جمعه 31 فروردین 1403
[Archive]
دوره 13، شماره 11 - ( 8-1394 )
جلد 13 شماره 11 صفحات 686-679 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rastegar T, Habibi Roudkenar M, Parvari S, Baazm M. The interaction between Sertoli cells and luekemia inhibitory factor on the propagation and differentiation of spermatogonial stem cells in vitro. IJRM 2015; 13 (11) :679-686
URL: http://ijrm.ir/article-1-608-fa.html
URL: http://ijrm.ir/article-1-608-fa.html
رستگار طیبه، حبیبی رودکنار مهریار، پروری ثریا، باعزم مریم. تعامل بین سلول های سرتولی و فاکتور مهار کننده لوسمی در تکثیر و تمایز سلول های بنیادی اسپرماتوگونی در محیط آزمایشگاه. International Journal of Reproductive BioMedicine. 1394; 13 (11) :679-686
طیبه رستگار1 
، مهریار حبیبی رودکنار2 ، ثریا پروری3 ، مریم باعزم* 4
، مهریار حبیبی رودکنار2 ، ثریا پروری3 ، مریم باعزم* 4
1- گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
2- مرکز تحقیقات انتقال خون، موسسه عالی آموزشی و پژوهشی طب انتقال خون، تهران، ایران
3- گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران
4- گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اراک، اراک، ایران ، dr.baazm@arakmu.ac.ir
2- مرکز تحقیقات انتقال خون، موسسه عالی آموزشی و پژوهشی طب انتقال خون، تهران، ایران
3- گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران
4- گروه علوم تشریح، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اراک، اراک، ایران ، dr.baazm@arakmu.ac.ir
چکیده: (3127 مشاهده)
مقدمه: سلول های سرتولی نقش محوری در ایجاد محیط مناسب جهت خودنوزایی و متعهد شدن سلول های بنیادی اسپرماتوگونی جهت تمایز ایفا می کنند. بقای سلول های بنیادی اسپرماتوگونی و یا القای اسپرماتوژنز در محیط آزمایشگاه ممکن است یک روش درمانی جهت درمان ناباروری افراد مذکر محسوب شود.
هدف: این مطالعه نقش LIF را در تکثیر سلول های بنیادی اسپرماتوگونی و عملکرد سلول های سرتولی را در تکثیر و تمایز این سلول ها مورد ارزیابی قرار داده است.
مواد و روش ها: سلول های بنیادی اسپرماتوگونی از بیضه موش های نر بالغ با تکنیک جداسازی با میدان مغناطیسی و آنتی بادی برعلیه آنتی ژن 1 سلول های تیموسی جدا گردید. از طرف دیگر سلول های سرتولی هم با استفاده از پلیت های پوشیده شده با لکتین جداسازی شدند. سلول های بنیادی اسپرماتوگونی در حضور و عدم حضور LIF بر روی سلول سرتولی به مدت 7 روز کشت داده شدند. تاثیر این شرایط بر روی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی از نظر بیان ژنهای میوزی و پس میوزی با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز معکوس و همچنین از نظر ساختار میکروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج: نتایج نشان داد که سلول هایی که با سلول سرتولی در حضور LIF هم کشتی یافته بودند کلونی هایی را بر روی لایه سلولهای سرتولی تشکیل دادند. این کلونی ها فعالیت آلکالین فسفاتازی داشته و ژن های اختصاصی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی را بیان می کردند. سلول های بنیادی اسپرماتوگونی در غیاب LIF تمایل زیادی جهت تکثیر از خود نشان ندادند و ژنهای میوزی و پس میوزی را بیان کردند و همچنین این سلول ها ژن های اختصاصی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی را بیان نکردند (05/0≥p).
نتیجه گیری: یافته های ما نشان داد که هم کشتی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی به همراه سلول سرتولی شرایطی را جهت تکثیر و تمایز کارآمد جهت درمان ناباروری مردان فراهم می کند.
هدف: این مطالعه نقش LIF را در تکثیر سلول های بنیادی اسپرماتوگونی و عملکرد سلول های سرتولی را در تکثیر و تمایز این سلول ها مورد ارزیابی قرار داده است.
مواد و روش ها: سلول های بنیادی اسپرماتوگونی از بیضه موش های نر بالغ با تکنیک جداسازی با میدان مغناطیسی و آنتی بادی برعلیه آنتی ژن 1 سلول های تیموسی جدا گردید. از طرف دیگر سلول های سرتولی هم با استفاده از پلیت های پوشیده شده با لکتین جداسازی شدند. سلول های بنیادی اسپرماتوگونی در حضور و عدم حضور LIF بر روی سلول سرتولی به مدت 7 روز کشت داده شدند. تاثیر این شرایط بر روی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی از نظر بیان ژنهای میوزی و پس میوزی با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز معکوس و همچنین از نظر ساختار میکروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج: نتایج نشان داد که سلول هایی که با سلول سرتولی در حضور LIF هم کشتی یافته بودند کلونی هایی را بر روی لایه سلولهای سرتولی تشکیل دادند. این کلونی ها فعالیت آلکالین فسفاتازی داشته و ژن های اختصاصی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی را بیان می کردند. سلول های بنیادی اسپرماتوگونی در غیاب LIF تمایل زیادی جهت تکثیر از خود نشان ندادند و ژنهای میوزی و پس میوزی را بیان کردند و همچنین این سلول ها ژن های اختصاصی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی را بیان نکردند (05/0≥p).
نتیجه گیری: یافته های ما نشان داد که هم کشتی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی به همراه سلول سرتولی شرایطی را جهت تکثیر و تمایز کارآمد جهت درمان ناباروری مردان فراهم می کند.
واژه‌های کلیدی: سلول های بنیادی اسپرماتوگونی، سلول سرتولی، تکثیر، تمایز، هم کشتی، فاکتور مهارکننده لوسمی.
نوع مطالعه: Original Article |
فهرست منابع
1. Griswold MD. The central role of Sertoli cells in spermatogenesis. Semin Cell Dev Biol 1998; 9: 411-416. [DOI:10.1006/scdb.1998.0203]
2. Martin-du Pan R, Campana A. Physiopathology of spermatogenic arrest. Fertil Steril 1993; 60: 937-946. [DOI:10.1016/S0015-0282(16)56388-2]
3. Tesarik J, Balaban B, Isiklar A, Alatas C, Urman B, Aksoy S, et al. In-vitro spermatogenesis resumption in men with maturation arrest: relationship with in-vivo blocking stage and serum FSH. Hum Reprod 2000; 15: 1350-1354. [DOI:10.1093/humrep/15.6.1350]
4. Arkoun B, Dumont L, Milazzo J-P, Way A, Bironneau A, Wils J, et al. Retinol Improves In Vitro Differentiation of Pre-Pubertal Mouse Spermatogonial Stem Cells into Sperm during the First Wave of Spermatogenesis. PloS one 2015; 10: e0116660. [DOI:10.1371/journal.pone.0116660]
5. Johnson L, Thompson Jr DL, Varner DD. Role of Sertoli cell number and function on regulation of spermatogenesis. Anim Reprod Sci 2008; 105: 23-51. [DOI:10.1016/j.anireprosci.2007.11.029]
6. Griswold MD. Interactions between germ cells and Sertoli cells in the testis. Biol Reprod 1995; 52: 211-216. [DOI:10.1095/biolreprod52.2.211]
7. Mruk DD, Cheng CY. Sertoli-Sertoli and Sertoli-germ cell interactions and their significance in germ cell movement in the seminiferous epithelium during spermatogenesis. Endocr Rev 2004; 25: 747-806. [DOI:10.1210/er.2003-0022]
8. Ogawa T, Ohmura M, Ohbo K. The niche for spermatogonial stem cells in the mammalian testis. Int J Hematol 2005; 82: 381-388. [DOI:10.1532/IJH97.05088]
9. Jones DL, Wagers AJ. No place like home: anatomy and function of the stem cell niche. Nat Rev Mol Cell Biol 2008; 9: 11-21. [DOI:10.1038/nrm2319]
10. Spradling A, Drummond-Barbosa D, Kai T. Stem cells find their niche. Nature 2001; 414: 98-104. [DOI:10.1038/35102160]
11. Godet M, Sabido O, Gilleron J, Durand P. Meiotic progression of rat spermatocytes requires mitogen-activated protein kinases of Sertoli cells and close contacts between the germ cells and the Sertoli cells. Dev Biol 2008; 315: 173-188. [DOI:10.1016/j.ydbio.2007.12.019]
12. Hofmann M-C. Gdnf signaling pathways within the mammalian spermatogonial stem cell niche. Mol Cell Endocrinol 2008; 288: 95-103. [DOI:10.1016/j.mce.2008.04.012]
13. Lamberti D, Vicini E. Promoter analysis of the gene encoding GDNF in murine Sertoli cells. Mol Cell Endocrinol 2014; 394: 105-114. [DOI:10.1016/j.mce.2014.07.006]
14. Kubota H, Avarbock MR, Brinster RL. Growth factors essential for self-renewal and expansion of mouse spermatogonial stem cells. Proc Natl Acad Sci USA 2004; 101: 16489-16494. [DOI:10.1073/pnas.0407063101]
15. Tesarik J, Guido M, Mendoza C, Greco E. Human spermatogenesis in vitro: respective effects of follicle-stimulating hormone and testosterone on meiosis, spermiogenesis, and Sertoli cell apoptosis. J Clin Endocrinol Metab 1998; 83: 4467-4473. [DOI:10.1210/jcem.83.12.5304]
16. Tadokoro Y, Yomogida K, Ohta H, Tohda A, Nishimune Y. Homeostatic regulation of germinal stem cell proliferation by the GDNF/FSH pathway. Mech Dev 2002; 113: 29-39. [DOI:10.1016/S0925-4773(02)00004-7]
17. Kanatsu-Shinohara M, Inoue K, Ogonuki N, Miki H, Yoshida S, Toyokuni S, et al. Leukemia inhibitory factor enhances formation of germ cell colonies in neonatal mouse testis culture. Biol Reprod 2007; 76: 55-62. [DOI:10.1095/biolreprod.106.055863]
18. Dorval-Coiffec I, Delcros J-G, Hakovirta H, Toppari J, Jégou B, Piquet-Pellorce C. Identification of the leukemia inhibitory factor cell targets within the rat testis. Biol Reprod 2005; 72: 602-611. [DOI:10.1095/biolreprod.104.034892]
19. Langenstroth D, Kossack N, Westernströer B, Wistuba J, Behr R, Gromoll J, et al. Separation of somatic and germ cells is required to establish primate spermatogonial cultures. Hum Reprod 2014; 29: 2018-2031. [DOI:10.1093/humrep/deu157]
20. Sisakhtnezhad S, Bahrami AR, Matin MM, Dehghani H, Momeni-Moghaddam M, Boozarpour S, et al. The molecular signature and spermatogenesis potential of newborn chicken spermatogonial stem cells in vitro. In Vitro Cell Dev Biol Anim 2015; 51: 415-425. [DOI:10.1007/s11626-014-9843-1]
21. Shinohara T, Avarbock MR, Brinster RL. β1-and α6-integrin are surface markers on mouse spermatogonial stem cells. Proc Natl Acad Sci USA 1999; 96: 5504-5509. [DOI:10.1073/pnas.96.10.5504]
22. Scarpino S, Rita Morena A, Petersen C, Fröysa B, Söder O, Boitani C. A rapid method of Sertoli cell isolation by DSA lectin, allowing mitotic analyses. Mol Cell Endocrinol 1998; 146: 121-127. [DOI:10.1016/S0303-7207(98)00190-7]
23. Anway M, Folmer J, Wright W, Zirkin B. Isolation of Sertoli cells from adult rat testes: an approach to ex vivo studies of Sertoli cell function. Biol Reprod 2003; 68: 996-1002. [DOI:10.1095/biolreprod.102.008045]
24. Guan K, Wolf F, Becker A, Engel W, Nayernia K, Hasenfuss G. Isolation and cultivation of stem cells from adult mouse testes. Nat Protoc 2009; 4: 143-154. [DOI:10.1038/nprot.2008.242]
25. FU JX, Wang PJ, Zhang XH, Ju SG, Li J, Lp BZ, et al. Myeloma cells inhibit osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells and kill osteoblasts via TRAIL-induced apoptosis. Arch Med Sci 2010; 6: 496-504.
26. Aslam I, Robins A, Dowell K, Fishel S. Isolation, purification and assessment of viability of spermatogenic cells from testicular biopsies of azoospermic men. Hum Reprod 1998; 13: 639-645. [DOI:10.1093/humrep/13.3.639]
27. Rooij DG, Russell LD. All you wanted to know about spermatogonia but were afraid to ask. J Androl 2000; 21: 776-798.
28. Wu J, Song W, Zhu H, Niu Z, Mu H, Lei A, et al. Enrichment and characterization of Thy1-positive male germline stem cells (mGSCs) from dairy goat (Capra hircus) testis using magnetic microbeads. Theriogenology 2013; 80: 1052-1060. [DOI:10.1016/j.theriogenology.2013.08.003]
29. Baazm M, Abolhassani F, Abbasi M, Habibi Roudkenar M, Amidi F, Beyer C. An Improved Protocol for Isolation and Culturing of Mouse Spermatogonial Stem Cells. Cell Reprog 2013; 15: 329-336.
30. Rastegar T, Minaee MB, Roudkenar MH, Kashani IR, Amidi F, Abolhasani F, et al. Improvement of expression of α6 and β1 Integrins by the co-culture of adult mouse spermatogonial stem cells with SIM mouse embryonic fibroblast cells (STO) and growth factors. Iran J Basic Med Sci 2013; 16: 134-139.
31. Aslam I, Fishel S, Moore H, Dowell K, Thornton S. Fertility preservation of boys undergoing anti-cancer therapy: a review of the existing situation and prospects for the future. Hum Reprod 2000; 15: 2154-2159. [DOI:10.1093/humrep/15.10.2154]
32. Singh SR, Burnicka‐Turek O, Chauhan C, Hou SX. Spermatogonial stem cells, infertility and testicular cancer. J Cell Mol Med 2011; 15: 468-483. [DOI:10.1111/j.1582-4934.2010.01242.x]
33. Mohamadi S, Movahedin M, Koruji S, Jafarabadi MA, Makoolati Z. Comparison of colony formation in adult mouse spermatogonial stem cells developed in Sertoli and STO coculture systems. Andrologia 2012; 44: 431-437. [DOI:10.1111/j.1439-0272.2011.01201.x]
34. Hellmich HL, Kos L, Cho ES, Mahon KA, Zimmer A. Embryonic expression of glial cell-line derived neurotrophic factor (GDNF) suggests multiple developmental roles in neural differentiation and epithelial-mesenchymal interactions. Mech Dev 1996; 54: 95-105. [DOI:10.1016/0925-4773(95)00464-5]
35. Meng X, Lindahl M, Hyvönen ME, Parvinen M, de Rooij DG, Hess MW, et al. Regulation of cell fate decision of undifferentiated spermatogonia by GDNF. Science 2000; 287: 1489-1493. [DOI:10.1126/science.287.5457.1489]
36. Braydich-Stolle L, Kostereva N, Dym M, Hofmann M-C. Role of Src family kinases and N-Myc in spermatogonial stem cell proliferation. Dev Biol 2007; 304: 34-45. [DOI:10.1016/j.ydbio.2006.12.013]
37. Pesce M, Farrace MG, Piacentini M, Dolci S, De Felici M. Stem cell factor and leukemia inhibitory factor promote primordial germ cell survival by suppressing programmed cell death (apoptosis). Development 1993; 118: 1089-1094.
38. Tesarik J, Mendoza C, Anniballo R, Greco E. In-vitro differentiation of germ cells from frozen testicular biopsy specimens. Hum Reprod 2000; 15: 1713-1716. [DOI:10.1093/humrep/15.8.1713]
39. Miryounesi M, Nayernia K, Dianatpour M, Mansouri F, Modarressi MH. Co-culture of Mouse Embryonic Stem Cells with Sertoli Cells Promote in vitro Generation of Germ Cells. Iran J Basic Med Sci 2013; 16: 779-783.
40. Hue D, Staub C, Perrard-Sapori M-H, Weiss M, Nicolle J-C, Vigier M, et al. Meiotic differentiation of germinal cells in three-week cultures of whole cell population from rat seminiferous tubules. Biolo Reprod 1998; 59: 379-387. [DOI:10.1095/biolreprod59.2.379]
41. Yan W, Suominen J, Toppari J. Stem cell factor protects germ cells from apoptosis in vitro. J Cell Sci 2000; 113: 161-168.
42. Feng L-X, Chen Y, Dettin L, Pera RAR, Herr JC, Goldberg E, et al. Generation and in vitro differentiation of a spermatogonial cell line. Science 2002; 297: 392-395. [DOI:10.1126/science.1073162]
43. Tajima Y, Watanabe D, Koshimizu U, Matsuzawa T, Nishimune Y. Insulin‐like growth factor‐I and transforming growth factor‐α stimulate differentiation of type A spermatogonia in organ culture of adult mouse cryptorchid testes. Int J Androl 1995; 18: 8-12. [DOI:10.1111/j.1365-2605.1995.tb00928.x]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
