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Stem cell reviews and reports2016Dec01Vol.12issue(6)

Busulphan処理されたマウス精巣での健康なニッチ細胞の移植に精子形成を回復する根本的なメカニズム

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

非常に小さな胚様幹細胞(VSEL)は、精子系幹細胞の間に存在し、比較的静止した性質のためにマウスとヒトの両方の精巣の化学療法を生存します。以前の研究では、ニッチ(セルトリまたは骨髄由来間葉系)細胞のチューブ間移植が内因性生存VSELからの精子形成を回復できることが明らかになりました。現在の研究は、精巣幹/胚芽/セルトリ細胞に対するブスルファンの効果を描き、移植されたニッチ細胞が精子形成をどのように回復するかの根本的なメカニズムを理解するために行われました。倍数性分析では、D7およびVSEL(2-6μM; LIN-/CD45-/SCA-1+)での二倍体細胞の増加が、すべての時間ポイントで検出され、ブスルファン治療後のD15で最大であったことが示されました。それらは細胞塗抹標本で視覚化され、D15で核ナノグとSOX2とBRDUの取り込みを発現したことは、ブスルファンによって誘発されるストレスに応じて増殖していることを示唆しています。検出されたベラパミル感受性の側面集団は、SCA-1陽性幹細胞を構成しました(通常の5±0.02%、化学促進された精巣で8.6±2.02%)。トランスクリプトーム分析によるセルトリ細胞に対するブスルファンの副作用には、GDNF、SCF、FGF、BMP4、アンドロゲン結合タンパク質の発現の変化、血液テシスバリアの成分、およびWNTを含むシグナル伝達経路に関連する幹細胞も含まれていました。GFP陽性移植細胞は、自分自身を「ネオチューブ」として整列させ、「天然の」生殖細胞に隣接して視覚化されました。「ネオチューブール」は、精子形成を受ける内因性VSELにパラクリンのサポートを提供します。異なる時間間隔での免疫局在研究により、幹細胞の増殖(PCNA)と分化(MVH)を追跡するために定量分析が行われました。結果は、さらに研究する必要がある内因性幹細胞からがん生存者の精子形成を回復するための代替戦略を提供します。

非常に小さな胚様幹細胞(VSEL)は、精子系幹細胞の間に存在し、比較的静止した性質のためにマウスとヒトの両方の精巣の化学療法を生存します。以前の研究では、ニッチ(セルトリまたは骨髄由来間葉系)細胞のチューブ間移植が内因性生存VSELからの精子形成を回復できることが明らかになりました。現在の研究は、精巣幹/胚芽/セルトリ細胞に対するブスルファンの効果を描き、移植されたニッチ細胞が精子形成をどのように回復するかの根本的なメカニズムを理解するために行われました。倍数性分析では、D7およびVSEL(2-6μM; LIN-/CD45-/SCA-1+)での二倍体細胞の増加が、すべての時間ポイントで検出され、ブスルファン治療後のD15で最大であったことが示されました。それらは細胞塗抹標本で視覚化され、D15で核ナノグとSOX2とBRDUの取り込みを発現したことは、ブスルファンによって誘発されるストレスに応じて増殖していることを示唆しています。検出されたベラパミル感受性の側面集団は、SCA-1陽性幹細胞を構成しました(通常の5±0.02%、化学促進された精巣で8.6±2.02%)。トランスクリプトーム分析によるセルトリ細胞に対するブスルファンの副作用には、GDNF、SCF、FGF、BMP4、アンドロゲン結合タンパク質の発現の変化、血液テシスバリアの成分、およびWNTを含むシグナル伝達経路に関連する幹細胞も含まれていました。GFP陽性移植細胞は、自分自身を「ネオチューブ」として整列させ、「天然の」生殖細胞に隣接して視覚化されました。「ネオチューブール」は、精子形成を受ける内因性VSELにパラクリンのサポートを提供します。異なる時間間隔での免疫局在研究により、幹細胞の増殖(PCNA)と分化(MVH)を追跡するために定量分析が行われました。結果は、さらに研究する必要がある内因性幹細胞からがん生存者の精子形成を回復するための代替戦略を提供します。

Very small embryonic-like stem cells (VSELs) exist among spermatogonial stem cells and survive chemotherapy in both mice and human testes because of their relatively quiescent nature. Our earlier study revealed that inter-tubular transplantation of niche (Sertoli or bone marrow derived mesenchymal) cells can restore spermatogenesis from endogenous surviving VSELs. Present study was undertaken to delineate the effect of busulphan on testicular stem/germ/Sertoli cells and to comprehend the underlying mechanisms of how transplanted niche cells restore spermatogenesis. Ploidy analysis showed an increase in diploid cells on D7 and VSELs (2-6 μm; LIN-/CD45-/SCA-1+) were detected at all time-points studied and were maximum on D15 after busulphan treatment. They were visualized in cell smears, expressed nuclear NANOG and SOX2 and BrdU uptake on D15 suggested they were proliferating in response to stress induced by busulphan. Verapamil-sensitive side population detected comprised SCA-1 positive stem cells (5 ± 0.02 % in normal and 8.6 ± 2.02 % in chemoablated testis). Adverse effects of busulphan on Sertoli cells by transcriptome analysis included altered expression of Gdnf, Scf, Fgf, Bmp4, androgen binding protein, components of blood-testis-barrier and also stem cells related signaling pathways including Wnt. GFP positive transplanted cells aligned themselves as 'neo-tubules' and were visualized adjacent to 'native' germ cells depleted tubules. 'Neo-tubules' provide paracrine support to endogenous VSELs to undergo spermatogenesis. Quantitative analysis was done to track proliferation (PCNA) and differentiation (MVH) of stem cells by immuno-localization studies at different time intervals. Results provide an alternative strategy to restore spermatogenesis in cancer survivors from endogenous stem cells which needs to be further researched.

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