Name: assessment of perigenital sensitivity and prostatic mast cell activation in a mouse model of neonatal maternal separation
Uploaded: 2015-08-13T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Perigenital Sensitivity and Prostatic Mast Cell Activation in a Mouse Model of Neonatal Maternal Separation at JoVE.com

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).

Alle experimenten beschreven in dit protocol te voldoen aan NIH richtlijnen in overeenstemming met de door de Universiteit van Kansas Medical Center Institutional Animal Care en gebruik Comite richtlijnen. 1. Neonatale Maternal Separation (NMS) <ol><li> Monitor zwanger dammen dagelijks voor zwerfafval geboorten. Opmerking: De dag van het nest is geboren wordt beschouwd P0. </li><li> Op P1, verwijder de dam van de kooi en plaats in een schone secundaire container. </li><li> Wrijf een...

Dit protocol voorziet methodologie voor het gebruik van neonatale stress, in de vorm van NMS, te symptomology indicatief CP / CPPS induceren in volwassen mannelijke muizen. Als volwassenen, de NMS muizen tonen significant perigenital mechanische allodynie alsook bewijs van mestcel degranulatie in prostaatweefsel. Het gebruik van NMS is een nieuwe benadering voor de ontwikkeling van een preklinisch model van CP / CPPS doordat het de vroege leven stress die vaak wordt gemeld door patiënten met chronische bekkenpijn ...

Chronische pijn in het bekken op zich geen ziekte, maar een begrip in verband met de voortdurende spontaan en / of opgeroepen pijn die patiënten met irritable bowel syndrome (IBS), interstitiële cystitis / pijnlijke blaas syndroom (IC / PBS), vulvodynia, of chronische prostatitis / chronische bekkenpijn syndroom (CP / CPPS). Deze syndromen worden vaak comorbide en hebben veel kenmerken gemeen, dat ze geen geassocieerde pathologie of geïdentificeerd onderliggende etiologie, maar disfunctie in het immuunsysteem, centraal zenuwstelsel en perifere zenuwstelsel is aangetoond bij te dragen aan het behoud en progressie van deze aandoeningen 1 -3. Patiënten met chronische bekkenpijn vaker met symptomen echter extra, niet-bekken-gerelateerde functionele pijn stoornissen en stemmingsstoornissen, waaronder angst, depressie en paniekstoornis 4-6, die is geassocieerd met veranderde werking van de hypothalamus hypofysebijnier (HPA-as) 7-10. Blootstelling aan vroege leven stress of trauma is een belangrijke risicofactor voor het ontwikkelen HPA afwijkingen en bijbehorende chronische pijn syndromen 10,11 en als zodanig, rapporteren een significant deel van de patiënten met functionele bekkenpijn aandoeningen hebben ondervonden nadelige jeugd evenementen, zoals mishandeling of verwaarlozing 12-14. Knaagdiermodellen van neonatale maternale scheiding (NMS), wat inhoudt dat het verwijderen van de pups van de dam voor een bepaalde tijd tijdens de het spenen periode, zijn gebruikt voor de afgelopen twee decennia aan de uitkomsten van het vroege leven stress te bestuderen. Over het algemeen is NMS aangetoond dat activatie HPA as en resulterende angst-achtig gedrag vergroten door direct beïnvloeden genexpressie in de hypothalamus, en verstoren stroomafwaartse regulering van limbische structuren 15-18. Verstoring van goede HPA-as werking is aangetoond bij te dragen aan verhoogde colorectale 19-22 </sup&gt; En vaginale 16 gevoeligheid weergegeven door knaagdieren NMS-modellen, maar ondanks uitgebreide karakterisering van de lange-termijn effect van postnatale blaasontsteking 23-25, is de impact van vroege leven spanning grotendeels verdwenen unstudied in de urogenitale organen. Daarom zal de volgende studie beschrijven hoe NMS presteren bij muizen en later perigenital mechanische gevoeligheid en mestcellen infiltratie / activatie evalueren de prostaat het gebruik van mannelijke muizen NMS valideren als preklinisch model voor de CP / CPPS. Van alle van de diagnose chronische pijn in het bekken aandoeningen, CP / CPPS is misschien wel het minst goed herkend en gekarakteriseerd syndroom, ondanks het feit dat een prevalentie van ongeveer 14% 26 en de jaarlijkse patiënt de kosten geschat op $ 4400 (tweemaal die van lage rugpijn of reumatoïde arthritis 27). Patiënten met CP verslag / CPPS pijn in het perineum, het rectum, prostaat, penis, testikels, en / of buik 28, ervaring een higher mate van psychologische stress dan controle patiënten 29, en vaak aanwezig met symptomen van of zijn gediagnosticeerd met comorbide chronische pijn in het bekken of stemmingsstoornissen 5,29-31. Terugkerende infectie, lekkende epitheel, neurogene ontsteking en autoimmuniteit zijn allemaal vermoed als mogelijke oorzaken van CP / CPPS 2,32,33, alsmede mestcel activering en degranulatie 34. Uitgedrukt prostaat afscheidingen van mannen met CP / CPPS had mestceltryptase en zenuwgroeifactor (NGF) niveaus verhoogd 34, en een latere studie bevestigde dat tryptase en carboxypeptidase A (CPA3), een marker van mestcel activering, werden ook verhoogd in de urine van CP / CPPS patiënten 35. De potentiële rol van mestcellen in het ontstaan ​​en de instandhouding van CP / CPPS is een belangrijke focus van dieronderzoek dit syndroom tot nu toe geweest. De meest gebruikte knaagdieren model gebruikt om CP studeren / CPPS is een experimentele auto-immune prostatitis (EAP) model generated door subcutane injectie van prostate antigeen in complete Freund&#39;s adjuvans, wat leidt tot verschillende graden van prostaat ontsteking afhankelijk van soort en stam gebruikt 34,36-39. Mestcel infiltratie en activering / degranulatie is aangetoond dat na inductie van EAP 34,35,40 verhogen. Transgene muizen deficiënt in beide mestcellen 34 of de tryptase receptor PAR2 35 niet ontwikkelen prostaat tactiek gevoeligheid volgende EAP, in tegenstelling tot wildtype EAP muizen. Terwijl dit preklinisch model repliceert veel van de kenmerken van de menselijke CP / CPPS, de inductie protocol is geen indicatie van de menselijke conditie, die een divers etiologie heeft en vaak niet gepaard gaat met directe ontsteking, infectie, of letsel van de prostaat. De invloed van vroege leven nadruk op de ontwikkeling van CP / CPPS mens grotendeels niet onderzocht gegaan; Maar een studie van Hu et al. 41 aangetoond dat men die meldde een geschiedenis van de kindertijd fysieke, emotionele en / of seksueel misbruik waren significant meer kans om de symptomen die wijzen op CP / CPPS ervaren. Bovendien toonden ze aan dat zowel pijn als urine scores werden verhoogd bij patiënten met een voorgeschiedenis van fysieke en emotionele misbruik. We hebben eerder aangetoond dat dezelfde NMS paradigma vrouwelijke C57BL / 6-muizen produceert vaginale overgevoeligheid en abnormale genexpressie in zowel de vagina en de blaas wijzen op disfunctionele HPA uitgang 16. Deze gegevens in combinatie met de hoge prevalentie van CP / CPPS patiënten met andere comorbiditeiten 42, zoals IC / PBS en stemmingsstoornissen, dat duidelijker is aangetoond dat gekoppeld met vroege levensspanning exposure 12-14, voorziet de rationale voor het gebruik van een NMS model te onderzoeken CP / CPPS bij muizen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Pregnant C57BL/6 female mice&#160;</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>027</td>
			<td>Timed or untimed pregnant females should be monitored daily for in-house birth.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2L glass beaker(s)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>CLS10002L</td>
			<td>Each NMS litter will be held in the same beaker throughout the 21 day separation period.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VWR Forced Air Incubator, Basic</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>414005-124</td>
			<td>The incubator should be held at 33&#176;C and 50% humidity.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Touch Test Sensory Evaluator, Kit of 20 (Semmes-Weinstein Von Frey Aesthesiometer for touch assessment)</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>58011</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal Enclosure (12 mice 6 rats)</td>
			<td>IITC</td>
			<td>435</td>
			<td>Be sure to place a heavy object on top of the individual, acrylic animal enclosures to prevent mice from escaping.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh Stand for mice and rats (12 mice 6 rats)</td>
			<td>IITC</td>
			<td>410</td>
			<td>Place stand on a stable table top for comfortable access.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5493</td>
			<td>Dilute the 10x PBS stock to 1x PBS.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P6148</td>
			<td>A 4% paraformaldehyde solution is needed to intracardially perfuse mice and postfix tissue in preparation for mast cell staining.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5016</td>
			<td>Cryoprotect fixed tissue in 30% sucrose solution at 4&#176;C overnight.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heptane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>246654</td>
			<td>Chill heptane on dry ice to freeze tissue.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard Cryomold&#160;</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>4557</td>
			<td>To assist in freezing prostate tissue prior to cryostat sectioning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-Tek OCT Compound</td>
			<td>Sakura</td>
			<td>4583</td>
			<td>12 x 125 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VWR Superfrost Plus Micro Slide</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>48311-703</td>
			<td>75 x 25 x 1 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluidine Blue O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>198161</td>
			<td>Certified by the Biological Stain Commission. Suitable for use as a metachromatic stain for mast cells.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol, Absolute (200 Proof)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP2818-4</td>
			<td>Molecular Biology Grade, Fisher Bioreagents; 95% and 100% solutions will be needed to dehydrate stained cryosections before mast cell visualization.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td>Acidified NaCl solution should be made fresh before staining cryosections.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GeneMate Sterile 50 mL Centrifuge Tubes&#160;</td>
			<td>BioExpress</td>
			<td>C-3394</td>
			<td>Disposable tubes used to mix toulidine blue elements or dip slides into 1xPBS.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coplin staining dish for 10 slides, with ground glass cover</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-815</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylenes (Histological)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>X3P</td>
			<td>Once dehydrated, tissue is cleared with xylene.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Slide Boxes, 100-Place</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>82003</td>
			<td>Boxes can be used for storage and transportation of slides.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand Microscope Slide Box</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-363-400</td>
			<td>These slide boxes are typically small enough to fit inside a cryostate.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G5516</td>
			<td>Glycerol is a traditional mounting medium.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting Medium, Richard-Allan Scientific</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>4111</td>
			<td>Mounting medium firmly bonds the coverslip to the slide.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Cover Glasses, Rectangular, No. 1</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>48393-106</td>
			<td>A coverslip is placed over the dehydrated and cleared tissue to protect the sample.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td>The Advanced Automated Research Microscope Eclipse 90i, used by our lab, has been discontinued and replaced Eclipse Ni-E.&#160;&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of perigenital sensitivity and prostatic mast cell activation in a mouse model of neonatal maternal separation

Chronische prostatitis / chronische bekkenpijn syndroom (CP / CPPS) heeft een prevalentie van 14% en is de meest voorkomende urologische diagnose voor mannen onder de leeftijd van 50, maar het is de minst begrepen en studeerde chronische pijn in het bekken stoornis. Een aanzienlijk deel van de patiënten met chronische pijn in het bekken rapport vroege leven stress of misbruik, die sterk kan invloed hebben op het functioneren en de regulering van de hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA-as) hebben meegemaakt. Mestcelactivatie, waarvan is aangetoond worden verhoogd in zowel urine als uitgedrukt prostatic afscheidingen van CP / CPPS patiënten wordt gedeeltelijk gereguleerd door stroomafwaartse activering van de HPA-as. Neonatale moeder scheiding (NMS) is gebruikt voor meer dan twee decennia aan de uitkomsten van het vroege leven van stress studeren in knaagdiermodellen, waaronder veranderingen in de HPA-as en viscerale gevoeligheid. Hier geven we een gedetailleerd protocol voor het gebruik NMS als preklinisch model van CP / CPPS bij mannelijke C57BL / 6-muizen. We beschrijven de methodologievoor het uitvoeren van NMS, beoordelen perigenital mechanische allodynie en histologisch bewijs van de mestcel activering. We hebben ook aangetoond dat vroege psychologische stress langdurige effecten op het mannelijke urogenitale stelsel bij muizen hebben.

Muizen die NMS hebben ondergaan bleek behavioral bewijs indicatie van CP / CPPS. Wanneer daarop een gegradeerde reeks van von Frey monofilamenten, 8 weken oude NMS muizen (n = 4) weergegeven perigenital mechanische allodynie in vergelijking met naïeve tegenhangers (n = 5, Figuur 2). Dit blijkt een significante reductie (p &lt;0,01, Student&#39;s t-test) in de mechanische onttrekkingsdrempel een positieve gedragsmatige respons opgewekt, geregistreerd als stevige schok of springen naar aanleidin...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Perigenital Sensitivity and Prostatic Mast Cell Activation in a Mouse Model of Neonatal Maternal Separation at JoVE.com

Assessment of Perigenital Sensitivity and Prostatic Mast Cell Activation in a Mouse Model of Neonatal Maternal Separation

Wij meten perigenital mechanische gevoeligheid en mestcel activering in de prostaat van mannelijke C57BL / 6 muizen die een vroege levensspanning paradigma ondergingen - neonatale maternale scheiding teneinde een preklinisch model van chronische prostatitis / chronisch bekkenpijnsyndroom induceren.

Beoordeling van Perigenital Sensitivity en Prostatic mestcelactivatie in een muismodel van Neonatale Maternal Separation

Chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome (CP/CPPS) has a lifetime prevalence of 14% and is the most common urological diagnosis for men under the ...

Research

JoVE Journal

Medicine

A Mouse Model of in Utero Transplantation

A Mouse Model of in Utero Transplantation

Een muis model van de In Utero Transplantatie

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Multi-foton Imaging van de tumorcel invasie in een orthotope Muis Model van Oral plaveiselcelcarcinoom

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

A Swine Model of Neonatal Asphyxia

Een Swine Model van neonatale Verstikking

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, ...

A Piglet Model of Neonatal Hypoxic-Ischemic Encephalopathy

Een Knorretje Model van Neonatale hypoxisch-ischemische encefalopathie

Birth asphyxia, which causes hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), accounts for 0.66 million deaths worldwide each year, about a quarter of the ...

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke

Motor en hippocampus Dependent Ruimtelijke Learning and Reference geheugen Assessment in een transgeen ratmodel van de ziekte van Alzheimer met Stroke

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Een Neonatale Mouse Spinal Cord Injury Compressie Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

A Battery of Motor Tests in a Neonatal Mouse Model of Cerebral Palsy

Een batterij van Motor Tests in een neonatale muis-model van Cerebral Palsy

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, ...

Myocardial Infarction in Neonatal Mice, A Model of Cardiac Regeneration

Myocardinfarct bij pasgeboren muizen, een model van Cardiac Regeneration

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrische Contractility meting van de muis mesenterische slagader met behulp van draad Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

Een Cryoblessure model om myocardinfarct in de muis te bestuderen

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...