העכבר שלי בהריון? הערכת אולטראסאונד בתדר גבוה
Summary
אולטרסאונד ברזולוציה גבוהה יכול לעזור לייעל ניסויים הדורשים עכברים מתוזמן בהריון על ידי קביעת מצב ההריון, גיל ההיריון, ואובדן הריון. מוצג כאן הוא פרוטוקול כדי להמחיש שיטות להערכת הריונות העכבר, כמו גם מלכודות פוטנציאליות (חפצי תמונה) שעשויים לחקות הריון.
Abstract
העכבר הוא המודל של בעלי חיים יונקים של בחירה עבור מחלות אנושיות רבות ותהליכים ביולוגיים. ביולוגיה התפתחותית דורשת לעתים קרובות עכברים בהריון מבוים כדי לקבוע תהליכים מתפתחים בנקודות זמן שונות. יתר על כן, רבייה אופטימלית ויעילה של עכברי מודל דורש הערכה של הריונות מתוזמן. בדרך כלל, עכברים הם הזדווגו לילה, ואת נוכחותו של תקע הנרתיק נקבע; עם זאת, הערך החיזוי החיובי של טכניקה זו הוא תת-אופטימלי, וצריך לחכות כדי לדעת אם העכבר באמת בהריון. ביומיקרוסקופיה אולטרסאונד ברזולוציה גבוהה היא כלי יעיל ויעיל להדמיה: 1) אם עכבר בהריון; 2) לאיזה שלב הריון הגיע העכבר; ו -3) אם יש הפסדים תוך רחמיים. בנוסף לעוברים והעוברים, החוקר חייב גם לזהות חפצים נפוצים בחלל הבטן כדי לא לטעות אלה עבור רחם gravid. מאמר זה מספק פרוטוקול להדמיה יחד עם דוגמאות הממחישות.
Introduction
העכבר הוא המודל היונק המועדף על מחלות אנושיות רבות ותהליכים ביולוגיים1,2,3,4. מחקר בביולוגיה התפתחותית דורש לעתים קרובות עכברים בהריון מבוים כדי לקבוע תהליכים מתפתחים בנקודות זמן שונות5,6,7,8. יתר על כן, רבייה אופטימלית ויעילה של עכברי מודל דורשת הערכה של הריונות מתוזמן, במיוחד כאשר החוקרים חוקרים את ההשפעות של מוטציה בגן על ההתפתחות. בדרך כלל, החוקרים להזדווג עכברים הטרוזיגואליים לילה, לחפש תקע הנרתיק מוקדם בבוקר שלמחרת, ולקוות כי הריון מתרחש9. קביעת אובדן תוך רחמי בדרך כלל מתחילה בבדיקת המלטה שזה עתה נולדה ליחסי מנדליאן של גנוטיפים, ולאחר מכן עבודה לאחור על ידי הקרבת עכברים בהריון בשלבי הריון שונים, ושחזור העוברים. החוקרים עשויים לקבוע עלייה במשקל כמדד של הריון חיובי10,11; עם זאת, במיוחד עם עכברים מהונדסים גנטית, המלטה עשויה להיות קטנה מאוד ולאחר מכן resorbed כאשר יש אובדן תוך רחמי בשל אשר העלייה במשקל לא יכול להיות ברור (במיוחד בשלב מוקדם של ההריון, ~ E6.5-8.5). עכבר עשוי להופיע בהריון כוזב עקב, למשל, לגידול שפיר בבטן. בעיקרו של דבר, אחד עובד “עיוור”.
ביומיקרוסקופיית אולטרסאונד ברזולוציה גבוהה מאפשרת הדמיה ישירה של הרחם gravid ופיתוח עוברי עכבר12,13,14,15,16. למרות שפיתחנו בתחילה שיטות להערכת פיזיולוגיה לב וכלי דם של עכבר עוברי16,17, זיהינו את התועלת של מודאליות הדמיה זו כדי לייעל את הרבייה של העכבר שלנו. באופן ספציפי, אנחנו כבר לא צריכים לחכות “לראות” אם עכבר היה בהריון, מבוסס על עלייה במשקל ברור או משלוח של המלטה; אנחנו יכולים לקבוע את מצב gravid ולהזדווג מחדש עכברים במהירות אם הסכר לא היה בהריון. יתר על כן, הפסדים תוך רחמיים יכולים גם להיות בתמונה בקלות, וציר זמן של אובדן יכול להיקבע מבלי להקריב את העכבר (ראה איור 1 עבור סכמטי). זמן, עכברים מודל יקר, וקרנות ולכן ניתן לחסוך.
Protocol
Representative Results
Discussion
הצעד הראשון החשוב ביותר בהדמיה הוא לזהות את הנרתיק ולאחר מכן לקבוע את bifurcation של קרן הרחם שמאלה וימינה. על ידי ביצוע כל קרן הרחם, imager סביר פחות לזהות לולאות של המעי כמו הרחם. יתר על כן, הבנת הווריאציות במראה המעי (עם / בלי חומר צואה) חשוב להבדיל בין אלה לרחם; מדי פעם, “כדורים” צואה בלולאות מעיים ע?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ללא.
Materials
| Depilatory cream | |||
| Ethanol, 70% | |||
| Fur clippers | |||
| Gauze or KimWipes | |||
| Isoflurane | |||
| Medical oxygen (optional) | |||
| Medical tape | |||
| Mouse imaging system (including anesthesia set-up and imaging platform) | Fujifilm Visual Sonics | Various | Any system with 40 MHz center-frequency ultrasound transducer probe |
| Razor blade (not a safety razor) | |||
| Scale (to weigh mouse) | |||
| Ultrasound gel |
References
- Bogue, M. A., et al. Mouse Phenome Database: an integrative database and analysis suite for curated empirical phenotype data from laboratory mice. Nucleic Acids Research. 46, 843-850 (2018).
- Ito, R., Takahashi, T., Ito, M. Humanized mouse models: Application to human diseases. Journal of Cellular Physiology. 233 (5), 3723-3728 (2018).
- Law, M., Shaw, D. R. Mouse Genome Informatics (MGI) is the international resource for information on the laboratory mouse. Methods in Molecular Biology. 1757, 141-161 (2018).
- Rydell-Törmänen, K., Johnson, J. R. The applicability of mouse models to the study of human disease. Methods in Molecular Biology. 1940, 3-22 (2019).
- Hinton, R. B., Yutzey, K. E. Heart valve structure and function in development and disease. Annual Reviews of Physiology. 73, 29-46 (2011).
- Dickinson, M. E., et al. High-throughput discovery of novel developmental phenotypes. Nature. 537 (7621), 508-514 (2016).
- Tam, P. P. L., et al. Formation of the embryonic head in the mouse: attributes of a gene regulatory network. Current Topics in Developmental Biology. 117, 497-521 (2016).
- Palis, J. Hematopoietic stem cell-independent hematopoiesis: emergence of erythroid, megakaryocyte, and myeloid potential in the mammalian embryo. FEBS Letters. 590 (22), 3965-3974 (2016).
- Behringer, R., Gertsenstein, M., Nagy, K. V., Nagy, A. Selecting female mice in estrus and checking plugs. Cold Spring Harbor Protocols. 2016 (8), (2016).
- Heyne, G. W., et al. A simple and reliable method for early pregnancy detection in inbred mice. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 54 (4), 368-371 (2015).
- Finlay, J. B., Liu, X., Ermel, R. W., Adamson, T. W. Maternal weight gain as a predictor of litter size in Swiss Webster, C57BL/6J, and BALB/cJ mice. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 54 (6), 694-699 (2015).
- Zhou, Y. Q., et al. Applications for multifrequency ultrasound biomicroscopy in mice from implantation to adulthood. Physiological Genomics. 10 (2), 113-126 (2002).
- Ji, R. P., Phoon, C. K. L. Noninvasive localization of nuclear factor of activated T cells c1-/- mouse embryos by ultrasound biomicroscopy-Doppler allows genotype-phenotype correlation. Journal of the American Society of Echocardiography. 18 (12), 1415-1421 (2005).
- Kulandavelu, S., et al. Embryonic and neonatal phenotyping of genetically engineered mice. ILAR Journal. 47 (2), 103-117 (2006).
- Mu, J., Slevin, J. C., Qu, D., McCormick, S., Adamson, S. L. In vivo quantification of embryonic and placental growth during gestation in mice using micro-ultrasound. Reproductive Biology and Endocrinology. 6, 34 (2008).
- Phoon, C. K. L., Turnbull, D. H. Cardiovascular imaging in mice. Current Protocols in Mouse Biology. 6 (1), 15-38 (2016).
- Phoon, C. K. L., Turnbull, D. H. Ultrasound biomicroscopy-Doppler in mouse cardiovascular development. Physiological Genomics. 14 (1), 3-15 (2003).
- Peavey, M. C., et al. A novel use of three-dimensional high-frequency ultrasonography for early pregnancy characterization in the mouse. Journal of Visualized Experiments. (128), e56207 (2017).
- 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), 77205 (2013).
- Flores, L. E., Hildebrandt, T. B., Kühl, A. A., Drews, B. Early detection and staging of spontaneous embryo resorption by ultrasound biomicroscopy in murine pregnancy. Reproductive Biology and Endocrinology. 12, 38 (2014).
- Norton, W. B., et al. Refinements for embryo implantation surgery in the mouse: comparison of injectable and inhalant anesthesias – tribromoethanol, ketamine and isoflurane – on pregnancy and pup survival. Laboratory Animal. 50 (5), 335-343 (2016).
- Thaete, L. G., Levin, S. I., Dudley, A. T. Impact of anaesthetics and analgesics on fetal growth in the mouse. Laboratory Animal. 47 (3), 175-183 (2013).
- Phoon, C. K. L., et al. Tafazzin knockdown in mice leads to a developmental cardiomyopathy with early diastolic dysfunction preceding myocardial noncompaction. Journal of the American Heart Association. 1 (2), (2012).
