מאמר זה מציג שתי שיטות המבוססות על הכלאה פלואורסצנטית באתרו כדי לקבוע את התוכן כרומוזומלי X של תאי שחלה ברקמת קליפת השחלות הלא מושתלת ומושתלת מנקבות עם סטיות כרומוזומליות X.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מאמר זה מציג שתי שיטות המבוססות על הכלאה פלואורסצנטית באתרו כדי לקבוע את התוכן כרומוזומלי X של תאי שחלה ברקמת קליפת השחלות הלא מושתלת ומושתלת מנקבות עם סטיות כרומוזומליות X.
מיליוני אנשים ברחבי העולם מתמודדים עם נושאים הקשורים לפוריות. ירידה בפוריות, או אפילו אי פוריות, עשויה לנבוע מסיבות רבות ושונות, כולל הפרעות גנטיות, אשר הפרעות כרומוזומליות הן הנפוצות ביותר. הכלאה פלואורסצנטית באתרו (FISH) היא שיטה ידועה ונפוצה לאיתור סטיות כרומוזומליות בבני אדם. FISH משמש בעיקר לניתוח הפרעות כרומוזומליות בזרעונים של זכרים עם סטיות כרומוזומליות מספריות או מבניות. יתר על כן, טכניקה זו מיושמת לעתים קרובות גם אצל נשים כדי לזהות סטיות כרומוזומליות X הידועות כגורמות לדיסגנזה שחלתית. עם זאת, מידע על התוכן כרומוזומלי X של תאי שחלה מנקבות עם סטיות כרומוזומליות X בלימפוציטים ו / או תאים buccal עדיין חסר.
מטרת מחקר זה היא לקדם מחקר בסיסי לגבי סטיות כרומוזומליות X בנקבות, על ידי הצגת שתי שיטות המבוססות על FISH לזיהוי התוכן הכרומוזומלי X של תאי השחלה. ראשית, מתוארת שיטה לקביעת התוכן הכרומוזומלי X של תאי שחלה מבודדים (ביציות, תאי גרנולוזה ותאי סטרומה) ברקמת קליפת השחלות שלא הושתלה מנקבות עם סטיות כרומוזומליות X. השיטה השנייה מכוונת להערכת ההשפעה של סטיות כרומוזומליות על פוליקולוגנזה על ידי קביעת התוכן הכרומוזומלי X של תאי שחלה של זקיקים משניים ואנטרליים שזה עתה נוצרו ברקמת השחלה, מנקבות עם סטיות כרומוזומליות X לאחר השתלה ארוכת טווח בעכברים מדוכאי חיסון. שתי השיטות יכולות להיות מועילות במחקר עתידי כדי לקבל תובנה לגבי פוטנציאל הרבייה של נקבות עם סטיות כרומוזומליות X.
אי פוריות היא בעיה בריאותית של מערכת הרבייה הגברית או הנשית, המשפיעה על כ -186 מיליון אנשים בגיל הפוריות ברחבי העולם1. לפחות 35% מהזוגות העקרים, אי פוריות נגרמת על ידי הפרעה של מערכת הרבייה הנשית2. ישנם גורמים רבים שיכולים לגרום לאי פוריות נשית, כגון גורמים גנטיים, הפרעות בדרכי המין, תפקוד אנדוקריני, מחלות דלקתיות וטיפול יאטרוגני3.
הפרעות גנטיות קיימות בכ -10% מהנקבות העקרים 4,5. מכל ההפרעות הגנטיות, סטיות כרומוזום X הן הגורם השכיח ביותר לדיסגנזה שחלתית2. מספר מחקרים דיווחו כי סטיות כרומוזומליות X אצל נשים עם תסמונת טרנר (TS) או תסמונת X משולש קשורות לאי ספיקת שחלות מוקדמת עקב אובדן מואץ של תאי נבט או פגיעה באוגנזה 6,7,8.
ניתן לחלק סטיות של כרומוזום X ל: 1) סטיות מספריות, שבהן מספר כרומוזומי X שונה אך כרומוזומי X שלמים; ו-2) סטיות מבניות, שבהן כרומוזום X צבר או איבד חומר גנטי 3,9. סטיות מספריות של כרומוזום X שכיחות יותר מהפרעות מבניות ונגרמות לעיתים קרובות על ידי טעויות ספונטניות במהלך חלוקת התא 3,9. כאשר שגיאה כזו מתרחשת במהלך מיוזה, היא עלולה להוביל לגמטות אנאופלואידיות ובסופו של דבר לצאצאים עם סטיות כרומוזומליות בכל התאים. כאשר פגמים כרומוזומים מתעוררים בתאים סומטיים כתוצאה מטעויות המתרחשות במהלך מיטוזה בשלבים המוקדמים של האונטוגנזה, הדבר עלול להוביל למוזאיקה. אצל אנשים אלה, שני תאים עם תוכן כרומוזומלי X נורמלי ותאים עם סטיות כרומוזומליות X נמצאים.
בשנות ה-80 של המאה ה-20 פותחה שיטה ציטוגנטית הנקראת הכלאה פלואורסצנטית באתרה (FISH) כדי לדמיין ולאתר רצפים ספציפיים של חומצות גרעין על כרומוזומים מטא-פאזיים ובין-פאזיים10,11. טכניקה זו משתמשת בבדיקות DNA עם תווית פלואורסצנטית כדי להיקשר לרצף מסוים בכרומוזום, אשר לאחר מכן ניתן לדמיין באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי.
כיום, FISH נמצא בשימוש נרחב ככלי אבחון קליני ונחשב לתקן הזהב באיתור סטיות כרומוזומליות10. בתחום רפואת הרבייה, ניתוח FISH על זרע שימש כדי לקבל תובנה לגבי התוכן כרומוזומלי X של זרעונים אצל גברים עם סטיות כרומוזומליות מספריות או מבניות בתאים סומטיים12,13,14. מחקרים אלה הראו כי גברים עם סטיות כרומוזומליות היו בסיכון גבוה יותר להיות בעלי תדירות גבוהה יותר של זרעונים אנאופלואידים נוכחים בזרע שלהם בהשוואה לזכרים עם קריוטיפים נורמליים12,13,14.
בניגוד לזרעונים, מעט מאוד ידוע על התוכן כרומוזומלי X של תאי שחלה (כולל ביציות, תאי גרנולוסה/תקה ותאי סטרומה) אצל אנשים עם סטייה כרומוזומלית, כמו גם על ההשלכות האפשריות של אנופלואידיות של תאים אלה על פוטנציאל הרבייה שלהם. סיבה חשובה למידע המועט על הקריוטיפ של תאי השחלות בהשוואה לזרעונים היא העובדה שנשים צריכות לעבור הליך פולשני כגון ניקוב זקיק או ניתוח להשגת ביציות או רקמת קליפת השחלות. לכן, קשה להשיג גמטות נקביות למטרות מחקר.
כיום, מחקר התערבות תצפית מבוצע בהולנד כדי לחקור את היעילות של שימור בהקפאה של רקמת השחלות בנשים צעירות עם TS15. מקטע אחד של רקמת קליפת השחלות של המטופלת היה זמין לזיהוי התוכן כרומוזומלי X של תאי השחלה16,17. במסגרת המחקר פותחה שיטה חדשנית המבוססת על FISH של רקמת קליפת השחלות המנותקת כדי לקבוע אם קיימות סטיות כרומוזומליות בתאי שחלה בנקבות הנושאות סטייה כרומוזומלית בתאים סומטיים שאינם שחלתיים, כגון לימפוציטים או תאים בוקאליים. בנוסף, נקבעה גם השפעת האנאופלואידיות בתאי השחלה על פוליקולוגנזה. לשם כך שונה פרוטוקול FISH מבוסס המאפשר ניתוח של מקטעים היסטולוגיים ברקמת קליפת השחלות לאחר פוליקולוגנזה מלאכותית במהלך השתלת קסנו ארוכת טווח בעכברים מדוכאי חיסון. במחקר זה אנו מציגים שתי שיטות המבוססות על FISH לקביעת התוכן הכרומוזומלי X בתאי שחלה ברקמת קליפת השחלות הלא מושתלת ומושתלת בנקבות עם סטיות כרומוזומליות X, במטרה לשפר את המדע הבסיסי בנושא זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול מחקר TurnerFertility אושר על ידי הוועדה המרכזית למחקר המערב נבדקים אנושיים (NL57738.000.16). במחקר זה התקבלה רקמת קליפת המוח השחלתית של 93 נשים עם TS. חומרים הדורשים אמצעי בטיחות מפורטים בטבלה 1.
טבלה 1: אמצעי בטיחות.
| חומר | הזארד | ||
| חומצה אצטית | כוויות עור חמורות וגירוי של מערכת הנשימה | ||
| קולגנאז | מגרה את העיניים, מערכת הנשימה והעור | ||
| דאפי | מגרה את העיניים, מערכת הנשימה והעור | ||
| DNase I | מגרה את העיניים, מערכת הנשימה והעור | ||
| אתנול | דליק מאוד | ||
| פורמלדהיד | רעיל לאחר שאיפה, בליעה ומגע עם העור | ||
| פורממיד (בבדיקות פלואורסצנטיות) | עלול לפגוע בילד שטרם נולד | ||
| ליבראסה | מגרה את העיניים, מערכת הנשימה והעור | ||
| מתנול | דליק מאוד, רעיל בשאיפה, בליעה ומגע עם העור | ||
| נונידט P40 | מגרה את העור או העיניים | ||
| פפסין | מגרה את העיניים, מערכת הנשימה והעור | ||
| פרוטאינאז K | קשיי נשימה לאחר שאיפה | ||
| קסילן | דליק מאוד, רעיל לאחר שאיפה ומגע עם העור. יש להימנע ממגע עם העיניים. | ||
טבלה 1: חומרים הדורשים אמצעי בטיחות.
1. דגים על תאי קליפת שחלה בודדים מבודדים
2. דגים על קטעי פרפין ברקמת קליפת השחלות המושתלת
הערה: שבר אחד של רקמת קליפת המוח השחלתית המשומרת/מופשרת בהקפאה של 18 נקבות עם TS הושתל בעכברים משולבים חמורים (SCID) למשך 5 חודשים. הליך הקסנוגרפטינג תואר בעבר ונערך באוניברסיטה הקתולית של לוביין (בריסל, בלגיה) בהתאם להנחיות המקומיות של הוועדה לחקר בעלי חיים בנוגע לרווחת בעלי חיים (סימוכין 2014/UCL/MD/007)18,19.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דגים על תאי שחלה מבודדים לפני ההשתלה
רקמת קליפת השחלות בהקפאה מנקבות עם 45,X/46,XX (מטופלת A) או 45,X/46,XX/47,XXX (מטופלת B) TS שימשו להמחשת התוצאות באמצעות פרוטוקול זה. בחולה A, ל-50% מהלימפוציטים היה קריוטיפ 45,X ול-50% היה 46,XX. בחולה B, 38% מהלימפוציטים היו 45,X, 28% היו 46,XX ו-34% היו 47,XXX. בדיקות ספציפיות לצנטרומיר עבור כרומוזום X (ירוק) וכרומוזום 18 כביקורת (אדום) שימשו כדי לקבוע את התוכן כרומוזומלי X של תאי גרנולוזה בודדים, תאי סטרומה וביציות שבודדו מרקמת קליפת השחלות של חולי TS ללא השתלת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ניתוח FISH הוא טכניקה ידועה לזיהוי סטיות כרומוזומליות X בלימפוציטים או תאי buccal של זכרים ונקבותכאחד 10. מספר מחקרים תיארו FISH על גמטות של זכרים עם סטיות כרומוזומליות X, אך מידע מפורט שהתקבל על ידי FISH על תאי שחלה מנקבות עם סטיות כרומוזומליות X עדיין חסר14. מאמר זה מציג שיטות חדשניות המבוססות על FISH כדי לקבוע אם אנופלואידיות קיימת בתאי השחלות של רקמת קליפת המוח השחלתית הלא מושתלת ומושתלת מנקבות עם סטיות כרומוזומליות X.
האתגר העיקרי של הפרוטוק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים מודים למרג'ו ואן בראקל, דומיניק סמיטס, גיום ואן דה זנדה, פטרישיה ואן קליף ומילאן אינטזאר על מומחיותם ועזרתם הטכנית. מקורות מימון: Merck Serono (A16-1395), Goodlife ו-Ferring.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה אצטית | Biosolve BV | 0001070602BS | |
| צנטריפוגה 1200 | Hettich אוניברסלי | 4140 | |
| קולגנאז I | Sigma | 131470 | |
| Coverslip | VWR | 0631-0146 | |
| DAPI | וקטור | H-1200 | |
| DNase I | Roche | 10104159001 | |
| דולבקו s פוספט חוצץ מלח | Lonza | BE17-513Q | |
| EDTA | Merck | 108421 | |
| Eosin-Y | Sigma | 1159350100 | |
| אתנול | EMSURE | 1009832500 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | טכנולוגיית חיים | 10100147 | |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי למקטעים DM4 B | Leica Microsystems | ||
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי A1 | Zeiss AXIO | ||
| בדיקות עם תווית פלואורסצנטית לתאים מנותקים | אבוט דיאגנוסטיקה | CEPX (DXZ1) 05J1023 CEP18 (D18Z1) 05J0818 | |
| בדיקות עם תווית פלואורסצנטית לקטעי רקמות | אבוט דיאגנוסטיקס | CEP X (DXZ1 05J08-023 CEP 18 (D18Z1) 05J10-028 | |
| פורמלדהיד | דבק 108337 | ||
| גלוקוז | מרק | ||
| Dako | S2451 | ||
| חומצה הידרוכלורית | Merck | 1003171000 | |
| תוכנה לעיבוד תמונה תאי קליפת השחלה בודדים (Cytovision 7.7) | Leica Biosystems | ||
| תוכנה לעיבוד תמונה על חתכי פראפין | Leica Application Suitex (3.7.5.24914) | ||
| שקופיות מיקרוסקופ אימונוהיטוכימיה | Dako | K802021-2 | |
| L15 | Lonza | 12-700Q | |
| Liberase DH | Roche | 05 401 151 001 | |
| מיקרוסקופ אור | Zeiss מערב גרמניה | ||
| מגנזיום סולפט | Merck | A335586 | |
| מתנול | Honeywell | 14262-1L | |
| הרכבה בינונית | Vectashield, וקטור | H-1000 | |
| Nonidet P40 | Sigma | 7385-1L | |
| פרפין | Poth Hile | 2712.20.10 | |
| פפסין | סיגמא | P7000-25G | |
| תמיסת מלח חוצצת פוספט (PBS) | Gibco | 11530546 | |
| פלסטיק פיפטה | CooperSurgical | 7-72-4075/1 | |
| אשלגן כלורי | Merck | 1049361000 | |
| Proteinase K | Qiagen | 19131 | |
| מיקרוטום סיבוב HM 355S | תרמו מדעי | ||
| Dahlhausen | 11.000.00.515 | ||
| שקופית לדגים על תאים מנותקים | תרמו מדעי | J1810AM1JZ | |
| נתרן ביקרבונט | סיגמא | 55761-500G | |
| נתרן ציטראט סטנדרטי (SSC) | פישר מדעי, Invitrogen | 10515203 | |
| סטריאומיקרוסקופ IX 70 | אולימפוס | ||
| Dako | GV80511-2 | ||
| Trypsin | Sigma | T4799 | |
| Tween-20 | ThermoFisher | 85113 | |
| Xylene | BOOM | 760518191000 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.