Куры, производящие яйца, являются ключевым компонентом мировой цепочки поставок продуктов питания и представляют собой развивающуюся животную модель для изучения фертильности и рака яичников. Курица имеет долгую историю лабораторного использования, от исследований вакцин против гриппаin ovo 1 до изучения роста раковых опухолей2, и является ключевым животным для понимания развития гонад 3,4,5. Понимание роли репродуктивной системы курицы, в частности, цикличности развития фолликулов яичников и типов участвующих в ней клеток, представляет большой интерес и имеет потенциальное применение. Мультиомиксные подходы к исследованию яичников курицы имеют приложения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур за счет анализа продуктивности и выяснения факторов, влияющих на здоровье человека, с помощью курицы как модели репродуктивных заболеваний.
Птичий яичник имеет очень четко выраженные фолликулярные стадии развития, состоящие из (1) маленьких первичных и первичных фолликулов (>1 мм), (2) фолликулов различного размера (от белого до бледно-желтого, 2-8 мм) и (3) больших, заполненных желтком преовуляторных фолликулов (желтых) (Рисунок 1)5,6,7. Половозрелый яичник птицы состоит из наружной коры, в которой находятся фолликулы яичников, и внутреннего мозгового вещества, состоящего из гладких мышц, нервов и сосудистойсети. Весь цикл развития фолликулов происходит в коре головного мозга. Однако только в возрасте примерно пяти месяцев только левый яичник демонстрирует полную иерархию развития преовуляторных (т.е. желтых) фолликулов, и курица подвергается своей первой овуляции и яйцекладке (откладыванию яиц). Преовуляторные фолликулы образуют грубо видимую иерархию примерно из 5-6 фолликулов, которые варьируются от самого большого и близкого к овуляции фолликула F1 до менее развитого, самого маленького фолликула - F5 или F6. Преовуляторные фолликулы легко отличить от меньших фолликулов предварительного набора благодаря их большему размеру, обширной иннервации и темно-желтому желтку.
Все фолликулы содержат специализированные типы клеток, которые поддерживают различные роли в передаче сигналов, росте и развитии фолликула по мере его прохождения через различные стадии перед овуляцией - это гранулезные клетки, клетки теки и ооциты (женские гаметы) (рисунок 2A). В частности, слои гранулезных клеток образуют внутреннюю стенку фолликула, а клетки теки образуют другую стенку, окружающую ооцит. По мере того, как фолликул продвигается по преовуляторной иерархии, слои клеток теки и гранулезы начинают истончаться, особенно в точке, расположенной прямо напротив стебля преовуляторного фолликула. Стебель является точкой прикрепления фолликула к яичнику (рисунок 2B). Эта линия слоев гранулезы и теки напротив стебля называется рыльцем (рис. 2C). Он полностью лишен сосудистой сети и является точкой разрыва фолликула во время овуляции фолликула F1. Также виден зародышевый диск, или пушистый белый слой опорных клеток, окружающих ооцит (рисунок 2B).
Как гранулеза, так и клетки теки являются ключевыми компонентами развития фолликулов, поскольку они окружают и поддерживают ооцит с помощью сложной гормональной сигнализации. Слой гранулезных клеток поддерживает стероидогенные пути через циклическую передачу сигналов АМФ (цАМФ) для выработки прогестерона 9,10,11. Клетки тека, с другой стороны, временно продуцируют эстрадиол, который в значительной степени отличается от того, что происходит у млекопитающих, чьи клетки тека продуцируют андроген и прогестерон 12,13,14. Вместе с внешней сигнализацией, гранулеза и тека являются решающими факторами в созревании фолликулов и яйцекладке. Метод разделения слоев гранулезы и теки был впервые описан Гилбертом и др. в 1977-15 гг. Достижение полного разделения слоев гранулезы и теки и обеспечение отсутствия гранулезного материала может представлять трудности при использовании метода Жильбера. Кроме того, отсутствие четкого визуального руководства по завершению разделения может затруднить выполнение задачи. Это исследование направлено на описание извлечения и отделения слоев гранулезы, теки и ооцитов из преовуляторных фолликулов, предлагая адаптации и обеспечивая четкое визуальное представление с помощью изображений и видео (Рисунок 3). Визуализация этого метода позволит ученым, изучающим фолликулы яичников птиц, воспроизводимо захватывать гранулезу и слои теки как для сельскохозяйственного, так и для биомедицинского мультиомиксного подхода.