Localization and distribution of tissue type and urokinase type plasminogen activators and their inhibitors type 1 and 2 in human and rhesus monkey fetal membranes

Fetal membranes consist of 10 distinct layers including components of amnion, chorion and decidua, the latter being of maternal origin. They form mechanically integrated sheets capable of retaining amniotic fluid and play an essential role in protecting fetal growth and development in the pregnant uterus. The extracellular matrix, substrate for plasminogen activators (PAs), is an important supportive framework of the fetal membranes. :Fetal membranes from women with preterm premature rupture of membranes may differ in their protease activity compared with normal membranes. To identify the presence of PAs and their inhibitors (PAI) and their possible role in the process of fetal membrane rupture, this study in investigated the distribution and localization of both protein and mRNA for tissue (t) and urokinase (u) PA and their inhibitors type 1 (PAI-1) and type 2 (PAI-2) in amniochorion of human and rhesus monkey using conventional and. confocal immunofluorescence microscopy. In situ hybridization analysis showed that the distribution and localization of mRNAs for tPA, uPA, PAI-I and PAI-2 were similar in the fetal membranes of human and rhesus monkey; no obvious species difference was observed. Evidence of tPA mRNA was detected in amniotic epithelium, trophoblast cells and nearly all cells of the decidual layer. Strong expression of uPA mRNA was noted in the decidual cells which increased in intensity as the abscission point was approached. Weak staining in chorion laeve trophoblast was also detected. In situ hybridization experiments showed PAI-1 mRNA to be concentrated mainly in the decidual cells, some of which were interposed into the maternal-facing edge of the chorion laeve. Maximal labelling of the decidua occurred towards the zone of abscission. Weak expression of PAI-1 mRNA nas also noted in some cells of the chorion laeve. The distribution of PAI-2 mRNA in amniochorion was also concentrated in the cells of the decidual layer, maximum expression of the mRNA was in the level of abscission. No detectable amount of mRNAs for tPA, uPA, PAI-1 and PAI-2 was found in the fibroblast, reticular and spongy layers. Distribution of the proteins of tPA, uPA and PAI-1 in the fetal membranes of these two species was consistent with the distribution of their mRNA. Anti-PAI-2 immunofluorescence was found to be strongly concentrated in the amniotic epithelium, but PAI-2 mRNA was negative in this layer, suggesting that the epithelium-associated PAI-2 is not of epithelial origin. These findings suggest that a local fibrinolysis in fetal membranes generated by precisely balanced expression of PAs and their inhibitors via paracrine or autocrine mechanisms may play an essential role in fetal membrane development, maturation and in membrane rupture. Following an analysis of the distribution and synthesis of activators and inhibitors it was found that they may play a role in abscission during the third stage of labour. (C) 1998 W. B. Saunders Company Ltd.

Expression and regulation of orphan receptor TR2 mRNA in germ cells of cryptorchid testis in rat and rhesus monkey

Expression and cellular localization of orphan receptor TR2 mRNA in relation to germ cell apoptosis in cryptorchid testes of rat and rhesus monkey have been studied by using in situ hybridization and in situ 3'-end labeling of DNA fragments (TUNEL). The results show that: (i) TR2 mRNA is specifically expressed in the germ cells, mainly in the spermatocytes, round and elongated spermatids. The expression level of TR2 mRNA varies with the seminiferous cycle, (ii) In the rat cryptorchid testes on days 3 and 5 after the surgery, the germ cells began to undergo apoptosis with no evident decrease in TR2 mRNA level. On day 7.5, however, most germ cells underwent apoptosis, while the expression level of TR2 mRNA declined markedly, and TR2 mRNA was rarely expressed on day 10 thereafter. (iii) On days 15 and 20 of the cryptorchid testes of rhesus monkey, TR2 mRNA was only expressed in a few of primary spermatocytes and the mRNA was almost undetectable on days 30, 45, 60. These results suggest that TR2 mRNA probably plays an important role in spermatogenesis and germ cell apoptosis.

Improved suppression of circulating complement does not block acute vascular rejection of pig-to-rhesus monkey cardiac transplants

At present, acute vascular rejection (AVR) remains a primary obstacle inhibiting long-term graft survival in the pig-to-non-human primate transplant model. The present study was undertaken to determine whether repetitive injection of low dose Yunnan-cobra venom factor (Y-CVF), a potent complement inhibitor derived from the venom of Naja kaouthia can completely abrogate hemolytic complement activity and subsequently improve the results in a pig-to-rhesus monkey heterotopic heart transplant model. Nine adult rhesus monkeys received a heterotopic heart transplant from wild-type pigs and the recipients were allocated into two groups: group 1 (n = 4) received repetitive injection of low dose Y-CVF until the end of the study and group 2 (n = 5) did not receive Y-CVF. All recipients were treated with cyclosporine A (CsA), cyclophosphamide (CyP) and steroids. Repetitive Y-CVF treatment led to very dramatic fall in CH50 and serum C3 levels (CH50 < 3 units/C3 remained undetectable throughout the experiment) and successfully prevented hyperacute rejection (HAR), while three of five animals in group 2 underwent HAR. However, the continuous suppression of circulating complement did not prevent AVR and the grafts in group 1 survived from 8 to 13 days. Despite undetectable C3 in circulating blood, C3 deposition was present in these grafts. The venular thrombosis was the predominant histopathologic feature of AVR. We conclude that repetitive injection of low dose Y-CVF can be used to continuously suppress circulating complement in a very potent manner and successfully prevent HAR. However, this therapy did not inhibit complement deposition in the graft and failed to prevent AVR. These data suggest that using alternative pig donors [i.e. human decay accelerating factor (hDAF)-transgenic] in combination with the systemic use of complement inhibitors may be necessary to further control complement activation and improve survival in pig-to-non-human primate xenotransplant model.

Establishment of AIDS Animal Model with SIVmac239 Infected Chinese Rhesus Monkey

In the present research, two Chinese rhesus monkeys were inoculated intravenously with 5000 TCID50 of SIVmac239. The changes in the numbers of CD4+ T lymphocyte in peripheral blood, plasma viral loads, proviral DNA and humoral antibodies against virus were periodically monitored during 121 days. At the early stage of infection, proviral DNA had been detected in PBMCs, and infectious SIVmac239 virus had been isolated from PBMCs. At the same period, the numbers of CD4+ T lymphocytes were significantly decreased, and maintained at low level during the 121-day period of infection. Plasma viral loads reached the peak at week 2 post-inoculation and kept at a steady state subsequently. Moreover, antibodies against viral proteins were detected from plasma. All the results showed that the two Chinese rhesus monkeys had been infected with SIVmac239 successfully. This animal model can be applied for further AIDS researches.

Ionotropic Glutamate Receptors Show Unique Distribution and Localization in the Dorsal Cochlear Nucleus of the Rhesus Monkey

The dorsal cochlear nucleus (DCN) receives auditory information via the auditory nerve coming from the cochlea. It is responsible for much of the integration of auditory information, and it projects this auditory information to higher auditory brain centers for further processing. This study focuses on the DCN of adult Rhesus monkeys to characterize two specific cell types, the fusiform and cartwheel cell, based on morphometric parameters and type of glutamate receptor they express. The fusiform cell is the main projection neuron, while the cartwheel cell is the main inhibitory interneuron. Expression of AMPA glutamate receptor subunits is localized to certain cell types. The activity of the CN depends on the AMPA receptor subunit composition and expression. Immunocytochemistry, using specific antibodies for AMPA glutamate receptor subunits GluR1, GluR2/3 and GluR4, was used in conjunction with morphometry to determine the location, morphological characteristics and expression of AMPA receptor subunits in fusiform and cartwheel cells in the primate DCN. Qualitative as well as quantitative data indicates that there are important morphological differences in cell location and expression of AMPA glutamate receptor subunits between the rodent DCN and that of primates. GluR2/3 is widely expressed in the primate DCN. GluR1 is also widely expressed in the primate DCN. GluR4 is diffusely expressed. Expression of GluR2/3 and GluR4 in the primate is similar to that of the rodent. However, expression of GluR1 is different. GluR1 is only expressed by cartwheel cells in the rodent DCN, but is expressed by a variety of cells, including fusiform cells, in the DCN of the primate.

Estradiol and the inhibition of hypothalamic gonadotropin-releasing hormone pulse generator activity in the rhesus monkey.

In mammals, gonadal function is controlled by a hypothalamic signal generator that directs the pulsatile release of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) and the consequent pulsatile secretion of luteinizing hormone. In female rhesus monkeys, the electrophysiological correlates of GnRH pulse generator activity are abrupt, rhythmic increases in hypothalamic multiunit activity (MUA volleys), which represent the simultaneous increase in firing rate of individual neurons. MUA volleys are arrested by estradiol, either spontaneously at midcycle or after the administration of the steroid. Multiunit recordings, however, provide only a measure of total neuronal activity, leaving the behavior of the individual cells obscure. This study was conducted to determine the mode of action of estradiol at the level of single neurons associated with the GnRH pulse generator. Twenty-three such single units were identified by cluster analysis of multiunit recordings obtained from a total of six electrodes implanted in the mediobasal hypothalamus of three ovariectomized rhesus monkeys, and their activity was monitored before and after estradiol administration. The bursting of all 23 units was arrested within 4 h of estradiol administration although their baseline activity was maintained. The bursts of most units reappeared at the same time as the MUA volleys, the recovery of some was delayed, and one remained inhibited for the duration of the study (43 days). The results indicate that estradiol does not desynchronize the bursting of single units associated with the GnRH pulse generator but that it inhibits this phenomenon. The site and mechanism of action of estradiol in this regard remain to be determined.

Pleasant sweeping grooming touch in rhesus monkey: effects on autonomic nervous system and its codification in posterior insular and secondary somatosensory cortex

Il tatto assume un'importanza fondamentale nella vita quotidiana, in quanto ci permette di discriminare le caratteristiche fisiche di un oggetto specifico, di identificarlo e di eventualmente integrare le suddette informazioni tattili con informazioni provenienti da altri canali sensoriali. Questa è la componente sensoriale-discriminativa del tatto. Tuttavia quotidianamente il tatto assume un ruolo fondamentale durante le diverse interazioni sociali, positive, come quando abbracciamo o accarezziamo una persona con cui abbiamo un rapporto affettivo e negative, per esempio quando allontaniamo una persona estranea dal nostro spazio peri-personale. Questa componente è la cosiddetta dimensione affettiva-motivazionale, la quale determina la codifica della valenza emotiva che l'interazione assume. Questa componente ci permette di creare, mantenere o distruggere i legami sociali in relazione al significato che il tocco assume durante l'interazione. Se per esempio riceviamo una carezza da un familiare, questa verrà percepita come piacevole e assumerà un significato affiliativo. Questo tipo di tocco è comunente definito come Tocco Sociale (Social Touch). Gli aspetti discriminativi del tatto sono stati ben caratterizzati, in quanto storicamente, il ruolo del tatto è stato considerato quello di discriminare le caratteristiche di ciò che viene toccato, mentre gli aspetti affettivi sono stati solo recentemente indagati considerando la loro importanza nelle interazioni sociali. Il tocco statico responsabile dell'aspetto discriminante attiva a livello della pelle le grandi fibre mieliniche (Aβ), modulando a livello del sistema nervoso centrale le cortecce sensoriali, sia primarie che secondarie. Questo permette la codifica a livello del sistema nervoso centrale delle caratteristiche fisiche oggettive degli oggetti toccati. Studi riguardanti le caratteristiche del tocco affiliativo sociale hanno messo in evidenza che suddetta stimolazione tattile 1) è un particolare tocco dinamico che avviene sul lato peloso delle pelle con una velocità di 1-10 cm/sec; 2) attiva le fibre amieliniche (fibre CT o C-LTMRs); 3) induce positivi effetti autonomici, ad esempio la diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca; e 4) determina la modulazione di regioni cerebrali coinvolte nella codifica del significato affiliativo dello stimolo sensoriale periferico, in particolare la corteccia insulare. Il senso del tatto, con le sue due dimensioni discriminativa e affiliativa, è quotidianamente usato non solo negli esseri umani, ma anche tra i primati non umani. Infatti, tutti i primati non umani utilizzano la componente discriminativa del tatto per identificare gli oggetti e il cibo e l'aspetto emotivo durante le interazioni sociali, sia negative come durante un combattimento, che positive, come durante i comportamenti affiliativi tra cui il grooming. I meccanismi di codifica della componente discriminativa dei primati non umani sono simili a quelli umani. Tuttavia, si conosce ben poco dei meccanismi alla base della codifica del tocco piacevole affiliativo. Pur essendo ben noto che i meccanorecettori amilienici C-LTMRs sono presenti anche sul lato peloso della pelle dei primati non umani, attualmente non ci sono studi riguardanti la correlazione tra il tocco piacevole e la loro modulazione, come invece è stato ampiamente dimostrato nell'uomo. Recentemente è stato ipotizzato (Dunbar, 2010) il ruolo delle fibre C-LTMRs durante il grooming, in particolare durante il cosiddetto swepping. Il grooming è costituito da due azioni motorie, lo sweeping e il picking che vengono eseguite in modo ritmico. Durante lo sweeping la scimmia agente muove il pelo della scimmia ricevente con un movimento a mano aperta, per poter vedere il preciso punto della pelle dove eseguire il picking, ovvero dove prendere la pelle a livello della radice del pelo con le unghie dell'indice e del pollice e tirare per rimuovere parassiti o uova di parassiti e ciò che è rimasto incastrato nel pelo. Oltre il noto ruolo igenico, il grooming sembra avere anche una importante funzione sociale affiliativa. Come la carezza nella società umana, cosi il grooming tra i primati non umani è considerato un comportamento. Secondo l'ipotesi di Dunbar l'attivazione delle C-LTMRs avverrebbe durante lo sweeping e questo porta a supporre che lo sweeping, come la carezza umana, costituisca una componente affiliativa del grooming, determinando quindi a contribuire alla sua codifica come comportamento sociale. Fino ad ora non vi è però alcuna prova diretta a sostegno di questa ipotesi. In particolare, 1) la velocità cui viene eseguito lo sweeping è compatibile con la velocità di attivazione delle fibre CT nell'uomo e quindi con la velocità tipica della carezza piacevole di carattere sociale affiliativo (1-10 cm/sec)?; 2) lo sweeping induce la stessa modulazione del sistema nervoso autonomo in direzione della modulazione del sistema vagale, come il tocco piacevole nell'uomo, attraverso l'attivazione delle fibre CT?; 3) lo sweeping modula la corteccia insulare, cosi come il tocco piacevole viene codificato come affiliativo nell'uomo mediante le proiezioni delle fibre CT a livello dell'insula posteriore? Lo scopo del presente lavoro è quella di testare l'ipotesi di Dunbar sopra citata, cercando quindi di rispondere alle suddette domande. Le risposte potrebbero consentire di ipotizzare la somiglianza tra lo sweeping, caratteristico del comportamento affiliativo di grooming tra i primati non umani e la carezza. In particolare, abbiamo eseguito 4 studi pilota. Nello Studio 1 abbiamo valutato la velocità con cui viene eseguito lo sweeping tra scimmie Rhesus, mediante una analisi cinematica di video registrati tra un gruppo di scimmie Rhesus. Negli Studi 2 e 3 abbiamo valutato gli effetti sul sistema nervoso autonomo dello sweeping eseguito dallo sperimentatore su una scimmia Rhesus di sesso maschile in una tipica situazione sperimentale. La stimolazione tattile è stata eseguita a diverse velocità, in accordo con i risultati dello Studio 1 e degli studi umani che hanno dimostrato la velocità ottimale e non ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs. In particolare, nello Studio 2 abbiamo misurato la frequenza cardiaca e la variabilità di questa, come indice della modulatione vagale, mentre nello Studio 3 abbiamo valutato gli effetti dello sweeping sul sistema nervoso autonomo in termini di variazioni di temperatura del corpo, nello specifico a livello del muso della scimmia. Infine, nello Studio 4 abbiamo studiato il ruolo della corteccia somatosensoriale secondaria e insulare nella codifica dello sweeping. A questo scopo abbiamo eseguito registrazioni di singoli neuroni mentre la medesima scimmia soggetto sperimentale dello Studio 2 e 3, riceveva lo sweeping a due velocità, una ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs secondo gli studi umani e i risultati dei tre studi sopra citati, ed una non ottimale. I dati preliminari ottenuti, dimostrano che 1) (Studio 1) lo sweeping tra scimmie Rhesus viene eseguito con una velocità media di 9.31 cm/sec, all'interno dell'intervallo di attivazione delle fibre CT nell'uomo; 2) (Studio 2) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina una diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca se eseguito alla velocità di 5 e 10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 1 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina l'aumento della frequenza cardiaca e la diminuzione della variabilità di questa, quindi il decremento dell'attivazione del sistema nervoso parasimpatico; 3) (Studio 3) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina l'aumento della temperatura corporea a livello del muso della scimmia se eseguito alla velocità di 5-10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 5 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina la diminuzione della temperatura del muso; 4) (Studio 4) la corteccia somatosensoriale secondaria e la corteccia insulare posteriore presentano neuroni selettivamente modulati durante lo sweeping eseguito ad una velocità di 5-13 cm/sec ma non neuroni selettivi per la codifica della velocità dello sweeping minore di 5 cm/sec. Questi risultati supportano l'ipotesi di Dunbar relativa al coinvolgimento delle fibre CT durante lo sweeping. Infatti i dati mettono in luce che lo sweeping viene eseguito con una velocità (9.31 cm/sec), simile a quella di attivazione delle fibre CT nell'uomo (1-10 cm/sec), determina gli stessi effetti fisiologici positivi in termini di frequenza cardiaca (diminuzione) e variabilità della frequenza cardiaca (incremento) e la modulazione delle medesime aree a livello del sistema nervoso centrale (in particolare la corteccia insulare). Inoltre, abbiamo dimostrato per la prima volta che suddetta stimolazione tattile determina l'aumento della temperatura del muso della scimmia. Il presente studio rappresenta la prima prova indiretta dell'ipotesi relativa alla modulazione del sistema delle fibre C-LTMRs durante lo sweeping e quindi della codifica della stimolazione tattile piacevole affiliativa a livello del sistema nervoso centrale ed autonomo, nei primati non umani. I dati preliminari qui presentati evidenziano la somiglianza tra il sistema delle fibre CT dell'uomo e del sistema C-LTMRs nei primati non umano, riguardanti il Social Touch. Nonostante ciò abbiamo riscontrato alcune discrepanze tra i risultati da noi ottenuti e quelli invece ottenuti dagli studi umani. La velocità media dello sweeping è di 9.31 cm / sec, rasente il limite superiore dell’intervallo di velocità che attiva le fibre CT nell'uomo. Inoltre, gli effetti autonomici positivi, in termini di battito cardiaco, variabilità della frequenza cardiaca e temperatura a livello del muso, sono stati evidenziati durante lo sweeping eseguito con una velocità di 5 e 10 cm/sec, quindi al limite superiore dell’intervallo ottimale che attiva le fibre CT nell’uomo. Al contrario, lo sweeping eseguito con una velocità inferiore a 5 cm/sec e superiore a 10 cm/sec determina effetti fisiologici negativo. Infine, la corteccia insula sembra essere selettivamente modulata dallo stimolazione eseguita alla velocità di 5-13 cm/sec, ma non 1-5 cm/sec. Quindi, gli studi sul sistema delle fibre CT nell’uomo hanno dimostrato che la velocità ottimale è 1-10 cm/sec, mentre dai nostri risultati la velocità ottimale sembra essere 5-13 cm / sec. Quindi, nonostante l'omologia tra il sistema delle fibre CT nell'umano deputato alla codifica del tocco piacevole affiliativo ed il sistema delle fibre C-LTMRs nei primati non umani, ulteriori studi saranno necessari per definire con maggiore precisione la velocità ottimale di attivazione delle fibre C-LTMR e per dimostrare direttamente la loro attivazione durante lo sweeping, mediante la misurazione diretta della loro modulazione. Studi in questa direzione potranno confermare l'omologia tra lo sweeping in qualità di tocco affiliativo piacevole tra i primati non umani e la carezza tra gli uomini. Infine, il presente studio potrebbe essere un importante punto di partenza per esplorare il meccanismo evolutivo dietro la trasformazione dello sweeping tra primati non umani, azione utilitaria eseguita durante il grooming, a carezza, gesto puramente affiliativo tra gli uomini.

Energy substrate requirement for in vitro maturation of oocytes from unstimulated adult rhesus monkeys

The energy substrates lactate, pyruvate, and glucose were evaluated for supporting in vitro cytoplasmic maturation of rhesus monkey oocytes. A total of 321 cumulus-oocyte complexes (COCs) aspirated from greater than or equal to 1000 mum diameter follicles

17 beta-Estradiol and progesterone improve in-vitro cytoplasmic maturation of oocytes from unstimulated prepubertal and adult rhesus monkeys

BACKGROUND: Effects of 17beta-estradiol and progesterone on rhesus monkey oocyte maturation in vitro were evaluated by embryo development subsequent to IVF. METHODS AND RESULTS: In experiment 1, immature cumulus-oocyte complexes collected from unstimulated adult females during the non-breeding season were matured in modified medium CMRL-1066 containing various combinations of gonadotrophins (FSH + LH), estradiol and/or progesterone. Formation of morulae and blastocysts was greatest in oocytes matured in medium containing estradiol and/or progesterone, with or without gonadotrophins (morula 38-46%, blastocyst 14-20%) than in control oocytes matured without estradiol or progesterone (morula 14%, blastocyst 0%). In experiment 2, cumulus-oocyte complexes from unstimulated prepubertal female monkeys were matured in medium with gonadotrophins, estradiol or progesterone. The best development to the morula stage was obtained with oocytes matured with gonadotrophins and estradiol or gonadotrophins and progesterone (43 and 25 morulae, respectively), while control oocytes matured with gonadotrophins but without steroid hormones gave the poorest morula developmental response (12%). However, there was no difference in blastocyst development across all groups (0-3%). CONCLUSIONS: These results demonstrate that during rhesus monkey oocyte maturation in vitro: (i) estradiol or progesterone can improve oocyte developmental competence; (ii) immature oocytes from prepubertal versus adult females have differential responses to challenge with estradiol or progesterone.

Homologous feeder cells support undifferentiated growth and pluripotency in monkey embryonic stem cells

In the present study, five homologous feeder cell lines were developed for the culture and maintenance of rhesus monkey embryonic stem cells (rESCs). Monkey ear skin fibroblasts (MESFs), monkey oviductal fibroblasts (MOFs), monkey follicular granulosa fibroblast-like (MFG) cells, monkey follicular granulosa epithelium-like (MFGE) cells, and clonally derived fibroblasts from MESF (CMESFs) were established and compared with the ability of mouse embryonic fibroblasts (MEFs) to support rESC growth. MESF, MOF, MFG, and CMESF cells, but not MFGE cells, were as good as or better than MEFs in supporting undifferentiated growth while maintaining the differentiation potential of the rESCs. In an effort to understand the unique properties of supportive feeder cells, expression levels for a number of candidate genes were examined. MOF, MESF, and MEF cells highly expressed leukemia inhibitory factor, ciliary neurotrophic factor, basic fibroblast growth factor, stem cell factor, transforming growth factor PI, bone morphogenetic protein 4, and WNT3A, whereas WNT2, WNT4, and WNT5A were downregulated, compared with MFGE cells. Additionally, all monkey feeder cell lines expressed Dkk1 and LRP6, antagonists of the WNT signaling pathway, but not WNT1, WNT8B, or Dkk2. rESCs grown on homologous feeders maintained normal karyotypes, displayed the characteristics of ESCs, including morphology, alkaline phosphatase, Oct4, the cell surface markers stage-specific embryonic antigen (SSEA)-3, SSEA-4, tumor-related antigen (TRA)-1-60, and TRA-1-81, and formed cystic embryoid bodies in vitro that included differentiated cells representing the three major germ layers. These results indicate that the four homologous feeder cell lines can be used to support the undifferentiated growth and maintenance of pluripotency in rESCs.