Summary

マウスの膵島細胞ベースの糖尿病誘発環境化学物質のスクリーニング

Published: June 25, 2018
doi:

Summary

ここで潜在的な糖尿病誘発異物化学物質を識別するために、化学物質によって ROS の帰納法をスクリーニングするためのマウスの膵島細胞を分離するためのプロトコルを提案する.

Abstract

人間や動物の特定の環境化学物質への暴露は、2 型糖尿病 (2 型糖尿病) の開発につながる膵臓 β 細胞の細胞損傷を引き起こす発見されています。化学的に誘導 β 細胞障害のメカニズムが明白でなく、複雑になる可能性があります、1 つの定期的な発見は、これらの化学物質への損傷を引き起こす過剰な活性酸素種 (ROS) の生成につながる酸化ストレスを誘発します。β 細胞。C57bl/6 マウスの膵島細胞および 96 ウェルの細胞培養プレートに培養膵島細胞は、潜在的な糖尿病誘発環境化学物質を識別するに分離されました。膵島細胞が化学物質を投与し、2′, 7′-ジクロルフルオレッセン (DCFH-DA) 蛍光色素による活性酸素生成が検出されました。このメソッドを使用すると、我々 は [] ピレン (BaP) やポリ塩化ビフェニル (Pcb) そのビスフェノール A (BPA)、ベンゾを発見、彼らは潜在的膵島細胞の損傷を引き起こす可能性があります示唆 ROS の高レベルを引き起こすことができます。このメソッドは、糖尿病誘発物質をスクリーニングするために役立ちます。さらに、培養された膵島細胞膵臓細胞に毒性を化学的に誘導の in vitro解析の適応もあります。

Introduction

2 型糖尿病の有病率の増加は、近年公衆衛生1に深刻な脅威に地球規模の健康危機をなっています。多くの要因が見つかっている間、2 型糖尿病の開発にリンク作因的に定期的な示唆これらの要因の 1 つの一般的な収束点である過剰な活性酸素2の世代につながる酸化ストレス誘導,3

Pcb、ダイオキシン、BaP など環境化学物質の広いスペクトルは、膵 β 細胞の機能を損なうし、インスリン抵抗性と 2 型糖尿病4につながる可能性のある酸化ストレスを誘導するために発見されています。活性酸素の生理学的なレベルでは、細胞機能に重要な役割を果たしている、抗酸化システムの容量を超える ROS への暴露細胞/組織に損傷の結果、5疾患に 。膵 β 細胞抗酸化酵素の低レベルを表現、従って酸化ストレスを介した損傷67のための敏感なターゲット。ストレスによる膵細胞機能不全5が発生する活性酸素の高レベルへの慢性露出が示されている8の肝臓や脂肪組織でのインスリン抵抗性と同様。

このプロジェクトの全体的な目標は、膵臓の細胞内活性酸素の誘導に基づく彼らの糖尿病誘発電位のスクリーン化学物質に細胞ベースのアッセイを開発することです。膵臓は、代謝解毒を欠いているし、異物による損傷6,7の重要なターゲットであります。したがって、膵臓細胞で生成された ROS を直接測定することにより、この試金は化学的に誘導膵損傷の直接近似を提供しなければなりません。このメソッドを開発するには、マウス膵ランゲルハンス島の分離、化学物質、細胞培養条件下で分離膵島を培養し、読み出しとして化学誘導活性酸素生成を利用します。この手順はシンプルで孤立した小島に ROS を誘発する化学物質を識別するに効果的膵臓体外に固有の毒性発現機構の解明にはさらに開発できます。

Protocol

すべての動物実験は、すべての関連するガイドライン、規制、規制機関に準拠して実行されました。例示されているプロトコルは、指導と承認機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC)、テキサス A & M 研究所のゲノム医学の下で行った。 1. ソリューションの準備 ダブル蒸留 H2O, 1 x 10 x ハンクのバランスの取れた塩溶液を希釈し、4 ° C で保存 HEPES (10 mM)…

Representative Results

健全な分離膵島の顕微鏡写真に示す図 2小島が (ただし、サイズ均一性ひずみに異なります) サイズを比較的均一に円形または楕円形をしています。次に膵島を分離し、文化島のインスリン分泌を刺激することでの in vitroアッセイにおける膵島機能を調べた。3.3 〜 16.7 mM グルコース9による C57BL/6 マウス孤立島から情報科?…

Discussion

環境化学物質への曝露を示唆している証拠の蓄積 2 型糖尿病の開発の重要な役割を果たしています。化学物質による活性酸素は、2 型糖尿病の発展に貢献する潜在的な病因因子として認識されています。人間は、生体異物の化学薬品の広い範囲にさらされている、膵毒性物質を効果的に識別し、膵臓の細胞に固有の毒性のメカニズムを調査する新しい研究技術のための大きい必要があります?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、CREH センター主催 NIEHS、国家自然科学基金の中国 (第 31572626) からパイロット プロジェクトの助成金によって支えられました。

Materials

10×Hank’s balanced salt solution  GIBCO 14185-052
Collagenase Type 4 Worthington Biochemical Corporation CLS-4
polysucrose/sodium diatrizoate solution  Sigma 10771
2’,7’-dichlorofluorescein (DCFH-DA) Sigma D6883-50MG
fluorescence microplate reader  Biotek
L-glutamine Sigma G8540-25G
streptomycin GIBCO 15140148
FBS GIBCO 26140079
RPMI 1640 GIBCO 11875-085
avertin Sigma T48402-25G
Rat/Mouse Insulin ELISA Kit Millipore EZRMI-13K
Centrifuge Sorval Sorval RT7 for 96-well plate centrifuge
Microplate reader Biotek Epoch 2 for fluorescence reading

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Citar este artigo
Chen, J., Zhong, L., Wu, J., Ke, S., Morpurgo, B., Golovko, A., Ouyang, N., Sun, Y., Guo, S., Tian, Y. A Murine Pancreatic Islet Cell-based Screening for Diabetogenic Environmental Chemicals. J. Vis. Exp. (136), e57327, doi:10.3791/57327 (2018).

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