Summary

Lepr<sup> Db</sup> Tip 2 Diyabet Fare Modeli: Bozulmamış Islets Of Pankreas Adacık İzolasyonu ve Canlı hücre 2-Foton Görüntüleme

Published: May 11, 2015
doi:

Summary

We present here a protocol for the isolation of islets from the mouse model of type 2 diabetes, Leprdb and details of a live-cell assay for measurement of insulin secretion from intact islets that utilizes 2 photon microscopy.

Abstract

Tip 2 diyabet 2013 yılında 382 milyon kişiyi etkileyen kronik bir hastalıktır, ve, son 2 yıl boyunca. 2035 1 ile 592.000.000 açıkça 2 kurulmuştur tip 2 diyabette beta hücre disfonksiyonu rolünü artması bekleniyor. Araştırma ilerleme pankreas adacık izolasyonu için yöntemler gerektirmiştir. Adacık izolasyon protokolü yabani tip ve diyabetik Lepr db (db / db) fareler, hem izole adacıklar verim ve kalitesini artırmak için bazı değişikliklerle, hisseleri burada diğer gruplardan protokolleri ile birçok ortak adımlar sundu. Bir canlı hücre 2-foton görüntüleme yöntemi, daha sonra adacıklara olan insülin salgılanmasının kontrol araştırmak için kullanılabileceğini sunulmuştur.

Introduction

hastalıkta p-hücresi işlev bozukluğu rolü yaygın 3,4 kabul edilmiştir. Böyle MIN6 ve INS-1 gibi hücre hatları beta hücre davranış biyolojisinin anlaşılmasında yararlı araçlardır. Bununla birlikte, insülin salgılanmasının fizyolojik kontrol Langerhans adacıklarında içinde yer alır. Bu adacıklar sıkıca paketlenmiş beta hücreleri binlerce yanı sıra kan damarları ve diğer endokrin hücre tiplerini içerir. Adacık içinde bu ortam insülin salgılanmasını etkiler ve diyabette önemli olması muhtemeldir. Bu nedenle, insülin sekresyonunun fizyolojik kontrol ve hastalığın patofizyolojisi anlamak için, sağlam adacıklar çalışma gereklidir.

Adacık izolasyonu

Tip 2 diyabetli hastaların özellikle insan adacıklarında Canlı insan adacık ve elde etmek güçtür. Buna ek olarak, insan adacıklar deneysel moleküler manipülasyon için kısıtlı imkanları vardır. Araştırmacılar bu nedenle kullanılan adresHayvanlar ve tip 2 diyabet hayvan modellerinden sağlar. Böyle bir hastalık modeli, db / db faredir. Bu modeller yakından insan hastalığı 5,6 paralellikler bir fenotip ilerlemesi ile tip 2 diyabete kendiliğinden mutasyon olduğunu. diyabetik db / db farelerde adacık izolasyonu için burada sunulan protokol daha iyi verim, saflaştırma ve gelişmiş adacık hayatta kalmak için bazı iyileştirmeler ile diğer gruplarla ortak birçok adım vardır.

2 foton görüntüleme

Burada anlatılan canlı hücre 2-foton tahlil sayısını ölçmek ve 7 ve yabani tip diyabetik 8,9 adacıklar birçok hücrelerinden insülin tek içeren granüllerin özelliklerini değerlendirmek için araştırmacılar sağlar.

Protocol

NOT: Tüm mevcut deneyler (Queensland Üniversitesi, Anatomik Biosciences Etik Kurul tarafından onaylanan) University of Queensland yerel hayvan etiği prosedürlere göre yapılmıştır. 1. Adacık İzolasyonu Reaktif hazırlama Enzim karışımı Pankreas sindirimi için Liberase® ve kollajenaz tip IV'ün bir karışımının kullanılması. (Termolisin düşük) Liberase® TL DMEM, 26 ml (Dulbecco Modified Eagle Medium) ile 5 mg 1 vial seyreltilir. </li…

Representative Results

Adacık verimi ve arıtma Normal bir vahşi tip fare, yaklaşık 200 adacık beklenmektedir. Sağlıklı adacıklar yuvarlak, parlak bir görünüm ve pürüzsüz bir sınır var. Bir altında sindirilmiş toplu az adacıklar ve asiner hücre ekli adacıklar (Şekil 3) sahipken aşırı sindirilmiş izolasyon toplu genellikle küçük ve bulanık adacıklar vardır. Daha iyi glisemik fareler 100'ün altında (saydam bir görünüme sahip daha küçük adacıklar var köt…

Discussion

adacık izolasyonu en kritik faktör pankreasın ilk perfüzyon ise; Bir altında oldukça düşük adacık verim pankreas sonuçları perfüze. Diğer faktörler de bu sindirim zaman ve kısmen perfüzyon seviyesinin telafi olabilir çalkalama düzeyi gibi izolasyon kalitesini etkiler. Örneğin, tam olarak perfüze pankreas hafifçe çalkalama sırasında bir küçük pankreas daha çalkalanarak ~ 20 dakika sindirim gerektirebilir sindirilmiş aksine, 18 dakika, 30 saniye ~ 37 ° C'de inkübe edilmesi gerekecektir…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported by an Australian Research Council Grant DP110100642 (to PT) and National Health and Medical Research Council Grants APP1002520 and APP1059426 (to PT and HYG).

Materials

Name of Reagent/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Liberase TL 5mg Roche -5401020001
Collagenase type IV-1g Gibco-Life Technologies 17104-019
Histopaque 1077 500ml Sigma Aldrich 10771
RPMI 1640 Medium (10X) 1L Sigma Aldrich R1383 to prepare isolation media
RPMI 1640 (1X) 500ml Gibco-Life Technologies 21870-076 to prepare cultured media
Penicillin-Streptomycin 100ml Gibco-Life Technologies 15140-122 to prepare cultured media 
Fetal bovine serum 500ml Gibco-Life Technologies 10099-141 to prepare cultured media
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) Gibco-Life Technologies 11966-025 to dilute the liberase
Metamorph program Molecular Devices, USA to analyze the 2-photon images

Referências

  1. Guariguata, L., et al. Global estimates of diabetes prevalence for 2013 and projections for 2035. Diabetes Research and Clinical Practice. 103, 137-149 (2014).
  2. Ashcroft, F. M., Rorsman, P. Diabetes mellitus and the beta cell: The last ten years. Cell. 148, 1160-1171 (2012).
  3. Weir, G. C., Bonner-Weir, S. Five stages of evolving beta-cell dysfunction during progression to diabetes. Diabetes. 53, S16-S21 (2004).
  4. Kjorholt, C., Akerfeldt, M. C., Biden, T. J., Laybutt, D. R. Chronic hyperglycemia, independent of plasma lipid levels, is sufficient for the loss of beta-cell differentiation and secretory function in the db/db mouse model of diabetes. Diabetes. 54, 2755-2763 (2005).
  5. Wang, Y. W., et al. Spontaneous type 2 diabetic rodent models. Journal of Diabetes Research. , (2013).
  6. Hummel, K. P., Dickie, M. M., Coleman, D. L. Diabetes a new mutation in mouse. Science. 153, 1127-1128 (1966).
  7. Do, O. H., Low, J. T., Gaisano, H. Y., Thorn, P. The secretory deficit in islets from db/db mice is mainly due to a loss of responding beta cells. Diabetologia. 57, 1400-1409 (2014).
  8. Low, J. T., et al. Glucose principally regulates insulin secretion in mouse islets by controlling the numbers of granule fusion events per cell. Diabetologia. 56, 2629-2637 (2013).
  9. Takahashi, N., Kishimoto, T., Nemoto, T., Kadowaki, T., Kasai, H. Fusion pore dynamics and insulin granule exocytosis in the pancreatic islet. Science. 297, 1349-1352 (2002).
  10. Low, J. T., et al. Insulin secretion from beta cells in intact mouse islets is targeted towards the vasculature. Diabetologia. 57, 1655-1663 (2014).
  11. Pologruto, T. A., Sabatini, B. L., Svoboda, K. ScanImage: flexible software for operating laser scanning microscopes. Biomedical Engineering Online. 2, 13 (2003).

Play Video

Citar este artigo
Do, O. H., Low, J. T., Thorn, P. Leprdb Mouse Model of Type 2 Diabetes: Pancreatic Islet Isolation and Live-cell 2-Photon Imaging Of Intact Islets. J. Vis. Exp. (99), e52632, doi:10.3791/52632 (2015).

View Video