Summary

Avaliando a capacidade de secreção de pâncreas Acinar Células

Published: August 28, 2014
doi:

Summary

Isolados ácinos pancreáticos manter a sua morfologia in vivo e atividade e oferecer maneiras poderosas para a monitoração e manipulação de secreção. Este trabalho demonstra como ácinos pode ser isolada a partir do pâncreas do rato, e como as suas capacidades de secreção pode ser avaliada.

Abstract

Células acinares do pâncreas produzir e secretar enzimas digestivas. Estas células são organizadas como um conjunto que forma e partilha uma luz comum. Este trabalho demonstra como a capacidade de secreção dessas células pode ser avaliada por cultura de isolado ácinos. A configuração é vantajosa, uma vez ácinos isolado, que retêm muitas das características do pâncreas exócrino intacto pode ser manipulado e monitorizado mais facilmente do que em todo o animal. Isolamento adequado dos ácinos pancreáticos é um requisito essencial para que a cultura ex vivo irá representar a natureza in vivo dos ácinos. O protocolo demonstra como isolar intacta ácinos do pâncreas do rato. Posteriormente, dois métodos complementares para avaliar a secreção pancreática são apresentados. O ensaio de secreção de amilase serve como uma medida global, enquanto a imagem directa da secreção pancreática permite a caracterização de secreção com uma resolução sub-celular. Coletivamente, as técnicas presented aqui possibilitar um largo espectro de experiências para estudar a secreção exócrina.

Introduction

O pâncreas exócrino constitui a maior parte da massa do pâncreas dos mamíferos e é dedicado à produção e secreção de enzimas digestivas 1. A unidade funcional do pâncreas exócrino, o ácino, é um aglomerado de células epiteliais que formam partes e um lúmen conjunta. Após a estimulação hormonal ou neuronal, as vesículas cheias com enzimas são transportados para a superfície celular apical, fusível com ele e expelir o seu conteúdo para dentro do lúmen 1-3. As enzimas secretadas são, em seguida, drenada por um conjunto de condutas de coalescência para o intestino delgado, onde eles catalisam a quebra dos alimentos em nutrientes.

Este vídeo demonstra como ácinos intactos são isolados a partir de todo o pâncreas, e como a sua capacidade de secreção pode ser avaliada. Usando esta configuração, a secreção pancreática é quantificada através da medição da quantidade relativa de amilase que foi lançado após a estimulação. Alternativamente, a secreção pode ser trabalhada ao vivo através da utilização de diferentessensores e corantes.

A configuração ex vivo de ácinos pancreáticos é vantajoso uma vez que ácinos isolado, que retêm muitas das características dos pâncreas intacto, pode ser manipulado mais facilmente e monitorizados em que o animal inteiro 4-6. Esta configuração foi originalmente desenvolvido no final dos anos 1970 e foi estendido desde para o estudo de vários tecidos exócrinas, como a saliva e glândulas mamárias 3-7. Notavelmente, que permite o estudo da secreção com uma interferência mínima com as organizações celulares complexos destes epitélios polarizados.

Protocol

NOTA: Os procedimentos que envolvem seres animais foram aprovados pelo Comitê de Uso e Cuidado Animal Institucional (IACUC) no Instituto de Ciência Weizmann. Preparação 1 Amostra Isolamento de ácinos pancreáticos Prepare 300 ml de doce de bicarbonato de Krebs-Ringer HEPES (KRBH) médio antes de começar. Misturar NaCl 140 mM, KCl 4,7 mM, 1,16 mM de MgCl2, 1 mM de CaCl2, 11 mM de glucose, 10 mM de HEPES. Adicionar a albumina de soro bovino (BSA)…

Representative Results

Ácinos do pâncreas que foram isolados correctamente exibir uma morfologia estereotipado quando vistas pela luz transmitida. Seus domínios basolateral deve aparecer redonda e sem bolhas. O domínio apical é rodeado por centenas de vesículas secretoras e aparecer de cor mais escura (Figura 2A, B). Os núcleos estão localizados basal para a área vesicular. Detritos e componentes do sistema ductal pancreático e do pâncreas endócrino, que pode ser detectada nos primeiros estádios de isolamento ác…

Discussion

Além disso a cultura ex vivo, configurações alternativas para o estudo da secreção exócrina incluem microscopia intravital e medição de fluidos do ducto pancreático. Microscopia intravital foi mostrado para operar bem na rato glândulas salivares 10. Este método pode gravar a secreção em tempo real no animal intacto, mas é limitada na sua resolução e por os meios para a manipulação do tecido exócrino. Avaliando a secreção através da recolha de fluidos do ducto pancreático foi co…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado por uma doação da BSF EUA-Israel para BS e EDSBS é um titular da cátedra Hilda e Cecil Lewis em Genética Molecular.

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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