Defining Mechanisms of Ovarian Rescue

许多器官在受损后没有能力进行广泛的修复，尤其是在已知的修复机制下，这些修复机制无法在临床上充分利用。 相比之下，尽管卵巢激素对提高人类生育力和妇女的身体健康至关重要，但仍有许多人这样认为。 它的基本生物学的一些重要方面，包括它对卵巢修复的能力，人们还知之甚少。例如，卵巢癌。 长寿并不取决于卵泡的供应能力，而是如何在静止的卵泡和发育中的卵泡之间取得平衡。 卵泡是受调控的，还没有完全确定。同样，它也是最近被发现的，是成年人和胎儿之间的关系。 颗粒细胞可以在独立的发育阶段从LGR5+的祖细胞分化而来，在新生儿卵巢表面的上皮细胞中出现。 (OSE)--但这些LGR5+干细胞是否能更新成人卵泡还不得而知。最后，在许多器官，血管，。 神经元、神经和免疫调节细胞在卵巢修复中发挥着至关重要的作用，但它们在卵巢中的主要功能尚未完全发挥。 研究。我们最近开发了一种新的体外化疗(CTX)小鼠模型--诱导不孕不育。 早产儿卵巢功能衰竭(POF)。令人惊讶的是，当我们将正常卵巢组织的一小段移植到一个正常的卵巢组织--CTX-- 在接下来的5个月里，经过处理的雌性幼崽和移植的雌性幼崽产下了多窝幼崽，其中包括来自正常幼崽的幼崽。 从供体和供体两方面来看，组织学检查显示，移植的卵巢只有一例被抢救成功，而移植的供体则无一例死亡。 对侧卵巢退行性变，卵泡全部丢失。这些实验表明，卵巢是完全可以挽救的。 在CTX从一个正常的卵巢发出信号后，这个项目的主要目标是如何更好地表征这个项目。 在接受CTX治疗后，所有卵泡的潜在损失都是由机制决定的，以确定一个小的卵泡移植如何从一个健康的卵泡移植。 卵巢移植拯救了宿主的器官移植系统。我们的实验旨在测试三种选择，一种或一种。 相辅相成的是救援机制。首先，初步的评估结果表明，它正在迅速解决颗粒细胞的分裂问题。 细胞存在于生长中的卵泡中，而不是卵母细胞中，这表明它们是DNA的主要靶点--破坏新的化疗药物。 在第一个目标中，我们将测试在生长中的卵泡中颗粒细胞的减少是否会导致静止的卵泡的去抑制。 颗粒细胞聚集在原始卵泡中，导致储备卵泡的耗竭，或称为“卵泡烧毁”，以及是否发生。 来自移植物的信号将阻止这种细胞枯竭。在目标2中，我们将继续测试LGR5+细胞是否会对此做出反应。 移植后的损伤可能会导致新的颗粒细胞的生长，而CTX可能不会干扰这种再生能力的发挥。 来自移植物的信号可能不会促进它。在目标3中，我们将测试移植物是否增强了来自神经的信号。 血管、血液或血液免疫细胞研究表明，它们可以促进创伤后的修复。这些结果可能会导致人们寻找新的治疗方法，并在未来发生变化。 从不同的死因来看，接受POF治疗的女性的预后较差。

Many organs are capable of extensive repair after damage, by known mechanisms that can be exploited clinically.  By  contrast,  in  spite  of  the  central  importance  of  the  ovary  for  human  fertility  and  women’s  health,  many  important aspects of its basic biology, including its capacity for repair, are poorly understood. For example, ovarian  longevity  is  dependent  on  the  supply  of  follicles,  but  how  the  balance  between  quiescent  versus  developing  follicles  is  regulated  has  not  yet  been  determined.  Likewise,  it  was  recently  discovered  that  adult  and  fetal  granulosa  cells  arise  at  independent  stages  from  LGR5+  progenitors  in  the  neonatal  ovarian  surface  epithelium  (OSE)  -­‐  but  whether  these  LGR5+  cells  can  renew  adult  follicles  is  not  known.  Finally,  in  many  organs,  vascular,  neuronal,  and  immune  cells  play  critical  roles  in  repair,  but  their  functions  in  the  ovary  have  not  been  fully  investigated.  We  recently  developed  a  novel  murine  model  of  chemotherapy  (CTx)-­‐induced  infertility  and  premature ovarian failure (POF). Surprisingly, when we grafted a fragment of a normal ovary to one ovary of a CTx-­‐ treated female, grafted females produced multiple litters over the next 5 months, containing normal pups derived  from  both  the  host  and  the  donor.  Histology  revealed  that  only  the  grafted  ovary  was  rescued,  while  the  contralateral side degenerated and all follicles were lost. These experiments show that the ovary can be rescued  after  CTx  through  signals  from  a  normal  ovary.  The  primary  goals  of  this  project  are  to  characterize  the  mechanisms  underlying  the  loss  of  all  follicles  after  CTx,  and  to  determine  how  a  small  graft  from  a  healthy  ovary  rescues  the  host  organ  system.  Our  experiments  are  designed  to  test  three  alternative,  or  complementary,  mechanisms  of  rescue.  First,  preliminary  results  suggest  that  it  is  the  rapidly  dividing  granulosa  cells in growing follicles, and not oocytes, that are the primary target of DNA-­‐damaging chemotherapeutic drugs.  In  Aim  1  we  will  test  whether  the  loss  of  granulosa  cells  in  growing  follicles  leads  to  de-­‐repression  of  quiescent  granulosa cells in primordial follicles, resulting in exhaustion of the reserve pool or “follicle burn out”, and whether  signals  from  the  graft  block  this  depletion.  In  Aim  2,  we  will  test  whether  LGR5+  cells  in  the  OSE  respond  to  damage and give rise to new granulosa cells after grafting. CTx may interfere with this regenerative activity while  signals  from  the  graft  may  promote  it.  In  Aim  3,  we  will  test  whether  the  graft  enhances  signals  from  neural,  vascular, or immune cells that can promote repair after injury. Results may lead to new therapies and change the  prognosis for women undergoing POF from different causes.