Cherif-Feildel M., Kellner K., Goux D., Elie N., Adeline B., Lelong C., Heude Berthelin C. Morphological and molecular criteria allow the identification of putative germ stem cells in a lophotrochozoan, the Pacific oyster Crassostrea gigas. Histochem Cell Biol. 2018 Oct 15. doi: 10.1007/s00418-018-1740-3
While our knowledge of bivalve gametogenesis recently progressed, data on early stages of gametogenesis remain to be developed, especially when dealing with germinal stem cells (GSC) and their niche in these organisms. Here, we wish to develop a strategy to identify putative GSC in Pacific oyster Crassostrea gigas (e.g. Magallana gigas) based on morphological criteria combined with vasa marker expression. A histological quantitative approach, based on stereology, allowed us to identify two types of early germ cells in the germinal epithelium, one presenting round nuclei and the other irregular ones. Both early germ cell types present slightly condensed chromatin in nucleus, are vasa-positive and the Oyvlg (oyster vasa-like gene) expression in these cells is recorded throughout the whole gametogenesis process. The microenvironment of an early germ cell in oyster includes an associated somatic cell presenting an immunolabelling for BMP2/4 and a close myoid cell. In agreement with the GSC characteristics in other species, we postulate that putative germ stem cells in C. gigas correspond to the early germ cell type with irregular nucleus shape; those early germ cells with a round nucleus may consist in progenitors.
BOREA Contact :
Clothilde Heude Berthelin, clothilde.berthelin@unicaen.fr
Kristell Kellner, kristell.kellner@unicaen.fr
Christophe Lelong, christophe.lelong@unicaen.fr
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Fig.1. Détection en immunofluorescence de Oyvlg (vasa) dans les tubules gonadiques (GT) au cours des gamétogenèses mâle et la femelle chez l’huitre Crassostrea gigas.
Légende : a Contrôle négatif b Au stade de repos sexuel, quelques cellules germinales précoces (eGC), associées à des cellules somatiques(aSC, encart b), sont marquées par l’anticorps anti-Oyvlg antibody. Chez le mâle (c, e, g) et la femelle (d,f, h) la détection de Oyvlg est restreinte aux cellules germinales. Aux stades d’initiation des mitoses goniales (mâle Fig. 3c et femelle Fig. 3d), de développement de l’épithélium germinatif (mâle Fig. 3e et femelle Fig. 3f) et de maturité sexuelle (mâle Fig. 3g et femelle Fig. 3h), le marquage Oyvlg est observé des gonies jusqu’aux ovocytes précoces et spermatocytes. Spermatogonie (spg), spermatocyte (spc) spermatozoide (spz), ovogonie (oog) and ovocyte (oc). Barre d’échelle : 10µm (a, b, c, d, e, f, g, h) et 5µm (b encart). © Maëva Cherif Feildel.
Fig.2. Représentation graphique de l’approche en histologie quantitative.
Légende : a La première étape de cette approche nous a permis d’estimer le volume moyen des noyaux de chque champ mesuré (75 champs mesurés par stade de gamétogenèse). La population commune à 4 stades de gamétogenèse (indiqués en noir, repos sexuel St0, initiation mitoses goniales mâles St1M, stade de développement de l’épithélium germinatif femelle St2F, maturité sexuelle femelle St3F) est représentée en pointillés. b La deuxième étape nous a permis de mesurer le diamètre le plus grand de chaque noyau d’intérêt aux 4 stades sélectionnés précédemment. En bas à gauche, diamètres nucléaires mesurés sur coupes colorées au Feulgen, en bas à droite, diamètres mesurés sur coupes immunologiques avec detection de Oyvlg (vasa). La population commune identifiée sur ces coupes est représentée en pointillés. Les lettres indiquent les differences significatives; le nombre de cellules mesurées est note (n). Encarts c (coloration Feulgen) et d (Oyvlg immunodétection): Aspect des cellules germinales précoces appartenant à la population commune. Bord du tubule (TW), cellule germinale précoce (eGC) et cellule somatique associéel (aSC). Barre d’échelle: 5µm (c et d). © Maëva Cherif Feildel
Fig. 3. Localisation des niches germinales potentielles dans la gonade de C. gigas.
Légende : a Détection immunologique de Oyvlg (vasa) sur l’ensemble d’une coupe transversale au stade de repos sexuel (Stade 0). b Focus sur l’aire gonadique. c and d Agrandissement (obj.100) et contrôle négatif de la région encadrée en pointillés en (b). Chaque cellule germinale précoce d’intérêt (diamètre nucléaire compris entre 4.06µm et 6.82µm) est encerclée sur cette coupe virtuelle. Les cercles rouges correspondent aux cellules germinales souches potentielles présentant un noyau rond (ratio d’élongation strictement supérieur à 0,8) et les cercles bleus aux progéniteurs potentiels présentant un noyau irrégulier (ratio d’élongation inférieur à 0,8) . GT: tubules gonadiques; TW: Bord du tubule; pGSC: cellule germinale souche potentielle; eGC: cellule germinale précoce. Barre d’échelle: 1mm (a), 0.1mm (b) and 10µm (c et d). © Maëva Cherif Feildel
