パラフィン セクションの埋め込み膵島
Summary
前のヴィヴォ膵研究、糖尿病研究のため重要です。ネイティブ 3 d アーキテクチャで培養膵島を研究する既存の技術は、時間がかかり、非効率的で、使用頻度の低いです。この作品は、全体培養膵島の高品質パラフィン セクションを生成するための新しい、シンプルで、効率的な方法を説明します。
Abstract
単離膵島を用いた実験は糖尿病の研究のために重要が、小島が高価で限られた豊かな。島を含む構造化されたアーキテクチャでは、関数に影響を与える混合セル人口、膵島広く細胞組成の変数です。培養膵島の研究が現在頻繁に使用される方法には、全体の島、客種異種膵島細胞の種類、一緒にまたは顕微鏡または分散膵島細胞の分子生物学の研究膵島建築を中断することで実行される分子の研究が含まれます。膵島研究生体内で膵臓のパラフィン包埋切片、細胞特異膵のネイティブ環境での成果を評価する強力な手法です。パラフィン切片で後文化島を勉強していくつかの利点を提供すること: 同じ島 (潜在的にも、正確な同じ島、連続切片を使用して)、セル型固有の測定維持するネイティブの複数の結果の検出膵島細胞間や細胞-基質間相互作用実験の露出の間におよび分析。ただし、埋め込みの既存技術は島後文化非能率的な時間のかかる、材料の損失になりやすいと一般的に役に立つ成果を定量化するために不十分な膵島番号を持つセクションを生成を分離しました。臨床病理学研究室細胞ブロック準備設備、アクセスできないと基礎研究所の実用的ではないです。堅牢な収量と膵島の分布のセクションを生成する改良、簡易ベンチ上メソッドを開発しました。固定の島は暖かい組織 agarose のゲルで再停止される、小島、飛行機で配布するように標準的なガラスのスライドでは、平らなディスクに戻します。標準的な脱水と埋め込み後、(10 +) 4-5 μ m 複数のセクションを同じ膵島ブロックからカットできます。このメソッドを使用して、マウス、ラットおよびヒト膵島の組織学的および免疫蛍光分析を実行できます。これ培養膵島から細胞型特異、そのまま建築の成果を評価するために効果的な安価な時間の節約方法です。
Introduction
膵臓ランゲルハンス島、インスリンを循環の唯一のソースは、糖尿病を勉強して研究者のための重要な組織です。任意の特定の生物から可変サイズ、セル型の頻度、およびアーキテクチャ1,2,3島があります。体内構造と膵島内分泌細胞組成を研究する従来の戦略は、膵臓組織4,5をしきますです。以来、島は、合計膵細胞内容のごく一部を構成する、分子の研究は膵島で行われます。前のヴィヴォ膵島培養実験栄養素への応答、遺伝子の調節 (トランスフェクション、伝達)、または実験的治療内分泌細胞の生存・増殖・機能調節のメカニズムの重要な洞察を提供します。5,6。
膵島実験前のヴィヴォしばしば全体の島の分子研究または単層5,6で育った分散した膵島細胞の組織学的または分子の研究を使用して分析されます。全体の島の分子解析は、混在の細胞の種類は、任意の個々 のセル型に外挿する場合、偽陰性や偽陽性の結果が生じるの深刻な注意点を紹介します。後文化顕微鏡用カバーガラス上細胞分散細胞型特異結果測定できますが膵島建築介入への応答を変更することが、アーキテクチャ関連の成果の同定を排除します。通常の 1 つの結果だけ加えてを測定ことができる;たとえば、β 細胞の増殖と同じ条件下での β 細胞死を測定、2 つの個別の実験を実行する必要があります。これらのアプローチは、ブラインド間島変動、フィールドで注目のエリアにいます。細胞タイプ特異分子研究、または単一細胞 RNA 研究のフローサイトメトリーによる並べ替えの膵島細胞、組織の豊富なアーキテクチャの根絶とルーチンの携帯文化の分析にはあまり適していませんが高価、時間のかかる、限定がエレガントです5,7. 全体マウント immunostained 島の共焦点レーザー顕微鏡は高品質建築そのままのデータを提供しますが労働集約的、各サンプルから得られたデータは単一染色8で個人の成果に限られます。
後文化全体の島の高品質パラフィン セクションを生成する機能は、これらの懸念の多くに対処でしょう。高コスト、低豊富な膵島組織や人間の臓器提供者、または島の状態ポストの生体内または体外実験操作、ユニークな遺伝モデルから、貴重です。同じ島から複数のパラフィン切片を取得同じ実験から複数の細胞型特異、そのままアーキテクチャ解析できるようになります。
区分のための膵島のペレットを生成する既存の技術は完璧ではないです。組織に最適化されたアガロースはプロセス9しにくい小さなまたは断片化された組織サンプルを含む組織・細胞診標本の処理に広く使用されている水性低融点ゲルです。アプローチを埋め込み 1 膵島を微量遠心チューブに agarose の小島を中断、材料をペレット、寒天プラグを取得し、処理し断面10,11の埋め込む遠心分離機です。チューブの底から固化したサンプルを抽出は時間がかかり、困難なサンプルの時折の断片化とけがのリスクに 。小島はこのメソッドから取得したセクションで不十分な膵島の分布につながるプラグの先端に集中しています。プラグの丸底は、膵島の貧しい地域に区分を行うことなどを埋め込むことを複雑にします。全体的にみて、このメソッドは低降伏点と結果のセクションで周辺固定支持の膵島の分布に します。
この新しいメソッドは、膵島のセクションの準備のため簡体字および改善されたアプローチです。小島は少量で集中して、単一の平面を島と、小さなディスクを形成する顕微鏡スライドの滑らかな表面を配置します。Histogel 膵島ディスク短縮脱水とキシレン浸潤プロトコルを埋め込むパラフィンの処理が行われる。および microfuge の管の底に島を集中して、前のアプローチは、比較としても行われます。この新しい技術は各セクションで、膵島の分布セクションあたりの小島の収率が向上し、カセットに膵島ブロックを転送する時間がかかります。この手法は、膵島の生物学者のまたはそのネイティブの組織アーキテクチャの 1 つのサンプルに複数の結果を測定することによって低豊富な組織の生産性を最大化する希望組織の小片を勉強して他の科学者を使用しています。
Protocol
Representative Results
Discussion
この修正のゲル ディスク ベースの埋め込み法は、単純な安価なとセクションごとの島の高収率を生成する効率的な方法を提供します。フラットなガラス面にゲル ディスクを構築する明確に定義された領域に均等に分布拡散小島が容易になります。平らなディスクの小島を広めるセクションの平面の多くの小島を配置、歩留まりの最適化および使用される少ない島の利点を提供しています。?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
役に立つアドバイスや議論の優秀の UMass 糖尿病センターで β 細胞生物学グループより感謝します。ヒトの膵島は、によって、NIDDK 資金統合島配布プログラム (IIDP) 希望の都市で提供されていました。この作品 NIDDK/NIH によって資金が供給された: R01 DK114686 (LCA)、R01 DK105837 (CY)、2UC4DK098085 (IIDP) し、アメリカ糖尿病協会、アマランサスの順序とのコラボレーションで #1-15-BS-003 (LCA) を付与します。
Materials
| 1.5 mL Eppendorf tube | Norgen Bioteck Corp | P/N 10113 | |
| Ranin Classic Starter Kit | ShopRanin | 17008708 | |
| Ranin ClassicPipette PR-2 | ShopRanin | 17008648 | |
| Low Binding Tip (1000 μL) | Genesee Scientific | 24-430 | |
| Low Binding Tip (200 μL) | Genesee Scientific | 24-412 | |
| Low Binding Tip (20 μL) | Genesee Scientific | 24-404 | |
| Low Binding Tip (10 μL) | Genesee Scientific | 24-401 | |
| 10% Formalin solution | Sigma | HT501128 | |
| Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15710-S | |
| Heatblock | VWR | 949312 | |
| HistoGel | Thermo Scientific | HG-4000-012 | |
| Agarose blue beads- Affi-gel | Bio-Rad | 153-7301 | |
| Dulbecco's PBS | Life technologies | 14190-144 | |
| Tissue processing cassette | Simport | M492-10 | |
| Bio-Wraps | Leica-Surgipath | 3801090 | |
| Citadel 2000 tissue processor | Thermo-Shandon LLC | ||
| Ethanol 200 proof | Decon Laboratories, INC | 2701 | |
| Xylene | Fisher Chemical | X5SK-4 | |
| Paraffin | McCormick Scientific | 39503002 | |
| Microtome | Thermo-Shandon LLC | Finesse ME+ | |
| Insulin antibody | DAKO | A0564 | |
| Glucagon antibody | Sigma | G2654 | |
| Fluoroshield with DAPI | Sigma | F6057 | |
| Alex fluor 594 secondary antibodies | Life technologies | A11076 | |
| Alex fluor 488 secondary antibodies | Life technologies | A11001 |
References
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