该协议意义重大,因为它允许使用CRISPR对小鼠胎盘进行特定时间的靶向操作。这将使研究人员能够阐明怀孕中晚期的特定基因功能。导致小鼠胎盘内过度表达的遗传操作非常罕见。
这种技术的主要优点是它允许胎盘内的一系列基因表达变化。如果初步条款有这种技术不成功,不要气馁。由于这种技术具有挑战性,因此需要相当多的时间来练习才能掌握。
首先,将麻醉的大坝仰卧位与鼻锥一起放置,以在准备区域维持麻醉。彻底剃掉大坝的腹部。为防止角膜干燥,请将人工泪液凝胶放在大坝的双眼上。
然后使用无菌棉尖涂抹器对手术部位进行消毒,至少交替三轮聚维酮碘溶液,然后用70%乙醇和最后一层聚维酮碘溶液进行消毒。准备好后,将带有麻醉鼻锥的大坝移动到指定的手术区域。对于子宫剖腹手术,将大坝仰卧放在手术台上,并用胶带将鼻锥固定到位。
将加热垫放在设置为 45 摄氏度的吸收垫下方。通过无脚趾夹反流确认麻醉深度后,使用镊子和剪刀在帐篷向上的皮肤上做一个大约两厘米的中线切口。然后使用无菌镊子在腹膜上做一个垂直切口,轻轻地远离子宫角。
用手指按压腹部两侧来按摩两个子宫角。将暴露的子宫放在放置在下腹部的无菌手术单上,并根据需要用温热的无菌盐水滴保持湿润。一旦子宫暴露,选择三对胎盘进行操作。
记录胎盘操作的位置和子宫角内胚胎的组织。对于对照质粒的胎盘注射,使用校准的微量移液管加载足够量的适当对照质粒进行三次注射。在蜕膜和交界区之间以大约0.5毫米的深度横向进入胎盘进行所有注射。
注射后但在电穿孔前,用无菌盐水涂覆接触部位,用滴管或注射器将盐水精确地涂抹在子宫壁和桨上的三个部位。在注射后两分钟内,使用连接到电穿孔机的一对三毫米桨进行电穿孔。为确保CRISPR掺入效率和胚胎的活力,请将设置调整为30伏,30毫秒脉冲,两个脉冲,970毫秒脉冲关闭和单极。
轻轻按压胎盘侧面的子宫壁上的电穿孔桨。将阳极桨放在注入部位和正对面的阴极上。按下电穿孔机上的脉冲并等待两个脉冲完成,然后再取出电穿孔拨片。
然后如前所述进行胎盘注射实验质粒。在注射后两分钟内对所有三个实验性注射胎盘进行电穿孔,就像对照组一样。胎盘操作完成后,仅用手指直接操作子宫角,将子宫角轻轻按摩回腹腔内。
使用45厘米长的涂层和编织的可溶解缝合线和13毫米,八分之三的圆形针合金在腹膜层上进行断续缝合。缝合腹膜层后,使用与腹膜相同的可溶解缝合线用可溶解缝合线缝合皮肤。缝合完成后,在皮肤上的缝合线上涂上组织粘合剂。
当组织粘合剂干燥后,关闭蒸发器并将大坝从手术区域转移到其背部的支撑笼中。胎盘注射一般CRISPR Cas9对照质粒和活化对照CRISPR质粒或IGF-1 SAM活化质粒。具有代表性的尸检后图像显示,在任何治疗组中,表型外观均未出现明显损伤或变化。
未处理胚胎在操纵窝中的存活率平均下降至79.05%,而操纵胚胎存活率显着下降,平均为55.56%,任何组的胎盘重量均无显着差异。与假手术相比,手术后产妇体重增加没有显着差异。许多怀孕的母亲在手术后的第二天体重略有下降或没有变化,这可能是由于手术期间和手术后短暂的饮食中断。
大多数大坝在E14.5上显示出重量增加,但偶尔仍然观察到重量减轻。qPCR显示IGF-1过表达胎盘中IGF-1表达与对照胎盘相比显着增加。E14.5胎盘的ELIZA评估显示,与对照胎盘相比,IGF-1过表达胎盘中的IGF-1蛋白水平显着增加。
绿色自发荧光显示胎盘母体胎儿界面的亚区域仅在IGF-1过表达胎盘中具有红色Cas9标记,表明CRISPR成功结合到胎盘的所有三个亚区。C2杂交标记中的荧光证实了IGF-1活化质粒的掺入,没有迁移到未经处理的胎盘中。蜕膜和迷宫区可以识别出由Prl8a8染色标记的红色交界区周围的区域。
记得记录胎盘和相应胚胎的操作类型和位置。强烈建议记录子宫颈和胚胎在子宫角内的位置。按照这个程序,可以对胎盘、胚胎和母亲进行分析。
这将使我们能够更好地了解基因胎盘在怀孕、胎盘功能和胚胎发育中的特异性作用。