שימוש הרומן של בדיקת אולטרה סאונד בתדירות גבוהה תלת מימדי אפיון בתחילת ההריון העכבר
Summary
עכברים נמצאים בשימוש נרחב ללמוד ביולוגיה הריונית. עם זאת, סיום ההריון נדרשת עבור מחקרים כאלה אשר מונע חקירות האורך, מחייבת השימוש במספר גדול של בעלי חיים. לכן, אנו מתארים שיטה לא פולשנית של בדיקת אולטרה סאונד בתדירות גבוהה לגילוי מוקדם ומעקב אחר האירועים שלאחר ההשתלה העכבר בהריון.
Abstract
בדיקת אולטרה סאונד בתדירות גבוהה (HFUS) היא שיטה נפוצה כדי לא-פולשנית לנטר בזמן אמת התפתחות עובר אנושי בתוך הרחם. העכבר משמש באופן שגרתי כמודל ויוו ללמוד השרשת הריון התקדמות. למרבה הצער, מאתר מחקרים כאלה דורשים הפרעה הריון כדי לאפשר ניתוח פנוטיפי להמשך טיפול. כדי לטפל בבעיה זו, השתמשנו תלת-ממדיים (3-D) שחזור של HFUS הדמיה נתונים עבור גילוי מוקדם ואפיון של העובר מאתר ההשתלה, התקדמות התפתחותית בודדים שלהם בתוך הרחם. שילוב הדמיה HFUS עם שחזור תלת-ממדיות ומודלים, הצלחנו במדויק לכמת מספר האתר השרשה של העובר וכן לנטר התקדמות התפתחותית בעכברים בהריון C57BL6J/129S מ- 5.5 ימים שלאחר משגל (d.p.c.) דרך כדי 9.5 d.p.c. עם השימוש של מתמר. מדידות כללו: מספר, מה מיקומם ואילו נפח של ההשתלה, כמו גם מרווח השרשה בין האתר; הכדאיות העובר הוערך על-ידי ניטור פעילות לבבית. בתקופה הקרובה שלאחר ההשתלה (5.5 ל 8.5 d.p.c.), שחזור תלת-ממדי של הרחם gravid רשת והן כיסוי אחיד בתבנית אפשרה ייצוג חזותי של ההריונות המתפתח בתוך כל קרן הרחם. כמו עכברים מהונדסים גנטית להמשיך לשמש כדי לאפיין פנוטיפים הרבייה הנשית נגזר תפקוד לקוי של הרחם, שיטה זו מציעה גישה חדשה, לכמת, ויוכל לאפיין מוקדם השרשה אירועים ויוו. שימוש זה הרומן הדמיה תלת-ממדית HFUS מדגים את היכולת לזהות בהצלחה, להמחיש ו לאפיין את השרשת אתרים במהלך ההריון מאתר מוקדם בצורה לא פולשנית. הטכנולוגיה מציעה שיפור משמעותי בשיטות הנוכחי, אשר מסתמכים על ההפרעה של הריונות עבור רקמות ברוטו ואפיון histopathologic. כאן אנו משתמשים פורמט וידאו וטקסט כדי לתאר כיצד לבצע בהצלחה סאונד בתחילת ההריון מאתר להפיק נתוני לשחזור ואמין עם שחזור של הטופס הרחם רשת, מלא תמונות תלת-ממדיות.
Introduction
חוזרים ונשנים לאבדן הריון מוקדם הוא אחד הסיבוכים הנפוצים ביותר לאחר ההתעברות, משפיעה על-1% של זוגות מנסה להרות1,2. המנגנון הבסיסי של אובדן הריון מוקדם הן מגוונות: מומים עובריים פנימי, מחלות רקע אימהי לפגמים והפורה רירית הרחם-1,–3,–4. בגלל ללקוחות שלנו הגנטי שלהם, העכבר מודלים כבר מנוצל באופן נרחב לחקירות של השרשת מוקדם והריון. יתר על כן, הזמן הריונית קצר של העכבר, את היכולת לבצע מחקרים רחבי היקף מבטיח את השירות גדל והולך של העכבר בהתייחסות שאלות מפתח קליני ברפואה הרבייה האנושית5. עם זאת, הרוב המכריע של עיצובים מוטוריים מאתר עדיין דורשים סכרים רבים תומת בימים הריונית רציפים לכמת ולנתח מיקום האתר השרשה, מספר, גודל ותבניות ריווח במהלך ההריון6, 7,8, ובכך מסלק האורך מחקרים על אותה חיה.
במרפאה, אולטרסאונד הוא כלי יקר ערך ואמינות כדי לפקח הכדאיות בעובר האנושי ופיתוח10,9,בצורה לא פולשנית11. לאחרונה, אולטרסאונד בתדירות גבוהה (HFUS) החלה למצוא יישומים מוגבלים העכבר כשיטה לניטור הכדאיות בעובר וצמיחה במהלך הריון12,13,14. ההתקדמות הטכנולוגית האחרונה אולטראסאונד הדמיה התירו את היישום של תלת מימד (נתונים תלת-ממדיים) שחזור ויזואלי של אברי חית וניטור עוקבות של פתולוגיות15,16, 17. הטכנולוגיה הדמיה מתקדמות של השתפרה במידה ניכרת את היכולת לזהות תנודות נפח קטן יותר, כדי להפחית את ההשתנות הבין-בעלי חיים, לעקוב אחר ההתקדמות של פתולוגיה או את היעילות של התערבות טיפולית17. בזמן השירות העיקרי של טכנולוגיה זו הייתה לעקוב אחר התקדמות ממאירות ב oncomouse מודלים15,16, הדמיה תלת-ממדית HFUS רק לאחרונה שימש quantitate ולנטר את הצמיחה הפעילה של השרשת התפתחות העובר בתוך הרחם העכבר18.
. הנה, נדגים כיצד לבצע HFUS הדמיה כדי לייצר לנתונים דו-ממדיים ותלת -ממדיים ליצירת שחזורים של הרחם בהריון העכבר מוקדם. נדגים את התועלת של שיטה זו הרומן לזהות אירועים עובריים ההשתלה מוקדם אלה ללא צורך סיום ההריון, ומאפשר לחוקרים לאסוף נתונים בצורה לא פולשנית.
Protocol
Representative Results
Discussion
שימוש זה הרומן הדמיה תלת-ממדית HFUS מדגים את היכולת לזהות בהצלחה, להמחיש ו לאפיין את השרשת אתרים במהלך ההריון מאתר מוקדם בצורה לא פולשנית. הטכנולוגיה מציעה שיפור משמעותי בשיטות הנוכחי, אשר מסתמכים על ההפרעה של הריונות עבור רקמות ברוטו ואפיון histopathologic. עם זאת יצוין כי שיטות היסטולוגית עדיין י…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מעריכים מאוד את הסיוע של רונג זאו, Jie Li יאן יינג.
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).
