يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

جيل بانكريتويدس التعبير عن الأنسولين خالية من السقالة، ثلاثي الأبعاد من الماوس المتكفل البنكرياس في المختبر

9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/57599

⸱

يونيو 2, 2018

 ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

نقدم هنا، بروتوكولا لتوليد الأنسولين معربا عن بانكريتويدس مورين 3D من التعويم الحر e10.5 نات المتكفل البنكرياس و mesenchyme المرتبطة بها.

الملخص

البنكرياس هو جهاز معقد يتألف من العديد من أنواع الخلايا المختلفة التي تعمل معا لتنظيم التوازن جلوكوز الدم والهضم. تتضمن هذه الأنواع خلية إفراز إنزيم الخلايا أسينار، نظام الأقنية أربوريزيد مسؤولة عن نقل الإنزيمات بخلايا الأمعاء، وإنتاج هرمون الغدد الصماء.

خلايا بيتا الغدد الصماء هي نوع الخلايا الوحيدة في الجسم التي تنتج الأنسولين إلى انخفاض مستويات الجلوكوز في الدم. مرض السكري، وهو مرض يتسم بفقدان أو اختلال وظيفي في خلايا بيتا، أبعادا وبائية. وبالتالي، من الضروري وضع بروتوكولات للتحقيق في تطوير خلايا بيتا التي يمكن استخدامها لأغراض الفرز لاشتقاق المخدرات والمداواة يستند إلى الخلية. بينما التحقيق التجريبي لتطوير الماوس أساسي، في فيفو الدراسات شاقة وتستغرق وقتاً طويلاً. الخلايا المستزرعة توفر منصة أكثر ملاءمة للفحص؛ ومع ذلك، فغير قادر على الحفاظ على تنوع الخلوية ومنظمة المعمارية، والتفاعلات الخلوية العثور على في المجراة. ولذلك، من الضروري استحداث أدوات جديدة للتحقيق في أورجانوجينيسيس البنكرياس وعلم وظائف الأعضاء.

تطوير البنكرياس الخلايا الظهارية في ارتباط وثيق مع ميسينتشيمي من بداية أورجانوجينيسيس كخلايا تنظيم وتفرق في الجهاز الكبار المعقدة، والناحية الفسيولوجية المختصة. ميسينتشيمي البنكرياس يوفر إشارات هامة لتنمية الغدد الصماء، كثير منها ليست مفهومة جيدا حتى الآن، وبالتالي يصعب أن الخص خلال الثقافة في المختبر . هنا، نحن تصف وضع بروتوكول للثقافة أورجانويدس الماوس معقدة ثلاثية الأبعاد، والخلوية التي تحتفظ ميسينتشيمي، يسمى بانكريتويدس. برعم البنكرياس مورين e10.5 تشريح، وفصلها، ومثقف في بيئة خالية من السقالة. هذه الخلايا العائمة تجميع ذاتي مع mesenchyme تخيم بانكريتويد النامية وعدد قوية من خلايا بيتا الغدد الصماء النامية جنبا إلى جنب مع خلايا مجرى الهواء وفي أسينار. يمكن استخدام هذا النظام لدراسة التفاعلات خلية خلية خلية تحديد مصير والتنظيم الهيكلي و morphogenesis، أثناء أورجانوجينيسيس، أو للمخدرات أو جزيء صغير، أو الفحص الوراثي.

المقدمة

تحديد آليات التطور الطبيعي والفسيولوجيا أمر بالغ الأهمية لفهم مسببات المرض وغرس أساليب العلاج في نهاية المطاف. حين استزراع والتفريق بين الخلايا الجذعية تمكن التحليل السريع والفائق للتنمية، فإنه مقيد بالهيئة الحالية للمعرفة فيما يتعلق بالآليات التي تنظم مصير الخلية ومصطنع ويجمل التنمية في نسبيا الدولة متجانس، ثنائي الأبعاد1،2. في فيفو التنمية تتأثر التأثيرات الخارجية، مع أنواع مختلفة من الخلايا في مكانة والوسط تقدم إشارات باراكريني والدعم التنظيمي لتوجيه أورجانوجينيسيس، بل ووظيفة هذه الخلايا يعتمد أيضا على ما المناطق المحيطة بها للإرشاد3،،من

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

وافق جميع التجارب على الحيوانات ووصف في هذا الأسلوب برعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة من كلية بايلور للطب.

1-إعداد الماوس الجنينية اليوم 10.5 المتكفل البنكرياس

ملاحظة: هذا البروتوكول لا يلزم اتباعها تحت ظروف معقمة حتى الخطوة 2، إلا أنه لا زال المثلى تعقيم أدوات التشريح، ورذاذ مع الإيثانول 70% قبل استخدامها.

  1. لإعداد للتشريح وملء دلو الجليد ومكان حاوية للفوسفات مخزنة المالحة (PBS) في الجليد. تنظيف اثنين الملقط الجميلة ذات الرؤوس ومقص التشريح مع الإيثانول 70%. يقع بالقرب من منطقة التشريح، حاوية مع ثلاثة على الأقل البورسليكات الشعرية أنابيب، فم ماصة، أخف، وتصفية 1,000 نصائح ماصة ميليلتر.
    1. إعداد ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

تشريح دقيق لاجنة الفأر في e10.5 من القرن الأفريقي الرحم ينبغي أن تسفر عن الأجنة غير التالفة في برنامج تلفزيوني لمواصلة تشريح (الشكل 1أ). يمكن إزالة الجهاز الهضمي كفاءة من الجنين (الشكل 1ب)، تسمح بتمييز برعم البنكرياس الظهرية عند مفرق الأمعاء والمعدة (الشكل 1ج-F). وقد اتسمت سابقا برعم البنكرياس e10.5؛ وينبغي التعبير عن المتكفل Pdx1، Sox9، Ptf1a، <.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تطور نماذج ثقافة الخلية أمر بالغ الأهمية لتطوير النموذج بشكل صحيح، إنتاج أنواع الخلايا ذات الصلة سريرياً أو اختبار المخدرات فعالية زرع حتى للمرضى. بيد مصطنع أتصدى التنمية في طبق تتحدى كما أننا لا نزال بعيدين عن فهم آليات organogenesis وفسيولوجيا المجراة في. وهكذا الخلايا في المختبر الذي تم إنشاؤه غير فعالة، ولا تعمل بكامل طاقتها، وغير قادر على الإبقاء على فترات طويلة من الزمن، أو إيواء أخرى تشوهات من خلايا قابلة للمقارنة في الجسم. وهذا نظراً لأن العديد من أنواع الخلايا المختلفة تتفاعل حين تحدث التغييرات.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

ونحن نشكر جولانتا تشميلوويك لمناقشة مفيدة بشأن البروتوكول والمخطوطة. ونشكر أيضا بنيامين أرينكيل للوصول إلى مجهر [كنفوكل]. هذا العمل كان يدعمها في المعاهد الوطنية للصحة (P30-DK079638 إلى M.B.) و T32HL092332-13 إلى ماس و M.B.، ومؤسسة طبية ماكنير (إلى م)، والأساسية [كنفوكل] في مركز أبحاث العاهات الخلقية والفكرية بليون متر مكعب (المعاهد الوطنية للصحة U54 HD083092 من أونيس كينيدي شريفر المعهد الوطني للطفل الصحة والتنمية البشرية).

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
2-MercaptoethanolSigma-AldrichM6250
مجموعات أنبوب الشفاط لماصات الشعيرات الدموية الدقيقة المعايرةSigma-AldrichA5177
BarnStead NanoPure المياه الخالية من النوكليازThermoFisherD119
أنابيب البورسليكات الشعريةأدوات SutterGB1007515OD 1 مم ، معرف 0.75 مم ، طول
1.5 سمCaCl2Sigma-AldrichC5080
طارد الخلايا 96 جيدا MicroplateGreiner Bio-One650970مركزي U-bottom
5424 REppendorf5401000013
الكلوروفورمسيجما ألدريتش233306
الجسم المضاد للكروموجرانين ABCAMAB15160
مجهر ستيريو معياري مدمج M60Leica
Countess الآلي عداد الخلاياInvitrogenC10310
الشرائح المضادة للخلايا الكونتيسةInvitrogenC10312
CryoStar NX70ThermoFisher957000L
D- (+) - الجلوكوزسيجما-ألدريتشG7528
DAPI (4 '، 6-دياميدين -2 '-فينيليندول ثنائي هيدروكلوريد)روش10 236 276 001مسحوق
DBA الأجسام المضادةVector LabRL-1032
Dispase II ، مسحوقGibco17105041
DMEM / F-12 ، HEPESGibco11330032
Dnase IInvitrogen18068-015
Dumont # 5 FulpsFine ScienceTools 11251-100.05 x 0.02 mm ؛ تيتانيوم; نصيحة علم الأحياء
EGF (عامل نمو البشرة)Sigma-AldrichE9644
الإيثانول ، 200مختبرات Decon2716
Forma Steri Cycle حاضنات CO2ThermoFisher370
Fluoromount-GSouthern BiotechOB10001
ملح الصوديوم الهيبارين من الغشاء المخاطي المعوي للخنازيرسيجما ألدريتشH3149-10KU
INSM1 الأجسام المضادةسانتا كروز التكنولوجيا الحيويةsc-271408الفأر متعدد النسيلة IgG
Isopropanolفيشرa4164
Isothesia Isoflurane ، USPHenry Schein11695-6776-2
الأنسولين الأجسام المضادةDakoA056401Polyclonal غينيا خنزير
KAPA SYBR FAST UNIVERSALKAPA BIOSYSTEMSKK4618
KClKaryoMax10575090
بالضربة القاضية مصل بديلInvitrogen10828028
Leica TCS SPE عالي الدقة طيفي متحد البؤرLeica
MgCl2سيجما ألدريتش442615
ماوس C-Peptide ELISAALPCO80-CPTMS-E01
ماوس شديد الحساسية الأنسولين ELISAALPCO80-INSMSU-E01
MX35 Microtome BladesThermoFisher3052835
NaClSigma-AldrichS7653
NaHCO3Sigma-AldrichS3817
NaH2PO4سيجما ألدريتش
مصل الحمار العاديجاكسون للأبحاث المناعية017-000-121
بارافورمالديهايدسيجما ألدريتش158127
PBS 1XCorning21-040-CV
Pdx1 الأجسام المضادةDSHBF6A11الماوس أحادي النسيلة MIgG1
Peel-A-Way قوالب التضمين التي يمكن التخلص منها VWR15160-157
محلول البنسلين والستربتومايسينCorningMT30002CI
PMA (Phorbol 12-Myristate 13- خلات)Sigma-AldrichP1585
بروتين LoBind أنابيب الطرد المركزيالدقيقة Eppendorf224310811.5 مل
مؤتلف بشري FGF-10 بروتينR & D Systems345-FG
المؤتلف البشري FGF-AcidicPeprotech100-17A
المؤتلف البشري R-Spondin I البروتينR & D Systems4546-RS
BenchRocker 2DBenchmarkBR2000
السكروز 500 جرامسيجما ألدريتشS0389
SuperFrost Plus مجهر الشرائحفيشر العلمي12-550-15
سوبر قلم عنقعلوم المجهر الإلكتروني71310
خلاط حراري REppendorf05-412-401
Tissue Tek O.C.T. مركبساكورا4583
تريتون X-100سيجما ألدريتشT8787
كاشف تريزولإنفيتروجين15596018
تريبل إكسبريسإنفيتروجين12604039(1x) ، بدون فينول أحمر
تريبان بلو لمات البقع15250061لشرائح عد الخلايا
Trypsin-EDTA (0.05٪ )Corning25-052-CI
Trypsin-EDTA (0.25٪)Gibco25200072Phenol Red
مرفق منخفض للغاية 24 بئرا لوحةCorning3473
لوحة كروية منخفضة للغاية 96 بئرCorning4520
Vimentin الجسم المضادEMD MilliporeAB5733متعدد النسيلة الدجاج IgY
Vortex GenieBioExpresS-7350-1
Y-27632 ثنائي هيدروكلوريدR & D Systems1254المعروف أيضا باسم مثبط ROCK
Zeiss 710 مجهر متحد البؤرZeiss
جهاز طرد Proof سعة القلم

المراجع

  1. Clevers, H. Modeling Development and Disease with Organoids. Cell. 165 (7), 1586-1597 (2016).
  2. Akkerman, N., Defize, L. H. Dawn of the organoid era: 3D tissue and organ cultures revolutionize the study of development, disease, and regeneration. Bio....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

الاستزراع الخالي من السقالاتتكوين أشباه البنكرياستشريح جنين الفأرالمعالجة بالديسبازالهضم بالتريبسينالزرع في أطباق منخفضة الالتصاقتحليل الصبغ المناعيتفاعل البوليميراز المتسلسل الكميتطور خلايا بيتا