Name: generation of a mouse artificial decidualization model with ovariectomy for endometrial decidualization research
Uploaded: 2022-07-27T15:00:00
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Die Autoren bedanken sich für die Unterstützung durch die National Nature Science Foundation of China (82001629, XQS), das Youth Program of Natural Science Foundation of Jiangsu Province (BK20200116, XQS) und die Postdoctoral Research Funding der Provinz Jiangsu (2021K277B, XQS).

Alle beschriebenen Tierversuche wurden vom Komitee für die Verwendung und Pflege von Tieren (Nr. 20171202) des Affiliated Drum Tower Hospital der Nanjing University Medical School genehmigt. Alle Vorgänge folgen den entsprechenden Richtlinien der Tierpflege- und -verwendungsbehörde sowie der nationalen Richtlinien.
HINWEIS: Die Mäuse wurden in einer spezifischen, pathogenfreien Umgebung (SPF) mit einer Temperatur von 22 °C ± 1 °C, einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % ± 1 %, einem ...

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Die Dezidualisierung bei Mäusen ist ein spontaner Prozess, der von der Anwesenheit von Embryonen abhängt, die sich vom Menschen unterscheiden. Es wurde jedoch festgestellt, dass künstliche Stimulation wie die Injektion von Glasperlen in die Gebärmutter und die Verletzung der Gebärmutter eine Dezidualisierung des Endometriums anstelle von Embryonen induzieren kann. Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass viele Faktoren eine Dezidualisierung induzieren oder an der Dezidualisierung teilnehmen können, wie z. B...

Mit der Entwicklung der humanassistierten Reproduktionstechnologie hat die derzeitige klinische Schwangerschaftsrate der In-vitro-Fertilisation-Embryotransfer (IVF-ET) die der natürlichen Schwangerschaft erreicht oder sogar übertroffen. Trotzdem werden viele Patientinnen in der klinischen Praxis der assistierten Reproduktion immer noch mehreren Embryotransfers unterzogen, erreichen jedoch nicht die gewünschte Schwangerschaft. Sein spezifischer molekularer Mechanismus ist jedoch noch unklar, so dass klinische Interventionen unwirksam sind, was eine der größten Herausforderungen für die Reproduktionsmedizin darstellt 1,2.
Endometriumfaktoren machen etwa zwei Drittel der Ursachen für das Versagen der IVF aus3. Die Einnistung des menschlichen Embryos ist in drei Phasen unterteilt: Positionierung, Adhäsion und Invasion 4,5,6. Das mütterliche Endometrium erfährt eine Reihe von Veränderungen, um der Ankunft des Embryos gerecht zu werden. Die Bildung einer "Fensterperiode" bietet günstige Bedingungen für die Einnistung des Embryos 7,8.
Bei den meisten Säugetieren beginnen sich die Stromazellen, die die Blastozyste umgeben, schnell zu vermehren und zu differenzieren, nachdem die Blastozyste am luminalen Epithel der Gebärmutter haftet, und der schnelle Umbau des Mesenchyms verändert seine Form und Funktion, was zur Einnistung des Embryos führt 5,9,10. Die rasche Zunahme des Stellenvolumens und des Gewichts ermöglicht es der Blastozyste, in das Uterusstroma eingebettet zu werden, ein Prozess, der als Dezidualisierungbekannt ist 11. Das endometriale Stroma differenziert und rekonstruiert sich in Vorbereitung auf die Schwangerschaft, während der Übergang der Stromazellen Raum und neue Signalverbindungen für Dezidualzellen bietet, um ihre Funktionen zu erfüllen12,13. Stromazellen wandeln sich in Dezidualzellen um und sezernieren viele ikonische Faktoren wie Prolaktin (PRL), insulinähnliches Wachstumsfaktor-bindendes Protein 1 (Igfbp1) und so weiter. Studien haben gezeigt, dass eine abnorme Dezidualisierung einer der Hauptgründe für das Versagen der Embryonenimplantation ist, aber die Ursache der abnormalen Dezidualisierung ist noch unklar und muss weiter aufgeklärt werden 1,14.
Das künstliche Dezidualisierungsmodell der Maus ist unerlässlich für die Untersuchung des physiologischen Prozesses und der molekularen Mechanismen, die der Dezidualisierung zugrunde liegen. Künstliche Dezidualisierung (AD) bezieht sich hauptsächlich auf den Prozess der Endometrium-Dezidualisierung, der durch künstliche Methoden zur Simulation einer Schwangerschaft oder des Menstruationszyklus etabliert wird. In Bezug auf die Morphologie gibt es insgesamt kaum einen Unterschied zwischen Schwangerschaftsdezidualisierung und künstlicher Dezidualisierung15,16. Die Uterusdrüsen existieren im Endometrium, bevor sich Decidua bilden und verschwinden nach der Dezidualisierung. In Bezug auf die Genexpression wird nur ein geringer Unterschied zwischen der natürlichen Schwangerschaftsdezidualisierung (NPD) und AD15 festgestellt. Folglich kann das künstliche Dezidualisierungsmodell in Mäusen die Dezidualisierung der Schwangerschaft simulieren, um die unbekannte Pathogenese und neue Behandlung menschlicher Fortpflanzungskrankheiten zu erforschen.
NPD, AD und In-vitro-Dezidualisierung (IVD) sind drei Methoden, um eine Maus-Dezidualisierung zu erreichen. Das NPD-Modell hängt von der natürlichen Schwangerschaft ab und kommt dem physiologischen Zustand der Mutter, einschließlich der Auswirkungen von Embryonen, am nächsten. Der Vergleich der Unterschiede zwischen Implantations- und Nicht-Implantationsstellen ist ein physiologischerer und bequemerer Ansatz zur Untersuchung der Dezidualisierung. Das AD-Modell wurde entwickelt, indem eine intrauterine Injektion von Sesamöl als Stimulans verwendet wurde, um eine Dezidualisierung bei einer pseudoschwangeren weiblichen Maus zu induzieren, die mit vasektomierten Männchen gepaart war, um die Auswirkungen von Embryonen zu vermeiden. Sowohl NPD- als auch AD-Modelle spielen eine wesentliche Rolle bei verschiedenen Forschungszwecken, aber sie können Paarungsfehler und Unterschiede innerhalb der Gruppe, die durch die unterschiedlichen Aktivitäten des mütterlichen Hormonstoffwechsels verursacht werden, nicht vermeiden. IVD ist eine Methode, die von der Behandlung von kombiniertem Östrogen und Progesteron auf zellulärer Ebene abhängt und strengere experimentelle Bedingungen und Operationsfähigkeiten erfordert. Das In-vitro-Modell kann die Dezidualantwort jedoch unter physiologischen Bedingungen nicht vollständig simulieren15. Daher schlagen wir eine einfache und verbesserte Induktionsmethode vor, die von der traditionellen AD modifiziert wurde, um die Wirkung endogener Hormone auf die Dezidualisierung zu reduzieren. Basierend auf der Sicherstellung des Erfolgs der Dezidualisierungsinduktion ist es näher am physiologischen Zustand und eignet sich besser für Experimente, bei denen Embryofaktoren ausgeschlossen werden müssen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Estrogen</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >E2758</td>
			<td >Hormone supplement</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Progesterone</td>
			<td >Sigma</td>
			<td >P0130</td>
			<td>Hormone supplement</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sesame oil&#160;</td>
			<td >Sigma</td>
			<td>S3547</td>
			<td>Hormone supplement</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sodium pentobarbital&#160;</td>
			<td >Dainippon Sumitomo Pharma Co.,Ltd.</td>
			<td ></td>
			<td>Anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Meloxicam injection</td>
			<td >Qilu Animal Health Products Co., Ltd</td>
			<td ></td>
			<td>Analgesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Alkaline phophatase stain kit(kaplow&#39;s/azo coupling method)</td>
			<td >Solarbio</td>
			<td>G1480</td>
			<td>Alkaline phophatase stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Eosin</td>
			<td >Servicebio</td>
			<td>G1005-2</td>
			<td>HE stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Hematoxylin</td>
			<td >Servicebio</td>
			<td >G1005-1</td>
			<td>HE stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >ChamQ Universal SYBR qPCR Master Mix</td>
			<td >Vazyme</td>
			<td>Q711-02</td>
			<td>qPCR</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >70% ethanol</td>
			<td >Lircon</td>
			<td>ZH1120090</td>
			<td>Disinfect</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Iodophor</td>
			<td >Runzekang</td>
			<td >RZK-DF</td>
			<td>Disinfect</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Erythromycin Eye Ointment</td>
			<td >Guangzhou Baiyunshan</td>
			<td ></td>
			<td>Mice eyeball protect</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >4-0 suture</td>
			<td >Ethicon</td>
			<td >W329</td>
			<td>Incision suture</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >10% formalin</td>
			<td >Yulu</td>
			<td >L25010118</td>
			<td>Tissue fix</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Optimal cutting temperature compound</td>
			<td >Sakura</td>
			<td >4583</td>
			<td>Ssection</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Trizol reagent</td>
			<td >Ambion</td>
			<td >15596018</td>
			<td>qPCR</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of a mouse artificial decidualization model with ovariectomy for endometrial decidualization research

Die Endometriumdezidualisierung ist ein einzigartiger Differenzierungsprozess des Endometriums, der eng mit Menstruation und Schwangerschaft zusammenhängt. Eine Beeinträchtigung der Dezidualisierung führt zu verschiedenen Endometriumstörungen wie Unfruchtbarkeit, wiederholten Fehlgeburten und Frühgeburten. Die Entwicklung und Anwendung des Endometriumdezidualisierungsmodells in Reproduktionsstudien ist seit langem ein Highlight für Reproduktionsforscher. Die Maus wurde ausgiebig bei der Untersuchung der Reproduktion und Dezidualisierung eingesetzt. Es gibt drei gut etablierte Mausmodelle zur Dezidualisierung, nämlich die natürliche Schwangerschaftsdezidualisierung (NPD), die künstliche Dezidualisierung (AD) und die In-vitro-Dezidualisierung (IVD). Unter ihnen gilt AD als zuverlässiges Modell für die Dezidualisierung von Mäusen, das einfach zu implementieren und nahe an NPD ist. Diese Arbeit konzentriert sich auf eine modifizierte Methode des Generierungs- und Anwendungsprozesses des künstlichen Dezidualisierungsmodells der Maus mit Ovarektomie, um ovarielle Effekte zu vermeiden, die mit kleinen Varianzen innerhalb der Gruppe hochreproduzierbare Ergebnisse erzielen können. Diese Methode bietet ein gutes und zuverlässiges Tiermodell für die Untersuchung der Endometriumdezidualisierung.

Die Indizes des Maus-Dezidualisierungsmodells umfassen die allgemeine Morphologie des Uterus, das Massenverhältnis des dezidualisierten und nicht dezidualisierten Uterus, die histologische Morphologie des Endometriums und das Expressionsniveau der Dezidualisierungsmarkermoleküle. Die allgemeine Morphologie des künstlichen dezidualisierten Uterus von Mäusen, die durch Öl induziert werden, ist näher an der des Uterus in der Schwangerschaft. Der Uteruskörper wird dick und die Gebärmutterhöhle wird kleiner als die n...

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Generation of a Mouse Artificial Decidualization Model with Ovariectomy for Endometrial Decidualization Research

Hier beschreiben wir die Methode zur Erzeugung eines künstlichen Dezidualisierungsmodells mit der ovariektomierten Maus, ein klassisches Endometrium-Dezidualisierungsexperiment im Forschungsgebiet der Endometrium-Dezidualisierung.

Generierung eines künstlichen Dezidualisierungsmodells der Maus mit Ovariektomie für die Endometrium-Dezidualisierungsforschung

Endometrial decidualization is a unique differentiation process of the endometrium, closely related to menstruation and pregnancy. Impairment of ...

Eine Beeinträchtigung der Dezentralisierung führt zu Viruserkrankungen des Endometriums, wie z. B. bei Todesfällen, einer wiederkehrenden Fehlgeburt. Diese Methode bietet ein gutes und zuverlässiges Tiermodell für die Untersuchung der Dezentralisierung des Endometriums. Dieses künstliche Dezentralisierungsmodell mit Ovarektomie kann den Einfluss von Angelina auf Hormone vermeiden, die oft sehr reproduzierbare Ergebnisse mit geringfügigen Unterschieden innerhalb der Gruppe erzielen können.Zu Beginn sterilisieren Sie die chirurgischen Instrumente einen Tag vor der Operation mit einem Hochtemperatur- und Hochdrucksterilisator. Tragen Sie die schützende Augensalbe auf die Augäpfel auf, um Trockenheit während der Narkose zu vermeiden. Starten Sie die Operation, wenn die Mäuse vollständig betäubt sind.Platzieren Sie die Mäuse in Bauchlage auf der Operationsfläche und rasieren Sie die Haare auf dem Rücken, nachdem Sie sie mit Seifenwasser benetzt haben. Desinfizieren Sie die Haut mit 70% Ethanol. Die Operationsstelle befindet sich 0,5 Zentimeter am oberen Rand der Oberschenkelwurzel beider Hinterbeine parallel zur Wirbelsäule.Nehmen Sie die Inzisionsstelle als Mitte und desinfizieren Sie den Inzisionsbereich dreimal mit Jodophor. Machen Sie mit einer Schere einen Längsschnitt von etwa 0,5 bis einem Zentimeter. Schneiden Sie die Faszie ab und trennen Sie die Muskeln passiv mit einer Pinzette.Finden Sie ein Stück des weißen Fettpolsters im Schnittfeld in der Nähe des unteren Pols der Niere durch die dünne Muskelschicht. Klemmen Sie die Fettmasse mit hämostatischen Clips fest und ziehen Sie den vom Fettpolster umwickelten Eierstock aus dem Einschnitt. Klemmen Sie die Verbindung von Eierstock und Eileiter mit einer gebogenen Pinzette fest und entfernen Sie den Eierstock entlang des Eierstockstiels mit einer Schere.Stoppen Sie die Blutung mit einem Elektrokoagulationsstift oder einer Nadel einer Ein-Milliliter-Spritze, die auf der Alkohollampe erhitzt wird. Spülen Sie den chirurgischen Schnitt mit normaler Kochsalzlösung ab, um eine Anhaftung des Gewebes zu verhindern. Verwenden Sie eine 4-0-Naht, um den Muskel bzw. die Haut zu säen, und desinfizieren Sie den chirurgischen Schnitt erneut mit Jodophor.Platzieren Sie die Mäuse in Bauchlage im Käfig und reanimieren Sie sie in einem 25 Grad Celsius heißen Inkubator. Ausgestattet mit einer Lichtquelle und einem Belüftungssystem für ca. zwei Stunden. Achten Sie nach der Operation auf die Mäuse.Setzen Sie sie alleine wieder an den ursprünglichen Futterplatz, bis sie sich vollständig erholt haben, und geben Sie ihnen genügend Wasser und Futter. Injizieren Sie subkutan 100 Nanogramm Östrogen in 50 Mikroliter Sesamöl für drei Tage in jede Maus, gefolgt von zwei Tagen Ruhe. Injizieren Sie ein Milligramm Progesteron und 10 Nanogramm Östrogen in 50 Mikroliter Sesamöl für weitere drei Tage in jede Maus.Betreiben Sie die Mäuse, um das künstliche Residualisierungsmodell sechs Stunden nach der dritten kombinierten Östrogen-Progesteron-Injektion zu induzieren. Finden Sie das Uterushorn am unteren Ende der Eileiter und injizieren Sie 20 Mikroliter Sesamöl langsam entlang des Gebärmutterhorns. Schieben Sie das Gewebe zurück, nähen Sie den Schnitt und lassen Sie die Maus sich erholen.Fixieren Sie drei bis fünf Milliliter des Gebärmuttergewebes mit 10%igem Formalin, das in Paraffin eingebettet ist, und schneiden Sie sie. Färben Sie die Schnitte mit Hämatoxylin und Eosin, um die morphologischen Veränderungen zu beobachten. Weitere drei bis fünf Millimeter des Gebärmuttergewebes in optimale Schnitttemperatur einbetten, in flüssigem Stickstoff einfrieren und in einem Gefrierschrank bei minus 80 Grad Celsius lagern.Gefrorener Schnitt des Gewebes in 10 Mikrometern und Nachweis der alkalischen Phosphataseaktivität im Uterusgewebe durch die Azo-Kopplungsmethode. Die allgemeine Morphologie des künstlichen dezentralen Uterus von Mäusen, die durch Öl induziert werden, ist näher an der des Uterus in der Schwangerschaft. Der Uteruskörper wird dick und die Gebärmutterhöhle wird kleiner als die nicht induzierte Seite.Das Volumen und das Gewicht des induzierten Uterushorns sind signifikant höher als das der nicht induzierten Seite. Die Hämatoxylin- und Eosin-Färbung des Uterusgewebes zeigte, dass die Drüsen verschwinden und die Endendometrialstromazellen auf dem induzierten Zerriss in große runde zytoplasmatische und mehrkernige Dezidualzellen mit unklaren Zellgrenzen differenziert werden. Die nicht induzierten Seitenschnitte zeigen die Morphologie des Endometriumgewebes in einem normalen physiologischen Zustand.Das Ergebnis der Azo-Kopplungsmethode zeigte, dass der alkalische Phosphatasegehalt der ölinduzierten Seite signifikant höher war als der der nicht induzierten Seite. Die QPCR-Ergebnisse zeigten, dass die mRNA-Expression von PRL-8-A-2, ALPL und IGFBP-1 im induzierten Horn signifikant höher war als die im nicht induzierten Horn, was darauf hindeutet, dass Öl bei Mäusen eine künstliche Dezentralisierung induzieren kann. Die Homo-Supplementierung ist ein langwieriger Prozess, der besondere Aufmerksamkeit erfordert: Kontamination zwischen Homos, die der Schlüssel zum Erfolg ist.Auf der Grundlage dieses Modells kann eine Uterushorninjektion von Adenovirus durchgeführt werden, die den relevanten Mechanismus spezifischer Moleküle untersuchen kann, die die Residualisierung regulieren.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Frozen Buffy Coats using Non-integrating Episomal Plasmids

Erzeugung von induzierten pluripotenten Stammzellen aus Gefrorene Buffy Coats mit Non-Integration episomalen Plasmiden

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSCs) by forcing the expression of four transcription factors (Oct-4, Sox-2, ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Isolation of Mouse Endometrial Epithelial and Stromal Cells for In Vitro Decidualization

Isolation of Mouse Endometrial Epithelial and Stromal Cells for In Vitro Decidualization

Isolierung von Maus Endometrial Epithelial und Stromazellen für<em&gt; In Vitro</em&gt; decidualization

Decidualization is a progesterone-dependent differentiation process of endometrial stromal cells and is a prerequisite for successful embryo implantation. ...

Generation of iPSC-derived Human Brain Organoids to Model Early Neurodevelopmental Disorders

Die Erzeugung von iPS-derived Human Brain Organoide auf Modell Frühe Störungen der neurologischen Entwicklung

The restricted availability of suitable in vitro models that can reliably represent complex human brain development is a significant bottleneck that ...

Three-dimensional Rendering and Analysis of Immunolabeled, Clarified Human Placental Villous Vascular Networks

Dreidimensionale Darstellung und Analyse der Immunolabeled, geklärt menschlichen Plazenta Zotten vaskulärer Netzwerke

Nutrient and gas exchange between mother and fetus occurs at the interface of the maternal intervillous blood and the vast villous capillary network that ...

Generation of Scaffold-free, Three-dimensional Insulin Expressing Pancreatoids from Mouse Pancreatic Progenitors In Vitro

Generation of Scaffold-free, Three-dimensional Insulin Expressing Pancreatoids from Mouse Pancreatic Progenitors In Vitro

Generation von Gerüst-frei, dreidimensionale Insulin mit dem Ausdruck Pancreatoids vom Maus Pankreas Stammväter In-vitro-

The pancreas is a complex organ composed of many different cell types that work together to regulate blood glucose homeostasis and digestion. These cell ...

Isolation of Human Endometrial Stromal Cells for In Vitro Decidualization

Isolation of Human Endometrial Stromal Cells for In Vitro Decidualization

Isolation von menschlichen endometrialen Stromazellen Zellen für In-vitro- Decidualization

The differentiation of human endometrial stromal cells (HESC) from fibroblast-like appearance into secretory decidua is a transformation required for ...

A Mouse Distraction Osteogenesis Model

Ein Mausmodell Ablenkung Osteogenesis

Distraction osteogenesis (DO) is a surgical procedure that involves skeletal tissue regeneration without cell transplantation. A DO model consists of the ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

In vitro-Generation der Somiten Derivate aus menschlichen induzierten Zellen pluripotenten Stammzellen

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...

Generation of Organoids from Mouse Extrahepatic Bile Ducts

Generation von Organellen von Maus extrahepatische Gallenwege

Cholangiopathies, which affect extrahepatic bile ducts (EHBDs), include biliary atresia, primary sclerosing cholangitis, and cholangiocarcinoma. They have ...

Generation of Multicellular Human Primary Endometrial Organoids

Generierung von mehrzelligen humanen primären Endometrium-Organoiden

The human endometrium is one of the most hormonally responsive tissues in the body and is essential for the establishment of pregnancy. This tissue can ...