成人のヒト精巣細胞の再組み立て：精巣のような構造はin vitroで作成できますか？

研究の質問：成人男性の酵素的に分散した精巣細胞は、in vitroで精細なコードのような構造に再構築できますか？ 要約回答：セルトリと尿細管細胞の動的相互作用を介して精巣のような構造に再組み立てされた成体ヒト精巣体細胞。 すでに知られていること：ヒト精巣の分散した単一細胞懸濁液を使用して、精細な尿細管構造を生成し、その機能を開始するin vitroアプローチは、まだ限られた成功しか示されていません。 研究デザイン、サイズ、期間：成人性嚥下障害患者15人（平均±標準偏差年齢35±9.3歳）からの精神補助手術後のこの研究では、この研究で利用可能になりました。in vitroの原発性精巣体細胞培養物が生成され、2週間にわたって精巣コードを形成する精巣体細胞の自己組織化能力を探求しました。形態学的表現型、タンパク質マーカーの発現、細胞再組み立ての時間的ダイナミクスを分析しました。 参加者/材料、設定、方法：2段階の酵素消化によって得られた細胞懸濁液は、24ウェルプレートのガラスカバースリップに播種されました。接着性体細胞を得るために、上清を2日目に捨てました。付着した細胞集団の培養が継続されました。コードのような構造への再組み立ては、顕微鏡的観察により毎日分析されました。エンドポイントは、形態の定性的な変化でした。細胞型は、位相制御顕微鏡と免疫組織化学によって特徴付けられました。コード形成のダイナミクスは、タイムラプス顕微鏡によって記録されました。 主な結果と偶然の役割：原発性成虫のヒト精巣細胞は、丸いまたは細長いコードのような構造をもたらす圧縮や再凝集などの連続的な形態学的変化を受けました。培養の最初の4日間のタイムラプスビデオ録画により、再凝集した細胞の移動と合体の非常に動的なプロセスが明らかになりました。細胞の動きは、皮質細胞によって媒介されました。免疫組織化学分析では、SRY関連の高移動度ボックス9陽性セルトリとαスムース筋のアクチン陽性皮膚筋膜細胞の両方が相互作用し、コード様構造形成に寄与することが示されました。 大規模なデータ：該当しません。 制限、注意の理由：正常な人間の精巣組織の不足により、性別違反性患者の精巣が研究で使用されました。回帰状態は、一次細胞の実験的応答に影響を与える可能性があります。in vivoの精巣コードに似た基本的な形態学的特徴が観察されましたが、機能性の証明（例えば、生殖細胞のサポート）にはさらなる研究が必要です。 調査結果のより広い意味：提案されたin vitro培養システムは、精巣の尿細管形成中に精巣細胞相互作用を調べる機会を開く可能性があります。私たちのアプローチのさらなる改良により、生体内精子形成の開始が可能になる場合があります。 研究資金/競合する利益：この作業は、EU-FP7-PEOPLE-2013-ITN 603568によってサポートされていました。「Growsperm」。利益相反は宣言されていません。

STUDY QUESTION: Can enzymatically dispersed testicular cells from adult men reassemble into seminiferous cord-like structures in vitro? SUMMARY ANSWER: Adult human testicular somatic cells reassembled into testicular cord-like structures via dynamic interactions of Sertoli and peritubular cells. WHAT IS KNOWN ALREADY: In vitro approaches using dispersed single cell suspensions of human testes to generate seminiferous tubule structures and to initiate their functionality have as yet shown only limited success. STUDY DESIGN, SIZE, DURATION: Testes from 15 adult gender dysphoria patients (mean ± standard deviation age 35 ± 9.3 years) showing spermatogonial arrest became available for this study after sex-reassignment surgery. In vitro primary testicular somatic cell cultures were generated to explore the self-organizing ability of testicular somatic cells to form testis cords over a 2-week period. Morphological phenotype, protein marker expression and temporal dynamics of cell reassembly were analyzed. PARTICIPANTS/MATERIALS, SETTING, METHODS: Cell suspensions obtained by two-step enzymatic digestion were plated onto glass coverslips in 24-well plates. To obtain adherent somatic cells, the supernatant was discarded on Day 2. The culture of the attached cell population was continued. Reassembly into cord-like structures was analyzed daily by microscopic observations. Endpoints were qualitative changes in morphology. Cell types were characterized by phase-contrast microscopy and immunohistochemistry. Dynamics of cord formation were recorded by time-lapse microscopy. MAIN RESULTS AND THE ROLE OF CHANCE: Primary adult human testicular cells underwent sequential morphological changes including compaction and reaggregation resulting in round or elongated cord-like structures. Time-lapse video recordings within the first 4 days of culture revealed highly dynamic processes of migration and coalescence of reaggregated cells. The cellular movements were mediated by peritubular cells. Immunohistochemical analysis showed that both SRY-related high mobility box 9-positive Sertoli and α-smooth muscle actin-positive peritubular myoid cells interacted and contributed to cord-like structure formation. LARGE SCALE DATA: Not applicable. LIMITATIONS, REASONS FOR CAUTION: Owing to scarcity of normal human testicular tissue, testes from gender dysphoria patients were used in the study. The regressed status might influence the experimental responses of primary cells. We observed basic morphological features resembling in vivo testicular cords, however, the proof of functionality (e.g. support of germ cells) will need further studies. WIDER IMPLICATIONS OF THE FINDINGS: The proposed in vitro culture system may open opportunities for examination of testicular cell interactions during testicular tubulogenesis. Further refinement of our approach may enable initiation of ex vivo spermatogenesis. STUDY FUNDING/COMPETING INTERESTS: The work was supported by EU-FP7-PEOPLE-2013-ITN 603568: 'Growsperm'. No conflict of interests is declared.