anatomyЖурнал анатомии и гистопатологииJournal of Anatomy and Histopathology2225-7357N.N. Burdenko Voronezh State Medical University10.18499/2225-7357-2019-8-4-30-36anatomy-999Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯДинамика миграционных потоков первичных половых клеток при формировании зачатков женских половых железMigration Flow Dynamics of Primordial Germ Cells in the Development of Female Gonads AnlagenСоловьевГ. С.Solov'evG. S.

Соловьев Георгий Сергеевич.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

Georgii Solov'ev.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

solovievgs@mail.ruШидинВ. А.ShidinV. A.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

ЯнинВ. Л.YaninV. L.

Ханты-Мансийск.

ВотинцевА. А.VotintsevA. A.

Ханты-Мансийск.

ГузенковД. Н.GuzenkovD. N.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

ГузенковаД. В.GuzenkovaD. V.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

ИвановИ. В.IvanovI. V.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

ИвановаЕ. В.IvanovaE. V.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

МорозоваЕ. В.MorozovaE. V.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

СоловьеваО. Г.Solov'evaO. G.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

СпиринаЮ. С.SpirinaYu. S.

ул. Одесская, 54, Тюмень, 625023.

ul. Odesskaya, 54, Tyumen, 625023.

Тюменский государственный медицинский университет Минздрава РоссииTyumen State Medical UniversityХанты-Мансийская государственная медицинская академияKhanty-Mansiysk State Medical Academy201924122019843036Copyright © Соловьев Г.С., Шидин В.А., Янин В.Л., Вотинцев А.А., Гузенков Д.Н., Гузенкова Д.В., Иванов И.В., Иванова Е.В., Морозова Е.В., Соловьева О.Г., Спирина Ю.С., 20192019Соловьев Г.С., Шидин В.А., Янин В.Л., Вотинцев А.А., Гузенков Д.Н., Гузенкова Д.В., Иванов И.В., Иванова Е.В., Морозова Е.В., Соловьева О.Г., Спирина Ю.С.Solov'ev G.S., Shidin V.A., Yanin V.L., Votintsev A.A., Guzenkov D.N., Guzenkova D.V., Ivanov I.V., Ivanova E.V., Morozova E.V., Solov'eva O.G., Spirina Y.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://anatomy.elpub.ru/jour/article/view/999

Целью исследования было изучение активности и вариантов перемещения первичных половых клеток (ППК) в теле эмбриона человека при формировании зачатков женских гонад.

Материал и методы

Материал и методы. Объекты исследования (эмбрионы человека) были получены в результате проведения медицинских абортов у анамнестически здоровых женщин в лечебных учреждениях г. Тюмени. От каждой беременной было получено информированное согласие на право использования материала аборта для научных исследований. Объем материала составил 127 зародышей на 12-й - 23-й стадиях Карнеги (СК). Число эмбрионов на каждой стадии было от 4 до 20. Материал фиксировали в 10% нейтральном формалине и заливали в парафин. Окрашивание срезов проводили гематоксилином Майера и эозином, гистохимически выявляли ШИФ-позитивные субстраты по Мак-Манусу. Используя аппаратуру для световой микроскопии (микроскоп, цифровую камеру Canon EOS 5 D, компьютер), выявляли варианты расположения ППК в составе миграционных потоков. Статистический анализ проводили с помощью компьютерных программ «StatSoft Statistica 12» и «IBM SPSS Statistics Standart», использовали критерий Стьюдента.

Результаты

Результаты. Наблюдения за миграционными потоками ППК выявили два важных показателя: периодичность в активности миграции и локальную фиксацию по пути перемещения в организме зародыша. Наиболее значимые показатели хроновектора миграции ППК соответствовали 12-, 16-, 21-й СК. Выявлены варианты фиксации ППК - дискретный и кластерный.

Заключение

Заключение. В эмбриональном периоде в организме зародыша человека моделируются множественные локусы построения зачатков женских гонад. Наиболее благоприятными зонами являются мезо-нефрально-гонадные комплексы и надпочечники.

Aim

Aim: to study activity and migration patterns of primordial germ cells (PGC) in a human embryo in the development of female gonads anlagen.

Material and methods

Material and methods. The objects of research (human embryos) were obtained as a result of medical abortions in healthy women at the medical institutions of Tyumen. Each of the pregnant women gave their informed consent allowing the use of abortion material in scientific research. The volume of the material was 127 human embryos from the 12th to 23d Carnegie stage (CS). The number of embryos at each stage was from 4 till 20 embryos. Material was formalin-fixed and paraffin-embedded. Section staining was performed with Mayer’s hematoxylin and with eosin. Schiff-positive substrates according to McManus method were revealed histochemically. Light microscopy equipment such as microscope, digital camera Canon EOS 5 D and computer were used to reveal migration patterns of primordial germ cells (PGC). Statistical analysis was carried out with the help of computer programmes «StatSoft Statistica 12» and «IBM SPSS Statistics Standart» using Student’s test.

Results

Results. Observations on migration flow of primordial germ cells revealed two significant parameters: periodicity in migration activity and local fixation on the way of movement in the embryo. The most important indices of primordial germ cells migration chronovector correspond to the 12th, the 16th and the 21st Carnegie stage (CS). The patterns of primordial germ cells fixation - discrete and cluster - were revealed.

Conclusion

Conclusion. In fetal period in human embryo multiple loci of female gonads anlagen develop. The most favorable areas are mesonephric-gonadal complexes and adrenal glands.

эмбрион человекамиграция первичных половых клетокформирование зачатков женских гонадhuman embryoprimordial germ cells migration patternsfemale gonads anlagen developmentReferencesВолкова О.В., Боровая Т.Г. Морфогенетические основы развития и функции яичников. М.: Момент, 1999; 253Volkova OV, Borovaya TG. Morfogeneticheskie osnovy razvitiya i funktsii yaichnikov. Moscow: Moment, 1999; 253 (in Russian).Гузенкова Д.В., Вотинцев АА., Соловьев Г.С., и др. Мезонефральногонадный комплекс человека в эмбриональном периоде пренатального онтогенеза. Медицинская наука и образование Урала. 2016; 17(1): 41-45.Guzenkova DV, Votincev AA, Solovyev GS, et al. Human aorta-gonad-mesonephros in embryonic period of prenatal ontogenesis. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala. 2016; 17(1): 41-45 (in Russian).Денисенко М.В., Курцер МА., Курило Л.Ф. Динамика формирования фолликулярного резерва яичников. Андрология и генитальная хирургия. 2016; 17(2): 20-28Denisenko MV, Kurcer MA, Kurilo LF. Trends in the formation of the ovarian follicular reserve. Andrologiya i genital’naya hirurgiya. 2016; 17(2): 20-28 (in Russian).Иванова Е.В., Никитюк Д.Б., Шидин ВА. Феномен конвергенции при развитии женской гонады человека и формировании кожного регенерата. Тюменский медицинский журнал. 2018; 20(3): 10-13Ivanova EV, Nikityuk DB, Shidin VA. The phenomenon of convergence in the development of female gonads and the formation of skin regenerate. Tyumenskiy meditsinskiy zhurnal. 2018. 20(3): 10-13 (in Russian).Обухов Д.К., Пущина Е.В., Вараксин АА. Структура пролиферативных зон в ЦНС взрослых позвоночных животных. Вопросы морфологии XXI века. 2015; 4: 43-51Obukhov DK, Pushina EV, Varaksin AA. Struktura proliferativnykh zon v TsNS vzroslykh pozvonochnykh zhivotnykh. Voprosi morphologii XXI veka. 2015: 43-51 (in Russian).Вуколов ЭА. Основы статистического анализа. Уч. пос. М.: Форум; 2013. 464Vukolov EA. Basic of statistical analysis. Tutorial. Moscow: Forum; 2013. 464 (in Russian).Пинаев Г.П. Ниши стволовых клеток. Вопросы морфологии XXI века. 2015; 4: 54-56Pinaev GP. Nishi stvolovykh kletok. Voprosi morphologii XXI veka. 2015: 54-56 (in Russian).Савельев С.В. Стадии эмбрионального развития мозга человека. М.: Веди; 2002. 112Savel'ev SV. Stadii embrional'nogo razvitiya mozga cheloveka. Moscow: Vedi; 2002. 112 (in Russian).Соловьев Г.С., Янин В.Л., Пантелеев С.М., и др. Феномен конвергенции производных различных дифферонов при развитии органов смешанного генеза. Вопросы морфологии XXI века. 2015; 4: 60-65Solov'ev GS, Yanin VL, Panteleev SM, i dr. Fenomen konvergentsii proizvodnykh razlichnykh differonov pri razvitii organov smeshannogo geneza. Voprosy morfologii XXI veka. 2015; 4: 60-65 (in Russian).Соловьев Г.С., Шидин ВА., Идрисов РА., и др. Меторизис при формировании анизоморфных эпителиев стомодеума и глоточной кишки у эмбриона человека. Морфология. 2018; 154(6): 12-17Solovyev GS, Shidin VA, Idrisov RA, et al. Metorisis in the formation of anisomorphic epithelia in stomodeum and pharyngeal gut of the human embryo. Morphologiia. 2018; 154(6): 12-17 (in Russian).Соловьев Г.С., Пантелеев С.М., Шидин ВА., и др. Дивергенция органогенеза на этапах формирования провизорных структур. Морфоло-гия, 2018; 154(6): 23-30Solovyev GS, Panteleev SM, Shidin VA, et al. A divergence of organogenesis at the provisional structures formation stages. Morphologiia, 2018; 154(6): 23-30 (in Russian).Шилин К.О., Агафонова НА., Богданов А.В., и др. Провизорные морфогенезы в сомитном периоде пренатального онтогенеза. Медицинская наука и образование Урала. 2010; 11(1): 84-87Shilin KO, Agafonova NA, Bogdanov AV, et al. Provisionally morphogenesis in period of somits of prenatal ontogenesis of man. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala. 2010; 11(1): 84-87 (in Russian).Carlson BM. Human embryology and develop-mental biology. 4th ed. Elsevier. 2008.Carlson BM. Human embryology and develop-mental biology. 4th ed. Elsevier. 2008.del Valle I, Buonocore F, Duncan AJ, Lin L, Barenco M, Parnaik R, et al. A genomic atlas of human adrenal and gonad development. Well-come Open Research. 2017 Apr 7;2:25. doi: 10.12688/wellcomeopenres.11253.1del Valle I, Buonocore F, Duncan AJ, Lin L, Barenco M, Parnaik R, et al. A genomic atlas of human adrenal and gonad development. Well-come Open Research. 2017 Apr 7;2:25. doi: 10.12688/wellcomeopenres.11253.1Edson MA, Nagaraja AK, Matzuk MM. The mammalian ovary from genesis to revelation. Endocrine reviews [Internet]. 2009 [cited 2019 May 23];30(6):624-712. doi: 10.1210/er.2009-0012Edson MA, Nagaraja AK, Matzuk MM. The mammalian ovary from genesis to revelation. Endocrine reviews [Internet]. 2009 [cited 2019 May 23];30(6):624-712. doi: 10.1210/er.2009-0012Frankland PW, Kohler S, Josselyn SA. Hippocampal neurogenesis and forgetting. Trends in Neurosciences. 2013 Sep;36(9):497-503. doi: 10.1016/j.tins.2013.05.002Frankland PW, Kohler S, Josselyn SA. Hippocampal neurogenesis and forgetting. Trends in Neurosciences. 2013 Sep;36(9):497-503. doi: 10.1016/j.tins.2013.05.002Gomes Fernandes M, Bialecka M, Salvatori DCF, Chuva de Sousa Lopes SM. Characterization of migratory primordial germ cells in the aorta-gonad-mesonephros of a 4.5-week-old human embryo: a toolbox to evaluate in vitro early gametogenesis. MHR: Basic science of reproductive medicine. 2018 Mar 8^4(5^233-43. doi: 10.1093/molehr/gayoiiGomes Fernandes M, Bialecka M, Salvatori DCF, Chuva de Sousa Lopes SM. Characterization of migratory primordial germ cells in the aorta-gonad-mesonephros of a 4.5-week-old human embryo: a toolbox to evaluate in vitro early gametogenesis. MHR: Basic science of reproductive medicine. 2018 Mar 8^4(5^233-43. doi: 10.1093/molehr/gayoiiGrandel H, Brand M. Comparative aspects of adult neural stem cell activity in vertebrates. De-velopment Genes and Evolution. 2012 Nov 22;223(I-2):131-47. doi: 10.1007^00427-012-0425-5Grandel H, Brand M. Comparative aspects of adult neural stem cell activity in vertebrates. De-velopment Genes and Evolution. 2012 Nov 22;223(I-2):131-47. doi: 10.1007^00427-012-0425-5Heeren A, van Iperen L, Klootwijk DB, de Melo Bernardo A, Roost MS, Gomes Fernandes MM, et al. Development of the follicular basement membrane during human gametogenesis and early folliculogenesis. BMC Developmental Biology. 2015;15(1):4. doi: 10.1186^12861-015-0054-0Heeren A, van Iperen L, Klootwijk DB, de Melo Bernardo A, Roost MS, Gomes Fernandes MM, et al. Development of the follicular basement membrane during human gametogenesis and early folliculogenesis. BMC Developmental Biology. 2015;15(1):4. doi: 10.1186^12861-015-0054-0Hummitzsch K, Irving-Rodgers HF, Hatzirodos N, Bonner W, Sabatier L, Reinhardt DP, et al. A New Model of Development of the Mammalian Ovary and Follicles. Schmidt EE, editor. PLoS ONE. 2013 Feb 7;8(2):e55578. doi: 10.1371/journal.pone.0055578Hummitzsch K, Irving-Rodgers HF, Hatzirodos N, Bonner W, Sabatier L, Reinhardt DP, et al. A New Model of Development of the Mammalian Ovary and Follicles. Schmidt EE, editor. PLoS ONE. 2013 Feb 7;8(2):e55578. doi: 10.1371/journal.pone.0055578Kemperman G. Adult Neurogenesis. In: Neurosci¬ence in the 21st Century. Ed. D.W. Pfaff. Springer. 2013.:Kemperman G. Adult Neurogenesis. In: Neurosci¬ence in the 21st Century. Ed. D.W. Pfaff. Springer. 2013.:Koopman P. The Curious World of Gonadal De-velopment in Mammals. Current Topics in Developmental Biology. 2016;(116):537-45. doi: 10.1016/bs.ctdb.2015.12.009Koopman P. The Curious World of Gonadal De-velopment in Mammals. Current Topics in Developmental Biology. 2016;(116):537-45. doi: 10.1016/bs.ctdb.2015.12.009Li L, Xie T. Stem cell niche: Structure and Function. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 2005 Nov;21(1):605—31. doi: 10.1146/annurev.cellbio.21.012704.131525Li L, Xie T. Stem cell niche: Structure and Function. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 2005 Nov;21(1):605—31. doi: 10.1146/annurev.cellbio.21.012704.131525Mamsen LS, Brchner CB, Byskov AG, Mllgard K. The migration and loss of human primordial germ stem cells from the hind gut epithelium towards the gonadal ridge. The International Journal of Developmental Biology. 2012;56(10-11-12):771-8. doi: 10.1387/ijdb.120202lmMamsen LS, Brchner CB, Byskov AG, Mllgard K. The migration and loss of human primordial germ stem cells from the hind gut epithelium towards the gonadal ridge. The International Journal of Developmental Biology. 2012;56(10-11-12):771-8. doi: 10.1387/ijdb.120202lmMartinovic V, Vukusic Pusic T, Restovic I, Bocina I, Filipovic N, Saraga-Babic M, et al. Expression of Epithelial and Mesenchymal Differentiation Markers in the Early Human Gonadal Development. The Anatomical Record. 2017 Feb 6;300(7):1315-26. doi: 10.1002/ar.23531Martinovic V, Vukusic Pusic T, Restovic I, Bocina I, Filipovic N, Saraga-Babic M, et al. Expression of Epithelial and Mesenchymal Differentiation Markers in the Early Human Gonadal Development. The Anatomical Record. 2017 Feb 6;300(7):1315-26. doi: 10.1002/ar.23531Mekonen HK, Hikspoors JPJM, Mommen G, Kohler SE, Lamers WH. Development of the ventral body wall in the human embryo. Journal of Anatomy. 2015 Oct 15;227(5):673-85. doi: 10.1111/joa.12380Mekonen HK, Hikspoors JPJM, Mommen G, Kohler SE, Lamers WH. Development of the ventral body wall in the human embryo. Journal of Anatomy. 2015 Oct 15;227(5):673-85. doi: 10.1111/joa.12380Moore KA. Stem Cells and Their Niches. Science. 2006 Mar 31;311(5769):1880-5. doi: 10.1126/science.1110542Moore KA. Stem Cells and Their Niches. Science. 2006 Mar 31;311(5769):1880-5. doi: 10.1126/science.1110542Nishiumi F, Komiya T, Ikenishi K. The mode and molecular mechanisms of the migration of presumptive PGC in the endoderm cell mass of Xenopus embryos. Development, Growth and Differentiation. 2005 Jan;47(1):37—48. doi: 10.1111/j.1440-169x.2004.00777.xNishiumi F, Komiya T, Ikenishi K. The mode and molecular mechanisms of the migration of presumptive PGC in the endoderm cell mass of Xenopus embryos. Development, Growth and Differentiation. 2005 Jan;47(1):37—48. doi: 10.1111/j.1440-169x.2004.00777.xO’Rahilly R, MMler F. Developmental Stages in Human Embryos: Revised and New Measurements. Cells Tissues Organs. 2010;192(2):73-84. doi: 10.1159/000289817O’Rahilly R, MMler F. Developmental Stages in Human Embryos: Revised and New Measurements. Cells Tissues Organs. 2010;192(2):73-84. doi: 10.1159/000289817Smith P, Wilhelm D, Rodgers RJ. Development of mammalian ovary. Journal of Endocrinology. 2014 Apr 16;221(3):R145-61. doi: 10.1530/joe-14-0062Smith P, Wilhelm D, Rodgers RJ. Development of mammalian ovary. Journal of Endocrinology. 2014 Apr 16;221(3):R145-61. doi: 10.1530/joe-14-0062Telfer EE, Zelinski MB. Ovarian follicle culture: advances and challenges for human and nonhu-man primates. Fertility and Sterility. 2013 May;99(6):1523-33. doi: 10.1016/j.fertnstert.2013.03.043Telfer EE, Zelinski MB. Ovarian follicle culture: advances and challenges for human and nonhu-man primates. Fertility and Sterility. 2013 May;99(6):1523-33. doi: 10.1016/j.fertnstert.2013.03.043Thibault MM, Hoemann CD, Buschmann MD. Fibronectin, Vitronectin, and Collagen I Induce Chemotaxis and Haptotaxis of Human and Rabbit Mesenchymal Stem Cells in a Standardized Transmembrane Assay. Stem Cells and Development. 2007 Jun;16(3):489-502. doi: 10.1089/scd.2006.0100Thibault MM, Hoemann CD, Buschmann MD. Fibronectin, Vitronectin, and Collagen I Induce Chemotaxis and Haptotaxis of Human and Rabbit Mesenchymal Stem Cells in a Standardized Transmembrane Assay. Stem Cells and Development. 2007 Jun;16(3):489-502. doi: 10.1089/scd.2006.0100Vukusic Pusic T, Janjic T, Dujmovic I, Poljicanin A, Soljic V, Saraga-Babic M, et al. The involvement of proliferation and apoptosis in the early human gonad development. Journal of Molecular Histology. 2012 Oct 17;44(1):55-63. doi: 10.1007/s10735-012-9455-6Vukusic Pusic T, Janjic T, Dujmovic I, Poljicanin A, Soljic V, Saraga-Babic M, et al. The involvement of proliferation and apoptosis in the early human gonad development. Journal of Molecular Histology. 2012 Oct 17;44(1):55-63. doi: 10.1007/s10735-012-9455-6

The authors declare that there are no conflicts of interest present.