Summary

マウスで大網に膵島移植法

Published: January 07, 2019
doi:

Summary

大網移植マウスの島のための方法を紹介します。膵島は、ハイドロゲルと混合され、混合物は糖尿病マウスの大網のポーチに配置されます。血糖値を監視し、免疫組織化学的解析を行っています。

Abstract

膵島移植は、1 型糖尿病の潜在的な治療であると提案されています。最近の説得力のある証拠は、理想的な膵島の血管内注入を示しますので、大網は膵島移植の可能性がある貴重なサイトとして再浮上。この実験では、高品質の膵島の分離と糖尿病の受信者に膵島移植を必要があります。大網への移植には、視覚的によりよく示すことができる手術の手順が必要です。ここでは、このプロシージャの詳細な手順が掲載されています。糖尿病マウスの大網のポーチに混合物を配置する前にゲルと膵島の混合の 2 つのメソッドは以下のとおりです。別のゲルは、さまざまな条件に使用されます。大網の同系の島の受信者を糖尿病マウスの血糖値は 35 日間の監視されました。免疫組織化学的解析を実行する 14 日後は、いくつかの動物が犠牲になった。この前臨床移植アプローチは、臨床移植への翻訳に至るまで予備のデータとして使用できます。

Introduction

国際糖尿病連合 (IDF) によると、糖尿病は現在、203515 億 9200 万人に投影された増加との 3 億 8200 万人を影響します。両方の同種および異種膵島移植、全身性の免疫抑制療法が必要です。免疫のない免疫拒絶反応は移植の損失の2の主要な原因です。インスタントの血液を介した炎症反応 (IBMIR)3,4による移植膵島の損失の重大な問題もあります。ただし、同系のような免疫応答の不在でもまたは自動移植モデル、門脈経由で肝臓に移植する膵島細胞が炎症のためおよび/または貧しい人々 の血液などの好ましくない環境条件に失われました。減らされた酸素や栄養素5,6を供給します。その結果、長期的な代謝機能を確保するために小島が多いほど生着7を減らす最初のセル損失を補うために必要です。

膵島の生着を最適化しようとして、いくつかの代替解剖学的サイト実験を行った結果のよう臨床的に有望なまだ決定的でない8。簡単かつ安全なアクセスを提供するいくつかの代替サイトに対し (e.g皮膚、腎被膜、胃粘膜、眼の前房内) またはより大きい島の大衆のためのより広い面 (e.g。、腹腔内)、生存および生理。移植膵島の代謝のパフォーマンスはまだ限られている、懸念9を維持します。膵島の生着のためのより適切なサイトの検索が進行中です。

大網は膵島移植の早い開発の調査を行い, 島1011,12,13、成功の環境を証明する多くの解剖学的サイト 14。ただし、膵島の門脈内注入になった臨床選択期限一部プロシージャの相対的なシンプルさと動物の初期の成功モデル6。また、一部では、ネガは、これに関連するサイト、特に大規模な早期膵島の損失、フィールドとして実験的膵島移植の初期の頃に以下の理解なり拘束された成熟します。膵島の血管内注入がから遠いことを示す最近の説得力のある証拠と理想的な大網は細胞移植の可能性がある貴重なサイトとして再浮上。

(大網ポーチの形) で大網肝15,16上の相対的な利点を提供しています。血管に富んだ、簡単にアクセス可能です。(必要に応じて) 移植や生検の検索をことができます。小島によって経験される虚血期間は肝臓に比べて減り、大網が不可能である門脈的、門脈圧の上昇、大きなアイレット大衆は合併症を引き起こすことができる比較的受け入れることができます。

20-25 g. 小島受信者がレンダリングされた 250 の線量とストレプトゾトシンの単回投与で糖尿病の体重と生後 6-8 週間の間 c57bl/6 男性マウスを用いた研究でテストされたプロトコルに使用された移植の同系マウス モデルmg/kg の ip。糖尿病の誘導は成功とマウスの血糖値は注射後 24 ミリ モル/L 48 h を超えています、上位 5 日の最低レベルのまま。

同系の小島は、以下のいくつかの変更以前に発行された方法年齢一致ドナーの膵臓から分離しました。簡単に言えば、コラゲナーゼは胆管ではなく胆嚢に注入されました。これは、注入の容易さへの改善として行われていた。コラゲナーゼ注入された培養、組織破壊、密度勾配分離に続いて、純粋な島を取得する手摘み。小島未満 10% 熱不活化の牛胎児血清 (FBS) T175 37 ° C でフラスコを添加した CMRL 1066 培地で一晩培養移植前に 95% の空気-5% CO2

Protocol

本研究で使用されるすべてのマウスは、医療動物センターの広東省から得られました。動物の使用は、倫理審査委員会の深セン第二人民病院、動物福祉の原則によって承認されました。 1 大綱膵島移植 注: このプロトコルには、達成するために 2 人が必要です。 表 1に記載されている手術の材料を組み立てます。カーテンなど使?…

Representative Results

膵臓の post-digestive の状態は、図 1 aに表示されます。精製小島は図 1 bに示します。ジチゾン染色と小島の生存率試験は、図 2のとおりです。大網に膵島移植の主な手順は、図 3のとおりです。大網移植後受信者の血糖値は、図 4のとおりです。移植後の組織?…

Discussion

門脈を介して肝膵島移植はヒトでは、最もよく使われる膵島移植の方法がまだ門脈血栓症と肝脂肪変性17など効率と安全性の懸念があります。最近の研究では、大網肝臓臨床翻訳12,14,18,19の前に実施するより多くの研究ニーズに適切な代わりであるかもしれないことを示します。…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

いくつかのこの作品の作家は一部国立キー R & D 中国プログラム (2017YFC1103704)、三明プロジェクト深圳 (SZSM201412020)、高レベル医療分野建設の深セン (2016031638) のための基金で医学部からの補助金によってサポートされていた深セン科学技術 (JCJY20160229204849975、GJHZ20170314171357556、JCYJ20160425110110658)、健康と家族計画委員会 (SZXJ2017021) の深圳財団の基金。

Materials

Equipment
5 inch (12-13 cm) Scissors RWD Life Science  S12030-11
Fine Forceps RWD Life Science F11010-13
Small wound clips RWD Life Science R33003-01
Acutenaculum RWD Life Science F31044-13
2 pair tissue forceps RWD Life Science  F13023-10
4-0 Suture with needle Chenghe, China 17094
200μl Pipette and tips Gilson PN11
One Touch ultraeasy Basic blood glucose monitoring system   Johnson & Johnson 33391713
razor blade Philips HC1099/15
Material and animals
Pentobarbital Sodium Sigmaaldrich.com P3761 For anesthesia 
Hydrogel  bdbiosciences.com 356234 Basement Membrane Matrix
Fibrin-Thrombin Hydrogel  Baxter.com 1501250 Components clot when mixed
70% Ethanol Yingniu medical, Anhui, China 23170608
Iodophor Lierkang medical technology, Shangdong, China 170521
Normal saline Baxter.com 2B1324
Cephalosporin Lukang medical, Shangdong, China 150303
Cefazolin Baxter.com 2G3508
lubricant eye ointment Major Pharmaceuticals 203964
streptozotocin Sigmaaldrich.com S0130
collagenase Type V Sigmaaldrich.com C9262
CMRL-1066 media celltrans, Wenzhou, China X018D1
histopaque Sigmaaldrich.com 10771 density gradient
PE50 tubing Braintreesci.com PE50 100 FT Polyethylene .023" x .038
Calcein AM Sigmaaldrich.com C1359
Propidium iodide Sigmaaldrich.com P4864
optimal cutting temperature compound (OCT) Tissue-Tek; Miles, Naperville, IL 4583 embedding medium
insulin antibody Cell Signaling Technology, Danvers, MA 01923 8138S
hematoxylin staining media Cell Signaling Technology, Danvers, MA 01923 14166S
eosin staining media Beyotime Biotech, China C0109
DAPI Thermo Fisher Scientific Inc.  D1306
C57Bl/6 Mice Medical Animal Center of Guangdong Province /
Fetal Bovine Serum GE Healthcare Life Sciences SH30084
T175 flasks Falcon 353112
1.5mL Snap-top tubes Axygen MCT-150-C

Referencias

  1. Guariguata, L., et al. Global estimates of diabetes prevalence for 2013 and projections for 2035. Diabetes research and clinical practice. 103 (2), 137-149 (2014).
  2. Bellin, M. D., et al. Potent Induction Immunotherapy Promotes Long-Term Insulin Independence After Islet Transplantation in Type 1 Diabetes. American Journal of Transplantation. 12 (6), 1576-1583 (2012).
  3. Moberg, L., et al. Production of tissue factor by pancreatic islet cells as a trigger of detrimental thrombotic reactions in clinical islet transplantation. The lancet. 360 (9350), 2039-2045 (2002).
  4. Nilsson, B., Ekdahl, K. N., Korsgren, O. Control of instant blood-mediated inflammatory reaction to improve islets of Langerhans engraftment. Current Opinion in Organ Transplantation. 16 (6), 620-626 (2011).
  5. Bellin, M. D., et al. Similar islet function in islet allotransplant and autotransplant recipients, despite lower islet mass in autotransplants. Transplantation. 91 (3), 367-372 (2011).
  6. Bruni, A., Gala-Lopez, B., Pepper, A. R., Abualhassan, N. S., Shapiro, A. J. Islet cell transplantation for the treatment of type 1 diabetes: recent advances and future challenges. Diabetes, metabolic syndrome and obesity: targets and therapy. 7, 211 (2014).
  7. Shapiro, A. J., Pokrywczynska, M., Ricordi, C. Clinical pancreatic islet transplantation. Nature reviews Endocrinology. 13 (5), 268-277 (2017).
  8. Cantarelli, E., Piemonti, L. Alternative transplantation sites for pancreatic islet grafts. Current diabetes reports. 11 (5), 364 (2011).
  9. Cantarelli, E., et al. Murine animal models for preclinical islet transplantation: no model fits all (research purposes). Islets. 5 (2), 79-86 (2013).
  10. Beli, E., et al. Erratum to: CX3CR1 deficiency accelerates the development of retinopathy in a rodent model of type 1 diabetes. J Mol Med (Berl). 95 (5), 565-566 (2017).
  11. Hafner, J., et al. Regional Patterns of Retinal Oxygen Saturation and Microvascular Hemodynamic Parameters Preceding Retinopathy in Patients With Type II Diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 58 (12), 5541-5547 (2017).
  12. Schmidt, C. Pancreatic islets find a new transplant home in the omentum. Nature Biotechnology. 35 (1), 82017 (2017).
  13. Voigt, M., et al. Prevalence and Progression Rate of Diabetic Retinopathy in Type 2 Diabetes Patients in Correlation with the Duration of Diabetes. Exp Clin Endocrinol Diabetes. , (2017).
  14. Baidal, D. A., et al. Bioengineering of an Intraabdominal Endocrine Pancreas. New England Journal of Medicine. 376 (19), 1887-1889 (2017).
  15. Espes, D., et al. Rapid restoration of vascularity and oxygenation in mouse and human islets transplanted to omentum may contribute to their superior function compared to intraportally transplanted islets. American Journal of Transplantation. , (2016).
  16. Berman, D. M., et al. Bioengineering the endocrine pancreas: intraomental islet transplantation within a biologic resorbable scaffold. Diabetes. 65 (5), 1350-1361 (2016).
  17. Delaune, V., Berney, T., Lacotte, S., Toso, C. Intraportal islet transplantation: the impact of the liver micro-environment. Transplant International. 30 (3), 227-238 (2017).
  18. Espes, D., et al. Rapid restoration of vascularity and oxygenation in mouse and human islets transplanted to omentum may contribute to their superior function compared to intraportally transplanted islets. American Journal of Transplantation. 16 (11), 3246-3254 (2016).
  19. Hajizadeh-Saffar, E., et al. Inducible VEGF expression by human embryonic stem cell-derived mesenchymal stromal cells reduces the minimal islet mass required to reverse diabetes. Scientific Reports. 5, (2015).
check_url/es/57160?article_type=t

Play Video

Citar este artículo
Lu, Y., Zou, S., Bertera, S., Bottino, R., Cooper, D. K., Liu, Z., Huang, Y., Wang, C., Hong, C., He, T., Zhang, H., Huo, Q., Fu, H., Cai, Z., Mou, L. A Method for Islet Transplantation to the Omentum in Mouse. J. Vis. Exp. (143), e57160, doi:10.3791/57160 (2019).

View Video