تکثیر و تمایز سلولهای بنیادی اسپرماتوگونی جداسازی شده از بافت بیضه فریز و ذوب شده پس از کشت در داربست هیدروژلی مشتق شده از بافت بیضه موش در حضور اگزوزومهای ترشح شده اپیدیدیمال و پیوند به موش مدل آزواسپرمی
First Statement of Responsibility
مریم رهبر
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
دامپزشکی
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۸۳ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
دامپزشکی گرایش فناوری تولیدمثل در دامپزشکی
Date of degree
۱۴۰۱/۱۰/۰۵
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
توسعه محیط کشت سلول های بنیادی اسپرماتوگونی امکانات جدیدی را برای درمان ناباروری فراهم کرده است. این مطالعه با هدف بررسی اثر داربست هیدروژلی مشتق شده از بافت بیضه غنی شده با اپیدیدیموزوم ها بر کارایی تکثیر سلول های بنیادی اسپرماتوگونی در شرایط آزمایشگاهی و از سرگیری اسپرماتوژنز در موش های آزواسپرمی انجام شد. اگزوزوم های مشتق از اپیدیدیم (اپیدیدیموزوم ها) با میکروسکوپ الکترونی روبشی و وسترن بلات ارزیابی شدند و دوز مناسب جهت کشت تعیین شد. این پژوهش در دو گروه اصلی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی تازه و فریز-ذوب شده انجام شده است. پس از انجماد آهسته بیضه های موش های نابالغ، جداسازی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی و پیش کشت دو بعدی و تکثیر آن ها انجام شد. سپس در گروه های کشت 2 بعدی و سه بعدی (داربست هیدروژلی ماتریکس سلولزدایی بیضه) در حضور 20 میکروگرم در میلی لیتر اپیدیدیموزوم یا 10 نانوگرم در میلی لیتر GDNF کشت داده شدند. پس از دو هفته کشت، تکثیر و خلوص سلول های بنیادی اسپرماتوگونی به ترتیب با استفاده از تست MTT و فلوسیتومتری بررسی شد. از qRT-PCR برای تجزیه و تحلیل سطوح بیان PLZF، caspase-3، TGF-β، miR-10b و miR-21 استفاده شد. سپس سلول های بنیادی اسپرماتوگونی رشد یافته در سیستم کشت سه بعدی توسط DiI برچسب گذاری شدند و از طریق مجرای آوران به موش های آزواسپرمی پیوند زده شدند. پس از 2 هفته، ردیابی DiI و استقرار سلول ها بر روی غشا پایه لوله های سمینی فروس مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن، مطالعات هیستومورفومتری و آنالیز ایمونوهیستوشیمی در بیضه ها پس از هشت هفته پیوند انجام شد. در گروه اصلی سلول های بنیادی اسپرماتوگونی تازه بیان PLZF، TGF-β، miR-10b و miR-21 در گروه های سه بعدی + GDNF و سه بعدی + اپیدیدیموزوم نسبت به گروه دو بعدی به صورت معنی دار افزایش یافت. در گروه سلول های بنیادی اسپرماتوگونی فریز-ذوب شده بیان PLZF، TGF-β، miR-10b و miR-21 در گروه های سه بعدی + GDNF و سه بعدی + اپیدیدیموزوم نسبت به گروه سه بعدی افزایش یافت، اما این افزایش از نظر آماری معنی دار نبود و بیان caspase-3 در گروه تحت درمان با اپیدیدیموزوم نسبت به سایر گروه ها به صورت معنی دار کاهش یافت. سلول های بنیادی اسپرماتوگونی پیوندی در هر دو گروه اصلی به لولههای منیساز موشهای دریافتکننده مهاجرت کردند و هشت هفته بعد از پیوند تعداد سلولهای اسپرماتوژنیک و بیان پروتئین PLZF، SCP3 و ACRBP در گروههای سه بعدی + GDNF و سه بعدی + اپیدیدیموزوم در مقایسه با گروه های سه بعدی و آزوسپرمی بیشتر بود. این یافته نشان میدهد که کشت سلول های بنیادی اسپرماتوگونی برروی داربست هیدروژلی مشتق شده از بافت بیضه با 10 نانوگرم در میلیلیتر GDNF یا 20 میکروگرم در میلیلیتر اپیدیدیموزوم میتواند منجر به افزایش تکثیر سلول¬های بنیادی اسپرماتوگونی شود و توانایی ایجاد فرآیند اسپرمزایی پس از پیوند به موش آزواسپرمی شده را بهبود بخشد.
Text of Note
Abstract:The development of spermatogonial stem cells (SSCs) culture medium has provided new possibilities for infertility treatment. This study evaluated the proliferation of SSCs on the epididymosome-enriched decellularized testicular matrix (DTM) hydrogel in vitro and the induction of spermatogenesis in azoospermic mice. Epididymal-derived exosomes (epididymosomes) were characterized by SEM and western blotting and the optimal dose for cultivating SSCs were identified. This research was conducted in two main groups of fresh and frozen-thawed SSCs. After slow freezing of testes of immature mice, isolation, two-dimensional pre-culture and proliferation of SSCs were performed. SSCs were cultured in 2D (two-dimensional) and hydrogel-based 3D culture in the presence of 20 μg/mL epididymosome or 10 ng/mL GDNF. After two weeks of culture, the proliferation and purity of the separated SSCs were evaluated using the MTT test and flow cytometry, respectively. qRT-PCR was used to analyze PLZF, caspase-3, TGF-β, miR-10b, and miR-21 expression levels. Then, SSCs grown in the 3D culture system were labeled by DiI and transplanted into azoospermic mice via the efferent duct. After 2 weeks, tracing of DiI and cell homing were evaluated. Subsequently, histomorphometric studies and immunohistochemistry analysis were performed in testes after eight weeks of transplantation. In the fresh SSCs main group, the expression of PLZF, TGF-β, miR-10b, and miR-21 increased significantly in the 3D + GDNF and 3D + epididymosomes groups than in the 2D group. In the frozen-thawed SSCs main group, PLZF, TGF-β, miR-10b, and miR-21 expression increased in the 3D + GDNF and 3D + epididymosome groups compared to the 3D group but this increase was not statistically significant and caspase-3 expression decreased significantly in the 3D + epididymosome group compared to the other groups. In both main groups, transplanted SSCs migrated into the seminiferous tubules of recipient mice and eight weeks after transplantation the number of spermatogenic cells and protein expression of PLZF, SCP3 and ACRBP in the 3D + GDNF and 3D + epididymosomes groups were higher compared to 3D and azoospermic groups. This finding indicates that culturing SSCs on DTM hydrogel with 10 ng/mL GDNF or 20 μg/mL epididymosomes could lead to an increase in SSCs proliferation and improve the ability to establish the spermatogenesis process after transplantation into azoospermic mice.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Proliferation and differentiation of spermatogonia stem cells isolated from frozen and thawed testicular tissue in a 3D culture hydrogel scaffold derived from mice testicular tissue during epididymal exosomes treatment and transplantation into