Summary

إضافية الخلوية مصفوفة المستندة إلى و اضافية الخلية مصفوفة خالية جيل من الخصية مورين

Published: October 07, 2020
doi:

Summary

هنا، هناك أربع طرق لتوليد الخصية العضوية من خلايا الخصية الخصية الخصية حديثي الولادة الأولية هي وصفها، أي المصفوفة خارج الخلية (ECM) وبيئات الثقافة 2D و 3D الخالية من ECM. هذه التقنيات لها تطبيقات بحثية متعددة ومفيدة بشكل خاص لدراسة تطوير الخصية وعلم وظائف الأعضاء في المختبر.

Abstract

توفر الخصية أداة لدراسة تطور الخصية، ونشوء الحيوانات المنوية، والغدد الصماء في المختبر. وقد تم تطوير عدة طرق من أجل خلق الأعضاء الخصية. يعتمد العديد من هذه الطرق على المصفوفة خارج الخلية (ECM) لتعزيز تجميع الأنسجة من جديد ، ومع ذلك ، هناك اختلافات بين الأساليب من حيث مورفولوجيا الأنسجة والوظائف الحيوية. وعلاوة على ذلك، هناك عدد قليل من المقارنات المباشرة بين الأساليب المنشورة. هنا، يتم إجراء مقارنة مباشرة من خلال دراسة الاختلافات في بروتوكولات توليد الأعضاء، مع النتائج المقدمة. أربعة أساليب الجيل الأركيولوجي: (1) 2D ECM خالية، (2) 2D ECM، (3) 3D ECM خالية، و (4) 3D ECM الثقافة هي الموصوفة. واستخدمت ثلاثة معايير أولية لتقييم توليد الخصية العضوية. هذه هي التجميع الذاتي الخلوي ، وإدراج أنواع الخلايا الرئيسية (Sertoli ، Leydig ، والجرثومة ، والخلايا المحيطية) ، والهندسة المعمارية الأنسجة المجزأة بشكل مناسب. من البيئات الأربع التي تم اختبارها، ولدت 2D ECM و 3D ECM-الثقافات organoids مع المورفولوجيا الداخلية الأكثر شبها الخصيتين الأصلية، بما في ذلك تقسيم دي نوفو من أنواع الخلايا الأنبوبية مقابل الخلالي، وتطوير هياكل تشبه الأنابيب، ودالة الغدد الصماء على المدى الطويل المنشأة. استخدمت جميع الأساليب التي تمت دراستها تعليق خلايا الخصية الأولية غير المُنَتَجة واستخدمت موارد الثقافة التي يمكن الوصول إليها بشكل شائع. وتوفر تقنيات توليد الخصية هذه مجموعة أدوات يسهل الوصول إليها ويمكن استنساخها للمبادرات البحثية في تكوين الأعضاء الخصية وعلم وظائف الأعضاء في المختبر.

Introduction

الخصية هي تقنية رائدة لدراسة تطوير الخصية ، والحيوانات المنوية ، وعلم وظائف الأعضاء في المختبر1،2،3،4. وقد تم استكشاف عدة طرق لتوليد organoid; وتشمل هذه مجموعة متنوعة من المصفوفة خارج الخلية (ECM) وECM- أنظمة الثقافة الخالية، في كل من ثنائي الأبعاد (2D) وثلاثية الأبعاد (3D) التوجهات. يمكن أن تعزز أساليب التوليد المختلفة استراتيجيات تجميع خلوية متميزة؛ وهذا يؤدي إلى مستوى عال من التباين المورفولوجي والوظيفي بين النماذج العضوية المنشورة. الغرض من هذه المقالة هو مناقشة الحالة الراهنة للنماذج الخصية في المختبر، ولخدمة كنموذج للمحققين في المستقبل، عند تصميم التجارب الخصية. وفي إطار هذه الدراسة، تم تحديد أربعة نماذج مختلفة من نماذج النظم الثقافية وتتميز في العملية التجريبية والنتائج البيولوجية. وتشمل هذه: 2D ECM-Free، 2D ECM، 3D ECM-Free، و 3D ECM الأساليب ثقافة. تهدف الاستراتيجيات المعروضة هنا إلى أن تكون بسيطة وسهلة الاستخدام وقابلة للاستنساخ بشكل كبير بين مختلف المختبرات ومجموعات البحث.

تاريخيا للخصية، وقد استخدمت التسمية “في المختبر”، لعدة طرق مختلفة لثقافة الأنسجة والخلايا الخصية. وتشمل هذه الأنسجة العضوية / أساليب زراعة الجهاز (أي ثقافة explant)5، معزولة ثقافة أنبوب شبهيرول6، ثقافة الخلية الخصية7، وطرق دي نوفو تكوين الأنسجة (أي، وانشاءات البيولوجية والأجهزة)1. وقد أجريت التحقيقات الأولى في الحيوانات المنوية في المختبر قبل ما يقرب من 100 سنة، مع ثقافة الخصية الأرانب explants في 19208، وفي وقت لاحق في عام 1937 مع explants الماوس9. ضمن هذه التجارب الأولية لوحظ spermatogonia إلى حد كبير منحطة عبر الأسبوع الأول من الثقافة، على الرغم من أن بعض الخلايا التفريق meioticly تم تحديدها. تذكرنا هذه التقارير التاريخية، تم إحياء ثقافة explant testis الأمثل في عام 2011 لتصبح تقنية مجدية لدراسة الخصية10. منذ عام 2011، أنتجت ثقافة explant الحيوانات المنوية المختصة الخصوبة في تقارير متعددة11,12,13. ومع ذلك ، بسبب اعتماد ثقافة explant على أنابيب الخصية الأصلية الموجودة مسبقًا ، فإن هذه التطورات الأخيرة توصف بدقة أكبر كأمثلة على وظيفة الخصية “ex vivo” وتولد الحيوانات المنوية ، وظيفة الأنسجة التي تم الحفاظ عليها أو استئنافها عند إزالتها من جسم الكائن الحي. على الرغم من انتشارها في الأدب، على المدى الطويل صيانة الخلايا الجرثومية والتمايز داخل explants الخصية هو التحدي لتكرار14،,15،,16،,17،,18، وخاصة على مدى الأطر الزمنية طويلة بما يكفي لمراقبة كاملة في المختبر الحيوانات المنوية (~ 35 يوما في الفئران19 و 74 في البشر20). ومن المثير للاهتمام أن نقدر أن العديد من التحديات نفسها التي واجهتها قبل 100 سنة، لا تزال من ذوي الخبرة داخل الحيوانات المنوية السابقين vivo اليوم.

مختلفة عن النهج الجسم الحي السابق، والعضوية الخصية هي دي نوفو تجميعها microtissues ولدت تماما في المختبر من مصادر خلوية (أي الخلايا الخصية الأولية). توفر الخصية العضية استراتيجية مبتكرة للتحايل على الاعتماد التاريخي للحقل على الأنسجة المحلية الموجودة من قبل ، واختخيص بيولوجيا الخصية تمامًا في المختبر. هناك متطلبات متعددة مشتركة بين معظم نماذج الأنسجة العضوية; وتشمل هذه (1) في مورفولوجيا الأنسجة vivo-mimetic أو الهندسة المعمارية، (2) أنواع الخلايا الرئيسية المتعددة من الأنسجة الممثلة، (3) التجميع الذاتي أو التنظيم الذاتي في جيلهم، و (4) القدرة على محاكاة مستوى ما من وظيفة الأنسجة الممثلة وعلم وظائف الأعضاء21،,22،,23،,24. بالنسبة للخصيتين ، يمكن التقاط هذا في أربع علامات رئيسية: (1) إدراج أنواع خلايا الخصية الرئيسية ، الجرثومة، Sertoli، Leydig، peritubular، وغيرها من الخلايا الخلالية، (2) خلية موجهة الجمعية الأنسجة، (3) أنواع الخلايا المجزأة بشكل مناسب في مقصورات أنبوبي منفصلة (الجرثومة وSertoli) والمناطق الخلالي (جميع أنواع الخلايا الأخرى)، و (4) درجة ما من وظيفة الأنسجة (على سبيل المثال، إفراز هرمون أو استجابات الأنسجة، والحفاظ على الخلايا الجرثومية والتمايز). وبالنظر إلى التحديات التاريخية في الحفاظ على تمايز الخلايا الجرثومية السابقين في الجسم الحي وفي المختبر، فإن تلخيص في الهياكل الخصية المحنية -المحاكاة (أي الهياكل التي تشبه الأنابيب شبه المنيفيرة) مع علامات إضافية توحي بمحاكاة فسيولوجيا الخصية (على سبيل المثال، وظيفة الغدد الصماء)، هي معالم ذات أولوية نحو توليد الغدد الصماء التي قد تستمر يوماً ما في الحفاظ على تكوين الحيوانات المنوية في المختبر.

غالبية الأساليب العضوية الخصية المنشورة الاستفادة من ECM المتاحة تجاريا (مثل الكولاجين أو تركيبات ECM الملكية)25،26،27 أو ECMs حسب المصدر (أي، الخصيص decellularized الهيدروجين المستمدة من ECM)28،29،30. ECM خارجية يعزز تكوين الأنسجة دي نوفو من خلال توفير سقالة الجمعية داعمة لتوليد الأنسجة. وقد أتاحت أساليب ECM مستوى مثير للإعجاب من تكوين الأنسجة، بما في ذلك بعض وجود الخلايا الجرثومية ومورفولوجيا الأنسجة المحاكاة25،28. ومع ذلك، فإن ECMs التي يستخدمونها ليست متاحة دائماً عالمياً (أي هيدروجيلات مشتقة من ECM غير الخلوية)، وتتطلب بعض الطرق التوجهات المتطورة من الجل والخلايا البذر (مثل تدرجات 3 طبقات من ECM والطباعة ثلاثية الأبعاد)25و31,,و32. سقال طرق خالية (على سبيل المثال، معلقة قطرة ولوحات الثقافة nonadherent)33،34،35 كما ولدت organoids قوية وقابلة للاستنساخ للغاية دون الحاجة إلى المواد الهلامية ECM أو السقالات. ومع ذلك، فإن مورفولوجيا الأنسجة لهذه العضوية الخالية من السقالات غالباً ما تختلف عن الخصيتين الجسمية، ومعظم هذه التقارير تتضمن إضافة كيماوية بيولوجية ECM لتعزيز تكوين الأنسجة33،34،36، أو بدلاً من ذلك ، تعتمد على الطرد المركزي لتجميع الخلايا القسري وضغط34، مما يجعلها أقل مثالية لدراسة الهجرة الموجهة نحو الخلايا والتنظيم الذاتي.

تتضمن أساليب التوليد العضوية الأربعة المعروضة في هذه المخطوطة استراتيجيات مستقلة تعتمد على ECM، كل منها يستخدم البذر الخلوي البسيط الذي يتيح مراقبة التجميع الذاتي العضوي القائم على الخلية. يمكن تنفيذ التقنيات الأربعة جميعها من نفس التعليقات الخلوية أو يمكن أن تستفيد من مجموعات مخصصة ومخصبة من نوع الخلية. قوة هذه الطرق هي القدرة على مراقبة تجميع الأعضاء الذاتية في الوقت الحقيقي ، ومقارنة مباشرة كيف تتجمع الهياكل الخصية ذاتيا بين البيئة المجهرية المختلفة. وينبغي النظر في الاختلافات الظاهرية بين هذه الأساليب الثقافية الأربعة لتأثيرها على السؤال البحثي أو موضوع المحقق. وتنتج كل طريقة التركيبات البيولوجية أو الأعضاء في غضون 24 ساعة أو أقل. في الختام، فإن الأساليب المعروضة هنا توفر مجموعة من تقنيات التجميع العضوي لدراسة تجميع الخصية العضوية، وتطوير الأنسجة، وعلم وظائف الأعضاء الخصية في المختبر.

Protocol

وقد وافقت على جميع تجارب الماوس لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية (IACUC) في جامعة نورث وسترن، وتم تنفيذ جميع الإجراءات بموجب بروتوكولات وافقت عليها اللجنة. 1. إعداد محلول الإنزيمي للتفكك الأنسجة استخدم حلين انزيميين مختلفين (الحل 1 والحل 2)، وكلاهما تم باستخدام حل م?…

Representative Results

واعتبر جيل العضوية غير ناجحة إذا لم الخلايا الخصية تجميع الذاتي داخل 72 ساعة من الثقافة، ومع ذلك، جميع الأساليب المعروضة هنا تجميع داخل 24 ساعة عند استخدام خلايا مورين الأحداث (5 ديسيبل). فشل بناء البيولوجية جيل قدم على أنه استمرار للخلايا علقت بحرية (0 عمود ح في الشكل 1)حتى بعد…

Discussion

مع الانتهاء من هذا البروتوكول الجيل العضوي، سيكون للمستخدم أربع تقنيات ثقافة مختلفة متاحة لهم لتجميع التشييد الخصية و organoids في أي ECM أو ECM-البيئات الخالية من. الأهم من ذلك، جميع الأساليب الأربع تسمح للباحث لمراقبة غير الغازية التجميع الذاتي organoid مع مرور الوقت من خلال التصوير الفاصل الزمني …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة، المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية (NICHD) F31 HD089693، والمعهد الوطني لعلوم الصحة البيئية / المركز الوطني للنهوض بالعلوم الترجمية (NIEHS/NCATS) UH3TR001207 و4UH3ES029073-03، وSessed.000.03 توماس ج. واتكين.

الكتاب يود أن أشكر اريك و. روث لمساعدتهم في المجهر الإلكترون انتقال. وقد استفاد هذا العمل من مرفق BioCryo التابع لمركز جامعة نورث وسترنللعلوم والتكنولوجيات النووية (NUANCE) التابع لجامعة نورث وسترن، الذي تلقى الدعم من الموارد التجريبية لتكنولوجيا النانو (SHyNE) (NSF ECCS-1542205)؛ برنامج MRSEC (NSF DMR-1720139) في مركز أبحاث المواد؛ المعهد الدولي لتكنولوجيا النانو (IIN)؛ وولاية إلينوي، من خلال IIN. كما استخدمت معدات CryoCluster، التي تلقت الدعم من برنامج التصوير بالرنين المغناطيسي (NSF DMR-1229693). تم تصميم الرسومات في الشكل 1 باستخدام BioRender.com.

Materials

0.22 um Media Sterile Filters Millipore Sigma scgpu05re For sterile filtering media
3βHSD primary antibody Cosmo Bio Co K0607 Leydig cell marker, 1:500 dilution
AlexaFluor 568 α-Mouse Thermo Fisher Scientific A-21202 Fluorescence-tagged secondary antibody
AlexaFluor 568 α-Rabbit Thermo Fisher Scientific A10042 Fluorescence-tagged secondary antibody
Alpha Minimum Essential Medium Thermo Fisher Scientific 11-095-080 Base of culture media
Collagenase I Worthington Bio LS004197 For dissociation solution 1
Corning Matrigel Membrane Matrix, LDEV-free Corning 354234 Extracellular matrix used for casting 2D and 3D ECM culture gels
Countess Cell counter Thermo Fisher Scientific C10227 Autmated cell counter (hemacytometer machine)
Countess Cell Counting Chamber Slides Thermo Fisher Scientific C10228 Hemacytometer slide for use with Countess automated counter
DDX4 primary antibody Abcam 138540 Spermatogonia marker, 1:500 dilution
Deoxyribonuclease I (2,280 u/mgDW) Worthington Bio LS002140 For dissociation solution 1
DPBS 1X, + CaCl + MgCl Thermo Fisher Scientific 14040182 For reconstituting Hyaluronidase
Dulbecco's Phosphate Buffered Saline +Ca/+Mg Thermo Fisher Scientific 14040117 PBS
Embryo Grade H2O MIllipore Sigma W1503 For reconstituting Collagenase I and Dnase I
Fetal Bovine Serum Thermo Fisher Scientific 16000044 For quencing enzyme dissocation solutions
Follicle stimulating hormone Abcam ab51888 For long-term organoid culture
Human chorionic gonadotropin Millipore Sigma C1063 For long-term organoid culture
Hyaluronidase, from bovine testes Millipore Sigma H4272 For dissociation solution 2
Inhibin B Enzyme-linked Immunosorbent Assay Ansh Labs AL-107 Inhibin B ELISA Kit
KnockOut Serum Replacement Thermo Fisher Scientific 10828-028 Serum source for Basal media
MicroTissues 3D Petri Dish micro-mold spheroids (24-35, 5×7 array) Millipore Sigma Z764051 For 3D ECM-Free organoid fabrication
Nunc, Lab Tek II Chamber Slide System, 4-well Thermo Fisher Scientific 12-565-7 For 2D ECM-free, and 2D, 3D ECM culture
Penicillin/Streptomycin Thermo Fisher Scientific 15-140-122 Antibiotic for media
Richard-Allan Scientific; Histogel, Specimen processing gel Thermo Fisher Scientific HG-4000-012 For aiding paraffin embedding
SOX9 primary antibody Millipore Sigma AB5535 Sertoli Marker, 1:500 dilution
Tedklad Global Mouse Chow (Breeder) Teklad Global 2920 Mouse food without phytoestrogens
Tedklad Global Mouse Chow (Maintenance) Teklad Global 2916 Mouse food without phytoestrogens
Testosterone Enzyme-linked Immunosorbent Assay Calbiotech TE373S Testosterone ELISA Kit
Trypan Blue Solution, 0.4% Thermo Fisher Scientific 15250061 For cell counting
αSMA primary antibody Millipore Sigma A2547 Peritubular marker, 1:500 dilution
βCatenin primary antibody BD Biosciences 610154 Sertoli Cytoplasm marker, 1:100 dilution

References

  1. Alves-Lopes, J. P., Stukenborg, J. B. Testicular organoids: a new model to study the testicular microenvironment in vitro. Human Reproduction Update. 24 (2), 176-191 (2018).
  2. Komeya, M., Sato, T., Ogawa, T. In vitro spermatogenesis: A century-long research journey, still half way around. Reproductive Medicine and Biology. 17 (4), 407-420 (2018).
  3. Sakib, S., Goldsmith, T., Voigt, A., Dobrinski, I. Testicular organoids to study cell-cell interactions in the mammalian testis. Andrology. , 12680 (2019).
  4. Gargus, E. S., Rogers, H. B., McKinnon, K. E., Edmonds, M. E., Woodruff, T. K. Engineered reproductive tissues. Nature Biomedical Engineering. 4 (4), 381-393 (2020).
  5. Sato, T., et al. In vitro production of functional sperm in cultured neonatal mouse testes. Nature. 471 (7339), 504-507 (2011).
  6. Eddy, E. M., Kahri, A. I. Cell associations and surface features in cultures of juvenile rat seminiferous tubules. The Anatomical Record. 185 (3), 333-357 (1976).
  7. Dietrich, A., SCholten, R., Vink, A., Oud, J. Testicular cell suspensions of the mouse in vitro. Andrologia. 15, 236-246 (1983).
  8. Champy, C. De la méthode de culture des tissus. VI. Le testicule. Archives de Zoologie Experimentale Generale. 60, 461-500 (1920).
  9. Martinovitch, P. The development in vitro of the mammalian gonad. Ovary and ovogenesis. Proceedings of the Royal Society B of Biological Sciences. 125, 232-249 (1938).
  10. Sato, T., et al. In vitro production of fertile sperm from murine spermatogonial stem cell lines. Nature communications. 2, 472 (2011).
  11. Komeya, M., et al. Long-term ex vivo maintenance of testis tissues producing fertile sperm in a microfluidic device. Scientific Reports. 6 (1), 21472 (2016).
  12. Sanjo, H., et al. In vitro mouse spermatogenesis with an organ culture method in chemically defined medium. PLoS One. 13 (2), 0192884 (2018).
  13. Komeya, M., et al. In vitro spermatogenesis in two-dimensionally spread mouse testis tissues. Reproductive Medicine and Biology. 18 (4), 362-369 (2019).
  14. Reda, A., et al. In vitro differentiation of rat spermatogonia into round spermatids in tissue culture. Molecular Human Reproduction. 22 (9), 601-612 (2016).
  15. Reda, A., et al. Knock-Out Serum Replacement and Melatonin Effects on Germ Cell Differentiation in Murine Testicular Explant Cultures. Annals of Biomedical Engineering. 45 (7), 1783-1794 (2017).
  16. Chapin, R. E., et al. Lost in translation: The search for an in vitro screen for spermatogenic toxicity. Birth Defects Research Part B – Developmental and Reproductive Toxicology. 107 (6), 225-242 (2016).
  17. Portela, J. M. D., et al. Strains matter: Success of murine in vitro spermatogenesis is dependent on genetic background. Developmental Biology. 456 (1), 25-30 (2019).
  18. Gholami, K., et al. The air-liquid interface culture of the mechanically isolated seminiferous tubules embedded in agarose or alginate improves in vitro spermatogenesis at the expense of attenuating their integrity. In Vitro Cellular & Developmental Biology. Animal. 56 (3), 261-270 (2020).
  19. Oakberg, E. F. Duration of spermatogenesis in the mouse and timing of stages of the cycle of the seminiferous epithelium. American Journal of Anatomy. 99 (3), 507-516 (1956).
  20. Amann, R. P. The cycle of the seminiferous epithelium in humans: A need to revisit. Journal of Andrology. 29 (5), 469-487 (2008).
  21. Clevers, H. Modeling Development and Disease with Organoids. Cell. 165 (7), 1586-1597 (2016).
  22. Lancaster, M. A., Knoblich, J. A. Organogenesis in a dish: Modeling development and disease using organoid technologies. Science. 345 (6194), 1247125 (2014).
  23. Rossi, G., Manfrin, A., Lutolf, M. P. Progress and potential in organoid research. Nature Reviews Genetics. 19 (11), 671-687 (2018).
  24. Takahashi, T. Organoids for Drug Discovery and Personalized Medicine. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 59, 447-462 (2019).
  25. Alves-Lopes, J. P., Söder, O., Stukenborg, J. B. Testicular organoid generation by a novel in vitro three-layer gradient system. Biomaterials. 130, 76-89 (2017).
  26. Lee, J. H., Kim, H. J., Kim, H., Lee, S. J., Gye, M. C. In vitro spermatogenesis by three-dimensional culture of rat testicular cells in collagen gel matrix. Biomaterials. 27 (14), 2845-2853 (2006).
  27. Zhang, J., Hatakeyama, J., Eto, K., Abe, S. I. Reconstruction of a seminiferous tubule-like structure in a 3 dimensional culture system of re-aggregated mouse neonatal testicular cells within a collagen matrix. General and Comparative Endocrinology. 205, 121-132 (2014).
  28. Vermeulen, M., et al. Development of a Cytocompatible Scaffold from Pig Immature Testicular Tissue Allowing Human Sertoli Cell Attachment, Proliferation and Functionality. International Journal of Molecular Sciences. 19 (1), 227 (2018).
  29. Baert, Y., et al. Derivation and characterization of a cytocompatible scaffold from human testis. Human Reproduction. , 1-12 (2014).
  30. Baert, Y., Rombaut, C., Goossens, E. Scaffold-Based and Scaffold-Free Testicular Organoids from Primary Human Testicular Cells. Methods in Molecular Biology. 1576, 283-290 (2019).
  31. Alves-Lopes, J. P., Söder, O., Stukenborg, J. B. Use of a three-layer gradient system of cells for rat testicular organoid generation. Nature Protocols. 13 (2), 248-259 (2018).
  32. Baert, Y., Dvorakova-Hortova, K., Margaryan, H., Goossens, E. Mouse in vitro spermatogenesis on alginate-based 3D bioprinted scaffolds. Biofabrication. 11 (3), 035011 (2019).
  33. Pendergraft, S. S., Sadri-Ardekani, H., Atala, A., Bishop, C. E. Three-dimensional testicular organoid: a novel tool for the study of human spermatogenesis and gonadotoxicity in vitro. Biology of Reproduction. 96 (3), 720-732 (2017).
  34. Sakib, S., et al. Formation of organotypic testicular organoids in microwell culture. Biology of Reproduction. 100 (6), 1648-1660 (2019).
  35. Cameron, D. F., et al. Formation of Sertoli Cell-Enriched Tissue Constructs Utilizing Simulated Microgravity Technology. Annals of the New York Academy of Sciences. 944 (1), 420-428 (2006).
  36. Strange, D. P., et al. Human testicular organoid system as a novel tool to study Zika virus pathogenesis. Emerging Microbes & Infections. 7 (1), 1-7 (2018).
  37. Edmonds, M. E., Woodruff, T. K. Testicular organoid formation is a property of immature somatic cells, which self-assemble and exhibit long-term hormone-responsive endocrine function. Biofabrication. 12 (4), 045002 (2020).
  38. Baert, Y. Primary Human Testicular Cells Self-Organize into Organoids with Testicular Properties. Stem Cell Reports. 8 (1), 30-38 (2017).
  39. Pinto, M. P., Jacobsen, B. M., Horwitz, K. B., Maggiolini, M. An immunohistochemical method to study breast cancer cell subpopulations and their growth regulation by hormones in three-dimensional cultures. Front Endocrinol (Lausanne). 2, 15 (2011).
  40. Brinster, R. L. Germline stem cell transplantation and transgenesis. Science. 296 (5576), 2174-2176 (2002).
  41. Hue, D., et al. Meiotic Differentiation of Germinal Cells in Three-Week Cultures of Whole Cell Population from Rat Seminiferous Tubules. Biology of Reproduction. 59 (2), 379-387 (1998).
  42. Zhou, Q., et al. Complete Meiosis from Embryonic Stem Cell-Derived Germ Cells in Vitro. Cell Stem Cell. 18 (3), 330-340 (2016).
  43. Kanatsu-Shinohara, M., et al. Long-Term Proliferation in Culture and Germline Transmission of Mouse Male Germline Stem Cells. Biology of Reproduction. 69 (2), 612-616 (2003).
  44. Helsel, A. R., Oatley, M. J., Oatley, J. M. Glycolysis-Optimized Conditions Enhance Maintenance of Regenerative Integrity in Mouse Spermatogonial Stem Cells during Long-Term Culture. Stem Cell Reports. 8 (5), 1430-1441 (2017).
  45. Sato, T., et al. In vitro spermatogenesis in explanted adult mouse testis tissues. PLoS One. 10 (6), 0130171 (2015).
  46. Xiao, S., et al. A microfluidic culture model of the human reproductive tract and 28-day menstrual cycle. Nature Communications. 8 (1), 1-13 (2017).
  47. Skardal, A., et al. Drug compound screening in single and integrated multi-organoid body-on-a-chip systems. Biofabrication. 12 (2), 025017 (2020).

Play Video

Cite This Article
Edmonds, M. E., Forshee, M. D., Woodruff, T. K. Extra Cellular Matrix-Based and Extra Cellular Matrix-Free Generation of Murine Testicular Organoids. J. Vis. Exp. (164), e61403, doi:10.3791/61403 (2020).

View Video