혈 청 무료 조건에서 소 granulosa 셀의 장기적인 문화 모델을 설명 합니다. 이 모델에서는 다른 도금 밀도에 스 트로 겐 생산의 특성으로 다양 한 요인의 효과 연구 하는 연구원 소 granulosa 셀.
난소 granulosa 셀 (GC)는 estradiol 합성의 주요 소스입니다. Preovulatory 황 호르몬 (LH) 서 지에 의해 유도 된 세포는 티크의 및, 특히, granulosa 셀 계층의 뿌리깊은 그들의 형태, 생리, 및 분자 특성 변경 및 황 체 호르몬 생성 신체를 형성 임신을 유지 하기 위한 책임이 있다는 luteum 셀 문화 모델 folliculo-luteal 변환에 관련 된 기본 규제 메커니즘 연구 필수 도구입니다. 제시 프로토콜 격리 절차 및 중간 소형 낭 (< 6 m m)에서 소 GC의 cryopreservation에 집중 한다. 이 기술로, GC의 거의 순수한 인구를 얻을 수 있습니다. Cryopreservation 절차는 크게 시간 세포 배양의 관리는 직접 기본 조직 (난소) 공급의 독립적인 작동을 지원 합니다. 이 프로토콜에서는 소 GC의 estradiol 액티브 상태를 모방 하는 혈 청 무료 셀 문화 모델을 설명 합니다. 성공적인 스테로이드 활성 세포 배양에 필수적인 중요 한 조건은 프로토콜에 걸쳐 설명 되어 있습니다. 그것은 그 세포의 도금 밀도 증가 유도 특정 응답 변경된 진 식 프로필과 호르몬 생산에 의해 표시 된 대로 설명 했다. 또한,이 모델은 GC 차별화에 대 한 추가 연구를 위한 기초 및 다른 응용 프로그램을 제공합니다.
성공적인 배 란과 luteinization 정밀 하 게 조정 하 고 잘 조율 된 분자 변경 다른 체세포 follicular 셀 형식에 따라 달라 집니다. 이러한 개발 프로세스의 세부 정보는 아직 완전히 이해 되지 않습니다, 때문에, 더 정화가 필요 합니다. Vivo에서 접근 정교 하 고 비용이 많이 드는 이며, 특히 folliculogenesis 동안 발생 하는 주소 특정 분자 메커니즘을 실패 합니다. 따라서, reductionistic 생체 외에서 모델 필요 또한, 세포질이 고 분자 세부 사항에 대 한 통찰력을 제공 합니다. 다른 연구는 체 외 수정 기술1,2, 에서 3의 맥락에서 전체 낭의 문화를 설명합니다. 연구원은 차별화의 메커니즘에 관심이 있기 때문에, 많은 연구 follicular GC에 초점. 직접 oocyte와 관련 된 이러한 셀 스 트로 겐 생산의 주요 소스 이며, 따라서, folliculogenesis 및 luteinization4에 걸쳐 필수적인 역할.
셀 라인 GC의 다른 종에서 개발 되었습니다 불후 그러나 그들의 대부분은, 충분 한 스테로이드 호르몬 생산5표시 되지 않습니다. 지금까지, 하나의 셀 라인 GC 되었습니다 소의 설립6, 그러나이 선 여러 구절7후 steroidogenic 활동을 잃었다. 따라서,부터 steroidogenesis 그리고, 특히에서, estradiol 생산 GC 기능의 필수적인 기능입니다, 그리고 그것은 이러한 측면에서 1 차 셀 문화 모델을 공부 하는 것이 좋습니다. 이전 학문에서는, 그것은 상당한 estradiol 생산 세럼 무료 문화 조건8,9아래만 관찰 될 수 있는 시연 했다. 더욱, estradiol 종합의 선구자의 보충은 또 다른 필수 구성 요소, GC androstenedione10프로 변환할 수 있습니다 필요한 효소를 표현 하지 못하는. 또한, FSH 및 IGF-1 보충에서 체 외에서 의 시너지 효과 estradiol 합성11의 주요 효소 aromatase의 최적화 된 활동을 밝혔다. 현재 프로토콜에서 GC 문화 모델에 상당한 영향을 미칠 다른 중요 한 요인은 또한 설명 합니다. 특히, 셀 밀도 도금 실험12의 결과에 엄청난 영향을 있다. 또한, GC 생리학 문화에 크게 방해 하지 않는 소 GC의 cryopreservation 기술 수립 될 수 있습니다. 이 기술은 세포 문화 작품의 조직 개선 하 고 선호 도금 밀도 최적화 하기 위해 도움이 됩니다.
참고: 소 난소 상업 도살에서 얻은 했다. 도살 장 부산물의 컬렉션은 독일 법 윤리적인 승인이 필요 하지 않습니다.
1. 근무 조건 및 준비
2입니다. 격리 소 Granulosa 셀의
3입니다. 셀의 cryopreservation
4. 세포 배양에 대 한 미디어와 문화 접시의 준비
5. 세포 문화 작업
6. 이후 분석 교양된 Granulosa 셀의
GC 도금 1 x 105 셀/잘 표시 전형적인 구와 같은 모습으로 그들은 섬유 아 세포에 비해 세포 확장을 형성 (그림 1a 및 1c) 클러스터를 구축 하는 경향이 있다. 의해 도금 밀도 10 배 증가 1 x 106 셀/잘 형태를 변경 하지 않은 하지만 더 많은 셀 클러스터 (그림 1b 및 1 d, 화살표) 관찰 될 수 있다. 같이 이미 이전 게시, 문화 요리 콜라겐 코팅은 크게 셀13의 첨부 파일 개선.
초기 cryopreservation 갓 격리 된 샘플에서 직접 경작 하는 그에 비해 문화에 세포의 생리 적 특성을 상당히 변화 하지는 않았다. 이 때 냉동 또는 신선한 고립 된 수영장에서 파생 된 배양된 세포를 비교 유전자 차이가 없 여러 마커의 사본 풍부 (정량 측정)로 그림 2 에 표시 됩니다.
그림 3 정상 대 높은 밀도에서 교양 소 GC에서 스테로이드 호르몬 분석 (RIA로 측정)의 대표적인 결과 보여준다. Estradiol 농도 호르몬 생산 경향이 높은 반면 정상 밀도 문화에 비해 고밀도 문화에 크게 감소 됩니다.
높은- 대 정상 밀도 문화에서 (정량에 의해 측정 되는) 몇몇 유전자의 비교 분석 (그림 4) 상당한 효과를 밝혔다. CYP19A1, estradiol 생 합성 aromatase FSHR, 생식 샘 자극 호르몬 수용 체의 주요 효소를 인코딩 했다 크게 다운-규제. 대조적으로, RGS2 및 VNN2 유전자는 상당한 업 레 귤 레이 션 보였다. 이러한 결과 명확 하 게 밀도 도금 하는 세포를 증가 시켜 세포 분화의 특정 프로세스 유도 된다 건의 한다.
그림 1: 정상 (왼쪽된 패널)과 높은 세포 밀도 (오른쪽 패널)에서 소 granulosa 셀 교양. 1 x 105 셀/잘의 밀도에서 경작 하는(및 c) 셀 표시 전형적인 구와 같은 표현 형. (b 와 d) 정상적인 밀도 (왼쪽된 패널)에서 세포에 비해 더 자주 큰 셀 클러스터 (화살표)를 형성 하는 경향이 높은 도금 밀도 (1 x 106 셀/잘)에서 경작 하는 GC 바 규모 = 100 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: cryopreservation 그리고 격리 후 직접 경작 하는 세포의 비교. 셀 잘 당 1 x 105 세포의 밀도에 교양 있었다. 몇 가지 마커 성적 유전자 발현 평가 되었다 고 배양된 세포 또는 초기 cryopreservation 없이 차이 밝혀. boxplot 보여줍니다 n 의 중앙값 = 3. 양측 스튜던트 t-테스트, p-값이 포함 되어 있습니다. 이 그림은 Baufeld 및 Vanselow16에서 재생 된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 스테로이드 호르몬 농도 granulosa 셀 다른 도금 밀도에서 경작에. Estradiol (e 2) 농도 감소 크게 GC 높은 세포 조밀도에 교양 있었다 때 황 체 호르몬 (P4) 농도 경향이 높은 반면. 호르몬 농도 DNA 콘텐츠를 다른 핸드폰 번호에 대 한 표준화에 대 한 수정 되었습니다. 평균 및 SEM을 n = 3이 표시 됩니다. p > 0.05, 양측 스튜던트 t-테스트. 이 그림은 Baufeld 그 외 여러분 에서 재현 15. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: granulosa 셀에 기능 키 성적표의 풍부한 경작는 정상적인 대 에서 높은 도금 밀도. 8 d에 대 한 혈 청 자유로운 조건에서 배양 소 GC 몇몇 선택 된 마커 유전자의 특정 규정을 밝혔다. boxplot 표시 n 의 중앙값 = 3 개별 복제. p < 0.05, 양측 스튜던트 t-테스트. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
제시 셀 문화 모델 granulosa 셀 차별화 시험관을 분석 하는 도구를 제공 합니다. 여러 연구 결과 혈 청 무료 재배 경작된 소 GC 또는 다른 종8,9의 GC에서 스테로이드 활동을 유지 하기 위해 필수 보여주었다. 또한 기질 (예를 들어, 콜라겐 R)13의 구성 요소와 문화 접시 코팅, 크게 향상의 셀 첨부 파일. 또 다른 중요 한 기능은 장기 문화 기간입니다. 최근에, 그것은 장기 문화는 충분 한 steroidogenic 활동과 granulosa 셀 정체성 마커17의 균형된 식을 얻기 위해 필요한 증명 되었습니다. 그것은 GC 물리적 스트레스 로부터 격리 절차 동안 복구 시간을 필요로 나타납니다.
FSH, IGF-1, androstenedione 알려져 있습니다에서 aromatase 활동을 유도 하기 위해 미디어 보충 교양 GC. 특히, androstenedione와 보완은 절대적으로 필요한, GC로 필요 전조 estradiol 합성 합니다. 이것은 계속 이전11,18 에 게시 하 고, 따라서 하지 추가 조사는 현재 연구 중. 그러나, FSH, IGF-1, 그리고 androstenedione 농도의 적응은 다른 실험 설정에 대 한 필요할 수 있습니다.
여기에 설명 된 cryopreservation 기술을 더 난소와 다양 한 공급에서 독립 함으로써 조직 배양 실험 기구를 개선 하기 위해 도울 수 있다. 이전 테스트에 따르면 cryopreservation GC 형 또는 스테로이드 생산 문화에 미치지 않는다. 또한, 경작된 한 세포에 표식 증명서의 풍부는 이전 cryopreservation16에 들어서는 그 갓 고립 된 세포에서 준비 하는 샘플을 비교 하는 중요 한 차이점이 공개 하지 않았다.
현재 GC 문화 모델에 대 한 중요 한 매개 변수는 밀도 도금 하는 셀입니다. 대표 결과같이 생리 및 분자 특성의 놀라운 변화를 유도 도금 밀도 증가. 몇몇 유전자는 LH 자극 vivo에서4,19에 의해 유도 되는 변화를 닮은 특정 방식으로 통제 된다. 한 증가 셀 밀도 교양된 소 GC 차별화와 같은 프로세스를 구동할 수 있다 사실 꼼꼼하게 복제 사이 충돌 하는 결과 피하기 위해이 GC 모델 체 외에 간주 있다. 따라서, 다른 연구 결과와 모순 된 결과 다른 셀 밀도를 관찰 수 있습니다 그리고 더 면밀 하 게 조사 해야 합니다.
설명 된 문화 모델 LH에 응답 하지 않는 것을 여기 공개 LHCGR 수용 체의 성적으로는 검출 한계. 따라서, 모두 LH 서 지의 시뮬레이션 vivo에서 상황 차별화13유도를 하지 못했습니다. 그럼에도 불구 하 고, estradiol-액티브 GC 주 문화에서를 공부 하는 유용한 도구를 제공 하는이 모델, 현재 존재 하는 특히 더로 기능 소 GC 라인.
스테로이드 생산 또는 GC 차별화의 규제 메커니즘을 해명 하는 데 도움이 현재 GC 문화 모델에서 다른 치료 프로토콜을 테스트할 수 있습니다. 개발 프로세스에 관련 된 추가, 단일 요소를 개별적으로 분석할 수 있습니다. 따라서,이 문화 모델은 많은 다른 응용 프로그램에 대 한 기반을 제공합니다.
저자는 공개 없다.
우리 감사 베로니카 Schreiter 그녀의 우수한 기술 지원과 설립된 cryopreservation 기술과 세포 문화 모델의 도움이 수정. 또한, 우리는 이후 분석에 그들의 우수한 기술 지원에 대 한 마 렌 앤 더 스와 Swanhild Rodewald 감사 드리고.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
PBS Instamed w/o Ca2+, Mg2+ | Merck-Millipore | L 182-05 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
penicillin / streptomycin (10,000 IU / 10,000 µg/ml) | Merck-Millipore | A 2213 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
amphotericin (250 µg/ml) | Merck-Millipore | A 2612 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
3 ml syringe (Omnifix Luer) | Braun | 4616025V | |
18 G needle | Roth | C724.1 | |
fetal calf serum | Merck-Millipore | S 0115 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
cryo-preservation vials (2 ml) | TPP Faust | TPP 89020 | |
CoolCell LX cell freezing container | Corning | 432004 | |
culture dish, 24-well, flat bottom | TPP Faust | TPP 92424 | |
collagen R (0.2 %) | Serva | 47254 | |
α-MEM | Merck-Millipore | F 0915 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
L-Glutamin (200 mM) | Merck-Millipore | K 0282 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
sodium bicarbonate | Merck-Millipore | L 1713 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
BSA | Sigma | A3311 | |
HEPES | Merck-Millipore | L 1603 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
sodium selenite | Sigma | S9133 | dissolved in sterile water |
transferrin | Sigma | T1283 | dissolved in sterile water |
insulin (10 mg/ml) | Sigma | I0516 | dissolved in 1x PBS |
NEA | Merck-Millipore | K 0293 | originally purchased at Biochrom AG that is now part of the Merck-Millipore Company; the Cat.-No of Biochrom still exists |
FSH | Sigma | F4021 | we prefer to use a stock solution of 2 µg/ml, diluted in 0.9 % NaCl |
LR3-IGF-1 | Sigma | I1146 | we use a stock solution of 2 µg/ml, dissolved in 10 mM HCl and 1x PBS with 1 mg/ml BSA |
androstenedione | Sigma | 46033 | we use a stock solution of 10 mM, diluted in 100 % ethanol |
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