Summary

Séparation des cellules folliculaires et des ovocytes dans les follicules ovariens du poisson zèbre

Published: April 18, 2021
doi:

Summary

Ici, nous présentons une méthode simple pour séparer les cellules folliculaires et les ovocytes dans les follicules ovariens de poisson zèbre, qui facilitera des investigations du développement ovarien dans le poisson zèbre.

Abstract

Le poisson zèbre est devenu un modèle idéal pour étudier le développement ovarien des vertébrés. Le follicule est l’unité de base de l’ovaire, qui se compose d’ovocytes et de cellules folliculaires environnantes. Il est essentiel de séparer les cellules folliculaires et les ovocytes à diverses fins de recherche, comme pour la culture primaire des cellules folliculaires, l’analyse de l’expression des gènes, la maturation des ovocytes et la fécondation in vitro, etc. La méthode conventionnelle utilise des forceps pour séparer les deux compartiments, ce qui est laborieux, long et a des dommages élevés à l’ovocyte. Ici, nous avons établi une méthode simple pour séparer les deux compartiments à l’aide d’un capillaire en verre tiré. Sous un stéréomicroscope, les ovocytes et les cellules folliculaires peuvent être facilement séparés par pipetting dans un capillaire en verre fin tiré (le diamètre dépend du diamètre du follicule). Par rapport à la méthode conventionnelle, cette nouvelle méthode a une grande efficacité dans la séparation des ovocytes et des cellules folliculaires et a de faibles dommages aux ovocytes. Plus important encore, cette méthode peut être appliquée aux follicules à un stade précoce, y compris au stade de pré-vitellogenèse. Ainsi, cette méthode simple peut être utilisée pour séparer les cellules folliculaires et les ovocytes du poisson zèbre.

Introduction

Le poisson zèbre est un organisme modèle majeur pour l’étude du développement et de la physiologie des vertébrés. Le poisson zèbre peut servir de bon modèle pour étudier les mécanismes moléculaires du développementovarien 1,2,3. De nombreuses caractéristiques du développement ovarien sont beaucoup conservées au cours de l’évolution du poissonaux mammifères 1,2. Comme les autres vertébrés, les adultes zèbres ont des ovaires asynchrones, contenant des follicules ovariens de tous les stadesdéveloppementaux 4. Le follicule est l’élément reproducteur fondamental de l’ovaire. Le follicule se compose de l’ovocyte qui est entouré d’une ou plusieurs couches de cellules somatiques appelées cellules folliculaires. Le développement des follicules dépend de la communication bidirectionnelle entre les ovocytes et les cellules folliculaires5. Il est essentiel de séparer les cellules folliculaires et les ovocytes des follicules ovariens à différentes fins de recherche telles que la culture primaire folliculaire des cellules, l’analyse de l’expression génique, la maturation des ovocytes et la fécondation in vitro.

Les méthodes traditionnelles de séparation comprennent la séparation mécanique par forceps et la digestion enzymatique6,7,8,9,10. Cependant, la séparation mécanique par forceps est longue et laborieuse. Il causera également les dommages élevés à l’ovocyte pendant la séparation. Bien que la méthode de digestion enzymatique soit simple à utiliser et nécessite peu de temps, le temps de traitement et la concentration enzymatique doivent être validés, et le taux d’intégrité et de survie des ovocytes isolés n’est pas idéal. Par conséquent, nous avons établi une méthode simple pour séparer les deux compartiments à différents stades de développement à l’aide de tubes capillaires en verre tiré.

Protocol

Toutes les procédures effectuées dans le cadre d’expériences sur les poissons sont conformes aux règlements du Comité d’éthique de l’expérimentation animale de l’Université normale du Nord-Ouest. 1. Préparations animaux Utilisez du poisson zèbre femelle adulte d’une longueur corporelle de 4 à 6 cm.REMARQUE : Nous avons utilisé du poisson zèbre provenant d’un marché local. Gardez le poisson zèbre dans un système d’eau en circulation…

Representative Results

Cette méthode peut être utilisée pour séparer les cellules folliculaires et les ovocytes à différents stades du développement du follicule ovarien chez le poisson zèbre. La figure 1 montre la séparation des ovocytes et des cellules folliculaires du poisson zèbre des follicules ovariens à l’aide d’un tube capillaire en verre (figure 1). Pour étudier si les cellules folliculaires ont été séparées des follicules intacts, les follicules intacts e…

Discussion

Nous décrivons ici une nouvelle méthode pour la séparation simple et rapide des cellules folliculaires et des ovocytes des follicules ovariens de zebrafish. Cette méthode présente plusieurs avantages par rapport à la méthode conventionnelle. La principale d’entre elles est la facilité considérablement accrue de séparation avec une efficacité et une efficacité élevées, car seule une manipulation unique et externe est nécessaire. Ce point augmente l’applicabilité pour les chercheurs qui ne sont pas bons…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ces travaux de recherche ont été soutenus par la National Natural Science Foundation of China [32060170, 31601205 et 31560334], projet universitaire invité soutenu par le China Scholarship Council et le fonds du State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology [2020FB05].

Materials

17α,20β-DHP Cayman 16146-5 (5 mg)
24-well plate Corning 3524
Ampoule cutter AS ONE 5-124-22 1 bag (100 pieces)
Anhydrous Na2HPO4 Kaixin Chemical 500 g
Brine shrimp Hongjie 250 g
CaCl2 Beichen Fangzheng 500 g
Culture dish Biosharp BS-90-D (10PCS/PK)
DAPI Solarbio S2110 (25mL)
Dissecting Microscope ZEISS Stemi 305
Dissection forcep VETUS HRC30
Dissection scissor Kefu 160 mm 
Fluorescence Stereomicroscope  Leica M205C
Glass capillary IWAKI IK-PAS-5P (200 pcs/PACK)
Hoechst 33342 Solarbio C0031 (1 mg)
KCl Beichen Fangzheng 500 g
KH2PO4 Kaixin Chemical 500 g
Leibovitz’s L-15 medium Gibco 41300-039 (10×1L)
MgSO4•7H2O Beichen Fangzheng 500 g
Micropipette tips Axygen MCT-150-C
NaCl Beichen Fangzheng 500 g
NaHCO3 Beichen Fangzheng 500 g
Penicilia-streptomycia Gibco #15140122 (100 mL)
Stereomicroscope ZEISS Discover.v20

References

  1. Clelland, E., Peng, C. Endocrine/paracrine control of zebrafish development. Molecular and Cellular Endocrinology. 312, 42-52 (2009).
  2. Ge, W. Intrafollicular paracrine communication in the zebrafish ovary: the state of the art of an emerging model for the study of vertebrate folliculogenesis. Molecular and Cellular Endocrinology. 237, 1-10 (2005).
  3. Li, J., Ge, W. Zebrafish as a model for studying ovarian development: Recent advances from targeted gene knockout studies. Molecular and Cellular Endocrinology. 507, 1-19 (2020).
  4. Selman, K., Wallace, R. A., Sarka, A., Qi, X. Stages of oocyte development in the zebrafish, Brachydanio rerio. Journal of Morphology. 218, 203-224 (1993).
  5. Matzuk, M. M., Burns, K. H., Viveiros, M. M., Eppig, J. J. Intercellular communication in the mammalian ovary: oocytes carry the conversation. Science. 296, 2178-2180 (2002).
  6. Liu, L., Ge, W. Growth differentiation factor 9 and its spatiotemporal expression and regulation in the zebrafish ovary. Biology of Reproduction. 76, 294-302 (2007).
  7. Zhou, R., Tsang, A. H., Lau, S. W., Ge, W. Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) and its receptors in the zebrafish ovary: evidence for potentially dual roles of PACAP in controlling final oocyte maturation. Biology of Reproduction. 85, 615-625 (2011).
  8. Li, J., Liu, Z., Wang, D., Cheng, C. H. K. Insulin-like growth factor 3 is involved in oocyte maturation in zebrafish. Biology of Reproduction. 84, 476-486 (2011).
  9. Pang, Y., Thomas, P. Role of G protein-coupled estrogen receptor 1, GPER, in inhibition of oocyte maturation by endogenous estrogens in zebrafish. Developmental Biology. 342, 194-206 (2010).
  10. Peyton, C., Thomas, P. Involvement of epidermal growth factor receptor signaling in estrogen inhibition of oocyte maturation mediated through the G protein-coupled estrogen receptor (Gper) in zebrafish (Danio rerio). Biology of Reproduction. 85, 42-50 (2011).
  11. Welch, E. L., Eno, C. C., Nair, S., Lindeman, R. E., F, P. Functional manipulation of maternal gene products using in vitro oocyte maturation in zebrafish. Journal of Visualized Experiments. (122), e55213 (2017).
  12. Nair, S., Lindeman, R. E., Pelegri, F. In vitro oocyte culture-based manipulation of zebrafish maternal genes. Developmental Dynamics. 242, 44-52 (2013).
  13. Seki, S., et al. Development of a reliable in vitro maturation system for zebrafish oocytes. Reproduction. 135, 285-292 (2008).
  14. Baars, D. L., Takle, K. A., Heier, J., Pelegri, F. Ploidy manipulation of zebrafish embryos with heat shock 2 treatment. Journal of Visualized Experiments. , e54492 (2016).
  15. Xie, S. L., et al. A novel technique based on in vitro oocyte injection to improve CRISPR/Cas9 gene editing in zebrafish. Scientific Reports. 6, 34555 (2016).
  16. Li, J., Bai, L., Liu, Z., Wang, W. Dual roles of PDE9a in meiotic maturation of zebrafish oocytes. Biochemical and Biophysical Research Communications. , (2020).

Play Video

Cite This Article
Wang, W., Kang, T., Bai, L., Hu, W., Obata, Y., Li, J. Separation of Follicular Cells and Oocytes in Ovarian Follicles of Zebrafish. J. Vis. Exp. (170), e62027, doi:10.3791/62027 (2021).

View Video