盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse，POP)作为一种常见的妇科疾病，可严重影响女性的生活质量。根据已知的研究结论，这种疾病的发生是由于骨盆肌肉变弱，导致骨盆内的器官下垂至正常位置以下。尽管研究人员已经提出了若干种用于研究POP的动物模型，但尚未有一种模型能成功复制人类的POP骨盆组织特征变化。

在一篇题为 Ovariectomy with simulated vaginal delivery to establish a rat model for pelvic organ prolapse 的文章中，来自北京协和医院妇产科，国家妇产疾病临床医学研究中心的研究人员提出了一种新的大鼠模型，旨在更加准确地模拟与POP相关的盆腔组织变化。发表于Taylor & Francis旗下结缔组织研究领域的优质期刊Connective Tissue Research。

文章提出的新动物模型结合了卵巢切除和模拟阴道分娩这两种方法来诱导大鼠骨盆变化。与对照组相比，接受实验手段的大鼠表现出骨盆区胶原纤维疏松，阴道壁厚度减少，以及基质金属蛋白酶表达增加。此外，这些大鼠的阴道组织表现出更高的切线模量，表明其硬度较高。经研究观察到的肌体和激素变化表明，大鼠可被用作构建研究POP的高精确度动物模型。

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文章标题：Ovariectomy with simulated vaginal delivery to establish a rat model for pelvic organ prolapse

文章DOI：https://doi.org/10.1080/03008207.2023.2199091

作者：Tao Guo, Zhe Du, Xiu-Qi Wang, Jing-He Lang & Zhi-Jing Sun（均来自中国）

研究背景

一直以来，手术是治疗POP的常用手段。为提出预防和治疗POP的新方法，可靠的动物模型在研究过程中必不可少。虽然有研究人员认为兔子有被用作研究POP的潜力，但它们的骨盆底解剖结构明显不同于人类。此外，尽管大型动物，如羊、猪和非人灵长类动物，在盆底解剖和组织结构上与人类相似，但此类动物模型的实验室维护成本很高。有鉴于此，研究人员在这项研究中选择大鼠作为开发POP动物模型的物种，因为大鼠和人类的骨盆组织结构有一些相似之处，且比小鼠体型更大，更易于在实验室环境中存活。

就人类来说，POP与分娩和荷尔蒙变化有关。阴道分娩导致阴道壁扩张，造成阴道壁损伤和硬化。而激素的变化，尤其是雌激素和黄体酮水平的变化，会导致阴道组织细胞外基质发生变化。为此，研究人员策略性地采用模拟阴道分娩和卵巢切除术来重现这两个过程的影响。模拟阴道分娩主要诱导大鼠阴道组织产生短期的肌体和解剖学变化。另一方面，卵巢切除则会引起长期的生化和结构变化。因此，研究人员将模拟阴道分娩和卵巢切除相结合，力求实现在大鼠身上全面模拟人类POP。

研究方法

首先，研究人员会在大鼠腹部切口进行卵巢切除术，使用装有生理盐水气球的导管模拟阴道分娩，然后采用Masson三色染色法和免疫组织化学法来研究大鼠阴道组织的结构变化，而天狼星红染色（Picro-Sirius red staining）、免疫组织化学和免疫印记技术则被用于研究胶原蛋白表达，并开展单轴拉伸试验来进行生物力学测量。

研究结果

在进行卵巢切除和模拟阴道分娩后，在三个时间点（2周、4周和12周）杀死治疗组的大鼠以评估其阴道组织变化，而对照组的大鼠在被杀死前接受了假手术。图1显示的是研究细节，包括模型开发和评估。

Figure 1．Establishment and evaluation of a POP animal model in rats.

图1：大鼠POP动物模型的建立和评价

与对照组相比，大鼠模型的阴道组织上皮层更薄且胶原纤维更加疏松。阴道组织中的平滑肌纤维破裂，尺寸变小，并且发生紊乱。图2显示了采用Masson染色法、EVG（Elastic Van Gieson）染色法、ACTA2蛋白免疫组织化学染色法和蛋白质印迹定量法处理的阴道组织结构。

Figure 2. Morphological and quantitative evaluation of smooth muscle Actin alpha 2 (ACTA2) in anterior vaginal wall tissue of rats.

图2：对大鼠阴道前壁组织中平滑肌动蛋白α2（ACTA2）的形态学和定量评估。

从图3可以看出，与对照组相比，大鼠模型阴道壁中的胶原蛋白，特别是胶原蛋白I和III的含量有所减少，而胶原蛋白I和III的比例却显著增大。

Figure 3. Collagen composition and expression evaluation in anterior vaginal wall tissue of rats.

图3：大鼠阴道前壁组织中胶原蛋白的组成和表达评估。

虽然金属蛋白酶2和9在大鼠模型阴道壁中的表达增加，但金属蛋白酶1和2的组织抑制剂的表达减少。图4中I、J和K所示的数据表示为平均值±标准差。

Figure 4. Expression of matrix metalloproteinases (MMPs) in anterior vaginal wall tissue of rats.

图4：大鼠阴道前壁组织中基质金属蛋白酶（MMPs）的表达。

此外，正如在下方图 5 （A至D）中所看到的，定量分析揭示了建模组中 TIMP1 的表达在 2 周、4 周和 12 周时有明显下降。除此之外，建模组内没有观察到这种明显的差异。而图 5（ E至H）还展示了建模组中 TIMP2 的表达在 2 周、4 周和 12 周时也有显著的减少， 而组内同样并无其他类似的明显差异。

Figure 5. Expression of tissue inhibitors of metalloproteinase (TIMPs) in anterior vaginal wall tissue of rats.

图5：大鼠阴道前壁组织中金属蛋白酶组织抑制剂（TIMPs）的表达。

最后，与对照组相比，大鼠模型阴道组织的切线模量显著增加，表明其具有更大的组织硬度。

Figure 6. Biomechanical evaluation of anterior vaginal wall tissues of rats.

图6：大鼠阴道前壁组织的生物力学评估。

如图6所示，计算C0和C1是用于比较不同组大鼠的生物力学特性，这表明在不同时间点，建模组内没有显著差异。

关于研究的主要贡献

研究选择大鼠作为实验物种，将卵巢切除和模拟阴道分娩联合应用，旨在更加准确地复制人类盆腔器官脱垂的关键细节。除了更加经济有效以外，这个动物模型还可有效解决在使用上述两种研究方式时会面临的问题，同时其更易于长时间的维持。

期刊介绍

Connective Tissue Research 旨在发表结缔组织和基质生物学的所有基础领域的原创性、重要性研究。期刊支持跨学科的研究方法，从不同学科领域的角度呈现观点，包括：生物化学、细胞和分子生物学、免疫学、结构生物学、生物物理学、生物力学、再生医学。

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• 2022年影响因子：2.9

• JCR Q2

25 / 86 ORTHOPEDICS – SCIE

137 / 191 CELL BIOLOGY - SCIE

• 2022 CiteScore：6.6

• CiteScore最佳分区：Q1

• 稿件接受率：24%

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