無血清条件下でウシ顆粒膜細胞の長期培養モデルを説明します。このモデルにより、エストロゲン産生特性の異なるめっき密度として多様な因子と条件の効果を研究に研究をウシ顆粒膜細胞。
無血清条件下でウシ顆粒膜細胞の長期培養モデルを説明します。このモデルにより、エストロゲン産生特性の異なるめっき密度として多様な因子と条件の効果を研究に研究をウシ顆粒膜細胞。
卵巣顆粒膜細胞 (GC) は、エストラジ オールの合成の主要なソースです。排卵黄体形成ホルモン (LH) のサージによって誘導される細胞、莢の特に、顆粒膜細胞層の深く、形態学的、生理学的、および分子の特性を変更し、プロゲステロン生産コーパスを形成黄体は妊娠を維持するために責任があります。細胞モデルは、濾胞黄体の変換に関与する基になる機構を研究する重要なツールです。提案するプロトコルは中規模包 (< 6 mm) から牛の GC の凍結と分離のプロシージャに焦点を当てください。この手法では、GC のほぼ純粋な人口を取得できます。凍結保存プロシージャ大幅に細胞培養の管理は直接プライマリ組織 (卵巣) 供給の独立して動作時間を容易します。このプロトコルでは、ウシの GC のエストラジ オール アクティブ状態を模した無血清細胞培養モデルについて説明します。成功したステロイド アクティブ培養に欠かせない重要な条件は、プロトコルを通して説明します。変更された遺伝子の発現プロファイルとホルモン生産によって示されているように、セルのメッキ密度の増加に特定の応答を誘導することを示した。さらに、このモデルは、GC の分化に関するさらなる研究のための基礎および他のアプリケーションに提供します。
成功した排卵と黄体は、細かく調整・うまく仕組まれた分子変異が別体濾胞細胞の種類によって異なります。これらの発達のプロセスの詳細はまだ完全に理解されない、さらに明確化が必要です。生体内でのアプローチは手の込んだ、高価な、特に、アドレス特定の分子機構卵胞発育中に発生する失敗します。したがって、ベイストの in vitroモデルはさらに、細胞と分子の詳細洞察力を提供するために必要です。さまざまな研究では、体外受精技術1,2,3のコンテキスト内の全体の卵胞の文化について説明します。研究者は分化のメカニズムに興味があるので、多くの研究卵胞 GC に焦点を当てます。卵子に直接関連付けられているこれらの細胞はエストロゲン産生の主要な源であるし、したがって、卵胞発育と黄体化4全体で重要な役割を果たします。
GC の行は、異なる種から開発されている細胞を不死化。しかし、それらのほとんどは十分なステロイド ホルモン生産5を表示されません。これまでのところ、GC がされているウシの 1 つだけセルライン確立6が、この行はいくつかの通路7後ステロイド産生活性を失った。したがって、以来ステロイド生合成機能や、特定のエストラジ オール産生が GC 機能の基本的な特徴、一次電池文化モデルのこれらの面を研究することをお勧めします。以前の研究でかなりのエストラジ オール産生できますのみ無血清培養条件8,9の下で観察されることを示した。さらに、エストラジ オールの合成の前駆体の補充は、別の前提条件 GC 失敗アンドロステンジオン10にプロゲステロンを変換することができます必要な酵素を表現します。また、FSH と IGF-1 補充の in vitroの相乗効果は、エストラジ オール合成11の鍵酵素アロマターゼの最適化活動を明らかにしました。この議定書で GC 文化モデルの相当な影響がある他の重要な要因についても述べる。特に、密度をめっきセルには、実験12の結果に途方もない効果があります。さらに、文化の GC の生理学と大幅に干渉しない牛の GC の凍結保存技術が確立でした。細胞文化仕事の組織を改善するために、最寄りのメッキ密度を最適化するために、このテクニックが役立ちます。
注: ウシ卵巣は商業の屠殺場から得られました。屠畜副産物のコレクションでは、ドイツの法律によると倫理的な承認は必要ありません。
1. 労働条件と準備
2. ウシ顆粒膜細胞の分離
3. 細胞の凍結保存
4. メディアおよび培養皿の細胞培養のための準備
5. 細胞培養ワーク
6 培養顆粒膜細胞の後続の分析
GC 1 x 10 の5細胞/ウェルの表示で典型的な線維芽細胞のような外観としてメッキ彼らを形成する線維芽細胞に匹敵するセルの拡張 (図 1 a 1 c) クラスターを構築する傾向があります。によるメッキ密度を 10 倍増やす 1 x 106細胞/ウェルの形態を変更していないが (図 1 bと1 d矢印) より多くの細胞塊を観察できます。既に、前の文書で示されてとして培養皿のコラーゲン コーティングは主細胞13の添付ファイルを改善しました。
初期凍結新鮮単離試料から直接培養に比べて培養細胞の生理的特性をかなり変えなかった。これは、冷凍や新鮮単離のプールに由来する培養細胞を比較するとき、遺伝子は認められなかったいくつかのマーカーの (qPCR 測定) トラン スクリプトの豊かさとして図 2に示すです。
図 3は、通常対高密度培養ウシ GC でステロイド ホルモンの分析 (RIA で測定) の代表の結果を示します。一方、プロゲステロンの生産は高い傾向が標準密度培養と比較して高密度培養でエストラジ オールの濃度が大幅に低下します。
高速対標準密度の文化 (qPCR によって測定される) 複数の遺伝子の比較解析では、大きな影響を与える (図 4) を明らかにしました。CYP19A1は、 FSHR、性腺刺激ホルモン受容体と同様に、エストラジ オール生合成アロマターゼの重要酵素がダウン規制大幅。対照的に、 RGS2とVNN2遺伝子は重要なアップレギュレーションを示した。これらの結果は明らかに細胞分化の特定のプロセスが密度をめっきセルを増やすことによって誘導されることをお勧めします。

図 1: 通常 (左のパネル)、高細胞密度 (右側のパネル) で牛の顆粒膜細胞を培養します。1 x 10 の5細胞/ウェルの密度で培養(とc)のセルには、線維芽細胞のような典型的な表現型が表示されます。(b 、 d)GC は、通常の密度 (左側のパネル) の下のセルと比較すると多く大細胞クラスター (矢印) を形成する傾向が高いめっき密度 (1 x 106細胞/ウェル) で培養します。スケール バー = 100 μ m.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 2: 直接分離と凍結保存後の培養細胞の比較。セルは、ウェルあたり 1 x 10 の5セルの密度で培養しました。いくつかのマーカーの転写産物の発現を評価した培養細胞初期凍結の有無の違いは認められなかった.箱型図に示しますnの中央値 = 3。2-スチューデントの両側t-テスト、 p-値に含まれます。この図は16Baufeld と vanselow-投稿日時再現します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 3: 異なるめっき密度で培養顆粒膜細胞のステロイド ホルモン濃度。エストラジ オール (E2) 濃度は有意に低下した GC が高い細胞密度で培養したときプロゲステロン (P4) 濃度のみ高くなる傾向にあったに対し。ホルモン濃度は異なるセルの番号を正規化する DNA の内容に修正しました。平均値とnの SEM = 3 が表示されます。p > 0.05, 2 スチューデントの両側t-テストします。この図は Baufeldらから再現します。15.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 4: する通常対で培養顆粒膜細胞の機能キー転写物の豊富なめっき密度。8 d のための無血清条件下で培養したウシの GC では、いくつかの選択したマーカー遺伝子の特定の規制を明らかにしました。Nの中央値を表示、箱型図 3 各レプリケートします。p < 0.05, 2 スチューデントの両側t-テストします。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
提示された細胞培養モデルは、顆粒膜細胞分化体外を分析するためのツールを提供します。いくつかの研究は、無血清培養ある培養ウシ GC または他種8,9GC でステロイドの活動を維持するための前提条件であることを示した。さらに、細胞外基質 (例えばコラーゲン R)13のコンポーネントと培養皿をコーティング、細胞の付着が大幅に改善。もう一つの重要な特徴は、長期培養期間です。最近では、長期培養は充分なステロイド ホルモン産生活性と顆粒膜細胞アイデンティティ マーカー17のバランス式を取得する必要があるれています。それは GC が分離のプロシージャの間に物理的なストレスから回復する時間を必要と表示されます。
FSH、IGF-1、アンドロステンジオンはアロマターゼ活性を誘導するために知られているメディアのサプリメントは、GC を培養しました。特に、アンドロステンジオンと補給が絶対に必要、GC として必要があります前駆体エストラジ オール合成。これはずっと以前11,18を公開し、したがって、さらに検討されなかった本研究中。ただし、FSH、IGF-1、アンドロステンジオン濃度の適応その他の実験のセットアップの必要があります。
ここで説明した凍結技術は複数の卵巣が付いているさまざまな供給から独立したことで組織培養実験の組織を改善するために助けることができます。以前テストによると凍結は GC 表現型またはステロイド生産文化を影響しません。また、培養細胞のマーカーの転写物の豊かさは、以前凍結16を受けると新鮮単離細胞から調製したサンプルを比較差を明らかにしなかった。
現在の GC 文化モデルの重要なパラメーターは、密度をめっきセルです。代表結果で示すように、生理学的・分子的特性の顕著な変化を誘発メッキ密度を増加させます。いくつかの遺伝子は、4,19 vivo にLH の刺激によって誘導される変化と類似した特定の方法で調整されます。セル密度の上昇が培養ウシ GC で差別化のようなプロセスを運転できるという事実は複製間の矛盾した結果を避けるために細心の注意この GCの in vitroモデルで考慮します。したがって、他の研究と矛盾する結果は異なるセル密度に起因するかもしれないより綿密に検証する必要があります。
文化モデル記述されているここで LH に対応することを明らかにした受容体LHCGRの成績としては検出限界の近くにあります。したがって、同様の LH サージのシミュレーション体内状況は13分化を誘導するために失敗しました。それにもかかわらず、このモデルは、初代培養におけるエストラジ オール アクティブ GC の研究に有用なツールを提供します、特にとして機能的なウシ GC ラインが現時点では存在します。
ステロイド生産または GC の分化の調節機構を解明するのに役立ちます現在の GC 文化モデルでは、異なる治療プロトコルをテストできます。発達過程に関与しているさらに、単一の要因は個別に分析できます。したがって、この文化モデルは、多くの異なるアプリケーションのための基礎を提供します。
著者が明らかに何もありません。
ベロニカの Schreiter は、彼女の優秀なテクニカル サポートと確立された凍結保存技術と細胞培養モデルの有用な変更を感謝いたします。さらに、我々 はその後の分析で、優れたテクニカル サポート マレン アンダースと Swanhild よればを感謝したいと思います。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| PBS Instamed w/o Ca2+, Mg2+ | Merck-Millipore | L 182-05 | もともとBiochrom AGで購入し、現在はMerck-Millipore Companyの一部です。BiochromのCat.-No |
| ペニシリン/ストレプトマイシン(10,000 IU / 10,000 & micro;メル | ク・ミリポア | A 2213 | もともとBiochrom AGで購入され、現在はメルク・ミリポア・カンパニーの一部となっています。BiochromのCat.-No |
| アムホテリシン(250 & micro;g/mL) | メルク・ミリポア | A 2612 | もともとバイオクロムAGで購入され、現在はメルク・ミリポア社の一部となっている。バイオクロムのカタログ番号はまだ存在する |
| 3 mLシリンジ(オムニフィックス・ルアー) | ブラウン | 4616025V | |
| 18 G ニードル | ロス | C724.1 | |
| 子牛胎児血清 | メルク・ミリポア | S 0115 | もともとはBiochrom AGで購入されましたが、現在はMerck-Millipore Companyの一部です。Cat.-No of Biochrom still exists |
| cryo-preservation vials (2 mL) | TPP Faust | TPP 89020 | |
| CoolCell LX cell freezezing container | Corning | 432004 | |
| culture dish, 24-well, flat bottom | TPP Faust | TPP 92424 | |
| collagen R (0.2 %) | Serva | 47254 | |
| α- | MEM Merck-Millipore | F 0915 | もともとはBiochrom AGで購入されましたが、現在はMerck-Millipore Companyの一部です。Biochrom の Cat.-No はまだ存在します |
| L-グルタミン (200 mM) | Merck-Millipore | K 0282 | もともと Biochrom AG で購入されました。これは現在 Merck-Millipore Company の一部です。Biochrom の Cat.-No はまだ存在します |
| 曹 | Merck-Millipore | L 1713 | もともと Biochrom AG で購入されました。これは現在 Merck-Millipore Company の一部です。Biochrom の Cat.-No はまだ存在します |
| BSA | Sigma | A3311 | |
| HEPES | Merck-Millipore | L 1603 | は、もともと Biochrom AG で購入し、現在は Merck-Millipore Company の一部です。Biochrom の Cat.-No は、まだ存在し |
| セレン酸ナトリウム | Sigma S9133 | ||
| トランスフェリン | Sigma | T1283 | |
| インスリン (10 mg/mL) | Sigma | I0516 | 1x PBS に溶解 |
| NEA | メルク-ミリポア | K 0293 | は、もともとBiochrom AGで購入し、現在はメルク-ミリポア社の一部です。BiochromのCat.-Noはまだ存在し |
| FSH | シグマ | F4021 | 2&マイクロのストックソリューションを使用することを好む。g/mL、0.9% NaCl |
| LR3-IGF-1 | Sigma | I1146 | し、2 µのストック溶液を使用します。g/mL、10 mM HClおよび1x PBSに溶解し、1 mg/mL BSA |
| アンドロステンジオン | Sigma | 46033 | 100 mMのストック溶液を使用し、100 %エタノールで希釈します |