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방법 논문

단편화, 균질화 및 연속 여과의 조합을 사용하여 소 난소에서 작은 전방 난포의 분리

4.3K 조회수

DOI:

10.3791/64423

2022년 9월 27일

이 논문에서

요약

전후 난포 생성에 대한 연구를 발전시키기 위해서는 단일 난소에서 난포를 분리하는 효율적인 방법이 필요합니다. 여기에 제시된 것은 조직 초퍼와 균질화를 사용하여 소 난소에서 난포를 분리하기위한 간소화 된 기계적 프로토콜입니다. 이 방법은 단일 난소에서 많은 수의 생존 가능한 전방 난포를 수집 할 수있게합니다.

초록

포유류 모낭 생성의 전체 과정을 이해하는 것은 가축, 인간 및 멸종 위기에 처한 종의 보조 생식 기술을 개선하는 데 중요합니다. 연구는 특히 소 종과 같은 대형 포유류에서 더 작은 전방 모낭의 분리가 어렵 기 때문에 대부분 전방 및 큰 전방 모낭으로 제한되었습니다. 이 연구는 단일 소 난소에서 많은 수의 작은 전방 난포를 회수하는 효율적인 접근 방식을 제시합니다. 개별 소 난소의 피질을 조직 초퍼를 사용하여 500μm 입방체로 절단하고 10mm 프로브를 사용하여 9,000-11,000rpm에서 6분 동안 균질화했습니다. 큰 파편은 치즈 천을 사용하여 균질액으로부터 분리하고, 이어서 300 μm 및 40 μm 세포 스트레이너를 통한 연속 여과하였다. 40μm 스트레이너에 남아있는 내용물을 검색 접시로 헹구어 모낭을 식별하고 배지 한 방울로 수집했습니다. 수집된 모낭의 생존력은 트리판 블루 염색을 통해 시험하였다. 이 방법은 약 90 분 안에 단일 소 난소에서 많은 수의 생존 가능한 작은 preantral 난포를 분리 할 수 있습니다. 중요하게도,이 방법은 완전히 기계적이며 모낭을 손상시킬 수있는 조직을 해리하기 위해 효소를 사용하지 않습니다. 이 프로토콜을 사용하여 얻은 난포는 RT-qPCR을 위한 RNA 분리, 특정 단백질의 면역 국소화 및 시험관 내 배양과 같은 다운스트림 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

서론

난소 난포는 난소의 기능 단위로, 배우자 (난 모세포)의 생산뿐만 아니라 생식 기능과 전반적인 건강에 중요한 호르몬을 담당합니다. 원시 난포는 태아 발달 중 또는 종1에 따라 신생아기에 난소에서 형성되며 여성의 난소 예비를 구성합니다. 여포 성장은 휴식 풀을 떠나 성장 단계로 들어가는 원시 모낭의 활성화로 시작됩니다. 전두엽 발달 이전의 모든 난포 단계를 포함하는 전안구 모낭 생성은 이 두 세포 유형 2,3 간의 긴밀한 통신에 의해 구동되는 난모세포와 주변 과립막 세포에서 동기식 형태학적 및 대사적 변화를 필요로 하는 매우 역동적인 과정입니다. Preantral 난포는 주어진 시간에 난소에서 발견되는 난포 단위의 대부분을 구성합니다4. 난포 발달 전 단계를 통한 발달은 전방 발달5,6보다 몇 주 더 긴 것으로 추정되며, 이 시기는 난모세포와 체세포가 발달의 최종 단계(즉, 항문 단계)에 진입하고 배란, 수정 및 배아 발달을 준비하기에 충분한 성숙을 얻는 데 필요합니다

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프로토콜

소(Bos taurus) 난소는 지역 도축장에서 공급되어 수집 후 6시간 이내에 실험실로 이송되었습니다. 시설에서 처리되는 동물의 수가 많기 때문에 동물의 나이, 품종 및 발정주기의 단계를 알 수 없습니다. 이 실험에는 살아있는 동물이 사용되지 않았기 때문에 승인 된 동물 관리 및 사용 프로토콜이 필요하지 않았습니다.

1. 장비 및 시약 준비

  1. 실험실 벤치의 2피트 너비 부분을 벤치 페이퍼로 덮습니다.
  2. 메스 손잡이, 멸균 메스 블레이드, 지혈제, 해부 겸자 한 쌍, 20mL 루어 잠금 주사기, 18G 바늘, 200mL 비커 2개, 500mL 삼각 플라스크, 104mm 직경의 플라스틱 깔때기, 플라스틱 도마, 처리 중인 난소당 22cm2 겹의 치즈클로스(치즈천은 사용 전에 오토클레이빙으로 멸균할 수 있음) 1개, 300 μm 세포 스트레이너 및 40 μm 세포 스트레이너 ( 재료 표 참조).
  3. 모든 장비를 벤치 용지로 옮깁니다.
  4. 지혈제를 사용하여 메스 칼날을 메스 손잡이에 끼웁니다. 블레이드의 각진 베이스를 핸들의 각진 표시기에 맞춘 다음 블레이드를 핸들의 홈에 밀어 넣습니다.

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결과

개요 및 중요 단계
이 프로토콜을 사용하면 작은 소 preantral 난포를 실험적으로 관련된 숫자로 단일 난소에서 안정적으로 분리 할 수 있습니다. 총 30 번의 반복에서 복제 당 평균 41 개의 난포가 얻어졌으며 범위는 11-135 개입니다 (그림 4A). 14번의 반복에서, 모낭은 실체현미경 하에 1 μm 현미경 보정 슬라이드를 사용하여 난포 직경을 측정함으로써 앞서26 과 같은 발달 단계를 특성화하였다. 이 방법을 사용하여 총 476개의 난포를 1차(40-79μm 크기의 난포), 초기 2차(80-119μm) 또는 2차(≥120μm) 난포(그림 4B)로 분류했습니다. 원시 모낭은 40 μm 여과 단계로 인해 제외되었다. 난포 생존율은 앞서30에 기재된 바와 같이 트리판 블루 배제 시험을 사용하여 평.......

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토론

본 프로토콜은 소 난소로부터 초기 단계의 preantral 난포, 특히 1 차 및 초기 2 차 단계에서 회수하는 재현 가능한 방법을 자세히 설명합니다. 이 프로토콜은 이전 보고서 20,25,30,34,35,36을 기반으로 하며 개별 난소에서 의미 있는 수의 난포를 분리하는 최적화를 제공합니다. 이 방법을 사용하여 분리된 전안구 난포는 실행 가능하며 단백질의 면역국소화 및 유전자 발현 분석을 위한 RNA 추출과 같은 다운스트림 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 분리된 모낭의 배양은 본 연구에서 시도되지 않았다. 그러나 현재 작은 소 전방 난포의 성공적인 장기 배양을 달성하기 위한 .......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

이 프로젝트는 USDA 다중 상태 프로젝트 W4112와 UC Davis Jastro Shields 상을 SM에 의해 부분적으로 자금을 지원받았습니다.

저자는 모든 실험에 사용 된 소 난소를 제공 한 Central Valley Meat, Inc.에 감사를 표하고 싶습니다. 저자는 또한 난소 처리 및 난포 분리에 대한 도움을 준 Olivia Silvera에게 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
5-3/4" 소다 라임 일회용 유리 파스퇴르 피펫Duran Wheaton Kimble63A54파스퇴르 피펫은 페트리 접시 내부를 검색하는 동안 파편에서 모낭을 제거하는 데 사용할 수 있습니다.
16% 파라포름알데히드전자 현미경 과학157104%로 희석; 면역 염색을 위한 여포 고정
20mL 루어락 주사기Fisher ScientificZ116882-100EA주사기는 18 G 바늘과 함께 40 &mu에서 여포를 쫓아내기 위하여 이용된다; m cell strainer
#21 멸균 메스 블레이드Fisher Scientific50-365-023난소를 절단하고 수질을 제거하는 데 사용됩니다
40 μ m 세포 여과기Fisher Scientific 22-363-547300 &mu에서 여과액을 필터링하는 데 사용됩니다. m 세포 여과기
104 mm 플라스틱 깔때기피셔 사이언티픽10-348C크기는 다를 수 있지만, 치즈 천이 적절하게 절단되고 난소 호모겐산염이
300 &mu 이상 흘러내리지 않도록 하십시오; m 세포 여과기pluriSelect 43-50300-03치즈 천에서 여과액을 여과하는 데 사용됩니다 
치즈 천에서 여과물을 잡는 데 사용되는500 mL Erlenmeyer FlaskFisher ScientificFB500500
Air-Tite 멸균 바늘 18 GThermo Fisher Scientific14-817-15118 G는 40 μ m 세포 여과기
Air-Tite 멸균 바늘 27 G 13 mmFisher Scientific14-817-171난포가 붙어있는 어떤 잔해도 조작할 수 있는 바늘
BD Hoechst 33342 솔루션Fisher ScientificBDB561908형광 DNA 염색
소 혈청 알부민 (BSA)Sigma-AldrichA7030-100G 여포 세척 매체의 성분
치즈 천전자 현미경 과학71748-00큰 조직 파편을 제거하기위한 난소 균질 화의 첫 번째 필터링 단계
Classic Double Edge Safety Razor BladeWilkinson SwordN / AMcIlwain Tissue Chopper에 가장 적합하고 빨리 무뎌지지 않는 면도날
Donkey-Anti-Rabbit 2 차 항체, Alexa Fluor 488Fisher ScientificA-21206면역 염색을 위한 보조 항체
Eisco 라텍스 피펫 전구Fisher ScientificS29388파스퇴르 피펫과 함께 사용하는 고무 전구
HEPES 버퍼Sigma-AldrichH3375모낭 세척 매체의 구성 요소
HomogenizerVWR10032-336난소 조직을 균질화하여 모낭을 방출합니다 
ImageJ/FijiNIHv2.3.1형광 분석에 사용되는 소프트웨어-면역국소화
McIlwain 조직 초퍼Ted Pella10184균질화를 위해 충분히 작은 난소 조직을 절단하는 데 사용
현미경 - 입체경OlympusSZX2-ILLT여과액에서 난포를 검색하고 수확하는 데 사용되는 해부 현미경
현미경 - 인버티드니콘Diaphot 300도립 현미경은 고립 된 여포의 고배율 명시야 시각화에 사용됩니다
현미경 - 고배율 표시 명시야 및 고립 된 여포의 epifluorescence 시각화에 사용되는ECHORevolve R4
미네랄 오일Sigma-AldrichM8410-1L검색 중 증발을 방지하기 위해 여포 세척 매체의 방울을 덮는 오일
비필수 아미노산(NEAA)Gibco11140-050여포 세척 매체의 구성 요소
Normal Donkey SerumJackson ImmunoResearch017-000-001면역염색 차단 완충액용 시약
IVF용 Nunc 4-well DishThermo Fisher Scientific144444난포 분리 및 세척을 위한 4-well Dish
페니실린-스트렙토마이신 용액 100xGibco15-140-122여포 세척 매체의 구성
요소 페트리 접시 60 mm OD x 13.7 mmTed Pella10184-04McIlwain Tissue Chopper
Phosphate Buffered Saline (PBS)Fisher ScientificBP665-1난소 및 여포용 세척 버퍼
플라스틱 도마Fisher Scientific09-002-24A안전하게 절단하기에 충분한 크기의 도마 난소
폴리비닐피롤리돈 (PVP)Fisher ScientificBP431-100PVP (0.1% w/v)를 PBS에 추가하면 모낭이 플레이트에 붙거나 서로 붙는 것을 방지합니다 
ProLong Gold Antifade MountantThermo Fisher ScientificP36930형광 표지된 세포 또는 조직용 마운팅 배지
Qiagen RNeasy Micro KitQiagen74004RNA 컬럼 클린업 키트
RThe R Foundationv4.1.2통계 분석 소프트웨어
Rabbit-Anti-Human Cx37/GJA4 Polyclonal AntibodyAbcamab181701Cx37 primary antibody 면역 염색용
RevertAid RT 역전사 키트Thermo Fisher ScientificK1691cDNA 합성 키트
RstudioRStudio, PBCv2021.09.2통계 분석 소프트웨어
수산화나트륨 용액(1N/인증)Fisher ScientificSS266-1배지 pH를 7.6-7.8로 높이는 데 사용
피루브산나트륨(NaPyr)Gibco11360-070모낭 세척 매체의 구성
사각 페트리 접시 100 mm x 15 mm Thermo Fisher Scientific60872-310격자 모양의 페트리 접시는 모낭의 더 효율적인 식별을 가능하게 합니다 
PCR 반응용SsoAdvanced Universal SYBR Green SupermixBioRad1725271
Steritop Threaded Bottle Top FilterSigma-AldrichS2GPT02RE여포 세척 매체
SYBR-safe DNA 젤 염색Thermo Fisher ScientificS33102Hank'를 사용한 아가로스 젤
TCM199의 시각적 PCR 산물에 염색 s SaltsGibco12-350-039여포 세척 매체의 구성
요소 Triton X-100Fisher ScientificBP151-100면역 염색 투과 완충액용 세제
Trizol 시약Thermo Fisher Scientific15596026 RNA 분리 시약
Trypan Blue Solution, 0.4%Gibco15-250-061분리된 여포의 생존력 테스트에 사용
Tween 20Detergent for immunostaining wash buffer
Warmer Plate UniversalWTA20931Warm plate는 모낭을 38.5 °로 유지합니다; C 현미경으로 검색하는 동안
Wiretrol II Calibrated MicropipetsDrummond50002-005난포를 조작하기위한 유리 마이크로 피펫
퍼널과 플라스크;Inverted 도립 현미경에 가장 잘 맞는 페트리 접시 요소 Mastermix을 살균하는 데 사용 Hank' with

참고문헌

  1. Fortune, J. E., Yang, M. Y., Allen, J. J., Herrick, S. L. Triennial reproduction symposium: The ovarian follicular reserve in cattle: What regulates its formation and size. Journal of Animal Science. 91 (7), 3041-3050 (2013).
  2. Fair, T., Hulshof, S. C., Hyttel, P., Greve, T., Boland, M.

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