JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

אנו מודדים הפעלת perigenital מכאנית רגישות ותורן תא בערמונית של C57BL / 6 עכברי זכרים שעברו הפרדיגמה מתח בתחילת חיים - הפרדה אימהית יילודים, על מנת לגרום למודל פרה-קליני של תסמונת ערמונית כרונית / כרוני כאבים באגן.

Abstract

ערמונית כרונית / תסמונת כאב כרונית באגן (CP / CPPS) יש שכיחות לאורך חיים של 14%, והוא אבחון האורולוגים הנפוץ ביותר עבור גברים מתחת לגיל 50, ובכל זאת היא הפרעת כאבי אגן לפחות הבינה ולמד כרונית. משנה משמעותי של חולים עם כאבי אגן כרוני דו"ח שחווה מתח מוקדם חיים או התעללות, אשר במידה ניכרת יכול להשפיע על התפקוד והרגולציה של ציר ההיפותלמוס בלוטת יותרת המוח-יותרת הכליה (HPA). הפעלת תא פיטום, שהוכחה להיות מוגבר בשני השתן והביעה הפרשות של הערמונית של חולים / CPPS CP, מוסדרת באופן חלקי על ידי הפעלה במורד הזרם של ציר HPA. הפרדה אימהית יילודים (NMS) הייתה בשימוש כבר למעלה משני עשורים ללמוד את התוצאות של מתח בתחילת חיים במודלים של מכרסמים, לרבות שינויים בציר HPA והרגישות קרביים. כאן אנו מספקים פרוטוקול מפורט לשימוש בNMS כמודל פרה-קליני של CP / CPPS בC57BL / 6 עכברי זכרים. אנו מתארים את המתודולוגיהלביצוע NMS, הערכת אלודיניה perigenital המכנית, וראיות היסטולוגית של הפעלת תא פיטום. כמו כן אנו מספקים ראיות לכך שלחץ פסיכולוגי מוקדם יכול להיות השפעות ארוכות טווח על המערכת ואברי המין הגברית בעכברים.

Introduction

כאבי אגן כרוניים הוא לא בעצמו מחלה, אלא לטווח הקשורים לכאב המתמשך הספונטני ו / או עורר של חולים שאובחנו עם תסמונת מעי רגיז (IBS), דלקת שלפוחית ​​השתן / תסמונת שלפוחית ​​השתן כואבת ביניים (IC / PBS), vulvodynia, או ערמונית כרונית / תסמונת כאב כרונית באגן (CP / CPPS). תסמונות אלה לעתים קרובות נלווים וחולקים מאפיינים רבים שבאין להם פתולוגיה קשורה או אטיולוגיה הבסיסית מזוהה, למרות בעיות בתפקוד במערכת החיסונית, מערכת עצבים מרכזית, ומערכת עצבים היקפית הוכחו לתרום לתחזוקה וההתקדמות של הפרעות אלה 1 -3. חולים עם כאבי אגן כרוניים נוטים יותר להציג עם סימפטומים של נוסף, הפרעות תפקודיות כאב והפרעות במצב רוח, כולל חרדה, דיכאון, והפרעת פאניקה 4-6, אשר נקשרה עם תפקוד שינה של hypothalamic- שאינו קשור-אגן- pituitary-ציר יותרת הכליה (HPA) 7-10. חשיפה ללחץ חיים מוקדם או טראומה מהווה גורם סיכון משמעותי לפיתוח הפרעות HPA ותסמונות כאב כרוניים קשורות 10,11 ו, כאמורים, משנה משמעותי של חולים עם הפרעות כאבי אגן פונקציונליות מדווח על אירועי ילדות שליליים כגון התעללות או הזנחה חווה 12-14.

מודלים של מכרסמים של הפרדת ילוד אימהית (NMS), הכולל הסרת הגורים מסכרם לתקופה קצובה של זמן במהלך תקופת preweaning, שימשו במשך שני העשורים האחרונים כדי ללמוד את התוצאות של מתח בתחילת חיים. באופן כללי, NMS הוכח להגדיל הפעלת HPA ציר, והתנהגויות כמו חרדה-תוצאה, ישירות על ידי המשפיע על ביטוי גנים בהיפותלמוס, כמו גם שיבוש רגולציה במורד הזרם ממבנים הלימבית 15-18. שיבוש תפקוד ציר HPA הנכון הוכח לתרום למעי גס עלה 19-22 ונרתיק 16 רגישות המוצגת על ידי מודלים NMS מכרסמים, אך למרות אפיון נרחב של ההשפעה לטווח הארוך של דלקת בשלפוחית ​​השתן לאחר לידה 23-25, את ההשפעה של לחץ בתחילת חיים במידה רבה הלכה לא נחקרה באיברים ואברי המין. לכן, המחקר הבא יתאר כיצד לבצע NMS בעכברים, ולאחר מכן להעריך רגישות perigenital מכאנית וחדירת תא תורן / הפעלה בערמונית כדי לאמת את השימוש בעכברי NMS גבריים כמודל פרה-קליני עבור CP / CPPS.

של כל הפרעות כאבי אגן אובחנו כרוניות, CP / CPPS היא אולי תסמונת לפחות מוכרת היטב ומאופיינת, למרות שיש שכיחות לאורך חיים של כ 14% -26 ועלויות מטופל שנתיות נאמדו ב$ 4400 (כפול מזו של כאב גב תחתון או שגרונית דלקת פרקים 27). חולים עם CP כאב דו"ח / CPPS בחיץ הנקבים, רקטום, ערמונית, איבר מין, אשכים, ו / או 28 בטן, לחוות הייתוארן גר בלחץ פסיכולוגי בהשוואה לחולי שליטת 29, ובהווה נפוץ עם סימפטומים של או אובחן עם הפרעות נלוות כרוניות אגן כאב או מצב רוח 5,29-31. זיהום חוזר ונשנה, האפיתל הדולף, דלקת עצבית, ואוטואימוניות יש כל שיערו כגורמים אפשריים הבסיסיים של CP / CPPS 2,32,33, כמו גם הפעלת תא פיטום וdegranulation 34. הפרשות של הערמונית הביעו מהגברים עם CP / CPPS עלו רמות tryptase תא פיטום וגורם גדילה עצבית (NGF) 34, ומחקר מאוחר יותר אישר כי tryptase וקרבוקסיפפטידאז (CPA3), סמן של הפעלת תא פיטום, גם הוגדלו ב שתן של חולי CP / CPPS 35. התפקיד הפוטנציאלי לתאי פיטום בתחילה והתחזוקה של CP / CPPS היה מוקד עיקרי של מחקר בבעלי חיים בתסמונת זו עד כה. המודל המכרסם הנפוצה ביותר מועסק בשימוש ללמוד CP / CPPS הוא ערמונית אוטואימוניות ניסיונית (EAP) המודל generated על ידי הזרקה תת עורית של אנטיגן הערמונית באדג'ובנט של פרוינד המלא, מה שגורם בדרגות שונות של דלקת ערמונית תלוי במין וזן המשמש 34,36-39. חדירת תא פיטום והפעלה / degranulation הוכח להגדיל אינדוקציה של EAP 34,35,40 הבאה. עכברים מהונדסים חסרים או תאי פיטום 34 או קולט tryptase 35 PAR2 לא לפתח רגישות ערמונית טקטיקה הבאה EAP, בניגוד לעכברי EAP wildtype. בעוד מודל פרה-קליני זה משכפל רב של המאפיינים של CP האדם / CPPS, פרוטוקול האינדוקציה הוא לא מעיד על מצבו של האדם, שבו יש אטיולוגיה מגוונת ולעתים קרובות אינו כרוכות דלקת ישירה, זיהום או פציעה של הערמונית.

ההשפעה של מתח בתחילת חיים על התפתחות CP / CPPS בבני אדם במידה רבה הלכו נחקרת; עם זאת, מחקר על ידי הו, et al. 41, הוכיח כיn שדיווח על היסטוריה של ילדות פיזית, רגשי, ו / או התעללות מינית היתה באופן משמעותי סיכוי גבוה יותר לחוות סימפטומים המעידים על CP / CPPS. יתר על כן, הם הראו כי הן כאב ועשרות שתן היו גבוהים יותר בחולים עם היסטוריה של התעללות פיזית ורגשית. אנחנו הוכחנו בעבר כי באותו הפרדיגמה NMS בC57BL / 6 נקבות עכברים מייצרת רגישות יתר בנרתיק וביטוי גנים לא תקין בשני נרתיק ושלפוחית ​​שתן מרמז על תפוקת ציר HPA מתפקד 16. עדות זו בשילוב עם השכיחות הגבוהה של CP חולים / CPPS הצגה עם מחלות רקע אחרים 42, כוללים IC / PBS והפרעות במצב רוח, שברורים יותר הוכחו להיות מקושר עם חשיפת מתח חיים המוקדמים 12-14, מספקת רציונל לשימוש ב מודל NMS לחקור CP / CPPS בעכברים.

Protocol

כל הניסויים שתוארו בפרוטוקול זה תואמים את הנחיות NIH בהתאם להנחיות שצוינו על ידי המרכז הרפואי של אוניברסיטת קנזס מוסדית טיפול בבעלי חיים ושימוש הוועדה.

1. הפרדת ילודים אימהית (NMS)

  1. צג סכרים בהריון יומי ללידות המלטה.
    הערה: יום ההמלטה נולדה נחשבת P0.
  2. על P1, להסיר את הסכר מהכלוב בבית ואת המקום לתוך מיכל המשני נקי.
  3. לשפשף את קומץ המצעים בין ידיים בכפפות נקיות כדי לשמור על ריח של הכלוב בבית.
  4. להוסיף עומק של 1 - 2 סנטימטר של מצעי כלוב בבית לנקי, כראוי שכותרת 2 כוס זכוכית L. להוסיף כמחצית מכל חומר נוסף להעשרת מצעים שנמצא בכלוב בבית, למשל, נייר nestlet, להתקמט, לכוס הזכוכית.
  5. מניח בעדינות את כל הגורים מהמלטה אחת, בנפרד, באותו הכוס.
  6. מייד למקוםהכוס בחממה שנערכה בלחות 33 מעלות צלסיוס ו -50% עבור 180 דקות.
  7. הסר את הסכר מיכל המשני ולהחזיר אותה לכלוב בבית. להחזיר את הכלוב בבית למיקום הדיור המתאים בתוך ביבר.
  8. חזור על תהליך זה עבור כל המלטה עוברת NMS, באמצעות כפפות נקיות ומכולות המשניות עבור כל המלטה / סכר.
  9. בסוף תקופת ההפרדה 180 דקות, להחזיר את ההמלטות לכלובים בביתם באותו סדר כפי שהם הוסרו.
  10. אחזר את הכלוב בבית של ההמלטה הראשונה שהופרדה מוקדם יותר ביום. הסר את הסכר מהכלוב בבית ואת המקום לתוך מיכל המשני נקי.
  11. הסר את הכוס הראשונה מהחממה ולשפשף קומץ של מצעים בין ידיים בכפפות נקיות כדי לשמור על ריח של הכלוב בבית בזמן טיפול הגורים.
  12. בעדינות להזיז את הגורים, בנפרד, מהכוס לכלוב בבית.
  13. לחזור כל העשרה ומצעים שנותר בכוס להכלוב בבית.
  14. להחזיר את הסכר מיכל המשני לכלוב בבית ולהחזיר אותו למיקום הדיור המתאים בתוך ביבר.
  15. יש לשטוף את הכוס עם מים ולהחזיר אותו לחממה. השתמש באותה כוס לכל המלטה לאורך כל הליך ההפרדה.
  16. חזור על תהליך זה עבור כל המלטה עוברת NMS באותו סדר כפי שהם הושמו באינקובטור.
  17. חזור על הליך כל זה עבור כולם מצויה המלטה NMS כל יום דרך P21.
  18. לגמול את גורי NMS ונאיביים על P22 על ידי הצבת המלטה מאותו המין יחד בכלובים נקיים מלאים במזון ובמים. צריכים להיוולד גורים נאיביים ושוכנו באותם תנאים כמו עכברי NMS, אבל לא לעבור טיפול נוסף מחוץ למשימות גידול בעלי חיים נורמלים.

2. Perigenital מכאני רגישות

  1. התקנת מכשירי פון פריי
    1. להביא את העכברים לחדר הבדיקות ולאפשר להם להסתגל ל30דקות בעוד שנותרו בכלובים בביתם.
    2. הכן את אזור הבדיקה על ידי הצבת underpad סופג מתחת שולחן מוגבה רשת תיל העליון (79 סנטימטרים X 28 סנטימטרים) שמספק מספיק מקום על מנת לאפשר לחוקר להתקרב מן החלק התחתון בלי להבהיל את העכברים, כ 55 סנטימטר בגובה.
    3. הנח עד 12 עכברים, בנפרד, תחת תאי פלסטיק שקופים, מחוררים (11 סנטימטרים X 5 סנטימטרים X 3.5 סנטימטרים) בחלק העליון של טבלת רשת תיל. מניחים חפץ כבד על גבי התאים כדי למנוע עכברים לברוח.
    4. להסתגל לעכברים 30 דקות נוספות על המסך לפני הערכת סף נסיגה.
  2. הערכת Perigenital מכאנית רגישות
    1. בצע את השיטה למעלה למטה באמצעות סט סטנדרטי של monofilaments פון פריי המדורג 43. השתמש בmonofilaments הבא: 1.65 גר ', 2.36 גר', 2.83 גר ', 3.22 גר', 3.61 גר ', 4.08 גר', 4.31 גר ', וגרם 4.74.
      1. החזק את הבסיס של monofilament גרם 3.22 ולחשוף את מונו חזר בונימה.
        הערה: בדגמים מסוימים לא יכולים להיות חוט חד חזר.
      2. למקם את החללית כדי שהחוט חד הוא בכיוון אנכי וכאשר העכבר הוא ערני, חסר תנועה, ומשקל הגוף שלה מחולק באופן שווה בין רגליו האחוריות להחיל אותו אל צד ימין או השמאל של כיס האשכים, הימנעות קו האמצע, עד קל העיקול הוא ציין בנימה.
      3. החזק את החוט חד במקום במשך 10 שניות או עד שהחיה מראה תגובה חיובית.
        הערה: תגובה חיובית נחשבת לאידיוט או לקפוץ נמרצים בתגובה לבקשת monofilament או ליקוק או נשיכת התנהגות המכוונת לחוט חד. אם מהלכי העכבר במהלך יישום monofilament 10 שניות מבלי להציג התנהגויות אלו, monofilament יש הערכה מחדש לאחר תקופה שאר 1 דקות ארוכות מינימום. אם עכבר לא מהלכים ולא מציג כל מעל התנהגויות המופיעות ביישום monofilament 10 שניות, זה נחשב תגובה שלילית.
      4. רשום את התגובה, שלילי או חיובי, במחברת מעבדה או מחשב נייד ולחזור על הליך זה על כל העכברים שנותרו באמצעות החוט חד 3.22 גר '.
      5. לבדוק את כל העכברים שוב באמצעות החוט חד המתאים הבא. הערה: אם העכבר הציג תגובה שלילית לmonofilament 3.22 גר ', להחיל את החוט חד 3.61 גר', באותו אופן ולהקליט את התגובה. אם העכבר הציג תגובה חיובית לmonofilament 3.22 גר ', להחיל את החוט חד 2.83 גר' ולהקליט את התגובה.
    2. המשך בדיקה של כל עכבר באמצעות החוט חד גדול יותר או קטן יותר הבא, כפי שמתאים, ל4 אפליקציות נוספות לאחר התשובה החיובית הראשונה הוא ציינה.
    3. חזור עכברים בכלובים הביתה.
    4. השתמש בשווי של החוט חד פון פריי הסופי שיושם בסדרת המשפט ביחידות יומן לחשב 50% סף נסיגה גרם כפי שמתואר בet al Chaplan. 43.
כותרת "> 3. מכתים תא acidified toluidine הכחול הפיטום

  1. עיבוד רקמות
    1. לנתח רקמת ערמונית 44 מעכברים שכבר perfused intracardially עם paraformaldehyde 4% קרים כקרח 45. Postfix הרקמה paraformaldehyde 4% עבור שעה 1 ב RT ואז cryoprotect בסוכרוז 30% ב1x PBS על 4 מעלות CO / N.
    2. הכן אמבט (30 מיליליטר) קטן של heptane ולמקם אותו על קרח יבש.
    3. יש לשטוף את רקמת הערמונית ב1x PBS ולייבש באמצעות אור החובה למחות.
    4. הכנס את רקמת הערמונית לheptane הקר עד שהוא קפוא.
    5. מייד למקם את רקמת הערמונית הקפואה בcryomold מכיל תקשורת ומקום לתלייה על קרח יבש עד שקפא.
    6. חנות cryomolds ב -20 ° C.
    7. רוחבי לחתוך את רקמת הערמונית ל7 cryosections מיקרומטר עבה באמצעות cryostat.
    8. הנח 8-12 cryosections אינו סידורי כי היקף האורך של הרקמה, על גבי שקופיות מיקרוסקופ חיובי טעונים.
    9. חנות סיימה שקופיות ב -20 ° C עד עיבוד נוסף.
  2. הכנת acidified toluidine הכחול
    1. להוסיף 1 גרם של toluidine הכחול O 100 מיליליטר 70% אתנול ו מערבולת עד בפתרון להכין פתרון מניות 1%. פתרון המניות יכול להיות מאוחסן על RT עד שלושה שבועות.
    2. הוסף 1 גרם NaCl למים 100 מיליליטר בכוס מונחת על גבי צלחת ומערבבים.
    3. התאם את ה- pH של תמיסת NaCl באמצעות 12 M HCl עד טווח pH של 0.5-1.0 מושגת.
    4. הכן את פתרון toluidine הכחול 0.25% עובד על ידי שילוב של 8 מיליליטר של פתרון מניות toluidine הכחול ו -32 מיליליטר של 1% פתרון NaCl. פיפטה מעלה ומטה כדי להבטיח שילוב כולל של פתרון מניות toluidine הכחול ומערבבים בעזרת מערבולת. הפתרון עובד חייב להיעשות טרי ומושלך לאחר השימוש.
  3. מכתים cryosections הערמונית
    1. הסר את השקופיות להיות מעובד מהמקפיא ולאפשר לאזן לRT לכ -30 מ 'ב.
    2. שטוף את חלקי רקמות על ידי בנפרד טבילת השקופיות עבור כ 1 שניות לתוך צינור חרוטי 50 מיליליטר המכיל נפח מספיק של 1x PBS על מנת להבטיח כי סעיפי רקמות רכוב שקופיות יהיו שקועים לחלוטין. לאפשר שקופיות לאוויר יבשות במגבת נייר.
    3. מגלשות מקום בצנצנת מכתימה זכוכית המכילה 0.25% פתרון toluidine הכחול עובד מספיק כדי להבטיח שסעיפי רקמות רכוב שקופיות יהיו שקועים לחלוטין ודגירה במשך 10 - 15 דקות ואילו על כיסא נדנדה פלטפורמה נקבעה על 15 סל"ד.
    4. טובלים שקופיות ב1x PBS כ 1 שניות כדי לשטוף את עודף toluidine הכחול.
    5. מניחים שקופיות בתיבת שקופיות או מדף בצורה כזו כי השקופיות על צדם, כדי לאפשר ניקוז.
    6. ייבש את השקופיות בתנור על 37 מעלות צלזיוס למשך תקופה מינימאלית של 2 שעות או O / N ב RT.
    7. מייבשים שקופיות באמצעות אלכוהול במהירות, מה שמאפשרים את השקופיות להתייבש לחלוטין בין חשיפות אלכוהול. מגלשות יבשים על ידי ניקוז על מגבת ניירND גב וקצות מנגב עם אור חובה למחות.
      1. לטבול את השקופיות ב -95% EtOH כ 1 שניות ולאפשר לו להתייבש לחלוטין. חזור על תהליך זה 1 - 10 פעמים עד שהרקמה מתייבשת יותר כחולה יותר מסגול.
      2. לטבול את השקופיות בEtOH 100% לכ 1 שניות ולאפשר לו להתייבש לחלוטין. חזור על תהליך זה 1 - 10 פעמים עד שהרקמה היא כהה לכחול בינוני, אבל לא סגולה.
    8. תקן את הכתם על ידי דוגרים שקופיות קסילן 100% במשך 3 דקות. לאפשר לו להתייבש.
    9. Coverslip השקופיות עם גליצרול, PBS, או תקשורת הרכבה קבועה מבוסס קסילן. מסננים תקשורת וחנות עודפות בRT.
  4. תאי פיטום כימות
    1. דמיינו את סעיפי רקמות כחולים-הצבעוניים toluidine בהגדלה 20X באמצעות מיקרוסקופ אור (איור 2).
    2. לספור את המספר הכולל של תאי הפיטום הנוכחיים בתחום דמיין ולהבדיל בין תאי פיטום הלא degranulated וdegranulated. מגניפיקט 40Xיון עשוי להיות נחוץ כדי לאשר מעמד פרור בכמה תאי פיטום.
      הערה: תאי פיטום ללא degranulated תערוכה metachromasia הצפוף עם קלוש אין או מתווה גרעינית ו / או לא חול גרגירים סביב התא. תאי פיטום Degranulated התערוכה metachromasia פחות אינטנסיבי ויש לי מתווה ברורה ברורה של הגרעין ו / או גרגירים חופשיים בתוך הציטופלסמה ומחוץ לגבול התא.
    3. תמשיך להעריך את המספר הכולל של תאי פיטום הלא degranulated וdegranulated בשלמות של סעיף הרקמה הנוכחי. חזור על הליך זה על לפחות 7 סעיפים נפרדים נוספים, המשתרע לכל האורך כל רקמה.
    4. חישוב אחוזי degranulated (DG) לסך תאי פיטום לכל רקמה / עכבר על פי המשוואה הבאה: (תאי פיטום DG / תאי פיטום סה"כ) x 100.

תוצאות

עכברים שעברו NMS הראו ראיות התנהגותיות מעידות על CP / CPPS. כאשר נבדק עם סדרה מדורגת של monofilaments פון פריי, עכברי NMS 8 שבוע-ישנים (n = 4) מוצג אלודיניה המכנית perigenital בהשוואה לעמיתיהם נאיביים (n = 5, איור 2). עדות לכך שהפחתה משמעותית (p <0.01; מבחן t) בסף הנסיגה המכני שעורר ת?...

Discussion

פרוטוקול זה מספק מתודולוגיה לשימוש בלחץ בילוד, בצורה של NMS, כדי לגרום לsymptomology מעיד על CP / CPPS בעכברי זכרים בוגרים. כמבוגרים, עכברי NMS להציג אלודיניה המשמעותית perigenital המכנית, כמו גם ראיות של degranulation תא תורן ברקמת ערמונית. השימוש בNMS הוא גישה חדשנית לפיתוח מודל פרה-קליני של C...

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors would like to thank Janelle Ryals, Rachel Supple, and Frank Wang for technical assistance. This work was supported by NIH grants R03 DK080182 (JAC), R01 DK099611 (JAC), R01 DK103872 (JAC), Center of Biomedical Research Excellence (COBRE) grant P20 GM104936 (JAC), start-up funds and core support from the Kansas Institutional Development Award (IDeA) P20 GM103418, core support from the Kansas IDDRC P30 HD002528, and The Madison and Lila Self Fellowship Program (ANP).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Pregnant C57BL/6 female mice Charles River027Timed or untimed pregnant females should be monitored daily for in-house birth.
2 L glass beaker(s)Sigma-AldrichCLS10002LEach NMS litter will be held in the same beaker throughout the 21 day separation period.
VWR Forced Air Incubator, BasicVWR International414005-124The incubator should be held at 33°C and 50% humidity.
Touch Test Sensory Evaluator, Kit of 20 (Semmes-Weinstein Von Frey Aesthesiometer for touch assessment)Stoelting58011The following monofilaments should be used for perigenital sensitivity assessment: 1.65 g, 2.36 g, 2.83 g, 3.22 g, 3.61 g, 4.08 g, 4.31 g, and 4.74 g.
Animal Enclosure (12 mice 6 rats)IITC435Be sure to place a heavy object on top of the individual, acrylic animal enclosures to prevent mice from escaping. 
Mesh Stand for mice and rats (12 mice 6 rats)IITC410Place stand on a stable table top for comfortable access.
Phosphate buffered salineSigma-AldrichP5493Dilute the 10x PBS stock to 1x PBS.
ParaformaldehydeSigma-AldrichP6148A 4% paraformaldehyde solution is needed to intracardially perfuse mice and postfix tissue in preparation for mast cell staining.
SucroseSigma-AldrichS5016Cryoprotect fixed tissue in 30% sucrose solution at 4°C overnight.
HeptaneSigma-Aldrich246654Chill heptane on dry ice to freeze tissue.
Standard Cryomold VWR International4557To assist in freezing prostate tissue prior to cryostat sectioning
Tissue-Tek OCT CompoundSakura458312 x 125 ml
VWR Superfrost Plus Micro SlideVWR International48311-70375 x 25 x 1 mm
Toluidine Blue OSigma-Aldrich198161Certified by the Biological Stain Commission. Suitable for use as a metachromatic stain for mast cells.
Ethanol, Absolute (200 Proof)Fisher ScientificBP2818-4Molecular Biology Grade, Fisher Bioreagents; 95% and 100% solutions will be needed to dehydrate stained cryosections before mast cell visualization.
Sodium ChlorideSigma-AldrichS9888Acidified NaCl solution should be made fresh before staining cryosections.
GeneMate Sterile 50 ml Centrifuge Tubes BioExpressC-3394Disposable tubes used to mix toulidine blue elements or dip slides into 1xPBS.
Coplin staining dish for 10 slides, with ground glass coverFisher Scientific08-815Hold up to 10 standard 3 x 1 in. (75 x 25mm) slides back-to-back. Use separate dishes for Toluidine Blue working solution, 95% EtOH, 100% EtOH, and xylene.
Xylenes (Histological)Fisher ScientificX3POnce dehydrated, tissue is cleared with xylene.
Microscope Slide Boxes, 100-PlaceVWR International82003Boxes can be used for storage and transportation of slides.
Fisherbrand Microscope Slide BoxFisher Scientific22-363-400These slide boxes are typically small enough to fit inside a cryostate.
GlycerolSigma-AldrichG5516Glycerol is a traditional mounting medium.
Mounting Medium, Richard-Allan ScientificVWR International4111Mounting medium firmly bonds the coverslip to the slide.
Micro Cover Glasses, Rectangular, No. 1VWR International48393-106A coverslip is placed over the dehydrated and cleared tissue to protect the sample.
Light MicroscopeNikonThe Advanced Automated Research Microscope Eclipse 90i, used by our lab, has been discontinued and replaced Eclipse Ni-E.  

References

  1. Mehik, A., Leskinen, M. J., Hellstrom, P. Mechanisms of pain in chronic pelvic pain syndrome: influence of prostatic inflammation. World journal of urology. 21, 90-94 (2003).
  2. Schaeffer, A. J. Epidemiology and evaluation of chronic pelvic pain syndrome in men. International journal of antimicrobial agents. 31, S108-S111 (2008).
  3. Wesselmann, U. Neurogenic inflammation and chronic pelvic pain. World journal of urology. 19, 180-185 (2001).
  4. Arnold, L. D., Bachmann, G. A., Rosen, R., Kelly, S., Rhoads, G. G. Vulvodynia: characteristics and associations with comorbidities and quality of life. Obstetrics and gynecology. 107, 617-624 (2006).
  5. Bullones Rodriguez, M. A., et al. Evidence for overlap between urological and nonurological unexplained clinical conditions. The Journal of urology. 189, S66-S74 (2013).
  6. Warren, J. W., van de Merwe, J. P., Nickel, J. C. Interstitial cystitis/bladder pain syndrome and nonbladder syndromes: facts and hypotheses. Urology. 78, 727-732 (2011).
  7. Heim, C., Newport, D. J., Bonsall, R., Miller, A. H., Nemeroff, C. B. Altered pituitary-adrenal axis responses to provocative challenge tests in adult survivors of childhood abuse. The American journal of psychiatry. 158, 575-581 (2001).
  8. Mayson, B. E., Teichman, J. M. The relationship between sexual abuse and interstitial cystitis/painful bladder syndrome. Current urology reports. 10, 441-447 (2009).
  9. Rao, U., Hammen, C., Ortiz, L. R., Chen, L. A., Poland, R. E. Effects of early and recent adverse experiences on adrenal response to psychosocial stress in depressed adolescents. Biological psychiatry. 64, 521-526 (2008).
  10. Videlock, E. J., et al. Childhood trauma is associated with hypothalamic-pituitary-adrenal axis responsiveness in irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 137, 1954-1962 (2009).
  11. Tyrka, A. R., et al. Childhood parental loss and adult hypothalamic-pituitary-adrenal function. Biological psychiatry. 63, 1147-1154 (2008).
  12. Chitkara, D. K., van Tilburg, M. A., Blois-Martin, N., Whitehead, W. E. Early life risk factors that contribute to irritable bowel syndrome in adults: a systematic review. The American journal of gastroenterology. 103, 765-774 (2008).
  13. Jones, G. T., Power, C., Macfarlane, G. J. Adverse events in childhood and chronic widespread pain in adult life. Results from the 1958 British Birth Cohort. 143, 92-96 (2009).
  14. Peters, K. M., Killinger, K. A., Ibrahim, I. A. Childhood symptoms and events in women with interstitial cystitis/painful bladder syndrome. Urology. 73, 258-262 (2009).
  15. Mahony, S. M., Hyland, N. P., Dinan, T. G., Cryan, J. F. Maternal separation as a model of brain-gut axis dysfunction. Psychopharmacology. 214, 71-88 (2011).
  16. Pierce, A. N., Ryals, J. M., Wang, R., Christianson, J. A. Vaginal hypersensitivity and hypothalamic-pituitary-adrenal axis dysfunction as a result of neonatal maternal separation in female mice. Neuroscience. 263, 216-230 (2014).
  17. Ladd, C. O., Huot, R. L., Thrivikraman, K. V., Nemeroff, C. B., Plotsky, P. M. Long-term adaptations in glucocorticoid receptor and mineralocorticoid receptor mRNA and negative feedback on the hypothalamo-pituitary-adrenal axis following neonatal maternal separation. Biological psychiatry. 55, 367-375 (2004).
  18. Malley, D., Dinan, T. G., Cryan, J. F. Neonatal maternal separation in the rat impacts on the stress responsivity of central corticotropin-releasing factor receptors in adulthood. Psychopharmacology. 214, 221-229 (2011).
  19. Chung, E. K., Zhang, X. J., Xu, H. X., Sung, J. J., Bian, Z. X. Visceral hyperalgesia induced by neonatal maternal separation is associated with nerve growth factor-mediated central neuronal plasticity in rat spinal cord. Neuroscience. 149, 685-695 (2007).
  20. Coutinho, S. V., et al. Neonatal maternal separation alters stress-induced responses to viscerosomatic nociceptive stimuli in rat. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 282, G307-G316 (2002).
  21. Moloney, R. D., et al. Early-life stress induces visceral hypersensitivity in mice. Neuroscience letters. 512, 99-102 (2012).
  22. Wijngaard, R. M., et al. Peripheral alpha-helical CRF (9-41) does not reverse stress-induced mast cell dependent visceral hypersensitivity in maternally separated rats. Neurogastroenterol Motil. 24, 274-282 (2012).
  23. DeBerry, J., Ness, T. J., Robbins, M. T., Randich, A. Inflammation-induced enhancement of the visceromotor reflex to urinary bladder distention: modulation by endogenous opioids and the effects of early-in-life experience with bladder inflammation. J Pain. 8, 914-923 (2007).
  24. Randich, A., Uzzell, T., DeBerry, J. J., Ness, T. J. Neonatal urinary bladder inflammation produces adult bladder hypersensitivity. J Pain. 7, 469-479 (2006).
  25. Shaffer, A. D., Ball, C. L., Robbins, M. T., Ness, T. J., Randich, A. Effects of acute adult and early-in-life bladder inflammation on bladder neuropeptides in adult female rats. BMC urology. 11, 18 (2011).
  26. Pontari, M. A., Joyce, G. F., Wise, M., McNaughton-Collins, M. Urologic Diseases in America, P. Prostatitis. The Journal of urology. 177, 2050-2057 (2007).
  27. Calhoun, E. A., et al. The economic impact of chronic prostatitis. Archives of internal medicine. 164, 1231-1236 (2004).
  28. Nickel, J. C., et al. Category III chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome: insights from the National Institutes of Health Chronic Prostatitis Collaborative Research Network studies. Current urology reports. 9, 320-327 (2008).
  29. Mehik, A., Hellstrom, P., Sarpola, A., Lukkarinen, O., Jarvelin, M. R. Fears, sexual disturbances and personality features in men with prostatitis: a population-based cross-sectional study in Finland. BJU international. 88, 35-38 (2001).
  30. Clemens, J. Q., Brown, S. O., Calhoun, E. A. Mental health diagnoses in patients with interstitial cystitis/painful bladder syndrome and chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome: a case/control study. The Journal of urology. 180, 1378-1382 (2008).
  31. Rodriguez, M. A., et al. Evidence for overlap between urological and nonurological unexplained clinical conditions. The Journal of urology. 182, 2123-2131 (2009).
  32. Murphy, S. F., Schaeffer, A. J., Thumbikat, P. Immune mediators of chronic pelvic pain syndrome. Nature reviews. Urology. 11, 259-269 (2014).
  33. Parsons, C. L. The role of a leaky epithelium and potassium in the generation of bladder symptoms in interstitial cystitis/overactive bladder, urethral syndrome, prostatitis and gynaecological chronic pelvic pain. BJU international. 107, 370-375 (2011).
  34. Done, J. D., Rudick, C. N., Quick, M. L., Schaeffer, A. J., Thumbikat, P. Role of mast cells in male chronic pelvic pain. The Journal of urology. 187, 1473-1482 (2012).
  35. Roman, K., Done, J. D., Schaeffer, A. J., Murphy, S. F., Thumbikat, P. Tryptase-PAR2 axis in experimental autoimmune prostatitis, a model for chronic pelvic pain syndrome. Pain. 155, 1328-1338 (2014).
  36. Donadio, A. C., Depiante-Depaoli, M. Inflammatory cells and MHC class II antigens expression in prostate during time-course experimental autoimmune prostatitis development. Clinical immunology and immunopathology. 85, 158-165 (1997).
  37. Keetch, D. W., Humphrey, P., Ratliff, T. L. Development of a mouse model for nonbacterial prostatitis. The Journal of urology. 152, 247-250 (1994).
  38. Rivero, V. E., Cailleau, C., Depiante-Depaoli, M., Riera, C. M., Carnaud, C. Non-obese diabetic (NOD) mice are genetically susceptible to experimental autoimmune prostatitis (EAP). Journal of autoimmunity. 11, 603-610 (1998).
  39. Rudick, C. N., Schaeffer, A. J., Thumbikat, P. Experimental autoimmune prostatitis induces chronic pelvic pain. American journal of physiology. Regulatory, integrative and comparative physiology. 294, R1268-R1275 (2008).
  40. Rivero, V. E., Iribarren, P., Riera, C. M. Mast cells in accessory glands of experimentally induced prostatitis in male Wistar rats. Clinical immunology and immunopathology. 74, 236-242 (1995).
  41. Hu, J. C., Link, C. L., McNaughton-Collins, M., Barry, M. J., McKinlay, J. B. The association of abuse and symptoms suggestive of chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome: results from the Boston Area Community Health survey. Journal of general internal. 22, 1532-1537 (2007).
  42. Riegel, B., et al. Assessing psychological factors, social aspects and psychiatric co-morbidity associated with Chronic Prostatitis/Chronic Pelvic Pain Syndrome (CP/CPPS) in men - A systematic review. Journal of psychosomatic research. 77, 333-350 (2014).
  43. Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. Journal of neuroscience. 53, 55-63 (1994).
  44. Watkins, S. K., Zhu, Z., Watkins, K. E., Hurwitz, A. A. Isolation of immune cells from primary tumors. Journal of visualized experiments : JoVE. , e3791 (2012).
  45. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2012).
  46. Martinov, T., Mack, M., Sykes, A., Chatterjea, D. Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus. Journal of visualized experiments : JoVE. , e51212 (2013).
  47. Lutgendorf, S. K., et al. Diurnal cortisol variations and symptoms in patients with interstitial cystitis. The Journal of urology. 167, 1338-1343 (2002).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

102

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved