Summary

マウス島の口内皮下白色脂肪組織(ISWAT)移植モデル

Published: February 16, 2020
doi:

Summary

このプロトコルでは、マウスの小口分離および、皮下白色脂肪組織への移植の方法が記載されている。単離された同系マウス島は、基質膜ヒドロゲルを用いてマウスレシピエントに移植される。レシピエントの血糖値をモニターし、そして、血小移植片のヒストロジー分析を行う。

Abstract

膵島移植は、1型糖尿病に対する十分に確立された治療療法である。腎臓カプセルは、げっ歯類モデルにおける小便の移植に最も一般的に使用される部位である。しかし、タイトな腎臓カプセルは、大型動物およびヒトにおける十分な小島の移植を制限する。新しい皮下空間である創尿下白脂肪組織(ISWAT)は、小便座移植にとって潜在的に貴重な部位であることが判明した。このサイトは、他の皮下空間よりも優れた血液供給を有する。また、ISWATは、腎臓カプセルよりも大きな小便の質量を収容し、それに移植することは簡単である。本稿では、同系糖尿病マウスレシピエントのISWAT部位におけるマウスの膵野の分離および移植の手順について説明する。このプロトコルを用いて、マウス膵島を、ISWAT部位の精製された小島を固定するために標準的なコラゲナーゼ消化および基質膜マトリックスヒドロゲルによって単離した。レシピエントマウスの血糖値を100日以上モニタリングした。この座子移植片は、組織学的分析のために移植後100日目に回収した。本稿に記載されているISWATサイトにおける、このサイトにおける小便の移植に関するプロトコルは、簡素で効果的である。

Introduction

国際糖尿病連盟(IDF)1の統計データによると、1型糖尿病(T1DM)の世界的な発生率と罹患率は急速に上昇しています。Islet移植は、T1DM4を治療するための最も有望なアプローチの1つである。エドモントンプロトコル2を用いた臨床島移植で行われた大きなブレークスルーが報告されていたので、5年後のT1DMレシピエントにおける機能性のスチーム移植片生存率は現在約50%3に達する。

これまで、肝臓、腎臓カプセル、脾臓、筋肉内領域、皮下空間、骨髄、およびオーメンタルポーチなどのいくつかの移植部位が実験的なポレット移植5、6、7について検討された。上記のサイトのいくつかは臨床設定8でテストされています。肝臓への小便の移植は現在9の臨床応用において最も広く用いられている方法であるが、この部位を使用する場合に対処すべきいくつかの重要な問題がある。例えば、即時血液媒介性炎症反応(IBMIR)および酸素供給不良10、11によって引き起こされる移植された小島の早期喪失を低減する方法、および必要に応じてこの島移植片を取り出す方法は、肝臓にびらんに局在化するためである。腎カプセルはげっ歯類のレシピエントにとって理想的な部位である可能性があります。しかし、タイトな腎臓カプセルは、ヒトにおける十分な同種間血島の移植を制限し、臨床的に使用される高度に精製されたブタ島の製剤に起因する異種移植に適している可能性があるが5、12。従って、より適した部位を探して、このサイトを、小便の移植が進んでいる。

皮下腔は、そのアクセス性のために、小便座移植のための臨床的に適用可能な部位として使用され得る。しかしながら、皮下空間への小島移植の効率は極めて低く、したがって高血糖13を逆にするために比較的多数の島を必要とする。最近、日本の研究チームは、ISWAT、肝臓14と比較してマウスモデルでの小便移植に優れた新しい皮下サイトを発見しました。ISWATは上胃動脈および静脈を含むので、豊富な血液供給は、小便移植片の再血管再生を保証することができる。本稿では、ISWATにおける同系マウス島の固定に基質膜マトリックスヒドロゲルを用いた容易な移植方法を提案する。このプロトコルは、小便の移植に有効であることが証明されています。

Protocol

この議定書のすべての手続きは、深セン第二人民病院の倫理審査委員会の動物福祉の原則に従った。この座レット移植片のレシピエントとドナーは、広東省医療動物センターから購入した8~10週齢のC57BL/6雄マウスであった。収穫、単離、培養、または収穫した細胞の投与の手順を無菌条件で行った。 1. アイレットの準備 コラゲナーゼV型働き液を調製する。コラゲ…

Representative Results

このプロトコルでは、マウスのマウスの準備と ISWAT サイトへの小便の移植の 2 つの手順が導入されています。第1の手順では、ヒストモメ-1119およびヒストモメ不全-1077および追加の手摘みステップで精製するV型コラゲターゼ溶液を浸透させ、消化した後、単離されたマウス島は移植のために十分に純粋である(図1に示すように)、そして生存率が高い孤立した島を移植に…

Discussion

膵臓膵島移植は、T1DMを治療するための有望な治療法です。この療法の効果は多くの要因によって影響を受け、小便座移植のための最適な部位を選択することは非常に重要である。この小便座移植の理想的な解剖学的部位には、単純な移植、生検、移植片の検索手順に対するアクセス性があります。合併症を減らしました。血糖コントロールの高い成功率;そして、小口移植片15、…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、中国の国家主要R&Dプログラム(2017YFC1103704)広東省の高レベル病院建設のための特別資金(2019年)、深センの三明医学プロジェクト(SZSM201412020)、高レベル基金からの助成金によって支えられました。深センの医療規律建設(2016031638)、深セン科学技術財団(JCJY20160229204849975、GJHZ20170314171714171314171333年、深セン保健家族計画委員会(SZXJ2010102010100年10月20日)中国広東省科学研究財団(A2019218)、中国ポドカルサイエンス財団(2018M633218)。

Materials

0.22 μm Syringe-driven Filter Unit Merck Millipore SLHV033RB
1.5 mL centrifuge tube Axygen MCT-150-C
5 mL Pasteur pipette JingAn Biological, China J00085
5 mL syringe Szboon, China 20170829
50 mL conical tube Corning 430829
5-0 surgical suture sh-Jinhuan, China CR537
60 mL syringe Szboon, China 20170623
75% Ethanol LIRCON, China 9180527
Alexa Fluor 488 donkey anti-mouse IgG(H+L) Invitrogen A21202 Dilution (1:200)
anti-mouse Glucagon antibody Abcam ab10988 Dilution (1:100)
anti-mouse insulin antibody Cell Signaling Technology 3014s Dilution (1:100)
blunt-pointed perfusion needle Oloey, China 005 32G, yellow
BSA Meilune, China MB4219
C57BL/6 Mice Medical Animal Center of Guangdong Province 8~10 weeks
cell culture dish BIOFIL, China TCD000100 General,Non-treated,87.8 mm diameter
centrifuge Thermo Scientific ST16R
cephalosporin Lukang medical, China 150303
CMRL-1066 Sigma-Aldrich C0422
Codos Pet Clipper Szcodos, China CP-8000
collagenase Type V Sigma C9262
DAPI Thermo Fisher D1306
D-hank's buffer Coolaber, China PM5140-10
dithizone Sigma-Aldrich D5130
Dnase I Sigma-Aldrich D4263
Eosin staining media Beyotime Biotech, China C0109
FBS GE Healthcare Life Sciences SH30084
fluorescein diacetate (FDA) Thermo Fisher F1303
fluorescent microscope Leica DMIL
gel-loading pipet tips Corning CLS4884
HBSS Coolaber, China PM5150-10
hematoxylin staining media Cell Signaling Technology 14166S
HISTOPAQUE-1077 Sigma-Aldrich RNBG0522
HISTOPAQUE-1119 Sigma-Aldrich RNBG0536
Hydrogel BD Biosciences 356234 Basement Membrane Matrix
Iodophor LIRCON, China 5190313
light-tight culture dish DVS, China AN-5058548 self-made, glass dish sprayed with black paint
Medical Adhesive Tape Cofoe, China K12001
non-invasive microtweezers RWD Life Science F11033-11 and F12016-15
One Touch ultraeasy Basic blood glucose monitoring system Johnson & Johnson 33391713
ophthalmic scissors RWD Life Science S12012-12 and S11001-08
P/S (penicillin / streptomycin) Gibco 15140-122
pentobarbital sodium Sigma-Aldrich P-010
Propidium iodide Sigma-Aldrich P4864
STZ (streptozotocin) Sigma-Aldrich S0130
Test Strip GenUltimate 100-50
TRITC-conjugated Goat anti-Rabbit IgG(H+L) proteintech SA00007-2 Dilution (1:200)
vascular clamp RWD Life Science R31006-04

References

  1. Cho, N. H., et al. IDF Diabetes Atlas: Global estimates of diabetes prevalence for 2017 and projections for 2045. Diabetes Research and Clinical Practice. 138, 271-281 (2018).
  2. Shapiro, A. M., et al. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. New England Journal of Medicine. 343 (4), 230-238 (2000).
  3. McCall, M., Shapiro, A. M. Update on islet transplantation. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2 (7), 007823 (2012).
  4. Pathak, V., Pathak, N. M., O’Neill, C. L., Guduric-Fuchs, J., Medina, R. J. Therapies for Type 1 Diabetes: Current Scenario and Future Perspectives. Clinical Medicine Insights: Endocrinology and Diabetes. 12, 1179551419844521 (2019).
  5. Bottino, R., Knoll, M. F., Knoll, C. A., Bertera, S., Trucco, M. M. The Future of Islet Transplantation Is Now. Frontiers in Medicine (Lausanne). 5, 202 (2018).
  6. Stokes, R. A., et al. Transplantation sites for human and murine islets. Diabetologia. 60 (10), 1961-1971 (2017).
  7. van der Windt, D. J., Echeverri, G. J., Ijzermans, J. N., Cooper, D. K. The choice of anatomical site for islet transplantation. Cell Transplantation. 17 (9), 1005-1014 (2008).
  8. Addison, P., Fatakhova, K., Rodriguez Rilo, H. L. Considerations for an Alternative Site of Islet Cell Transplantation. Journal of Diabetes Science and Technology. , (2019).
  9. Pepper, A. R., Bruni, A., Shapiro, A. M. J. Clinical islet transplantation: is the future finally now. Current Opinion in Organ Transplantation. 23 (4), 428-439 (2018).
  10. 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).
  11. 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, 211-223 (2014).
  12. Smood, B., Bottino, R., Hara, H., Cooper, D. K. C. Is the renal subcapsular space the preferred site for clinical porcine islet xenotransplantation? Review article. International Journal of Surgery and Medicine. 69, 100-107 (2019).
  13. Luan, N. M., Iwata, H. Long-term allogeneic islet graft survival in prevascularized subcutaneous sites without immunosuppressive treatment. American Journal of Transplantation. 14 (7), 1533-1542 (2014).
  14. Yasunami, Y., et al. A Novel Subcutaneous Site of Islet Transplantation Superior to the Liver. Transplantation. 102 (6), 945-952 (2018).
  15. Rajab, A. Islet transplantation: alternative sites. Current Diabetes Reports. 10 (5), 332-337 (2010).
  16. Ekser, B., Vagefi, P. A. Search for the best site in islet xenotransplantation. International Journal of Surgery and Medicine. 70, 106-107 (2019).
  17. Lu, Y., et al. A Method for Islet Transplantation to the Omentum in Mouse. Journal of Visualized Experiments. (143), e57160 (2019).
  18. Neuman, J. C., Truchan, N. A., Joseph, J. W., Kimple, M. E. A method for mouse pancreatic islet isolation and intracellular cAMP determination. Journal of Visualized Experiments. (88), e50374 (2014).
  19. Zmuda, E. J., Powell, C. A., Hai, T. A method for murine islet isolation and subcapsular kidney transplantation. Journal of Visualized Experiments. (50), e2096 (2011).
  20. Khatri, R., Hussmann, B., Rawat, D., Gurol, A. O., Linn, T. Intraportal Transplantation of Pancreatic Islets in Mouse Model. Journal of Visualized Experiments. (135), e57559 (2018).
  21. Carter, J. D., Dula, S. B., Corbin, K. L., Wu, R., Nunemaker, C. S. A practical guide to rodent islet isolation and assessment. Biological Procedures Online. 11, 3-31 (2009).
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Cite This Article
Peng, Y., Zou, Z., Chen, J., Zhang, H., Lu, Y., Bittino, R., Fu, H., Cooper, D. K. C., Lin, S., Cao, M., Dai, Y., Cai, Z., Mou, L. Inguinal Subcutaneous White Adipose Tissue (ISWAT) Transplantation Model of Murine Islets. J. Vis. Exp. (156), e60679, doi:10.3791/60679 (2020).

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