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Developmental Biology

미성숙한 고양이 오키트의 최소 볼륨 바이트화

Published: June 24, 2020 doi: 10.3791/61523

Summary

이 원고는 상업적 지원에 실험실에서 만든 미디어와 미숙한 고양이 난모세포의 최소 볼륨 바이트화에 대한 프로토콜을 설명합니다. 전 생체 부 조나에서 바이피화및 온난화에 이르는 난소 분리에서 부터 모든 단계를 다룹니다.

Abstract

야생 동물의 보존 프로그램에서 gamete 뱅킹은 귀중한 개인과 희귀 종의 유전 자원을 보호하고 생물 다양성 보존을 촉진하는 데 매우 중요합니다. 고양이에서, 대부분의 종은 멸종 위협, 국내 품종은 세균 은행 프로토콜의 효율성을 높이기 위해 모델로 사용된다. 난염 극저온 보존 기술 중, 유리화는 인간과 수의학 지원 생식에서 점점 더 인기가 있습니다. 인간 난모세포와 배아를 위해 처음 개발된 극저온 상체화는 고양이 난모세포에 적합하다는 것을 입증했습니다. 이 방법은 여러 샘플을 처리해야 할 때 유용할 수 있는 현장 조건의 타당성 및 절차 속도와 같은 몇 가지 이점을 제공합니다. 그러나 효율성은 작업자의 기술에 크게 의존하며, 실험실 간 표준화와 인력 교육이 필요합니다. 이 프로토콜은 난소 수집에서 온난화에 이르기까지 단계별 필드 친화적 인 프로토콜에 의해 단계적으로 상업적 지원에 미숙한 고양이 난모세포의 최소 볼륨 바이트화를 설명합니다. 프로토콜에 따라 온난화시 난낭 무결성 및 생존 가능성 보존(90%까지 높음) 온난화 후 성숙과 배아 발달 결과에 개선을 위한 여지가 여전히 남아 있지만, 예상될 수 있습니다.

Introduction

냉동 보존은 보조 재생 기술 (ARTs)의 핵심 단계가되었습니다. 인간에서는, 그것은 의학 또는 개인적인 이유로 부모의 불임 또는 연기의 보존을 허용합니다. 동물에서는 계획된 짝짓기, 특히 농장 동물과 애완 동물에서 거리와 시간을 극복하거나 특히 야생 멸종 위기에 처한 종의 보존 프로그램에서 귀중한 과목의 유전 물질을 보존할 필요가 있습니다. Gamete 냉동 보존은 사육할 개인이 아직 선택되지 않았거나 배아 동결과 관련된 윤리적 문제를 피하기 위해 선택되지 않았을 때, 특히 인간 의학1에서최선의 선택입니다. 정자는 해동 후 비교적 보존하고 만족스러운 결과를 제공하기 쉽지만, 구조적인 특징으로 인해 난모세포는 보관하기가 더 복잡할 수 있습니다. 실제로, 낮은 표면/부피 비뿐만 아니라 우플라즈마를 둘러싼 조나 펠루치다의 존재는 셀2를가로지르는 극저온 보호제와 물의 이동을 제한한다. 또한, 골뚜껑을 포함한 국산 동물에서는 지질이 풍부한 세포질이 특징이며, 이는 냉동 보존3에더 민감하게 반응할 것으로 생각된다.

대부분의 고양이는 위협을 받고 있으며, 국내 고양이는 일상적인 ovariectomy에서 생식샘의 가용성 덕분에 세균 보존을위한 프로토콜을 개발하는 모델로 사용됩니다. 야생 동물에서는, 생식강은 선택적 수술 후 또는 (더 자주) 사후 사후후에 얻을 수 있고, 미숙한 (발아 소포) 게임테스는 회수될 수 있습니다. 성숙한 (담수 II) 난모세포는 치료4에대한 윤리적 문제와 종 및 개별별 반응으로 인해 인간 ART에서와 같이 일반적이지 않다.

따라서, 냉동 보존 전략의 개발은 일반적으로 희귀 한 개인의 예기치 않거나 갑작스런 죽음 후 검색 할 수있는 미숙한 게임에 초점을 맞추고있다. 생물학적 관점에서, 미숙하거나 성숙한 게임족의 냉동 보존에 약간의 차이가 있습니다. 첫째, DNA는 미성숙 한 난모세포에서 더 보호되며, 발아 소포에는 핵 막으로 둘러싸인 염색체가 포함되어 있으며, 메타 위 II 난우세포의 메이오틱 스핀들 (meiotic spindle)은 극저온 부상5에더 취약 할 수 있습니다. 둘째, 냉으로 유발된 사이토스켈레톤 손상은 척추 회전, 극지 체압, 핵 이동 및 사이토카네시스에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 난소 세포 발달 단계에 따라 다른 영향을 미칠 수 있으며, 이는 메이오시스 진행 또는 후 수정 사건에 영향을 미칩니다. 마지막으로, 아마도 가장 중요한 것은, 성숙한 난모세포가 수정될 준비가 되어 있는 반면, 미숙한 게임들은 핵과 세포질성숙6을통과하기 위해 주변 적혈구의 지원에 의존하며, 이것이 전체 적혈구-오낭복합체(COC)가 극저온보존되는 이유입니다. 그러나, 적혈구의 손실 및/또는 게임및 주변 체세포 사이 기능적인 연결의 손실은 아마 미숙한 COCs의 극저온 보존의 가장 해로운 효력일 것입니다.

극저온 보존 기술 중, 진동은 필드 조건에서 더 쉽게 적용 할 수있는 하나입니다. 느린(또는 제어 속도) 동결에 비해, 유리화는 빠르며 프로그래밍 가능한 냉동고와 같은 특정 장비가 필요하지 않습니다. 유리화의 세 가지 기본 원칙(즉, 높은 점도, 높은 극저온 보호 농도, 소량 및 초고속 온도 감소)을 충족시키기 위해, 여러 미디어와 지지는 특히 미숙하고 성숙한 난모세포 모두에 대해 고양이에서 개발및 사용되었습니다. 간단한 빨대7로시작하여 장치가 개발되어 "최소 볼륨"목표에 도달했습니다. Cryoloop8,오픈 풀기 빨대 (OPS)9,플라스틱 배수구 (수정 된 빨대)10 및 냉동 튜브(11)가 사용되었으며, 보다 효율적인 장치 (즉, Cryotop)가11을고용하여 생존 및 메이오시스 재개를 개선하였다. 극저온(보충도1)은시험신화를 위한 선택개방 시스템이 된 시판지원이다. 인간 난모세포와 배아의 유리화를 위해 개발된 이 스트립은 단단한 플라스틱 홀더에 부착된 작은 필름 스트립으로 구성되어 있으며, 저장12에서플라스틱 튜브 캡에 의해 보호된다. 사용효과와 매우 빠른 냉각 및 온난화 율로 이어지는 유리화 부피(0.1 μL 만큼 약간)의 극단적인 감소덕분에, 이 병신 지원은 다양한 미디어,13,,14,15,16,17로사용되고 있는 국내 고양이를 포함한 여러 종에서 점점 더 많이 적용되고있다.,

이 원고의 목적은 수집 -유리화 온난화 프로토콜을 설명하는 것입니다, 원래 인간의 난모세포에 대해 개발 된 것에서 사소한 수정, 이는 실험실 만든 미디어 및 최소 볼륨 유리화에 대한 상업 지원을 고용하고 미숙한 고양이 COC의 냉동 보존을위한 필드 조건에서 쉽게 적용 할 수 있습니다.

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Protocol

이에 따라 묘사된 절차는 고양이 난소가 수의장에서 주인이 요청한 일상적인 혈관 절제술 또는 혈관 절제술의 부산물로서 수집되었기 때문에 윤리적 승인을 받지 못했습니다.

1. 오사이클 컬렉션

  1. 실험을 시작하기 전에 난소 및 난소 수집을 위한 솔루션을 준비합니다. 항생제와 항마이코틱스(페니실린 G 나트륨 100 IU/mL, 연쇄상 구균 황산염 0.1 mg/mL, 암포테린 비의 0.25 μg/mL)의 혼합물로 인산염 완충식식염(PBS)으로 난소 수집 용액을 준비한다. 페니실린 G 나트륨 100 IU/mL, 연쇄상 구균 황산염 0.1 mg/mL, 0.1% (w/v) 폴리비닐 알코올(PVA)을 갖춘 PBS를 갖춘 난낭수 수집 솔루션(예: PBS/PVA)을 준비합니다.
  2. 난소 및 난소 수집용 솔루션을 4°C에서 사용할 때까지 보관하십시오.
  3. 퀸즈의 지불 당일, 샘플을 처리하기 몇 시간 전에 난소 및 난소 수집 솔루션의 일부를 취하고 실온 (RT; 25 ± 2 °C)에서 따뜻하게하십시오.
  4. 샘플이 실험실에 도착하면 난소를 주변 결합 조직과 oviduct에서 분리하고 페트리 접시에 신선한 난소 수집 매체로 세척합니다.
  5. 각 여왕에 대해 35mm 페트리 접시를 RT PBS/PVA 3mL로 채우고, 한 접시를 더 모아 서두르는 접시를 채웁니다.
  6. 페트리 접시에 난소 한 켤레를 놓고 외과 메스로 피질을 다진다. 모든 여포가 스테레오 현미경 (배율 8x)의 도움으로 파손되었는지 확인하십시오.
  7. 파이펫으로 COC를 수집하고 할당 된 페트리 접시에 신선한 PBS / PVA로 이동합니다. 균일하고 어두운 세포질이 있는 좋은 자질 COC를 선택하고 여러 개의 소형 층으로 둘러싸여 있습니다(I18등급).

2. 진동

  1. 평형 및 유리화 매체를 준비합니다.
    1. 199년 중간199년에 7.5%(v/v) 에틸렌 글리콜(EG) 및 7.5%(v/v) 디메틸설프산화물(DMSO)을 20% 태아소 혈청(FBS)으로 준비한다.
    2. 15%(v/v) EG, 15%(v/v) DMSO, 중간 199M 0.5M 자당으로 진동용액(VS)을 준비하여 20%의 FBS(19일부터수정)를 준비한다.
    3. 사용하기 전에 RT에서 ES 및 VS를 따뜻하게 하십시오.
      참고: 극저온보호제(예를 들어, EG, DMSO)는 세포독성으로 알려져 있다. 그들의 독성에 대처하기 위한 전략은 세포가그(것)들에드러내는 온도를 감소시키는 것입니다 20, 그리고 난모세포는 일반적으로 RT에 저온 보호제에 드러난다. 따라서, 오낭 수집에서 진동화에 이르는 전체 절차는 온도 변동을 피하기 위해 이 프로토콜의 RT에서 수행됩니다.
  2. 유리화 접시를 준비하십시오 (즉, "Repro 플레이트"라고 하는 두 줄로 나뉘어진 6 개의 원적 우물로 구성된 특별한 요리). 각 진동 지원에 대해 하나의 행(3개의 우물)을 준비합니다.
    1. 첫 번째 우물 의 바닥에 20 μL의 ES를 추가합니다.
    2. 두 번째(즉, 1VS) 및 세 번째(즉, 2VS) 우물의 하단에 VS 300 μL을 추가합니다.
  3. ES에서 COC를 평형화합니다.
    1. 작은 보어 파이펫(예: 분젠 부리에 당겨서 더 얇아지도록 하는 파스퇴르 파이펫을 사용하면 직경이 200 μm 이상이어야 함), 첫 번째 우물 바닥에 하나(또는 그 이상) COC를 전송합니다.
      참고: 난모세포를 둘러싼 적혈구의 수에 따라 파이펫의 크기를 선택하므로 COC 치수에 각 단계에서 COC로 전송되는 미디어의 양을 가능한 한 많이 줄이는 것을 목표로 합니다. 현재 프로토콜을 사용하면 숙련된 연산자는 각 진동 지원당 최대 8개의 고양이 COC를 성공적으로 진동할 수 있습니다.
    2. 드롭 테두리에 20 μL의 ES를 천천히 추가합니다. 3분 간 기다립니다.
    3. 드롭 의 테두리에 다른 20 μL의 ES를 천천히 추가합니다. 3분 간 기다립니다.
    4. 드롭 테두리에 240 μL의 ES를 천천히 추가합니다. 9분 간 기다립니다.
    5. 기다리는 동안 액체 질소(LN2)로상자를 준비하고 실험/고양이 식별 코드로 유리화 지지체에 라벨을 부착하고 열어 둡니다. 두 가지를 스테레오 현미경 근처에 두어 작업 하는 동안 쉽게 연결할 수 있습니다.
      주의! LN2를취급할 때 개인 보호 장비를 착용하십시오.
    6. 또는 여러 COC를 바이트화해야 하는 경우 다른 COS 그룹(새로운 진동 지원에 로드됨)에 대한 첫 번째 평형 단계(단계 2.3.1 - 2.3.2 참조)를 시작합니다.
  4. 90초 이내에 VS의 COC를 진동시합니다.
    1. 동일한 작은 보어 파이펫을 사용하여 1VS로 채우고 첫 번째 우물 (ES)의 바닥에서 COC를 가져 와서 두 번째 우물 (1VS)의 표면으로 이동하십시오.
    2. 파이펫을 1VS로 씻으시다.
    3. COC를 가져 와서 우물의 다른 영역 (하단)에서 이동하십시오. 주변 의 매체를 파이펫과 섞는다.
    4. 파이펫을 웰의 다른 영역에서 1VS로 채우고, COC를 가져 와서 이동하고 주변의 매체를 파이펫과 혼합합니다.
    5. 반복 단계 2.4.4.
    6. 파이펫을 2VS로 씻으시다.
    7. COC를 가지고 세 번째 우물 (2VS)의 바닥에 이동; 주변 의 매체를 파이펫과 섞는다.
    8. 파이펫을 우물의 다른 영역에서 2VS로 채우고, COC를 가져 와서 이동하고 주변의 매체를 파이펫과 혼합합니다.
    9. 2.4.8 단계를 반복합니다.
    10. 파이펫을 우물의 다른 영역에서 2VS로 채우고, COC를 가지고, 팁에 가능한 한 가깝게 진동 지지대에 로드합니다. 초과 배지를 흡인하여 VS의 부피를 최대한 감소시려면.
    11. 즉시 LN2에서유리화 지원을 급락, 그것을 이동. 일부 클램프의 도움으로 닫고 항상 LN2에침지되어 있는지 확인하십시오.
      참고: 저온 보호제 세포 독성으로 인해 적절한 타이밍을 유지하는 것이 중요합니다. 유리화 매체에서 의 고농도 때문에, 세포 노출은 또한기술(21)의완벽한 실행에 의해 제어될 필요가 있다. 샘플이 풍부한 경우 샘플을 더 빨리 처리하고 오사이클 컬렉션에서 유리화까지의 시간을 최소화하도록 나누는 것이 좋습니다.
  5. 로드된 유리화 지지대를 잔에 보관하고 온난화가 될 때까지 저장 LN2 탱크에 보관하십시오.
    참고: LN2를 사용할 수 있는 경우 프로토콜의 이전 모든 단계를 필드 조건에서 적용할 수도 있습니다. 건조한 화주들은 샘플을 실험실로 안전하게 운반한 다음 다음 단계로 진행해야 합니다.

3화 온난화

  1. 온난화 미디어를 준비합니다.
    1. 1999년 1M 자당으로 20%의 FBS를 장착하여 해동 솔루션(TS)을 준비합니다.
    2. 중간 199에서 0.5 M 자당으로 희석 용액 (DS)을 준비하고 20 % FBS를 준비합니다.
    3. 20% FBS로 중간 199로 세척 용액(WS)을 준비합니다.
    4. 사용하기 전에 RT에서 TS를 38 °C 및 DS 및 WS로 따뜻하게하십시오.
  2. 필요한 경우, 따뜻한 COC의 후속 사용을 위해 배양 매체를 준비한다(예: 시험관 내 성숙, IVM).
  3. 가열 단계를 스테레오 현미경에 가깝게 놓고 켜십시오 (38 °C). 페트리 접시 뚜껑을 따뜻하게 해주세요.
  4. 모든 것이 준비되면 저장 탱크에서 LN2가있는상자에 따뜻하게해야하는 유리화 지지대를 전송하고 스테레오 현미경 근처에 상자를 놓습니다.
  5. "Repro 플레이트"를 준비합니다. 따뜻하게 해야 하는 각 진동 지원에 대한 행을 준비합니다.
    1. 첫 번째 우물 바닥에 300 μL의 DS를 추가합니다.
    2. 두 번째(즉, 1WS) 및 세 번째(즉, 2WS) 우물의 하단에 300 μL의 WS를 추가합니다.
  6. 페트리 접시 뚜껑에 TS(100 μL)를 한 방울 만드십시오.
  7. 클램프를 사용하면 LN2에서하나의 진동 지원을 엽니다.
  8. TS 드롭을 스테레오현미경 아래에 놓고 빠른 움직임으로 LN2의 진동 지원을 받아 스트립을 드롭에 몰입하여 모든 COC가 분리될 때까지 이동합니다. 비어 있는 즉시 드롭에서 지원을 제거하지만 CC를 총 1분 동안 TS에 둡니다(침수에서 다음 단계까지).
  9. 유리화에 사용되는 것과 유사한 파이펫을 가져 와서 DS로 채웁니다. 드롭(TS)에서 COC를 가져 와서 첫 번째 우물 (DS)의 바닥으로 이동합니다. 3분 간 기다립니다.
  10. 파이펫을 1WS로 씻으시다. COC를 가져 와서 두 번째 우물 (1WS)의 하단에 이동합니다. 5 분 동안 기다립니다.
  11. 파이펫을 2WS로 씻으시다. COC를 가져 와서 세 번째 우물 (2WS)의 표면에 이동합니다. 그들이 우물의 바닥을 만질 때까지 기다립니다.
  12. 웰의 다른 영역을 사용하여 3.11 단계를 반복합니다.
  13. 배양 매체로 파이펫을 세척하고 다음 사용을 위해 배양 접시에 난모를 이동(예: IVM).

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Representative Results

현재 프로토콜(도 1 및 보충도1)에 따라 고양이 의진동및 온난화에 따라 대부분의 게임테가 살아남습니다. 생체화 후, 다른 기술 중에서도 생체내성(22)으로 광학 현미경에서 또는 중요한 얼룩을 사용하여 생존성을 평가할 수 있다. 후자 중 하나는 형광 희석제 /propidium 요오드 (FDA/PI), 실행 가능한의 식별을 허용 (밝은 녹색 형광) 및 죽은 세포 (적색 형광). 도 2는 온난화 직후 FDA/PI로 염색된 유리화된 온난 고양이 COC의 대표적인 그림을 보여줍니다. 시험신도 후 생존의 비율을 보여주는 실험에서 얻은 데이터는 체외성숙(17) 또는 체외 배아생산(16)을위한 난모세포의 온난화 후 데이터를 묘사한 표 1에보고된다. 전체적으로, 여기에 예로 사용되는 두 실험에서16,,17,395 435 난초물 중 395 명이 살아남았고, 전체 90.8 %의 온난화 후 생존력을 기록했습니다.

그러나, 일부 형태학적 변화는 온난화 후 발견 될 수있다(그림 3). 이 프로토콜에 따라 진동된 게임테에서 가장 빈번한 형태학적 이상은 ooplasm 모양과 과립, 적혈구의 부분적(또는 거의, 총) 손실 및 (드물게) 조나 펠루치다 골절의 변화입니다. 한편, 전작에서 동일한 지원으로 최소 볼륨 바이트로에 보고된 바와 같이, 이러한 유리화된 COC는17을 성숙시키고 신선한 COC보다 낮은 비율로도 시험관내 16에서배아로 발전할 수 있습니다. 또한, 체외 수정(IVF)이16에성공하기 때문에, 그들은 일반적으로 조나 펠루치다 경화(극저온 보존의 또 다른 잘 알려진 결과)를 제시하지 않는다.

Figure 1
그림 1: 난염 진동 온난화 프로토콜의 회로도 묘사.
전체 표시를 위해 원고 텍스트를 참조하십시오. COC = 적정 성 오낭 복합체; ES=평형 솔루션; VS=바이트로화 솔루션; TS=해동 솔루션; DS=희석 솔루션; WS=세척 솔루션; LN2=액체 질소. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 2
그림 2: 온난화 후 생체화된 고양이 난소의 생존가능성.
형광희석/프로피듐 요오드(FDA/PI)로 염색된 바이트화된 적혈구-오사이클 복합체는실용성(A)또는 적색 또는 약한 형광(B)이 가능할 때 녹색 형광을 보여준다.B 흥분/ 방출 파장: 495 nm/517 nm FDA; PI용 538 nm/617 nm. 스케일 바: 50 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 3
그림 3: 신선하고 유리화된 고양이 난소의 가벼운 현미경 사진입니다.
(A)수집 후, 유리화 전에 신선한 적정-오사이클 복합체. (B)진동 후 적혈구-오낭 복합체를 진동시키고, 일부 진동 유발 부상(적혈구의 모양 및 손실, 검은 화살)을 나타낸다. 스케일 바: 50 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

실험 그룹 데워진 난모세포(n) 실행 가능한 난모세포 (n) 생존 가능성 (%) 생존가능성(평균 % ±SD)
1† 1 13 12 92.31 91.54 ± 3.66
2 47 44 93.62
3 52 45 86.54
4 26 24 92.31
5 41 40 97.56
6 21 19 90.48
7 50 44 88.00
2‡ 1 17 17 100.00 91.51 ± 9.16
2 17 17 100.00
3 9 8 88.89
4 21 21 100.00
5 30 23 76.67
6 26 23 88.46
7 17 13 76.47
8 10 10 100.00
9 15 14 93.33
10 23 21 91.30

표 1: 고양이 의 생존력의 대표적인 결과- 온난소. 데이터 †콜롬보 외. 201916 및 ‡ 콜롬보 외. 202017.

보충 도 1: 난소 진동에 사용되는 지지대의 대표적인 그림입니다. 상용 지원은 13cm를 측정하고 취급 및 보관이 용이합니다. 난동구는 장치 상단의 얇은 플라스틱 스트립에 가능한 한 가깝게 로드되어야 합니다. 저작권: 기타자토 주식회사. 이 그림을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

오키테 냉동 보존은 특히 펠리대 가족과 같이 많은 종들이 멸종 위기에 처한 택시에서 중요한 세균 보존 기술입니다. 이 원고에서는 미숙한 고양이 난모세포의 유리화를 위한 간단하고 현장 친화적인 프로토콜이 제시되었습니다. 실험실에서 만든 미디어, 최소 볼륨 바이트화 지원 및 훈련 된 인력은이 방법의 성공을위한 핵심 요소이며, 이는 실행 가능한 난모세포를 일관되고 반복적으로 얻을 수 있습니다, 여기에보고 된 대표적인 결과에 의해 표시된 바와 같이.

미디어 준비부터 최상의 결과를 보장하기 위해 프로토콜을 정확하게 따라야 하지만 운영자의 기술이 주요 문제입니다. 미디어는 유리화 절차의 당일을 준비해야 하며, 가능하지 않은 경우 전날 준비하여 4°C로 보관해야 한다. 어쨌든, 샘플 처리 전에, 충분한 시간을 남겨두어야 하여 솔루션이 RT까지 예열될 수 있도록 충분한 시간을 남겨두어야 합니다. 오사이클 컬렉션 및 COC 선택은 모든 ARTs 실험실에서 일상적으로 수행하는 빠르고 간단한 절차입니다. 그러나, 냉동 보존은 가장 섬세한 절차입니다. 온난화 절차는 그리 중요하지 않지만 프로토콜과 타이밍을 따르는 경우 진동화가 더 복잡할 수 있습니다. 타이밍을 존중하는 것만으로주의를 기울여야하는 평형 후 가장 어려운 단계는 진동 단계일 가능성이 높습니다 (현재 프로토콜의 2.4. 참조). 실제로, 오피티체 전송 및 파이펫 세척은 잘 시간 초과되어야하며, 모두 함께 90 초 이내에 수행해야합니다. 초보자의 경우, 훈련하는 동안 스톱워치로 시술을 하는 것이 바람직하지만, 숙련된 개인에게는 시간이 얼마 남지 않았다는 경고로 60초 후에 타이머가 울리는 것이 유용할 수 있습니다. 또한, 6-8 COC의 진동 하는 연산자는 Repro 플레이트의 두 번째 우물에서 제 3 우물 (현재 프로토콜의 단계 2.4.7 참조)에서 난모 세포의 전송에 가까워야하기 때문에, 더 높은 표준화를 허용할 것이다. 바라건대,이 기사의 도움으로, 개인과 실험실 사이의 높은 표준화를 달성 할 수 있습니다.

프로토콜의 주요 한계는 냉동 보존 절차 자체의 본질적인 특징으로 남아 있습니다. 앞서 언급했듯이, 유리화는 완벽하게 수행되더라도 비생리적이고 잠재적으로 해로운 조건에 난모세포를 노출시합니다. 냉동 보호제와 온도의 감소와 인큐베이션은 가장 중요한 이벤트20이며 엄격한 통제하에 보관해야합니다. 가장 흔한 극저온 상해 중 일부는 광학 현미경 (예를 들어, 적수 세포 손실, 세포 모양 및 크기의 변화)에서 쉽게 관찰 할 수 있지만 다른 사람들은 보이지 않고 종종 세포 체형 구조 (예 : 조나 펠루키다 경화, 산화 스트레스, 세포 골격 손상, 메이오스틱 스핀들 및 DNA변경)에,영향을미칩니다. 비록 대부분 실행 가능, COCs는 이 프로토콜에 따라 진동 종종 온난화 후 몇 가지 명백한 형태 적 이상을 제시. 그러나, 형태와 생존성 사이에는 상관관계가 없으며, 이는 세포전 손상3,,25로인해 방해받을 수도 있지만, 형태학적 변화는 냉동 부상의 결과일 수 있으며, 부분적으로 는 생체 내 발달 결과에 대한 이유이며, 이는 신선한 난소와 비교하면 매우 나쁨입니다. 시험성 매체의 신중한 준비와 프로토콜 타이밍의 정확한 관찰은 좋은 온난화 후 생존력과 형태학적 무결성을 얻는 데 기여하지만, 난모세포 및 배아 발달의 시험관 성숙의 개선은 여전히 필요하므로 다음문화(16)동안 생존능력이 감소하는 경우가 많다.

감기에 의한 부상은 불행히도 모든 냉동 보존 방법(24)에서발생합니다. 이 프로토콜에 사용된 최소 부피 진동 지원은 가능한 한 유리화 부피를 줄이기 위해 개발되어 다른 냉동 보존 장치에 비해 냉각 및 온난화 율이 향상되었습니다(-23,000°C/분 및 42,000°C/분, 제조업체 사양에 따라). 결과적으로, 인체공학(즉, 수정 및 배아 발달)과 생체 내 매개 변수(즉, 임신율 및 살아있는 출생)를 모두 평가하는 임상 연구가 가능한 인간 의학에서, 최소 체적 바이크리피는 온난화 후 생존과 마지막으로 살아있는출생의 관점에서 비교할 수 없는 결과로 인해 난동극 보존을 위한 가장 일반적인 선택입니다. 또한 다른 진동 장치에 비해 이 프로토콜에 사용되는 장치는 취급이 편안하고 보관 중에 캡에 의해 보호되므로 사용하기 쉽고12를보관하는 것이 더 안전합니다. 예를 들어 Cryoloop는 최소한의 볼륨 목표에 도달하기 위해 효율적인 지원이지만 구조(난모세포가 로드되는 용액 필름을 지원하는 루프)는 깨지기 쉽고 우발적인온난화(12)가발생하기 쉽습니다. 빨대(0.25mL 부피) 또는 오픈 풀드밀짚(OPS)도 사용할 수 있지만, 유리화 볼륨이 현저한 감소를 허용하지 않으며 일부 난모세포가26개손실될 수 있기 때문에 채우기가 어렵고 비어 있습니다. 다른 많은 지원은2개발되었지만 각각의 단점이 있습니다. 대신, 이전에 가장 많이 사용되었던 냉동 의 느린 동결에 비해, 상업적 지원에 최소 볼륨 바이트화의 주요 장점은 타당성과 속도입니다. 앞서 언급했듯이, 진동은 프로그래밍 가능한 냉동고를 수행할 필요가 없으며, 난소의 느린 동결은25로결론되기까지 약 1시간 반이 소요되지만, 본 프로토콜 에 따라 약 17분 안에 진동을 달성할 수 있다.

결론적으로, 직원 기술과 운영자 간 표준화는 유리화 된 oocyte 은행을 시작할 때 가장 어려운 요구 사항이 될 수 있지만 인사 교육을 통해 달성 될 것입니다. 고양이 미숙한 난모세포에 대한 이 최소 볼륨 바이트화 프로토콜은 숙련된 작업자가 수행할 때 일관되고 반복가능한 결과를 제공합니다. 그러나 온난화 후 생존력과 무결성이 만족스럽더라도 난구 성 개발 속도가 개선될 가능성은 여전히 남아 있습니다. 추가 최적화와 함께, 현재 프로토콜은 또한 난구 극저온 보존에 관한 게시된 데이터가27에부족한 야생 고양이에 대한 필드 조건에서 적용될 수 있습니다. 이 방법의 적용을 확대하면 냉동 보존 프로토콜을 개선할 수 있는 가능성을 높일 뿐만 아니라, 또한 태아의 다산 및 생물 다양성 보존을 위한 유리화 된 oocyte 바이오 뱅크를 설립 할 수 있습니다.

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Disclosures

저자는 공개 할 것이 없습니다.

Acknowledgments

이 작품은 부분적으로 EVSSAR에 의해 지원되었다 (작은 동물 재생을위한 유럽 수의학 협회) 그랜트 2016 및 Università degli Studi 디 밀라노, 피아노 디 소스테그노 알라 Ricerca 2019 (Linea 2 Azione A)에 의해 지원되었다. 또한 마리아조르지아 모셀리 박사가 이 실험에 기여한 것에 대해 감사드리며, 이미지 수집에 기여하고 자합니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Amphotericin B Sigma-Aldrich A2942 /
Automatic pipettes & tips / / Needed to pipette 20, 100, 240 and 300 µL
Surgical scalpels / / Size 10 is usually ok
Bunsen beak / / /
Clamps / / Some small (Mosquito clamp) for ovary isolation, some bigger (Klemmer clamp) to work in liquid nitrogen
Cryotop Kitazato (distributor: MBT - Medical Biological Technologies) 01.CR Distributors and catalog number may change in different countries
Dimethyl sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich D2650 /
Ethylene glycol (EG) Sigma-Aldrich E9129 /
Fetal bovine serum (FBS) Sigma-Aldrich F9665 /
Glass Pasteur pipettes / / Advised lenght 230 mm (100+130)
Gobelets / / According to the canisters of the storage tank
Heating stage / / All heating stages are ok, as long as they can keep 38ºC
Liquid nitrogen / / /
Medium 199 Sigma-Aldrich M4530 /
Phosphate-buffered saline (PBS) Sigma-Aldrich D8662 /
Penicillin G sodium Sigma-Aldrich P3032 /
Polyvinyl alcohol (PVA) Sigma-Aldrich P8136 /
Repro plate Kitazato (distributor: MBT - Medical Biological Technologies) 01.K-2 Distributors and catalog number may change in different countries
Stereomicroscope / / As long as the operator can select the oocytes, other stereomicroscopes are ok
Storage tank / / Any regularly filled tank is ok
Streptomycin sulphate Sigma-Aldrich S9137 /
Styrofoam/nitrogen resistant box / / All boxes which can contain liquid nitrogen are ok, as long as the operator is comfortable. Kitazato box is called "Cooling Rack"
Sucrose Sigma-Aldrich S1888 /
Timers / / All timers which can be set on times until 9 minutes are ok

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References

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Colombo, M., Luvoni, G. C. Minimum Volume Vitrification of Immature Feline Oocytes. J. Vis. Exp. (160), e61523, doi:10.3791/61523 (2020).

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