במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול המתאר כיצד לבודד זקיקי שחלות אנושיות מרקמת קליפת המוח שהוקפאה והופשרה כדי לבצע ניתוחי ביטוי גנים.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול המתאר כיצד לבודד זקיקי שחלות אנושיות מרקמת קליפת המוח שהוקפאה והופשרה כדי לבצע ניתוחי ביטוי גנים.
השחלה היא איבר הטרוגני המורכב מסוגי תאים שונים. כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים המתרחשים במהלך folliculogenesis, לוקליזציה של חלבונים ביטוי גנים יכול להתבצע על רקמה קבועה. עם זאת, כדי להעריך כראוי את רמות ביטוי הגנים בזקיק אנושי, יש לבודד מבנה מורכב ועדין זה. לפיכך, פותח פרוטוקול מותאם שתואר בעבר על ידי מעבדתו של וודרוף כדי להפריד זקיקים (הביצית ותאי הגרנולוסה) מסביבתם. רקמת קליפת המוח השחלתית מעובדת תחילה באופן ידני כדי להשיג שברים קטנים באמצעות שני כלים: חותך רקמות ומסוק רקמות. לאחר מכן הרקמה מתעכלת אנזימטית עם 0.2% collagenase ו-0.02% DNase למשך 40 דקות לפחות. שלב העיכול הזה מבוצע ב 37 ° C ו 5% CO2 והוא מלווה pipetting מכני של המדיום כל 10 דקות. לאחר הדגירה, הזקיקים המבודדים נאספים ידנית באמצעות פיפטה מיקרוקפילרית מכויילת תחת הגדלה במיקרוסקופ. אם זקיקים עדיין נמצאים בחתיכות הרקמה, ההליך הושלם עם microdissection ידני. הזקיקים נאספים על קרח בתווך תרבית ונשטפים פעמיים בטיפות של תמיסת מלח חוצצת פוספט. הליך עיכול זה חייב להיות מבוקר בקפידה כדי למנוע הידרדרות זקיק. ברגע שנראה שמבנה הזקיקים נפגע או לאחר מקסימום של 90 דקות, התגובה נעצרת עם תמיסת חסימה של 4 מעלות צלזיוס המכילה 10% נסיוב בקר עוברי. יש לאסוף לפחות 20 זקיקים מבודדים (בגודל של פחות מ-75 מיקרומטר) כדי לקבל כמות מספקת של RNA כולל לאחר מיצוי RNA עבור תגובת שרשרת כמותית של פולימראז בזמן אמת (RT-qPCR). לאחר החילוץ, הכימות של סך הרנ"א מ-20 זקיקים מגיע לערך ממוצע של 5 ננוגרם/מיקרוליטר. לאחר מכן הרנ"א הכולל משועתק לאחור ל-cDNA, והגנים המעניינים מנותחים עוד יותר באמצעות RT-qPCR.
השחלה היא איבר מורכב המורכב מיחידות תפקודיות ומבניות, כולל הזקיקים בתוך קליפת המוח והסטרומה. פוליקולוגנזה, התהליך של הפעלת זקיקים, גדילה והבשלה ממצב שקט קדמוני לזקיק בוגר המסוגל להיות מופר ולתמוך בהתפתחות עוברית מוקדמת, נחקר רבות במחקר1. חשיפת המנגנונים המניעים תופעה זו עשויה לשפר את טיפולי הפוריות לנשים2. ניתוחים על רקמה אנושית קבועה מאפשרים הערכה של ביטוי חלבונים ולוקליזציה של גנים בתוך היחידות התפקודיות של השחלה 3,4. עם זאת, נדרשות טכניקות ספציפיות כדי לנתק את הזקיקים מקליפת המוח שמסביב כדי להעריך במדויק את רמות ביטוי הגנים בתוך זקיקי השחלות. לפיכך, במחקר קודם פותחה טכניקת בידוד זקיקים המאפשרת ניתוח של ביטוי גנים ישירות מהיחידה התפקודית של השחלה5. גישות שונות פותחו, כגון עיכול אנזימטי ו / או בידוד מכני, כמו גם מיקרודיסקציה לכידת לייזר, המאפשרים בידוד זקיק בתוך פיסת רקמה 6,7,8,9. בידוד זקיקים נמצא בשימוש נרחב, ברקמת שחלה אנושית או חייתית, כדי להעריך את פרופילי ביטוי הגנים של זקיקים בכל שלבי ההתפתחות10,11,12. עם זאת, הליך בידוד אופטימלי צריך לקחת בחשבון את המבנה השביר של הזקיק בתוך קליפת המוח הצפופה, ולכן, צריך להתבצע בזהירות כדי למנוע כל נזק7. כתב יד זה מתאר פרוצדורה, שאומצה מפרוטוקול שתואר על ידי מעבדתו של וודרוף, לבידוד זקיקים אנושיים מקליפת המוח השחלתית שהוקפאה והופשרה לצורך ביצוע ניתוחי ביטוי גנים13.
השלב הראשון של בידוד זקיק השחלות מרקמה אנושית קפואה הוא הליך ההפשרה. תהליך זה מבוצע על בסיס הפרוטוקול הקליני המשמש להשתלת רקמת שחלה קפואה, כפי שתואר קודם לכן14,15. התהליך נועד להסיר את החומרים cryoprotectant על ידי שטיפת קליפת השחלה בריכוז יורד של המדיום. לאחר מכן, הרקמה מקוטעת לפני בידוד אנזימטי ומכני כדי לאחזר את הזקיקים. זקיקים בשלבים שונים ניתן להבחין באמצעות סטריאומיקרוסקופ עם הגדלה גבוהה אופטיקה באיכות טובה על מנת לבודד את אלה המעניינים. כל זקיק מבודד נמדד באמצעות סרגל המשולב במיקרוסקופ, וניתן לאגד את הזקיקים בהתאם לשלב ההתפתחותי שלהם: זקיקים ראשוניים (30 מיקרומטר), זקיקים ראשוניים (60 מיקרומטר), זקיקים שניוניים (120-200 מיקרומטר) וזקיקים אנטראליים (>200 מיקרומטר)16. סיווג נוסף יכול להתבצע על פי המורפולוגיה של הזקיקים: לזקיקים ראשוניים יש שכבה אחת של תאי גרנולוזה שטוחים (GCs), לזקיקים ראשוניים יש שכבה אחת של GCs קובואידיים, לזקיקים משניים יש לפחות שתי שכבות של GCs קובואידיים, ונוכחות חלל בין ה- GCs מאפיינת את השלב האנטראלי. כאשר זקיקים של עניין נבחרים, מיצוי RNA מבוצע. הכמות והאיכות של הרנ"א מוערכות לפני תגובת שרשרת כמותית של פולימראז בזמן אמת (RT-qPCR) (איור 1).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרויקט זה אושר על ידי הוועדה האתית של בית החולים ארסמה (בריסל, בלגיה). המטופלת שנכללה בפרוטוקול זה עברה הקפאת רקמת שחלה (OTC) לשימור פוריות לפני החשיפה לכימותרפיה בשנת 2000. המטופלת חתמה על הסכמה מדעת בכתב לתרום את שאריות הרקמה הקפואה שלה למחקר בתום תקופת האחסון.
1. הפשרה של רקמת שחלה בהקפאה
2. בידוד זקיקים
הערה: כל הניסויים נערכים באמצעות חומרים נטולי RNase ומתחת למכסה מנוע אנכי.
3. מיצוי RNA
הערה: מיצוי RNA מתבצע בהתאם להוראות שסופקו עם ערכת מיצוי RNA על ידי התאמת נפחי elution.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות הליך בידוד זה, הנסיין יכול לשלוף זקיקים מסביבת סטרומה כדי לבצע ניתוחים ספציפיים של ביטוי גנים. בהתבסס על גודל ומורפולוגיה של זקיקים, ניתן להבדיל בין השלבים השונים של folliculogenesis. הנסיין יכול לבחור זקיקים מעניינים על פי גודלם באמצעות פיפטה מיקרוקפילרית מותאמת. על ידי שימוש במיקרו-נימים של מקסימום 75 מיקרומטר, ניתן להבחין בין זקיקים ראשוניים וזקיקים ראשוניים לזקיקים משניים, אנטראליים ובוגרים. יתר על כן, הנסיין יכול לאשר את שלב הזקיק על פי מורפולוגיית הזקיק. כאשר חוקרים את הפעלת הזקיקים נבחרים זקיקים שקטים וזקי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שימור בהקפאה של רקמת השחלה הוא גישה מבטיחה לשימור פוריותן של חולות סרטן. במרפאה, רקמת קליפת המוח המופשרת מושתלת בחזרה למטופלת לאחר הפוגה, ומאפשרת את חידוש תפקוד השחלות והפוריות19,20. מלבד השימוש הקליני, ניתן לתרום גם שאריות של שברי שחלות למחקר בסוף תקופת האחסון כדי לחקור את המנגנונים המווסתים את הפוליקולוגנזה. יתר על כן, רקמה זו שימושית במיוחד לפיתוח חלופות להשתלה כאשר היא אינה אפשרית, כגון מערכות תרבית חוץ גופית או שחלות מלאכותיות. עם זאת, שינויים בתוך ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מצוינות במדע (EOS) (ID: 30443682). I.D. הוא חוקר עמית ב- Fonds National de la Recherche Scientifique de Belgique (FNRS).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| צלחת פטרי מרושתת 2 מ"מ | Corning | 430196 | |
| 2100 מכשיר ביואנלייזר | Agilent | G2939BA | |
| 2100 תוכנת מומחה | Agilent גרסה B.02.08.SI648 | ||
| צלחת 4 בארות | Sigma Aldrich | D6789 | |
| צלחת 6 בארות | Carl Roth | EKX5.1 | |
| Agilent סך הכל RNA 6000 ערכת פיקו | Agilent | 5067-1513 | |
| חומצה אסקורבית | Sigma Aldrich | A4403 | |
| מכלולי צינור שואב עבור פיפטות מיקרו-נימיות | Sigma Aldrich | A5177 | |
| צנטריפוגה | Eppendorf | 5424R | |
| קולגנאז IV | LifeTechnologies | 17104-019 | |
| DMSO | Sigma Aldrich | D2650 | |
| DNase | Sigma Aldrich | D4527-10kU | |
| FBS | Gibco | 10270-106 | |
| GoScript טרנסקריפט הפוך טרנסקריפטאז | Promega | A5003 | |
| HSA | CAF DCF | LC4403-41-080 | |
| Leibovitz-15 | LifeTechnologies | 11415-049 | |
| L-גלוטמין | סיגמא אולדריץ' | G7513 | |
| McCoy' s 5A + ביקרבונט + Hepes | LifeTechnologies | 12330-031 | |
| קוצץ רקמות McIlwain | Stoelting | 51350 | |
| מיקרו-נימי RI EZ-Tips 200 ומיקרו; m | CooperSurgical | 7-72-2200/1 | |
| מיקרו-נימי RI EZ-Tips 75 ומיקרו; m | CooperSurgical | 7-72-2075/1 | |
| NanoDrop 2000/2000c תוכנת הפעלה | ThermoFisher | גרסה 1.6 | |
| ספקטרופוטומטר NanoDrop | ThermoFisher | 2000/2000c | |
| פניצילין G | Sigma Aldrich | P3032 | |
| PowerTrack SYBR ירוק מאסטר מיקס | ThermoFisher | A46109 | |
| פריימרים: GDF9 | F: CCAGGTAACAGGAATCCTTC R: GGCTCCTTTATCATTAGATTG | ||
| פריימרים: HPRT | F: CCTGGCGTCGTCGTGATTAGATGAT R: GAGCACACAGAGGGCTACAA | ||
| פריימרים: Kit Ligand | F: TGTTACTTTCGTCATTCTCTCTGG R: AGTCCTCTCCATGCAAGTT | ||
| QPCR בזמן אמת Quantstudio 3 | ThermoFisher | A33779 | |
| ערכת בידוד RNA כוללת RNAqueous-micro | ThermoFisher | AM1931 | |
| סלניום | סיגמא אולדריץ' | S9133 | |
| נתרן פירובט | סיגמא אולדריץ' | S8636 | |
| סטריאומיקרוסקופ | ניקון | SMZ800 | |
| סטרפטומיצין סולפט | סיגמא אולדריץ' | S1277 | |
| סוכרוז | סיגמא אולדריץ' | S1888 | |
| Thermo Scientific Forma Series II מעטפת מים CO2 אינקובטורים | ThermoFisher | 3110 | |
| תומאס סטדי-ריגס פורס רקמות | תומס סיינטיפיק | 6727C10 | |
| טרנספרין | רוש |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה