يصف هذا البروتوكول نموذج إصابة يتضمن الربط الجراحي لقناة البنكرياس في بنكرياس الفأر البالغ ، مما يؤدي إلى إصابة خطيرة تؤسس بيئة تسمح بتكوين خلايا بيتا الجديدة وتكاثرها. يمكن استخدام هذا النموذج كأداة لدراسة الآليات المشاركة في تكوين خلايا بيتا.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول نموذج إصابة يتضمن الربط الجراحي لقناة البنكرياس في بنكرياس الفأر البالغ ، مما يؤدي إلى إصابة خطيرة تؤسس بيئة تسمح بتكوين خلايا بيتا الجديدة وتكاثرها. يمكن استخدام هذا النموذج كأداة لدراسة الآليات المشاركة في تكوين خلايا بيتا.
توسيع خلايا بيتا في البنكرياس في الجسم الحي أو خارج الجسم، أو توليد خلايا بيتا التي كتبها التمايز من الخلايا الجذعية الجنينية أو الكبار، يمكن أن توفر مصادر للتوسيع جديدة من خلايا بيتا للتخفيف من ندرة المانحة في زرع جزيرة البشري كعلاج لمرض السكري. وعلى الرغم من إحراز تقدم في الآونة الأخيرة نحو هذا الهدف، الآليات التي تنظم بيتا توسيع الخلايا والتمايز من الخلايا الجذعية / السلف لا تزال تتسم. هنا، نحن تصف بروتوكول للنموذج إصابة في الماوس البنكرياس الكبار التي يمكن أن تعمل كأداة لدراسة آليات إعادة تشكيل الأنسجة وتكاثر الخلايا بيتا والتمايز. الجزئي لاصق ربط (PDL) هو ضرر الناجم تجريبيا البنكرياس القوارض التي تنطوي على الربط الجراحي للقناة البنكرياس الرئيسية مما أدى إلى إعاقة تصريف المنتجات الإفرازية للخروج من منطقة الذيل من البنكرياس. الأضرار التي لحقت يدفع ضمور عنيبية، infilt الخلايا المناعيةالتموينية وإعادة تشكيل الأنسجة شديدة. لقد ذكرت سابقا تفعيل Neurogenin (NGN) 3 معربا عن الخلايا الشبيهة السلف الذاتية وزيادة في تكاثر الخلايا بيتا بعد PDL. ولذلك، يوفر PDL أساس لدراسة الإشارات تشارك في ديناميات خلايا بيتا وخصائص من السلف الغدد الصماء في البنكرياس الكبار. منذ ذلك الحين، فإنه لا يزال من غير الواضح إلى حد كبير، مما العوامل ومسارات تسهم في neogenesis خلايا بيتا والانتشار في PDL، فإن بروتوكول موحد لPDL تسمح للمقارنة عبر المختبرات.
تزايد انتشار مرض السكري، والتي تؤثر على أكثر من 300 مليون شخص على مستوى العالم 1،2 عزز البحث عن مصادر جديدة للخلايا بيتا المنتجة للأنسولين، على حد سواء في المختبر وفي الجسم الحي، لتجديد نقص كتلة خلايا بيتا. 3 تحديد الرئيسي يمكن لآليات والعوامل التي تنظم تكاثر الخلايا بيتا وبيتا خلية neogenesis، أي تمايز الخلايا بيتا من خلية خلية أو السلف غير بيتا، وتوفير أهداف جديدة لتطوير علاجات التجدد في مرض السكري.
في البنكرياس القوارض النامية، جميع أنواع الخلايا والغدد الصماء التفريق من السكان الرحل من خلايا الغدد الصماء السلف، معربا عن عامل النسخ Neurogenin3 (Ngn3). 4،5 في البنكرياس القوارض الكبار، في ظل ظروف فسيولوجية طبيعية، كتلة خلايا بيتا هي الحفاظ على العدد الأمثل لتلبية مطالب الأيضية. التغييرات في بيتا حجم الخلية،موت الخلايا المبرمج والتكرار تشكل آليات رئيسية لبيتا توسيع الخلايا وتتحول إلى أكثر من 6-8 الرغم من أن إمكانيات خلايا بيتا لتتكاثر في ظل ظروف طبيعية فسيولوجية غير متجانسة بين جميع السكان من 9 معدل انتشارها منخفضة ويقتصر إعادة تكرارها من قبل فترة دينامية السكون أو فترة صهر 6،7، وتتأثر العمر وايض الجلوكوز. 10 منذ حتى الآن لم يتم تحديد خلايا الغدد الصماء في البنكرياس السلف الكبار العادي، ويعتقد neogenesis لعدم المساهمة في نمو الخلايا بيتا الكبار العادي. 8
وبالتالي، فإن تحديد خلية الغدد الصماء السلف الاختيارية في البنكرياس الكبار التي يمكن توسيعها وقادرة على إنتاج خلايا بيتا الجديدة ستوفر رواية، وربما مصدر غير محدود من خلايا بيتا.
الجزئي لاصق ربط (PDL) هو نموذج إصابة الحيوان الذي تم وصفه للحث على neogenesi خلايا بيتاالصورة في البنكرياس الكبار. 11،12 في هذا النموذج، والقناة البنكرياسية الرئيسي تجفيف ذيل البنكرياس هو ligated جراحيا. العرقلة الناتجة من الصرف خارجية الإفراز يستحث إعادة تشكيل الأنسجة كبير، يرافقه التهاب وضمور عنيبية البعيدة إلى ربط 12-14 ضمن هذه البيئة التهابات، وإعادة التعبير للعلامة الغدد الصماء السلف هو فعل Ngn3 وحجم خلايا بيتا يزيد شقين . هذا الضعف في بيتا النتائج حجم الخلية من توليد خلايا بيتا جديدة من Ngn3 التعبير عن نوع الجنين خلية الغدد الصماء والسلف من انتشار الخلايا الموجودة مسبقا والتي شكلت حديثا بيتا التي تكون عرضة لإعادة ازدواجية دون "فترة هدوء". 11،15
neogenesis خلايا بيتا وتكرارها في النماذج الإصابة، مثل استئصال البنكرياس 6،7،16-19 والاجتثاث الانتقائي للخلايا بيتا 20 وقد وصفت على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن النتيجة التجدد في تسايتأثر النماذج الإلكترونية وفقا لمدى الأضرار التي لحقت ويرتبط مع بيتا كتلة الخلايا الأولية انخفضت 21. PDL هو نموذج العمليات الجراحية التي لا يتأثر كتلة خلايا بيتا الأولية ويتم تنشيط neogenesis خلايا بيتا والانتشار بقوة. في الواقع، في بنكرياس الفئران التي خضعت PDL، ويتم تحديد الخلايا معربا عن Ngn3 بالقرب من البطانة الطلائية للقناة. هذه الخلايا يمكن عزل من البنكرياس ligated من Ngn3-GFP الفئران المعدلة وراثيا باستخدام مضان خلية تنشيط الفرز (FACS) وقادرون على تمييز تجاه خلايا بيتا الوظيفية التالية engraftment في الجسم الحي وخارج ثقافة البنكرياس من E12.5 Ngn3 - / - . الفئران 11 وبالمثل، في Ngn3 CreERT؛ 15 الفئران R26 YFP فيها الخلايا التي تنشط الجين Ngn3 وصفت بشكل دائم بعد الحقن تاموكسيفين، تم الكشف عن Ngn3 خلايا بيتا المشتقة من خلية التسمية إيجابية بعد PDL وعلاوة على ذلك، وخلايا بيتا التي شكلت حديثا تمييع قبل -موجودةجي خلايا بيتا وتحديد موقع تفضيلي في الجزر الصغيرة من خلاله تظهر خلايا بيتا قدرة عالية الانتشار. 15 Ngn3 مهمة لتوسيع خلايا بيتا بعد PDL منذ انخفض Ngn3 التعبير عن الرأي محددة الهدف RNA قصيرة دبوس انخفاضات كبيرة في كتلة خلايا بيتا وتكاثر الخلايا بيتا بعد PDL. 11 والجدير بالذكر أن جزء من Ngn3 خلايا بيتا المشتقة من خلية وكتلة خلايا بيتا بعد PDL يعتمد بشكل كبير على مستوى Ngn3 تحريض 15. هذا هو وفقا لملاحظة أن مستوى عال من Ngn3 التعبير هو خطوة حاسمة لالتزام الغدد الصماء من الأسلاف البنكرياس متعددة القدرات خلال تطوير البنكرياس 22 بالإضافة إلى ذلك، الاجتثاث الانتقائي للNgn3 معربا عن الخلايا عن طريق إدارة الخناق والسم لNgn3 CreERT؛ الفئران R26 iDTR 15 نتائج في المحتوى الأنسولين انخفاض وانخفاض تكاثر الخلايا بيتا، وخاصة في الجزر الصغيرة.
وعلى الرغم من تأكيد تحريض Ngn3 التعبير في خلايا القناة بعد PDL من قبل العديد 11،15،16،23،24، Ngn3 التعبير في الجزر خلايا 24،25 والتضارب في نتائج PDL الطعن الملاحظات الأولية لدينا زيادة كتلة خلايا بيتا 26،27، ظهور Ngn3 يعبرون عن المستمدة من القناة الأسلاف الغدد الصماء 24،26،28،29، وزيادة تكاثر الخلايا بيتا 27 بعد PDL 30يمكن، على الأقل جزئيا، أن تعزى هذه النتائج المتضاربة إلى مجموعة من العوامل، بما في ذلك التغيرات في نقطة زمنية ما بعد العمليات الجراحية في التحليل، ووزن الجسم والجنس وعمر الفئران، الظروف الفسيولوجية والبيئية اللاحقة للعمليات الجراحية، والأهم من ذلك، تزداد باستمرار الخلافات في تقنية جراحية. 30 في أيدينا، وانتشار الخلايا بيتا، والمحتوى الأنسولين، وحجم خلايا بيتا وعدد من الجزر الصغيرة بعد PDL. أيضاNgn3 مرنا يزيد باستمرار، ولكن هناك اختلافات كبيرة في التعبير Ngn3 مرنا بين PDL البنكرياس الذيل، والتي لدينا أي تفسير المباشر. افترضنا أن مستوى Ngn3 مرنا قد تتطابق مع درجة من neogenesis خلايا بيتا من الخلايا غير بيتا 15، ولكن هذا يحتاج إلى مزيد من الأدلة. على الرغم من أنه لا يزيل كل الاختلافات التجريبية، طريقة موحدة لأداء جراحة PDL يسمح التوحيد أفضل في النتائج ويفتح آفاقا جديدة في دراسة تكاثر الخلايا بيتا وneogenesis.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جميع التلاعب اتباع المبادئ التوجيهية الصادرة عن الاتفاقية الأوروبية لحماية الحيوانات الفقارية المستخدمة للأغراض العلمية والتجريبية الأخرى (ETS 123 وو 2010/63 / EU).
1. إعداد مساحة العمل
2. إعداد الحيوانات لجراحة
3. الموقع الجراحي إعداد
4. البنكرياس وربط القناة
5. الشام جراحة
6. العناية ما بعد العمليات والمراقبة
7. تقييم نجاح PDL وحصاد PDL الذيل والشام ذيل البنكرياس
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
PDL يدفع ضمور عنيبية والالتهاب لكنها لا تؤثر على وزن الجسم وسكر الدم
في 8 أسابيع من العمر من الذكور BALB / ج الفئران، هو ligated القناة استنزاف إنزيمات خارجية الإفراز من ذيل البنكرياس بينما رئيس الجهاز، ويقع بالقرب من المعدة والاثني عشر، لا تزال تتأثر. العمر والجنس ويقابل وزن الذكور BALB / ج الفئران الخضوع لعملية جراحية صورية تلخص جميع خطوات جزئية لعملية جراحية لاصق ربط، باستثناء ربط لقناة البنكر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الدراسة ، نصف بالتفصيل المنهجية الكامنة وراء PDL ، وهو نموذج إصابة الفأر لدراسة التكوين الجديد لخلايا بيتا وتكاثر وتمايز خلايا البنكرياس غير البيتا. الغموض في البيانات على PDL بين المختبرات يحفز الحاجة إلى بروتوكول موحد لجراحة PDL.
تشمل الخطوات الحاسمة في بروتوكول PDL اختيار الفئران الشابة السليمة للجراحة. يفضل استخدام ذكور الفئران لأن البيانات غير المنشورة من مختبرنا تشير إلى أن إشارات مستقبلات هرمون الاستروجين تؤثر على نتيجة PDL. تحفز جراحة PDL تجنيد العديد من العوامل والتعبير عنها في...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يقر المؤلفون بجميع الزملاء الذين جعلوا هذا العمل ممكنا. آن ديماري ، فيرل لوريسينز ، جان دي جونج وإريك كوارتييه للمساعدة الفنية. كان الدعم المالي من مجلس أبحاث VUB ، ومعهد تعزيز الابتكار عن طريق العلوم والتكنولوجيا في فلاندرز (IWT) ، واتحاد بيولوجيا الخلية بيتا (BCBC) ، وصندوق البحث العلمي في فلاندرز (FWO) ، ومرض السكري Onderzoek Nederland (DON) وقطب الجذب بين الجامعات (IAP).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مستلزمات لمنطقة التحضير | |||
| Hibiscrub | ريجنت ميديكال | 5601IE5F11 | كلورهيكسيدين ثنائي جلوكون |
| كيتامين | سيفا | BE-V202526 | تخدير |
| رومبون (2٪) (زيلازين) | باير | BE-V041815 | تخدير |
| Duratears | Alcon | 34335-8 | مرهم للعيون |
| مستلزمات الحلاقة | |||
| للمنطقة الجراحية ؛ | |||
| مجهر التشغيل | لايكا | 10446320 | |
| معقم الخرز الساخن | أدوات العلوم الدقيقة (FST) 18000-45 | ||
| الأدوات الجراحية المعقمة | أدوات العلوم الدقيقة (FST) إعادة | ||
| وسادة تسخين المياه | Gaymar Industries، Inc. | TP702 | |
| حاجز منشفة لاصق | 706500-07 | ||
| حاجز شريط | Op 381035-00 | ||
| Stella 3/5 Compresse de gaze (معقم) | Lohmann & Rauscher International | 35968 | |
| Mini Plasco 0.9٪ محلول كلوريد الصوديوم | B.BRAUN | 3521680 | |
| 6-0 خياطة البرولين | Ethicon | 8706H | |
| 4-0 خياطة بولي جليكول | Ethicon | SL-607 | |
| مستلزمات منطقة | |||
| الفراش الورقي (منشفة ورقية) | |||
| بيطري | ecuPhar | BE-V342955 | |
| مواد للتحليل | |||
| Taqman Ngn3< / i> التمهيدي | تقنيات الحمض النووي المتكاملة | Mm.PT.56a.33574796.gs | |
| Taqman CycloA التمهيدي | تقنيات الحمض النووي المتكاملة | Mm.PT.39a.2.gs | |
| الجسم المضاد للكاسباز 3 المشقوق المضاد للأرانب (D175) | الخلية | 5A1E | |
| المضادة للفأر / الفئران Ki-67 الجسم المضاد | eBioscience | 14-5698-82 | |
| أحادي النسيلة المضاد للأكتين ألفا العضلات الملساء-Cy3 (فأر) | سيجما | 085K4889 | |
| المضادة للفئران السيتوكيراتين 19 | DSHB | ||
| ماوس أحادي النسيلة مضاد ل BrdU | Dako | M0744 | |
| Hoechst | Sigma | 33342 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.