Name: ex vivo method for assessing the mouse reproductive tract spontaneous motility and a matlab-based uterus motion tracking algorithm for data analysis
Uploaded: 2019-09-01T13:00:00
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这项工作得到了国际问题国际联盟内部基金的支持。AGO构思了这项研究。XC 和 AGO 参与了所述实验的设计。 FL 和 AGO 分析和解释数据。KLL、JOB、FL进行了所有体外实验。FL 编写了 MATLAB 脚本。KLL、JOB和AGO撰写了手稿。 所有作者都阅读并批准了手稿的最终版本。

印第安纳大学医学院（印第安纳波利斯，IN）机构动物护理和使用委员会批准了所有动物程序。该研究使用了2-5个月大的F2-129S-C57BL/6性成熟雌性小鼠。
警告：在使用动物和生物危险材料时，应佩戴实验室外套、面罩和手套，确保安全。
1. 解决方案准备
<ol><li>准备克雷布斯缓冲液，其中包含：130 mM NaCl， 5 mM KCl， 2mM CaCl 2， 1.2m NaH2...

<ol>
	<li>Kuijsters, N. P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uterine+peristalsis+and+fertility:+current+knowledge+and+future+perspectives:+a+review+and+meta-analysis.">Uterine peristalsis and fertility: current knowledge and future perspectives: a review and meta-analysis.</a> Reproductive BioMedicine Online. 35 (1), 50-71 (2017).</li><li>Kural, M., Noor, N. N., Pandit, D., Joshi, T., Patil, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Menstrual+characteristics+and+prevalence+of+dysmenorrhea+in+college+going+girls.">Menstrual characteristics and prevalence of dysmenorrhea in college going girls.</a> Journal of Family Medicine and Primary Care. 4 (3), 426-431 (2015).</li><li>Dehnavi, Z. 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H., Martin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pace-maker+activity+in+the+myometrium+of+the+oestrous+rat:+in+vivo+studies+using+video-laparoscopy.">Pace-maker activity in the myometrium of the oestrous rat: in vivo studies using video-laparoscopy.</a> Reproduction, fertility, and development. 3 (5), 519-527 (1991).</li></ol>

在这里，我们描述了一种评估整个啮齿动物生殖道的自发收缩性的方法，包括卵巢、输卵管、子宫角和阴道。我们用类似的方法来证明苯肾上腺素对自发性子宫运动13的松弛作用，然而，在过去，我们无法对数据进行定量分析。在这项工作中，我们开发了一种利用MATLAB运动跟踪模块进行定量运动数据分析的算法。这是一个有用的技术，用于测试新的药物，调节子宫收缩性，无论?...

作为主要的女性器官，子宫对生殖至关重要，对胎儿的滋养至关重要。子宫由三层组成：围膜、肌膜和子宫内膜。子宫是子宫的主要收缩层，在胎儿分娩中起着关键作用。子宫内膜是子宫腔内层，是胚胎植入所必需的。在育龄非怀孕女性中，子宫内膜层在月经周期开始时每月脱落。肌膜通过维持从子宫1清除坏死子宫内膜组织所需的自发肌膜收缩，帮助这个脱落过程。
不幸的是，增加肌膜收缩性可能导致负面的副作用，如月经失调，或月经痉挛疼痛。这一点在年轻女性和无义女性2中尤为见义勇为。然而，月畸症是不同的每个妇女，并取决于其肌膜收缩的强度;更强的收缩通常与严重痉挛的感觉3。子宫收缩性可以用子宫超声可视化，通常被认为是子宫内膜波。在经子宫内膜脱脂的子宫内，月经4期间前列腺素的增强释放被认为有助于增加肌膜超收缩能力，导致子宫肌肉缺血和缺氧，从而增加疼痛3.
严重的月经失调会妨碍一些妇女的日常活动，3%至33%的妇女有非常剧烈的疼痛，这可能导致妇女卧床1至3天，每个月经周期5。不分年龄、国籍、经济地位，发育迟症是育龄妇女妇科发病的主要原因。在5岁妇女中，月食症的发病率估计很高，而且变化很大，从45%到93%不等。 与肌痛有关的疼痛对女性的日常生活有影响，并可能导致青少年学习成绩差、睡眠质量降低、日常活动受限和情绪变化5。
许多患有严重肌痛的妇女使用非处方药来缓解疼痛。这种非处方药含有环氧酶（COX）抑制剂，可防止前列腺素6的形成。然而，COX抑制剂与不良心血管事件有关，约18%的患有心内病的妇女对这些抑制剂7没有反应。因此，需要新的药物来减少月经痉挛。由于子宫过度收缩有助于肌张力障碍的发病机制，一个可能的策略可能是使用子宫松弛剂。
在自然发生的自发性宫外波样收缩模型中，量化潜在松弛药物的影响是有益的。然而，到目前为止，还没有有效的外体方法测试肌肉松弛药物在完整的子宫。目前，等轴测张力测量用于评估松弛药物效果。在此类测量期间，子宫肌肉条在组织浴中的预负荷下保持恒定长度，而子宫肌肉收缩的力在存在或不存在松弛药物的情况下，在催产素刺激之前和之后被记录。虽然这种方法非常有用，但它需要昂贵的设备。此外，等轴测收缩与自然发生在完整子宫中的自发肌膜波状收缩不相像。无独有偶，当整个生殖道（卵巢、输卵管、子宫和阴道）保持在缓冲溶液中时，啮齿动物的子宫肌膜波可以形象化为子宫角运动。在这里，我们提出了一个前体方法，用于监测放置在含有含氧克雷布斯缓冲液的培养皿中的完整小鼠子宫的自发性。我们还介绍了利用 MATLAB 运动跟踪器的运动量化算法。这种新方法提供了一种简单和更便宜的替代方法，以测试自然存在的补救措施和合成化合物的松弛潜力。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:671px;" width="670">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:208px;">Epinephrine hydrochloride</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">&#160;E4642&#160;</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:208px;">Dulbecco&#39;s PBS</td>
			<td style="width:161px;">Fisher Sceintific&#160;</td>
			<td style="width:75px;">17-512Q</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:208px;">Ethanol 200 PROOF</td>
			<td style="width:161px;">Decon Laboratories</td>
			<td style="width:75px;">2701</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:208px;">NaCl</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">S7653</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:208px;">Glucose</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">G7528</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:208px;">KCl</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">P9333</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:208px;">CaCl2 &#183; 2H2O</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">C5080</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:208px;">NaH2PO4</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">S0751</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:208px;">MgCl2&#160; &#183; 6H2O</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">M9272</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:208px;">NaHCO3</td>
			<td style="width:161px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:75px;">S6297</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:208px;">Isoflurane, USP</td>
			<td style="width:161px;">Patterson Veterinary</td>
			<td style="width:75px;">07-893-2374</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:208px;">Dissecting Extra-Fine-Pointed Precision Splinter Forceps</td>
			<td style="width:161px;">Fisher Sceintific</td>
			<td style="width:75px;">13-812-42</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;width:208px;">Curved Hardened Fine Iris Scissors</td>
			<td style="width:161px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:75px;">14091-09</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;width:208px;">Dissection High-performance Modular Stereomicroscope</td>
			<td style="width:161px;">Leica</td>
			<td style="width:75px;">MZ6&#160;</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:208px;">Digital 5 Megapixel Color Microscope Camera with active cooling system</td>
			<td style="width:161px;">Leica</td>
			<td style="width:75px;">&#160;DFC425 C</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:208px;">Stereomaster Microscope Fiber-Optic Light Sources</td>
			<td style="width:161px;">Fisher Sceintific&#160;</td>
			<td style="width:75px;">12-562-21</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:208px;">Weigh Boat</td>
			<td style="width:161px;">Fisher Sceintific&#160;</td>
			<td style="width:75px;">WB30304</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:208px;">Convertors Astound Standard Surgical Gown&#160;</td>
			<td style="width:161px;">Cardinal Health&#160;</td>
			<td style="width:75px;">9515</td>
			<td style="width:227px;">Small, Medium or Large</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:208px;">Gloves</td>
			<td style="width:161px;">McKesson Corporation</td>
			<td style="width:75px;">20-1080</td>
			<td style="width:227px;">Small, Medium, or Large; powder-free sterile latex or nitrile surgical gloves</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">&#160;Petri Dish</td>
			<td style="width:161px;">Corning Falcon</td>
			<td>351029</td>
			<td style="width:227px;">100 mm</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">&#160;Petri Dish</td>
			<td style="width:161px;">Corning Falcon</td>
			<td style="width:75px;">353001</td>
			<td style="width:227px;">35 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">95% O2- 5% CO2 gas mixture</td>
			<td>Praxair</td>
			<td style="width:75px;">&#160;MM OXCD5-K</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Ear-loop Masks</td>
			<td>Valumax International</td>
			<td style="width:75px;">5430E-PP</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">DSLR 24.2 MP Camera</td>
			<td>Canon</td>
			<td style="width:75px;">EOS Rebel T6i</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:208px;">MATLAB</td>
			<td style="width:161px;">MathWorks</td>
			<td style="width:75px;">N/A</td>
			<td style="width:227px;">version 2019 or later</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ex vivo method for assessing the mouse reproductive tract spontaneous motility and a matlab-based uterus motion tracking algorithm for data analysis

失调，或痛苦的抽筋，是最常见的症状与男性在女性，其严重性可以阻碍妇女的日常生活。在这里，我们提出了一个简单和廉价的方法，这将有助于测试新的药物减少子宫收缩。该方法利用整个小鼠生殖道的独特能力，在含有含氧Krebs缓冲液的培养皿中保持前体时表现出自发性活力。这种自发运动类似于人类子宫的波浪状肌膜活动，称为子宫内膜波。为了证明该方法的有效性，我们使用了一种著名的子宫松弛药物，肾上腺素。我们证明，在这个培养皿模型中，1 μM肾上腺素可以快速和可逆地抑制整个小鼠生殖道的自发性。使用普通智能手机或精密数码相机可以轻松记录子宫运动的变化。我们开发了一种基于 MATLAB 的算法，允许运动跟踪通过测量子宫角运动速率来量化自发的子宫运动变化。这种前体方法的一个主要优点是生殖道在整个实验过程中保持不变，保留了所有内在的宫内细胞相互作用。这种方法的主要局限性是，高达10-20%的子宫可能表现出自发性运动。到目前为止，这是第一个定量的除外方法，用于评估培养皿模型中的自发子宫运动。

图1显示了本协议中描述的在整个生殖道隔离过程中拍摄的代表性图像。为了避免用毛皮污染缓冲液，这会降低视频质量，我们用70%的乙醇滋润了小鼠身体。协议解剖部分的主要基准是查找膀胱。子宫和阴道将位于低于膀胱。
为了测试这个方案，我们用肾上腺素治疗了整个生殖道。肾上腺素是众所周知的，导致子宫平滑肌肉放松。这种激素在肾上腺髓素?...

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Ex Vivo Method for Assessing the Mouse Reproductive Tract Spontaneous Motility and a MATLAB-based Uterus Motion Tracking Algorithm for Data Analysis

子宫收缩对女性的福祉很重要。然而，病理性增加的收缩能力可能导致肌张力障碍，特别是在年轻女性。在这里，我们描述了一个简单的前体制剂，允许快速评估平滑肌肉松弛剂的疗效，可用于治疗肌张力障碍。

用于评估小鼠生殖道自发性的方法和用于数据分析的基于 MATLAB 的 Uterus 运动跟踪算法

Dysmenorrhea, or painful cramping, is the most common symptom associated with menses in females and its severity can hinder women&#39;s everyday lives. ...

我们的协议意义重大，因为它提供了第一个定量的外体体方法，用于评估完整子宫的自发活动性。这种新方法为测试合成化合物中自然产生的补救措施的松弛剂潜力提供了一种简单且成本较低的替代方案。这项技术的一个主要优点是，在整个实验中，所有的宫内细胞相互作用都完好无损。子宫的收缩性与心律失分有关，子宫松弛剂可能有助于治疗。此方法提供了一种测试新松弛剂的简单方法。确认雌性循环阶段后，将鼠标放在上肢位置，并展开四肢以暴露腹部骨盆区域。用 70% 乙醇湿腹部，用钳子小心地抬起优于的皮肤。在下腹部区域的横向到上肢的横向上做小的横向切口，以暴露腹膜。小心地切开胃肠，在不损害子宫角的情况下暴露胃肠道，并使用钳子切除覆盖胃肠道的筋膜和脂肪组织。移除十二指肠、杰朱努姆、耳塞、cecum 和上升和横向结肠。找到膀胱定位阴道，直接在膀胱下发现。在阴骨的汇合点定位阴性共生，将阴囊与膀胱交汇，并使用剪刀通过配偶间纤维瘤组织在交管的侧侧小心地切口，以获得访问，并为阴道提取提供途径。切开位于肛门和外阴下部之间的内膜，并使用钳子抬起阴道，允许直肠缓慢切除。识别两个子宫角，分叉到阴道，并找到一个错综复杂的卵巢和卵巢在每个角的末尾。正确识别子宫角对于确保组织不受损的程序至关重要。使用小型解剖剪刀去除与腹腔内的角、卵巢和卵巢连接和支持的任何韧带，并切除阴道、子宫、卵巢和卵巢。将整个孤立的生殖道转移到含有 10 毫升 Dulbecco PBS 的 100 毫米培养皿中。使用钳子和手术剪刀去除子宫角和阴道周围的任何结缔和脂肪组织，以及任何可能妨碍图像质量的。去除宽大韧带，使子宫角的活力，每次洗涤用新鲜的Dulbecco的PBS洗两次组织，然后再将分离的生殖道转移到含有三毫升含氧克雷布斯溶液的35毫米培养皿中。对于自发的动性成像，在室温下将培养皿放在黑色表面上，并允许 15 到 30 分钟开始自发收缩。当可以观察到运动时，使用任何类型的数字视频设备从轴向平面记录自发的子宫运动性 10 分钟。接下来，将制剂转移到含有含氧克雷布斯缓冲液的培养皿中，并以相同方式记录自发的子宫运动性，再增加10分钟。在记录期结束时，用100毫米培养皿将整个生殖道用10毫升的Dulbecco PBS洗涤，然后将样品转移到新鲜含氧的Krebs缓冲液中，以评估治疗的可逆性。以相同的方式记录自发的子宫运动性约10分钟，就像最后两次录音一样。然后将制剂转移到另一个35毫米的培养皿中，该培养皿中装满了含氧的Krebs缓冲液，并辅以测试化合物的车辆，以确保自发的子宫运动性没有机械诱导的变化。在没有肾上腺素的情况下，生殖道制剂在面板 A 和 C 中表现出高运动性。但这种表型在面板B中休眠，存在一个微型木耳肾上腺素。在这里，显示了肾上腺素给法和自发活动恢复的样本数据分析，说明了如何从测试复合治疗之前、期间和之后服用的组织记录中量化激素对生殖道自发活动的影响。避免压缩或过度拉伸子宫角很重要，否则不会观察到自发的收缩。我们的方法也可用于测试可能增加子宫收缩性化合物。此程序可适用于怀孕早期怀孕的小鼠 uteri。此实验有可能升级为六井板格式，用于通量药物筛选。

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在小鼠睾丸活体显微注射和电穿孔

This video and article contribution gives a comprehensive description of microinjection and electroporation of mouse testis in vivo. This particular ...

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines

运动性的时空制图<em&gt;离体</em肠子&gt;准备工作

Multiple approaches have been used to record and evaluate gastrointestinal motility including: recording changes in muscle tension, intraluminal pressure, ...

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

测量的刚度<em&gt;离体</em&gt;鼠标主动脉用原子力显微镜

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a ...