Üç boyutlu yüksek frekanslı Ultrasonografi romanı kullanımı için fare erken gebelik karakterizasyonu
Summary
Fareler yaygın olarak Gestasyonel Biyoloji incelemek için kullanılır. Ancak, gebelik sonlandırma Boylamsal araştırmalar önler ve hayvanlar çok sayıda kullanımı gerektiren bu tür çalışmaları için gereklidir. Bu nedenle, yüksek frekanslı Ultrasonografi erken teşhis için non-invaziv tekniği ve hamile fare sonrası implantasyon olayları izleme açıklar.
Abstract
Yüksek frekanslı Ultrasonografi (HFUS) non-invaziv insan fetusu rahim içindegerçek zamanlı gelişimini izlemek için yaygın bir yöntemdir. Fare rutin bir vivo içinde model olarak embriyo implantasyon ve gebelik ilerleme incelemek için kullanılır. Ne yazık ki, bu tür fare çalışmaları takip fenotipik analiz etkinleştirmek için gebelik kesinti gerektirir. Bu sorunu gidermek için erken teşhis ve fare embriyo implantasyonu siteleri ve onların bireysel gelişimsel ilerleme içinde uterokarakterizasyonu için verileri görüntüleme HFUS üç boyutlu (3-b) yeniden inşası kullanılır. 3-b yeniden yapılanma ile HFUS görüntüleme ve modelleme birleştirerek, doğru bir şekilde embriyo implantasyonu site numarası ölçmek yanı sıra farelerde hamile C57BL6J/129S 5,5 günü sonrası cinsel birleşme (d.p.c.) gelen 9.5 d.p.c. için gelişimsel ilerleme izlemek başardık bir dönüştürücü kullanımı ile. Ölçümler dahil: sayı, konumu ve hacim implantasyon siteleri yanı sıra arası implantasyon sitesi aralığı; embriyo canlılığı kardiyak etkinliğini izleme tarafından değerlendirildi. Hemen implantasyon sonrası dönemde (5,5 8,5 d.p.c.), 3-b kafes ve katı yerleşimi gravid rahmine inşası gelişmekte olan gebeliklerde rahim her boynuzun içinde görsel temsilini format etkin. Kadın üreme fenotipleri uterus disfonksiyon türetilmiş karakterize etmek için kullanılmak üzere genetik fareler devam ederken, bu yöntem tespit etmek, ölçmek ve erken implantasyon olaylar vivokarakterize yeni bir yaklaşım sunar. Bu roman 3-b HFUS görüntüleme başarıyla tespit etmek, görselleştirmek ve embriyo implantasyonu siteleri erken fare gebelik sırasında bir non-invaziv şekilde karakterize yetenek kullanımı gösterilmiştir. Teknoloji gebelik brüt doku ve histopatolojik karakterizasyonu için kesinti itimat geçerli yöntemler üzerinde önemli bir gelişme sunar. Burada bir video ve metin biçimi ultrasonlardan mesh ve katı 3 boyutlu görüntüleri rahim formu yeniden inşası ile güvenilir ve tekrarlanabilir verileri oluşturmak için erken fare Gebeliğin başarılı bir şekilde gerçekleştirmek nasıl açıklamak için kullanın.
Introduction
Tekrarlayan erken gebelik kaybı anlayışı sonra en sık görülen komplikasyonlar biridir ve1,2Gebe kalmaya çalışan çiftlerin yaklaşık % 1 etkiler. Erken gebelik kaybı temel mekanizmaları çeşitlidir: içsel embriyonik anormallikler ve endometrium algılama1,3,4kusurları için anne tarafından comorbidities. Onların genetik tractability nedeniyle, fare modelleri yaygın olarak erken embriyo implantasyon ve gebelik araştırmalar için kullanılmıştır. Ayrıca, fare ve büyük ölçekli çalışmalar gerçekleştirmesini kısa gebelik zaman fare insan üreme tıbbı5önemli klinik soruları ele büyüyen yarar sağlamıştır. Yani, fare deneysel tasarımlar büyük çoğunluğu hala ölçmek ve implantasyon sitesi konumu, sayısı, boyutu ve aralığı desenleri gebelik6sırasındaanaliz etmek için ardışık gebelik günlerinde euthanized için çok sayıda barajlar gerektiren söyledi, 7,8böylece aynı hayvan üzerinde boyuna çalışmaları engellemek,.
Klinikte, ultrason insan cenin canlılığı ve non-invaziv şekilde9,10,11gelişiminde izlemek için bir güvenilir ve çok değerli bir araçtır. Daha yakın zamanlarda, yüksek frekanslı ultrason (HFUS) fetal canlılığı ve büyüme sırasında gebelik12,13,14izlemek için bir yöntem olarak fare sınırlı uygulamaları bulmak başladı. Ultrason görüntüleme son teknolojik gelişmeler üç boyutlu (3-b) veri hayvan organların görsel imar ve patolojileri15,16sonraki izleme uygulama izin, 17. Bu gelişmiş görüntüleme teknolojisi kullanımı belirgin daha küçük birim dalgalanmaları, arası hayvan değişkenliği azaltmak ve bir patoloji ilerlemesini veya bir terapötik müdahale17etkinliğini izlemek için algılamak için güç geliştirdi. Birincil yardımcı programı bu teknolojinin oncomouse modelleri15,16ilerlemesinde malignite izlemek için buradayken, 3-b HFUS görüntüleme ancak son zamanlarda quantitate ve embriyo implantasyonu aktif büyüme izlemek için kullanılmıştır ve fare rahim18fetal gelişim.
Burada, biz erken hamile fare rahim rekonstrüksiyonlar üretmek için 2-B ve 3-b veri üretmek için Imaging HFUS gerçekleştirmek nasıl göstermek. Biz gebelik sonlandırma, gerek kalmadan bu erken embriyonik implantasyon olayları algılamak için bu yeni yöntemin yarar araştırmacılar non-invaziv bir şekilde veri toplamak için izin göstermek.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu roman 3-b HFUS görüntüleme başarıyla tespit etmek, görselleştirmek ve embriyo implantasyonu siteleri erken fare gebelik sırasında bir non-invaziv şekilde karakterize yetenek kullanımı gösterilmiştir. Teknoloji gebelik brüt doku ve histopatolojik karakterizasyonu için kesinti itimat geçerli yöntemler üzerinde önemli bir gelişme sunar. Ancak histolojik yöntemleri hala ne zaman bir daha büyütülmüş ve daha hücresel düzeyde karakterizasyonu isteniyorsa veya gen ve protein analizi gerekli olduğ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Çok yardım Rong Zhao, Jie Li ve Yan Ying için teşekkür ederiz.
Materials
| VisualSonics Vevo 2100 Ultrasound Imaging Platform/Machine | VisualSonics, inc. | VS-11945 | |
| Vevo Imaging Station | VisualSonics, inc. | SA-11982 | |
| Aquasonic 100 Ultrasound Transmission Gel | Parker | #SKU PLI 01-08 | |
| Isoflurane (IsoThesia) 100mL bottle | Henry Shein | #29404 | |
| PuraLubenAnimal Ophthalmic Ointment | Dechra | #12920060 |
References
- Rai, R., Regan, L. Recurrent miscarriage. Lancet. 368 (9535), 601-611 (2006).
- Sugiura-Ogasawara, M., Ozaki, Y., Suzumori, N. Management of recurrent miscarriage. J Obstet Gynaecol Res. 40 (5), 1174-1179 (2014).
- Kutteh, W. H. Novel strategies for the management of recurrent pregnancy loss. Semin Reprod Med. 33 (3), 161-168 (2015).
- Page, J. M., Silver, R. M. Genetic Causes of Recurrent Pregnancy Loss. Clin Obstet Gynecol. 59 (3), 498-508 (2016).
- Zhang, J., Croy, B. A. Using ultrasonography to define fetal-maternal relationships: moving from humans to mice. Comp Med. 59 (6), 527-533 (2009).
- Li, S. J., et al. Differential regulation of receptivity in two uterine horns of a recipient mouse following asynchronous embryo transfer. Sci Rep. 5, 15897 (2015).
- Ding, Y. B., et al. 5-aza-2′-deoxycytidine leads to reduced embryo implantation and reduced expression of DNA methyltransferases and essential endometrial genes. PLoS One. 7 (9), e45364 (2012).
- Kusakabe, K., Naka, M., Ito, Y., Eid, N., Otsuki, Y. Regulation of natural-killer cell cytotoxicity and enhancement of complement factors in the spontaneously aborted mouse placenta. Fertil Steril. 90 (4 Suppl), 1451-1459 (2008).
- Demianczuk, N. N., et al. The use of first trimester ultrasound. J Obstet Gynaecol Can. 25 (10), 864-875 (2003).
- Thompson, H. E. Evaluation of the obstetric and gynecologic patient by the use of diagnostic ultrasound. Clin Obstet Gynecol. 17 (4), 1-25 (1974).
- Unterscheider, J., et al. Definition and management of fetal growth restriction: a survey of contemporary attitudes. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 174, 41-45 (2014).
- Greco, A., et al. High frequency ultrasound for in vivo pregnancy diagnosis and staging of placental and fetal development in mice. PLoS One. 8 (10), e77205 (2013).
- Flores, L. E., Hildebrandt, T. B., Kuhl, A. A., Drews, B. Early detection and staging of spontaneous embryo resorption by ultrasound biomicroscopy in murine pregnancy. Reprod Biol Endocrinol. 12, 38 (2014).
- Nguyen, T. M., et al. Estimation of mouse fetal weight by ultrasonography: application from clinic to laboratory. Lab Anim. 46 (3), 225-230 (2012).
- Singh, S., et al. Quantitative volumetric imaging of normal, neoplastic and hyperplastic mouse prostate using ultrasound. BMC Urol. 15, 97 (2015).
- Liu, L., et al. Ultrasound-mediated destruction of paclitaxel and oxygen loaded lipid microbubbles for combination therapy in ovarian cancer xenografts. Cancer Lett. 361 (1), 147-154 (2015).
- Ni, J., et al. Monitoring Prostate Tumor Growth in an Orthotopic Mouse Model Using Three-Dimensional Ultrasound Imaging Technique. Transl Oncol. 9 (1), 41-45 (2016).
- Peavey, M. C., et al. Three-Dimensional High-Frequency Ultrasonography for Early Detection and Characterization of Embryo Implantation Site Development in the Mouse. PLoS One. 12 (1), e0169312 (2017).
- Song, H., et al. Cytosolic phospholipase A2alpha is crucial [correction of A2alpha deficiency is crucial] for ‘on-time’ embryo implantation that directs subsequent development. Development. 129 (12), 2879-2889 (2002).
- Nallasamy, S., Li, Q., Bagchi, M. K., Bagchi, I. C. Msx homeobox genes critically regulate embryo implantation by controlling paracrine signaling between uterine stroma and epithelium. PLoS Genet. 8 (2), e1002500 (2012).
- Hirate, Y., et al. Mouse Sox17 haploinsufficiency leads to female subfertility due to impaired implantation. Sci Rep. 6, 24171 (2016).
- Wang, T. S., et al. Dysregulated LIF-STAT3 pathway is responsible for impaired embryo implantation in a Streptozotocin-induced diabetic mouse model. Biol Open. 4 (7), 893-902 (2015).
- Ji, R. P., et al. Onset of cardiac function during early mouse embryogenesis coincides with entry of primitive erythroblasts into the embryo proper. Circ Res. 92 (2), 133-135 (2003).
- Srinivasan, S., et al. Noninvasive, in utero imaging of mouse embryonic heart development with 40-MHz echocardiography. Circulation. 98 (9), 912-918 (1998).
- Franco, N. H., Olsson, I. A. Scientists and the 3Rs: attitudes to animal use in biomedical research and the effect of mandatory training in laboratory animal science. Lab Anim. 48 (1), 50-60 (2014).
- Pratap, K., Singh, V. P. A training course on laboratory animal science: an initiative to implement the Three Rs of animal research in India. Altern Lab Anim. 44 (1), 21-41 (2016).
- Landi, M. S., Shriver, A. J., Mueller, A. Consideration and checkboxes: incorporating ethics and science into the 3Rs. J Am Assoc Lab Anim Sci. 54 (2), 224-230 (2015).
