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Developmental Biology

Análise da Expressão Gênica em Folículos Humanos

Published: February 17, 2023 doi: 10.3791/64807
* These authors contributed equally

Summary

Aqui, descrevemos um protocolo que descreve como isolar folículos ovarianos humanos de tecido cortical congelado e descongelado para realizar análises de expressão gênica.

Abstract

O ovário é um órgão heterogêneo composto por diferentes tipos celulares. Para estudar os mecanismos moleculares que ocorrem durante a foliculogênese, a localização de proteínas e a expressão gênica podem ser realizadas no tecido fixo. No entanto, para avaliar adequadamente os níveis de expressão gênica em um folículo humano, essa estrutura complexa e delicada deve ser isolada. Assim, um protocolo adaptado descrito anteriormente pelo laboratório de Woodruff foi desenvolvido para separar os folículos (o ovócito e as células da granulosa) de seu ambiente circundante. O tecido cortical ovariano é primeiramente processado manualmente para obter pequenos fragmentos usando duas ferramentas: um fatiador de tecido e um picador de tecido. O tecido é então digerido enzimaticamente com colagenase a 0,2% e DNase a 0,02% por pelo menos 40 min. Esta etapa de digestão é realizada a 37 °C e 5% CO2 e é acompanhada por pipetagem mecânica do meio a cada 10 min. Após a incubação, os folículos isolados são coletados manualmente usando uma pipeta microcapilar calibrada sob magnificação microscópica. Se os folículos ainda estiverem presentes nos pedaços de tecido, o procedimento é completado com microdissecção manual. Os folículos são coletados em gelo em meio de cultura e duas vezes enxaguados em gotículas de solução salina tamponada com fosfato. Este procedimento de digestão deve ser cuidadosamente controlado para evitar a deterioração dos folículos. Assim que a estrutura dos folículos parece estar comprometida ou após um máximo de 90 minutos, a reação é interrompida com uma solução de bloqueio a 4 °C contendo 10% de soro fetal bovino. Um mínimo de 20 folículos isolados (tamanho inferior a 75 μm) deve ser coletado para obter uma quantidade adequada de RNA total após a extração de RNA para reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (RT-qPCR). Após a extração, a quantificação do RNA total de 20 folículos atinge um valor médio de 5 ng/μL. O RNA total é então retrotranscrito em cDNA, e os genes de interesse são posteriormente analisados usando RT-qPCR.

Introduction

O ovário é um órgão complexo composto por unidades funcionais e estruturais, incluindo os folículos dentro do córtex e o estroma. A foliculogênese, processo de ativação, crescimento e maturação dos folículos de um estado quiescente primordial para um folículo maduro capaz de ser fecundado e suportar o desenvolvimento embrionário inicial, é amplamente estudada empesquisa1. Desvendar os mecanismos que impulsionam esse fenômeno poderia melhorar o cuidado da fertilidade para as mulheres2. Análises em tecido humano fixado permitem avaliar a expressão proteica e a localização gênica dentro das unidades funcionais do ovário 3,4. No entanto, técnicas específicas são necessárias para dissociar os folículos do córtex circundante para avaliar com precisão os níveis de expressão gênica dentro dos folículos ovarianos. Assim, em estudo anterior, uma técnica de isolamento de folículos foi desenvolvida para permitir a análise da expressão gênica diretamente da unidade funcional doovário5. Diferentes abordagens têm sido desenvolvidas, como digestão enzimática e/ou isolamento mecânico, bem como microdissecção por captura a laser, que permitem o isolamento do folículo dentro de um pedaço de tecido 6,7,8,9. O isolamento de folículos é amplamente utilizado, seja com tecido ovariano humano ou animal, para avaliar o perfil de expressão gênica de folículos em todas as fases do desenvolvimento10,11,12. No entanto, um procedimento de isolamento ideal deve levar em conta a frágil estrutura do folículo dentro do córtex denso e, portanto, deve ser realizado com cuidado para evitar qualquer dano7. Este manuscrito descreve um procedimento, adaptado de um protocolo descrito pelo laboratório de Woodruff, para isolar folículos humanos do córtex ovariano congelado descongelado para realizar análises de expressão gênica13.

O primeiro passo do isolamento do folículo ovariano do tecido humano congelado é o procedimento de descongelamento. Esse processo é realizado com base no protocolo clínico utilizado para a enxertia de tecido ovariano criopreservado, conforme descrito anteriormente14,15. O processo visa remover os agentes crioprotetores enxaguando o córtex ovariano em concentrações decrescentes do meio. Em seguida, o tecido é fragmentado antes do isolamento enzimático e mecânico para recuperação dos folículos. Folículos em diferentes estágios podem ser distinguidos usando um estereomicroscópio com alta magnificação e óptica de boa qualidade, a fim de isolar os de interesse. Cada folículo isolado é medido usando uma régua integrada ao microscópio, e os folículos podem ser agrupados de acordo com seu estágio de desenvolvimento: folículos primordiais (30 μm), folículos primários (60 μm), folículos secundários (120-200 μm) e folículos antrais (>200 μm)16. Uma classificação posterior pode ser realizada de acordo com a morfologia dos folículos: os folículos primordiais têm uma camada de células da granulosa (GCs) achatadas, os folículos primários têm uma camada de GCs cuboidais, os folículos secundários têm pelo menos duas camadas de GCs cuboidais e a presença de uma cavidade entre os GCs caracteriza o estágio antral. Quando os folículos de interesse são selecionados, a extração de RNA é realizada. A quantidade e a qualidade do RNA são avaliadas antes da reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (RT-qPCR) (Figura 1).

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Protocol

Este projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital Erasme (Bruxelas, Bélgica). A paciente incluída neste protocolo foi submetida à criopreservação de tecido ovariano (COT) para preservação da fertilidade antes da exposição à quimioterapia em 2000. A paciente assinou o termo de consentimento livre e esclarecido para doação de seu tecido residual congelado para pesquisa ao final do período de armazenamento.

1. Descongelamento do tecido ovariano criopreservado

  1. Prepare uma placa de 6 poços contendo cinco soluções de descongelamento. O primeiro poço contém 5 mL de solução crioprotetora composta de meio Leibovitz-15, sacarose 0,1 mol/L, dimetilsulfóxido (DMSO) 1,5 mol/L e albumina sérica humana (HSA) a 1%. Os poços seguintes contêm 5 mL de meio Leibovitz-15 com concentrações decrescentes de crioprotetor: 1 mol/L, 0,5 mol/L e 2 x 0 mol/L DMSO.
    NOTA: A solução crioprotetora pode diferir de acordo com o protocolo utilizado na clínica de fertilidade.
  2. Remova um frasco para injetáveis contendo um fragmento cortical ovariano de azoto líquido em conformidade com as regras de segurança (luvas criogénicas, óculos de proteção e sapatos fechados) e mantenha o tubo à temperatura ambiente (TR) durante 30 s.
  3. Mergulhe o frasco para injetáveis em água bidestilada durante 2 minutos em RT com agitação suave antes de abrir o frasco para injetáveis sob um capuz vertical e transferi-lo diretamente para o primeiro poço da placa de 6 poços (sobre gelo).
  4. Transfira o fragmento sucessivamente para cada poço da placa de 6 poços, com cada um contendo concentrações decrescentes de crioprotetor em 5 mL de meio Leibovitz-15. Agitar suavemente o tecido em cada meio por 5 min (sobre gelo).

2. Isolamento dos folículos

NOTA: Todos os experimentos são conduzidos usando materiais livres de RNase e sob uma capa vertical.

  1. Transferir o tecido descongelado para uma placa de Petri quadriculada de 2 mm preenchida com 10 mL de meio de dissecção (meio Leibovitz-15, piruvato de sódio [2 mmol/L], L-glutamina [2 mmol/L], HSA [0,3%], penicilina G [30 μg/mL] e estreptomicina [50 μg/mL]). Ajuste o tamanho do tecido com um bisturi, se necessário.
    OBS: Dependendo do protocolo clínico, o tamanho do tecido congelado pode variar de 8 mm x 4 mm x 1 mm a 4 mm x 2 mm x 1 mm. Para esse protocolo, foram utilizadas duas tiras de 4 mm x 2 mm x 1 mm.
  2. Empilhar os três pedaços do fatiador de tecido, colocar o fragmento entre os dois blocos e cortar o fragmento ao meio usando uma lâmina, deslizando através dos blocos para obter dois fragmentos de 0,5 mm de espessura.
  3. Use o cortador de tecido para cortar o fragmento e obter pedaços menores. Se necessário, corte as peças restantes manualmente com um bisturi até que o tecido esteja totalmente quebrado.
  4. Transferir o tecido fragmentado para uma placa de Petri quadriculada preenchida com 7 mL de meio de digestão (meio de cultura [meio McCoy's 5A, 3 mmol/L de glutamina, 0,1% HSA, 30 μg/mL de penicilina G, 50 μg/mL de estreptomicina, 2,5 μg/mL de transferrina, 4 ng/mL de selênio e 50 μg/mL de ácido ascórbico] suplementado com 0,2% de colagenase e 0,02% de DNase).
  5. Coloque o prato na incubadora a 5% CO2 e 37 °C. A cada 10 min, retire a placa de Petri da incubadora e lave o tecido pipetando para cima e para baixo com uma pipeta de 1 mL.
  6. Após 45 min de incubação no meio de digestão, colocar a placa sob um estereomicroscópio com amplitude de 5x-6,3x e recuperar os folículos usando uma pipeta microcapilar. Selecione os folículos de interesse e isole-os sugando-os com uma pipeta bucal.
    OBS: A pipetagem bucal deve ser realizada com cuidado para evitar a perda de material na tubulação e contaminação.
  7. Se os folículos permanecerem presos em um pedaço do córtex, isole-os mecanicamente com duas seringas de 27 G, arrancando o córtex com a ponta das seringas para liberar os folículos do estroma.
    NOTA: Não toque nos folículos com as seringas para evitar danificá-los.
  8. Transferir os folículos com o microcapilar em uma placa de 4 poços contendo gotas de 15 μL do meio de cultura calibrado coberto por 500 μL de cultura de óleo (1 a 10 folículos por gota). Essa etapa mantém a viabilidade do folículo durante o processo de coleta. No final do procedimento, lave os folículos duas vezes por 5 s cada vez em duas gotas de 15 μL de solução salina tamponada com fosfato (PBS) cobertas por 500 μL de cultura de óleo (sobre gelo).
  9. Coletar 20 folículos com uma quantidade mínima de PBS usando a pipeta bucal (máximo de 10 μL) em um tubo vazio e manter o tubo sobre gelo.
    NOTA: Para a estabilidade do RNA, é crucial executar a etapa 2.8 e a etapa 2.9 no gelo. Cerca de 20 folículos (<75 μm) são necessários para ter RNA suficiente para RT-qPCR padrão (SYBR Green).
  10. Após um máximo de 90 min de incubação no meio de digestão, interromper a reação enzimática adicionando à placa de Petri um excesso de solução bloqueadora fria (4 °C) (7,5 mL) composta de meio de cultura suplementado com 10% de soro fetal bovino (SFB).
    NOTA: A solução de bloqueio pode ser adicionada assim que o experimentador observar folículos grudados na placa ou folículos danificados (forma assimétrica ou folículos de cor mais escura). Recomenda-se realizar o isolamento do folículo dentro de um período máximo de 2,5 h para evitar danos foliculares e realizar a extração de RNA imediatamente após o isolamento.

3. Extração de RNA

NOTA: A extração de RNA é realizada seguindo as instruções fornecidas com um kit de extração de RNA, adaptando os volumes de eluição.

  1. Suspender os folículos isolados adicionando 100 μL da solução de lise fornecida com o kit de extração de RNA ao tubo contendo os folículos sob uma capa química e vórtice em alta velocidade (2.500 rpm/min) para quebrar a estrutura dos folículos. Adicionar 50 μL de etanol (100%) ao tubo e agitar brevemente a alta velocidade.
    NOTA: Como o tampão de lise contém 2-mercaptoetanol e ácido tiocianico, esta etapa deve ser executada com cautela sob um capuz químico.
  2. Transferir o volume total do tubo (aproximadamente 160 μL) para um conjunto de cartucho de microfiltro composto por uma coluna e um tubo de recolha e centrifugar-o durante 10 s a 16,363 x g a 4 °C. Lavar a coluna com 180 μL da solução de lavagem 1, fornecida com o kit, e centrifugar o tubo durante 10 s a 16,363 x g a 4 °C.
  3. Adicionar 180 μL de solução de lavagem 2/3, fornecida com o kit, à coluna e centrifugar durante 10 s a 16,363 x g a 4 °C. Execute esta etapa duas vezes. Centrifugar o tubo uma última vez por 1 min para secar o filtro e colocar um novo tubo de coleta sob o cartucho.
  4. Realizar a eluição dos ácidos nucleicos em duas etapas:
    1. Primeiro, adicionar 8 μL de solução de eluição quente (75 °C) ao filtro, aguardar 1 min em RT e centrifugar durante 30 s a 16,363 x g a 4 °C.
    2. Repetir este passo com 7 μL de solução de eluição.
      NOTA: O tubo que contém os ácidos nucleicos eluídos deve ser mantido no gelo. Para evitar a contaminação do DNA, uma etapa suplementar de degradação do DNA é altamente recomendada- etapa 3.5.
  5. Incubar o tubo com 2 UI de DNase e 1x tampão DNase durante 20 min a 37 °C. Bloquear a atividade enzimática com o reagente de inativação da 1/10 DNase por 2 min em TR.
  6. Centrifugar o tubo durante 1,5 min a 16,363 x g a 4 °C. Por fim, colete a suspensão contendo o RNA e transfira-o para um novo tubo.
  7. Avaliar a quantidade de RNA presente na amostra utilizando um espectrofotômetro (software NanoDrop 2000 > Ácido Nucleico > RNA). Use 1 μL de solução de eluição como um branco e meça a quantidade de RNA extraída de folículos isolados com 1 μL de solução.
  8. Verifique a relação 260/280 para a pureza do RNA (em torno de 2,0). Armazenar a amostra a −80 °C ou retrotranscrevê-la diretamente para realizar RT-qPCR.
    NOTA: Para avaliar a integridade do RNA, a amostra pode ser processada com um sistema de eletroforese automatizado de alta resolução antes ou depois do congelamento a -80 °C. Neste trabalho, após retrotranscrição, foi realizada RT-qPCR com o seguinte ciclo:
    Estágio de espera com 20 s a 50 °C e 10 min a 95 °C
    40 ciclos de PCR com 15 s a 95 °C e 1 min a 60 °C
    Estágio da curva de fusão com 15 s a 95 °C, 1 min a 60 °C, 30 s a 95 °C e 15 s a 60 °C

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Representative Results

Usando este procedimento de isolamento, o experimentador pode recuperar folículos do ambiente estromal para realizar análises específicas de expressão gênica. Com base no tamanho e morfologia dos folículos, é possível diferenciar os diferentes estágios da foliculogênese. O experimentador pode selecionar folículos de interesse de acordo com seu tamanho usando uma pipeta microcapilar adaptada. Usando um microcapilar de no máximo 75 μm, é possível discriminar folículos primordiais e primários de folículos secundários, antrais e maduros. Além disso, o experimentador pode confirmar o estágio do folículo de acordo com a morfologia do folículo. Ao estudar a ativação dos folículos, folículos quiescentes e primários são selecionados, e aproximadamente 20 folículos são necessários para atingir uma concentração de RNA em torno de 5 ng/μL.

Dois fragmentos ovarianos homogeneizados (4 mm x 2 mm x 1 mm) da mesma paciente foram processados para isolar folículos usando este protocolo (Figura 2). Após um procedimento de isolamento de 1,5 h, duas populações de folículos foram recuperadas de acordo com os estágios de desenvolvimento para comparar a quantidade de RNA e destacar a importância da seleção de folículos: 20 folículos de <75 μm (tubo 1) e 15 folículos de <200 μm (tubo 2). Em seguida, foi realizada a extração de RNA, obtendo-se 4,8 ng/μL de RNA total do tubo 1 e 10,5 ng/μL de RNA total do tubo 2 em espectrofotômetro (Tabela 1). Usando este sistema de espectrofotômetro de microvolume, a razão 260/280 também foi medida para avaliar a pureza do RNA. Essa relação reflete o potencial de contaminação por proteínas ou outros reagentes durante a extração e deve ser próxima de 2,0 para amostras de RNA. As relações 260/280 foram de 1,89 e 1,74 no tubo 1 e no tubo 2, respectivamente, validando a pureza das amostras (Tabela 1). A qualidade do RNA foi então verificada através do processamento das amostras com eletroforese automatizada de alta resolução. Após esse procedimento, o número de integridade do RNA (NIR) foi estimado. O valor de NIR, de 1 (degradado) a 10 (intacto), reflete o nível de degradação do RNA em uma amostra. Os valores de NIR foram 7,1 e 7,9 no tubo 1 e no tubo 2, respectivamente, validando a qualidade do RNA de nossas amostras (Tabela 1). Para a realização da RT-qPCR, o volume total do RNA extraído foi primeiramente retrotranscrito para cDNA. Em seguida, 1,25 ng de cDNA foi adicionado por poço em uma placa de 96 poços, com primers para genes housekeeping e alvo (Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase [HPRT], Kit Ligand [KL] e Growth Differentiation Factor 9 [GDF9]) e SYBR Green master mix17,18. Após a execução de um ciclo padrão em um sistema de PCR em tempo real, os limiares de ciclo (Ct) obtidos foram 30,87 (tubo 1) e 29,56 (tubo 2) para HPRT, 33,5 (tubo 1) e 31,77 (tubo 2) para KL e 30,71 (tubo 1) e 30,57 (tubo 2) para GDF9 (Tabela 1).

Figure 1
Figura 1: Representação esquemática do método de avaliação da extração de RNA de folículos ovarianos humanos isolados. Três etapas são descritas neste manuscrito: o descongelamento do tecido, o procedimento de isolamento, incluindo processamento mecânico e enzimático, e a extração de RNA dos folículos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: Folículos coletados seguindo o protocolo de isolamento. (A) Tecido cortical descongelado. (B) O cortador de tecido e (C) o cortador de tecido usado para fragmentar o tecido. (D-E) Imagens de folículos isolados recuperados observados com estereomicroscópio com ocular de 10x e ampla faixa de zoom (1x-6,3x); Ajustes de magnificação de 50x-63x foram utilizados para a identificação dos folículos primordiais e primários. Barras de escala: 100 μm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Tubo Número de folículos Tamanho dos folículos (μm) Concentração de RNA (ng/μL) Relação 260/280 Número de integridade do RNA (RIN) HPRT Ct KL Ct GDF9 Ct
1 20 <75 4.8 1.89 7.1 30.87 33.5 30.71
2 15 <200 10.5 1.74 7.9 29.56 31.77 30.57

Tabela 1: Limiares de pureza, RIN e ciclo de dois fragmentos ovarianos homogeneizados.

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Discussion

A criopreservação do tecido ovariano é uma abordagem promissora para a preservação da fertilidade de pacientes com câncer. Na clínica, o tecido cortical descongelado é enxertado de volta na paciente após a remissão, permitindo a retomada da função ovariana e da fertilidade19,20. Além do uso clínico, fragmentos ovarianos residuais também podem ser doados para pesquisa ao final do período de armazenamento para estudar os mecanismos reguladores da foliculogênese. Além disso, esse tecido é particularmente útil para o desenvolvimento de alternativas à enxertia quando ela não é viável, como sistemas de cultivo in vitro ou ovários artificiais. Entretanto, variações dentro e entre pacientes limitam a viabilidade e a reprodutibilidade dos experimentos e a interpretação dos resultados. De fato, a densidade folicular diminui drasticamente com a idade, e os folículos não estão igualmente distribuídos entre os fragmentos21. Como o número de fragmentos disponíveis é limitado, o tecido humano precisa ser usado com técnicas de ponta. Uma ampla gama de técnicas, como imunohistoquímica e imunofluorescência, bem como hibridização in situ, pode ser realizada em tecido fixo para avaliar a localização de proteínas e genes 3,18. Para estudar os mecanismos moleculares que regulam a foliculogênese dentro das unidades funcionais do ovário em diferentes estágios de desenvolvimento, o isolamento dos folículos é necessário.

Vários estudos têm explorado métodos eficazes para separar os folículos do tecido circundante em espécies humanas e animais22. O número de folículos recuperados e a qualidade do RNA após a extração podem variar de acordo com as técnicas utilizadas. Para estudar a ativação dos folículos (isto é, folículos primordiais e primários), pelo menos 20 folículos agrupados são necessários para realizar a RT-qPCR padrão. Utilizando métodos alternativos como amplificação de RNA ou cDNA ou nested PCR, é possível trabalhar com menos folículos23,24.

A natureza densa do córtex ovariano torna o isolamento dos folículos desafiador, o que tem levado ao uso de métodos que envolvem uma combinação de isolamento enzimático e mecânico25. Diferentes tipos de enzimas podem ser utilizadas, como colagenase e DNase26. No entanto, estudos têm relatado danos nos folículos após a digestão enzimática, impactando ainda mais o desenvolvimento in vitro 27,28. Para manter a integridade dos folículos, várias equipes estão atualmente utilizando protocolos de digestão enzimática adaptados ou realizando apenas isolamento mecânico para posterior cultura folicular 25,29,30,31. Este manuscrito relata um método simples e eficiente para obtenção de folículos isolados para análise quantitativa da PCR. No entanto, todos os experimentos requerem uma curva de aprendizado antes de alcançar os melhores resultados.

Para fins de pesquisa fundamental, uma revisão de um protocolo anterior foi desenvolvida para recuperar uma grande quantidade de folículos sem afetar sua integridade13. O processamento para análise da expressão gênica é realizado diretamente após o isolamento para otimizar a qualidade do RNA. Também é crucial evitar a digestão prolongada, a fim de limitar o risco de selecionar folículos degenerados. Assim, a etapa de digestão permanece crucial neste protocolo. Três pontos requerem atenção específica: (1) a lavagem do tecido durante a reação enzimática a cada 10 min para proporcionar ação enzimática homogênea; (2) o controle da integridade do folículo selecionando folículos saudáveis durante o procedimento e interrompendo a reação com solução de bloqueio assim que o dano é observado; (3) a adaptação da concentração de colagenase, uma vez que a rigidez tecidual pode variar entre os pacientes de acordo com a idade. A concentração de colagenase pode ser reduzida (para 0,12%) em alguns casos para prevenir danos (ou seja, em pacientes pré-púberes)32.

Na última parte deste protocolo, a extração de RNA dos folículos isolados foi realizada seguindo instruções adaptadas. Isso permite uma ampla gama de experimentos, como RT-qPCR ou sequenciamento de RNA, fornecendo informações fundamentais sobre vários processos celulares específicos de células de ovócitos e granulosas. Numerosos protocolos e kits estão disponíveis para extrair o RNA do tecido. Relatamos aqui uma técnica eficiente utilizada em nosso laboratório que permite a extração de uma quantidade suficiente de RNA para realizar análises de expressão gênica por RT-qPCR. Embora a extração direta de RNA seja altamente recomendada após o isolamento do folículo para manter a integridade do RNA, também é possível congelar os folículos isolados a -80 °C se a extração não puder ser realizada no mesmo dia. A quantidade de RNA pode variar de acordo com o tamanho dos folículos, e os folículos em crescimento podem interferir na análise se agrupados com os folículos quiescentes. A seleção baseada no tamanho é de extrema relevância, dependendo dos objetivos do estudo, principalmente para a primeira etapa da foliculogênese. No entanto, a diferenciação entre folículos primordiais e primários baseada apenas no tamanho permanece desafiadora em termos de avaliar adequadamente os níveis de expressão gênica dos folículos primordiais. A seleção dos folículos primordiais e primários pode ser realizada com base em sua morfologia, mas a discriminação entre eles com um estereomicroscópio em um aumento de 63x é difícil.

Em conclusão, o experimentador deve estar ciente dos desafios do isolamento dos folículos e levá-los em consideração ao analisar os resultados. Parâmetros importantes devem ser considerados, como (1) intra/intervariações na densidade dos folículos entre as pacientes; (2) integridade do folículo durante o isolamento do folículo; (3) diferenciação entre diferentes estágios dos folículos; e (4) estabilidade e integridade do RNA.

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Disclosures

Os autores declaram não haver interesses concorrentes.

Acknowledgments

Este trabalho foi apoiado por uma bolsa de Excelência da Ciência (EOS) (ID: 30443682). I.D. é pesquisador associado do Fonds National de la Recherche Scientifique de Belgique (FNRS).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2 mm gridded Petri dish Corning 430196
2100 Bioanalyzer instrument Agilent G2939BA
2100 Expert software Agilent version B.02.08.SI648
4-wells plate Sigma Aldrich D6789
6-wells plate Carl Roth  EKX5.1
Agilent total RNA 6000 pico kit Agilent 5067-1513
Ascorbic acid Sigma Aldrich A4403
Aspirator tube assemblies for microcapillary pipettes Sigma Aldrich A5177
Centrifuge Eppendorf 5424R
Collagenase IV LifeTechnologies 17104-019
DMSO Sigma Aldrich D2650
DNase Sigma Aldrich D4527-10kU
FBS Gibco 10270-106
GoScript reverse transcriptase Promega A5003
HSA CAF DCF  LC4403-41-080
Leibovitz-15 LifeTechnologies 11415-049
L-Glutamine Sigma Aldrich G7513
McCoy’s 5A + bicarbonate + Hepes LifeTechnologies 12330-031
McIlwain tissue chopper Stoelting 51350
Microcapillary RI EZ-Tips 200 µm CooperSurgical 7-72-2200/1
Microcapillary RI EZ-Tips 75 µm CooperSurgical 7-72-2075/1
NanoDrop 2000/2000c operating software ThermoFisher version 1.6
NanoDrop spectrophotometer ThermoFisher 2000/2000c
Penicillin G Sigma Aldrich P3032
PowerTrack SYBR green master mix ThermoFisher A46109
Primers: GDF9 F: CCAGGTAACAGGAATCCTTC R: GGCTCCTTTATCATTAGATTG
Primers: HPRT F: CCTGGCGTCGTGATTAGTGAT R: GAGCACACAGAGGGCTACAA
Primers: Kit Ligand F: TGTTACTTTCGTACATTGGCTGG R: AGTCCTGCTCCATGCAAGTT
Real-Time qPCR Quantstudio 3 ThermoFisher A33779
RNAqueous-micro total RNA isolation kit ThermoFisher AM1931
Selenium Sigma Aldrich S9133
Sodium pyruvate Sigma Aldrich S8636
Stereomicroscope Nikon SMZ800
Streptomycine sulfate Sigma Aldrich S1277
Sucrose Sigma Aldrich S1888
Thermo Scientific Forma Series II  water-jacketed CO2 incubators ThermoFisher 3110
Thomas Stadie-Riggs tissue slicer Thomas Scientific 6727C10
Transferrin Roche  10652202001

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gougeon, A. Human ovarian follicular development: From activation of resting follicles to preovulatory maturation. Annales d'Endocrinologie. 71 (3), 132-143 (2010).
  2. Yang, D. Z., Yang, W., Li, Y., He, Z. Progress in understanding human ovarian folliculogenesis and its implications in assisted reproduction. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 30 (2), 213-219 (2013).
  3. Rosewell, K. L., Curry, T. E. Detection of ovarian matrix metalloproteinase mRNAs by in situ hybridization. Molecular Endocrinology. 590, 115-129 (2009).
  4. Tuck, A. R., Robker, R. L., Norman, R. J., Tilley, W. D., Hickey, T. E. Expression and localisation of c-kit and KITL in the adult human ovary. Journal of Ovarian Research. 8, 31 (2015).
  5. Oktay, K., et al. Isolation and characterization of primordial follicles from fresh and cryopreserved human ovarian tissue. Fertility and Sterility. 67 (3), 481-486 (1997).
  6. Bonnet, A., et al. Transcriptome profiling of sheep granulosa cells and oocytes during early follicular development obtained by laser capture microdissection. BMC Genomics. 12, 417 (2011).
  7. Chiti, M. C., et al. A modified and tailored human follicle isolation procedure improves follicle recovery and survival. Journal of Ovarian Research. 10 (1), 71 (2017).
  8. Kim, E. J., et al. Comparison of follicle isolation methods for mouse ovarian follicle culture in vitro. Reproductive Sciences. 25 (8), 1270-1278 (2018).
  9. Chen, J., et al. Optimization of follicle isolation for bioengineering of human artificial ovary. Biopreservation and Biobanking. 20 (6), 529-539 (2022).
  10. Babayev, E., Xu, M., Shea, L. D., Woodruff, T. K., Duncan, F. E. Follicle isolation methods reveal plasticity of granulosa cell steroidogenic capacity during mouse in vitro follicle growth. Molecular Human Reproduction. 28 (10), (2022).
  11. McDonnell, S. P., Candelaria, J. I., Morton, A. J., Denicol, A. C. Isolation of small preantral follicles from the bovine ovary using a combination of fragmentation, homogenization, and serial filtration. Journal of Visualized Experiments. (187), e64423 (2022).
  12. Schallmoser, A., Einenkel, R., Färber, C., Sänger, N. In vitro growth (IVG) of human ovarian follicles in frozen thawed ovarian cortex tissue culture supplemented with follicular fluid under hypoxic conditions. Archives of Gynecology and Obstetrics. 306 (4), 1299-1311 (2022).
  13. Xu, M., et al. In vitro grown human ovarian follicles from cancer patients support oocyte growth. Human Reproduction. 24 (10), 2531-2540 (2009).
  14. Demeestere, I., Simon, P., Englert, Y., Delbaere, A. Preliminary experience of ovarian tissue cryopreservation procedure: Alternatives, perspectives and feasibility. Reproductive Biomedicine Online. 7 (5), 572-579 (2003).
  15. Demeestere, I., et al. Ovarian function and spontaneous pregnancy after combined heterotopic and orthotopic cryopreserved ovarian tissue transplantation in a patient previously treated with bone marrow transplantation: Case report. Human Reproduction. 21 (8), 2010-2014 (2006).
  16. Gougeon, A. Dynamics of follicular growth in the human: A model from preliminary results. Human Reproduction. 1 (2), 81-87 (1986).
  17. Grosbois, J., Demeestere, I. Dynamics of PI3K and Hippo signaling pathways during in vitro human follicle activation. Human Reproduction. 33 (9), 1705-1714 (2018).
  18. Grosbois, J., Vermeersch, M., Devos, M., Clarke, H. J., Demeestere, I. Ultrastructure and intercellular contact-mediated communication in cultured human early stage follicles exposed to mTORC1 inhibitor. Molecular Human Reproduction. 25 (11), 706-716 (2019).
  19. Oktay, K., et al. Endocrine function and oocyte retrieval after autologous transplantation of ovarian cortical strips to the forearm. Journal of the American Medical Association. 286 (12), 1490-1493 (2001).
  20. Chung, E. H., Lim, S. L., Myers, E., Moss, H. A., Acharya, K. S. Oocyte cryopreservation versus ovarian tissue cryopreservation for adult female oncofertility patients: A cost-effectiveness study. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 38 (9), 2435-2443 (2021).
  21. Walker, C. A., Bjarkadottir, B. D., Fatum, M., Lane, S., Williams, S. A. Variation in follicle health and development in cultured cryopreserved ovarian cortical tissue: A study of ovarian tissue from patients undergoing fertility preservation. Human Fertility. 24 (3), 188-198 (2021).
  22. Simon, L. E., Kumar, T. R., Duncan, F. E. In vitro ovarian follicle growth: A comprehensive analysis of key protocol variables. Biology of Reproduction. 103 (3), 455-470 (2020).
  23. Rice, S., Ojha, K., Mason, H. Human ovarian biopsies as a viable source of pre-antral follicles. Human Reproduction. 23 (3), 600-605 (2008).
  24. Kristensen, S. G., Rasmussen, A., Byskov, A. G., Andersen, C. Y. Isolation of pre-antral follicles from human ovarian medulla tissue. Human Reproduction. 26 (1), 157-166 (2011).
  25. Dong, F. -L., et al. An research on the isolation methods of frozen-thawed human ovarian preantral follicles. International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 7 (8), 2298-2303 (2014).
  26. Lierman, S., et al. Follicles of various maturation stages react differently to enzymatic isolation: a comparison of different isolation protocols. Reproductive Biomedicine Online. 30 (2), 181-190 (2015).
  27. Abir, R., et al. Pilot study of isolated early human follicles cultured in collagen gels for 24 hours. Human Reproduction. 14 (5), 1299-1301 (1999).
  28. Abir, R., et al. Morphological study of fully and partially isolated early human follicles. Fertility and Sterility. 75 (1), 141-146 (2001).
  29. McLaughlin, M., Albertini, D. F., Wallace, W. H. B., Anderson, R. A., Telfer, E. E. Metaphase II oocytes from human unilaminar follicles grown in a multi-step culture system. Molecular Human Reproduction. 24 (3), 135-142 (2018).
  30. Abir, R., et al. Mechanical isolation and in vitro growth of preantral and small antral human follicles. Fertility and Sterility. 68 (4), 682-688 (1997).
  31. Vanacker, J., et al. Enzymatic isolation of human primordial and primary ovarian follicles with Liberase DH: Protocol for application in a clinical setting. Fertility and Sterility. 96 (2), 379-383 (2011).
  32. Amargant, F., et al. Ovarian stiffness increases with age in the mammalian ovary and depends on collagen and hyaluronan matrices. Aging Cell. 19 (11), 13259 (2020).

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Devos, M., Dias Nunes, J., Demeestere, I. Gene Expression Analyses in Human Follicles. J. Vis. Exp. (192), e64807, doi:10.3791/64807 (2023).

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