大鼠睾丸曲细精管组织支持细胞/生殖细胞长期共培养与精子发生分析

睾丸体外生殖模型的发展为体外研究睾丸的精子发生分子机制和睾丸毒理学提供了实验工具。很多报道的模型都无法真正地模拟体内复杂的生化分子及功能性相互作用从而导致研究价值有限。该实验拟建立一个体外长期维持睾丸生殖细胞存在,并能持续产生精子细胞的支持细胞/生殖细胞共培养体系。体系中的支持细胞和生殖细胞均由曲细精管组织块迁移到培养皿上,在不添加任何生长因子的情况下维持体外精子发生至圆形精子细胞超过2个月。RT-PCR分析显示,共培养细胞稳定表达cdh1、scp3、tnp2;免疫荧光染色结果显示,CDH1、PLZF、SCP3以及SOX9阳性细胞存在。这些结果例证了体系中同时存在精原干细胞、精母细胞、精子细胞和支持细胞。简单高效的支持细胞/生殖细胞体外共培养体系可用于雄性生殖的分子机制和毒理学研究。     

制备精原干细胞滋养层细胞条件的优化

目的:优化精原干细胞培养滋养层细胞的制备条件。方法:首先根据文献资料报道和实践经验确定丝裂霉素C作用STO细胞的浓度范围和时间范围,利用双因素优选法缩短丝裂霉素C处理STO细胞的试验范围。然后采用MTT检测法确定丝裂霉素C处理STO细胞的最佳浓度和时间。结果:滋养层细胞处理后不经过冷冻保存的情况下,17.64μg/ml 2 h处理条件的STO细胞在培养14天内细胞数量基本保持稳定,其它处理条件的细胞数量均有所增加;经冷冻保存的情况下,14.72μg/ml 2 h处理条件的STO细胞在培养14天内细胞数量基本保持稳定,其它处理条件的细胞数目均有所降低。结论:滋养层细胞处理后不经过冷冻保存的情况下,17.64μg/ml 2 h的处理条件是丝裂霉素C处理STO细胞的最佳条件;经冷冻保存的情况下,14.72μg/ml 2 h的处理条件是丝裂霉素C处理STO细胞的最佳条件。     

雄激素受体在大鼠睾丸中转录模式的分析

目的：研究Ar（雄激素受体）基因在大鼠睾丸组织中的转录模式。方法：取刚出生的雄性Wistar大鼠,于出生2~65日的不同时间点,脊椎脱臼处死3只不同窝别的幼鼠,提取睾丸组织总mRNA;将mRNA反转录成cDNA,随后采用Real-time PCR方法检测大鼠睾丸组织中Ar mRNA的转录情况。结果：Ar mRNA表达在出生后第2天开始缓慢上升到第16天达到最高值,第16天到第30天迅速下降,第31天出现一个小高峰后到第65天持续缓慢下降。结论：Ar基因在大鼠早期发育睾丸组织中表达量逐渐升高,可能与精原干细胞的增殖及初级精母细胞的发生相关。     

促卵泡刺激素对小鼠卵巢玻璃化冻存的抗凋亡作用

目的：观察小鼠卵巢组织促卵泡刺激素（FSH）在小鼠卵巢组织玻璃化冻存过程中的抗凋亡作用。方法：将4周龄C57BL/6J雌性小鼠卵巢组织,分为新鲜对照组（CG）、玻璃化冻存对照组（VCG）、0.3 IU/ml FSH全程干预玻璃化冻存组（OG-FSH）,玻璃化冻存条件为小鼠卵巢入培养液在37℃二氧化碳培养箱培养60 min,接着入1.5 mol/L乙二醇中预渗透平衡8 min,再移入EG5.5-30玻璃化液渗透平衡3.5 min,之后投入-196℃的液氮罐中保存1 d,全过程在22~24℃下进行。每组20枚卵巢,10枚进行HE染色后的正常卵泡百分比计数,10枚进行免疫组织化学法观察。结果：与对照组（CG）比较,玻璃化冻存对照组（VCG）正常卵泡百分比显著降低,active caspase-3的表达量显著升高（P<0.05）;与玻璃化冻存对照组（VCG）比较,0.3 IU/ml FSH全程干预玻璃化冻存组（OG-FSH）组的正常卵泡百分比明显升高,active caspase-3的表达量显著降低（P<0.05）。结论：小鼠卵巢玻璃化冻存全程添加FSH干预可有效抵抗凋亡执行蛋白active caspase-3的表达,有利于卵巢组织形态结构的保护。     

检测生精过程中减数分裂完成的质粒载体的构建

旨在构建在所有转染细胞中表达绿色荧光、在核分裂的次级精母细胞、圆形精子细胞及长形精子细胞中表达红色荧光蛋白的cmv-eGFP-Gsg2-DsRed载体。重组载体是以本实验室保存CMV-EGFP-pDsRed质粒载体为基础载体,在其多克隆位点插入Gsg2启动子,期待可以启动红色荧光蛋白基因的表达。经大鼠睾丸共培养细胞转染试验证实,成功构建了含有Gsg2启动子的表达双荧光蛋白质粒载体。     

海藻酸微囊替代DMSO和FBS的STO细胞冷冻保存研究

目的:改进现有的细胞冷冻保存方法,建立一个不含二甲基亚砜(DMSO)和血清(FBS)的高效冷冻保存方法,为细胞治疗等临床实践提供优质细胞.方法:海藻酸微囊包埋鼠胚成纤维细胞(STO细胞)后用不含DMSO和FBS的冷冻保存液进行冷冻保存.设四个对照组:添加10％DMSO和20％FBS的组、仅添加10％DMSO的组、仅添加20％FBS、DMSO和FBS均不添加组.在冷冻前后对各实验组细胞用台盼兰染色,进行细胞计数,计算细胞存活率,同时利用溴乙锭的二聚物(EthD)、钙黄绿素-AM(Calcein-AM)进行染色观察细胞的形态,且进一步验证细胞存活率;解冻复苏后用MTT法评估细胞的增殖速度和生长活力.结果:冷冻保存30天后对各组的细胞数量、细胞存活率、细胞形态和解冻复苏后细胞的生长活力进行比较发现,海藻酸微囊包埋冷冻组的细胞数、细胞存活率、细胞形态和生长活力均与添加DMSO和FBS的组之间无显著性差异,而与其它三个对照组呈显著性差异.结论:使用海藻酸微囊替代DMSO和FBS保存STO细胞,能有效的维持细胞形态、数量、存活率,同时不影响细胞的生长活力,从而建立了一个不含DMSO和FBS的高效冷冻保存方法.     

6天龄与10天龄大鼠的睾丸组织的基因差异表达

通过基因芯片技术,利用Roche-NimbleGen公司制作的大鼠12×135K全基因组表达谱芯片,对日龄为6d和10d的大鼠睾丸组织进行全基因组表达差异分析。结果显示:具有2倍以上的差异表达基因有4298个,其中表达上调的基因共1878个,表达下调的基因共2420个。这些差异表达的基因中有3154个基因具有基因本体注释,参与了154个生物学通路。进一步分析表明具有8倍以上差异表达的基因有13个,这些基因参与了生物学过程、细胞组分和分子功能等基因本体分类,进一步选择3个差异表达的基因,LOC686076、Cxcl6和Trib3,做了实时定量RT-PCR检测。其结果趋势与芯片数据一致。因此,我们初步认为精原干细胞的发生与增殖在大鼠早期的发育过程中已经有大量的基因参与,是一个多基因协调表达的过程。     

海藻酸微囊替代DMSO和FBS的STO细胞冷冻保存研穷

目的：改进现有的细胞冷冻保存方法,建立一个不舍二甲基亚砜（DMSO）和血清（FBS）的高效冷冻保存方法,为细胞治疗等临床实践提供优质细胞。方法：海藻酸微囊包埋鼠胚成纤维细胞（STO细胞）后用不含DMSO和FBS的冷冻保存液进行冷冻保存。,设四个对照组：添加10％DMSO和20％FBS的组、仅添加10％DMSO的组、仅添加20％FBS、DMSO和FBS均不添加组。在冷冻前后对各实验组细胞用台盼兰染色,进行细胞计数,计算细胞存活率,同时利用溴乙锭的二聚物（EthD）、钙黄绿素-AM（Calcein—AM）进行染色观察细胞的形态,且进一步验证细胞存活率;解冻复苏后用MTT法评估细胞的增殖速度和生长活力。结果：冷冻保存30天后对各组的细胞数量、细胞存活率、细胞形态和解冻复苏后细胞的生长活力进行比较发现,海藻酸微囊包埋冷冻组的细胞数、细胞存活率、细胞形态和生长活力均与添加DMSO和FBS的组之间无显著性差异,而与其它三个对照组呈显著性差异。结论：使用海藻酸微囊替代DMSO和FBS保存STO细胞,能有效的维持细胞形态、数量、存活率,同时不影响细胞的生长活力,从而建立了一个不含DMS0和FBS的高效冷冻保存方法。     

两种精原干细胞高效能纯化方法的比较研究*

目的: 比较贴壁分离法和免疫磁珠法纯化小鼠精原干细胞(mSSCs) 的优缺点。方法: 分别选取10只12-15日龄的雄性C57BL/6小鼠,颈椎脱臼法处死,摘取睾丸用酶消化法获得曲细精管单细胞悬液,分别用贴壁分离法和免疫磁珠法从单细胞悬液中分离纯化mSSCs,并针对两种方法在细胞数量、分离效率以及对细胞增殖生长的影响等方面进行比较。结果: 两种纯化方法均可从小鼠曲细精管单细胞悬液中分离纯化得到干细胞,并可在体外培养后呈现出典型的精原干细胞特有的葡萄串状克隆,体外连续培养增殖超3个月。10只小鼠的睾丸经差异贴壁法纯化后可以得到3×10⁵±0.4×10⁵个mSSCs(n=5),细胞回收率(纯化后细胞数/曲细精管单细胞悬液细胞数)为1.5%±0.1%(n=5);经免疫磁珠法可以得到6×10⁵±0.4×10⁵个mSSCs(n=5),细胞回收率为3.0%±0.1%(n=5),免疫磁珠法得到的干细胞数量更高。差异贴壁法得到的干细胞更纯,因为体外培养5 d左右即得到干细胞集落,而免疫磁珠法得到的干细胞则约10 d才可以看到明显的细胞集落,但是两种纯化方法对细胞体外长期增殖生长没有明显的影响。结论: 两种方法均可以纯化得到高质量的mSSCs,,但两种方法各有优缺点。差异贴壁法较免疫磁珠法经济、实用,无需购买专门的设备和抗体磁珠,但获得的细胞数量相对较低,用时也较长。     

大鼠精原干细胞的高效分离和纯化方法

精原干细胞是精子发生的基础,是永久分化成精子的克隆源,它既可以自我更新维持体内干细胞的数量,又可以增殖分化形成各阶段的生精细胞直至成熟精子。本文以22～25日龄Wistar-Iamichi大鼠为研究对象,利用两步酶消化法分离得到睾丸曲细精管细胞悬液,根据精原干细胞与曲细精管细胞悬液中体细胞(支持细胞及少量的管周细胞)及各级分化的生精细胞贴壁能力及对细胞外基质粘附力的不同,将大鼠精原干细胞进行纯化。经纯化后,5只大鼠的睾丸可以得到约3×10~5个精原干细胞,该精原干细胞在体外培养可形成克隆,并且该克隆可表达精原干细胞特异的标记基因GFRα1和CDH1。本文所介绍的高效分离和纯化大鼠精原干细胞的方法,操作简便,且得到的精原干细胞具有很高的活力和增殖能力,该方法为今后大鼠精原干细胞的长期培养及操作研究奠定了基础。