Яичников культуры ткани для визуализации явлений в яичнике мыши
Summary
Яичников культур тканей могут использоваться в качестве модели развития, овуляции и фолликул атрезии фолликулов и указать механизмы регулирования динамических процессов, яичников.
Abstract
Периодически млекопитающих женщины овуляция почти постоянное количество яйцеклеток во время каждого цикла эструса. Для поддержания таких регулярность и периодичности, регулирование происходит на уровне гипоталамо гипофизарно гонадной оси и на развитии фолликулов в яичниках. Несмотря на активные исследования механизмы развития фолликула не ясны из-за нескольких этапов от активации неактивных первичных фолликулов к овуляции и из-за сложности правил, который отличается на каждом этапе фолликулярной. Для изучения механизмов развития фолликула и динамика фолликулов на протяжении всего цикла эструса, мы разработали модель яичника культуры ткани мыши, который может быть использован для наблюдения развития фолликула с помощью микроскопа. Разработки систематической фолликула, периодических овуляции и атрезии фолликулов могут быть воспроизведены в модели искусственного яичника, и в условиях культуры можно модулировать экспериментально. Здесь мы продемонстрировать полезность этого метода в изучении механизмов регулирования развития фолликула и других явлений, яичников.
Introduction
Женщины мыши яичники содержат несколько тысяч фолликулов1, и периодические овуляции созревает примерно десять яйцеклеток на каждый цикл эструса. Фолликулов, подразделяются на несколько стадий развития: Братство пресвитериан, начальное, среднее, полостная и Graafian фолликулов, в зависимости от формы гранулезы сотовой слоя, окружающих каждый ооцитов. Большинство первичных фолликулов неактивны, и некоторые из них активизируются и превращаются в первичных фолликулов на каждый цикл эструса2. После этапа вторичных фолликулов развития фолликула регулируется главным образом гонадотропинов, фолликулярная стимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ). Однако изначальное и первичных фолликулов развития независимо от гонадотропина, и регулятивных механизмов, которые регулируют эти этапы остаются плохо inderstood3,4,5. Помимо факторов роста и гормонов изначальное и первичных фолликулов регулируется взаимодействием фолликулов6,7. Таким образом мы выступали анализ динамики фолликула в мыши тканей яичника и расследование связанных регулирующих механизмов, с помощью яичников культур тканей8,9,10.
Здесь мы представляем два методы модели яичников культуры ткани. Первый используется для анализа развития фолликула путем измерения фолликулярной областей, а вторая используется для изучения механизм регулирования во время раннего развития фолликула от изначального вторичных фолликулов сцену с трансгенных мышей. Для анализа развития фолликула мы главным образом используется яичников 4 – неделя старый самок мышей, потому что они позволяют легко визуализации фолликулов. Чтобы побудить периодических овуляции и модели в естественных условиях развития фолликула, мы воспроизводится LH всплеск и наблюдаемых овуляции, атрезии фолликулов и секрецию эстрадиола в условиях культуры ткани. Образы культивировали яичников были захвачены, и отслеживания изменений в области фолликулярной были проанализированы процессы развития фолликула. Однако в светлых местах микроскопии анализа, неясным различие между изначальным и начале первичных фолликулов. Таким образом, мы разработали метод для обнаружения малых фолликулов и различие между изначального, первичной, и вторичных фолликулов в культивированный яичников тканей с помощью Oogenesin1 (Oog1) pro3. 9 и яичников трансгенных мышей R26-H2B-mCherry дней 0 и 4 после рождения11. Oog1 выражение, обнаруживаемая в яйцеклеток после вступления в мейоз и постепенно увеличивается с развития фолликула, позволяя наблюдения за переход от изначального первичных фолликулов с помощью промежуток времени изображения культивировали завязи ткани11 ,12. Хотя Морфологические методы были использованы для изучения факторов, которые активируют изначальное спящих фолликулов13,14,,1516, является развитие физиологической фолликулов в яичниках трудно обнаружить, и воздействия различных факторов остаются uncharacterized. Нынешние методы культуры были разработаны для устранения этого недостатка в реальном времени анализ целевых факторов.
В настоящем исследовании мы отслеживаются фолликулярной развития методом покадровой изображений и охарактеризовал процесс развития фолликула. Наши новые методы предлагают беспрецедентный инструмент для изучения физиологии яичников.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом исследовании мы разработали две новые методы для изучения развития фолликулов в яичниках мыши. Первый метод предполагает культуры тканей нарезанный яичников взрослых мышей, следуют анализ развития фолликула, а вторая включает в себя использование покадровой imaging для визуализа?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим д-р Naojiro Minami (Университет Киото) за предоставление Oog1pro3.9 мышей. Это исследование было поддержано Nitto фонда и JSP-страницы (KAKENHI # JP15H06275).
Materials
| Follicle stimulating hormone from human pituitary | SIGMA | F4021 | |
| Lutenizing hormone from equine pituitary | SIGMA | L9773 | |
| Penicillin-streptomycin solution | Wako Pure Chemical Industries | 168-23191 | |
| MEM a, GlutaMax, no nucleotides | Thermo Fisher | 32561037 | |
| Glass bottom dish | MatTek | P35G-0-10-C | 35mm dish, No. 0 coverslip, 10mm glass diameter |
| Millicell cell culture insert | Merck Millipore | PICM0RG50 | Diameter: 315 mm, pore size: 0.4 mm, material: hydrophilic PTTE |
| 3.5cm cell culture dishes | greiner bio-one | 627160 | |
| 50ml / centrifuge tube with triple seal cap | IWAKI | 2345-050 | |
| Low-profile disposable blades 819 | Leica | 14035838925 | |
| LSM 710 | Carl Zeiss | Confocal microscope | |
| CellVoyager, CV1000 | Yokogawa Electric Corporation | Time-lapse imaging | |
| BZ-X700 | KEYENCE | Time-lapse imaging |
References
- Myers, M., Britt, K. L., Wreford, N. G., Ebling, F. J., Kerr, J. B. Methods for quantifying follicular numbers within the mouse ovary. Reproduction. 127 (5), 569-580 (2004).
- Adams, G. P., Jaiswal, R., Singh, J., Malhi, P. Progress in understanding ovarian follicular dynamics in cattle. Theriogenology. 69 (1), 72-80 (2008).
- Palma, G. A., et al. Biology and biotechnology of follicle development. Sci World J. , (2012).
- Knight, P. G., Glister, C. TGF-beta superfamily members and ovarian follicle development. Reproduction. 132 (2), 191-206 (2006).
- Picton, H. M., Harris, S. E., Muruvi, W., Chambers, E. L. The in vitro growth and maturation of follicles. Reproduction. 136 (6), 703-715 (2008).
- Spears, N., de Bruin, J. P., Gosden, R. G. The establishment of follicular dominance in co-cultured mouse ovarian follicles. J Reprod Fertil. 106 (1), 1-6 (1996).
- Baker, S. J., Srsen, V., Lapping, R., Spears, N. Combined effect of follicle-follicle interactions and declining follicle-stimulating hormone on murine follicle health in vitro. Biol Reprod. 65 (4), 1304-1310 (2001).
- Komatsu, K., et al. Analysis of the Effect of Leukemia Inhibitory Factor on Follicular Growth in Cultured Murine Ovarian Tissue. Biol Reprod. 93 (1), 18 (2015).
- Komatsu, K., Masubuchi, S. The concentration-dependent effect of progesterone on follicle growth in the mouse ovary. J Reprod Dev. 63 (3), 271-277 (2017).
- Murase, T., et al. Follicle dynamics: visualization and analysis of follicle growth and maturation using murine ovarian tissue culture. J Assist Reprod Genet. , 1-5 (2017).
- Ishida, M., et al. The promoter of the oocyte-specific gene, Oog1, functions in both male and female meiotic germ cells in transgenic mice. PLoS One. 8 (7), 68686 (2013).
- Minami, N., et al. Oogenesin is a novel mouse protein expressed in oocytes and early cleavage-stage embryos. Biol Reprod. 69 (5), 1736-1742 (2003).
- Nilsson, E. E., Skinner, M. K. Growth and differentiation factor-9 stimulates progression of early primary but not primordial rat ovarian follicle development. Biol Reprod. 67 (3), 1018-1024 (2002).
- Nilsson, E. E., Kezele, P., Skinner, M. K. Leukemia inhibitory factor (LIF) promotes the primordial to primary follicle transition in rat ovaries. Mol Cell Endocrinol. 188 (1-2), 65-73 (2002).
- Nilsson, E. E., Skinner, M. K. Bone morphogenetic protein-4 acts as an ovarian follicle survival factor and promotes primordial follicle development. Biol Reprod. 69 (4), 1265-1272 (2003).
- Nilsson, E. E., Skinner, M. K. Kit ligand and basic fibroblast growth factor interactions in the induction of ovarian primordial to primary follicle transition. Mol Cell Endocrinol. 214 (1-2), 19-25 (2004).
- Abe, T., et al. Establishment of conditional reporter mouse lines at ROSA26 locus for live cell imaging. Genesis. 49 (7), 579-590 (2011).
- Lan, Z. J., Xu, X., Cooney, A. J. Differential oocyte-specific expression of Cre recombinase activity in GDF-9-iCre, Zp3cre, and Msx2Cre transgenic mice. Biol Reprod. 71 (5), 1469-1474 (2004).
- Payer, B., et al. Generation of stella-GFP transgenic mice: a novel tool to study germ cell development. Genesis. 44 (2), 75-83 (2006).
- Ohinata, Y., Sano, M., Shigeta, M., Yamanaka, K., Saitou, M. A comprehensive, non-invasive visualization of primordial germ cell development in mice by the Prdm1-mVenus and Dppa3-ECFP double transgenic reporter. Reproduction. 136 (4), 503-514 (2008).
