卵巣摘出マウスモデルにおける妊娠確立への子宮寄与の研究方法

ここ数十年で生殖補助医療の使用が増えるにつれ、受胎に対する多くの障壁が克服され、不妊の問題にもかかわらず多くのカップルが家族を始めることができました¹。卵母細胞または精子の欠損は、 体外 受精または細胞質内精子注入を使用してバイパスできることがよくあります。しかし、子宮と子宮内膜受容性に関連する問題は、生殖能力のとらえどころのない「ブラックボックス」のままです²。

妊娠は、高品質の胚が受容性子宮内膜(子宮内膜)とうまく相互作用したときに確立されます。特定の月経周期で妊娠が成功する可能性は低く、約30%^です3,4。成功したもののうち、妊娠20週を過ぎて前進するのは50%〜60%のみであり、着床の失敗は20週に達しない妊娠の75%の原因です³。これらの数字は1990年代後半にさかのぼりますが、この分野は、受容性が不十分な子宮内膜によって引き起こされる制限をまだ克服していません。その結果、近年、体外受精の成功率が停滞し、時には低下しています^5,6。

原因不明の不妊症の女性は、多くの場合、受容性の窓がずれているか、未知の理由で受容性を達成できません。最近、子宮内膜受容性アレイが開発され、胚移植のタイミングを個人の受容性のウィンドウに合わせて調整する目的で、数百の遺伝子の発現を評価します^7,8,9。しかし、この分野は、着床プロセスが完了した後に現れる妊娠合併症の病因についてまだ理解されていません。

女性の生殖器系は非常に動的で、厳密なホルモン管理下にあります。視床下部-下垂体-性腺(HPG)軸は、卵胞の成熟やエストロゲンとプロゲステロンの活性など、卵巣周期の側面を調節する黄体形成ホルモンと卵胞刺激ホルモンの放出を制御します。次に、子宮月経周期はエストロゲンとプロゲステロンによって調節されています^10,11。したがって、子宮の生物学的メカニズムの研究は卵巣の影響によって複雑になります。たとえば、がん治療が子宮にどのように影響するかを研究する場合、観察された子宮表現型(妊娠喪失や月経非周期性など)が子宮への直接の侮辱の結果なのか、卵巣の損傷による結果的な影響なのかを区別するのは難しい場合があります。

生殖能力を包括的に理解するためには、妊娠への子宮の寄与を特徴付けなければなりません。重要なことに、この理解は卵巣の制御下にある子宮機能を超えて拡張されなければなりません。これは人間では研究できません。したがって、動物モデルがしばしば採用される。そのため、卵巣摘出術(OVX)は、研究者がホルモンを外因的に供給することにより、げっ歯類の発情周期(月経周期に類似)を調節できるようにするために一般的に使用されています。さらに、OVXは、卵巣の影響とは無関係に子宮反応を研究することを可能にします¹²。ただし、OVX後にホルモンがすぐに供給されない場合、更年期障害の表現型が発生するため、研究者は慎重に検討する必要があります。

OVXはげっ歯類モデル13,14,15,16,17で頻繁に利用され、適切な訓練後に比較的容易に実施できる。方法は、卵巣のみを取り除くか、卵巣と卵管を切除するか、および動物の年齢によって異なります(成体、サイクリング動物は、表面に黄体が見える大きな卵巣を持っているため、卵巣が視覚化しやすいことを意味します)。同様に、皮下注射¹⁴、徐放性ペレット15、浸透圧ミニポンプ¹⁸、および卵巣移植を含むホルモン補充の多くの方法が存在する。

この記事では、卵巣摘出術を行い、皮下注射、徐放性ペレット、浸透圧ミニポンプを含む3種類のホルモン補給を準備する方法について詳しく説明します。OVXとそれに続く外因性ホルモン補給(胚移植および人工脱落膜化)の恩恵を受ける実験エンドポイントには、2つの詳細なプロトコルが提供されています。この記事では、特に妊娠と生殖能力の研究分野で、子宮への影響を分離するための研究を実行する方法について研究者を導くことを目的として、各アプローチの長所と短所について説明します。