Sıçan Testislerindeki Sertoli Hücreleri İzolasyon ve peritübüler Hücreler
Summary
Birincil Sertoli hücreleri immüno özelliklerinin iltihap ya da enfeksiyon ve yararlanma sırasında testis immün ayrıcalığı, sinyal transdüksiyonunu çalışmak için gereklidir. Burada yüksek derecede saflaştırılmış birincil Sertoli hücreleri ve sıçan testis peritübüler hücrelerin izolasyonu için bir enzim bazlı protokol açıklar.
Abstract
farklılaştırılmış sperm ilk ergenlik dönemindeki görünür, çünkü testis ve özellikle erkek gamet olarak, benzersiz bir şekilde bağışıklık sistemini zorlukları – on yıldan fazla sistemik immün tolerans kuruluşundan sonra. Spermatogenik hücreler bağışıklık sistemi tarafından kendi-olmayan olarak kabul edilebilir bir protein dizi ifade eder. Testis daha sonra, bir yandan, bu neo-antijenlere karşı tolerans oluşturmak ancak diğer yandan enfeksiyon ve tümör gelişimi korunmak mümkün olmalıdır. Bu nedenle testis zararlı inflamatuar immün yanıtı çağrıştıran olmadan yabancı antijenleri tolere vücutta birkaç bağışıklık ayrıcalıklı yerlerden biridir. Sertoli hücreleri testis bu bağışıklık ayrıcalıklı bir ortamda sürdürülmesi için kilit rol oynayacak ve aynı zamanda yabancı bir ortamda cotransplanted hücre yaşam süresini. Bu nedenle birincil Sertoli hücreleri, e olamaz testisin bağışıklık ayrıcalığını eğitim için önemli bir araçtırasily yerleşik hücre hatları veya başka bir hücresel modellerinde ile ikame. ve istenirse peritübüler hücreler – – sıçan testis tek bir gün içinde burada Sertoli hücrelerinin izolasyonu için detaylı ve kapsamlı bir protokol mevcut.
Introduction
Testisler, androjenler yani erkek gamet ve cinsel hormonları üretir. Organ iki bölmeden oluşmaktadır. Interstisyel bölmesindeki, o steroidogenez Leydig hücreleri içinde yer alır, toplam testis hacmi 1 yaklaşık% 10-12 temsil etmektedir. Boru şeklindeki bölme testis hacmi 1 yaklaşık 60-80% temsil ve germ hücreleri ve somatik hücre iki tür içerir – peritübüler hücreler ve Sertoli hücrelerinin. testis, her 1-3 derece kıvrık seminifer tübüller içeren, 250-300 lobülleri içine bağ dokusu septa bölünür. Bu tübüller bazal membran kollajen tabakası ve peritübüler hücrelerin bir çevresel katman (Şekil 1A) içine alınır.
Germinal epitel bazal membran luminal tarafında yer almaktadır. Sertoli hücreleri lümene bazal membran bütün germinal epitel kapsayan geniş uzun hücrelerdir. Onlar güçlü olan attbazal membran ağrıyordu ve interstisyumda gelen germinal epitel tıkar ve kan-testis bariyerini temsil bazolateral organize sıkı kavşaklar sayesinde sürekli hücresel tabaka oluştururlar. Sertoli hücreleri belirgin sitoplazmik çıkıntıları ve germ hücrelerinin bir türe özgü ama sürekli numarası ile sıkı morfolojik ve fonksiyonel temas almak sağlayacak etkileri vardır. Diploid germinal kök hücreleri çoğalır ve spermatogonia farklılaşırlar.
mayoz sırasında mayoz II sırasında daha fazla dört haploit spermatidler haline oluşturulan tetraploid spermatositlerde kısa ömürlü. bir hücresel ağ oluştururlar ve böylece tüm germ hücreleri sitoplazmik köprüler ile birbirine bağlanır. spermatidlerin olgunlaşması sırasında ana olay Spermiyogenez denilen bir süreçle, kalıntı organları oluşturan, sitoplazmanın büyük parçaların ekstrüzyon olduğunu. Kalıntı organları Sertoli hücreleri tarafından fagosite edilir. Geç spermatid sonra içine salınırtübüler lümen ve daha olgunlaşması için epididime taşınır. Sertoli hücreleri ve tohum hücreleri karşılıklı topografik ve fonksiyonel spermatogenezi koordine etmek görünür.
Küçük testis parçaları ekili ve hücre türleri mikroskopla 2 tarafından tespit edildiğinde bireysel testiküler hücre tiplerinin hazırlanması neredeyse bir asır önce başladı. Ince uçlu forseps kullanarak tunika albuginea'yı açtıktan sonra tübül dikkatli diseksiyon ile tubuler ve interstisyel bölmeleri 3 ayırmak, daha sonra mümkün olmuştur. 1975 yılında Galler ve Wiebe interstisyel doku ve dış peritübüler hücre tabakasının 4 çıkarılması için bir pankreatini tedavi yapışmasını tübülleri boşaltmak için bir kollajenaz tedavi tanıttı. erken genç olgunlaşmamış fareler üzerinde (eski 20 civarında gün) içinde kullanılmaya başlanmış itibaren spermatogenez henüz başlamamış çünkü Sertoli hücreleri tübüler hücre nüfusun büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Bu yaş sıçan Sert atoli hücreleri bölünmeye son ve kan-testis bariyeri 5 kurulmuştur, böylece komşu hücreler arasındaki sıkı bağlantılar oluşturur.
Welsh ve Wiebe Dorrington ve ark., Bağımsız olarak tripsin bir kombinasyonunu ortaya aynı yıl 6 yayınlanan soybeen tripsin inhibitörü ve kolajenaz bunu takiben deoksiribonükleaz. Her iki grup, aynı zamanda, yaklaşık% 70 sertoli hücreleri içeren kaplama için homojen bir hücre süspansiyonu üretmek için (bir şırınga iğnesi veya, sırasıyla, bir Pasteur pipeti ile tekrar tekrar sindirilmiş boru şekilli parçaların çizilmesi) mekanik kuvvet kullanılır. serumsuz bir ortam kullanılarak kültür içinde 3 gün sonra, sertoli hücreleri yüzdesi, yaklaşık% 90 artar. Bu büyük ölçüde germ hücrelerine kirlenmesine neden ölümü isnat edilebilir. Kalıntı peritübüler hücreleri (PTCs), bununla birlikte, sıkıca hücre dışı matrisin üzerinden bağlı kalır. PTCs ancak Sertoli hücreleri üretmek için bilinmektedirPTCs kontaminasyonun tahmin edilmesi için bir markör proteini olarak hizmet edebilir fibronektin. Bu nedenle, Tung ve ark. Ek hyaluronidaz tedavi Sertoli hücre fraksiyonu 7 saflığını artırmak olabilir gerekçeli. Gerçekten de ek bir tedavi kıyasla serum ihtiva eden bir ortam saflaştırılmıştır sertoli hücreleri yetiştirilmesi için kullanıldığında özellikle belirgindir hale geldiği, yaklaşık 20-kat PTCs kirlenmeyi azaltmak mümkün olduğunu gösterebilir. Bundan sonra Tung ve ark geliştirilmiş prosedürü. hakim protokolü oldu ve yoğun alanda 8 (Şekil 1B) diğer büyük gruplar tarafından kullanılmıştır.
kollajenaz muamelesi sırasında PTCs çoğunluğu serbest bırakılır ve sertoli hücreleri paralel olarak izole edilebilir. PTCs şiddetle çoğalır ve folikül stimüle edici hormon (FSH) yanıt vermeyen Oysa, Sertoli hücreleri artık mitoz geçiren ve karakteristik morfolojik değişikliklerin FSH yanıt vermeyenve siklik adenosin monofosfat (cAMP) konsantrasyonda 9 bir artış. Çok benzer bir enzimatik sindirim protokolleri erkek 10, fare 11,12, Sibirya hamsteri 13 veya yak 14 gibi diğer hayvanlardan elde edilen primer Sertoli hücrelerin izolasyonu için de kullanılabilir. Germ hücreleri bir hipotonik şok kirletici büyük miktarlarda çıkarılması için izolasyon prosedürü 15 sonunda kullanılabilir. Yetişkin sıçan 16 testis Bu, sertoli hücreleri etkili izolasyonunu sağlayan. Bir zenginleştirilmiş Sertoli hücre süspansiyonu da dozdaki ile aglutinin 17 kaplı lektin yemekleri süspansiyon kaplama ile germ hücrelerinden ayrılabilir. Sadece Sertoli hücreleri ve birkaç kalıntı PTCs lektin plakalara uygun.
Birincil Sertoli hücre kültürleri, özellikle sıçan, fare Sertoli hücre li gibi hücre hatları hormonlara yanıt soruşturma veya kurmak için başlangıçta kullanılmaktadırne TM4 18. Bu hücre hattı bugüne kadar yüzden fazla çalışmalarda araştırılmıştır. Bir translasyon yaklaşımda Sertoli hücreleri sistemik bağışıklığı 19 olmayan ko-kültürlenmiş hücreler ve uzun vadede aşı yaşamda kalması hakkında kseno veya allojenik pankreas adacıklarının eş nakli gibi doku immüno korunması için kullanılmaktadır. Ve somatik-germ hücresi (Sertoli hücreleri – germ hücreleri) 20 etkileşimleri, 21 – İzole Sertoli hücreleri de epitel-mezenkimal (PTCC Sertoli hücreleri) çalışmak için ko-kültür deneylerinde kullanılmıştır. Son zamanlarda birincil Sertoli hücreleri patojenik ve üropatojenik E. ile enfeksiyonu takiben ifadeyi sitokin yol açan Toll benzeri reseptörler ifadesini ve proinflamatuar sitokinlerin salgılanmasını yanı sıra sinyal iletimi kaskadlarını araştırmak için istihdam edilmiştir E. coli 22. Diğer son araştırmalar testis bağışıklık p incelemek için sertoli hücreleri kullanılarak yapıldırivilege 23 ve testosteron ön arıtma LPS ile güdülenmiş ateşli tepkiyi 24 bastırdığını göstermiştir.
Protocol
Representative Results
Discussion
The seminiferous tubules are bounded by a circular layer of peritubular cells and a basal lamina on the luminal side. Sertoli cells are resting on the basal lamina, establish the blood testis barrier through formation of occluding junctions between adjacent cells and provide the structural framework for the organisation of the seminiferous epithelium. Sertoli cells and adjacent spermatogenic cells maintain intimate contacts throughout germ cell development providing physical contact and communication alike. Therefore, wh…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Giessen Meinhardt laboratuvarda birincil Sertoli hücrelerinin izolasyonu kurulması son derece yararlı Guido Verhoeven ve Ludo Deboel, Leuven, teşekkür etmek istiyorum. Monika Fijak, Gießen, şekil 1A ve tavsiye ona yardım için kabul edilmektedir. Çalışmalar Uluslararası Araştırma Lisansüstü Koleji JLU Giessen (Almanya) / Monash Üniversitesi (Melbourne, Avustralya) GRK 1871 (SB) hibe BH 93 / 1-1 (SB) ve finansman yoluyla Deutsche Forschungsgemeinschaft tarafından desteklendi. Destek de "Männliche Infertilität bei Infektion & Entzündung" (MIBIE) adlı programda "Landes-Ofansif zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz" (LOEWE) bünyesinde Hessen Eyaleti hibe elde edildi.
Materials
| Actin (smooth muscle) antibody clone 1A4 | Dako | M0851 | Monoclonal mouse anti human antibody. Use 1:100 dilution for immunofluorescence. |
| Albumin bovine fraction V Standard grade, lyophilized |
Serva | 11930.04 | Filter (0.45 µm) BSA solutions used for immunofluorescence. |
| Corning™ Cell Strainers 70 µm | Corning | 431751 | White color |
| Collagenase A from Clostridium histolyticum | Roche | 10103586001 | |
| DAPI mountant ProLong® Gold Antifade | Life technologies | P-36931 | |
| D-glucose | Sigma | G8644 | 100 g/l |
| Dulbecco´s PBS without Ca2+/Mg2+ | Gibco | 14190-094 | |
| DNase I | Roche | 10104159001 | |
| Electron microscope | Zeiss | EM 109S | |
| Fluorescence microscope | Zeiss | Axioplan 2 | |
| Hyaluronidase from bovine testis | Sigma | H3506 | |
| Inverted light microscope | Olympus | CKX41 | Routine cell culture microscope |
| Mouse IgG / IgM (H+L) polyclonal secondary Antibody |
Life technologies | A-10684 | Alexa Fluor® 488 conjugate |
| Oil Red O | Sigma | O0625 | Has replaced Sudan III and Sudan IV because of brighter color. |
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
| Penicillin (5,000 U/ml)/ Streptomycin (5,000 µg/ml) |
Gibco | 15070-063 | 100x solution |
| RPMI-1640 | Gibco | 21875-034 | Contains 300 mg/L L-glutamine |
| Trypsin from porcine pancreas | Sigma | T5266 | |
| Trypan Blue Stain (0.4%) | Gibco | 15250-061 | |
| Trypsin inhibitor from soybean | Sigma | T6522 | The Sigma product is considerably cheaper than the previously used BPTI (Aprotinin) from Roche. |
| Vimentin antibody (V9) | Sigma | V6630 | Monoclonal mouse anti pig vimentin antibody. Use 1:100 dilution for immunofluorescence. |
| Wistar WU rats | Charles River | N/A | Should be 19 days old on day of experiment. |
References
- Nieschlag, E., Behre, H., Nieschlag, S. . Andrology. Male Reproductive Health and Dysfunction. , (2010).
- Esaki, S. Über Kulturen des Hodengewebes der Säugetiere und über die Natur des interstitiellen Hodengewebes und der Zwischenzellen. Z. Mikrosk. Anat. Forsch. 15, 368-404 (1928).
- Hall, P. F., Irby, D. C., De Kretser, D. M. Conversion of cholesterol to androgens by rat testes: comparison of interstitial cells and seminiferous tubules. Endocrinology. 84, 488-496 (1969).
- Welsh, M. J., Wiebe, J. P. Rat sertoli cells: a rapid method for obtaining viable cells. Endocrinology. 96, 618-624 (1975).
- Vitale, R., Fawcett, D. W., Dym, M. The normal development of the blood-testis barrier and the effects of clomiphene and estrogen treatment. Anat. Rec. 176, 331-344 (1973).
- Dorrington, J. H., Roller, N. F., Fritz, I. B. Effects of follicle-stimulating hormone on cultures of Sertoli cell preparations. Mol. Cell. Endocrinol. 3, 57-70 (1975).
- Tung, P. S., Skinner, M. K., Fritz, I. B. Fibronectin synthesis is a marker for peritubular cell contaminants in Sertoli cell-enriched cultures. Biol. Reprod. 30, 199-211 (1984).
- Verhoeven, G., Cailleau, J. Testicular peritubular cells secrete a protein under androgen control that inhibits induction of aromatase activity in Sertoli cells. Endocrinology. 123, 2100-2110 (1988).
- Tung, P. S., Dorrington, J. H., Fritz, I. B. Structural changes induced by follicle-stimulating hormone or dibutyryl cyclic AMP on presumptive Sertoli cells in culture. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 72, 1838-1842 (1975).
- Teng, Y., et al. Isolation and culture of adult Sertoli cells and their effects on the function of co-cultured allogeneic islets in vitro. Chin. Med. J. (Engl.). 118, 1857-1862 (2005).
- Kohno, S., Ziparo, E., Marek, L. F., Tung, K. S. Murine Sertoli cells: major histocompatibility antigens and glycoconjugates. J. Reprod. Immunol. 5, 339-350 (1983).
- Dufour, J. M., et al. Sertoli cell line lacks the immunoprotective properties associated with primary Sertoli cells. Cell Transplant. 17, 525-534 (2008).
- Majumdar, S. S., Tsuruta, J., Griswold, M. D., Bartke, A. Isolation and culture of Sertoli cells from the testes of adult Siberian hamsters: analysis of proteins synthesized and secreted by Sertoli cells cultured from hamsters raised in a long or a short photoperiod. Biol. Reprod. 52, 658-666 (1995).
- Zhang, H., Liu, B., Qiu, Y., Fan, J., Yu, S. Pure cultures and characterization of yak Sertoli cells. Tissue Cell. 45, 414-420 (2013).
- Ziparo, E., Geremia, R., Russo, M. A., Stefanini, M. Surface interaction in vitro between Sertoli cells and germ cells at different stages of spermatogenesis. Am. J. Anat. 159, 385-388 (1980).
- Anway, M. D., Folmer, J., Wright, W. W., Zirkin, B. R. Isolation of Sertoli cells from adult rat testes: an approach to ex vivo studies of Sertoli cell function. Biol. Reprod. 68, 996-1002 (2003).
- Scarpino, S., et al. A rapid method of Sertoli cell isolation by DSA lectin, allowing mitotic analyses. Mol. Cell. Endocrinol. 146, 121-127 (1998).
- Mather, J. P. Establishment and characterization of two distinct mouse testicular epithelial cell lines. Biol. Reprod. 23, 243-252 (1980).
- Korbutt, G. S., Elliott, J. F., Rajotte, R. V. Cotransplantation of allogeneic islets with allogeneic testicular cell aggregates allows long-term graft survival without systemic immunosuppression. Diabetes. 46, 317-322 (1997).
- Fritz, I. B. Somatic cell-germ cell relationships in mammalian testes during development and spermatogenesis. Ciba Found. Symp. 182, 271-281 (1994).
- Whaley, P. D., Chaudhary, J., Cupp, A., Skinner, M. K. Role of specific response elements of the c-fos promoter and involvement of intermediate transcription factor(s) in the induction of Sertoli cell differentiation (transferrin promoter activation) by the testicular paracrine factor PModS. Endocrinology. 136, 3046-3053 (1995).
- Bhushan, S., et al. Uropathogenic Escherichia coli block MyD88-dependent and activate MyD88-independent signaling pathways in rat testicular cells. J. Immunol. 180, 5537-5547 (2008).
- Meinhardt, A., Hedger, M. P. Immunological, paracrine and endocrine aspects of testicular immune privilege. Mol. Cell. Endocrinol. 335, 60-68 (2011).
- Fijak, M., et al. Influence of Testosterone on Inflammatory Response in Testicular Cells and Expression of Transcription Factor Foxp3 in T Cells. Am. J. Reprod. Immunol. , 12-25 (2015).
- Mamidi, M. K., et al. Impact of passing mesenchymal stem cells through smaller bore size needles for subsequent use in patients for clinical or cosmetic indications. J. Transl. Med. 10, 229 (2012).
- Ito, S., Karnovsky, M. J. Formaldehyde-glutaraldehyde fixatives containing trinitro compounds. J. Cell. Biol. 39, 168-169 (1968).
- Galdieri, M., Ziparo, E., Palombi, F., Russo, M. A., Stefanini, M. Pure Sertoli cell cultures: a new model for the study of somatic-germ cell interactions. J. Androl. 5, 249-254 (1981).
- Fijak, M., Meinhardt, A. The testis in immune privilege. Immunol. Rev. 213, 66-81 (2006).
- Jegou, B. The Sertoli cell in vivo and in vitro. Cell Biol. Toxicol. 8, 49-54 (1992).
- Pineau, C., Le Magueresse, B., Courtens, J. L., Jegou, B. Study in vitro the phagocytic function of Sertoli cells in the rat. Cell Tissue Res. 264, 589-598 (1991).
- Ren, Y., Savill, J. Apoptosis: the importance of being eaten. Cell Death Differ. 5, 563-568 (1998).
- Ducray, A., et al. Establishment of a mouse Sertoli cell line producing rat androgen-binding protein (ABP). Steroids. 63, 285-287 (1998).
- Konrad, L., et al. Rat Sertoli cells express epithelial but also mesenchymal genes after immortalization with SV40. Biochim. Biophys. Acta. 1722, 6-14 (2005).
