एक माउस मॉडल में विवो में कूप-उत्तेजक हार्मोन के स्वतंत्र प्रभावों की खोज
Summary
विभिन्न एक्स्ट्रागोनैडल ऊतकों और अंगों में कूप-उत्तेजक हार्मोन (एफएसएच) कई बीमारियों के रोगजनन से जुड़ा हुआ है। अंडाशय और FSH-उपचारित माउस मॉडल (OVF) का उपयोग FSH के एक्स्ट्रागोनैडल क्रियाओं का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।
Abstract
प्रजनन से एक गैर-प्रजनन चरण (रजोनिवृत्ति) में संक्रमण के दौरान, कई महिलाओं को महत्वपूर्ण शारीरिक और रोग संबंधी परिवर्तनों का अनुभव होता है, जिसमें हड्डी के द्रव्यमान में कमी, रक्त लिपिड में वृद्धि और आंत की चिपचिपाहट में वृद्धि शामिल है। रजोनिवृत्ति संक्रमण के दौरान कूप-उत्तेजक हार्मोन (एफएसएच) का स्तर बढ़ता है। कई अध्ययनों से पता चला है कि विभिन्न एक्स्ट्रागोनैडल ऊतकों और अंगों में एफएसएच कई बीमारियों के रोगजनन से जुड़ा हुआ है। इस प्रकार, एक पशु मॉडल का निर्माण करना जो विवो में एफएसएच के स्वतंत्र प्रभावों का अध्ययन करने में मदद कर सकता है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इस अध्ययन में, C57BL/6 महिला चूहों को ओवरीएक्टोमाइज्ड किया गया और हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-गोनाडल अक्ष के प्रभाव को खत्म करने के लिए एस्ट्राडियोल वालरेट (OVX + E2) के साथ पूरक किया गया। ओवीएक्स + ई 2 चूहों को अपेक्षाकृत स्थिर एस्ट्रोजेन और बढ़ते एफएसएच स्तरों की विशेषता वाले माउस मॉडल (ओवीएफ) बनाने के लिए इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन के माध्यम से विलायक (एनएस) या पुनः संयोजक एफएसएच की विभिन्न खुराक प्राप्त हुई। इस प्रकार, हमने रजोनिवृत्ति संक्रमण के प्रारंभिक चरण की नकल करने के लिए सफलतापूर्वक एक प्रयोगात्मक माउस मॉडल उत्पन्न किया, जो ऊंचा सीरम एफएसएच स्तरों की विशेषता है। ओवीएफ मॉडल में स्थिर, कम लागत और संचालित करने में आसान होने के फायदे हैं, जो एफएसएच के एक्स्ट्रागोनैडल कार्यों का पता लगाने के लिए अध्ययन के लिए उपयुक्त है। यहां, हम माउस OVF मॉडल के लिए विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं।
Introduction
रजोनिवृत्ति संक्रमण के दौरान कूप-उत्तेजक हार्मोन (एफएसएच) का स्तर बढ़ता है (रजोनिवृत्ति संक्रमण शब्द को 2011 में प्रजनन उम्र बढ़ने की कार्यशाला (स्ट्रॉ) + 10 प्रणाली के चरणों में परिभाषित किया गया था)1। यह रजोनिवृत्ति संक्रमण के दौरान होता है, एफएसएच स्तर बढ़ने और अपेक्षाकृत स्थिर एस्ट्रोजन1 की विशेषता वाली अवधि, महिलाओं को मासिक धर्म चक्र में परिवर्तन और विभिन्न कोशिकाओं और ऊतकों से जुड़े महत्वपूर्ण शारीरिक परिवर्तनों का अनुभव होता है। ये परिवर्तन महिलाओं के जीवन की गुणवत्ता और स्वास्थ्य को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकते हैं। एफएसएच के प्रभावों की खोज से महिलाओं के जीवन और स्वास्थ्य की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।
एफएसएच पूर्वकाल पिट्यूटरी में गोनैडोट्रोप कोशिकाओं से स्रावित होता है और गोनाडल फ़ंक्शन और प्रजनन को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण है2. एफएसएच का कार्य एफएसएच रिसेप्टर (एफएसएचआर) के माध्यम से मध्यस्थ है, जो जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर (जीपीसीआर)3से संबंधित है। एफएसएचआर आमतौर पर गोनाड, अर्थात् अंडाशय और वृषण में व्यक्त किया जाता है। यह साबित हो गया है कि एफएसएचआर सार्वभौमिक रूप से कई एक्स्ट्रागोनैडल कोशिकाओं और ऊतकों में व्यक्त किया जाता है, जिसमें यकृत4, हिप्पोकैम्पस5, ओस्टियोक्लास्ट6, एडिपोसाइट्स7 और एंडोथेलियल कोशिकाएं8 शामिल हैं। उभरते अध्ययनों ने एफएसएच के अतिरिक्त गोनाडल कार्यों और डिस्लिपिडेमिया4, अल्जाइमर रोग5, ऑस्टियोपोरोसिस 9,10, एथेरोस्क्लेरोसिस11, मोटापा9 और कैंसर12 में इसकी संभावित नैदानिक प्रासंगिकता का खुलासा किया है। इस प्रकार, एक पशु मॉडल का निर्माण जो विवो में एफएसएच के स्वतंत्र प्रभावों का अध्ययन करने में मदद कर सकता है, अकेले एफएसएच के कार्यों की खोज में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
प्रोटोकॉल में, हम अपेक्षाकृत स्थिर एस्ट्रोजन और बढ़ती एफएसएच स्तर13 के साथ एक माउस मॉडल की स्थापना के लिए प्रक्रिया शुरू की. माउस मॉडल ओवरीएक्टोमाइज्ड सर्जरी द्वारा रजोनिवृत्ति संक्रमण की नकल करता है और फिर एस्ट्राडियोल वालरेट और पुनः संयोजक एफएसएच के साथ पूरक होता है। चूंकि अंडाशय संचालित चूहों के साथ समान एस्ट्रोजन के स्तर को बनाए रखने के लिए बहिर्जात एस्ट्रोजेन के साथ पूरक किया गया था, पिट्यूटरी ग्रंथि में एस्ट्रोजेन प्रतिक्रिया के कारण अंतर्जात एफएसएच का स्तर स्थिर था। इस स्थिति में, यह एस्ट्रोजेन के स्तर को बदलने के बिना बहिर्जात एफएसएच को प्रशासित करके एफएसएच स्तर को नियंत्रित कर सकता है। इस प्रकार, ओवीएफ माउस मॉडल एस्ट्रोजेन के प्रभाव को बाहर कर सकता है और एफएसएच के एक्स्ट्रागोनैडल शारीरिक और रोग संबंधी प्रभावों का निरीक्षण कर सकता है। हमारा मानना है कि विस्तृत और विज़ुअलाइज्ड प्रक्रिया शोधकर्ताओं के लिए अपनी प्रयोगशाला में ओवीएफ माउस मॉडल स्थापित करने और आवश्यकतानुसार रजोनिवृत्ति संक्रमण के दौरान शारीरिक और रोग संबंधी परिवर्तनों की जांच करने के लिए इसे लागू करने के लिए उपयोगी है।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रजनन से गैर-प्रजनन चरण (रजोनिवृत्ति) में संक्रमण के दौरान, कई महिलाएं महत्वपूर्ण शारीरिक और रोग संबंधी परिवर्तनों का अनुभव करती हैं। रजोनिवृत्ति संक्रमण के दौरान एफएसएच का स्तर बढ़ताहै 1. उभरते अध्ययनों से पता चला है कि विभिन्न एक्स्ट्रागोनैडल ऊतकों और अंगों में एफएसएच डिस्लिपिडेमिया4, अल्जाइमर रोग5, ऑस्टियोपोरोसिस 9,10, एथेरोस्क्लेरोसिस11, मोटापा9 और कैंसर12 सहित कई बीमारियों के रोगजनन में महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, एक पशु मॉडल का निर्माण करना जो विवो में एफएसएच के स्वतंत्र प्रभावों का अध्ययन करने में मदद कर सकता है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। ओवीएफ माउस मॉडल अपेक्षाकृत स्थिर एस्ट्रोजन और बढ़ते एफएसएच स्तरों के साथ रजोनिवृत्ति संक्रमण के प्रारंभिक चरण की नकल करता है और एफएसएच के एक्स्ट्रागोनैडल कार्यों का पता लगाने के लिए अध्ययन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।
इस विधि में, ओवरीएक्टोमी जांघ आधार से ऊपर की ओर लगभग 1 सेमी(चित्रा 1बी)एक एकल पृष्ठीय वापस चीरा का उपयोग कर बनाया गया था. त्वचा को तेज विदारक कैंची का उपयोग करके पृष्ठीय मांसपेशियों के साथ लगभग एक साथ काट दिया गया था, और पेरिटोनियल गुहा इस प्रकार पहुँचा गया था। ऑपरेशन के बाद, मांसपेशियों चीरा कोई suturing की आवश्यकता है, और त्वचा घाव एक catgut सिवनी (चित्रा 2) के साथ द्विपक्षीय बंद कर दिया गया था. ऑपरेशन तकनीकी रूप से आसान है, कम समय लेने वाला है, और अन्य तरीकों की तुलना में मादा चूहों के लिए कम हानिकारक है।
कुछ विवरण जिन्हें सर्जरी प्रक्रिया के दौरान ध्यान दिया जाना चाहिए। सबसे पहले, सभी शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं को पश्चात संक्रमण के जोखिम को कम करने के लिए साफ और जितना संभव हो उतना बाँझ रखा जाना चाहिए। दूसरा, क्योंकि डिम्बग्रंथि ऊतक बहुत नाजुक है, शल्य चिकित्सा उपकरणों intraperitoneal आरोपण से बचने के लिए, ओवरीएक्टोमी के दौरान सीधे अंडाशय से संपर्क नहीं कर सकते. तीसरा, सर्जरी के बाद, चूहों को पोस्टऑपरेटिव हाइपोथर्मिया को रोकने के लिए वसूली के दौरान 37 डिग्री सेल्सियस निरंतर तापमान कंबल में ले जाया गया, जिससे मृत्यु हो गई।
पिछले एक अध्ययन ने साबित कर दिया है कि अंतर्जात एस्ट्रोजन को प्रीमेनोपॉज़ल महिलाओं की डिम्बग्रंथि थेका कोशिकाओं या पोस्टमेनोपॉज़ल महिलाओं के स्तन की वसा स्ट्रोमल कोशिकाओं में और परिधीय ऊतक14 में मामूली मात्रा में संश्लेषित किया जाता है। सीरम एस्ट्रोजन अंडाशय चूहों के लिए तेजी से गिरा लेकिन (चित्रा 3 बी) को समाप्त नहीं किया जा सकता है। हालांकि, एक्स्ट्रागोनैडल ऊतक में संश्लेषित अंतर्जात एस्ट्रोजन ओवीएफ मॉडल(चित्रा 4बी)में एस्ट्रोजन के स्तर की स्थिरता को प्रभावित नहीं करता है।
OVF मॉडल में कुछ सीमाएँ हैं। एक बार सर्जिकल ऑपरेशन सावधान नहीं होता है और डिम्बग्रंथि इंट्रापेरिटोनियल आरोपण की ओर जाता है, इससे मॉडल विफलता हो सकती है। इस मामले में, सीरम एस्ट्रोजन तेजी से नहीं गिरता है और एस्ट्रस चक्र के विभिन्न चरणों के दौरान उतार-चढ़ाव करता है। एस्ट्रोजन और एफएसएच के बहिर्जात प्रशासन के बाद, शरीर को संतुलन तक पहुंचने में लगभग 1 सप्ताह लगता है। इस प्रकार, 1 सप्ताह के भीतर होने वाले ओवीएफ मॉडल के पैथोलॉजिकल परिवर्तन एफएसएच के प्रभावों का संकेत नहीं दे सकते हैं।
अंत में, OVF मॉडल के स्थिर, कम लागत वाले और संचालित करने में आसान होने के फायदे हैं। एफएसएच के इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन के बाद उच्च-स्तरीय एफएसएच के प्रणालीगत प्रभाव देखे जा सकते हैं; यही है, ओवीएफ मॉडल उन अध्ययनों के लिए उपयुक्त है जो एफएसएच के एक्स्ट्रागोनैडल कार्यों का पता लगाते हैं। हालांकि, मॉडल सर्जरी और इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यकताएं काफी अधिक हैं। यदि फंडिंग पर्याप्त है, तो विशिष्ट नॉकआउट मॉडल सबसे अच्छा विकल्प हैं।
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम तकनीकी सहायता के लिए शेडोंग प्रांतीय अस्पताल की पशु प्रयोगशाला को धन्यवाद देना चाहते हैं। इस काम को नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना (NSFC 82101645), शेडोंग प्रांत, चीन (ZR2020QH088) के नेचुरल साइंस फाउंडेशन और शेडोंग प्रांत (2021KJ051) में कॉलेजों के युवा नवाचार के लिए विज्ञान और प्रौद्योगिकी सहायता योजना द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| beta-estradiol 17-valerate | Macklin | E829824 | |
| Estradiol sensitive ELISA | Demeditec | DE4399 | |
| Hematoxylin Staining Solution | Beyotime | C0107 | |
| Meloxicam | Aladdin | M129228 | |
| recombinant human Follicle-stimulating hormone | Merck Serono | N19Z8803G | |
| Tribromoethanol | Sigma | T48402 | Aliphatic name: 2,2,2-Tribromoethanol |
References
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