Summary

Kalsiyum Görüntüleme amacı, Hücre Yaralanma Ölçümler ve Adenoviral Enfeksiyon için Pankreas Asiner Hücreleri hazırlanması

Published: July 05, 2013
doi:

Summary

Biz fizyolojik ve patolojik ilgili uyaranlara ile asiner hücre kalsiyum sinyalleri ve hücresel hasarı incelemek amacıyla bir fare fare pankreas asiner hücre hazırlama tekrarlanabilir bir yöntem açıklanmaktadır. Bu hücrelerin, adenoviral enfeksiyon için bir yöntem de sağlanmaktadır.

Abstract

Pankreas asiner hücre ekzokrin pankreasın ana parankimal hücre ve pankreatik kanal içine pankreatik enzimlerin salgılanmasını birincil rol oynar. Ayrıca pankreatit başlatılması için bir sitedir. Burada bütün pankreas dokusu ve hücre içi kalsiyum sinyallerinden asiner hücreler izole nasıl tarif ölçülür. Buna ek olarak, in vitro olarak hücre hasarının neden asinar koşullarında, Adeno yapıları bu hücreleri transfekte etmek, ve daha sonra laktat dehidrojenaz, hücre hasarının işareti olan kaçak ölçme teknikleri tarif eder. Bu teknikler asiner hücre fizyolojisi ve patolojisi karakterize etmek için güçlü bir araç sağlar.

Introduction

Sitozolik kalsiyum dinamik değişiklikler fizyolojik hem de patolojik asiner hücre olayları için gereklidir. Kalsiyumun bu farklı etkileri 1 sinyal kalsiyum farklı mekansal ve zamansal desen kaynaklandığı düşünülmektedir. Örneğin, asinar hücreden enzim ve sıvı salgılamadan yerine 2 alır apikal kutbunun bir kısıtlı bölge kalsiyum sivri bağlantılıdır. Buna karşılık, yoğun olmayan salınımlı kalsiyum sinyalleri tarafından izlenen bir küresel dalga kalsiyum akut pankreatit 3,4 yol patolojik erken olayları ile ilişkilidir. Bu içi asiner proteaz aktivasyonu, düşük enzim salgılanmasını ve asiner hücre hasarı içerir. Bizim laboratuvar in vivo ve in vitro 5-7 hem hastalığına yol bu erken patolojik olayları incelemek için izole pankreas acini kullanır. Burada ayrıntılı olarak açıklanan yöntemler cy ölçmek amacıyla birincil asiner hücrelerin izolasyonu tariftosolic kalsiyum düzeyleri ve hücre hasarı. Bu hücrelerin, adenoviral enfeksiyon için bir yöntem de sağlanmaktadır.

Protocol

1. Kalsiyum Görüntüleme için Pankreas Asiner Hücreleri hazırlanması 20 mM HEPES, 95 mM NaCI, 4.7 mM KCI, 0.6 mM MgCl2, 1.3 mM CaCl2, 10 mM glükoz, 2 mM glutamin, 1 x ve en az Eagle ortamının esansiyel olmayan amino asitler ihtiva eden HEPES inkübasyon tamponu hazırlayın. NaOH ile pH 7.4 'e ayarlayın, nihai çözelti. HEPES kuluçka tampon maddesi (yukarıda tarif edilmiştir), 25 ml BSA (% 1 w / v son) eklenerek bir BSA inkübasyon tamponu hazırlayın. <…

Representative Results

Fizyolojik uyarıcıya tepki olarak hücre kalsiyum asinar ölçümlerinin bir örneği Şekil 3'te verilmektedir. Acinar hücreleri kalsiyum ile yüklenen boya Fluo-4 ve asetilkolin analog karbakol (CCh, 1 uM) ile perfüze) 8. Hücreler, apikal bölgedeki başlatır ve bazolateral bölge 3,9 ile yayılan bir kalsiyum dalga şeklinde verdi. Şekil 3B gösterilen Temsilcisi iz yaygın olarak 1 mcM karbakol ile gözlenen tipik tepe-plato desen göstermektedir. Te…

Discussion

Hücre izolasyonu yöntemi ve sonraki deneyleri pankreas fizyolojik ve patofizyolojik özellikleri incelemek için hangi ile güçlü araçlar temsil burada tasvir. Dağınık pankreas asiner hücreleri izole etmek için yöntemi ilk kez 1972 11 Amsterdam ve Jamieson tarafından tanımlanmıştır. Burada sunulan yöntem Van Acker ve arkadaşları 12 tarafından tarif daha yeni izolasyon yöntemleri uyarlanmıştır. Bu tekniklerin son derece tekrarlanabilir ve kolay öğrenilen olmasına rağmen, …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma Sağlık Hibe DK083327 ve DK093491 bir Ulusal Sağlık Enstitüleri (SZH için) tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalogue Number Comments
Mice NCI N/A Male 20-30 grams; virtually any strain should yield comparable results.
HEPES American Bioanalytical AB00892
Sodium Chloride J.T. Baker 3624-05
Potassium Chloride J.T. Baker 3040-01
Magnesium Chloride Sigma M-8266
Calcium Chloride Fischer C79
Dextrose J.T. Baker 1916-01
L-Glutamine Sigma G-8540
1X minimum Eagle’s medium non-essential amino acid mixture Gibco 11140-050
Sodium Hydroxide EM SX0593
Bovine Serum Albumin Sigma A7906
Collagenase Worthington 4188
Soybean Trypsin Inhibitor Sigma T-9003
Carbon Dioxide Matheson Gas 124-38-9
125 ml Erlenmeyer plastic flask Crystalgen 26-0005
Dissection kit Fine Science Tools 14161-10
70% Ethanol LabChem LC222102
P1000, P100, P10 pipettes Gilson FA10005P
Weighing boat Heathrow Scientific HS1420A
Plastic transfer pipettes USA Scientific 1020-2500
15 ml conical tubes BD Falcon 352095
50 ml conical tubes BD Falcon 352070
1.5 ml micro-centrifuge tube Fisher 05-408-129
0.65 ml micro-centrifuge tube VWR 20170-293
22 x 22 mm glass coverslips Fisher 032811-9
Nitric Acid Fischer A483-212
Hydrochloric Acid Fischer A142-212
Deionized water N/A N/A
18 x 18 mm coverslips Fischer 021510-9
Laboratory film Parafilm PM-996
Fluo-4AM Invitrogen F14201
Dimethylsulfoxide Sigma D2650
Luer lock Becton Dickinson 932777
60 ml syringe BD Bioscience DG567805
23 ¾ gauge needle BD Bioscience 9328270
PE50 tubing Clay Adam PE50-427411
Flat head screwdriver N/A N/A
DMEM F-12, no Phenol Red Gibco 21041-025
30.5 gauge needle BD Bioscience 305106
5 CC syringe BD Bioscience 309603
25 ml Erlenmeyer flask Fischer FB50025
Nylon mesh filter Nitex 03-150/38 150 μm pore size
48 well tissue culture plate Costar 3548
96 well tissue culture plate Costar 3795
6 well tissue culture plate Costar 3506
Liquid nitrogen Matheson Gas 7727-37-9
Cytotoxicity assay kit Promega G1782
Adeno-GFP N/A N/A Gift from J. Williams
Equipment
Ring stand with clamps United Scientific SET462
Perifusion chamber N/A N/A Designed by S.Z.H and colleagues at Yale University
Vacuum line Manostat 72-100-000
Water bath with shaker Precision Scientific 51220076
Confocal microscope Zeiss LSM 710
BioTek Synergy H1 plate reader BioTek 11-120-534
Tissue culture hood Nuaire NU-425-600
Tissue culture Incubator Thermo 3110

References

  1. Toescu, E. C., Lawrie, A. M., Petersen, O. H., Gallacher, D. V. Spatial and temporal distribution of agonist-evoked cytoplasmic Ca2+ signals in exocrine acinar cells analysed by digital image microscopy. Embo J. 11, 1623-1629 (1992).
  2. Ito, K., Miyashita, Y., Kasai, H. Micromolar and submicromolar Ca2+ spikes regulating distinct cellular functions in pancreatic acinar cells. Embo J. 16, 242-251 (1997).
  3. Husain, S. Z., et al. The ryanodine receptor mediates early zymogen activation in pancreatitis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 14386-14391 (2005).
  4. Raraty, M., et al. Calcium-dependent enzyme activation and vacuole formation in the apical granular region of pancreatic acinar cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 13126-13131 (2000).
  5. Orabi, A. I., et al. Dantrolene mitigates caerulein-induced pancreatitis in vivo in mice. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 299, G196-G204 (2009).
  6. Shah, A. U., et al. Protease Activation during in vivo Pancreatitis is Dependent upon Calcineurin Activation. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. , (2009).
  7. Muili, K. A., et al. Pharmacologic and genetic inhibition of calcineurin protects against carbachol-induced pathologic zymogen activation and acinar cell injury. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. , (2012).
  8. Orabi, A. I., et al. Ethanol enhances carbachol-induced protease activation and accelerates Ca2+ waves in isolated rat pancreatic acini. J. Biol. Chem. 286, 14090-14097 (2011).
  9. Nathanson, M. H., Padfield, P. J., O’Sullivan, A. J., Burgstahler, A. D., Jamieson, J. D. Mechanism of Ca2+ wave propagation in pancreatic acinar cells. J. Biol. Chem. 267, 18118-18121 (1992).
  10. Reed, A. M., et al. Low extracellular pH induces damage in the pancreatic acinar cell by enhancing calcium signaling. J. Biol. Chem. 286, 1919-1926 (2011).
  11. Amsterdam, A., Jamieson, J. D. Structural and functional characterization of isolated pancreatic exocrine cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 69, 3028-3032 (1972).
  12. Van Acker, G. J., et al. Tumor progression locus-2 is a critical regulator of pancreatic and lung inflammation during acute pancreatitis. J. Biol. Chem. 282, 22140-22149 (2007).
  13. Ito, K., Miyashita, Y., Kasai, H. Kinetic control of multiple forms of Ca(2+) spikes by inositol trisphosphate in pancreatic acinar cells. J. Cell Biol. 146, 405-413 (1999).
  14. Leite, M. F., Burgstahler, A. D., Nathanson, M. H. Ca2+ waves require sequential activation of inositol trisphosphate receptors and ryanodine receptors in pancreatic acini. Gastroenterology. 122, 415-427 (2002).
  15. Paredes, R. M., Etzler, J. C., Watts, L. T., Zheng, W., Lechleiter, J. D. Chemical calcium indicators. Methods. 46, 143-151 (2008).
  16. Schild, D., Jung, A., Schultens, H. A. Localization of calcium entry through calcium channels in olfactory receptor neurones using a laser scanning microscope and the calcium indicator dyes Fluo-3 and Fura-Red. Cell Calcium. 15, 341-348 (1994).
  17. Saluja, A. K., et al. Secretagogue-induced digestive enzyme activation and cell injury in rat pancreatic acini. Am. J. Physiol. 276, 835-842 (1999).
  18. Husain, S. Z., et al. Ryanodine receptors contribute to bile acid-induced pathological calcium signaling and pancreatitis in mice. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. , (2012).
  19. Gurda, G. T., Guo, L., Lee, S. H., Molkentin, J. D., Williams, J. A. Cholecystokinin activates pancreatic calcineurin-NFAT signaling in vitro and in vivo. Mol. Biol. Cell. 19, 198-206 (2008).
check_url/kr/50391?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Orabi, A. I., Muili, K. A., Wang, D., Jin, S., Perides, G., Husain, S. Z. Preparation of Pancreatic Acinar Cells for the Purpose of Calcium Imaging, Cell Injury Measurements, and Adenoviral Infection. J. Vis. Exp. (77), e50391, doi:10.3791/50391 (2013).

View Video