Исследование способности высокодифференцированных клеток Сертоли к регенерации сперматогенезаНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2010 г.-31 декабря 2010 г. Этап 2010 года
Результаты этапа: В 2010 г. нами отработаны оптимальные условия культивирования КС взрослых мышей, способствующие их пролиферации. Доля КС в такой культуре постепенно возрастает, и они формируют обширные колонии. Максимум пролиферации клеток приходится на 13-е сут, а на 20-е сут доля BrdU+-клеток падает. В связи с этим 2 недели являются наиболее подходящим сроком культивирования КС перед их трансплантацией. Изучение популяции КС взрослых мышей после проведения операции билатерального крипторхизма показало, что пул этих клеток в крипторхидных семенниках резко увеличивается между 35 и 56-ми сут. В популяции КС постепенно возрастает доля КС с несколькими ядрышками и доля КС больше чем с двумя гетерохроматиновых глыбками в ядре. На гистологических срезах крипторхидных семенников на 35-е сут после операции были обнаружены BrdU+-ядра КС. Все эти результаты свидетельствуют об активной пролиферации КС в условиях крипторхизма. Наиболее подходящим для трансплантации является срок крипторхизма в 45 сут. Трансплантация культивируемых КС, а также КС, взятых из крипторхидных семенников, показала, что пересаженные клетки способны заселять базальную мембрану семенных канальцев реципиента, образовывать новые семенные канальцы, а также в некоторых случаях поддерживать развитие мужских половых клеток донора.
2 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. Этап 2011 года
Результаты этапа: На данном этапе был продолжен анализ разных культур клеток Сертоли с точки зрения интенсивностити их пролиферации. Проведены трансплантационные эксперименты с целью определения регенерационного потенциала КС и длительности их переживания в эктопических условиях. В 2011 году с использованием ранее отработанного метода культивирования, способствующего пролиферации КС, были получены и охарактеризованы (иммуноцитохимически и цитогенетически) культуры КС половозрелых самцов. Показано, что уже с 3 сут культивирования популяция КС представлена 2 типами клеток, различающихся по организации интерфазного ядра и характеру пролиферации. Исследование культур КС, полученных от мышей после экспериментальных воздействий (индуцированный крипторхизм или внутрибрюшинное введение дипина) показало, что максимальной пролиферативной активностью обладают КС, извлеченные из семенников мышей после воздействия дипина. Также установлено, что КС старых животных сохраняют способность к делению в условиях in vitro. Результаты опытов с эктопической трансплантацией подтверждают вывод, сделанный ранее в опытах с трансплантацией сперматогенных клеток в семенные канальцы – активация клеток Сертоли к делению является условием необходимым для развития сперматогенного процесса при трансплантации. Этот вывод основан на наблюдении за изменением в эктопических условиях сперматогенного эпителия от новорожденных и половозрелых самцов, а также от животных после экспериментальных воздействий (индуцированный крипторхизм, внутрибрюшинное введение дипина). Кроме того под почечную капсулу помещали КС, культивированные в условиях, стимулирующих их к пролиферации. Таким образом, длительно сохраняющиеся и заселенные клетками Сертоли семенные канальцы в эктопических условиях фактически можно рассматривать как модель близкую к модели с введением кадмия и бусульфана (ранее использованные нами), и, следовательно, она может быть использована для изучения роли КС в регенерации сперматогенного эпителия.
3 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. Этап 2012 года
Результаты этапа: Увеличение регенерационного потенциала зрелых КС достигалось активацией их пролиферации, для чего использовано три подхода: отработаны оптимальные условия культивирования КС взрослых мышей, при которых КС из состояния квазипокоя переходят к активной пролиферации, искусственный билатеральный крипторхизм, а также разработанная нами ранее дипиновая модель сперматогенеза. Поставлены эксперименты по трансплантации таких КС в опустошенные от собственных половых клеток и КС семенники мышей-реципиентов, а также под капсулу почки кастрированных мышей. Показано, что доля КС в условиях in vitro постепенно возрастает, и они формируют обширные колонии. Максимум пролиферации клеток приходится на 13-е сут, а на 20-е сут доля BrdU+-клеток падает. В связи с этим 2 нед были выбраны для проведения последующих экспериментов с трансплантацией КС. Уже с 3 сут культивирования популяция КС представлена 2 типами клеток, различающимися по организации интерфазного ядра и характеру пролиферации. Изучение популяции КС взрослых мышей после проведения операции билатерального крипторхизма показало, что пул этих клеток в крипторхидных семенниках резко увеличивается между 35 и 56-ми сут. На гистологических срезах крипторхидных семенников на 35-е сут после операции были обнаружены BrdU+-ядра КС. Наиболее подходящим для трансплантации является срок крипторхизма в 45 сут. Трансплантация культивируемых КС, а также КС, взятых из крипторхидных семенников, показала, что пересаженные клетки способны заселять базальную мембрану канальцев реципиента, образовывать новые канальцы, а также в некоторых случаях поддерживать развитие половых клеток донора. Исследование культур КС, полученных от мышей после экспериментальных воздействий (индуцированный крипторхизм или внутрибрюшинное введение дипина) показало, что максимальной пролиферативной активностью обладают КС, извлеченные из семенников мышей после воздействия дипина. Также установлено, что КС старых животных сохраняют способность к делению в условиях in vitro. Результаты опытов с эктопической трансплантацией КС (подсадка под почечную капсулу) подтверждают, что, как и в случае с трансплантацией сперматогенных клеток в семенные канальцы, активация КС к пролиферации является непременным условием для развития сперматогенного процесса при трансплантации. Длительно сохраняющиеся и заселенные КС канальцы в эктопических условиях фактически можно рассматривать как модель близкую к модели с введением кадмия и бусульфана и, следовательно, она может быть использована для изучения роли КС в регенерации сперматогенного эпителия. Возможные последствия нарушений КС и их регенерационные способности определены у мышей после интратестикулярного введения им дипина или физиологического раствора. Такой подход имитирует условия in vitro. В этом случае дистанция мутаген–клетка сводится к минимуму, и агент осуществляет практически не модифицированное вмешательство в организацию клеточной системы. Показано, что однократная интратестикулярная инъекция дипина (опыт) или физиологического раствора (контроль) мышам при всех сроках фиксации приводила к нарушениям процесса деконденсации хроматина зрелых спермиев in vitro, что, по нашему мнению и согласно имеющимся в литературе данным, вызвано, в том числе необратимыми нарушениями функциональной и топологической целостности КС. Если в дальнейших исследованиях будет установлена прямая коррелятивная связь между структурно-функциональными нарушениями КС и нарушениями процессов конденсации хроматина спермиогенных клеток, то можно будет заключить, что регенерационный потенциал КС в условиях потери ими оптимального состояния недостаточен для образования функциональных сперматозоидов.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".