חלק א 'נבט השתלת בעכברים
1. הכנת עכברים הנמענים
- מקבלי צריך להיות סובלני immunologically (או התאמה גנטית תורמים או החיסון לקוי) על התאים testis התורמות.
- לנמענים צריכה להיות גם נטולת טבעי של spermatogenesis (למשל w / w-V עכברים) או מדולדל של בתאי הנבט אנדוגניים. תא חיידק דלדול ניתן להשיג על ידי הקרנה או תרופות כימותרפיות כגון busulfan. בפרוטוקול זה, אנו מתארים את שיטת הכנת עכברים נמענים עם busulfan.
- פנקו את מקבלי בשבוע 4-6 של גיל באמצעות הזרקת ה-IP של busulfan. המינון האופטימלי של busulfan הוא זן תלויים. ב זנים נפוצים נמענים, במינון של 40-50 מ"ג / ק"ג מספיקה כדי לרוקן בתאי הנבט אנדוגני (לדוגמא 44 מ"ג / ק"ג של עכברים בעירום, 50 מ"ג / ק"ג של B6/129 מקבלי F1).
- לפזר אבקת busulfan ב DMSO ולאחר מכן להוסיף נפח שווה של מים מזוקקים לא סטריליתהו את הריכוז הסופי של 4 מ"ג / מ"ל. שמור על פתרון חמים ב 35-40 ° C לפני השימוש, כדי למנוע משקעים של busulfan. מחק פתרון אם משקעים הוא ציין.
- לאחר הטיפול busulfan, לאפשר לפחות חודש לפני השימוש הנמענים. הנמענים ניתן להשתמש בין חודש 1 ו - 3 חודשים לאחר busulfan הטיפול.
2. הכנת בטפי להחדרת נוזלים microinjection
- בחר בטפי להחדרת נוזלים זכוכית בורוסיליקט (צינורות נימי) בקוטר חיצוני 1.0 מ"מ, קוטר פנימי 0.75 מ"מ, אורך של 3 אינץ'.
- Siliconize בטפי להחדרת נוזלים זכוכית עם Sigmacote, לשטוף בטפי להחדרת נוזלים עם מתנול ולפוצץ יבש.
- משוך את בטפי להחדרת נוזלים באמצעות חולץ פיפטה. שונות חולץ מכונות פיפטה יש הגדרות שונות, ולכן, לבדוק כמה הגדרות. בדרך כלל, הגדרה דומה לזה המשמש להכנת בטפי להחדרת נוזלים enucleation יפעלו.
- לשבור את הטיפים פיפטה תחת מיקרוסקופ לנתח לפני השימוש כדי להשיג בקוטר של כ 50 מיקרומטרבקצה.
3. הכנת תאים התורם להשתלה
- Choise של זן תורם תלויה השאלה הניסוי למד. אם כימות של spermatogenesis משמש נקודת הסיום, שימוש תורמים עם סמן גנטי לזיהוי בקלות כגון Lac-Z (למשל B6.129S7-Gt (רוזה) 26Sor / J מ ג'קסון מעבדה) או GFP (למשל C57BL/6-Tg ( החטיבה-EGFP) 1Osb / J מ ג'קסון מעבדה).
- הכן 7 מ"ל של collagenase ב DMEM ב 1 מ"ג / מ"ל, 4 מ"ל של טריפסין-EDTA (0.25% טריפסין בתוספת 1 מ"מ EDTA), ו 2 מ"ל של DNase ב DMEM ב 7 מ"ג / מ"ל. סכום זה נועד לעכל 2 עכבר האשכים התורמות.
- איסוף האשכים בסביבה נקייה מחיידקים, ולהסיר albuginea Tunica. מורחים seminiferous tubules בעדינות עם מלקחיים עדינים כדי להקל על עיכול אנזימטי.
- העברת tubules לתוך collagenase, דגירה על 37 מעלות צלזיוס למשך 5-10 דקות, ו להתסיס לעתים קרובות.
- לשטוף tubules פעמיים ספינינג (200-300 גרם דקות 3) מחדש השעיית בע"א PBS W / O 2 + +
- מחדש להשעות tubules טריפסין ב-EDTA ולנער עד שהם הופכים דביקים מעונן. לפקח על מערכת העיכול של tubules ב 37 מעלות צלזיוס כפי שהיא צריכה להתרחש בתוך דקות 1-2.
- הוסף DNase ולנער היטב. דגירה של 1-2 דקות.
- הוסף 3 מ"ל של FBS להפסיק את הפעולה של אנזימים.
- תא ההשעיה מסנן באמצעות רשת ניילון עם גודל הנקבוביות 40-70 מיקרומטר להסיר תאים / רקמות גושים.
- איסוף התאים ב 600 גרם של 5 דקות מחדש להשעות התאים כמות קטנה של DMEM (<100 μl).
- ספירת תאים ולהתאים את עוצמת הקול לריכוז הסופי הרצוי (בדרך כלל 100 x 10 6). שמור על השעיית התא על קרח לפני השימוש.
- Busulfan שטופלו כל אחד testis העכבר יהיה מלא μl רק 10-15 ההשעיה התא. בשל דליפת פסולת פוטנציאל, שואפים להיות 30-50 μl לכל testis.
4. הליך ההשתלה (איור 1)
- לטשטש את מקבלי בעקבות הפרוטוקולים שאושרו.
- מקום הגבישכיבה וכן בניתוח להכין את אזור הבטן. לעשות ~ 1cm חתך קו האמצע בטן לחשוף את דופן הבטן. להרים את דופן הבטן באמצעות מלקחיים קטנים בנקודת הקו הלבן, כדי למנוע מקרי פציעה של אברי הבטן, ולהמשיך לעשות ~ 0.5 ס"מ חתך את קו האמצע של דופן הבטן על מנת לחשוף את חלל הצפק.
- השתמש אחד מלקחיים איריס להחזיק את דופן הבטן, ולהשתמש עוד זוג מלקחיים איריס לחפש כריות שומן המחוברים יותרת האשך ו testis בחלל הצפק. משוך בעדינות את כרית השומן החוצה עד testis הוא exteriorized ואת העורק יותרת האשך האשכים נראים בבירור. לעבוד על אחד testis בכל פעם.
- הנח וילון סטרילית דק עשוי כרטיסיות autoclaved כרית מתחת testis שומן / זיהוי חזותי טוב יותר (לא חובה). וילון עובד גם לספוג נוזלים.
- הוסף טיפה של צבע כחול Trypan אל ההשעיה התא בזהירות לטעון את ההשעיה התא polyethyצינורות Lene מחובר מזרק 1 מ"ל. חבר את הצינורית נכנסה צינורות בעדינות לכפות השעיה התא אל פיפטה על ידי הפעלת לחץ על המזרק.
- לזהות את צינורות efferent (כלומר לחבר את testis אל יותרת האשך) ובעדינות להסיר רקמת שומן סביב הצינורות. לעבוד בזהירות הצינורות ואת קרום סביבם הם שקופים.
- בזהירות להכניס פיפטה לתוך צינור בצרור של צינורות efferent, בעדינות חוט כמה מ"מ לכיוון האשכים.
- תוך מניעת העברת פיפטה זריקה, להגיע המזרק בעדינות לדכא את הבוכנה של המזרק על מנת להבטיח כי ההשעיה זורם לתוך testis rete ו seminiferous tubules להתחיל למלא.
- שיעור הזרקת זרימת ההשעיה התא מווסת על ידי לחץ אצבע. למנוע עליה פתאומית בלחץ, לעקוב אחר התנועה של השעיה ב tubules.
- לעצור את הזריקה כאשר כמעט כל משטח tubules מולאו לפני testis מתחיל BECOme איסכמי.
- להחזיר את testis לחלל הבטן. חזור על התהליך על testis הנגדי. לתפור את דופן הבטן עם תפר 6-0 משי לסגור את העור עם קליפים הפצע מתכת. לפקח על עכברים כרית חימום עד להחלמה מלאה.
5. ניתוח של אשכים הנמענים
- אפשר 2-4 חודשים לאחר ההשתלה לפני ניתוח.
- להרדים את העכבר מקבל על פי טיפול בבעלי חיים הנחיות שימוש ולאסוף testis ואת יותרת האשך לתוך PBS. כאשר המתח Lac-Z מהונדס התורם נעשה שימוש, יותרת האשך יכול לשמש כביקורת מכתים חיובית שכן יש פעילות אנדוגני בטא galactosidase.
- עבור זיהוי של תאים על ידי התורם מכתים Lac-Z, לתקן testis שעה 1-2 על 4 מעלות צלזיוס paraformaldehyde 4% (PFA) ב PBS. יש לשטוף 3 x 30 דקות בטמפרטורת החדר lacZ לשטוף המאגר.
- דגירה בין לילה ב 37 ° C בתמיסה מכתים lacZ. Testis ניתן מוכתמת כולה או אחרי פיזוראת tubules.
- תקן ולאחסן ב 10% נייטרלי שנאגרו פורמלין. אם חלקים יש צורך להשתמש באדום מהר נייטרלי כמו נגד הכתם.
חלק ב 'מחוץ לרחם xenografting בעכברים
(מתוך Dobrinski ו Rathi 2008 15, רודריגז סוסה, et al. 2011 16).
1. אוסף של רקמות התורם
- להשיג רקמת אשך על ידי סירוס או ביופסיה מזכר התורם.
- מקום testis ב PBS או ביופסיות לתוך המדיום תרבות, שמירה על תנאים סטריליים.
- שמור על רקמות שנאספו על הקרח והובלה למעבדה.
2. הכנת רקמות התורם
- בצע בשכונה תרביות רקמה כדי לשמור על סטריליות.
- לשטוף את כל testis בקרח קר אנטיביוטיקה PBS המכילים פעמיים עד שלוש פעמים לפני העברת לתוך צלחת תרבות עם PBS. במקרה של ביופסיות, לשטוף את שברי testis פעמיים עד שלוש פעמים עם Medi-קרח תרבותאום המכיל אנטיביוטיקה ידי מסתובב ב 150 דקות 2 ו resuspending במדיום קר כקרח טרי התרבות.
- על האשכים שלמים, הסר vaginalis Tunica על ידי ביצוע חתך על פני השטח ואת extrude את testis. הסר testis כל המבנים לספח (חבל הזרע, יותרת האשך, רקמת חיבור). לשטוף את האשכים פעם בקור PBS והעברה לתוך צלחת תרבות עם PBS.
- מוציאים בזהירות את albuginea Tunica של testis באמצעות להב אזמל וזוג מספריים. אם testis הוא קטן מאוד, Tunica ניתן להסיר על ידי כיווץ רקמת האשכים מתוך Tunica דרך חתך קטן עשה בצד אחד כשהוא אוחז Tunica עם זוג מלקחיים קטנים בצד השני.
- בהתאם לגודל של testis או רקמת אשך כולו ניתן לחתוך לחתיכות קטנות של כ 1-2 מ"מ 3 בגודל באמצעות מלקחיים מעוקלים ולהב אזמל, או חתיכות גדולות של רקמת אשך יכול 1 להסיר testis ואז חתוך קטןחתיכות. כל זה צריך להיעשות בינוני קר כקרח תרבות בתנאים סטריליים בצלוחית קטנה תרבות (60 x15 מ"מ).
- להעביר את שברי רקמות מוכנים בינוני קר כקרח תרבות תרבות מנות קטנות על הקרח עד השתלת.
3. סירוס של הנמען העכבר
- לטשטש את העכבר מעל ולהכין בתחום כירורגית סטרילית ידי מסיכה לשיער (אין צורך בעכברים עירום), מנגב עם אתנול 70% והפתרון בבטאדין.
- הפוך את 0.5 -1 העור הגחון ס"מ חתך קו האמצע לחשוף את דופן הבטן.
- בזהירות לחשוף את testis, העורק האשכים יותרת האשך כמתואר PartA, 4.2-4.3.
- לנתק את הזנב של epidydimis מ gubernaculum ידי דיסקציה קהה.
- ולקשור את העורק האשכים, ו VAS את הזרע יחד עם כלי הדם עם משי, וסעיף המבנים ligated על ידי חיתוך בין testis ואת הקשר.
- לחזור על התהליך עבור הערוץnd testis.
- לתפור את דופן הבטן עם אחד או שניים התפרים.
- לסגור את החתך בעור עם אחד או שני קליפים מישל.
4. חוץ רחמי xenografting
- מקמו את העכבר שכיבה הגחון ולהכין שדה כירורגי סטרילי על גבו כנ"ל.
- בהתאם לאופן שתלי רבים כדי להיות מוכנס (בדרך כלל 4-8/mouse), להפוך את ~~~HEAD=NNS 0.5 ס"מ חתכים בעור ארוכים בכל צד של קו אמצע של החלק האחורי של העכבר.
- השתמש מלקחיים לקיים גבול חתך את העור, ולגרום חלל תת עורית על ידי מתגרה מזה רקמת חיבור באמצעות מספריים.
- באמצעות מלקחיים במקום איריס פיסת רקמה testis עמוק לתוך חלל תת עורית, מחזיק את הגבול של חתך את העור עם עוד מלקחיים איריס.
- לסגור את החתך בעור עם קליפ מישל 1 ולשמור העכבר על כרית חימום עד שהוא מתחיל להתאושש מן ההרדמה.
- מעבירים את העכבר לכלוב עם בידוד שותף נוסףגרסה וצג עד עכברים הם התאוששו באופן מלא.
5. אוסף של xenografts testis עבור ניתוח קצירת הזרע
- להרדים את העכבר המארח לפי טיפול בבעלי חיים הנחיות שימוש, ולעשות חתך בעור לאורך קו האמצע של העור האחורי בורח הזנב עד הצוואר ועור פתוח. זה חושף את שתלי אשר ניתן לאתר גם על הרקמה התת עורית או לעיקול על העור.
- בזהירות להסיר את שתלי באמצעות מלקחיים זוג וזוג מספריים.
- שיא מספר גודל שתלי, התאושש משקל שתלי בודדים.
- לאחזר את שלפוחית הזרע מהבטן של העכבר ולהקליט את משקלם כאינדיקציה ייצור הטסטוסטרון על ידי רקמת מורכבים.
- לניתוח היסטולוגית
- להשעות xenografts לתוך בקבוקון המכיל מדגם הפתרון של Bouin (או מקבע אחר) בנפח ~~~V 10x של xenograft, ואת בקבוקון התווית כראוי.
- לדגורלילה במקרר לאחר מכן לשטוף לפחות 3 פעמים באתנול 70% במרווחים של 24 שעות רצוי.
- המשך לעיבוד הטבעה ב פרפין.
- על קצירת הזרע
- לשטוף xenografts ידי ספינינג אותם ב 300 גרם דקות 1 ו resuspending אותם אנטיביוטיקה תרבות בינוניים המכילים.
- גזור שתלי לחתיכות קטנות לקצץ בזהירות עם מלקחיים במנה רקמות תרבות המכילה 3-5 מ"ל של מדיום התרבות.
- רקמת טחון מסנן דרך מסננת תא 40 מיקרומטר.
חלק ב ג נציג תוצאות
1. תא חיידק השתלת
אם ההשעיה המושתל התא התורם מכיל בתאי גזע spermatogonial הנושאים סמן גנטי כגון transgene LacZ, קולוניזציה של SSCs התורמות ב testis הנמענים ניתן דמיינו ידי מכתים X-gal כמו קטעים כחולים ייחודיים של SEMiniferous tubules אחרי חודש 2-3 לאחר השתלת 3 (איור 2 א). המושבה ומבוססת צריך למתוח ארוכה בצבע כחול כהה של מגזרים מלא לחלוטין עם שניים או יותר שכבות של תאים כחולים למרכז, ואזורים צבעונית יחסית חלשות בשני הקצוות שבו רשת אחת, יחד או קבוצות קטנות של תאים כחולים ניכר 3 (איור 2 ב). חתך של האזור הכהה אבובית seminiferous כחול צריך לחשוף מבוססת היטב ומאורגנת היטב עם spermatogenesis בתאי הנבט כחולים בשלבים בידול שונים (איור 2 ג).
2. Testis רקמות xenografting
הכדאיות של רקמת אשך לאחר ההשתלה קשורה ביחס הפוך שלב התפתחותי של התורם; את התוצאה הטובה ביותר מתקבלת כאשר רקמה זכרים בני יומם משמש, תוך הרקמה הבוגרת מראה נטייה גבוהה להתנוון ולמות 17-21. באופן כללי, ההצלחה xenograft פוחתת ככל רקמות התורם עובר ליiosis של הגל הראשון של spermatogenesis. זמן לפיתוח מלא של רקמות התורם בשלה spermatogenesis המלא הוא מין מסוים, ולעתים קרובות מעט קצר יותר בהשוואה האשכים באתרם. מספר tubules seminiferous עם spermatogenesis המלא משתנה בהתאם למין. בעוד כבשים, עזים וחזירים, כי מספר גדול מ 50%, בבקר וחתולים הוא פחות מ 15% 14 (איור 3).

באיור 1. תא חיידק הליך ההשתלה. מקום לנמענים שכיבה הגב לאחר הרדמה עושים ~ 0.4 אינץ' חתך בבטן קו האמצע (א). לחשוף testis בנסיגה משטח שומן מחוברת יותרת האשך ו testis ואת המקום וילון דק מתחת משטח סטרילי testis שומן / זיהוי חזותי טוב יותר (B). מקם את testis ואת יותרת האשך, כך צינורות efferent קבורים כרית שומן ניכרים (C, D, E). תעודת זהותהישות צינורות efferent בעדינות להסיר רקמת שומן סביב הצינורות. פיסת נייר פלסטיק צבעוני או ניתן למקם מתחת הצינורות עבור הדמיה טוב יותר (G). לשבור או לטחון את קצה הצינורית על פי גודל של צינורות ותא מטען ההשעיה לתוך פיפטה (H). בזהירות להכניס פיפטה לתוך צינור בצרור של צינורות efferent, בעדינות חוט כמה מ"מ לכיוון האשכים (החץ H מראה את הכיוון של פיפטה הזרקת השחלה). Testis עם זריקה מוצלחת tubules seminiferous מוצג (אני). TS: testis, פרקים: יותרת האשך.

איור 2. תוצאות עבור נציג תא נבט השתלת א) testis הזריק מוכתמים X-gal. הקטעים הכחולים של tubules seminiferous מייצגים במושבות שהוקמו מתוך SSCs התורמות הטרנסגניים (LacZ transgene). ב) הגדלה גבוהה של המושבה SSC ב 3 חודשים לאחר ההשתלה. הדואר באזור כחול כהה במרכז מייצג spermatogenesis מלא האזורים התכולים בקצוות מייצגים הרחבה הולכת וגדלה של המושבה. ג) בסעיף היסטולוגית של אבובית כהה seminiferous כחול (3 חודשים לאחר השתלת) מראה spermatogenesis מאורגן היטב. ברים בקנה מידה B ו-C הם 200 מיקרומטר ו 30 מיקרומטר, בהתאמה. (איורים עיבוד Annu Rev Cell התפתחות Biol 2008,. 24:263-86 ו Biol Reprod יוני 1999,. 60 (6) :1429-36).

איור 3. חוץ רחמי xenografting של רקמת אשך בוגרת מבעלי חיים גדולים לעכברים immunodeficient. רסיסי testis התורמות לא מפותחים (~ 1 מ"מ 3) המושתלים מתחת לעור הגב של עכברים immunodeficient (א ') מסוגלים לשרוד ולהגיב gonadotropins עכבר. כתוצאה מכך, רקמת אשך עובר פיתוח מלאה, כולל הקמת זרע להפריה המוסמכת (ב '). לאחר xenografts testis נאספים (C)הם יכולים לשמש לניתוח או לקבל זרע (ד ') עבור ICSI (E) וייצור העובר (F). ברים שווים 50 מיקרומטר (B, E ו-F) או 10 מיקרומטר (ד). (שונה מ-רודריגז סוסה ו Dobrinksi 2009 14).