Souris KO à expression temporelle

Étude de cas

Modèle permettant de contourner la létalité embryonnaire et d'étudier les cellules germinales mâles

‍NilsenA, et al. La déplétion de l'ALKBH4 chez la souris entraîne des anomalies de la spermatogenèse. PLoS One. 2014.

L'ALKBH4 influence indirectement la capacité de la myosine II non musculaire à se lier aux filaments d'actine. Il module des processus fondamentaux, notamment la cytokinèse et la motilité cellulaire, et sa déficience est létale au stade préimplantatoire précoce de l'embryon.

Modèle : souris ^Alkbh4L/L conditionnelles (flanquées de loxP) croisées avec des souris transgéniques CreEsr afin de créer le génotype knock-out inductible ^Alkbh4L/L CreEsr, permettant ainsi de surmonter la létalité embryonnaire.

Objectif : Étudier l'effet d'une déficience en ALKBH4 dans un contexte physiologique, à l'aide de souris présentant une inactivation inductible du gène Alkbh4.

Résultats : Le gène ALKBH4 joue un rôle essentiel dans le développement des spermatocytes au cours de la prophase de la méiose.

Figure 1. Traitement au tamoxifène (TAM) et inhibition de l'Alkbh4.

A) Schéma du protocole de traitement par TAM chez les souris ^Alkbh4L/L CreEsr et les souris témoins, du jour 0 au jour 14, avec indication des moments de prélèvement.

B) Recombinaison induite par Cre de la séquence d'ADN flanquée de loxP dans certains organes de souris Alkbh4 après deux semaines de traitement au tamoxifène, détectée par PCR.

C) Diminution de l'ALKBH4 dans les extraits testiculaires totaux de ^{souris Alkbh4Δ/Δ}après deux semaines de traitement au tamoxifène, mise en évidence par Western blot.

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Figure 2. La perte de l'Alkbh4 entraîne une réduction de la taille des testicules

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(Panneau de gauche) Testicules représentatifs de souris du groupe témoin et de souris Alkbh4 après un traitement au tamoxifène pendant une semaine ou sans traitement (0 à 1 semaine), et après délétion du gène Alkbh4 suivie d'un traitement pendant 2 semaines.

(Panneau de droite) Rapport moyen testicule/poids corporel chez des souris âgées de 4 à 5 semaines avant et après une semaine de traitement au tamoxifène (semaines 0 à 1), et chez des souris âgées de 6 semaines traitées au tamoxifène pendant 2 semaines (semaines 0 à 1).

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Figure 3. Arrêt de la spermatogenèse à un stade spécifique chez les souris ^Alkbh4Δ/Δ.

A) Marquage par immunofluorescence de coupes histologiques avec l'anticorps anti-γH2A.X (rouge) et un colorant de contre-marquage DAPI (bleu), permettant de distinguer les cellules de Sertoli (Se), les spermatocytes au stade du leptotène (L) et du pachytène (P), ainsi que les spermatides en phase d'allongement (S9).

B) Densité cellulaire moyenne par coupe transversale au stade IX (n > 10 tubules par coupe histologique, soit un total de 6 coupes) chez les souris témoins (^Alkbh4L/L) et ^{les souris Alkbh4Δ/Δ} traitées au tamoxifène pendant 1 à 2 semaines, on observe une forte diminution des spermatocytes au stade pachytène et des spermatides en phase d’allongement S9 après 2 semaines de traitement au tamoxifène chez les souris ^Alkbh4Δ/Δ.

C) La densité cellulaire moyenne aux stades sélectionnés (I, VIII, IX) de la spermatogenèse chez les souris ^Alkbh4Δ/Δ révèle une diminution du nombre de cellules au stade du pachynéma et à tous les stades suivants.