Génération d’un modèle de décidualisation artificielle de souris avec ovariectomie pour la recherche sur la décidualisation de l’endomètre

Summary

Ici, nous décrivons la méthode de génération d’un modèle de décidualisation artificielle à l’aide de la souris ovariectomisée, une expérience classique de décidualisation de l’endomètre dans le domaine de la recherche sur la décidualisation de l’endomètre.

Abstract

La décidualisation de l’endomètre est un processus de différenciation unique de l’endomètre, étroitement lié à la menstruation et à la grossesse. L’altération de la décidualisation entraîne divers troubles de l’endomètre, tels que l’infertilité, les fausses couches récurrentes et les naissances prématurées. Le développement et l’utilisation du modèle de décidualisation de l’endomètre dans les études sur la reproduction sont depuis longtemps un point culminant pour les chercheurs en reproduction. La souris a été largement utilisée dans l’étude de la reproduction et de la décidualisation. Il existe trois modèles murins bien établis en ce qui concerne la décidualisation, à savoir la décidualisation naturelle de grossesse (NPD), la décidualisation artificielle (AD) et la décidualisation in vitro (IVD). Parmi eux, la MA est considérée comme un modèle fiable pour la décidualisation de la souris, facile à mettre en œuvre et proche du NPD. Cet article se concentre sur une méthode modifiée du processus de génération et d’application du modèle de décidualisation artificielle de la souris avec ovariectomie pour éviter les effets ovariens, ce qui peut obtenir des résultats hautement reproductibles avec de petites variances au sein du groupe. Cette méthode fournit un modèle animal bon et fiable pour l’étude de la décidualisation de l’endomètre.

Introduction

Avec le développement de la technologie de procréation assistée, le taux de grossesse clinique actuel de fécondation in vitro et de transfert d’embryons (FIV-ET) a atteint ou même dépassé celui de la grossesse naturelle. Malgré cela, de nombreuses patientes en pratique clinique de procréation assistée subissent encore de multiples transferts d’embryons, mais ne parviennent pas à obtenir la grossesse souhaitée. Cependant, son mécanisme moléculaire spécifique n’est pas encore clair, de sorte que l’intervention clinique est inefficace, ce qui est l’un des défis importants auxquels est confrontée la médecine de la reproduction ^1,2.

Les facteurs endométriaux représentent environ les deux tiers des causes d’échec de la FIV³. L’implantation de l’embryon humain est divisée en trois étapes : positionnement, adhésion et invasion ^4,5,6. L’endomètre maternel subit une série de changements pour répondre à l’arrivée de l’embryon. La formation d’une « fenêtre fenêtre » d’implantation offre des conditions favorables à l’implantation embryonnaire ^7,8.

Chez la plupart des mammifères, après que le blastocyste adhère à l’épithélium luminal de l’utérus, les cellules stromales entourant le blastocyste commencent rapidement à proliférer et à se différencier, et le remodelage rapide du mésenchyme change de forme et de fonction, conduisant à l’implantation de l’embryon 5,9,10. L’augmentation rapide du volume et du poids du site permet au blastocyste de s’intégrer dans le stroma utérin, un processus connu sous le nom de décidualisation¹¹. Le stroma de l’endomètre se différencie et se remodèle en préparation à la grossesse, tandis que la transition des cellules stromales fournit de l’espace et de nouvelles connexions de signalisation aux cellules déciduales pour remplir leurs fonctions^12,13. Les cellules stromales se transforment en cellules déciduales et sécrètent de nombreux facteurs emblématiques tels que la prolactine (PRL), la protéine 1 de liaison au facteur de croissance analogue à l’insuline (Igfbp1), etc. Des études ont montré que la décidualisation anormale est l’une des principales raisons de l’échec de l’implantation embryonnaire, mais la cause de la décidualisation anormale n’est toujours pas claire et doit être clarifiée^{davantage 1,14}.

Le modèle de décidualisation artificielle de la souris est essentiel pour étudier le processus physiologique et les mécanismes moléculaires sous-jacents à la décidualisation. La décidualisation artificielle (DA) fait principalement référence au processus de décidualisation de l’endomètre établi par des méthodes artificielles pour simuler la grossesse ou le cycle menstruel. En termes de morphologie, il y a peu de différence globale entre la décidualisation de grossesse et la décidualisation artificielle^15,16. Les glandes utérines existent dans l’endomètre avant la forme de décidua et disparaissent après la décidualisation. En ce qui concerne l’expression des gènes, seule une légère différence est identifiée entre la décidualisation naturelle de la grossesse (NPD) et AD¹⁵. Par conséquent, le modèle de décidualisation artificielle chez la souris peut simuler la décidualisation de la grossesse pour explorer la pathogenèse inconnue et le nouveau traitement des maladies de reproduction humaine.

NPD, AD et décidualisation in vitro (DIV) sont trois méthodes pour obtenir une décidualisation de souris. Le modèle NPD dépend de la grossesse naturelle et est le plus proche de l’état physiologique maternel, y compris les effets des embryons. Comparer les différences entre les sites d’implantation et de non-implantation est une approche plus physiologique et pratique pour étudier la décidualisation. Le modèle AD a été développé en utilisant une injection intra-utérine d’huile de sésame comme stimulant pour induire la décidualisation chez une souris femelle pseudo-enceinte accouplée avec des mâles vasectomisés pour éviter l’impact des embryons. Les modèles NPD et AD jouent tous deux un rôle essentiel à des fins de recherche différentes, mais ils ne peuvent éviter l’échec de l’accouplement et les différences au sein des groupes causées par les différentes activités du métabolisme hormonal maternel. Le DIV est une méthode dépendant du traitement combiné des œstrogènes et de la progestérone au niveau cellulaire, qui nécessite des conditions expérimentales et une capacité opératoire plus strictes. Cependant, le modèle in vitro ne peut pas simuler complètement la réponse déciduale dans des conditions physiologiques¹⁵. Par conséquent, nous proposons une méthode d’induction simple et améliorée modifiée par rapport à la MA traditionnelle pour réduire l’effet des hormones endogènes sur la décidualisation. Basé sur le succès de l’induction de décidualisation, il est plus proche de l’état physiologique et plus adapté aux expériences qui doivent exclure les facteurs embryonnaires.

Protocol

Toutes les expériences sur les animaux décrites ont été approuvées par le Comité sur l’utilisation et le soin des animaux (n ° 20171202) de l’hôpital affilié Drum Tower de la faculté de médecine de l’Université de Nanjing. Toutes les opérations suivent les directives appropriées de l’agence de soin et d’utilisation des animaux et les lignes directrices nationales. REMARQUE : Les souris ont été élevées dans un environnement exempt d’agents pathogènes spécifiques …

Representative Results

Les index du modèle de décidualisation de la souris comprennent la morphologie générale de l’utérus, le rapport de masse de l’utérus décidualisé et non décidualisé, la morphologie histologique de l’endomètre et le niveau d’expression des molécules marqueurs de décidualisation. La morphologie générale de l’utérus décidualisé artificiel de souris induite par l’huile est plus proche de celle de l’utérus pendant la grossesse. Le corps utérin devient épais et la cavité utérine devient plus…

Discussion

La décidualisation chez la souris est un processus spontané dépendant de la présence d’embryons, ce qui est différent de l’homme. Cependant, il a été constaté que la stimulation artificielle telle que l’injection utérine de billes de verre et la lacération utérine peuvent induire la décidualisation de l’endomètre au lieu des embryons. En outre, les chercheurs ont constaté que de nombreux facteurs pouvaient induire une décidualisation ou participer à la décidualisation, tels que l’injection d’…

Materials

Estrogen	Sigma	E2758	Hormone supplement
Progesterone	Sigma	P0130	Hormone supplement
Sesame oil	Sigma	S3547	Hormone supplement
Sodium pentobarbital	Dainippon Sumitomo Pharma Co.,Ltd.		Anaesthesia
Meloxicam injection	Qilu Animal Health Products Co., Ltd		Analgesia
Alkaline phophatase stain kit(kaplow's/azo coupling method)	Solarbio	G1480	Alkaline phophatase stain
Eosin	Servicebio	G1005-2	HE stain
Hematoxylin	Servicebio	G1005-1	HE stain
ChamQ Universal SYBR qPCR Master Mix	Vazyme	Q711-02	qPCR
70% ethanol	Lircon	ZH1120090	Disinfect
Iodophor	Runzekang	RZK-DF	Disinfect
Erythromycin Eye Ointment	Guangzhou Baiyunshan		Mice eyeball protect
4-0 suture	Ethicon	W329	Incision suture
10% formalin	Yulu	L25010118	Tissue fix
Optimal cutting temperature compound	Sakura	4583	Ssection
Trizol reagent	Ambion	15596018	qPCR