פרוטוקול זה מתאר שיטות לניתוח ביוץ טבעי ומושרה ב-Lagostomus maximus, כולל התאוששות הביציות לאחר ביוץ ספונטני, הורמונלי או ביוץ מושרה על ידי פלזמה זרעית. הוא מספק מסגרת מקיפה לחקר תגובתיות השחלות ופיזיולוגיית הרבייה במודל יונקי פוליביצתי מאוד.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר שיטות לניתוח ביוץ טבעי ומושרה ב-Lagostomus maximus, כולל התאוששות הביציות לאחר ביוץ ספונטני, הורמונלי או ביוץ מושרה על ידי פלזמה זרעית. הוא מספק מסגרת מקיפה לחקר תגובתיות השחלות ופיזיולוגיית הרבייה במודל יונקי פוליביצתי מאוד.
הוויזקאצ'ה של מישורי דרום אמריקה, Lagostomus maximus, מוכר כמין היונק עם שיעור הביוץ הגבוה ביותר, שיכול להגיע עד 300 ביציות. ניתן לבחון את תופעת פוליבולציה מרשימה זו באמצעות מספר גישות מתודולוגיות המשקפות את הפיזיולוגיה הרבייתית הייחודית שלה. הביוץ הטבעי מוערך על ידי שחרור ביציות בעונת הרבייה, מה שמספק תובנות לגבי מנגנוני הביוץ הספונטניים של המין, כאשר הביציות מתאוששות על ידי שטיפת צינור הביצים וקרני הרחם. בנוסף, השראה ניסיונית של ביוץ באמצעות הורמונים חיצוניים, כגון גונדוטרופינים, מאפשרת הערכה מבוקרת של תגובתיות השחלות ומציעה מודל חשוב להבנת ויסות אנדוקריני במכרסמים היסטריקוגנתיים. גישה שלישית כוללת שימוש בפלזמה זרעית אוטולוגית כטריגר פיזיולוגי לביוץ, ומדגישה את הקיום המשותף של מנגנונים מושרים וספונטניים במין זה. יחד, טכניקות אלו לא רק מסבירות את הדינמיקה של גיוס זקיקים ושחרור ביציות, אלא גם מקמנות את L. maximus כמודל השוואתי לביולוגיה רבייתית, עם השלכות תרגומיות פוטנציאליות להבנת בקרת הביוץ ביונקים.
הוויזקאצ'ה של מישורי דרום אמריקה (Lagostomus maximus) הוא מכרסם היסטריקוגנת המתאפיין בפיזיולוגיה רבייתית יוצאת דופן, המאופיין בקצב ביוץ יוצא דופן שיכול לעבור 300 ביציות במחזור 1,2. תכונה ייחודית זו מיקמה את L. maximus כמודל טבעי לחקר תפקוד השחלות ושליטה בביוץ ביונקים 3,4,5,6,7,8,9,10,11.
בניגוד לבייצים ספונטניים טיפוסיים, L. maximus מציג מנגנוני ביוץ ספונטניים ומושרים2. דואליות זו, בשילוב עם גדילה זקיקית מסיבית וביוץ אסינכרוני, מאתגרת גישות קונבנציונליות המבוססות אך ורק על נקודות קצה אנדוקריניות או היסטולוגיות 4,12,13,14. כתוצאה מכך, השימוש בטכניקות ישירות וכמותיות הוא חיוני לקביעת הזמן והיקף שחרור הביציות במדויק.
נקבות ויסקאסה בוגרות הושגו מאוכלוסייה טבעית שהתחזקה ב-Estación de Cría de Animales Silvestres (ECAS), פארק פריירה איראולה, בראזאטגי, מחוז בואנוס איירס, ארגנטינה (34°49′57" דרום, 58°06′12" מערב). אנו מכירים בכך שזכויות ריבוניות על משאבי טבע הן רכוש בלעדי של מחוז בואנוס איירס. מספר בעלי החיים שנתפסו אושר על ידי משרד החקלאות של מחוז בואנוס איירס. נקבות נתפסו באמצעות מלכודות חיות שהונחו בכניסות למחילות בנקודות זמן שונות לאורך השנה.
תקופות הלכידה נבחרו לפי מחזור הרבייה הטבעי של המין שנקבע על ידי Llanos & Crespo15, ושוכללו בהתבסס על ניסיוננו בשטח 7,8,10,14. המין מציג עונת רבייה עיקרית הנמשכת מסוף הקיץ (מרץ) ועד תחילת האביב בסוף ספטמבר16, 17, 18, ותקופת רבייה משנית שמתרחשת באוקטובר, במיוחד בנקבות שאיבדו את צאצאיהן,15. בהתאם לכך, נקבעו קבוצות העבודה הבאות: א) קבוצה I (N= 27): סוף פברואר-תחילת אפריל (לא בהריון, תחילת עונת הרבייה הראשית); ב) קבוצה II (N= 26): אמצע ספטמבר-סוף אוקטובר (אסטרוס לא בהריון, לאחר הנקה); קבוצה III (N= 35): דצמבר-ינואר (ביוץ לא בהריון, מושרה על ידי הורמונים); קבוצה IV (N= 7): דצמבר-ינואר (ביוץ לא בהריון, מושרה על ידי פלזמה זרעית).
מחקר זה מציג ומאמת מספר גישות מתודולוגיות לניתוח ביוץ ב-L. maximus: (1) הערכת ביוץ טבעי באמצעות התאוששות ישירה של ביציות; (2) השראה של ביוץ באמצעות גונדוטרופינים חיצוניים; ו-(3) השראת ביוץ באמצעות פלזמה אוטולוגית של הזרע. כל טכניקה מספקת תובנות משלימות על דינמיקת הזקיקים, הבשרת הביציות ומנגנוני הוויסות השולטים בביוץ.
שטיפת צינורות הביצים וקרני הרחם מאפשרת התאוששות ישירה של הביציות וכימות מדויק של הביוצים, ומאפשרת מתאם להתפתחות הזקיקים ולמורפולוגיית הביציות 19,20,21. גירוי הורמונלי באמצעות גונדוטרופינים חיצוניים, שהותאמו מפרוטוקולים ששימשו במכרסמיםבמעבדה 22, מאפשר הערכה מבוקרת של תגובתיות השחלות ותזמון שחרור הביציות. בינתיים, השימוש בפלזמה הזרעית האוטולוגית כטריגר פיזיולוגי לביוץ - שתואר בעבר בביוץ מושרה כמו ארנבים וגמלים 23,24,25 - מציע דרך חדשנית לחקר הגורמים האנדוקריניים והפרקריניים המעורבים בביוץ.
על ידי שילוב המתודולוגיות המשלימות הללו, העבודה הנוכחית מספקת מסגרת ניתנת לשחזור לחקירת מנגנוני ביוץ ב-L. maximus. השילוב של מודלים טבעיים ומושרים מאפשר הבחנה בין גיוס זקיקיקים ספונטני, יעילות ביוץ ותגובות מתווכות פלזמה זרעית. יתרה מזאת, גישות אלו חושפות תופעות כמו הפעלה ספונטנית של ביציות פרתנוגנטיות וקיום משותף של ביציות "פגומות" ו"אאובולטוריות", התורמות להבנת הברירה הזקיקית וכשירות הביציות2.
מעבר להשלכותיו הספציפיות למין, מודל הוויזקאצ'ה מציע רלוונטיות רחבה יותר לביולוגיה רבייתית השוואתית. אסטרטגיית הביוץ המעורבת שלו מגשרת בין תכונות של ביוצים מושרים וספונטניים, ומספקת מקבילות חשובות לתהליכי רבייה ביונקים אחרים, כולל מינים ביתיים ובני אדם 7,14,26,27.
הפרוטוקולים המתודולוגיים המפורטים כאן נועדו להבטיח שחזוריות ולהקל על הסתגלתם להקשרים ניסיוניים מגוונים הכוללים דינמיקת זקיקים, ויסות ביוץ ומניפולציה הורמונלית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקולים הניסיוניים המתוארים כאן נבדקו ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לשימוש וטיפול בבעלי חיים ניסיוניים (CICUAE, אוניברסיטת מיימונידס, מספר פרוטוקול #6184). לכידות, טיפול והמתת חסד בוצעו על ידי צוות טכני מיומן בהתאם לכל התקנות המקומיות, המדינתיות והפדרליות המסדירות את הטיפול והשימוש בבעלי חיים במעבדה. גידול בעלי חיים פעל לפי הנחיות המכון הלאומי לבריאות (NIH) לטיפול ושימוש בבעלי חיים במעבדה28 והנחיות האגודה האמריקאית ליונקים (ASM) לשימוש ביונקים בר במחקר29. כל הניסויים עמדו בהנחיות ARRIVE 2.030. נעשה כל מאמץ למזער את מספר בעלי החיים בשימוש. מישורי דרום אמריקה (Lagostomus maximus) אינם נחשבים למין בסכנת הכחדה31.
1. השראה הורמונלית של ביוץ
הערה: סעיף זה מציג השראה הורמונלית של ביוץ אצל נקבות לא בהריון של ויזקאצ'ה שנלכדו. נדונות שלוש אפשרויות פרוטוקול שונות.
2. השראת ביוץ על ידי פלזמה זרעית
הערה: בדקו את יכולת הפלזמה הזרעית לגרום לביוץ באמצעות מתן תוך-שריר בנשים עם פרים הורמונליים.
3. הרדמה, המתת חסד ואיסוף דרכי הרבייה
הערה: השתמשו בהרדמה ובשיטות המתת חסד הומניות כדי להשיג דרכי רבייה שלמות לניתוחי ביציות והיסטולוגיה.
4. התאוששות מביציות
הערה: שחזור ביציות מצינורות הביצים וקרני הרחם על ידי שטיפה עדינה כדי להבטיח איסוף מלא של גמטות משוחררות תוך מזעור נזק לרקמות.
5. הערכת מורפולוגיה של הביציות
הערה: העריך את איכות הביציות שהתאוששו בהתבסס על מראה ציטופלזמי, אחידות פלוסידה ושלב הבגרות הגרעינית.
6. הערכת הבשלה הגרעינית של הביציות ושלמות הציר המיוטי
הערה: העריך את הבשלה הגרעינית ומורפולוגיית הציר באמצעות צביעת אימונופלואורסצנציה של צביעת α-טובולין וכרומטין.
7. ניתוח סטטיסטי
הערה: ניתחו נתונים כמותיים להשוואת תגובות ביוץ ואיכות הביציות בקרב קבוצות ניסוי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ביוץ טבעי
שתים עשרה מתוך 27 נקבות (קבוצה I) שנתפסו מסוף פברואר ועד אמצע אפריל, במקביל לעונת ההזדווגות הראשונית, נצפו כביצות, בעוד שבעונת ההזדווגות המשנית (ספטמבר/אוקטובר) (קבוצה II), 10 מתוך 26 נקבות שנתפסו הציגו ביוץ. שיעור הצלחה דומה של כ-40% מהנקבות הבייצות נצפה בשתי תקופות הלכידה. לא נצפה נפיחות באזור האמפולרי של צינור הביוץ בכל מקרה, וביציות נלקחו מנקבות ללא קשר לנוכחות סטיגמטות ביוץ (איור 1A,B). הביציות נלקחו במצב עירום, כלו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול המוצג כאן לחקר הביוץ במישורים ויזקאצ'ה מספק מסגרת ניתנת לשחזור להערכת אירועים ביוציים טבעיים וניסיוניים כאחד. יתרון מרכזי של פרוטוקול זה הוא היכולת שלו לכמת ולאפיין ישירות את מספר הביציות הגבוה במיוחד שמשתחררים מהוויזקאצ'ה של המישורים, תכונה שאין לה מתחרים במודלים יונקים אחרים. בניגוד לשיטות עקיפות המבוססות על פרופילים הורמונליים או חתכים היסטולוגיים, שטיפת ביציות ורחם מספקת גישה מיידית לביציות שלמות, ומאפשרת ניתוחים כמותיים ואיכותניים כאחד. גישה זו גם שומרת על שלמות קומפלקסי ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין ניגוד עניינים שיכול להיתפס כפוגע באובייקטיביות המחקר המדווח.
עבודה זו נתמכה בסיוע כספי פנימי של אוניברסיטת מיימונידס בארגנטינה וסוכנות FONCYT-AMPCYT בארגנטינה (PICT-2018-04619, הוענק ל-NPL). המחברים מודים במיוחד לרשות משרד החקלאות של ממשלת מחוז בואנוס איירס, ארגנטינה, על אישור לכידת בעלי חיים; לאנשי ה-Estación de Cría de Animales Silvestres (ECAS, מחוז בואנוס איירס, ארגנטינה) על עזרתם היקרה בלכידת בעלי החיים וטיפול בהם; ול-DVM סרג'יו פראריס ו-DVM פרננדו לאנגה מ-CCV-אוניברסיטת מיימונידס על סיועו במהלך ההרדמה וההליכים הכירורגיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אדובי פוטושופ | אדובי סיסטמס בע"מ, ארה"ב | לא זמין | עיבוד תמונה |
| אלבומין סרום בקר (BSA) | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | A9647 | משמש במדיום שטיפה ובובור חסימה |
| צנטריפוגה (לעיבוד זרע) | אפנדורף, גרמניה | 5417R | הכנת פלזמה זרעית |
| מיקרוסקופ קונפוקלי (C1 Eclipse E800) | ניקון בע"מ, יפן | לא זמין | הדמיית ביציות |
| אלקטרו-שפיכה | תוכנן במעבדה; מותאם מיונקים ביתיים לשימוש במכרסמי קביומורף | לא זמין | איסוף זרע |
| אותניל (נתרן פנטוברביטל, נתרן דיפנילהידנטואין) | Brouwer S.A., ארגנטינה | לא זמין | המתת חסד |
| אנטי-עכבר עיז מצורף FITC IgG (AP124F) | כמיקון, ארה"ב | AP124F | נוגדן משני |
| ערכת צביעת המטוקסילין-אאוסין | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | מגוון | היסטולוגיה |
| הוכסט 33324 | תרמו פישר סיינטיפיק, ארה"ב | H3570 | צביעה גרעינית |
| קטמין כלורהידרט | הולידיי סקוט S.A., ארגנטינה | לא זמין | הרדמה |
| מכסה זרימה למינרי | תרמו סיינטיפיק, ארה"ב | לא זמין | טיפול אספטי |
| מיקרוסקופ אור | אולימפוס, יפן | BX51 | היסטולוגיה |
| לוטרופין-V (pLH) | Bioniche Animal Health Care, קנדה | לא זמין | השראה הורמונלית |
| M2 בינוני | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | M7167 | התאוששות מהביציות |
| שמן מינרלי | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | M8410 | תרבות הביציות |
| נובורמון 5000 (eCG) | סינטקס S.A., ארגנטינה | לא זמין | השראה הורמונלית |
| אובוסין (hCG) | סינטקס S.A., ארגנטינה | לא זמין | השראה הורמונלית |
| פאראפורמלדהיד (PFA, 2% ו-4%) | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | 158127 | קיבוע |
| פניצילין G | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | P3032 | אנטיביוטיקה למדיה |
| סטריאומיקרוסקופ | לייקה מיקרוסיסטמס, גרמניה | M80 | זיהוי ביציות |
| סטרפטומיצין | Gibco, Thermo Fisher Scientific, ארה"ב | 11860038 | אנטיביוטיקה למדיה |
| מזרק עם מחט קהה (1 מ"ל) | BD ביוסיינסס, ארה"ב | 305219 | שטיפת צינורות הביצה/הרחם |
| טריטון X-100 | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | T8787 | פרמיאביליזציה |
| מדיום התקנה של VectaShield | מעבדות וקטור, ארה"ב | H-1000 | התקנה לפלואורסצנציה |
| קזילזין כלורהידראט | מעבדות ריצ'מונד, ארגנטינה | לא זמין | הרדמה |
| קסילן | סיגמא-אלדריץ', ארה"ב | 534056 | הסרת שעווה, מקטעי פרפין |
| נוגדן מונוקלונלי α-tubulin (נוגדן עכברי &-tubulin, SC-5286 B7) | Santa Cruz Biotechnology, ארה"ב | SC-5286 B7 | לצביעת חיסון בכישור מיוטי |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה