Journal of Visualized Experiments :

Journal of Visualized Experiments : JoVE
MyJoVE Corporation
Germ Cell Transplantation and Testis Tissue Xenografting in Mice
Lin Tang, Jose Rafael Rodriguez-Sosa, and Ina Dobrinski

Additional article information

Abstract
Germ cell transplantation was developed by Dr. Ralph Brinster and colleagues at the University of Pennsylvania in 19941,2. These ground-breaking studies showed that microinjection of germ cells from fertile donor mice into the seminiferous tubules of infertile recipient mice results in donor-derived spermatogenesis and sperm production by the recipient animal2. The use of donor males carrying the bacterial β-galactosidase gene allowed identification of donor-derived spermatogenesis and transmission of the donor haplotype to the offspring by recipient animals1. Surprisingly, after transplantation into the lumen of the seminiferous tubules, transplanted germ cells were able to move from the luminal compartment to the basement membrane where spermatogonia are located3. It is generally accepted that only SSCs are able to colonize the niche and re-establish spermatogenesis in the recipient testis. Therefore, germ cell transplantation provides a functional approach to study the stem cell niche in the testis and to characterize putative spermatogonial stem cells. To date, germ cell transplantation is used to elucidate basic stem cell biology, to produce transgenic animals through genetic manipulation of germ cells prior to transplantation4,5, to study Sertoli cell-germ cell interaction6,7, SSC homing and colonization3,8, as well as SSC self-renewal and differentiation9,10.

Germ cell transplantation is also feasible in large species11. In these, the main applications are preservation of fertility, dissemination of elite genetics in animal populations, and generation of transgenic animals as the study of spermatogenesis and SSC biology with this technique is logistically more difficult and expensive than in rodents. Transplantation of germ cells from large species into the seminiferous tubules of mice results in colonization of donor cells and spermatogonial expansion, but not in their full differentiation presumably due to incompatibility of the recipient somatic cell compartment with the germ cells from phylogenetically distant species12. An alternative approach is transplantation of germ cells from large species together with their surrounding somatic compartment. We first reported in 2002, that small fragments of testis tissue from immature males transplanted under the dorsal skin of immunodeficient mice are able to survive and undergo full development with the production of fertilization competent sperm13. Since then testis tissue xenografting has been shown to be successful in many species and emerged as a valuable alternative to study testis development and spermatogenesis of large animals in mice14.

Keywords: Developmental Biology, Issue 60, Spermatogonial stem cells (SSCs), germ cell transplantation, spermatogenesis, testis development, testis tissue xenografting

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สมุดรายวันการทดลองมองเห็น: JoVEบริษัท MyJoVEปลูกถ่ายเซลล์ของจมูกและ Xenografting เนื้อเยื่อหลายเนื้อเยื่อหรือในหนูถัง Lin, Jose Rafael เกซโซซ่า และ Ina Dobrinskiรายละเอียดเพิ่มเติมบทคัดย่อปลูกถ่ายเซลล์จมูกได้รับการพัฒนา โดย Dr. Ralph Brinster และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียใน 19941,2 ศึกษาตลอดจนเหล่านี้พบว่า microinjection เจิร์มเซลล์จากผู้บริจาคที่อุดมสมบูรณ์หนูเข้า tubules seminiferous ผลหนูมีบุตรยากผู้รับบริจาคได้มาการสร้างสเปิร์มและอสุจิผลิต โดย animal2 ผู้รับ การใช้ยีนแบคทีเรียβ-galactosidase แบกชายผู้บริจาคได้รหัสของผู้บริจาคมาการสร้างสเปิร์มและการส่ง haplotype บริจาคกับลูกหลาน โดยผู้รับ animals1 น่าแปลกที่ หลังจากปลูกถ่ายเข้าไปในเซลล์ของ seminiferous tubules ปลูกถ่ายเซลล์เชื้อโรคก็สามารถที่จะย้ายจากช่องเก็บของ luminal เมมเบรนชั้นใต้ดินที่ spermatogonia เป็น located3 โดยทั่วไปยอมรับว่า SSCs เท่านั้นจะสามารถตั้งรกรากช่อง และสร้างการสร้างสเปิร์มในหลายเนื้อเยื่อหรือผู้รับ ดังนั้น ปลูกถ่ายเซลล์เชื้อโรคมีวิธีการทำงาน เพื่อศึกษาเฉพาะสเต็มเซลล์ในหลายเนื้อเยื่อหรือการ และลักษณะ putative spermatogonial สเต็มเซลล์ วันที่ ปลูกถ่ายเซลล์จมูกใช้ชีววิทยาเซลล์ต้นกำเนิดพื้นฐาน การผลิตสัตว์จำลองผ่านการจัดการทางพันธุกรรมของเซลล์ในจมูกก่อน transplantation4, 5 การศึกษา Sertoli เจิร์มเซลล์เซลล์ interaction6, elucidate 7, SSC โฮมมิง และ colonization3, 8 เป็น SSC ใหม่ และ differentiation9, 10ปลูกถ่ายเซลล์เชื้อโรคก็สามารถทำได้ในขนาดใหญ่ species11 ในเหล่านี้ การใช้งานหลักจะอนุรักษ์ความอุดมสมบูรณ์ การเผยแพร่ศาสตร์ยอดในประชากรสัตว์ และสร้างสัตว์จำลองเป็นการศึกษาการสร้างสเปิร์ม และชีววิทยา SSC ด้วยเทคนิคนี้จะมั่นยาก และแพงกว่าในหนู ปลูกถ่ายเซลล์จมูกจากใหญ่เข้า tubules seminiferous ของหนูผล ในอาณานิคมของผู้บริจาคเซลล์และขยาย spermatogonial แต่ ในความแตกต่างของพวกเขาเต็มสันนิษฐานว่าเนื่องจากความไม่ลงรอยกันของช่องผู้รับมาติกเซลล์กับเซลล์จมูกไม่จากไกล phylogenetically species12 วิธีการเลือกคือ การปลูกถ่ายของเซลล์เชื้อโรคจากสายพันธุ์ขนาดใหญ่พร้อมช่องใส่ร่างกายของพวกเขาโดยรอบ เรารายงานครั้งแรกในปี 2002 ว่า ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของเนื้อเยื่อหลายเนื้อเยื่อหรือจากเพศชายอ่อนปลูกใต้ผิวหนังของหนู immunodeficient หลังจะสามารถอยู่รอด และได้รับการพัฒนาเต็มรูปแบบกับการผลิตของ sperm13 มีอำนาจปฏิสนธิ ตั้งแต่นั้น xenografting เนื้อเยื่อหลายเนื้อเยื่อหรือได้รับการแสดงที่จะประสบความสำเร็จในหลายสายพันธุ์ และกลายเป็นทางเลือกมีคุณค่าในการศึกษาหลายเนื้อเยื่อหรือพัฒนาและการสร้างสเปิร์มของสัตว์ใหญ่ใน mice14คำสำคัญ: ชีววิทยาการเจริญ ปัญหา 60, Spermatogonial ต้นกำเนิดเซลล์ (SSCs), ปลูกถ่ายเซลล์จมูก การสร้างสเปิร์ม หลายเนื้อเยื่อพัฒนา xenografting เนื้อเยื่อหลายเนื้อเยื่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วารสารการทดลอง Visualized: จูปิเตอร์
MyJoVE คอร์ปอเรชั่น
Germ มือถือและการปลูกเนื้อเยื่ออัณฑะ Xenografting ในหนู
หลินถังโฮเซ่ราฟาเอลโรดริเก-โสสะและ Ina Dobrinski

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความ

บทคัดย่อ
จมูกเซลล์ปลูกได้รับการพัฒนาโดยดร. ราล์ฟ Brinster และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเพนซิล ใน 19941,2 การศึกษาเหล่านี้พื้นทำลายพบว่า microinjection ของเซลล์สืบพันธุ์จากหนูบริจาคอุดมสมบูรณ์ลงในหลอดสร้างอสุจิของที่มีบุตรยากผลผู้รับหนูในสเปิร์มและสเปิร์มการผลิตของผู้บริจาคที่ได้มาโดย animal2 ผู้รับ การใช้งานของผู้บริจาคเพศแบกแบคทีเรียβ-galactosidase ยีนประจำตัวประชาชนที่ได้รับอนุญาตของสเปิร์มของผู้บริจาคที่ได้มาและการส่ง haplotype บริจาคเพื่อลูกหลานโดยผู้รับ animals1 น่าแปลกที่หลังการปลูกลงในลูเมนของหลอดสร้างอสุจิที่เซลล์สืบพันธุ์ปลูกก็สามารถที่จะย้ายจากช่อง luminal เพื่อเยื่อชั้นใต้ดินที่มี spermatogonia located3 เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่ามีเพียง SSCs สามารถที่จะตั้งรกรากช่องและสร้างใหม่สร้างอสุจิในอัณฑะผู้รับ ดังนั้นการปลูกถ่ายเซลล์สืบพันธุ์มีวิธีการทำงานที่จะศึกษาเฉพาะเซลล์ต้นกำเนิดในลูกอัณฑะและลักษณะสมมุติเซลล์ต้นกำเนิด spermatogonial ในวันที่การปลูกถ่ายเซลล์สืบพันธุ์จะใช้ในการอธิบายทางชีววิทยาเซลล์ต้นกำเนิดขั้นพื้นฐานในการผลิตสัตว์ดัดแปรพันธุกรรมผ่านการจัดการทางพันธุกรรมของเซลล์สืบพันธุ์ก่อนที่จะ transplantation4,5 เพื่อศึกษา Sertoli interaction6,7 เซลล์เซลล์เชื้อโรคกลับบ้าน SSC และ colonization3,8 เป็น รวมทั้งเอสเอสในตัวเองและการต่ออายุ differentiation9,10

การปลูกถ่ายเซลล์สืบพันธุ์นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ใน species11 ขนาดใหญ่ ในเหล่านี้การใช้งานหลักคือการรักษาความอุดมสมบูรณ์ของการเผยแพร่พันธุศาสตร์ของชนชั้นสูงในประชากรสัตว์และการสร้างจำลองพันธุ์สัตว์การศึกษาของสเปิร์มและเอสเอสชีววิทยาด้วยเทคนิคนี้คือ logistically ยากขึ้นและมีราคาแพงกว่าในหนู การปลูกถ่ายเซลล์สืบพันธุ์จากสายพันธุ์ที่มีขนาดใหญ่เข้าไปในหลอดสร้างอสุจิของผลหนูในการล่าอาณานิคมของผู้บริจาคเซลล์และการขยายตัว spermatogonial แต่ไม่ได้อยู่ในความแตกต่างของพวกเขาเต็มคงเพราะความไม่ลงรอยกันของผู้รับช่องเซลล์ร่างกายมีเซลล์สืบพันธุ์จาก species12 ไกล phylogenetically วิธีทางเลือกคือการปลูกถ่ายเซลล์สืบพันธุ์จากสายพันธุ์ที่มีขนาดใหญ่ร่วมกับช่องร่างกายของพวกเขาโดยรอบ ครั้งแรกที่เราได้รายงานในปี 2002 ชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กของเนื้อเยื่ออัณฑะจากเพศชายที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะปลูกภายใต้ผิวหลังของหนูที่ไม่มีภูมิคุ้มกันโรคจะสามารถอยู่รอดและได้รับการพัฒนาเต็มรูปแบบกับการผลิตของการปฏิสนธิ sperm13 อำนาจ ตั้งแต่นั้นมา xenografting เนื้อเยื่ออัณฑะได้รับการแสดงที่จะประสบความสำเร็จในหลายสายพันธุ์และกลายเป็นทางเลือกที่มีคุณค่าในการศึกษาการพัฒนาลูกอัณฑะและสเปิร์มของสัตว์ขนาดใหญ่ใน mice14

คำสำคัญ: พัฒนาการทางชีววิทยา, ฉบับที่ 60, เซลล์ต้นกำเนิด Spermatogonial (SSCs) ปลูกถ่ายเซลล์เชื้อโรค spermatogenesis พัฒนาอัณฑะ xenografting เนื้อเยื่ออัณฑะ ตั้งแต่นั้นมา xenografting เนื้อเยื่ออัณฑะได้รับการแสดงที่จะประสบความสำเร็จในหลายสายพันธุ์และกลายเป็นทางเลือกที่มีคุณค่าในการศึกษาการพัฒนาลูกอัณฑะและสเปิร์มของสัตว์ขนาดใหญ่ใน mice14 คำสำคัญ: พัฒนาการทางชีววิทยา, ฉบับที่ 60, เซลล์ต้นกำเนิด Spermatogonial (SSCs) ปลูกถ่ายเซลล์เชื้อโรค spermatogenesis พัฒนาอัณฑะ xenografting เนื้อเยื่ออัณฑะ ตั้งแต่นั้นมา xenografting เนื้อเยื่ออัณฑะได้รับการแสดงที่จะประสบความสำเร็จในหลายสายพันธุ์และกลายเป็นทางเลือกที่มีคุณค่าในการศึกษาการพัฒนาลูกอัณฑะและสเปิร์มของสัตว์ขนาดใหญ่ใน mice14 คำสำคัญ: พัฒนาการทางชีววิทยา, ฉบับที่ 60, เซลล์ต้นกำเนิด Spermatogonial (SSCs) ปลูกถ่ายเซลล์เชื้อโรค spermatogenesis พัฒนาอัณฑะ xenografting เนื้อเยื่ออัณฑะ