В данной статье представлены два метода, основанные на флуоресцентной гибридизации in situ , для определения содержания Х-хромосомы клеток яичников в нетрансплантированной и пересаженной ткани коры яичников у женщин с Х-хромосомными аберрациями.
Методическая статья
В данной статье представлены два метода, основанные на флуоресцентной гибридизации in situ , для определения содержания Х-хромосомы клеток яичников в нетрансплантированной и пересаженной ткани коры яичников у женщин с Х-хромосомными аберрациями.
Миллионы людей во всем мире сталкиваются с проблемами, связанными с рождаемостью. Снижение фертильности или даже бесплодие может быть вызвано множеством различных причин, включая генетические нарушения, из которых хромосомные аномалии являются наиболее распространенными. Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) является хорошо известным и часто используемым методом обнаружения хромосомных аберраций у людей. FISH в основном используется для анализа хромосомных аномалий в сперматозоидах самцов с числовыми или структурными хромосомными аберрациями. Кроме того, этот метод также часто применяется у женщин для обнаружения аберраций Х-хромосомы, которые, как известно, вызывают дисгенезию яичников. Однако информация о содержании Х-хромосомы клеток яичников у женщин с Х-хромосомными аберрациями в лимфоцитах и/или буккальных клетках по-прежнему отсутствует.
Целью данного исследования является продвижение фундаментальных исследований аберраций Х-хромосомной кислоты у женщин, путем представления двух методов, основанных на FISH, для идентификации содержания Х-хромосом в клетках яичников. Во-первых, описан способ определения содержания Х-хромосомы изолированных клеток яичников (ооцитов, гранулезных клеток и стромальных клеток) в нетрансплантированной ткани коры яичников у женщин с Х-хромосомными аберрациями. Второй метод направлен на оценку влияния хромосомных аберраций на фолликулогенез путем определения Х-хромосомного содержания клеток яичников новообразованных вторичных и антральных фолликулов в ткани яичника от самок с Х-хромосомными аберрациями после длительной трансплантации в мышей с ослабленным иммунитетом. Оба метода могут быть полезны в будущих исследованиях, чтобы получить представление о репродуктивном потенциале женщин с аберрациями Х-хромосомы.
Бесплодие - это проблема мужской или женской репродуктивной системы, затрагивающая примерно 186 миллионов человек репродуктивного возраставо всем мире 1. Не менее чем у 35% бесплодных пар бесплодие вызвано расстройством женской репродуктивнойсистемы2. Существует множество факторов, которые могут вызвать женское бесплодие, такие как генетические факторы, аномалии половых путей, эндокринная дисфункция, воспалительные заболевания и ятрогенное лечение3.
Генетические аномалии присутствуют примерно у 10% бесплодных женщин 4,5. Из всех генетических аномалий аберрации Х-хромосомы являются наиболее частой причиной дисгенезии яичников2. В нескольких исследованиях сообщалось, что аберрации Х-хромосомы у женщин с синдромом Тернера (ТС) или синдромом тройной Х-хромомы связаны с преждевременной недостаточностью яичников из-за ускоренной потери половых клеток или нарушения оогенеза 6,7,8.
Аберрации Х-хромосомы можно разделить на: 1) числовые аберрации, при которых число Х-хромосом разное, но Х-хромосомы не повреждены; и 2) структурные аберрации, при которых Х-хромосома приобрела или потеряла генетический материал 3,9. Числовые аберрации Х-хромосомы встречаются чаще, чем структурные аномалии, и часто вызваны спонтанными ошибками при деленииклеток 3,9. Когда такая ошибка возникает во время мейоза, это может привести к анеуплоидным гаметам и, в конечном итоге, к потомству с хромосомными аберрациями во всех клетках. Когда хромосомные дефекты возникают в соматических клетках в результате ошибок, возникающих при митозе на ранних стадиях онтогенеза, это может привести к мозаицизму. У этих людей присутствуют как клетки с нормальным содержанием Х-хромосомы, так и клетки с аберрациями Х-хромосомы.
В 1980-х годах был разработан цитогенетический метод, называемый флуоресцентной гибридизацией in situ (FISH), для визуализации и определения местоположения специфических последовательностей нуклеиновых кислот на метафазных и межфазных хромосомах10,11. Этот метод использует флуоресцентные меченные ДНК-зонды для связывания с определенной последовательностью в хромосоме, которую затем можно визуализировать с помощью флуоресцентного микроскопа.
В настоящее время FISH широко используется в качестве клинического диагностического инструмента и считается золотым стандартом в выявлении хромосомных аберраций10. В области репродуктивной медицины анализ спермы FISH был использован для получения представления о содержании Х-хромосом сперматозоидов у мужчин с числовыми или структурными хромосомными аберрациями в соматических клетках12,13,14. Эти исследования показали, что мужчины с хромосомными аберрациями с большей вероятностью имели более высокую частоту анеуплоидных сперматозоидов, присутствующих в сперме, по сравнению с мужчинами с нормальными кариотипами12,13,14.
В отличие от сперматозоидов, очень мало известно о содержании Х-хромосомы клеток яичников (включая ооциты, гранулезные/тека-клетки и стромальные клетки) у людей с хромосомной аберрацией, а также о возможных последствиях анеуплоидии этих клеток на их репродуктивный потенциал. Важной причиной скудности информации о кариотипе клеток яичников по сравнению со сперматозоидами является тот факт, что женщинам приходится проходить инвазивную процедуру, такую как пункция фолликулов или операция по получению ооцитов или ткани коры яичников. Поэтому женские гаметы трудно получить в исследовательских целях.
В настоящее время в Нидерландах проводится обсервационное интервенционное исследование для изучения эффективности криоконсервации ткани яичников у молодых женщин с TS15. Один фрагмент ткани коры яичников пациентки был доступен для идентификации Х-хромосомного содержимого клеток яичников16,17. В рамках исследования был разработан новый метод, основанный на FISH диссоциированной ткани коры яичников, чтобы определить, присутствуют ли хромосомные аберрации в клетках яичников у женщин, несущих хромосомную аберрацию в неяичниковых соматических клетках, таких как лимфоциты или буккальные клетки. Кроме того, было определено влияние анеуплоидии в клетках яичников на фолликулогенез. С этой целью был модифицирован установленный протокол FISH, который позволяет анализировать гистологические срезы ткани коры яичников после искусственно индуцированного фолликулогенеза во время длительной ксенотрансплантации у мышей с ослабленным иммунитетом. В этом исследовании мы представляем два метода, основанных на FISH, для определения содержания Х-хромосомы в клетках яичников в нетрансплантированной и пересаженной ткани коры яичников у женщин с аберрациями Х-хромосомы, с целью улучшения фундаментальной науки по этой теме.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол исследования TurnerFertility был одобрен Центральным комитетом по исследованиям с участием людей (NL57738.000.16). В этом исследовании была получена ткань коры яичников 93 женщин с ТС. Материалы, требующие мер предосторожности, перечислены в таблице 1.
Таблица 1: Меры предосторожности.
| Материал | Опасность | ||
| Уксусная кислота | Сильные ожоги кожи и раздражение дыхательной системы | ||
| Коллагеназа | Раздражает глаза, дыхательную систему и кожу | ||
| ДАПИ | Раздражает глаза, дыхательную систему и кожу | ||
| ДНКаза I | Раздражает глаза, дыхательную систему и кожу | ||
| Этанол | Легковоспламеняющийся | ||
| Формальдегид | Токсичен после вдыхания, проглатывания и контакта с кожей | ||
| Формамид (в флуоресцентных зондах) | Может навредить будущему ребенку | ||
| Либераза | Раздражает глаза, дыхательную систему и кожу | ||
| Метанол | Легко воспламеняется, токсичен при вдыхании, проглатывании и контакте с кожей | ||
| Нонидет П40 | Раздражает кожу или глаза | ||
| Пепсин | Раздражает глаза, дыхательную систему и кожу | ||
| Протеиназа К | Затрудненное дыхание после вдоха | ||
| Ксилол | Легко воспламеняется, токсичен после вдыхания и контакта с кожей. Избегать попадания в глаза. | ||
Таблица 1: Материалы, требующие техники безопасности.
1. FISH на изолированных отдельных клетках коры яичников
2. FISH на парафиновых срезах пересаженной ткани коры яичника
ПРИМЕЧАНИЕ: Один фрагмент криоконсервированной/размороженной ткани коры яичников 18 самок с TS был ксенотрансплантат мышам с тяжелым комбинированным иммунодефицитом (SCID) в течение 5 месяцев. Процедура ксенотрансплантации была описана ранее и проводилась в Католическом университете Лувена (Брюссель, Бельгия) в соответствии с местными рекомендациями Комитета по исследованиям животных в отношении благополучия животных (ссылка 2014/UCL/MD/007)18,19.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
FISH на изолированных клетках яичников перед прививкой
Криоконсервированная ткань коры яичников у женщин с 45,X/46,XX (пациентка А) или 45,X/46,XX/47,XXX (пациентка Б) TS была использована для иллюстрации результатов с использованием этого протокола. У пациента А 50% лимфоцитов имели кариотип 45,Х и 50% - 46,ХХ. У пациента В 38% лимфоцитов были 45,X, 28% - 46,XX, а 34% - 47,XXX. Центромер-специфические зонды для хромосомы X (зеленый) и хромосомы 18 в качестве контрольной (красный) использовали для опр...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Анализ FISH является хорошо известным методом обнаружения Х-хромосомных аберраций в лимфоцитах или буккальных клетках как мужчин, так и женщин10. В нескольких исследованиях была описана FISH на гаметах мужчин с Х-хромосомными аберрациями, но подробная информация, полученная FISH на клетках яичников у женщин с Х-хромосомными аберрациями, все еще отсутствует14. В этой статье представлены новые методы, основанные на FISH, для определения наличия анеуплоидии в клетках яичников ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам раскрывать нечего.
Авторы выражают признательность Марьо ван Бракелю, Доминику Смитсу, Гийому ван де Занде, Патрисии ван Клиф и Милану Интезару за их опыт и техническую помощь. Источники финансирования: Merck Serono (A16-1395), Goodlife и Ferring.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Уксусная кислота | Biosolve BV | 0001070602BS | |
| Центрифуга 1200 | Hettich Universal | 4140 | |
| Коллагеназа I | Sigma | 131470 | |
| Coverslip | VWR | 0631-0146 | |
| DAPI | Vector | H-1200 | |
| DNase i | Roche | 10104159001 | |
| Дульбекко s Фосфатно-солевой буфер | Lonza | BE17-513Q | |
| EDTA | Merck | 108421 | |
| Eosin-Y | Sigma | 1159350100 | |
| Этанол | EMSURE | 1009832500 | |
| Фетальная бычья сыворотка (FBS) | Life technology | 10100147 | |
| Флуоресцентный микроскоп для секций DM4 B | Leica Microsystems | ||
| Флуоресцентный микроскоп прицел A1 | Zeiss AXIO | ||
| Флуоресцентные меченые зонды для диссоциированных клеток | Abbott Diagnostics | CEPX (DXZ1) 05J1023 CEP18 (D18Z1) 05J0818 | |
| Флуоресцентные меченые зонды для срезов тканей | Abbott Diagnostics | CEP X (DXZ1 05J08-023 CEP 18 (D18Z1) 05J10-028 | |
| Формальдегид | Sigma | 252549 | |
| глюкоза | Merck | 108337 | |
| клей (Fixogum) | Leica Microsystems | LK071A | |
| Гематоксилин | Sigma | 1159380025 | |
| гибридизационный буфер | Abott Diagnostics | 32-804826/06J67-001 | |
| Станция гибридизации | Dako | S2451 | |
| Соляная кислота | Merck | 1003171000 | |
| Программное обеспечение для обработки изображений отдельных клеток коры яичников (Cytovision 7.7) | Leica Biosystems | ||
| Программное обеспечение для обработки изображений на парафинных срезах | Leica Application Suitex (3.7.5.24914) | ||
| Иммуногитохимический микроскоп предметные стекла | Dako | K802021-2 | |
| L15 | Lonza | 12-700Q | |
| Liberase DH | Roche | 05 401 151 001 | |
| Световой микроскоп | Zeiss West Germany | ||
| Сульфат магния | Merck | A335586 | |
| Метанол | Honeywell | 14262-1L | |
| Монтажная среда | Vectashield, Vector | H-1000 | |
| Nonidet P40 | Sigma | 7385-1L | |
| Парафин | Poth Hile | 2712.20.10 | |
| Pepsin | Sigma | P7000-25G | |
| Фосфатно-солевой буфер (PBS) | Gibco | 11530546 | |
| пластик пипетка | CooperSurgical | 7-72-4075/1 | |
| Хлорид калия | Merck | 1049361000 | |
| Proteinase K | Qiagen | 19131 | |
| Ротационный микротом HM 355S | Thermo sceintific | ||
| Scalpel | Dahlhausen | 11.000.00.515 | |
| Слайд для FISH на диссоциированных клетках | Thermo scientific | J1810AM1JZ | |
| Бикарбонат натрия | Sigma | 55761-500G | |
| Стандартный цитрат натрия (ССК) | Fisher Scientific, Invitrogen | 10515203 | |
| Stereomicroscope IX 70 | Olympus | ||
| Target Retrieval Solution | Dako | GV80511-2 | |
| Трипсин | Sigma | T4799 | |
| Tween-20 | ThermoFisher | 85113 | |
| Ксилол | BOOM | 760518191000 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение