Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Germ hücre nakli ve testis dokusu xenografting için Protokoller açıklanmıştır. Germ hücre nakli alıcı testiste donör kaynaklı spermatogenez ve spermatogonial kök hücreler (DGM) belirlenmesi için fonksiyonel bir sulandırma tahlil sonuçları temsil eder. Xenografting Testis dokusu alıcı farelerde testis gelişimini ve spermatogenezi çeşitli donör türleri üretir.
Germ hücre transplantasyonu 1994 1,2 Pennsylvania Üniversitesi'nden Dr., Ralph Brinster ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir. Bu çığır açan çalışmalar alıcının hayvan 2 donör kaynaklı spermatogenez ve sperm üretimi, infertil alıcı fareler sonuçları seminifer tübüller içine bereketli donör farelerin germ hücreleri bu mikroenjeksiyon gösterdi. Kullanımı alıcı hayvanların 1 yavrular, donör haplotypein donör kaynaklı spermatogenez ve iletim bakteriyel β-galaktosidaz gen izin kimlik taşıyan donör erkek. Şaşırtıcı, seminifer tübül lümenine naklinden sonra, nakledilen germ hücreleri, spermatogonium 3 yer vardır bazal membran luminal bölmesini taşımak için başardık. Genellikle sadece DGM'lerden alıcı testis ve spermatogenez yeniden kurmak niş kolonize olduğu kabul edilir. Bu nedenle, germ hücrelitransplantasyonu,, testisinde kök hücre niş okumak için ve olası spermatogonial kök hücre karakterize fonksiyonel bir yaklaşım sağlar. Bugüne kadar, germ hücre transplantasyonu, temel kök hücre biyolojisi aydınlatmak için önce germ hücrelerinin genetik manipülasyon yoluyla nakli 4,5 transgenik hayvanlar üretmek için, Sertoli cell-germ hücreli etkileşimi 6,7, SSC homing ve kolonizasyon 3 çalışmak için kullanılır. 8, yanı sıra gibi SSC kendi kendine-yenilenmesini değişiklik yapmış ve diferansiyasyon 9,10.
Germ hücre nakli 11 iri türlere de mümkündür. Bu, ana uygulamalar doğurganlığın korunması, hayvan popülasyonlarının elit genetik yayılması ve bu teknik ile, spermatogenez ve SSC biyoloji çalışma lojistik, kemirgenlerde göre daha zor ve pahalı olduğu gibi, transgenik hayvan üretimi vardır. Farelerde colonizat sonuçları seminifer tübüller içine iri türlere germ hücrelerinin naklidonör hücrelerinin iyon ve spermatogonial genişleme değil, muhtemelen, filogenetik olarak uzak türler 12 germ hücreleri ile alıcı somatik hücre bölmesi uyumsuzluk nedeniyle tam farklılaşma. Alternatif bir yaklaşım çevreleyen somatik bölmesi ile birlikte büyük türlerinin germ hücre naklidir. Biz ilk dorsal deri altında bağışık yetmezliği olan farelere nakledilen olgunlaşmamış erkek testis dokusu küçük parçaları 13 döllenme yetkili sperm üretimi ile tam gelişmesi ancak hayatta geçmesi mümkün olduğunu, 2002 yılında bildirilmiştir. O zamandan beri birçok türün başarılı olmak için xenografting testis dokusunda gösterilmiştir ve farelerin 14 büyük hayvanların testis gelişimi ve spermatogenez incelemek için değerli bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır.
BÖLÜM farelerde A. Germ hücre nakli
1. , Alıcının fareler of Hazırlanışı
2. Mikroenjeksiyon pipetler hazırlanması
3. Nakli için donör hücrelerinin hazırlanması
4. Nakli işlem (Şekil 1)
5. Alıcı testislerin analizi
KISIM B. Ektopik farelerde xenografting
(Dobrinski ve rathi 15, 2008 da, ve Rodriguez-Sosa ve ark. Ark, Yorumdan ... 2011 16 kişi).
1. Donör doku toplanması
2. , Donör doku of Hazırlanışı
3. Kastrasyon ve alıcı fare
4. Xenografting Ektopik
5. , Testis analizi ve sperm toplama xenogreftler Koleksiyonu
BÖLÜM C. Temsilcisi Sonuçlar
1. Germ hücreli Transplantation
X-gal boyama gibi, alıcı testiste donör DGM'lerden kolonizasyon lacZ transgen gibi genetik bir marker taşıyan spermatogonial kök hücreleri nakledilen donör hücre süspansiyonu varsa sem ayırt edici mavi bölümleri ile görülebilmesiiniferous 2-3 ay sonra transplantasyon sonrası 3 (Şekil 2A) tübüller. , Eşleştirilmiş tek veya küçük gruplar mavi hücreleri bir ağ, iyi kurulmuş bir koloni biter hem de iki veya daha fazla, daha merkeze yakın mavi hücre katmanları ve lekeli bölgelerde göreceli olarak daha zayıf kesimlerinin tamamen dolu uzun bir koyu mavi streç olmalıdır. , 3 (Şekil 2B) görünürdeki konumundadır. Koyu mavi seminifer tübül bölgenin köklü bir kesit ortaya çıkarmak ve çeşitli farklılaşma aşamaları (Şekil 2C) mavi germ hücreleri ile iyi organize spermatogenez.
2. Xenografting testis dokusu
Transplantasyonu sonrası testis dokusu canlılığını donör gelişimsel aşaması ile ters orantılıdır; yetişkin doku 17-21 dejenere ve ölmek için yüksek bir eğilim gösterirken, en iyi sonucu, yeni doğan erkek doku kullanıldığı zaman elde edilir. Genellikle, xenograft başarısı azalır donör doku bana uğrar gibispermatogenez ilk dalga iosis. Olgunlaşmamış donör doku ve tam spermatogenez tam gelişmesini Zaman türe özgü olup, in situ testis ile karşılaştırıldığında genellikle biraz daha kısa. Seminifer tübüller tam spermatogenez sayısı türlere göre değişkendir. Koyun iken, keçi ve domuz sayısı sığır ve kedilerde% 50 daha büyük olduğunu,% 15 den az 14 (Şekil 3).
Şekil 1. Germ hücre nakli prosedürü Yer anestezi sonrası dorsal pozisyonda alıcılar ve bir ~ 0.4-inç orta hat karın kesisi (A) yapmak. Testis, epididim ve testis bağlı yağ yastığı çekildiğini ortaya çıkarmak ve daha iyi bir görsel kimlik (B) yağ yastığı / testis altında ince bir steril örtüyü yerleştirin. Testis ve epididim, yağ yastığı gömülü efferent kanalları (C, D, E) görülebilir böylece yerleştirin. Kimlikvarlık efferent kanalları ve yavaşça kanalları çevresinde yağ doku kaldırmak. Renkli kağıt veya plastik bir parça daha iyi görselleştirme (G) kanalları altına yerleştirilebilir. ,,,, Içine the pipettir (H) kanallarında ve load cell süspansiyon of boyutu etmek göre,,, pipettir bahşiş Break ya da öğütmek. Efferent kanalların paket içinde dikkatlice bir kanal içine pipet eklemek testis (H ok pipet enjeksiyon ve iş parçacığı yönünü gösterir) doğru, yavaşça birkaç mm geçiriniz. Seminifer tübüller içine başarılı bir enjeksiyon ile testis (I) gösterilir. Ts: Testis; Ep: epididimden.
Şekil 2. Germ hücre transplantasyonu A) X-gal ile boyanmış bir enjekte testis Temsilcisi sonuç bulundu. ,, Seminifer tubüllerin mavi segmentleri, transgenik donör DGM'lerden (lacZ transgeni) kurulan koloniler temsil eder. 3 ay transplantasyon sonrası bir SSC koloni B) Yüksek büyütme. The merkezi koyu mavi bölge ucunda tam spermatogenez ve soluk mavi bölgeleri temsil büyüyen uzantısı koloninin temsil eder. C), koyu mavi seminifer tübül histolojik bölüm (3 ay transplantasyon sonrası) iyi organize spermatogenez gösterir. B ve C Ölçek bar 200 mikron ve 30 mikron. (Şekil, Annu Rev Hücre Dev Biol adapte 2008;. 24:263-86 ve Biol REPROD 1999 Haz. 60 (6) :1429-36).
Şekil 3,. Ektopik bağışık yetmezliği olan farelere içine büyük hayvanlardan elde edilen olgunlaşmamış testis dokusu xenografting, bağışık yetmezliği olan farelere dorsal cilt altında (A) nakledilen olgunlaşmamış donör testis Fragments (~ 1 mm 3) hayatta ve fare Gonadotropinlerle cevap mümkün. Bir sonucu As, testis dokusundaki değişikliklerin,,,,,, fertilizasyon, yetkili sperm (Yatak-), of formasyonu de dahil olmak üzere, komple kalkınma undergoes. , Testis xenogreftler topladıktan sonra (C)onlar,,,, analizi için ya da,,,, ICSI (E) ve embriyo üretim (F) için sperm (-Ge) edinme etmek. kullanılan uygulanmaz edebilirsiniz. Barlar eşit 50 mikron (B, E ve F) veya 10 mikron (D). (Modifiye Rodriguez-Sosa ve Dobrinksi 14, 2009).
1. Germ hücreli Transplantation
Germ hücre transplantasyonu (DGM) bir hücre popülasyonu spermatogonial kök hücrelerin varlığı kesin onay için sadece fonksiyonel ölçüm sağlar. Sadece DGM'lerden ve ev bazal membran SSC niş kolonize ve donör kaynaklı spermatogenez başlatmak. Germ hücre transplantasyonu, DGM'lerden benzeri görülmemiş bir şekilde çalışmak ve işlemek için mümkün kıldı. Teknik, DGM'lerden 4, genetik manipülasyon yoluyla transgenik hayvanlar üretmek için kullanılan;, SSC kolonizasyon 3,8 desen, verimlilik ve kinetik aydınlatmak için;, SSC kendini yenileme ve farklılaşma 9,10 düzenleyen sinyalizasyon yolları incelemek için; karakterize etmek kendi kimlik 22,23 DGM'lerden yüzey belirteçleri;, DGM'lerden 6,7,24 için niş çevre okumak için. Ayrıca, karşılıklı nakli araştırmak için istihdam edilmiş olup infertilit bir fenotipy Sertoli hücreleri bir kusur ya da germ hücreleri 25,26 çıkmıştır.
Transplantasyonu etkin bir şekilde çalışması için, alıcı hayvanların seçimi ve tedavisi önemlidir. Alıcılar donörlerden ya da bağışıklık baskılı ya da genetik olarak uyumlu olmalıdır. , Ya da,, W / W v fareler in olduğu gibi, bir mutasyon etmek nedeniyle ya da,,,, ışınlama ya da bu tür Myleran Film Tablet'ın gibi kemoterapötik uyuşturucular kullanıcısı tarafından, germ hücre tükenmesi of, bir sonucudur gibi infertil render: Recipients aynı zamanda, endojen spermatogenez bulunan yoksundurlar gerektiğini. Ayrıca, donör hücre süspansiyonları transplantasyonu yeterlilik ve iyi bir hazırlık yanı sıra tekniğin başarısı için önemlidir.
Germ hücre transplantasyonu, kendi sınırlamaları vardır. Sonuçlar için herhangi bir hızlı okuma-yoktur. Alıcı testislerin analizi, aksi takdirde infertil alıcıların tam spermatogenez yeniden kazanılmasından, transplantasyonu 3 ay sonra iki ay olduğu gibi en az iki ay beklemek gerekiyor. Bu ihücre sayısı enjekte ve alıcı germ hücreli bastırma derecesi büyük farklılıklar nedeniyle kalitatif veya yarı kantitatif analiz. Germ hücre transplantasyonu kavramı, diğer hayvan türlerine adapte olmasına rağmen, prosedür kendisi teknik olarak farklı ve kemirgen olmayan türlerde 11 türleri arasında anatomik farklılıkların bir sonucu olarak biraz daha zorlu.
2. Xenografting testis dokusu
Testis dokusu, eserleri birçok memeli donör türler arasında xenografting ve nispeten basit bir tekniktir. Transplantasyon diğer türleri gibi, er sonra toplanması doku başarı daha büyük bir şans naklediliyor. Bu nedenle, toplama ve nakli için korunması ve doku taşıma önemlidir. Ancak, deneyimlerimiz testis dokusu soğuk tutuluyor dışında özel işlem gerektirmez. 36 saat 24 Testis dokusu, buzdolabı sıcaklığında muhafaza edilmelidir.ve sonra da fragmanları transplantasyonu için hazırlanabilir uygulanmaz edebilirsiniz. Ayrıca, aşılama sonucu 27 taze testis parçaları üzerinde gözle görülür bir etkisi olmadan, 4 ° C de bir gece önceden nakli standart kültür ortamı sağlanmalıdır. Testis dokusu, uzun süreli depolama istenirse de donduruldu. 13 keçi, domuz 13,27, ve 28 maymun yapılan çalışmalar testis dokusu dondurma ve çözdürme sonraki sperm, farelerde ektopik xenografting sonra geliştirmek ve üretmek için kapasitesini önemli ölçüde etkilemez göstermiştir. , Testis doku of Başarılı bir bir kriyoprezervasyon,,,,, DMSO, standart bir bir doku kültürü medium FBS içeren, in Kriyoprotektan gibi kullanarak,, bir alkol bath (13,27), in otomatikleştirilmiş-donma noktasının 28 ya da konvansiyonel bir yavaş bir sistemleri-donma noktasının kullanıcısı tarafından elde uygulanmaz edebilirsiniz. Kriyoprezerve testis dokusu nakli için, daha sonra standart yöntemlerle çözülmüş ve daha sonra 27 transplantasyonu öncesi kültür orta yıkanır. Bir kez tissue alıcı fare in vivo kuvöz ve hiçbir önemli müdahaleler gerekli olarak hizmet vermektedir nakil edilmiştir. Ancak, bazı durumlarda ekzojen gonadotropinler ile takviyesi gerekli olabilir; testis dokusu 6 aylık rhesus türü maymunlar 6-7 ay 29 tam spermatogenez ulaşmak için haftada iki kez 10 IU hCG ile subkutan alıcı farelere enjekte gereklidir.
, Yukarıda de belirttiğimiz gibi, yenidoğan erkeklerde from doku kullanılan edilir ne zaman,, olan en iyi sonucun,,, elde edilen edilir. Postmeiotic germ hücreleri mevcut olan erkekler doku dejenere bir eğilim gösterir. Ancak testis gelişimi tam rekapitülasyon, olgunlaşmamış hayvanlar ile mümkündür ve çok sayıda klinik ve araştırma uygulamaları vardır. Xenografting testis dokusu bir klinik ortamda, özellikle olgunlaşmamış sperm bir seçenek değildir hangi erkeklerde fertilitenin korunması için kullanılan edilebilir. Uzun süreli depolama için toplanan ve biyopsi şeklinde küçük parçalar dondurularak muhafaza edilebilir. Zaman desfragmanları ired çalışarak, Çözündürülen ve fareler 27,28 'içine greftlenmiş uygulanmaz edebilirsiniz. Başka bir alternatif xenogreftler hasat edilir sperm kriyoprezervasyon. Ek bileşenini dondurulmuş domuz testis xenogreftler gelen sperm ile mikroenjeksiyon, testis, epididim kıyasla daha düşük bir verimlilik düzeyinde olsa, morfolojik olarak normal embriyo nesil sonuçlandı, ya da sperm 27 ejaculated. Doku geliştirilen gelmiştir sonra,,, it, sperm hasat edilmesi için toplanan edilebilir ve sperm, in-vitro 13,16,30 in embriyoların üretmek. Etmek kullanılan uygulanmaz edebilirsiniz. Ancak, Bunun bir sınırlaması, epididimal olgunlaşma sonucu sperm geçmesi ve bu nedenle döllenme ICSI gerektiren yok olduğu bir gerçektir. Bu nedenle olarak,,, fertilizasyon için, xenograft-derived sperm of kullanılmak,,, ICSI kurulmuş edilmiştir gelmiştir türlerin etmek sınırlıdır edilir.
Araştırmada, xenografting testis dokusu iri türlere testis gelişimi ve spermatogenez bir kemirgen modelinde çalışmak için cazip bir alternatif. Örne ¤ For,, birtek donör testis birden fazla farelere transplante edilebilir. Alıcı fareler sonra xenograft toplanması için farklı zaman noktalarında kurban farklı tedaviler ve / veya maruz kalabilirler. Bu donör etkilerini ortadan kaldırır, hem de belirli bir deney ya da araştırma için gerekli büyük erkeklerin sayısını azaltır sadece. Bu büyük hayvanların çok sayıda erkek ilgilendiren çalışmalarda lojistik zor ve pahalı özellikle önemlidir ve özellikle primatlarda, etik sınırlamalar yapabilir. Ancak, testis dokusu xenografting uygulamaları nakli kolay kolay mümkün olmuyor ve spermatogenez belirli donör türlerin 14 verimlilik düşüktür önce, belirli bir hücre türleri manipülasyonu olarak sınırlıdır.
Çıkar çatışması ilan etti.
Yazarlar laboratuvar İş USDA-/ CSREES / NRICGP (2007-35203-18213) tarafından desteklenen; NIH / NCRR (2 R01 RR17359-06), NIH / NIEHS (1 R21 ES014856-01A2) ve Alberta yenilikler yaratır - Sağlık Çözümleri.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | |
Kollajenaz (tip IV) | Sigma | C5138 | |
Tripsin-EDTA | Invitrogen | 25200-056 | |
DNaseI | Sigma | DN25 | |
DMEM | Invitrogen | 31053-028 | |
Tripan mavisi KORUYUCU | Invitrogen | 15250-061 | |
Naylon örgü hücre süzgecinden | BD biyoloji | 352.340 (40μm) 352.350 (70μm) | |
Busulfan | Sigma | B2635 | |
İnce Wall Cam kılcal | Dünya Hassas Çalgı | TW 100-3 | |
BD intramedic plyethylene boru (PE100) | BD | CA-63018-725 | |
Ethicon 6-0 İpek Sütür | Ethicon | 706g | |
Yara klipler | BD | 427631 | |
Sigmacote | Sigma | SL2 | |
X-gal | Sigma | B4252 | |
Ferrocyanide Potasyum | Sigma | P9387 | |
Potasyum ferrisiyanürle | Sigma | P3667 | |
magnezyum klorür | Sigma | 208337 | |
sodyum deoksikolat | Sigma | D6750 | |
, N, N-Dimethylformamide | Sigma | D4551 | |
Igepal CA-630 | Sigma | 18896 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır