Summary

Geração de um Modelo de Decidualização Artificial em Camundongos com Ovariectomia para Pesquisa em Decidualização Endometrial

Published: July 27, 2022
doi:

Summary

Aqui, descrevemos o método de geração de um modelo de decidualização artificial usando a rata ovariectomizada, um experimento clássico de decidualização endometrial no campo de pesquisa da decidualização endometrial.

Abstract

A decidualização endometrial é um processo único de diferenciação do endométrio, intimamente relacionado à menstruação e à gravidez. O comprometimento da decidualização leva a vários distúrbios endometriais, como infertilidade, aborto espontâneo recorrente e parto prematuro. O desenvolvimento e o uso do modelo de decidualização endometrial em estudos reprodutivos têm sido um destaque para os pesquisadores reprodutivos há muito tempo. O camundongo tem sido amplamente utilizado no estudo da reprodução e decidualização. Existem três modelos bem estabelecidos em camundongos em relação à decidualização: decidualização natural da gravidez (NPD), decidualização artificial (AD) e decidualização in vitro (IVD). Dentre eles, o AD é considerado um modelo confiável para decidualização de camundongos, de fácil implementação e próximo ao NPD. Este trabalho enfoca um método modificado do processo de geração e aplicação do modelo de decidualização artificial de camundongos com ooforectomia para evitar efeitos ovarianos, que podem obter resultados altamente reprodutíveis com pequenas variâncias dentro do grupo. Este método fornece um bom e confiável modelo animal para o estudo da decidualização endometrial.

Introduction

Com o desenvolvimento da tecnologia de reprodução assistida por humanos, a atual taxa clínica de gestação de fertilização in vitro-transferência embrionária (FIV-TE) atingiu ou até mesmo excedeu a da gravidez natural. Apesar disso, muitas pacientes na prática clínica de reprodução assistida ainda são submetidas a múltiplas transferências de embriões, mas não conseguem engravidar como desejado. No entanto, seu mecanismo molecular específico ainda não está claro, de modo que a intervenção clínica é ineficaz, o que é um dos desafios significativos enfrentados pela medicinareprodutiva1,2.

Os fatores endometriais são responsáveis por cerca de dois terços das causas de falha da FIV3. A implantação do embrião humano é dividida em três etapas: posicionamento, adesão e invasão 4,5,6. O endométrio materno passa por uma série de mudanças para atender a chegada do embrião. A formação de um “período de janela” de implantação proporciona condições favoráveis para a implantação embrionária 7,8.

Na maioria dos mamíferos, após a adesão do blastocisto ao epitélio luminal do útero, as células estromais ao redor do blastocisto rapidamente começam a proliferar e se diferenciar, e a rápida remodelação do mesênquima muda sua forma e função, levando à implantação embrionária 5,9,10. O rápido aumento do volume e do peso do sítio permite que o blastocisto fique embutido no estroma uterino, processo conhecido como decidualização11. O estroma endometrial diferencia e remodela na preparação para a gestação, enquanto a transição das células estromais fornece espaço e novas conexões de sinalização para que as células deciduais desempenhem suas funções12,13. As células estromais se transformam em células deciduais e secretam muitos fatores icônicos, como prolactina (PRL), proteína ligadora do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (Igfbp1), e assim por diante. Estudos têm mostrado que a decidualização anormal é uma das principais razões para o fracasso da implantação embrionária, mas a causa da decidualização anormal ainda não está clara e precisa ser mais bem elucidada 1,14.

O modelo de decidualização artificial em camundongos é essencial para estudar o processo fisiológico e os mecanismos moleculares subjacentes à decidualização. A decidualização artificial (DA) refere-se principalmente ao processo de decidualização endometrial estabelecido por métodos artificiais para simular a gravidez ou o ciclo menstrual. Em termos morfológicos, há pouca diferença global entre a decidualização da gestação e a decidualização artificial15,16. As glândulas uterinas existem no endométrio antes da forma de decídua e desaparecem após a decidualização. Em relação à expressão gênica, apenas uma pequena diferença é identificada entre a decidualização natural da gravidez (DNP) e aDA15. Consequentemente, o modelo de decidualização artificial em camundongos pode simular a decidualização da gravidez para explorar a patogênese desconhecida e o novo tratamento de doenças reprodutivas humanas.

NPD, AD e decidualização in vitro (IVD) são três métodos para alcançar a decidualização em camundongos. O modelo da DNP depende da gestação natural e está mais próximo do estado fisiológico materno, incluindo os efeitos dos embriões. Comparar as diferenças entre os sítios de implantação e não-implantação é uma abordagem mais fisiológica e conveniente para estudar a decidualização. O modelo AD foi desenvolvido usando uma injeção intrauterina de óleo de gergelim como estimulante para induzir a decidualização em uma rata pseudogestante acasaladas com machos vasectomizados para evitar o impacto dos embriões. Ambos os modelos de DNP e DA desempenham papéis essenciais em diferentes propósitos de pesquisa, mas não podem evitar a falha no acasalamento e as diferenças intragrupo causadas pelas diferentes atividades do metabolismo hormonal materno. IVD é um método que depende do tratamento de estrogênio e progesterona combinados em nível celular, que requer condições experimentais mais rigorosas e capacidade operacional. No entanto, o modelo in vitro não consegue simular completamente a resposta decidual em condições fisiológicas15. Portanto, propomos um método de indução simples e aprimorado modificado da DA tradicional para reduzir o efeito dos hormônios endógenos na decidualização. Baseado em garantir o sucesso da indução da decidualização, ele está mais próximo do estado fisiológico e mais adequado para experimentos que precisam excluir fatores embrionários.

Protocol

Todos os experimentos com animais descritos foram aprovados pelo Comitê de Uso e Cuidado de Animais do Hospital da Torre de Tambor Afiliado da Faculdade de Medicina da Universidade de Nanjing (nº 20171202). Todas as operações seguem os cuidados e uso adequado dos animais e as diretrizes nacionais. NOTA: Os camundongos foram criados em ambiente específico livre de patógenos (FPS), com temperatura de 22 °C ± 1 °C, umidade relativa do ar de 50% ± 1%, ciclo claro/escuro de 12 h/12 h e li…

Representative Results

Os índices do modelo de decidualização em camundongos incluem a morfologia geral do útero, a razão de massa do útero decidualizado e não decidualizado, a morfologia histológica do endométrio e o nível de expressão de moléculas marcadoras de decidualização. A morfologia geral do útero artificial decidualizado de camundongos induzido por óleo é mais próxima à do útero na gestação. O corpo uterino torna-se espesso, e a cavidade uterina torna-se menor do que o lado não induzido. O volume e o peso do co…

Discussion

A decidualização em camundongos é um processo espontâneo que depende da presença de embriões, o que é diferente dos humanos. No entanto, verificou-se que a estimulação artificial, como a injeção uterina de contas de vidro e laceração uterina, pode induzir a decidualização do endométrio em vez de embriões. Além disso, pesquisadores descobriram que muitos fatores poderiam induzir a decidualização ou participar da decidualização, como a injeção de hormônios esteroides, prostaglandinas e fatores inib…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores desejam agradecer o apoio da National Nature Science Foundation of China (82001629, XQS), do Programa Jovem da Fundação de Ciências Naturais da Província de Jiangsu (BK20200116, XQS) e do Financiamento de Pesquisa de Pós-doutorado da Província de Jiangsu (2021K277B, XQS).

Materials

Estrogen Sigma E2758 Hormone supplement
Progesterone Sigma P0130 Hormone supplement
Sesame oil  Sigma S3547 Hormone supplement
Sodium pentobarbital  Dainippon Sumitomo Pharma Co.,Ltd. Anaesthesia
Meloxicam injection Qilu Animal Health Products Co., Ltd Analgesia
Alkaline phophatase stain kit(kaplow's/azo coupling method) Solarbio G1480 Alkaline phophatase stain
Eosin Servicebio G1005-2 HE stain
Hematoxylin Servicebio G1005-1 HE stain
ChamQ Universal SYBR qPCR Master Mix Vazyme Q711-02 qPCR
70% ethanol Lircon ZH1120090 Disinfect
Iodophor Runzekang RZK-DF Disinfect
Erythromycin Eye Ointment Guangzhou Baiyunshan Mice eyeball protect
4-0 suture Ethicon W329 Incision suture
10% formalin Yulu L25010118 Tissue fix
Optimal cutting temperature compound Sakura 4583 Ssection
Trizol reagent Ambion 15596018 qPCR

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Cite This Article
Zhang, Y., Zhang, Z., Kang, N., Sheng, X. Generation of a Mouse Artificial Decidualization Model with Ovariectomy for Endometrial Decidualization Research. J. Vis. Exp. (185), e64278, doi:10.3791/64278 (2022).

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