پروفايل بيان ژن‌هاي اختصاصي سلول‌هاي جنسي در سلول‌هاي بنيادي اسپرماتوگونيال انساني پس از هم كشتي با سلول‌هاي سرتولي

Expression profile of germ stem cell-specific genes in human spermatogonial stem cells after co culture with sertoli cells

زمينه: سلول‌هاي بنيادي اسپرماتوگوني پايه اسپرم-زايي انسان مي‌باشند. با توجه به شمار اندك و نبود شاخص اختصاصي، مطالعه پيرامون ويژگي‌ها و عملكرد اين سلول‌ها در شرايط داخل آزمايشگاهي مي‌تواند در درك بيولوژي باروري مردان كمك كننده باشد. بررسي كنوني به‌منظور ارزيابي تاثير هم كشتي با سلول‌هاي سرتولي بر ميزان كلوني‌زايي و بيان تعدادي از ژن‌هاي اختصاصي سلول‌هاي جنسي مردان در شرايط داخل آزمايشگاهي انجام گرفت. مواد و روش‌ها: سلول‌هاي بيضه‌اي با استفاده از روند هضم آنزيمي دو مرحله‌اي و استفاده از صفحات تمايزي،از بيوپسي‌هاي بيضه جداسازي شدند. دو سيستم كشت به‌صورت هم كشتي با سلول‌هاي سرتولي خود فرد و كشت سلول‌هاي اسپرماتوگوني بدون هم كشتي (به‌عنوان گروه كنترل) طراحي شد. طي سه هفته كشت تعداد و قطر كلوني‌هاي حاصل ارزيابي شد. بيان اينتگرين آلفا 6، اينتگرين بتا 1 و PLZF به‌عنوان شاخص‌هاي اختصاصي سلول‌هاي جنسي با استفاده از Real time PCR مورد بررسي قرار گرفت. تجزيه و تحليل آماري با استفاده از روش آناليز واريانس يك طرفه در نرم‌افزار SPSS ويرايش 16 و بامحدوده اطمينان 95 درصد مورد بررسي قرار گرفتند. يافته‌ها: نتايج نشان داد هم كشتي با سرتولي به‌طور معنادار منجر به افزايش تعداد و قطر كلوني‌هاي حاصل از سلول‌هاي اسپرماتوگوني طي دوره كشت نسبت به گروه كنترل شد (05/0 > P). همچنين ميزان بيان ماركرهاي سلول‌هاي بنيادي جنسي تحت بررسي در طي هفته‌هاي دوم و سوم، در گروه هم كشتي نسبت به گروه كنترل به‌طور معنادار بالاتر بود (05/0 > P). نتيجه‌گيري: با توجه به اثرات بهينه سلول‌هاي سرتولي بر روي سلول‌هاي بنيادي اسپرماتوگوني، به‌نظر مي‌رسد بهره‌مندي از سيستم هم كشتي با سلول‌هاي سرتولي مي‌تواند به‌عنوان روش مناسبي به‌منظور غني‌سازي سلول‌هاي اسپرماتوگوني انساني مورد استفاده قرار گيرد.

Background: Human spermatogonial stem cells (SSCs), are the foundation of spermatogenesis. Because of low number and lack of significant marker in human SSCs, studying their characteristics, could provide better understanding about the biology of male fertility. This study was designed to examine the effects of in vitro co-culture with sertoli cells on SSC colonization and germ cells specific gene expression of human spermatogonial stem cells. Material and Methods: Testicular cells were isolated from testis biopsies by using two step enzymatic digestion and differential plating. two culture system were designed: co-culture with patient Sertoli cells and culture of SSC without co-culture(as control group). The number and diameter of colonies were evaluated during 3 weeks of culture. The expression of alpha 6 integrin, beta1 integrin and PLZF, as germ stem cell specific markers, was assessed using quantitative RT-PCR. Statistical analysis was performed using one way ANOVA in SPSS vesion 16 software with 95% Confidence interval . Result: Our results were showed that the number and diameter of colonies increased significantly in co-culture with sertoli cells (P < 0.05). The expression profile of genes in 2nd and 3rd weeks of culture revealed that there is significant higher expression of germ stem cell markers in our co-culture group versus control group. Conclusion: Based on the optimal effects of sertoli cells on spermatogonial stem cells, co culture of the human SSCs with the feeder layer sertoli may be used as a suitable method for the enrichment of human spermatogonial stem cells.