Isolation of bovine spermatogonial cells and co-culture with prepubertal sertoli cells in the presence of colony stimulating factor-1

‌چكيده زمينه مطالعه: سلول‌هاي بنيادي اسپرماتوگوني ‌(SSCs)‌ گروه كوچكي از سلول‌هاي اسپرماتوگوني نوع A هستند كه مي‌توانند سلول‌هايي كاملاً مشابه خود ايجاد نموده (خودسازي) و همچنين تمايز يابند و در پايان روند اسپرماتوژنز، اسپرم را توليد نمايند. فرآيند خودسازي SSCs به طور كامل شناخته نشده است. براي فراهم شدن امكان مطالعه خصوصيات و عملكرد اين سلول‌ها كه منجر به خودسازي و تمايز آنها مي‌گردد، دسترسي به تعداد كافي از آنها ضروري است. هدف: در اين مطالعه اثر دوزهاي مختلف ‌1CSF روي كلونيزاسيون SSCs در همكشتي با سلول‌هاي سرتولي بررسي شد. ‌1CSF از عواملي است كه پيشنهاد شده ممكن است در ‌ SSC niche(جايگاه قرارگيري SSCs در لوله‌هاي سمينيفروس) كه در آن خودسازي به تمايز برتري دارد، نقش داشته باشد. روش كار: تعداد و مساحت كلوني‌هاي اسپرماتوگوني ايجاد شده در حضور دوزهاي متفاوت1ng/mL( CSF 0، 10، 50 و 100 ) طي روزهاي 4، 7 و 11 كشت ارزيابي گرديد. توسط رنگ‌آميزي ايميونوسيتوفلورسنت عليه ماركرهاي ‌4OCT و vimentin ماهيت SSCs و سلول‌هاي سرتولي تاييد شد. نتايج: تعداد كلوني ها از روز 4 تا روز 11 در تمامي گروه‌ها مستقل از حضور و يا دوز ‌1CSF به شكل معني داري افزايش نشان داد. مشاهده گرديد كه تعداد كل كلوني ها و مجموع مساحت آنها در گروه‌هاي ‌10 1SCF و ng/mL50 نسبت به گروه‌هاي 100 CSF و 0 (كنترل) بالاتر است اما اين تقاوت تنها در مورد مقايسه مجموع مساحت كلوني ها بين گروه ng/mL 10 1CSF و كنترل و تنها در روز 4 معني دار بود (05/0 < p.) نتيجه گيري نهايي: نتايج به دست آمده از اين مطالعه پيشنهاد مـي‌كنـد 1CSF مـي‌تـواند فاكتور رشد مناسبي براي بهبود كلونيزاسيون SSCs در محيط كشت باشد، به خصوص در روزهاي ابتدايي كه سلول‌هاي سرتولي هنوز به اندازه كافي براي حمايت از كلوني هاي اسپرماتوگوني، رشد و تكثير نيافته اند.

Abstract: BACKGROUND: Spermatogonial stem cells (SSCs) are in-frequent self-renewing cells among the type A spermatogonia within the seminiferous tubules and are the basis of spermato-genesis in mammalian testis. An adequate number of SSCs is a primary requirement for the study of their behavior, regulation, and further biomanipulation. OBJECTIVES: In this paper, we studied the development of the primary co-cultures of type A spermato-gonia and prepubertal bovine sertoli cells in the presence of Colony Stimulating Factor 1 (CSF1), a potential contributor in the SSC niche. METHODS: The effect of different concentrations of CSF1 (0, 10, 50 and 100 ng/mL) on the colonization activity of spermato-gonial cells was assessed 4, 7 and 11 days after the beginning of the culture by counting the total number of colonies and measuring their area in each group of the present experiment. Immunofluorescent staining against OCT4 and vimentin led to the confirmation of the nature of both the SSCs and sertoli cells. RESULTS: Results showed that the total number of colonies from day 4 to 11 increased significantly in all groups, independent of CSF1 concentration. In addition, the total number and total area of colonies were higher (not significant) in 10 and 50 ng/mL CSF1 treatments than the control and 100 ng/mL CSF1 groups in all the three evaluations during the experiment. However, this difference was only significant (p < 0.05) between the total area of colonies in the control and 10 ng/mL CSF1 groups at day 4 of co-culture. CONCLUSIONS: It was concluded that CSF1 can be a suitable growth factor for improving SSCs coloniz-ation in vitro, particularly during the first days of culture where accompanying sertoli cells still have not proliferated sufficiently to support the propagating spermatogonial cells.