A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
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.
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.
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.
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)
2. Perigenital מכאני רגישות
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?...
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...
The authors have nothing to disclose.
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).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Pregnant C57BL/6 female mice | Charles River | 027 | Timed or untimed pregnant females should be monitored daily for in-house birth. |
2 L glass beaker(s) | Sigma-Aldrich | CLS10002L | Each NMS litter will be held in the same beaker throughout the 21 day separation period. |
VWR Forced Air Incubator, Basic | VWR International | 414005-124 | The 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) | Stoelting | 58011 | The 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) | IITC | 435 | Be 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) | IITC | 410 | Place stand on a stable table top for comfortable access. |
Phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich | P5493 | Dilute the 10x PBS stock to 1x PBS. |
Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148 | A 4% paraformaldehyde solution is needed to intracardially perfuse mice and postfix tissue in preparation for mast cell staining. |
Sucrose | Sigma-Aldrich | S5016 | Cryoprotect fixed tissue in 30% sucrose solution at 4°C overnight. |
Heptane | Sigma-Aldrich | 246654 | Chill heptane on dry ice to freeze tissue. |
Standard Cryomold | VWR International | 4557 | To assist in freezing prostate tissue prior to cryostat sectioning |
Tissue-Tek OCT Compound | Sakura | 4583 | 12 x 125 ml |
VWR Superfrost Plus Micro Slide | VWR International | 48311-703 | 75 x 25 x 1 mm |
Toluidine Blue O | Sigma-Aldrich | 198161 | Certified by the Biological Stain Commission. Suitable for use as a metachromatic stain for mast cells. |
Ethanol, Absolute (200 Proof) | Fisher Scientific | BP2818-4 | Molecular Biology Grade, Fisher Bioreagents; 95% and 100% solutions will be needed to dehydrate stained cryosections before mast cell visualization. |
Sodium Chloride | Sigma-Aldrich | S9888 | Acidified NaCl solution should be made fresh before staining cryosections. |
GeneMate Sterile 50 ml Centrifuge Tubes | BioExpress | C-3394 | Disposable tubes used to mix toulidine blue elements or dip slides into 1xPBS. |
Coplin staining dish for 10 slides, with ground glass cover | Fisher Scientific | 08-815 | Hold 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 Scientific | X3P | Once dehydrated, tissue is cleared with xylene. |
Microscope Slide Boxes, 100-Place | VWR International | 82003 | Boxes can be used for storage and transportation of slides. |
Fisherbrand Microscope Slide Box | Fisher Scientific | 22-363-400 | These slide boxes are typically small enough to fit inside a cryostate. |
Glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | Glycerol is a traditional mounting medium. |
Mounting Medium, Richard-Allan Scientific | VWR International | 4111 | Mounting medium firmly bonds the coverslip to the slide. |
Micro Cover Glasses, Rectangular, No. 1 | VWR International | 48393-106 | A coverslip is placed over the dehydrated and cleared tissue to protect the sample. |
Light Microscope | Nikon | The Advanced Automated Research Microscope Eclipse 90i, used by our lab, has been discontinued and replaced Eclipse Ni-E. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved