Upload
goktan-kuspinar
View
56
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
S
Kisspeptinin Çelişkili Etkisi :
Oositin in vitro maturasyon değerini arttırırken, in vitro
kültürde “hatched” blastosist üzerinde olumsuz
etkilere sahiptir.
Arş. Gör. Göktan KUŞPINAR
Moderatör:
Prof. Dr. İlkin ÇAVUŞOĞLU
Bulgular ve Yorum
Giriş ve Çalışmanın Amacı
Gereç ve Yöntem
Deneylerin Tasarımı ve Hedefleri
Giriş ve Çalışmanın Amacı Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Kisspeptin, maling melanoma hücrelerinde metastaz-baskılayıcı gen olarak kesfedilen
KISS1 geninin ürünü olan peptit
Giriş ve Çalışmanın Amacı
Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Giriş ve Çalışmanın Amacı
Kisspetinology
Giriş ve Çalışmanın Amacı
KISS/KISS1R sisteminin üreme boyutu;
Giriş ve Çalışmanın Amacı
Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Kp sistemik şekilde üreme aksisinin ana
düzenleyicisi
Kp, GnRH-gonadotrophin salgılayıcı en potensiyel araç
Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Giriş ve Çalışmanın Amacı
Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Üreme dönemindeki – cyclic- sıçanlardan alınan ovaryum dokularında Kp ve
KISS1R immünoreaktivitesi,
KISS1R gen ekspresyonu hipofizer LH regülasyonu altındaki döngü içerinde
dalgalanmalar
KISS1 ve KISS1R genlerinin ovaryumdaki ekspresyonları• Balık (Nocillado et al. 2007; Filby et al. 2008)• Hamster (Shahed and Young 2009) • Domuz , keçi(Inoue et al. 2009) • Primatlarda (Gayta´n et al. 2009)
Ovulasyonu ve folikül atılımını engellediği bilinen, siklooksigenaz-II
inhibitörü, sıçan ovaryumunda KISS1 gen ekspresyonunu engelledi.
(Gayta´n et al. 2009)
Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Kisspeptin
Oosit Maturasyonu
Giriş ve Çalışmanın Amacı
Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Dişi pubertesi ve pre-ovulatuar gonadotropin artışında Kp kritik
rollerini sunacak potansiyel Kp inhibitörünü (p234) keşfetti.
Giriş ve Çalışmanın Amacı
Kisspeptin hakkında genel bilgiler
Kp, trofoblast invasyonunun endokrin – parakrin düzenyeyicisi
Domuz üreme sisteminde ;
Ovaryumda Kisspeptin hiyerarşisinin lokal varlığını ortaya çıkartmak
İn vitro oosit maturasyonunda ve sonrasındaki embriyonik gelişimdeki
etkilerini araştırmak
Kisspeptin eklentisinin blastosist canlılığı ve “hatching” sonraki in vitro
gelişime etkisini göstermek
Çalışmanın Amacı
Gereç ve Yöntem
Ovaryum ve peptidlerin eldesi
Kumulus-Oosit kompleksi (COC) ve domuz foliküler sıvısı (PFF) toplama
Oosit in vitro maturasyonu (IVM)
Partenogenetik aktivasyon ve mature oositin in vitro kültürü
Gereç ve Yöntem
Blastosit kültürü
Total Blastosit hücre sayısı
Total RNA eldesi, semiquantitatif (qPCR) ve real-time PCR
Eliza
COC’larda ve erken embriyolarda KISS1R immünoflourasans işaretleme
Gereçler ve Yöntem
Ovaryum ve peptidlerin eldesi
• 0.9% NaCl içerisinde 25–30oC koşullarında 1 saat içerisinde
laboratuvara getirildi.
• Kp peptit analoğu ve Kp antagonist (p234) Phoenix Pharmaceuticals
Inc. (Burlingame, CA, USA)
Gereç ve Yöntem
Kumulus - Oosit kompleksi (COC) ve domuz foliküler sıvısı (PFF)
toplama
• Kumulus - oosit kompleksi antral folikülden aspire
• Oositler TCM-199- HEPES ( doku kültürü medium’u ) 3 kere yıkama
(Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) - in vitro maturasyon seçilim
Gereç ve Yöntem
Kumulus-Oosit kompleksi (COC) ve domuz foliküler sıvısı (PFF)
toplama
• Domuz foliküler sıvısı (PFF) 6-8 mm folikül boyutlarından aspire -
1600 g de 1 dk 25 oC santrifüj edildi.
• 1.2 ile 0.45 um por kalınlıklarında filtre edildikten sonra kullanıma
kadar -20 oC’ de saklandı.
Gereç ve Yöntem
Oosit in vitro maturasyonu (IVM)
Tanımlanmış Besiyeri Tanımlanmamış Besiyeri
FSH
FSH + PFFFSH + p234
FSH + KP
FSH + KP + p234
KP
FSH + PFF + p234FSH + LH
LH
LH + p234
Gereç ve Yöntem
Oosit in vitro maturasyonu (IVM)
• TCM-199 besiyerine ek olarak ;
10 ngmL-1 epidermal growth factor (EGF), 0.57mM cysteine, 0.91mM sodium
pyruvate, 5 mgmL-1 insulin and 1% (v/v) Pen-Strep (Invitrogen)
• 4’lü well dishes’lerde 25 oC ve nemli havada %5 lik CO2 44 saat – 22 saatlik 2
pasaj
• Tanımlanmayan koşullar besiyerine ek olarak; %10 PFF
• Tanımlanan koşullar 1 mg/mL FSH yada 1 mg/mLLH
Gereç ve Yöntem
Oosit in vitro maturasyonu (IVM)
• Oosit ve kumulus hücreleri 0.1% hyaluronidase içeren 0.1%
polyvinyl alcohol eklenmiş Dulbecco’s PBS (Invitrogen) de pipetaj
ile ayırıldı.
Yalın oosit ve ayrılmış kumulus hücreleri:
• Birinci polar cisimciğin atılım yüzdesini belirlemek için 25 mgmL-1
bisbenzamide (Hoechst 33258) DNA boyaması
• RT-PCR ve qPCR için total RNA eldesi
• Partenogenetik aktiviteyi takiben in vitro kültür
Gereç ve Yöntem
Partenogenetik aktivasyon ve matür oositin in vitro kültürü
• Yalın oositler, mannitol (0.25
M) içeren 4 kuyucuk içren
hücre kültür plate - 1,5 dk
• BTX Electro Cell
Manipulator 2001 (BTX, Inc.,
San Diego, CA, USA)
• Tek bir atım 1.5 kV cm-1 -
100 ms ile aktive edildi.
(Okada et al. 2006)
Gereç ve Yöntem
Partenogenetik aktivasyon ve matür oositin in vitro kültürü
• Elektroaktive edilen oositler TCM – 199 besiyeri ile yıkandı.
• 500 mL lik 4mM 6-dimethylaminopurine (6-DMAP) - diploid zigotların üremesi için
4 saat 39OC, 5% CO2, 5% O2 ve 90% N2 koşullarında kültüre edildi.
• Muhtemel diploid zigotlar yıkandı ve mineral yağlar içeren 30-uL microdrops’luk
Domuz zigot medium-3’ e aktarıldı ve 39OC, 5% CO2, 5% O2ve 90% N2 koşullarında kültür
edildi.
• İkinci günde, embriyolar değerlendirildi. Blastosit oluşumu ve yayılımı altıncı günde,
atılımı sekizinci günde tespit edildi.
Gereç ve Yöntem
Blastosit kültürü
• 30 adet atılmış blastosit iki gurup : Kp içeren yada Kp içermeyen DMEM/F12*
*Ek olarak 10% (v/v) FBS (Invitrogen), 1mM glutamine (Invitrogen), 25mM NaHCO3 and 1%
(v/v) minimal essential medium (MEM) nonessential amino acid solution (Invitrogen)
• Mitomycin C uygulanmış fare embriyonik fibroblastları – besleyici hat - üzerinde
39OC nemli havada 5% CO2,ve 95% hava
Gereç ve Yöntem
Total Blastosit hücre sayısı
• Atılan blastositler PBS ile yıkandı
• Nukleus 25 mgmL-1 bisbenzamide ile 1 saat , 37OC de boyandı.
• Gliserol içerisinde lamel ile kaplandı
• 346 nm eksitasyon filtesi mevcut flourasans mikroskobu- hücre sayımı
• ImageJ 1.42q software (NIH, Bethesda, MD, USA) – hücre sayımı, dijital görüntü
Metarial ve Metod
Total RNA eldesi, semiquantitatif (qPCR) ve real-time qPCR
3 Küme 60 adet COC 3 Tekrar
Easy-Spin (DNA-free) Total RNA Extraction
Kit (iNtRON Biotechnology Inc., Kyunggi,
Korea)
RNA
cDNASuperscript III reverse transcriptase
(Invitrogen) - Maxime PCR PreMix kit-
i-starTaq (Intron Biotech., Seoul,
Republic of Korea)
Real time qPCR(Takara Bio Inc. guidelines )
• MOS, CCNB1, GDF9
BMP15
• BAK1 ve BCL2L1 genlerinin
GAPDH ekspresyonu ile
göreceli gen anlatım patternleri
kıyaslanması
Gereç ve Yöntem
Eliza
Domuz kisspeptin ELİSA kit - 450 nm A0
(KISS1; Hölzel Diagnostika GmbH, Cologne, Germany)
Serum Foliküler Sıvı ( PFF ) IVM besiyeri
Gereç ve Yöntem
COC’larda ve erken embriyolarda KISS1R immünoflourasans
isaretleme
COC ve atılmış blastosistler
• %4 parafolmaldehit + PBS 30 dakika - PBS’de yıkama - %0.1 Tritron-X 100 (v/v) içeren
PBS ile inkube
• %1’lik keçi serumu ile 1 saat RT -> +4 0C overnight
• 1:100 dilüsyonda tavşan- anti GRP54 primer antikor (%1’lik keçi serumunda hazırlanan )
ile 2 saat RT
• 1:200 dilüsyonudaki keçi anti tavşan sekonder antikoru ile 1 saat RT
• Blastosit nükleusları 40,60-diamidino-2-phenylindole (DAPI; Vector Laboratories) içeren
Vectashield kapatma medium’u ile zıt boyandı.
Gereç ve Yöntem
GraphPad Prism 4.02 .(Graphpad Software Inc, San Diego, CA, USA)
Tukey testi - tek yönlü ANOVA ile analiz
P<0.05 yada P<0.01 ise veriler anlamı
İstatistiksel Analiz
Gereç ve Yöntem
Dizayn 1: Domuz ovaryumunda Kp ve hiyearşisinin ekspresyonu
Kp ve KISS1R, domuz ovaryumunda tespit edildiği için,domuz COC
örneklerinde;
• RT-PCR araçılığı ile KP hiearşik elementleri (KISS1, KISS1R, GNRH1, GNRHR,
LHB ve LHCGR) ekspresyon seviyeleri
• Serum - domuz foliküler sıvısı ( PFF ) kıyaslanan KP seviyeleri ölçümü
Gereç ve Yöntem
Dizayn 2: IVM’ de COC’larda KP hiyeraşisinin ekpresyonu
Kumulus hücrelerinde ve oositlerde ;
Ayrı ayrı ve zamana bağlı olarak (0,4,8,22,26, 30 ve 44 Saatlerde )
Kp sistemin ekspresyonu - pulsatif ekspresyon tespiti
Gereç ve Yöntem
Dizayn 3: Oositin ın vitro maturasyonunda ve gelişim yeteneğinde
Kp eklenmesinin etkileri
• Homojen kulumus
yayılımını sağlayan en
düşük FSH
konsantrasyonunu
Gereç ve Yöntem
Dizayn 3: Oositin ın vitro maturasyonunda ve gelişim yeteneğinde
Kp eklenmesinin etkileri
• IVM besiyerine farklı
konsantrasyonlarda Kp
eklenmesi – oosit nuklear
maturasyon etkisi
Gereç ve Yöntem
Dizayn 3: Oositin ın vitro maturasyonunda ve gelişim yeteneğinde
Kp eklenmesinin etkileri
• 10-6 M Kp ye ek olarak antagonistinin -p224-eklendiği yada
eklenmediği durumdaki etkileri
Nuklear maturasyon - ilk polar cismin atılımı
Oosit maturasyon markerlerı olan MOS, CCNB1, GDF9 ve BMP15
gen ekspesyonları,
Onları takip eden hiyerarşinin ekspresyonlarını (GnRHa and LHb
subunitleri),
Bu oositlerden gelişen embriyoları
Gereç ve Yöntem
Dizayn 4: FSH’ın KISS1R ekspresyonundaki etkisi
IVM’den elde edilen sonuçlar,
FSH’ın Kp aktivasyonu için kritik rolu
Kumulus hücreleri ile oositlerde RT-qPCR ile FSH’ın KISS1R ekspresyonu üzerine
etkilerini
Gereç ve Yöntem
Dizayn 5: Kp eklenmesinin blastosist canlılığı ve gelişimide etkileri
Partoneogenetik uyarım sonucu “expanded” hemde “hatched” domuz
blastosistlerinde KISS1R ekpresyonları
Kp eklenmesinin ;
• Blastosit canlılığı
• Trofoektoderm gelişimine etkisi
• Erken embriyolojik gelişime etkileri
Domuz ovaryumunda kisspeptin sistemi mRNA elementlerinin ekspresyonu
ve foliküler sıvıdaki seviyesi
Bulgular
ELISA Kp seviyesi
Foliküler sıvıda.
335±22.5 pgmL-1
Serum
25±,.2 pgmL-1, P<0.05).
Bulgular
IVM medium ELISA Kp seviyesi : 111±45.5 pgmL-1
_
Bulgular
KISSR1 immünoflorans isaretleme
Oosit Kumulus Yorum
KISS1 IVM 26-30 saat ---
Otokrin ve parakrin etki
KISS1R IVM süresince
GNRH1 Kesikli Pulsatif salgı
GNRHRIVM süresince
GNRH’nın doğrudan etkileri
LHB Kesikli – IVM 8.saat sonrasıGNRH bağımlı - Pulsatif
salgı
LHCGRIVM süresince
LHB, kumulus yayılımı için
gerekli
Bulgular
HİPOTEZ : Kp, GnRH’yı aktive ediyor, böylelikle oosit maturasyonunu
etkileyebilecek LH sentezi artıyor.
Bulgular
KISS1R ekspresyonu olan hücrelerde
Kp, Ca+2 salınımını arttırdığı - oositin sitoplazmik ve nüklear olgunlaşma
Bulgular
er
C-mos
MAPK
ERK 1- 2
Siklin - B1
Cdc – 2
GDF9 ve BMP15
Fertilizasyonun düzenlenmesinde önemli rolleri bulunan bir çok
üyesi olan ”Transforming growth factor” süper ailesi üyesi
Granüloza hücrelerinin regülasyonu
Folikülogenesis
Oosit maturasyonuda ilişkili oositten salgılanan faktörler
Bulgular
Kp eklentisinin GNRH1 ve LHB
ekspresyonlarına etkisi - 22. Saat IVM
Bulgular
FSH’ın KISSR1 ekspresyonuna etkisi - 11
Saat IVM
Bulgular
Sonuçlar
KP - Apoptotik etki
Literatüre Katkıları
Domuz ovaryumunda ilk defa Kp hiyerarşisinin, varlığını ve
etkileşimlerini,
Oosit maturasyonunda ve embriyo gelişim yeteğindeki otokrin-
parakrin etkileşimi arttırıcı rollerini gösterdi.
Ancak,Kp eklentisinin, “hatched” blastositlerin gelişiminde sistemik
ya da lokal regülasyonunu yansıtan çelişkili etkileri olabilir.
Teşekkür Ederim …