여기에서는 인간 난소 조직을 위한 병아리 융모막 이식(CAM) 이종 이식 모델을 개발하기 위한 프로토콜을 설명하고 기술의 효과, 이식편 혈관 재생술 기간 및 6일 이식 기간 동안 조직 생존력을 입증합니다.
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여기에서는 인간 난소 조직을 위한 병아리 융모막 이식(CAM) 이종 이식 모델을 개발하기 위한 프로토콜을 설명하고 기술의 효과, 이식편 혈관 재생술 기간 및 6일 이식 기간 동안 조직 생존력을 입증합니다.
난소 조직 동결 보존 및 이식은 가임력을 보존하는 효과적인 전략이지만 비정상적인 난포 활성화 및 사망으로 인해 재착상 직후 발생하는 대규모 난포 손실이라는 한 가지 주요 단점이 있습니다. 설치류는 난포 활성화를 조사하기 위한 벤치마크 모델이지만 비용, 시간 및 윤리적 고려 사항이 점점 더 엄격해지고 있으므로 대안 개발을 주도하고 있습니다. 병아리 융모막 형성막(CAM) 모델은 특히 매력적이며, 저렴하고 수정 후 17일까지 자연 면역 결핍을 유지하므로 인간 난소 조직의 단기 이종 이식을 연구하는 데 이상적입니다. CAM은 또한 혈관이 매우 풍부하며 혈관 신생을 탐구하기 위한 모델로 널리 사용되었습니다. 이것은 in vitro 모델에 비해 놀라운 이점을 제공하며 초기 이식 후 난포 손실 과정에 영향을 미치는 메커니즘을 조사할 수 있습니다. 여기에 설명된 프로토콜은 기술의 효과, 이식편 혈관 재생술 기간 및 6일 이식 기간 동안의 조직 생존력에 대한 구체적인 통찰력과 함께 인간 난소 조직을 위한 CAM 이종 이식 모델의 개발을 설명하는 것을 목표로 합니다.
종양학적 및 양성 적응증과 사회적 이유에 대한 가임력 보존에 대한 요구는 최근 수십 년 동안 급격히 증가했습니다. 그러나 악성질환 및 비악성질환을 치료하기 위해 사용되는 다양한 치료법은 생식선에 독성이 강하여 의인성 조기 난소기능부전을 유발하여 궁극적으로 불임으로 이어질 수 있다1. 가임력 보존을 위한 확립된 기술에는 배아 동결 보존, 미성숙 또는 성숙 난모세포 유리화, 난소 조직 동결 보존이 포함됩니다 2,3,4. 난소 조직 동결은 즉각적인 암 치료가 필요한 사춘기 이전 소녀 또는 여성의 가임력을 보존하기 위해 사용할 수 있는 유일한 옵션입니다. 난소 조직 이식 후 내분비 기능의 회복은 피험자의 95% 이상에서 발생하며, 출생률은 18%에서 42%에 이릅니다5,6,7,8,9.
냉동 해동된 난소 조직의 이식이 성공적인 것으로 입증되었지만 여전히 개선의 여지가 있습니다. 실제로, 난소 피질 조각은 혈관 문합 없이 이식될 때, 이식편 혈관재생술이 일어나는 저산소증 기간을 경험한다 10,11,12. 인간 난소 조직 이식을 조사한 대부분의 연구는 난소 조직을 면역 결핍 마우스에 이식하는 이종 이식 모델을 사용했습니다. 이종이식의 완전한 혈관재생은 약 10일이 소요되며, 숙주 혈관과 이식편 혈관 모두 기능적 혈관 형성에 기여한다 12,13,14. 모낭 예비력의 약 50%-90%는 이식편 혈관재생술이 완료되기 전에 이 저산소 기간 동안 손실됩니다 10,15,16. 이러한 대규모 난포 손실은 이식 후 남는 절대 난포 수의 감소에 의해 입증되는 직접적인 난포 사멸과 모낭 성장 속도 증가에 대한 난포 비율의 변화로 나타나는 원시 난포 성장의 활성화를 통해 발생한다는 것이 강력하게 제안되었습니다17,18.
흥미롭게도, 복막의 전형적인 이식 부위를 모방한 구조를 가진 병아리 융모막(CAM)에 이식된 다양한 동물 난소 조직을 사용한 이전 연구 결과, 원시 난포 예비군이 최대 10일 동안 손상되지 않은 상태로 자연 난포 활성화가 억제되는 것으로 보고되었습니다 19,20,21,22. 우리 팀은 이전에 동결-해동된 인간 난소 조직을 CAM에 이식하는 것이 첫 번째 허혈성 단계에서 인간 난소 조직 이식을 조사하기 위한 신뢰할 수 있는 접근 방식을 구성한다는 것을 입증했으며(23), 최근에는 이 이식 방법이 난포 활성화를 상쇄할 수 있음을 보여주었습니다(24).
CAM 모델은 난자가 생쥐보다 훨씬 저렴할 뿐만 아니라 CAM의 혈관 특성이 높아 난포 활성화와 난소 이식편 혈관 재생술 사이의 연관성을 면밀히 조사할 수 있기 때문에 특히 매력적입니다. 조류 시스템은 실제로 혈관신생을 연구하는 가장 일반적이고 다재다능한 방법 중 하나이다25. 병아리 배아 발달(ED)은 부화까지 21일이 걸리며, CAM은 알란토아와 융모막26의 융합을 통해 처음 4-5일 이내에 형성됩니다. 특히, 병아리 배아는 ED의 17일째까지 자연적으로 면역 결핍 숙주이기 때문에, 이식 거부 반응의 위험 없이 이종이식 실험을 수행할 수 있다27,28. 더욱이, CAM 모델 접근법은 유럽법29 측면에서 윤리적 또는 법적 문제를 제기하지 않기 때문에 다른 동물 모델에 대한 매력적인 대안이 될 수 있습니다. 번식 조건과 관련하여 병아리 배아는 상대 습도가 37%-40%인 60°C로 설정된 인큐베이터만 있으면 됩니다. 이러한 제한된 실험 요구 사항은 면역 결핍 마우스를 사용하는 것에 비해 연구 비용을 크게 줄입니다.
여기에 제시된 프로토콜은 인간 난소 조직에 대한 CAM 이종 이식 모델의 개발을 설명하고 기술의 효과, 이식편 혈관 재생술의 시간 프레임 및 6일 이식 기간 동안의 조직 생존력에 대한 구체적인 통찰력을 제공하는 것을 목표로 합니다. 이 프로토콜은 이식 후 초기 난포 손실의 메커니즘을 조사하고 이 현상에 대한 여러 물질(성장 인자, 호르몬 등)의 영향을 연구하는 데 큰 관심을 가질 수 있습니다.
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인체 조직의 사용은 루뱅 가톨릭 대학교의 기관 검토 위원회의 승인을 받았습니다. 환자들은 연구 목적으로 난소 조직을 사용하는 것에 대해 서면 동의서를 제출했습니다.
1. 배아 가능성이 높은 0일 계란 주문
2. 부화를 위한 계란 준비
3. 발기부전 3일째 달걀 껍질 열기
알림: ED의 3일차에 달걀 껍질에 직사각형 창이 만들어집니다.
4. 냉동-해동된 인간 난소 조직을 CAM에 이식
알림: CAM에 대한 이식은 이상적으로 ED의 7-10일 사이에 시작해야 합니다.
5. 접목 수확
참고: 이종이식편은 배아의 면역 체계가 18일째부터 성숙하고 유능해지기 때문에 늦어도 발기부전 17일째까지 수확해야 합니다.
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병아리 배아 생존율
창구(발기부전 3일차)부터 난소 조직 이식(발기부전 7일차)까지의 배아 생존율은 79%(33/42)였다. 배아 0일 달걀의 비율은 알려져 있지 않기 때문에, 이식에 충분한 배아 달걀을 확보하기 위해 로먼이 선택한 흰 레그혼 닭의 0일 달걀을 과도하게 주문했습니다. 총 23개의 생존 가능한 7일차 난자가 이식에 사용되었으며, 그 중 하나는 처음 24시간 동안 죽었고, 그 결과 이식 후 전체 배아 생존율은 96%였습니다(22/23).
이식편의 거시적 측면
이식 1일 후, 이식편은 100%(10/10)의 사례에서 생존 가능한 것으로 보였으며 이미 CAM에 적어도 부분적으로 부착되어 혈관화에 필요한 혈관의 바퀴 스포크 패턴을 보여주었습니다(그림 2A, B). 이식 후 6일 후에도 CAM에 부착되지 않은 두 개를 제...
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여기에 설명된 프로토콜에서 가장 어려운 부분은 창을 만들기 전에 달걀 껍질에서 CAM을 분리하기 위해 알부민을 흡인하는 데 필요한 작은 구멍을 만드는 것입니다. 너무 많은 압력을 가하면 과침투가 발생하거나 난자가 깨져 파괴되어 CAM과 혈관 조직에 돌이킬 수 없는 손상을 줄 수 있습니다. CAM을 분리하려는 초기 시도 중에 실수를 최소화하려면 직선 핀을 사용하여 수정되지 않은 식료품 구입 계란의 달걀 껍질에 작은 구멍을 만드는 연습을 하는 것이 좋습니다. 또한, 배치에 따른 생식력의 자연적 변동성과 모든 배아가 절차에서 살아남는 것은 아니라는 사실을 감안할 때 계란 공급업체로부터 과잉 난자를 얻는 것이 좋습니다. 최적의 배아 생존율과 잘 발달된 CAM을 달성하기 위해서는 난자를 이상적인 조건에서 배양해야 합니다. 실행 가능성이 낮은 경우 다른 측면이 원인일 수 있으며 조사가 필요할 수 있습니다. 난자 공급업체에 연락해야 하는데, 공급업체의 배아 생존 가능성은 이 시점에서 단순히 더 낮을 수 있기 때문입니다. 낮은 계란 생존율은 ...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
저자는 논문의 영어를 검토해 준 Mira Hryniuk, BA에게 감사를 표합니다.
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