Молекулярный анализ влияния стероидных гормонов на прогрессирование профазы I мейоза у мыши

Введение: Бесплодие связано с истощением пула примордиальных фолликулов, состоящего из отдельных ооцитов, остановленных на стадии диплотены профазы I мейоза и окружённых клетками гранулёзы. Половые клетки-предшественники ооцитов начинают дифференцироваться во время эмбрионального развития. Эти клетки мигрируют в гонадный валик и начинают митотические деления, оставаясь соединёнными вследствие неполного цитокинеза в кластерах синхронно делящихся оогоний, известных как зародышевые клеточные кисты. Затем они вступают в мейоз, становятся ооцитами и проходят профазу I до стадии диплотены. Кисты распадаются, что позволяет отдельным ооцитам окружаться слоем клеток гранулёзы и формировать примордиальные фолликулы, каждый из которых содержит ооцит, остановленный на стадии диплотены. Одновременно с распадом кист теряется большое число ооцитов; это может быть важно для контроля качества формирования примордиальных фолликулов. Воздействие экзогенных гормонов на развивающиеся яичники может нарушать распад кист и формирование фолликулов, однако неясно, влияют ли гормоны на прохождение ооцитами профазы I мейоза.

Методы: Яичники плодов культивировали в органотипической культуре и обрабатывали эстрадиолом, прогестероном или обоими гормонами; с помощью цельномонтной иммуноцитохимии проводили мечение MSY2 или белка 3 синаптонемного комплекса (SYCP3) и исследовали препараты методом конфокальной микроскопии. Прогрессирование профазы I мейоза также отслеживали с использованием метода распластывания мейотических хромосом на поверхности.

Результаты: Экспрессия MSY2 в ооцитах снижалась под действием прогестерона, но не эстрадиола и не комбинации гормонов. Однако, хотя экспрессия MSY2 повышалась по мере развития, она не была точным маркером стадии диплотены. Кроме того, используя антитела к SYCP3 и два различных метода, мы проследили прогрессирование профазы I мейоза и обнаружили, что доля ооцитов на стадии пахитены достигала максимума на 1-е постнатальные сутки. Наконец, совместное воздействие эстрадиола и прогестерона, но не каждого гормона по отдельности, в органотипической культуре увеличивало долю ооцитов на стадии пахитены.

Выводы: Мы изучали влияние гормонов на прогрессирование профазы I и установили, что прогестерон снижал экспрессию MSY2, однако MSY2 не являлся точным маркером стадии диплотены. Используя антитела к SYCP3 для идентификации ооцитов на стадии пахитены, мы показали, что прогестерон и эстрадиол вместе замедляют прохождение ооцитами профазы I.