Burada, fare adipoz kaynaklı mezenkimal kök hücrelerden mitokondri izolasyonunu açıklıyoruz ve daha sonra oositlerin kalitesini artırmak için mitokondriyi yaşlı fare oositlerine aktarıyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Burada, fare adipoz kaynaklı mezenkimal kök hücrelerden mitokondri izolasyonunu açıklıyoruz ve daha sonra oositlerin kalitesini artırmak için mitokondriyi yaşlı fare oositlerine aktarıyoruz.
Yaşa bağlı olarak oositlerin miktar ve kalitesindeki düşüş nedeniyle, 35 yaşın üzerindeki kadınların doğurganlığı keskin bir şekilde azalmıştır. Oosit kalitesini koruyan moleküler mekanizmalar belirsizliğini korumaktadır, bu nedenle şu anda 35 yaşın üzerindeki kadınların doğum oranını artırmak zordur. Oositler, vücuttaki herhangi bir hücre tipinden daha fazla mitokondri içerir ve herhangi bir mitokondriyal disfonksiyon, oosit kalitesinin düşmesine neden olabilir. 1990'larda, oosit sitoplazmik transferi insan üremesinde büyük başarı ile sonuçlandı, ancak etik tartışmalar eşlik etti. Otolog mitokondriyal transplantasyonun yaşa bağlı olarak azalan oositlerin kalitesini artırmak için yararlı bir teknik olması beklenmektedir. Bu çalışmada, yaşlı farelerin oositlerinin kalitesini artırmak için yaşlı farelerden elde edilen adipoz kaynaklı kök hücreleri mitokondri donörü olarak kullandık. Otolog mitokondriyal transfer teknolojisinin daha da geliştirilmesi, yaşlı kadınlarda kısırlık için yeni ve etkili bir tedavi sağlayacaktır.
Kadın doğurganlığını etkileyen önemli faktörlerden biri oosit yaşlanmasıdır; Oosit kalitesindeki azalma yaşlı kadınlarda infertilitenin ana nedenidir. Bununla birlikte, oosit yaşlanmasının ana nedeni ve oosit kalitesini düzenleyen moleküler mekanizma hala belirsizdir. Önceki çalışmalar, mitokondri sayısının ve kalitesinin oositlerin kalite kontrolünde ve embriyonik gelişimde rol oynadığını göstermiştir 1,2,3. Mitokondri miktarının ve kalitesinin azalması yaşlanma ile yakından ilişkilidir3.
Mitokondri besin takviyesi ve mitokondri transferi de dahil olmak üzere yaşlı oositlerde mitokondrinin işlevini iyileştirmek için birçok girişimde bulunulmuştur. Mitokondrinin iyi bilinen, etkili besin takviyeleri arasında Koenzim Q10 (CoQ10), Alfa-lipoik asit (α-LA) ve resveratrol (RSV)4 bulunur. Çalışmalar, CoQ10 takviyesinin sadece oositlerin miktarı ve kalitesindeki yaşa bağlı düşüşü iyileştirmekle kalmayıp, aynı zamanda oositlerin normal gelişimini ve yumurtlamasını da desteklediğini göstermiştir5. α-LA, polikistik over sendromlu (PKOS) hastaların yaşlanmasına ve metabolik fenotipine bağlı oosit kalitesi düşüşünü yavaşlatır6,7. Resveratrol, yaşlanan farelerde anormal iğciklere ve yanlış kromozom hizalamasına sahip oosit sayısını azaltabilirken, embriyonik gelişimi doza bağlı bir şekilde etkileyebilir8. Bununla birlikte, mitokondri besin takviyelerinin klinik etkisi beklenen seviyelere ulaşmadığından, diğer etkili tedavilerin araştırılması gerekmektedir.
İlk mitokondri transferi girişimi 1997 yılında gerçekleştirilmiştir. Genç donör oosit sitoplazmasının yaşlı alıcı oositlere transferi, sağlıklı bebekleri başarılı bir şekilde doğuran yaşlı hastaların oosit kalitesini iyileştirmiştir9, bu tekniğin kullanılmasının arkasındaki mantık budur. Bununla birlikte, allojenik oosit sitoplazmik transferi, genetik heterojenlik sorunu ve donör mitokondri transplantasyonunun neden olduğu düzenleyici sorunlar olmak üzere iki ana nedenden dolayı klinik uygulamaya uygulanamaz. Daha önce yapılan bir çalışma, otolog hücreli mitokondriyal transplantasyonun, etik sorunları veya genetik heterojenlik sorunları olmayan yaşlı farelerin10 oosit kalitesini, embriyo gelişimini ve doğurganlığını iyileştirebileceğini ve donör oosit sitoplazmasının alıcı oositlere transferinden kaynaklanan bazı sorunları çözdüğünü göstermiştir10,11.
Bu arada, otolog hücre mitokondriyal transferi, mitokondrinin önceki besin takviyelerinin oositlerin kalitesini iyileştirme üzerindeki etkisinden daha üstündü11. Bu nedenle, otolog hücreli mitokondriyal transplantasyon, bu teknolojinin klinik uygulaması için uygun seçimdir12. Adipoz kaynaklı kök hücreler (ADSC'ler) minimal invaziv teknoloji ile elde edilebilir, izole edilmesi ve kültürlenmesi kolaydır ve rejeneratif tıp için ideal bir "tohum" hücresi olabilir. Mitokondri ADSC'ler açısından zengindir ve mitokondrinin işlevi yaşla birlikte azalmaz, bu da ADSC'lerin mükemmel bir mitokondri kaynağı olduğunu düşündürür13,14. Bu protokolde, oosit kalitesini artırmak için fare adipoz kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin mitokondrisini yaşlı fare oositlerine aktarmak için bir yöntem sunuyoruz. Bu, insan ADSC otolog mitokondriyal transfer teknolojisi için yararlı bir modeldir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklanan tüm hayvan deneyleri, Soochow Üniversitesi Üçüncü Bağlı Hastanesi'nin Hayvan Araştırmaları Etik Kurulu tarafından onaylandı. Tüm operasyonlar uygun hayvan bakımı ve kullanımı ajansı ve ulusal yönergeleri takip eder. Bu protokolde kullanılan tüm malzemelerin, aletlerin ve reaktiflerin ayrıntıları için Malzeme Tablosuna bakın.
1. Yaşlı fare adipoz kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin (ADSC'ler) izolasyonu ve karakterizasyonu
2. Mitokondrinin adipoz kök hücrelerden izolasyonu
NOT: Tüm mitokondri izolasyon işlemleri buz üzerinde yapılmalıdır.
3. Yumurtalık süper stimülasyonu
4. ICSI ile birlikte mitokondriyal transfer
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokolde, ADSC'leri fare yağından izole ettik ve karakterize ettik (Şekil 1). İzole mitokondri elde etmek için, hücre zarının bir cam homojenizatör kullanılarak parçalanması gerekir. (Şekil 2A). Mikroenjeksiyon tüpünün tıkanmaması için büyük kümeler olmadan düzgün bir mitokondriyal fraksiyon elde etmek önemlidir. Önce 200 μL, ardından 10 μL'lik pipet uçları kullanılarak homojenatlar nazikçe yeniden süspanse edilmelidir; son olarak, enjeksiyon için kullanıla...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Oositler, vücuttaki herhangi bir hücre türünden daha fazla mitokondri içerir ve ~ 1-5 × 105 mtDNA kopya sayısına sahiptir. Mitokondri, oosit olgunlaşması, döllenme ve embriyonik gelişim için gereklidir, bu nedenle herhangi bir mitokondriyal disfonksiyon, oosit kalitesinin düşmesine neden olabilir. Azalmış mitokondriyal miktar ve kalite fizyolojik yaşlanma ile yakından ilişkilidir. Bu protokolde, yaşlı oosit kalitesini iyileştirmeye çalışmak için yaşlı farelerin ADSC'lerinden m...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Yazarlar, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı'ndan (82001629'den XQS'ye), Changzhou Bilim ve Teknoloji Bürosu'nun CJ20200110 numaralı hibe numarasıyla Temel Araştırma Projesi'nden (NYY'ye), Jiangsu Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı Gençlik Programı'ndan (BK20200116'den XQS'ye) ve Jiangsu Eyaleti Doktora Sonrası Araştırma Fonu'ndan (2021K277B'den X'e, Q.S.).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| % 0.05 tripsin / EDTA | Gibco | 25300054 | Hücre Kültürü |
| % 4 paraformaldehit | beyotime | P0099 | immünofloresan |
| 40 & mu; m hücre süzgeci | Corning | 352340 | ADSC izolasyon |
| adipojenik indüksiyon | Cyagen | HUXXC-90031 | Çok yönlü farklılaşma |
| Alizarin kırmızı boyama çözeltisi | Sigma | A5533 | Çok yönlü farklılaşma |
| CD29'a karşı antikor | BD Biosciences | 558741 | akış analizi |
| CD34 | BD Biosciences'a | 560942 | akış analizi |
| CD90'a karşı antikor | BD Biosciences | 553016 | akış analizi |
| HLA-DR'ye karşı antikor BD | Biosciences | 555560 | akış analizi |
| ve beta;-aktin | Abcam | ab-8226 | Mitokondriyal fonksiyon testi |
| BSA | Sigma | V900933 | immünofloresan |
| CCCP | Solarbio | C6700 | mitokondri JC-1 akış analizi |
| ChamQ Universal SYBR qPCR Master Mix | Vazyme | Q711 | qPCR |
| kollajenaz tip I | Sigma | SCR103 | ADSC izolasyonu |
| DAPI | Invitrojen | D1306 | immünofloresan |
| DMEM-F12 | Gibco | 11320033 | Hücre Kültürü |
| DMSO | Sigma | 276855 | mitokondri JC-1 akış analizi |
| EGTA | Sigma | 324626 | Mitokondri izolasyonu |
| FBS | Gibco | 10100147 | Hücre Kültürü |
| Akış sitometrisi | BD Biosciences | FACSCanto& ticaret; II | ADSC'lerin özellikleri |
| floresan mikroskobu | leica | DM2500 | immünofloresan |
| jelatin | Sigma | 48722 | Çok yönlü farklılaşma |
| cam homojenizasyon tüpü | Sangon | F519062 | Mitokondri izolasyonu |
| hCG | Aibei | M2520 | Yumurtalık süper stimülasyonu |
| hyaluronidaz | Sigma | H1115000 | Yumurtalık süper stimülasyonu |
| Ters mikroskop | Olympus | IMT-2 | Mikroenjeksiyon |
| İzole Mitokondri Boyama | Kiti Sigma | CS0760 | mitokondri JC-1 akış analizi |
| JC-1 | Sigma | T4069 | Mitokondriyal fonksiyon testi |
| KCl | Sigma | P5405 | Mitokondri transferi |
| KH2PO4 | Sigma | P5655 | Mitokondri transferi |
| LaminB | Abcam | ab-16048 | Mitokondriyal fonksiyon testi |
| M16 Orta | Sigma | M7292 | embriyo hücre kültürü |
| M2 Orta | Sigma | M7167 | embriyo hücre kültürü |
| mannitol | Sigma | M9546 | Mitokondri transferi |
| Mikroenjektör | Olympus + eppendorf | IX73 | Mitokondri transferi |
| MitoTracker kırmızı | Invitrogen | M22425 | Mitokondri boyama |
| MOPS | Sigma | M1442 | Mitokondri izolasyonu |
| nörofilament aracı polipeptit (NFM) | Santa Cruz Biyoteknoloji | sc-16143 | Çok yönlü farklılaşma |
| nörojenik indüksiyon | Gibco | A1647801 | Çok yönlü farklılaşma |
| Nöron spesifik enolaz (NSE) | Santa Cruz Biyoteknoloji | sc-292097 | Çok yönlü farklılaşma |
| Yağ Kırmızı O | Sangon | E607319 | Adipojenik farklılaşma |
| yağı kırmızı O çözeltisi | Sigma | O1516 | Çok yönlü farklılaşma |
| osteojenik indüksiyon | Siyajen | HUXXC-90021 | Çok yönlü farklılaşma |
| PBS (fosfat tamponlu salin) | Hidroksin | SH30256.LS | Hücre Kültürü |
| penisilin ve streptomisin | Hiklon | SV30010 | Hücre Kültürü |
| PMSG | Aibei | M2620 | Yumurtalık süper stimülasyon |
| proteaz İnhibitörü kokteyli | Sigma | P8340 | Mitokondri izolasyonu |
| sükroz | Sigma | V900116 Mitokondri izolasyonu | |
| Tris | Sigma | 648314 | Mitokondri izolasyonu |
| Tris-HCl | Sigma | 108319 | Mitokondri transferi |
| Triton X-100 | beyotime | P0096 | immünofloresan |
| VDAC | Abcam | ab-14734 | Mitokondriyal fonksiyon testi |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu makale yayımlandı
Video yakında