这个协议描述了小鼠的卵巢组织的原代培养物/共培养,使用卵巢从新生小鼠和从青春期小鼠个体卵泡。文化技术支持发展的高度生理学的方式,允许外在剂对卵巢的影响的调查,和卵泡之间的相互作用。
哺乳动物的卵巢是由卵巢的卵泡,每个毛囊由单卵母细胞经体颗粒细胞所包围,封闭在一起内基底膜。胚胎发育时减数分裂逮捕卵母细胞,形成与扁平颗粒细胞密切相关,形成原始卵泡在卵泡的有限池放下。通过或出生后不久,哺乳动物的卵巢包含其一生的供应始基卵泡,从哪个角度开始有一个稳定的释放卵泡进入生长卵泡池。
卵巢是特别适合于发展体外 ,与卵泡生长在一个高度生理方式中培养。这项工作描述了含有原始卵泡整个新生儿卵巢的培养,和个体的卵巢滤泡的培养,可以通过向preovu支持卵泡从不成熟的发展的方法latory阶段,在此之后它们的卵母细胞是能够经历体外受精 。这里列出的工作使用的养殖系统,以确定卵巢是如何受暴露于外部的化合物。我们还描述了一个共培养系统,它允许生长卵泡和非生长原始卵泡池之间发生的相互作用的研究。
哺乳动物的卵巢是由女性的终身提供卵母细胞,每个包含在一个卵泡。卵泡是在静息形成出生之前,原始阶段:一旦卵泡池建立后,存在来自原始卵泡的连续和渐进移动到生长卵泡池。由于卵泡开始生长,他们通过小学,中学,窦前,然后胃窦阶段的发展,直到他们到达排卵前,或Graafian,舞台。从排卵前卵泡卵母细胞,只有有充分的发育能力,能够支持胚胎发育至足月,如果受精。
卵巢早已知道在一个高度生理方式在体外培养。这很可能是由于含在其内有必要支持从不成熟的阶段的卵母细胞(此时它是无法完成其减数分裂)通过对T中的每一个细胞的卵泡他发育阶段,主管(此时它可以完全支持完成减数分裂,受精和胚胎产生的发展术语)。
卵巢发育在体外的生理本性导致了广泛使用的子房培养技术。因此, 在体外培养的方法已被用于研究卵巢发育,卵巢病理学的调节,考试如何卵巢/卵母细胞都受暴露于化学品(多囊卵巢综合征,多囊卵巢综合征的实例),并且还与实际目标从获取原始卵泡受精的卵母细胞。迄今为止,后者只使用小鼠的卵巢组织1而完成的,尽管使用从大型哺乳动物,包括人类卵泡培养技术,大大近年来2,3改善。
我们在这里描述使用鼠标的卵巢组织多种培养方法。第一N-甲D使用整个新生小鼠卵巢,并支持原始卵泡4的形成和早期发展。第二系统支持从后期腔前到排卵前阶段的个体,完好卵泡的生长;使用这种技术,卵泡可以单独培养,或在对5,6。最后,我们描述了共培养系统中,组合第一两种技术的方法中,允许生长和原始卵泡7之间的相互作用的研究。
个体完整卵泡培养允许卵泡生长从每日卵泡测量培养期间确定的,而介质分析允许卵泡/卵巢激素生产的调查。进一步的组织分析可以通过卵泡或卵巢组织收集在培养结束时可以实现,用于组织学/免疫组织学分析或进行后续处理,例如,以获得mRNA或蛋白质。
按照机构的指引下,通过许可证英国内政部(项目许可证号PPL一千七百二十六分之六十零和四千零二十六分之六十)进行所有动物的工作。
注:房屋动物按照一个14小时的光英国法律要求和10小时黑暗的光周期。使用野生型C57BL6J小鼠中,具有绿色荧光蛋白(GFP)8,和大鼠Thy1-YFP的小鼠与黄色荧光蛋白(YFP)的神经元细胞9的子集偶尔表达无处不表达头-GFP小鼠的动物进行实验:两个转基因品系饲养在C57BL6J背景。
1.工作条件和仪器的研制
2.准备解剖和文化传媒
3.新生儿卵巢解剖和文化
4.卵泡解剖和文化
5.卵泡卵巢共培养
6.固定,免疫细胞化学和培养组织的成像
图1显示了卵巢和卵泡图像处开始,并且在中,培养过程。
图2显示了新生儿卵巢的代表性结果(在这里,新生幼仔卵巢)培养过程中暴露的生殖毒物。新生儿卵巢中培养6天,并暴露于化疗药物,顺铂或阿霉素,在培养的第2天。在培养结束时,卵巢是固定的,处理用于组织学,和卵巢然后检查以确定的健康和不健康的卵泡4的数目。可替代地,早期生长卵泡的更快速评估可以从卵巢片段的培养物中获得的,使用表达卵母细胞特异的荧光标记物10从小鼠卵巢。
在个别毛囊的培养,卵泡生长可容易地通过每日测量小路中确定TURE期间, 图3示出了卵泡的促性腺激素激素的存在或不存在下培养的生长的代表性结果卵泡刺激素(FSH)和促黄体生成激素(LH)5。
卵泡卵泡或卵泡卵巢共培养,可用于研究卵泡之间的相互作用。取决于组织和处理,图像可以使用明场,荧光或共聚焦显微镜来获得。 图4示出了由这种共培养物的图像的代表性结果,检查涉及卵泡卵泡通信的各种细胞类型,包括内皮细胞和神经元细胞7。
图1:从鼠标诞生之日起获得新生卵巢(A)的显微照片,放置上的聚碳酸酯膜。新鲜(B)显微照片解剖健康的卵巢滤泡,大多数周围的间质组织的解剖了。 (C)两个卵泡共培养的显微照片在文化的前三天,显示出这两个卵泡的文化收益(CI之间的发展紧密联系:文化的第一天; CII:文化的第二天,CIII :文化的第三天)。后培养两天从矛等再现。共培养腔前卵泡和新生儿卵巢11(D)的显微照片。图片显示了毛囊变得封装由卵巢。箭头显示窦前卵泡。图片来源:费德里卡·洛佩斯博士。 请点击此处查看该图的放大版本。
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图2:作用的化疗药物顺铂和阿霉素对新生儿培养卵巢顺铂和阿霉素均导致损失毛囊健康和卵泡数目的减少。 (A)顺铂; (B)多柔比星:(一 )不健康的卵泡(清)的百分比;和卵泡(ⅱ)的总数目(阴影)中的每个卵巢。棒表示平均值+ SEM; N = 5的所有基团,分表示显著差异相对于对照(* P <0.05,** P <0.01,*** P <0.001)。从Morgan 等再现。4
图3:生长暴露于不同的环境促性腺激素卵泡率值是平均值±SEM(N≥16为每个组)。箭头指示antra的开始升形成的所有促性腺激素组。从穆雷等人转载。5
图4:从卵泡卵泡和卵巢卵泡共培养图像,显示卵泡卵泡相互作用(A)的绿色荧光蛋白(GFP)和卵泡共培养后野生型(WT)卵泡的共焦显微照片(。在这里显示为白色GFP表达),从显示的GFP毛囊在WT毛囊扩大的过程。 (B)的共培养后的横截面通过GFP / WT卵泡络合物,示出了从相邻的WT毛囊的基底层相邻毛囊谎言GFP处理(绿色)。 (C)的新生儿的WT卵巢与预胃窦表达GFP的卵泡,可见GFP细胞和细胞过程(绿色)已迁移以下培养通过新生儿卵巢的卵巢间质。 (D)中的GFP / WT卵泡络合物含有内皮细胞,通过血管内皮细胞标记物CD31(红色)的表达所示。含有神经细胞,由神经元标记的β微管蛋白III表达所示(E)GFP / WT卵泡复杂的(看到这里红,或黄若双标有绿色荧光蛋白,绿色)。 (F)的YFP / WT卵泡络合物,其中YFP指从大鼠Thy1-YFP的小鼠具有黄色荧光蛋白的表达偶尔卵泡(YFP:黄色)中的神经元细胞9的子集,这表明神经元从YFP的卵泡延伸。酒吧50微米(A,B,D),100微米(C,E,F),100微米(插图中的A),10微米(插图中的C),15微米(插图中D)。从坎贝尔等人转载。7 ,请点击这里查看该网络的放大版本。古尔。
我们在这里描述了可以用于支持小鼠卵巢卵泡的发展体外 ,使用仅含有最早卵泡阶段,个别腔前卵泡和也共培养两种组织的整个新生儿卵巢各种培养系统。
新生小鼠卵巢中的文化支持早期卵巢发育,特别是卵泡发育开始到次级卵泡阶段。可以使用年龄新生小鼠的范围对这些培养物,这取决于所感兴趣的发育阶段。如果卵巢是从新生小鼠获得的,卵泡的形成将是正在进行,但尚未完成:文化将至少部分地支持持续的卵泡形成后卵泡生长。可替代地,周围的年龄四到五天使用来自小鼠的卵巢(由时间卵泡形成已经完成)的结果中的更大数量的原始和生长FOLLI培养克莱斯12。此处所描述的具体技术的有利的方面包括使用浮动的聚碳酸酯膜,其允许更大的氧合的组织,并且培养在仅由αMEM和牛血清白蛋白的一个非常基本的培养基中,避免了使用未定义添加剂如血清。整个卵巢的培养似乎不支持发展超越次级卵泡阶段,随后的发展,需要在技术的改变,如促卵泡颗粒细胞复合物从培养的新生卵巢1的清扫。
卵泡发育的后期阶段可以通过解剖出单个的,完整的后期预窦状卵泡,可生长到排卵前阶段中培养,同时保持其三维结构被开发体外 。如在体内发生此培养技术的使用完整毛囊保持不同滤泡组件之间的关系。 THI文化系统可以用于获得能够支持受精和随后的胚胎发育的卵母细胞。
受精的卵母细胞也可以从使用的初始培养协议之多这里描述的,然后进行第二阶段期间,卵母细胞,颗粒细胞复合物在体外生长1小鼠新生卵巢获得。今天使用相当频繁的其他系统包括培养卵泡或卵巢 组织已被封装在一种材料如藻酸盐水凝胶,以提供支撑(参见,例如,Tagler 等人13)。很多方法开发的重点,现在是提高养殖技术,卵巢和大型哺乳动物的毛囊,用获得的原始卵泡卵母细胞fertilisable从一系列的物种,包括人类的长期目标。
在任何一个时间,哺乳动物卵巢含有卵泡在一系列发育阶段,用interactio影响其调节毛囊之间纳秒。卵巢功能的这一方面是知之甚少且难以检查体内。这里所描述的最终方法使用共培养系统,以支持在体外卵泡的不同阶段的发展。如果需要的话,一个或两个组织可以预先处理过的, 在体内或体外之前共培养。共培养系统如此提供其中检查卵泡卵泡的相互作用,例如如何生长的理想方式,窦状卵泡影响原始卵泡池,卵巢生物学已证明难以方面检查直到现在。
整个子房培养技术是相当简单的,但仔细解剖要求,以避免意外的组织损伤。个别卵泡的夹层是一种专门的技术,需要反复练习的卵泡在合适的阶段,可以从卵巢完好无损解剖之前。这是至关重要解剖出单个毛囊仔细,或损坏解剖协议持续期间可以在随后的培养期导致毛囊死亡。如果组织培养物处理的塑料制品被使用时,毛囊会附着到:其中卵泡被直接放入微量滴定板的井,仅使用非组织培养处理过的塑料,以最小化镀膜细胞的倒在塑料是很重要井的基础和破裂,因为他们成长。对于所有的共培养工作,组织必须被直接放置在彼此接触。
以上的毛囊培养技术使用的详细介质包括增加小鼠血清。因此能够代替胎牛血清的小鼠血清,但这样的血清仅偶尔分批将充分支持卵泡发育到排卵前的阶段,所需批量测试,以确定合适的来源。 FSH的批量测试也建议,作为国际统一TS由FSH评估CORRELATE只能粗略地以卵泡生长在体外 。如果在培养期间经常发生卵泡破裂,考虑与一批新的替代股票抗坏血酸。
该技术不需要特别专门的设备比解剖显微镜和组织培养孵化器等,尽管使用在层流罩和良好的无菌技术的使卵泡被培养在无抗生素,如在这里描述的方法。这可以是有益的,以避免对卵母细胞的抗生素的任何潜在不利影响,尤其是当它们是下列培养到受精。其中,它不可能在无菌的环境中工作,最好是对抗生素添加到解剖和培养基。
The authors have nothing to disclose.
Work was funded by MRC grant G1002118.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Name of the Material/Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Leibowitz L15 | Invitrogen | 11415049 | |
αMEM | Invitrogen | 22571020 | Supplied as sodium bicarbonate buffered (2200 mg/L) |
Bovine serum albumin | Sigma Aldrich | A9418 | For dissection medium |
Bovine serum albumin | Sigma Aldrich | A3311 | For culture medium |
Bovine serum albumin | Sigma Aldrich | A2153 | For coating glass pipettes |
Mouse serum | - | - | Collected from cardiac puncture |
FSH | Merck Serono | Gonal F | Batch testing is often necessary. Make up stock solution of 1IU/10µl in αMEM and store at -20°C. |
Ascorbic acid | Sigma Aldrich | A4034 | Make up stock of 5mg/ml in αMEM and store at -20°C. |
Silicon oil | VWR | 630064V | Dow Corning Silicone Fluid 200/50cS |
Syringe filters (25mm, 0.2µm) | Greiner | 16532K | Cellulose acetate filter: for filtering larger (> 5mls) volumes of medium. |
Syringe filters (13mm, 0.2µm) | Iwaki | 3032-013 | Cellulose acetate filter: for filtering smaller (< 5mls) volumes of medium |
Syringe filters (25mm, 0.45µm) | Iwaki | 2053-025 | Cellulose acetate filter: for filtering oil. |
Sterile tubes | Greiner | 187261 | |
24 well plate | Greiner | 662160 | |
96 well round bottom plate | Iwaki | 3875-096 | Use only non-tissue culture treated plates |
96 well flat bottomed well | Iwaki | 3860-096 | Use only non-tissue culture treated plates |
Whatman nucleopore membranes | Camlab | WN/110414 | Use shiny surface up, polycarbonate, 13mm diameter, 8.0µm pore size |
Insulin needles | BD medical supplies | 037-7606 | 0.33mm (29G) +1ml |
Glass embryo dishes | VWR | 720-0579 | Sterilise then warm before use |
Glass pipettes | Fisher Scientific | 10209381 | BSA coated before use |
Gel tips | AlphaLabs | LW1103 | |
Acupuncture needles | Acumedic LTD | 30mmx0.25 Type C | |
Bouin’s fixative | Sigma Aldrich | HT10132-1L | |
Formalin solution, neutral buffered, 10% | Sigma Aldrich | HT5014-120ml | |
1.5 ml polypropylene tubes | Greiner BioOne | 616201 |
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