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Articolo metodologico

Separazione di tipi di cellule della spermatogenesi Usando STA-PUT velocità di sedimentazione

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DOI:

10.3791/50648

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9 ottobre 2013

In questo articolo

Sommario

Il metodo STA-PUT consente la separazione delle diverse popolazioni di cellule spermatogenesi in base alle dimensioni e densità.

Abstract

Spermatogenesi mammifero è un processo di differenziazione complesso che avviene in più fasi nei tubuli seminiferi dei testicoli. Attualmente, non esiste un sistema di coltura cellulare affidabile consentendo differenziazione spermatogenesi in vitro, e la maggior parte degli studi biologici di cellule spermatogenesi richiedono raccolta dei tessuti da modelli animali come il topo e nel ratto. Poiché il testicolo contiene numerosi tipi di cellule - sia non spermatogenesi (Leydig, Sertoli, mieloidi e cellule epiteliali) e spermatogenesi (spermatogoni, spermatociti, spermatidi rotondi, a condensazione spermatidi e spermatozoi) - Studi dei meccanismi biologici coinvolti nella spermatogenesi richiedono l'isolamento e arricchimento di questi tipi di cellule differenti. Il metodo STA-PUT consente la separazione di una popolazione eterogenea di cellule - in questo caso, dai testicoli - attraverso un gradiente lineare BSA. Tipi di cellule individuali sedimentano con velocità di sedimentazione diversa a seconda cedimensioni ll, e le frazioni arricchito da diversi tipi di cellule possono essere raccolti e utilizzati in ulteriori analisi. Mentre il metodo STA-PUT non comporta frazioni altamente puri di tipi di cellule, ad esempio come possono essere ottenuti con determinati metodi di separazione delle cellule, esso fornisce un rendimento molto più elevato di cellule totali in ogni frazione
(~ 1 x 10 8 cellule / tipo di cellula spermatogenesi da una popolazione iniziale di 7-8 x 10 8 cellule). Questo metodo alto rendimento richiede solo vetreria specializzata e può essere eseguita in qualsiasi ambiente freddo o grande frigorifero, che lo rende un metodo ideale per i laboratori che hanno accesso limitato alle attrezzature specializzate come una fluorescenza attivato cell sorter (FACS) o elutriator.

Introduzione

Spermatogenesi mammifero è un processo di differenziazione complesso che avviene in più fasi nei tubuli seminiferi dei testicoli 1. In breve, staminali come gli spermatogoni che risiedono vicino l'epitelio del tubulo seminifero divide e differenziarsi in spermatociti, che poi subiscono le divisioni meiotica. Dopo meiosi è completa, le cellule aploidi risultante o spermatidi rotondi, subiscono spermiogenesi, un processo di differenziazione che coinvolge lo spargimento del citoplasma e compattazione del nucleo. Spermatidi gradualmente sviluppano un flagello e subiscono l'allungamento e la condensazione del nucleo, producendo allungamento e poi a cond....

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Protocollo

Il protocollo STA-PUT prevede tre fasi: 1) Messa a punto di apparecchi e reagenti, 2) Preparazione della sospensione di cellule dai testicoli intere, e 3) il carico delle cellule, la sedimentazione, e la raccolta di frazioni. Quando è eseguita da un team di due ricercatori, il protocollo vogliono otto ore in media.

1. Impostazione del Apparatus STA-PUT (Figura 1)

*** Apparecchi STA-PUT deve essere posto in un 4 ° C grande frigorifero o una cella che può ospitare anche un raccoglitore di frazioni, se si preferisce che metodo di raccolta.

  1. La sera prima (o almeno un paio d'ore prima) di eseguire il....

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Risultati

Il risultato ideale dalla procedura STA-PUT è abbastanza evidente separazione di cellule dai testicoli in base alle dimensioni e la densità delle cellule. Mentre le cellule isolate da testicoli sono sedimenta attraverso il gradiente BSA, si possono osservare diverse bande distinte di cellule. Eventuali grumi di cellule tendono a depositarsi sul fondo del gradiente e non contaminare le altre frazioni. Un po 'più in alto il gradiente sarà il grande somatiche e le cellule meiotico. Più in alto il gradiente sarà ancora .......

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Discussione

Coloro che studiano la spermatogenesi si basano su modelli animali per i campioni di cellule spermatogenesi, come un sistema di coltura cellulare affidabile non esiste ancora per generare tutti i tipi cellulari spermatogeniche 3. Anche se le cellule spermatogenesi sono prontamente raccolti dai testicoli intere, solo una popolazione mista risultati. Questo pone un problema per coloro che desiderano studiare specifici sottotipi di queste cellule, come le cellule meiotiche, spermatidi rotondi e spermatidi conden.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione. Questo protocollo essendo dimostrato prevede l'utilizzo di topi di laboratorio ed è stata eseguita in conformità a tutte le linee guida, regolamenti e agenzie di regolamentazione. Animali utilizzati in questo protocollo sono mantenuti sotto la guida e l'approvazione della University of Pennsylvania Istituzionale cura degli animali e del Comitato Usa (protocollo IACUC # 804284).

Ringraziamenti

Questa ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni NIH GM055360 per SLB e U54HD068157 di RGM. JMB è stata sostenuta dal T32 Genetica formazione di Grant presso l'Università della Pennsylvania (GM008216).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
BSAAffymetrix/USB10857 100MGAlternate.
Soluzioni BSA allo 0,5%, 2% e 4%Sciogliere 0,25 g, 11 g e 22 g (rispettivamente) in volumi totali di 50 ml, 550 ml e 550 ml di 1x KREBS (rispettivamente).Da rendere il giorno della procedura STA-PUT. Filtro sterilizzare.
KREBS (10x)3,26 g KH2PO4 + 139,5 g NaCl +5,89 g MgSO4/7H20 + 40 g Destrosio + 3,78 g CaCl2/2H20 + 7,12 g KCl, portare a 2 L con ddH20Autoclave/filtro e conservare a 4 gradi C per diversi mesi.
KREBS (1x)Sciogliere 4,24 g di NaHCO3 in 100 ml ddH20. Aggiungere 200 ml di 10x KREBS. Portare a 2 L con ddH20.Da rendere il giorno della procedura STA-PUT. Filtro sterilizzare.
CollagenasiSigmaC9891-1G
DNAseSigmaDNEP-5MG
TripsinaSigmaT9201-1G
DAPIPreferenza del ricercatore
Triton-X100Preferenza del ricercatore
Formaldeide (~37%)Preferenza del ricercatore
TABELLA 2: ATTREZZATURE
Attrezzature AziendaCatalogo #Commenti
Apparecchio completo STA-PUTProScience Glass ShopSTA-PUT (questa procedura utilizza la camera di sedimentazione standard: Cat. N. 56700-500)Include tutta la vetreria e l'attrezzatura per l'apparecchio. È disponibile vetreria alternativa per eseguire STA-PUT con numeri di celle più piccoli.
10 μ filtro a rete mFisherbrand22363549
Strumenti di dissezione per topiPreferenza del ricercatore
Provette da 14 ml per la raccolta delle frazioni a fondo tondo con tappiPreferenza del ricercatore
Sono necessarie circa 100 provette
Collettore di frazioniGE Healthcare Life SciencesModello: Frac-920, Codice prodotto: 18-1177-40È possibile utilizzare l'alternativa.
Vetrini per microscopio, vetro di coperturaPreferenza del ricercatore
Microscopio ottico/fluorescentePreferenza del ricercatore
È possibile utilizzare

Riferimenti

  1. Wistuba, J., Stukenborg, J., Luetjens, C. M. Mammalian Spermatogenesis. Funct. Dev. Embryol. 1, 99-117 (2007).
  2. Hess, R. A., Cooke, P. S., Hofmann, M. C., Murphy, K. M. Mechanistic insights into the regulation of the spermatogonial stem cell niche. Cell Cycle. 5, 1164-1170 (2006)....

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Ristampe e permessi

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