Компьютерный Крупномасштабные визуализации и количественной оценки островков поджелудочной железы Масса, распределении размеров и архитектуры
Summary
Роман компьютерных методов крупномасштабных закупок и анализ иммуногистохимии окрашенных препаратов поджелудочной железы, описаны: (1) Виртуальные захвата Кусочек целый раздел, (2) Массовый анализ крупномасштабных данных, (3) Реконструкция 2D Виртуальный Ломтики ; (4) 3D островок картирование; и (5) Математический анализ.
Abstract
Островков поджелудочной железы является уникальным микро-орган, состоящий из нескольких гормонов секретирующие эндокринные клетки, такие как бета-клеток (инсулин), альфа-клетки (глюкагон) и дельта-клеток (соматостатин), внедренные в экзокринной ткани и составляют 1 – 2% от всей поджелудочной железы. Существует тесная связь между телом и поджелудочная железа весом. Всего бета-клеточной массы пропорционально увеличивается для компенсации спрос на инсулин в организме. Что это побег пропорциональное расширение распределение по размерам островков. Крупные животные, такие как люди разделяют подобный островок размером распределений с мышами, предполагая, что это микро-орган имеет определенные ограничения на размер, чтобы быть функциональным. Неспособность большого pancreata животных для создания пропорционально большее островков компенсируется за счет увеличения числа островков и увеличение доли больших островков в их общем размер дистрибутива островок. Кроме того, островки выставку поразительной пластичности в клеточный состав и архитектуры различных видов, а также в пределах одного вида в различных патофизиологических условиях. В настоящем исследовании мы описываем новые подходы для анализа биологических данных изображения с целью облегчения автоматизации аналитических процессов, которые позволяют анализа больших и разнородных коллекций данных в исследовании таких динамических биологических процессов и сложных структур. Такие исследования были затруднены из-за технических трудностей объективного отбора и создания крупномасштабных наборов данных для точного захвата сложности биологических процессов островок биологии. Здесь мы показываем, методов сбора беспристрастной "представитель" данных в пределах ограниченного наличия образцов (или свести к минимуму проб) и стандартных экспериментальных условиях, и точно анализировать сложные трехмерные структуры островок. Компьютерный автоматизации позволяет осуществлять сбор и анализ крупных наборов данных, а также обеспечивает объективное освещение данных. Кроме того, точная количественная оценка островок размер дистрибутива и пространственных координат (например, X, Y, Z-позиции) не только приводит к точной визуализации поджелудочной структуры островок и композиции, но и позволяет выявить закономерности в процессе разработки и адаптации к изменению условий путем математического моделирования. Методы, разработанные в ходе данного исследования применимы к исследованию многих других систем и организмов, а также.
Protocol
Discussion
Компьютерной крупномасштабных визуализации и количественной оценки, представленные здесь позволить себе четыре ключевых точек в исследованиях островков поджелудочной железы: (1) крупномасштабные анализ образцов поджелудочной железы дает полное представление о общее распределение …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Работа выполнена при поддержке США Служба общественного здравоохранения Грант DK-081 527, DK-072 473 и DK-20595 в Чикагском университете диабета Научно-учебный центр (Core животных моделях), а также подарок от Фонда семьи Ковлер.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Fluorescent microscope | Microscope | Olympus | IX-81 | |
| Stereo Investigator | Program | MicroBrightField | ||
| MIP-GFP mice | Mice | Jackson Laboratory | ||
| Mathematica | Program | Wolfram | ||
| Image J | Program | NIH | ||
| Slidebook | Program | Olympus |
References
- Steiner, D. J., Kim, A., Miller, K., Hara, M. Pancreatic islet plasticity – Interspecies comparison of islet architecture and composition. ISLETS. 2, 135-145 (2010).
- Kim, A., Miller, K., Jo, J., Wojcik, P. l., Kilimnik, G., Hara, M. Islet architecture – a comparative study. ISLETS. 1, 129-136 (2009).
- Kilimnik, G., Kim, A., Jo, J., Miller, K., Hara, M. Quantification of pancreatic islet distribution in situ in mice. Am J Physiol Endocrinol Metab. 297, E1331-E1338 (2009).
- Hara, M., Dizon, R. F., Glick, B. S., Lee, C. S., Kaestner, K. H., Piston, D. W., Bindokas, V. P. Imaging pancreatic beta-cells in the intact pancreas. Am J Physiol Endocrinol Metab. 290, E1041-E1047 (2006).
- Hara, M., Wang, X., Kawamura, T., Bindokas, V. P., Dizon, R. F., Alcoser, S. Y., Magnuson, M. A., Bell, G. I. Transgenic mice with green fluorescent protein-labeled pancreatic beta -cells. Am J Physiol Endocrinol Metab. 284, E177-E183 (2003).
