Summary

评估胰腺腺泡细胞的分泌能力

Published: August 28, 2014
doi:

Summary

孤立的胰腺腺泡保留其在体内的形态和活动,并提供强大的方式进行监控和操作的分泌。这项工作表明如何腺泡可以从小鼠胰腺中分离出来,并且其分泌能力如何进行评估。

Abstract

胰腺腺泡细胞产生和分泌的消化酶。这些细胞被组织成一个集群形成和股关节腔内。这项工作表明了这些细胞的分泌能力可以通过分离的腺泡的培养来评估。该设置是有利的,因为分离的腺泡,其保留了完整的胰腺外分泌的许多特征可被操纵和监控的相比更容易在整个动物。胰腺腺泡适当隔离是一个关键要求,以使体外培养将代表腺泡体内自然。该协议演示了如何从小鼠胰腺分离完好腺泡。随后,两个互补的方法来评估胰腺分泌呈现。淀粉酶的分泌试验作为一个全球性的措施,而胰腺分泌的直接成像可以分泌在亚细胞分辨率的表征。总的来说,所述技术presen泰德在这里让实验广谱学习外分泌。

Introduction

外分泌胰腺构成了大部分的哺乳动物胰腺肿块,并致力于生产消化酶1的分泌。外分泌胰腺腺泡中,该功能单元是上皮细胞形成及股关节腔的集群。当激素或神经元的刺激,囊泡充满酶运输到顶端细胞表面,保险丝用它排出它们的内容到管腔1-3。所述分泌的酶,然后通过聚结组导管进入小肠,在那里它们催化的食物分解成的营养成分被排出。

此视频演示如何完好腺泡从整个胰腺被隔离,以及如何其分泌能力进行评估。采用这种设置,胰腺分泌是通过测量淀粉酶刺激后的被释放的相对量进行定量。或者,分泌可活通过使用不同的成像传感器和染料。

胰腺腺泡的离体的设置是有利的,因为分离的腺泡,其保留了完整的胰腺的许多特征,可以被操纵和监控的相比更容易在整个动物4-6。这种设置最初是在上世纪70年代,是因为延长了几个外分泌组织的研究,如唾液和乳腺3-7。值得注意的是,它允许分泌的与这些极化上皮细胞的复杂的细胞组织的干扰最小的研究。

Protocol

注:涉及受试动物的程序获得批准的机构动物护理和使用委员会(IACUC)在魏茨曼科学研究所。 1,样品制备胰腺腺泡隔离在开始之前,请准备300毫升新鲜的Krebs-Ringer碳酸氢盐HEPES(KRBH)中。搭配140毫米的NaCl,4.7 mM的氯化钾,1.16毫米氯化镁2,1毫米氯化钙2,11毫米的葡萄糖,10毫米肝素钠。添加牛血清白蛋白(BSA)和0.1毫克/毫升大豆胰蛋白酶抑制?…

Representative Results

通过透射光观察时进行了适当分离的胰腺腺泡显示一个刻板的形态。其基底领域应该会出现一轮且无泡的。顶域是由几百个分泌囊泡包围并显示在颜色( 图2A,B)的更暗。细胞核位于基底的水泡区域。细胞碎片和内分泌胰腺,其可以在腺泡隔离( 图2C,D)的早期阶段被检测到的胰腺导管系统和部件,应该是从最后腺泡悬浮缺席( 图2A,B)。隔离不当,可能?…

Discussion

除了 ​​在体外培养,为外分泌腺分泌的研究替代性设置包括从胰管液的活体显微镜和测量。活体显微镜结果表明在小鼠唾液腺10井进行操作。这个方法可以记录分泌实时的完整动物,但在其分辨率和由所述用于操纵外分泌组织被限制。通过从胰管收集体液评估分泌麻醉大鼠11来实现的。然而,由于胰管插管是极其困难的,这种方法很少使用。

这些设?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这个工作是由来自美国,以色列边防军的赠款,以BS和EDSBS是分子遗传学的希尔达和塞西尔·刘易斯教授主持的一个义不容辞的责任。

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).
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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).

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