Yöntem makalesi

Farede Gelişmekte Olan Yumurtalık Rezervinin Kantitatif 3D Analizi için Tüm Yumurtalık İmmünofloresansı, Temizleme ve Multifoton Mikroskobu

4.8K görüntüleme

DOI:

10.3791/62972

3 Eylül 2021

Bu makalede

Özet

Burada, tam montajlı immünoboyama, çoklu foton mikroskobu ve 3D görselleştirme ve analiz kullanarak kantitatif ve kalitatif analizler için tüm yumurtalıkları görüntülemek için optimize edilmiş bir protokol sunuyoruz. Bu protokol, toksikoloji, klinik teşhis ve yumurtalık fonksiyonunun genomik tahlilleri için geçerli olan yüksek verimli, güvenilir ve tekrarlanabilir işlemeyi kapsar.

Özet

Kadın fertilitesi ve üreme ömrü, yumurtalık oosit rezervinin kalitesine ve miktarına bağlıdır. Mayotik faz I'e giren dişi germ hücrelerinin tahmini% 80'i, Fetal Oosit Yıpranması (FOA) ve doğum sonrası yaşamın ilk haftasında elimine edilir. Üç ana mekanizma, gelişim sırasında hayatta kalan oosit sayısını düzenler ve ergenliğe giren kadınlarda yumurtalık rezervini oluşturur. Yumurta kaybının ilk dalgasında, oositlerin% 30-50'si, yüksek Uzun serpiştirilmiş nükleer element-1 (LINE-1) ekspresyonuna atfedilen bir fenomen olan erken FOA sırasında elimine edilir. Oosit kaybının ikinci dalgası, mayotik defekti olan oositlerin mayotik kalite kontrol noktası ile ortadan kaldırılmasıdır. Oosit kaybının üçüncü dalgası, primordiyal folikül oluşumu sırasında, bazı oositlerin folikül oluşturamadığı durumlarda perinatal olarak ortaya çıkar. Bu üç oosit kaybı dalgasının her birini neyin düzenlediği ve farelerde veya insanlarda yumurtalık rezervini nasıl şekillendirdikleri belirsizliğini korumaktadır.

İmmünofloresan ve 3D görselleştirme, oosit gelişimini daha az bilgilendirici 2D bölümlerden ziyade tüm yumurtalık bağlamında görüntülemek ve analiz etmek için yeni bir yol açmıştır. Bu makale, tüm yumurtalık immün boyama ve optik temizleme için kapsamlı bir protokol sunarak, multifoton mikroskobu kullanarak görüntüleme ve ticari olarak temin edilebilen yazılımı kullanarak 3D modelleme için preparatlar sunmaktadır. Bu yöntemin C57BL / 6J farelerde yumurtalık gelişimi sırasında yumurta yıpranmasının dinamiklerini göstermek ve üç yumurta eliminasyon dalgası sırasında yumurta kaybını ölçmek için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Bu protokol, oosit görselleştirme ve nicelleştirme için prenatal ve erken postnatal yumurtalıklara ve diğer kantitatif yaklaşımlara uygulanabilir. Daha da önemlisi, protokol, toksikoloji, klinik teşhis ve yumurtalık fonksiyonunun genomik tahlillerindeki ihtiyaçları karşılayabilecek yüksek verimli, güvenilir ve tekrarlanabilir işlemeyi barındırmak için stratejik olarak geliştirilmiştir.

Giriş

Çoğu memeli dişi, primordiyal foliküllerde depolanan ve yumurtalık rezervini (OR) oluşturan sınırlı sayıda mayotik olarak tutuklanmış oositle doğar1,2. Ameliyathane, genel kadın üreme ömrünü ve sağlığını belirler3. Ameliyathane normalde yaşlanma ile birlikte küçülür ve bazı genotoksik ajanlara (radyasyon / kemoterapi) ve çevresel streslere (yetersiz beslenme) maruz kalındığında erken tükenebilir ve bu da infertiliteye yol açar 4,5,6. İdiyopatik kadın infertilitesi sıklıkla ameliyathaneden geliş....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Kullanılan tüm fareler C57BL/6J genetik suşu içerisindeydi (bakınız Malzeme Tablosu). Bu suş tamamen sıralanmıştır ve yumurtalık yapısı ve fonksiyonu ile ilgili birçok çalışma için standarttır. Fareler NIH kurallarına göre barındırıldı ve yapılan prosedürler Jackson Laboratuvarı Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı. Bu protokolde kullanılan reaktifler ve bileşimler sırasıyla Malzeme Tablosu ve Tablo 1'de listelenmiştir.

1. Reaktiflerin hazırlanması

  1. Fiksatif: 1x PBS'de% 4 paraformaldehit (PFA) hazırlayın. Örneğin, 24 numune için (0,5 mL/numune = 12 mL t....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Tüm yumurtalığın immün boyanması ve görüntülenmesi, aynı teknik ve belirteçler kullanılarak farklı gelişim evrelerinde yumurtalıklardaki oositlerin veya protein ekspresyonunun görüntülenmesini ve nicelleştirilmesini sağlar (Şekil 3). Bu protokol, yumurtalıkların birden fazla aşamada ve birden fazla fare suşundan analizinin gerekli olduğu büyük ölçekli bir proje için geliştirilmiştir. Burada, genetik analiz için standart bir suş olan C57BL6 / J suşu için toplanan verileri sunuyoruz. Burada su.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu makalede, germ hücresi niceliği ve protein lokalizasyonu için yüksek verimli ve karşılaştırmalı çalışmalar için prenatal ve postnatal yumurtalıklar için ayrıntılı bir 3D immünoboyama ve görüntüleme protokolü sunulmaktadır. Bu protokolü, yumurtalıklardaki oosit sayılarını (N = 6-12), 2-4 24 kuyucuklu plakanın tipik olarak bir seferde işlendiği 10-16 farklı suştaki altı gelişimsel zaman noktasında analiz etmek için geliştirdik. Bu yöntem diğer organlar veya hücresel belirteçler için uyarlanabilir. Örneğin, bu protokol, .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacağı bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri hibeleri (R01 HD093778 ila E.B-F ve T32 HD007065 ila R.B) tarafından desteklenmiştir. Zachary Boucher'e radyasyon deneyindeki yardımları için teşekkür ederiz. Mary Ann Handel'e yazıyı eleştirel bir şekilde okuduğu için teşekkür ederiz. Sonia Erattupuzha'nın ve Jackson Laboratuvarı'ndaki Mikroskopi Çekirdek Servisi'nin bu yayında açıklanan mikroskopi çalışmasında uzman yardımı için katkılarını ve Jackson Laboratuvarı'ndaki Bilimsel Enstrüman Hizmetleri'nden Jarek Trapszo'yu 3D baskılı adaptör slaytını tasarladığı için minnetle kabul ediyoruz.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Masaüstü İnkübatörBenchmark ScientificH2200-H37 & derece; C inkübatörü
Sığır Serum Albümini (BSA)VWR97061-416
C57BL / 6JJackson Laboratuvarı000664fare akraba suşu
Dimetil sülfoksit (DMSO)Sigma-AldrichD1435Tehlikeli madde
D-SorbitolSigma-AldrichS6021
Dumont # 5 ForsepsFST91150-20
FastWells Reaktif BariyerleriGraceBio664113Yapışkan ve esnek silikon conta (iyi yapışkan)
İnce MakasFST91460-11
GliserolSigma-AldrichG2025
GlisinThermoFisher ScientificBP381-500
Keçi anti-Tavşan IgG (H + L) Çapraz Adsorbe Edilmiş İkincil Antikor, Alexa Fluor 647InvitrogenA-21246Seyreltme 1:1000
Keçi anti-sıçan IgG (H + L) Çapraz Adsorbe Edilmiş İkincil Antikor, Alexa Fluor 555InvitrogenA-21434Seyreltme 1:1000
Keçi serumuSigma-AldrichG9023
IMARIS YazılımıOxford InstrumentsSürüm 9.7.0Görüntü görselleştirme ve analiz yazılımı
Insight X3Spectra-PhysicsInSight  ÇokluFoton Görüntüleme için
Lazer LASX yazılımıLeicaSürüm 3.5.6Görüntü elde etme yazılımı
Leica DIVE/4TUNE/FALCONLeicaLeica Dmi8, 2P-M-hazır: # 158005406Multifoton Mikroskobu
MaiTai HPSpektrum-FizikMai Tai DeepSee Çoklu Foton Görüntüleme için Bir Kutu Ultra Hızlı LazerLazer Masterflex
Pompa Kontrol CihazıSPW EndüstriyelModel: 7553-50Perfüzyon için peristaltik pompa
Mayo MakasFST14010-175 "– 7 inç kafa kesme için künt / künt makas
Mikro Kapaklı Gözlükler, Kare, No. 1.5 25x25mmVWR48366-249
Mini BioMixerBenchmark37 & derece için bilimsel B3D1020 çalkalayıcı/nutatör; C kuluçka makinesi
Nikon Ergonomik SMZ1270Leica  SMZ1270stereomikroskop
Paraformaldehit %16 (formaldehit sulu çözelti)Elektron Mikroskobu Bilimleri15710Tehlikeli madde
PBS Tabletleri, Fosfat tamponlu SalinThermoFisher ScientificBP2944100Mili-Q suda çözün
Penisilin-Streptomisin, 200x, Çift Antibiyotik ÇözeltisiThermoFisher ScientificICN1670249
Polivinil alkol (PVA)Sigma-AldrichP8136
Quadrol (N, N, N ve prime;, N ve prime; -Tetrakis (2-Hidroksipropiletilendiamin)Sigma-Aldrich122262
Tavşan anti-DDX4 / MVHAbcamab27591Seyreltme 1:500
Tavşan anti-LINE-1 ORF1pAbcamab216324Seyreltme 1:500
Sıçan anti-TRA98 / GCNAAbcamab82527Seyreltme 1:500
Sodyum azidSigma-AldrichS2002Tehlikeli madde
Sodyum borhidrürSigma-Aldrich452882Tehlikeli madde
SükrozThermoFisher ScientificS0389
Tekmar Orbital ÇalkalayıcıBimedisVXR-S10
için çalkalayıcıSigma-Aldrich90279
Triton X-100Sigma-AldrichX100
UNOLOK İnfüzyon SetiMYCO Medical7001-23perfüzyon iğneleri
ÜreAmresco97061-920
X-Cite 120LEDExcelitasS/N XT640-W-0147düşük güçlü LED floresan lamba
X3 Ayarlanabilir Ultra Hızlı Lazer oda sıcaklığında Trietanolamin

Kaynaklar

  1. Pelosi, E., Forabosco, A., Schlessinger, D. Genetics of the ovarian reserve. Frontiers in Genetics. 6, 308(2015).
  2. Pepling, M. E. From primordial germ cell to primordial follicle: mammalian female germ cell development. Genesis. 44 (12), 622-632 (2006).
  3. ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Oosit KantifikasyonuOptik Berrakla t rmaPrimordial Folik lGerm H cre Kayb3D Over G r nt lemeFare Over Geli imiOosit Markerlar

İlgili makaleler