Summary

Het beoordelen van de Secretory Capaciteit van Pancreatic acinuscellen

Published: August 28, 2014
doi:

Summary

Geïsoleerde pancreas acini behouden hun in vivo morfologie en activiteit en bieden krachtige mogelijkheden voor het monitoren en manipuleren secretie. Dit werk toont hoe acini kan worden geïsoleerd uit de muis alvleesklier en hoe hun secretoire capaciteit kan worden beoordeeld.

Abstract

Acinaire cellen produceren en uitscheiden spijsverteringsenzymen. Deze cellen zijn georganiseerd als een cluster, die een gezamenlijke lumen vormt en aandelen. Dit werk laat zien hoe de secretoire capaciteit van deze cellen kan worden bepaald door de cultuur van geïsoleerde acini. De opstelling is voordelig aangezien geïsoleerd acini, die vele eigenschappen van de intacte exocriene pancreas behouden kunnen worden gemanipuleerd en gecontroleerd gemakkelijker dan in het gehele dier. Een goede isolatie van pancreatische acini is een eerste vereiste zodat het ex vivo kweken van de in vivo aard van de acini vertegenwoordigt. Het protocol laat zien hoe intact acini isoleren van de muis pancreas. Vervolgens twee complementaire methoden voor de evaluatie pancreassecretie worden gepresenteerd. De amylase secretie assay dient als een globale maat, terwijl de directe beeldvorming van de pancreas secretie kan de karakterisering van afscheiding bij een sub-cellulaire resolutie. Gezamenlijk de technieken presented hier staat een breed spectrum van experimenten exocriene secretie bestuderen.

Introduction

De exocriene pancreas vormt meeste van de massa van de pancreas van zoogdieren en is gewijd aan de productie en secretie van spijsverteringsenzymen 1. De functionele eenheid van de exocriene pancreas, de acinus is een cluster van epitheliale cellen die een gemeenschappelijke lumen vormt en aandelen. Bij hormonale neuronale stimulatie, zijn blaasjes gevuld met enzymen getransporteerd naar het apicale celoppervlak, zekering met het verdrijven en de inhoud ervan in het lumen 1-3. Het uitgescheiden enzymen worden vervolgens afgevoerd door een coalescentie aantal kanalen in de dunne darm, waar ze katalyseren de afbraak van voedsel in voedingsstoffen.

Deze video laat zien hoe intact acini worden geïsoleerd van de gehele alvleesklier en hoe hun secretoire capaciteit kan worden beoordeeld. Met behulp van deze opstelling wordt pancreassecretie gekwantificeerd door het meten van de relatieve hoeveelheid amylase die werd uitgebracht na stimulatie. Alternatief kan secretie live afgebeeld door het gebruik van verschillendesensoren en kleurstoffen.

De ex vivo opstart pancreatische acini is voordelig omdat geïsoleerd acini, die vele eigenschappen van de intacte alvleesklier behouden kan worden gemanipuleerd en gecontroleerd gemakkelijker dan in het gehele dier 4-6. Deze opstelling werd oorspronkelijk ontwikkeld in de late jaren 1970 en was sinds verlengd voor de studie van verscheidene exocriene weefsels zoals het speeksel en borstklieren 3-7. Met name is het mogelijk de studie van secretie met minimale interferentie met de complexe cellulaire organisatie van deze gepolariseerde epitheel.

Protocol

OPMERKING: De procedures waarbij proefdieren zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC) aan het Weizmann Institute of Science. 1 Monstervoorbereiding Isolatie van pancreatische acini Bereid 300 ml vers Krebs-Ringer bicarbonaat HEPES (KRBH) medium voordat u begint. Meng 140 mM NaCl, 4,7 mM KCl, 1,16 mM MgCl2, 1 mM CaCl2, 11 mM glucose, 10 mM HEPES. Voeg runderserumalbumine (BSA) en 0,1 mg / ml sojaboontrypsineremmer (…

Representative Results

Pancreas acini die goed werden geïsoleerd weer een stereotype morfologie wanneer het voor een licht. Hun basolateral domeinen moeten verschijnen rond en zonder blaasjes. De apicale domein wordt omgeven door honderden secretorische blaasjes en donkerder van kleur (Figuur 2A, B). De kernen liggen basale aan de vesiculaire gebied. Celafval en onderdelen van de pancreas ductaal systeem en de endocriene pancreas, dat kan worden gedetecteerd in een vroeg stadium van acini isolatie (figuur 2C, D),</st…

Discussion

Naast het ex vivo kweken, alternatieve opstellingen voor de studie van exocriene secretie omvatten intravitale microscopie en meting van vloeistoffen uit de ductus pancreaticus. Intravitale microscopie bleek goed werken in de muis speekselklieren 10. Deze werkwijze kan opnemen secretie in real time in het intacte dier, maar is beperkt in de resolutie en de middelen voor het manipuleren van de exocriene weefsel. Beoordelen van afscheiding door het verzamelen van vloeistoffen uit de ductus pancreaticus…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dit werk werd gefinancierd door een subsidie ​​van de VS en Israël BSF BS en EDSBS is een taak van de Hilda en Cecil Lewis leerstoel in Molecular Genetics.

Materials

ICR mice Harlan Any strain will do
HBSS Sigma Aldrich H8264 Can substitude for KRB
BSA Sigma Aldrich A7906 Fraction V
Trypsin inhibitor Sigma Aldrich T9003
Collagenase XI  Sigma Aldrich C0130
Nylon mesh BD Falcon 352360 70-100µm
Amylase infinity reagent  Thermo TR25421
CCK Sigma Aldrich C2175
FM4-64 Lifetechnologies F34653 Diluted to 16µM
20mL scintillation vial Sigma Aldrich Z190527
DeltaVision system  Applied Precision Consisting of an inverted microscope IX71 equipped with 60x/1.4 or 100x/1.3 objectives (Olympus)
Zeiss 510 or 710 confocal microscope Zeiss 60x/1.4 or 100x/1.4 objectives 
Ultra Microplate reader BioTek ELx808

References

  1. Williams, J. A. Regulation of pancreatic acinar cell function. Current Opinion in Gastroenterology. 22, 498-504 (2006).
  2. Schnekenburger, J., et al. The role of kinesin, dynein and microtubules in pancreatic secretion. Cellular and Molecular Life Sciences : CMLS. 66, 2525-2537 (2009).
  3. Geron, E., Schejter, E. D., Shilo, B. Z. Directing exocrine secretory vesicles to the apical membrane by actin cables generated by the formin mDia1. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110, 10652-10657 (2013).
  4. Amsterdam, A., Jamieson, J. D. Structural and functional characterization of isolated pancreatic exocrine cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 69, 3028-3032 (1972).
  5. Williams, J. A., Korc, M., Dormer, R. L. Action of secretagogues on a new preparation of functionally intact, isolated pancreatic acini. The American journal of physiology. 235, 517-524 (1978).
  6. Jerdeva, G. V., et al. Actin and non-muscle myosin II facilitate apical exocytosis of tear proteins in rabbit lacrimal acinar epithelial cells. Journal of Cell Science. 118, 4797-4812 (2005).
  7. Menozzi, D., Jensen, R. T., Gardner, J. D. Dispersed pancreatic acinar cells and pancreatic acini. Methods in Enzymology. , 192-271 (1990).
  8. Bi, Y., Williams, J. A. A role for Rho and Rac in secretagogue-induced amylase release by pancreatic acini. Am J Physiol Cell Physiol. 289, C22-C32 (2005).
  9. Palade, G. Intracellular aspects of the process of protein synthesis. Science. 189, 867 (1975).
  10. Masedunskas, A., et al. Role for the actomyosin complex in regulated exocytosis revealed by intravital microscopy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108, 13552-13557 (2011).
  11. Petersen, H., Grossman, M. I. Pancreatic exocrine secretion in anesthetized and conscious rats. The American Journal of Physiology. 233, E530-E536 (1977).
  12. Riedl, J., et al. Lifeact: a versatile marker to visualize F-actin. Nat Methods. 5, 605-607 (2008).
  13. Porat-Shliom, N., Milberg, O., Masedunskas, A., Weigert, R. Multiple roles for the actin cytoskeleton during regulated exocytosis. Cellular and Molecular Life Sciences : CMLS. 70, 2099-2121 (2013).
check_url/kr/51799?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Geron, E., Schejter, E. D., Shilo, B. Assessing the Secretory Capacity of Pancreatic Acinar Cells. J. Vis. Exp. (90), e51799, doi:10.3791/51799 (2014).

View Video