Tutaj opisujemy protokół opisujący, jak izolować ludzkie pęcherzyki jajnikowe z zamrożonej i rozmrożonej tkanki korowej w celu przeprowadzenia analiz ekspresji genów.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Tutaj opisujemy protokół opisujący, jak izolować ludzkie pęcherzyki jajnikowe z zamrożonej i rozmrożonej tkanki korowej w celu przeprowadzenia analiz ekspresji genów.
Jajnik jest niejednorodnym organem złożonym z różnych typów komórek. Aby zbadać mechanizmy molekularne zachodzące podczas folikulogenezy, lokalizację białek i ekspresję genów można przeprowadzić na tkance utrwalonej. Jednak, aby prawidłowo ocenić poziom ekspresji genów w ludzkim pęcherzyku, ta złożona i delikatna struktura musi zostać wyizolowana. W związku z tym opracowano dostosowany protokół opisany wcześniej przez laboratorium Woodruffa w celu oddzielenia pęcherzyków (oocytu i komórek ziarnistych) od otaczającego je środowiska. Tkanka korowa jajnika jest najpierw przetwarzana ręcznie w celu uzyskania małych fragmentów za pomocą dwóch narzędzi: krajalnicy do tkanek i rozdrabniacza tkanek. Tkanka jest następnie trawiona enzymatycznie z 0,2% kolagenazą i 0,02% DNazą przez co najmniej 40 minut. Ten etap mineralizacji odbywa się w temperaturze 37 °C i przy 5% CO2 i towarzyszy mu mechaniczne pipetowanie pożywki co 10 minut. Po inkubacji izolowane pęcherzyki pobiera się ręcznie za pomocą skalibrowanej pipety mikrokapilarnej pod mikroskopem. Jeśli mieszki włosowe są nadal obecne w kawałkach tkanki, zabieg kończy się ręczną mikrodypreparacją. Mieszki włosowe zbiera się na lodzie w pożywce hodowlanej i dwukrotnie przepłukuje się kropelkami roztworu soli fizjologicznej buforowanego fosforanami. Ta procedura trawienia musi być dokładnie kontrolowana, aby uniknąć pogorszenia stanu pęcherzyków. Gdy tylko struktura pęcherzyków wydaje się być uszkodzona lub po maksymalnie 90 minutach, reakcję zatrzymuje się roztworem blokującym o temperaturze 4 °C zawierającym 10% płodowej surowicy bydlęcej. Należy pobrać co najmniej 20 izolowanych pęcherzyków (o wielkości poniżej 75 μm) w celu uzyskania odpowiedniej ilości całkowitego RNA po ekstrakcji RNA do ilościowej reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym (RT-qPCR). Po ekstrakcji kwantyfikacja całkowitego RNA z 20 pęcherzyków osiąga średnią wartość 5 ng/μL. Całkowite RNA jest następnie retrotranskrybowane do cDNA, a interesujące geny są dalej analizowane za pomocą RT-qPCR.
Jajnik to złożony organ złożony z funkcjonalnych i strukturalnych jednostek, w tym mieszków włosowych w korze i zrębu. Folikulogeneza, proces aktywacji, wzrostu i dojrzewania pęcherzyków włosowych od pierwotnego stanu spoczynku do dojrzałego pęcherzyka zdolnego do zapłodnienia i wspierania wczesnego rozwoju embrionalnego, jest szeroko badany w badaniach1. Odkrycie mechanizmów napędzających to zjawisko może poprawić opiekę nad płodnością kobiet2. Analizy utrwalonej tkanki ludzkiej pozwalają na ocenę ekspresji białek i lokalizacji genów w obrębie jednostek funkcjonalnych jajnika3,4. Potrzebne są jednak specjalne techniki dysocjacji pęcherzyków jajnikowych od otaczającej kory w celu dokładnej oceny poziomu ekspresji genów w pęcherzykach jajnikowych. W związku z tym, w poprzednim badaniu, opracowano technikę izolacji pęcherzyków, aby umożliwić analizę ekspresji genów bezpośrednio z jednostki funkcjonalnej jajnika5. Opracowano różne podejścia, takie jak trawienie enzymatyczne i/lub izolacja mechaniczna, a także mikrodysekcja wychwytywania laserowego, które umożliwiają izolację pęcherzyków w obrębie fragmentu tkanki6,7,8,9. Izolacja pęcherzyków jest szeroko stosowana, zarówno w ludzkiej tkance jajnika, jak i zwierzęcej, do oceny profili ekspresji genów pęcherzyków na wszystkich etapach rozwoju10,11,12. Jednak optymalna procedura izolacji powinna uwzględniać delikatną strukturę pęcherzyka w gęstej korze i dlatego powinna być wykonywana ostrożnie, aby uniknąć jakichkolwiek uszkodzeń7. Ten manuskrypt opisuje procedurę, zaadaptowaną z protokołu opisanego przez laboratorium Woodruffa, polegającą na izolowaniu ludzkich pęcherzyków z zamrożonej i rozmrożonej kory jajnika w celu przeprowadzenia analiz ekspresji genów13.
Pierwszym etapem izolacji pęcherzyków jajnikowych z zamrożonej tkanki ludzkiej jest procedura rozmrażania. Proces ten jest wykonywany w oparciu o protokół kliniczny stosowany do przeszczepiania kriokonserwowanej tkanki jajnika, jak opisano wcześniej14,15. Proces ten ma na celu usunięcie środków krioprotekcyjnych poprzez przepłukanie kory jajnika w zmniejszających się stężeniach pożywki. Następnie tkanka jest fragmentowana przed enzymatyczną i mechaniczną izolacją w celu pobrania mieszków włosowych. Mieszki włosowe w różnych stadiach można rozróżnić za pomocą mikroskopu stereoskopowego o dużym powiększeniu i dobrej jakości optyce, aby wyizolować te, które są interesujące. Każdy izolowany pęcherzyk jest mierzony za pomocą linijki zintegrowanej z mikroskopem, a pęcherzyki można łączyć zgodnie z ich etapem rozwoju: pęcherzyki pierwotne (30 μm), pęcherzyki pierwotne (60 μm), pęcherzyki wtórne (120-200 μm) i pęcherzyki antralne (>200 μm)16. Dalszą klasyfikację można przeprowadzić zgodnie z morfologią pęcherzyków: pęcherzyki pierwotne mają jedną warstwę spłaszczonych komórek ziarnistych (GC), pęcherzyki pierwotne mają jedną warstwę prostopadłościennych GC, pęcherzyki wtórne mają co najmniej dwie warstwy prostopadłościennych GC, a obecność wgłębienia wśród GC charakteryzuje stadium antralne. Po wybraniu interesujących nas pęcherzyków przeprowadza się ekstrakcję RNA. Ilość i jakość RNA są oceniane przed ilościową reakcją łańcuchową polimerazy w czasie rzeczywistym (RT-qPCR) (Rysunek 1).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten projekt został zatwierdzony przez Komisję Etyki Szpitala Erasme (Bruksela, Belgia). Pacjentka objęta tym protokołem została poddana kriokonserwacji tkanki jajnikowej (OTC) w celu zachowania płodności przed ekspozycją na chemioterapię w 2000 roku. Pacjentka podpisała świadomą pisemną zgodę na oddanie resztek zamrożonych tkanek do badań po zakończeniu okresu przechowywania.
1. Rozmrażanie kriokonserwowanej tkanki jajnika
2. Izolacja mieszków włosowych
UWAGA: Wszystkie eksperymenty są przeprowadzane przy użyciu materiałów wolnych od RNaz i pod pionowym kapturem.
3. Ekstrakcja RNA
UWAGA: Ekstrakcja RNA odbywa się zgodnie z instrukcjami dołączonymi do zestawu do ekstrakcji RNA, dostosowując objętości elucji.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Korzystając z tej procedury izolacji, eksperymentator może pobrać mieszki włosowe ze środowiska zrębu w celu przeprowadzenia określonych analiz ekspresji genów. Na podstawie wielkości i morfologii mieszków włosowych możliwe jest rozróżnienie różnych etapów folikulogenezy. Eksperymentator może wybrać interesujące go pęcherzyki w zależności od ich wielkości za pomocą dostosowanej pipety mikrokapilarnej. Dzięki zastosowaniu mikrokapilary o maksymalnej wielkości 75 μm możliwe jest odróżnienie pęcherzyków pierwotnych i pierwo...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Kriokonserwacja tkanki jajnikowej jest obiecującym podejściem do zachowania płodności pacjentek z rakiem. W klinice rozmrożona tkanka korowa jest przeszczepiana z powrotem do pacjentki po remisji, co pozwala na wznowienie funkcji jajników i płodności19,20. Oprócz zastosowania klinicznego, resztkowe fragmenty jajników mogą być również przekazane do badań pod koniec okresu przechowywania w celu zbadania mechanizmów regulujących folikulogenezę. Co więcej, tkanka ta ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów.
Ta praca została wsparta grantem Excellence of Science (EOS) (ID: 30443682). I.D. jest pracownikiem naukowym w Fonds National de la Recherche Scientifique de Belgique (FNRS).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Szalka Petriego z siatką 2 mm | Corning | 430196 | |
| 2100 Narzędzie do bioanalizowania | Agilent | G2939BA | |
| 2100 Oprogramowanie Expert | Agilent | wersja B.02.08.SI648 | |
| Płytka 4-dołkowa | Sigma Aldrich | D6789 | |
| Płytka 6-dołkowa | Carl Roth | EKX5.1 | |
| Agilent total RNA 6000 pico kit | Agilent | 5067-1513 | |
| Kwas askorbinowy | Sigma Aldrich | A4403 | |
| Zestawy probówek aspiratora do pipet mikrokapilarnych | Sigma Aldrich | A5177 | |
| Wirówka | Eppendorf | 5424R | |
| Collagenase IV | LifeTechnologies | 17104-019 | |
| DMSO | Sigma Aldrich | D2650 | |
| DNase | Sigma Aldrich | D4527-10kU | |
| FBS | Gibco | 10270-106 | |
| Odwrotna transkryptaza GoScript | Promega | A5003 | |
| HSA | CAF DCF | LC4403-41-080 | |
| Leibovitz-15 | LifeTechnologies | 11415-049 | |
| L-Glutamina | Sigma Aldrich | G7513 | |
| McCoy' s 5A + wodorowęglan + Hepes | LifeTechnologies | 12330-031 | |
| Rozdrabniacz do tkanek McIlwain | Stoelting | 51350 | |
| Mikrokapila RI EZ-Tips 200 &mikro; m | CooperSurgical | 7-72-2200/1 | |
| Końcówki mikrokapilarne RI EZ-Tips 75 µ m | Oprogramowanie operacyjne CooperSurgical | 7-72-2075/1 | |
| NanoDrop 2000/2000c | ThermoFisher | wersja 1.6 | |
| Spektrofotometr NanoDrop | ThermoFisher | 2000/2000c | |
| Penicylina G | Sigma Aldrich | P3032 | |
| PowerTrack SYBR green master mix | ThermoFisher | A46109 | |
| Podkłady: GDF9 | F: CCAGGTAACAGGAATCCTTC R: GGCTCCTTTATCATTAGATTG | ||
| Podkłady: HPRT | F: CCTGGCGTCGTGATTAGTGAT R: GAGCACACACAGAGGGCTACAA | ||
| Podkłady: Kit Ligand | F: TGTTACTTTCGTACATTGGCTGG R: AGTCCTGCTCCATGCAAGTT | ||
| QPCR W CZASIE RZECZYWISTYM Quantstudio 3 | ThermoFisher | A33779 | |
| Zestaw do izolacji RNAqueous-micro total RNA | ThermoFisher | AM1931 | |
| Selenium | Sigma Aldrich | S9133 | |
| Pirogronian sodu | Sigma Aldrich | S8636 | |
| Mikroskop stereoskopowy | Nikon | SMZ800 | |
| Siarczan streptomycyny | Sigma Aldrich | S1277 | |
| Sacharoza | Sigma Aldrich | S1888 | |
| Thermo Scientific Forma Series II CO2 z płaszczem wodnym. inkubatory | ThermoFisher | 3110 | |
| Krajalnica do tkanek Thomas Stadie-Riggs | Thomas Scientific | 6727C10 | |
| Transferrin | Roche |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie