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
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ex Vivo Method for Assessing the Mouse Reproductive Tract Spontaneous Motility and a MATLAB-based Uterus Motion Tracking Algorithm for Data Analysis at JoVE.c

この作業は、内部 IU ファンドによってサポートされました。AGOは研究を考案した。XCとAGOは、記述された実験の設計に関与した。 FL と AGO はデータを分析し、解釈しました。KLL,JOB,FLは全てのエクスビボ実験を行った。FL は MATLAB スクリプトを書きました。KLL、JOB、AGOが原稿を書きました。 すべての著者は原稿の最終版を読み、承認した。

動物を用いるすべての手順は、インディアナ大学医学部(インディアナポリス、IN)の機関動物ケアおよび使用委員会によって承認されています。2-5ヶ月齢のF2-129S-C57BL/6性的に成熟した雌マウスを用いた。
注意:動物や生物危険物を扱う場合は、ラボコート、マスク、手袋を着用して安全を確保してください。
1. ソリューションの準備
<ol><...

<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>

ここでは、卵巣、卵管、子宮角、および膣を含むげっ歯類生殖管全体の自発的収縮性を評価する方法について説明した。フェニレフリンが自発的子宮運動性13に対する弛緩効果を実証するために同様の方法を用いたが、過去にはデータの定量分析を行うことができなかった。本研究では、MATLABモーショントラッキングモジュールを用いて定量運動データ解析のアルゴリズム?...

主要な女性器官として、子宮は生殖に不可欠であり、胎児1の栄養のために不可欠である。子宮は、ペリメトリウム、ミオメリウム、子宮内膜の3つの層から成っている。筋膜は子宮の主要な収縮層であり、胎児の分娩において重要な役割を果たしている。子宮内膜は子宮腔を裏打ちする最も内側の層であり、胚の移植に不可欠である。生殖年齢の非妊娠女性では、子宮内膜層は月経周期の初めに毎月流される。ミオメリウムは、子宮1から壊死性子宮内膜組織をクリアするために必要な自発的なミオメウチ収縮を維持することによって、この脱落プロセスを助ける。
残念ながら、筋膜収縮の増加は、月経困難症、または痛みを伴う月経困難などの負の副作用をもたらすことができます。これは特に若い女性とnulliparous女性2で見られます.しかし、月経困難は女性ごとに異なり、心膜収縮の強さに依存します。より強い収縮は、多くの場合、重度のけいれん3の感覚に関連付けられています。子宮内膜収縮性は、子宮超音波を使用して可視化することができ、しばしば子宮内膜波として認識される。子宮内膜スラッシングを受けている子宮における月経4の間のプロスタグランジンの放出の増強は、子宮筋の虚血および低酸素症の増加に寄与すると考えられ、子宮筋の虚血および低酸素症を引き起こし、ひいては増加した痛み3.
重度の月経困難は、一部の女性の日の活動を妨げることができ、女性の3〜33%は非常に重度の痛みを持っており、女性は各月経周期5の1〜3日間寝たきりになる可能性があります。月経困難症は、年齢、国籍、経済的地位5にかかわらず、生殖年齢の女性における婦人科罹患率の主な原因である。月経困難の推定有病率は高く、可変であり、生殖年齢5の女性では45%から93%に及ぶ。 月経困難に関連する痛みは、女性の日常生活に影響を与え、青年期の学業成績の低下、睡眠の質の低下、日常活動の制限、気分の変化5をもたらす可能性がある。
重度の月経困難を経験する多くの女性は、彼らの痛みを和らげるために市販薬にリゾートします。このような市販薬には、プロスタグランジン6の形成を防止するシクロオキシゲナーゼ(COX)阻害剤が含まれている。しかし、COX阻害剤は有害な心血管イベントに関連しており、月経困難を有する女性の約18%がこれらの阻害剤7に反応しない。したがって、月経のけいれんを軽減するための新しい薬の必要性があります。子宮の過剰収縮は月経困難の病因に寄与するので、可能な戦略の1つは、子宮弛緩剤の使用である可能性がある。
自然発生する自発的なミオメクオート波様収縮のモデルにおける潜在的な緩和剤の効果を定量化することは有益である。しかしながら、これまでのところ、無傷の子宮内で筋肉弛緩薬を試験するための効率的なex vivo法は記載されていない。現在、アイソメ張力測定は、リラックス薬の効果を評価するために使用されます。このような測定の間、子宮筋ストリップは組織浴中のプリロード下で一定の長さで維持され、子宮筋収縮の力はリラックス薬の有無においてオキシトシン刺激の前後に記録される。このアプローチは非常に便利ですが、高価な機器が必要です。さらに、アイソメ収縮は、無傷の子宮で自然に起こる自発的な筋膜波のような収縮に似ていない。一意に、げっ歯類の子宮筋房波は、生殖管全体(卵巣、卵管、子宮、および膣)が緩衝液中に維持されるとき、子宮角運動として視覚化することができる。ここでは、酸素化されたクレブスバッファーを含むペトリ皿に置かれた無傷のマウス子宮の自発的運動性をモニタリングするためのex vivo法を提示する。また、MATLABモーショントラッカーを用いた運動性定量アルゴリズムについても述べた。この新しいアプローチは、自然発生療法や合成化合物の弛緩剤の可能性をテストするための簡単で安価な代替手段を提供します。

<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

月経困難、または痛みを伴うけいれんは、女性の男性に関連する最も一般的な症状であり、その重症度は女性の日常生活を妨げる可能性があります。ここでは、子宮収縮性を低下させる新薬の試験に役立つ、簡単で安価な方法を提示する。この方法は、酸素化されたクレブスバッファーを含むペトリ皿でex vivoを維持した場合に、マウス生殖管全体のユニークな能力を利用して、自発的な運動性を示す。この自発的な運動性は、子宮内膜波と呼ばれるヒト子宮の波状の筋膜活動に似ています。この方法の有効性を実証するために、我々はよく知られている子宮弛緩薬、エピネフリンを採用した。我々は、このペトリ皿モデルにおいて、マウス生殖管全体の自発的な運動性が、1 μMエピネフリンによって迅速かつ可逆的に阻害できることを示す。子宮運動の変化を記録することは、通常のスマートフォンや洗練されたデジタルカメラを使用して簡単に行うことができます。我々は、モーショントラッキングが子宮角の動きの速度を測定することにより、自発的な子宮運動変化を定量化することを可能にするMATLABベースのアルゴリズムを開発した。このex vivoアプローチの主な利点は、生殖管が実験全体を通して無傷のままであり、すべての固有の子宮内細胞相互作用を維持する。このアプローチの主な制限は、子宮の最大10〜20%が自発的な運動性を示さない可能性があることである。これまでのところ、これはペトリ皿モデルの自発的な子宮運動性を評価するための最初の定量的なex vivo法である。

図1は、このプロトコルに記載されている生殖管分離手順全体の間に撮影された代表的な画像を示す。ビデオ品質を低下させる毛皮でバッファーを汚染しないように、マウス本体を70%エタノールで湿らせた。プロトコルの解剖セクションの主なベンチマークは、尿膀胱を見つけることです。子宮および膣は尿膀胱より劣って位置する。
プロトコルを?...

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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

子宮収縮は女性の幸福のために重要である。しかし、病理学的に収縮性が増加すると、特に若い女性では月経困難を引き起こす可能性がある。ここでは、月経困難の治療に使用できる平滑筋弛緩剤の有効性を迅速に評価できる簡単なex vivo製剤について説明する。

マウス生殖管自発的運動性を評価するためのEx Vivo法とデータ解析のためのMATLABベースの子宮運動追跡アルゴリズム

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

我々のプロトコルは、無傷の子宮の自発的運動性を評価するための最初の定量的ex vivo方法を提供するため、重要である。この新しいアプローチは、合成化合物で天然の治療薬の弛緩電をテストするための簡単で安価な代替手段を提供します。この技術の主な利点は、すべての子宮内細胞相互作用が実験を通してそのまま残っているということです.子宮の収縮性の過多は、子宮弛緩剤が治療に有用であり得る月経困難症に関連している。この方法は、新しいリラックス剤を簡単にテストする方法を提供します。エストルースサイクルステージを確認した後、マウスをスペイン位置に置き、四肢を広げて腹部骨盤領域を露出させる。腹部を70%エタノールで濡らし、鉗子を使用してクリトリスよりも優れた皮膚を慎重に持ち上げます。腹膜を露出させるために下腹部の側面に小さな横切開を行います.子宮の角を傷つけることなく、胃腸管を露出するために腹膜を慎重に切断し、胃腸管を覆う筋膜および脂肪組織を除去するために鉗子を使用する。十二指腸、半腸、腸、盲腸、および上昇と横コロンを削除します。膀胱の真下に見られる腟を見つけるために尿膀胱を見つける。陰部の交骨を膀胱に合流させ、膀胱に尾を向き、はさみを使用して、陰部線維カルテリガン組織を通して陰部交腫の側面を慎重に切開してアクセスを得て膣抽出のルートを提供する。外陰部と内耳の間に位置する会陰を切り取り、鉗子を使って膣を持ち上げて直腸の切除を遅らせる。膣にロストリーフォークに分岐する2つの子宮の角を識別し、各角の端に畳み込まれた卵管と卵巣を見つける。子宮の角を正しく識別することは、組織が損傷していないことを確認する手順に不可欠です。小さな解剖はさみを使用して、腹腔内の角、卵管および卵巣に接続して支える靭帯を取り除き、膣、子宮、卵管および卵巣を取り除く。単離した生殖管全体を、10ミリリットルのダルベッコPBSを含む100ミリメートルのペトリ皿に移します。鉗子と外科用はさみを使用して、子宮の角と膣を取り巻く結合組織や脂肪組織、および画質を妨げる可能性のある陰部の毛皮を取り除きます。広い靭帯を取り除いて子宮角の運動性を可能にし、分離された生殖管を3ミリリットルの酸素化クレブス溶液を含む35ミリメートルのペトリ皿に移す前に、新鮮なダルベッコのPBSで洗浄ごとに2回組織を洗浄します。自発的運動性イメージングの場合は、ペトリ皿を室温の黒い表面に置き、自発的な収縮が始まるのに15〜30分かかります。動きが観察できる場合は、あらゆるタイプのデジタルビデオ機器を使用して、軸面から10分間自発的な子宮運動を記録します。次に、試験化合物を加えた酸素化されたクレブスバッファーを含むペトリ皿に製剤を移し、同じ方法でさらに10分間自発的な子宮運動を記録する。記録期間の終わりに、100ミリメートルペトリ皿でダルベッコのPBSの10ミリリットルで生殖管全体を洗浄し、治療の可逆性を評価するために、新たに酸素化されたクレブスバッファーの新しいペトリ皿にサンプルを転送します。最後の2つの録音と同じように、約10分間自発的な子宮運動を記録します。その後、試験化合物の車両に補われた酸素化されたクレブスバッファーで満たされた別の35ミリメートルのペトリ皿に準備を移し、自発的な子宮運動に機械的に誘発された変化がないことを確認する。生殖管調製物は、エピネフリンの不在時にパネルAおよびCに高い運動性を示した。しかし、この表現型は、1つのマイクロミュラーエピネフリンの存在を持つパネルBで休眠状態にある。ここで、エピネフリン投与および自発的運動性回復のサンプルデータ分析が示され、化合物処理前、試験中、および試験後に採取した組織の記録から、生殖管自発的運動性に対するホルモンの影響を定量化する方法を示す。それ以外の場合、自発的な収縮性は観察されませんが、子宮角を圧縮または過剰に伸ばすことを避けるために重要です。我々の方法はまた、子宮の収縮性を増加させる可能性のある化合物を試験するために使用することができる。この手順は、妊娠の初期段階で妊娠中のマウス子宮に適用することができます.この実験は、スループット薬物スクリーニングのための6つのウェルプレート形式にアップグレードされる可能性を秘めています。

Research

JoVE Journal

Biology

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While microfluidic technology is reaching a new level of maturity for macromolecular assays, cell-based assays are still at an infant stage1. This is ...

Method for Culture of Early Chick Embryos ex vivo (New Culture)

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初期のニワトリ胚をex vivo（新文化）の文化のための方法

The chick embryo is a valuable tool in the study of early embryonic development. Its transparency, accessibility and ease of manipulation, make it an ...

In utero and ex vivo Electroporation for Gene Expression in Mouse Retinal Ganglion Cells

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マウス網膜神経節細胞における遺伝子発現のための子宮内および生体外でのエレクトロポレーションで

The retina and its sole output neuron, the retinal ganglion cell (RGC), comprise an excellent model in which to examine biological questions such as cell ...

A System for ex vivo Culturing of Embryonic Pancreas

A System for ex vivo Culturing of Embryonic Pancreas

のためのシステム<em&gt; ex vivoで</em胚膵臓&gt;培養

The pancreas controls vital functions of our body,  including the production of digestive enzymes and regulation of blood sugar  levels1. Although in the ...

A Novel Bayesian Change-point Algorithm for Genome-wide Analysis of Diverse ChIPseq Data Types

多様ChIPseqデータ型のゲノムワイドな解析のための新規ベイジアン変化点アルゴリズム

ChIPseq is a widely used technique for investigating protein-DNA interactions. Read density profiles are generated by using next-sequencing of ...

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

Ex vivo Method for High Resolution Imaging of Cilia Motility in Rodent Airway Epithelia

齧歯気道上皮における繊毛の運動性の高分解能イメージングのためのex vivo法

An ex vivo technique for imaging mouse airway epithelia for quantitative  analysis of motile cilia function important for insight into mucociliary  ...

A Novel Ex vivo Culture Method for the Embryonic Mouse Heart

A Novel Ex vivo Culture Method for the Embryonic Mouse Heart

小説<em&gt;エクスビボ</emマウス胎児ハート&gt;文化法

Developmental studies in the mouse are hampered  by the inaccessibility of the embryo during gestation. Thus, protocols to  isolate and culture individual ...

In Vivo Microinjection and Electroporation of Mouse Testis

In Vivo Microinjection and Electroporation of Mouse Testis

マウス精巣の生体内マイクロインジェクションやエレクトロポレーションで

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

運動の時空間マッピングで<em&gt;エクスビボ</em腸の&gt;準備

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

の剛性を測定します<em&gt; ex vivoで</em原子間力顕微鏡を使用&gt;マウス大動脈

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