Method Article
Biz fizyolojik ve patolojik ilgili uyaranlara ile asiner hücre kalsiyum sinyalleri ve hücresel hasarı incelemek amacıyla bir fare fare pankreas asiner hücre hazırlama tekrarlanabilir bir yöntem açıklanmaktadır. Bu hücrelerin, adenoviral enfeksiyon için bir yöntem de sağlanmaktadır.
Pankreas asiner hücre ekzokrin pankreasın ana parankimal hücre ve pankreatik kanal içine pankreatik enzimlerin salgılanmasını birincil rol oynar. Ayrıca pankreatit başlatılması için bir sitedir. Burada bütün pankreas dokusu ve hücre içi kalsiyum sinyallerinden asiner hücreler izole nasıl tarif ölçülür. Buna ek olarak, in vitro olarak hücre hasarının neden asinar koşullarında, Adeno yapıları bu hücreleri transfekte etmek, ve daha sonra laktat dehidrojenaz, hücre hasarının işareti olan kaçak ölçme teknikleri tarif eder. Bu teknikler asiner hücre fizyolojisi ve patolojisi karakterize etmek için güçlü bir araç sağlar.
Sitozolik kalsiyum dinamik değişiklikler fizyolojik hem de patolojik asiner hücre olayları için gereklidir. Kalsiyumun bu farklı etkileri 1 sinyal kalsiyum farklı mekansal ve zamansal desen kaynaklandığı düşünülmektedir. Örneğin, asinar hücreden enzim ve sıvı salgılamadan yerine 2 alır apikal kutbunun bir kısıtlı bölge kalsiyum sivri bağlantılıdır. Buna karşılık, yoğun olmayan salınımlı kalsiyum sinyalleri tarafından izlenen bir küresel dalga kalsiyum akut pankreatit 3,4 yol patolojik erken olayları ile ilişkilidir. Bu içi asiner proteaz aktivasyonu, düşük enzim salgılanmasını ve asiner hücre hasarı içerir. Bizim laboratuvar in vivo ve in vitro 5-7 hem hastalığına yol bu erken patolojik olayları incelemek için izole pankreas acini kullanır. Burada ayrıntılı olarak açıklanan yöntemler cy ölçmek amacıyla birincil asiner hücrelerin izolasyonu tariftosolic kalsiyum düzeyleri ve hücre hasarı. Bu hücrelerin, adenoviral enfeksiyon için bir yöntem de sağlanmaktadır.
1. Kalsiyum Görüntüleme için Pankreas Asiner Hücreleri hazırlanması
2. Pankreas Asiner Hücreler kalsiyum Ölçme
3. Hücre Sakatlık Tahliller için Pankreas Asiner Hücreleri hazırlanması
4. Laktat Dehidrogenaz Kaçak Ölçüm
Medya = LDH (Medya OD492) x (medya seyreltme faktörü) x (medya vol.) bu ortam örnekleri sulandırmak için genellikle gereksiz olduğu için *, seyreltme faktörü olacak en sık equal1.
Toplam LDH = ((Lizat OD 490) x (lizat seyreltme faktörü) x (hücre süspansiyonu olarak vol.)) + ((Medya OD 490) x (seyreltme faktörü) x (örnekleme için aliquoted medya vol.))
5. Adenovirüs ile Pankreas Asiner hücreler bulaşmasını
Fizyolojik uyarıcıya tepki olarak hücre kalsiyum asinar ölçümlerinin bir örneği Şekil 3'te verilmektedir. Acinar hücreleri kalsiyum ile yüklenen boya Fluo-4 ve asetilkolin analog karbakol (CCh, 1 uM) ile perfüze) 8. Hücreler, apikal bölgedeki başlatır ve bazolateral bölge 3,9 ile yayılan bir kalsiyum dalga şeklinde verdi. Şekil 3B gösterilen Temsilcisi iz yaygın olarak 1 mcM karbakol ile gözlenen tipik tepe-plato desen göstermektedir. Tersine, kolesistokinin analog Caerulein (22:00) arasında alt maksimal doz kullanılarak salınımlı kalsiyum yanıtları (Şekil 4) 10 elde edilir.
Pankreatit uyaran agonistlere cevap olarak asiner hücrelerden LDH Kaçak Şekil 5 'de gösterilmiştir. Burada Caerulein, karbakol, ya da t varlığında LDH sızıntısına konsantrasyona bağlı bir artış gösterecekO safra asidi taurolithocholic asidi-3 sülfat (TLCS). LDH maksimal sızıntı ikna etmek için gerekli olan konsantrasyon, intra-asiner proteaz aktivasyonu ve patolojik kalsiyum sinyal elde etmek için gerekli tutarlı olan bu olaylar öne zararlara yol açabilir.
Asiner hücreler, aktive edilmiş T hücrelerinin bir alt-Cn efektör, nükleer faktör (• Şekil 6A NFAT) için promoteri tarafından tahrik edilen bir lusiferaz haberci adenovirüs ile enfekte edildi. Biz TLCS (Şekil 6B ve 6C) varlığında, NFAT-lusiferaz aktivitesinde konsantrasyonu ve zamana bağlı artış gösteren, bizim enfeksiyon yöntem doğrulamak için temsili veriler sağlar.
Şekil 1. Pankreas asiner hücrelerinin Temsilcisi görüntüleri folçeşitli hazırlıklar iyice silinir. (A) 'Asiner hücreler olarak 630X büyütme ile görselleştirildiği gibi, Ca2 + ölçümü için hazırlanmıştır. Üst satır parlak bir alan mikroskobu gösteriyor, alt sıra Ca 2 + boya Fluo-4 yüklü asiner hücreleri gösteriyor ve floresan mikroskobu kullanılarak görüntülendi. (B) Asiner hücreler olarak 400X büyütmede görüntülendi, sitotoksisite deneyleri için hazırlanmış.
Şekil 2. . Perifusion haznesi (A) haznesi üç katmandan oluşmaktadır., Bir lastik conta, bir metal taban ve plastik bir kapak (B), kauçuk conta metal taban üstüne yerleştirilir ve hücreler içeren bir 22x22 mm lamel üzerine yerleştirilir lastik conta üzerine yukarı. Plastik kapak metal taban vidalanır ve 18x18 mm lamel üzerine yerleştirilir. (C) odası daha sonramikroskop sahneye güvenli. Boru içeren tampon veya agonist, odanın kenarında (ok) üzerinde bulunan girişleri beslenir. Ayrı boru bir vakum (ok başı) yol açar.
Şekil 3,. Karbakol (1 mcM) ile uyarılması üzerine tipik bir tepe-plato kalsiyum sinyali. . (A) Soldan sağa, bir (A) Pical de etiketli acinus ve (B) bir asiner hücreden ilgi asolateral bölgelerin Aydınlık alan görüntüsü Hücreler, kalsiyum göstergesi Fluo-4 (5 uM) ile yüklendi. Fizyolojik karbakol (1 uM, Ach analog) ile uyarılması üzerine, sonraki görüntü bazal bölgeye yayılma takiben, apikal bölgedeki kalsiyum sinyalinin başlatılması göstermektedir (B) her bir panel dosyasını (1-4), bir çerçeveye karşılık gelir. ilgi her bölge için zaman içinde floresan değişim izleme temsilcisi boyunca. Görüntülerbir renk skalası (sağ alt) ile Pseudocolor temsil. Sol ve sağ oklar sırasıyla, apikal ve bazal bölgelerde ilk kalsiyum artış zaman gösterecek. Bu rakam aslında Biyolojik Kimya Dergisi'nde yayınlanmıştır. (Orabi AI, Şah AU, Muili K., Luo Y., Mahmood SM, Ahmed A., Reed A., Hüseyin SZ Etanol karbakol bağlı proteaz aktivasyonu artırır ve izole sıçan pankreas acini kalsiyum dalgaları hızlandırır. Biyolojik Kimya Dergisi , 2 86, 14.090-14.097 (2011)).
Şekil 4. Stimülasyon Caerulein (10 pM) ile. Üzerine tipik bir kalsiyum salınım (A) tüm hücre sitozolik kalsiyum değişiklikler boya Fluo-4 / AM kalsiyum kullanarak zaman atlamalı konfokal mikroskobu ile saniyede bir kez ölçüldü. Görüntüler bir renk s Pseudocolor temsil edilmektedircale (sağ üst). (B) zaman içinde floresan Temsilcisi arsa pH 7.4 de Caerulein (10 pM) ile tedavi edilen tek bir hücreden kaydedildi. Bu rakam aslında Biyolojik Kimya Dergisi'nde yayınlanmıştır. (Reed AM, Hüseyin SZ, atıcı E., Alexandre M., Şah A., Gorelick FS, Nathanson MH Düşük Hücre dışı pH Biyolojik Kimya Dergisi, 286, 1919-1926 (Sinyal artırılması Kalsiyum tarafından Pankreas Asiner Hücre Hasar indükler 2011)).
Şekil 5,. Çeşitli pankreatit-uyaran agonistleri ile tedavi asiner hücrelerinden hücre hasarı ölçüm. Izole asiner hücrelerde, laktat dehidrogenaz (LDH) kaçak bir iki olarak kullanılmıştıryaralanma Biyokimya göstergesi. İzole hücreleri (A) Caerulein (1-100 nM), (B), karbakol (1 uM -1 mM) ve (C) TLCS (50-500 uM) ve% 2 LDH kaçak sonra ölçülmüştür, değişen konsantrasyonlarda ile muamele edildi sa. (N = 3). #, * P <0.05, sırasıyla, kontrol ve TLCS yalnız göre.
6 Şekil. Adeno ile NFAT-lusiferaz ile enfekte pankreatik acinar hücreleri içinde lusiferaz faaliyeti ölçülür. (A) TLCS ile lüminesans adenoviral NFAT-lusiferaz. (B) TLCS (5-500 mcM) bağlı NFAT-lusiferaz aktivite. İdaresi (C) Zaman Tabii gösteren birikimi ile Birincil fare pankreas asiner hücrelerin enfeksiyonu için Şema (500 mcM) 6 boyunca verilendönemi hr. (N = 3). *, #, P tek başına ya da kontrol TLCS göre <0.05,.
Hücre izolasyonu yöntemi ve sonraki deneyleri pankreas fizyolojik ve patofizyolojik özellikleri incelemek için hangi ile güçlü araçlar temsil burada tasvir. Dağınık pankreas asiner hücreleri izole etmek için yöntemi ilk kez 1972 11 Amsterdam ve Jamieson tarafından tanımlanmıştır. Burada sunulan yöntem Van Acker ve arkadaşları 12 tarafından tarif daha yeni izolasyon yöntemleri uyarlanmıştır. Bu tekniklerin son derece tekrarlanabilir ve kolay öğrenilen olmasına rağmen, tam olarak gerçekleştirilmelidir her yöntem için birkaç önemli özellik vardır. Bu teknik detayları anlamak sorun giderme daha kolay ve gelişmiş uygulama için izin verir.
Kalsiyum ölçümleri için hücreler hazırlarken, biz genç kemirgenler, pankreas daha tutarlı sonuçlar verdiği tespit ettik. Daha az fibro-yağ dokusu içeren muhtemelen çünkü acini, daha eşit dağıtılır. Için Ca 2 + ölçümleri, biz en uygun tek bir hücre görüntüleme için daha küçük acini hazırlar. LDH Bu ölçümler için kullanılan daha yüksek bir kolajenaz konsantrasyonu (1.1 mg / ml veya 200 U / ml) gerektirir. Bu yöntem başlangıçta daha az yaralanma neden olduğundan, LDH ölçümleri için, biz daha büyük acini hazırlamak. Hazırlık, bu nedenle, daha düşük bir kolajenaz konsantrasyonu (0.5 mg / ml veya 91 U / mL).
Ca 2 + ölçümleri, bu hücreler asitle yıkanmış lamelleri kaplama olması önemlidir. Asitle yıkama amacı, temiz bir yüzey yanı sıra asinüs maksimum yapışma sağlayacak elektrostatik etkileşim sağlamaktır. Hücre Tak (BD Bioscience) yerine ya da bu yöntem ek olarak kullanılabilir. Buna ek olarak, Ca2 + boya BSA bağlanma arasındaki boya önlemek amacıyla, bir BSA içermeyen kuluçka tampon maddesi (1) yerleştirilmiş ve (2) asinüs maksimum asitle yıkanmış lamelleri yapışmasına izin veren bu kritik .
t "açıklanan> perfüzyon odasının özel tasarlanmış. Ticari odaları ve akış sistemleri, ancak, Warner Instruments edinilebilir edildi. perfüzyon ek olarak, düzgün düzenlenmiş vakum kurma kapalı Emilen olmaktan asiner hücreleri önlemede önemli bir faktördür lamel.Pankreas asiner hücrelerden kalsiyum sinyalleri ölçerken, bir konfokal mikroskop kullanımı açıklanmaktadır. Konfokal görüntüleme üzerinde veya odak düzlemi altında ışık ortadan kaldırmak için bir foto çoğaltıcı tüp önünde bir iğne deliği kullanır. Bunun aksine, geniş alan görüntüleme numunenin floresan görüntü kontamine (odak istenen düzlemi üstünde ve altında, yani ışık) odak ışık üzerinden sağlayan örnek, bir uyarma yolu boyunca ışığı tespit eder. Geniş bir alan üzerinde konfokal mikroskopi avantajı, ince kesitli bir örnek görüntüleme yanı sıra boyunca alınmış optik dilim 3D rekonstrüksiyonu için olanak sağlamasıdırZ-ekseni. Buna ek olarak, konfokal mikroskopi, satırı tarayıcı, sweptfield tarayıcı veya bir nokta tarayıcıdan bile daralmış bölgelere dönen bir disk kullanarak kalsiyum floresan hızlı değişiklikleri yakalayabilir yüksek hızlı toplama sistemleri sağlar.
Bu sırasıyla dalgalar ve salınımlar, gibi kalsiyum sinyal desen mekansal ve zamansal değişimler, güvenilir F / F 0 hesaplama ölçülen, ama bu [Ca 2 +] gerçek bir göstergesi değildir olabilir. Kantitatif ölçümleri [Ca2 +] hataları kaybı 13,14 Photobleaching ve boya nedeniyle bu ölçümlerde oluşabilir, ancak tek dalga boyu uyarılması ve bu Fluo-4 gibi emisyon kalsiyum boyalar kullanılarak hesaplanabilir. [Ca 2 +] gibi Fura2 veya Indo1 15 gibi rasyometrik boyalar kullanılarak daha doğru ölçülen, ama bu çünkü uyarma için bir UV lazer ihtiyacının en konfokal mikroskoplar üzerinde pratik edilebilir. Öte yandan, concomita üzerindeFluo-3 ya da Fluo-4 ve Fura-Kırmızı nt kullanımı en fazla konfokal mikroskop 16 üzerinde mevcut olan 488 mm uyarım hattı ile oranı görüntüleme izin verebilir.
LDH kaçak asiner hücre hasarı 7,17 ölçmek için hassas bir araçtır. Başka bir tamamlayıcı yöntem propidium iyodür alımı 18'dir. Adenovirüs enfeksiyonu kültürlü acini 19 yüksek enfeksiyon oranları elde. Virüs konsantrasyonu titre edilmesi gerekebilir. Buna ek olarak, bir başka alakasız adenoviral oluşturmak da enfekte olduğu karşılaştırılabilir kontrol koşulları sağlamak için yararlıdır. 12 saat altında son bizim enfeksiyon çalışmaların çoğu. Bununla birlikte, daha uzun süreler boyunca, antibiyotikler başlangıçta DMEM-F12 ortam eklenebilir.
Herhangi bir çıkar çatışması ilan etti.
Bu çalışma Sağlık Hibe DK083327 ve DK093491 bir Ulusal Sağlık Enstitüleri (SZH için) tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Name | Company | Catalogue Number | Comments |
Mice | NCI | N/A | Male 20-30 grams; virtually any strain should yield comparable results. |
HEPES | American Bioanalytical | AB00892 | |
Sodium Chloride | J.T. Baker | 3624-05 | |
Potassium Chloride | J.T. Baker | 3040-01 | |
Magnesium Chloride | Sigma | M-8266 | |
Calcium Chloride | Fischer | C79 | |
Dextrose | J.T. Baker | 1916-01 | |
L-Glutamine | Sigma | G-8540 | |
1X minimum Eagle's medium non-essential amino acid mixture | Gibco | 11140-050 | |
Sodium Hydroxide | EM | SX0593 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma | A7906 | |
Collagenase | Worthington | 4188 | |
Soybean Trypsin Inhibitor | Sigma | T-9003 | |
Carbon Dioxide | Matheson Gas | 124-38-9 | |
125 ml Erlenmeyer plastic flask | Crystalgen | 26-0005 | |
Dissection kit | Fine Science Tools | 14161-10 | |
70% Ethanol | LabChem | LC222102 | |
P1000, P100, P10 pipettes | Gilson | FA10005P | |
Weighing boat | Heathrow Scientific | HS1420A | |
Plastic transfer pipettes | USA Scientific | 1020-2500 | |
15 ml conical tubes | BD Falcon | 352095 | |
50 ml conical tubes | BD Falcon | 352070 | |
1.5 ml micro-centrifuge tube | Fisher | 05-408-129 | |
0.65 ml micro-centrifuge tube | VWR | 20170-293 | |
22 x 22 mm glass coverslips | Fisher | 032811-9 | |
Nitric Acid | Fischer | A483-212 | |
Hydrochloric Acid | Fischer | A142-212 | |
Deionized water | N/A | N/A | |
18 x 18 mm coverslips | Fischer | 021510-9 | |
Laboratory film | Parafilm | PM-996 | |
Fluo-4AM | Invitrogen | F14201 | |
Dimethylsulfoxide | Sigma | D2650 | |
Luer lock | Becton Dickinson | 932777 | |
60 ml syringe | BD Bioscience | DG567805 | |
23 ¾ gauge needle | BD Bioscience | 9328270 | |
PE50 tubing | Clay Adam | PE50-427411 | |
Flat head screwdriver | N/A | N/A | |
DMEM F-12, no Phenol Red | Gibco | 21041-025 | |
30.5 gauge needle | BD Bioscience | 305106 | |
5 CC syringe | BD Bioscience | 309603 | |
25 ml Erlenmeyer flask | Fischer | FB50025 | |
Nylon mesh filter | Nitex | 03-150/38 | 150 μm pore size |
48 well tissue culture plate | Costar | 3548 | |
96 well tissue culture plate | Costar | 3795 | |
6 well tissue culture plate | Costar | 3506 | |
Liquid nitrogen | Matheson Gas | 7727-37-9 | |
Cytotoxicity assay kit | Promega | G1782 | |
Adeno-GFP | N/A | N/A | Gift from J. Williams |
Equipment | |||
Ring stand with clamps | United Scientific | SET462 | |
Perifusion chamber | N/A | N/A | Designed by S.Z.H and colleagues at Yale University |
Vacuum line | Manostat | 72-100-000 | |
Water bath with shaker | Precision Scientific | 51220076 | |
Confocal microscope | Zeiss | LSM 710 | |
BioTek Synergy H1 plate reader | BioTek | 11-120-534 | |
Tissue culture hood | Nuaire | NU-425-600 | |
Tissue culture Incubator | Thermo | 3110 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır