다양한 성선외 조직과 장기의 난포 자극 호르몬(FSH)은 여러 질병의 발병과 관련이 있습니다. 난소 절제술 및 난포자극호르몬 처리 마우스 모델(OVF)을 사용하여 난포자극호르몬의 성선외 작용을 탐색할 수 있습니다.
생식기에서 비생식기(폐경기)로 넘어가는 동안 많은 여성이 골량 감소, 혈중 지질 증가, 내장 지방 증가 등 상당한 생리학적 및 병리학적 변화를 경험합니다. 난포 자극 호르몬(FSH) 수치는 폐경기 전환기에 상승합니다. 많은 학문은 각종 extragonadal 조직 및 기관에 있는 FSH가 다수 질병의 발병기전과 관련된다는 것을 보여주었습니다. 따라서 생체 내 FSH의 독립적인 효과를 연구하는 데 도움이 될 수 있는 동물 모델을 구축하는 것이 특히 중요합니다. 이 연구에서는 C57BL/6 암컷 마우스를 난소 절제술하고 에스트라디올 발레레이트(OVX + E2)를 보충하여 시상하부-뇌하수체-생식선 축의 효과를 제거했습니다. OVX + E2 마우스는 복강내 주입을 통해 용매(N.S.) 또는 다양한 용량의 재조합 FSH를 투여하여 비교적 안정적인 에스트로겐 및 FSH 수치 상승을 특징으로 하는 마우스 모델(OVF)을 생성했습니다. 따라서 우리는 혈청 FSH 수치가 상승하는 폐경 전환의 초기 단계를 모방하는 실험용 마우스 모델을 성공적으로 생성했습니다. OVF 모델은 안정적이고 비용이 저렴하며 작동이 쉽다는 장점이 있어 FSH의 성선 외 작용을 탐색하기 위한 연구에 적합합니다. 여기서는 마우스 OVF 모델에 대한 자세한 프로토콜에 대해 설명합니다.
폐경기 전환기 동안 난포 자극 호르몬(FSH) 수치가 상승합니다(폐경 전환이라는 용어는 2011년 생식 노화 작업장(STRAW) + 10 시스템 단계에서 정의됨)1. 난포자극호르몬(FSH) 수치가 상승하고 에스트로겐1이 비교적 안정된 것이 특징인 갱년기 전환기에 여성은 생리 주기의 변화와 다양한 세포와 조직과 관련된 중요한 생리적 변화를 경험합니다. 이러한 변화는 여성의 삶의 질과 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 난포자극호르몬(FSH)의 효과를 연구하면 여성의 삶의 질과 건강을 개선할 수 있습니다.
난포자극호르몬(FSH)은 뇌하수체 앞쪽의 생식선 자극 세포에서 분비되며 생식선 기능과 생식을 조절하는 데 중요한 역할을 한다2. 난포자극호르몬(FSH)의 기능은 G 단백질 결합 수용체(GPCR)에 속하는 난포자극호르몬 수용체(FSHR)를 통해 매개됩니다.3. FSHR은 일반적으로 생식선, 즉 난소와 고환에서 발현됩니다. FSHR은 간4, 해마5, 파골세포6, 지방세포7, 내피세포8를 포함한 여러 성선외 세포와 조직에서 보편적으로 발현된다는 것이 입증되었습니다. 새로운 연구에서는 FSH의 추가적인 생식선 작용과 이상지질혈증4, 알츠하이머병5, 골다공증 9,10, 죽상동맥경화증11, 비만9 및 암12에 대한 잠재적인 임상적 관련성을 밝혔다. 따라서 생체 내에서 FSH의 독립적인 효과를 연구하는 데 도움이 될 수 있는 동물 모델을 구축하는 것은 FSH 단독의 작용을 탐구하는 데 특히 중요합니다.
프로토콜에서는 비교적 안정적인 에스트로겐과 FSH 수치13 상승을 가진 마우스 모델을 확립하는 절차를 소개했습니다. 마우스 모델은 난소 절제술 수술을 통해 폐경 전환을 모방한 다음 에스트라디올 발레레이트와 재조합 FSH를 보충합니다. 난소 절제술을 받은 마우스에 외인성 에스트로겐을 보충하여 가짜 조작 마우스와 유사한 에스트로겐 수준을 유지함에 따라, 내인성 FSH의 수치는 뇌하수체의 에스트로겐 피드백으로 인해 안정적이었습니다. 이 상태에서는, 그것은 에스트로겐 수준을 바꾸기 없이 외인성 FSH를 투여해서 FSH 수준을 통제할 수 있었습니다. 따라서, OVF 마우스 모델은 에스트로겐의 영향을 배제하고 FSH의 성선외 생리학적 및 병리학적 효과를 관찰할 수 있다. 상세하고 시각화된 절차는 연구자들이 실험실에서 OVF 마우스 모델을 확립하고 필요에 따라 폐경 전환 중 생리학적 및 병리학적 변화를 조사하는 데 적용하는 데 유용하다고 생각합니다.
생식기에서 비생식기(폐경기)로 넘어가는 동안 많은 여성들이 상당한 생리적, 병리학적 변화를 경험합니다. 폐경기 전환기 동안 FSH 수치 상승1. 새로운 연구에 따르면 다양한 성선 외 조직 및 장기의 FSH는 이상지질혈증4, 알츠하이머병5, 골다공증 9,10, 죽상 경화증11, 비만9 및 암12을 포함한 여러 질병의 발병에 중요합니다. 따라서 생체 내 FSH의 독립적인 효과를 연구하는 데 도움이 될 수 있는 동물 모델을 구축하는 것이 특히 중요합니다. OVF 마우스 모델은 비교적 안정적인 에스트로겐과 FSH 수치 상승으로 폐경 전환의 초기 단계를 모방하며, 특히 FSH의 성선 외 작용을 탐구하기 위한 연구에 적합합니다.
이 방법에서 난소 절제술은 허벅지 기저부에서 위쪽으로 약 1cm 떨어진 곳에 단일 등쪽 등을 절개하여 이루어졌습니다(그림 1B). 날카로운 해부 가위를 사용하여 피부를 등쪽 근육과 거의 함께 잘라 복막강에 접근했습니다. 수술 후 근육 절개는 봉합이 필요하지 않았으며 피부 상처는 하나의 고양이 창자 봉합사로 양측으로 봉합되었습니다(그림 2). 수술은 기술적으로 더 쉽고, 시간이 덜 걸리며, 사용된 다른 방법에 비해 암컷 쥐에게 덜 해롭습니다.
수술 과정에서 주의해야 할 몇 가지 세부 사항. 첫째, 모든 수술 절차는 수술 후 감염의 위험을 줄이기 위해 가능한 한 깨끗하고 멸균된 상태로 유지되어야 합니다. 둘째, 난소 조직은 매우 약하기 때문에 복강 내 착상을 피하기 위해 난소 절제술 중에 수술 기구가 난소에 직접 접촉할 수 없습니다. 셋째, 수술 후 마우스를 37°C 항온의 담요로 옮겨 수술 후 저체온증으로 인한 사망을 예방하였다.
이전 연구에서는 내인성 에스트로겐이 폐경 전 여성의 난소 세카 세포나 폐경 후 여성의 유방의 지방 기질 세포에서 합성되고 말초 조직에서 소량으로 합성된다는 것이 입증되었다14. 혈청 에스트로겐은 난소 절제술을 받은 쥐의 경우 급격히 떨어졌지만 제거할 수는 없습니다(그림 3B). 그러나, 성선외 조직에서 합성된 내인성 에스트로겐은 OVF 모델에서 에스트로겐 수치의 안정성에 영향을 미치지 않는다(그림 4B).
OVF 모델에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 수술이 신중하지 않고 난소 복강 내 착상으로 이어지면 모델 실패로 이어질 수 있습니다. 이 경우 혈청 에스트로겐은 급격히 떨어지지 않고 발정 주기의 여러 단계에서 변동합니다. 에스트로겐과 FSH의 외인성 투여 후 신체가 평형에 도달하는 데 약 1주일이 걸립니다. 따라서 1주일 이내에 발생하는 OVF 모델의 병리학적 변화는 FSH의 효과를 나타낼 수 없습니다.
결론적으로 OVF 모델은 안정적이고 저렴하며 작동하기 쉽다는 장점이 있습니다. 높은 수준의 FSH의 전신 효과는 FSH의 복강 내 주사 후에 관찰 될 수 있습니다. 즉, OVF 모델은 FSH의 성선외 작용을 탐구하는 연구에 적합합니다. 그러나 모델 수술 및 복강 내 주사 시술에 대한 요구 사항은 상당히 높습니다. 자금이 충분하다면 특정 녹아웃 모델이 최선의 선택입니다.
The authors have nothing to disclose.
기술 지원을 해주신 산동성 병원 동물 실험실에 감사드립니다. 이 연구는 중국국가자연과학재단(NSFC 82101645), 중국 산둥성 자연과학재단(ZR2020QH088), 산둥성 대학 청년 혁신을 위한 과학기술지원계획(2021KJ051)의 지원을 받았다.
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 |