RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ar
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
هنا، نحن تصف طريقة لعزل الخلايا في البنكرياس المكروية من الجنينية والأنسجة الماوس حديثي الولادة والكبار، مع التركيز على عزل خلايا اللحمة المتوسطة. وتسمح هذه الطريقة التنميط التعبير الجيني الخلايا وإفراز البروتين من أجل توضيح الإشارات التي تنظم خارجي تطوير البنكرياس، وظيفة، وتكون الأورام.
يتكون البنكرياس من خلايا ظهارية مطلوبة لهضم الطعام وتنظيم نسبة الجلوكوز في الدم. تبين أن خلايا البيئة المكروية للبنكرياس ، بما في ذلك الخلايا البطانية والعصبية واللحمة المتوسطة تنظم تمايز الخلايا وتكاثرها في البنكرياس الجنيني. في البالغين ، تبين أن وظيفة وكتلة الخلايا المنتجة للأنسولين تعتمد على الخلايا في بيئتها الدقيقة ، بما في ذلك الخلايا الحضاقية والمناعة والبطانية والعصبية. أخيرا ، تبين أن التغييرات في البيئة المكروية للبنكرياس تنظم تكوين أورام البنكرياس. ومع ذلك ، فإن الإشارات الكامنة وراء هذه العمليات ليست محددة بشكل كامل. لذلك ، فإن توصيف أنواع الخلايا المختلفة التي تشكل البيئة المكروية للبنكرياس وتوصيف التعبير الجيني لها أمر بالغ الأهمية لتحديد تطور الأنسجة ووظيفتها في ظل الحالات الطبيعية والمريضة. هنا ، نصف طريقة تسمح بعزل الخلايا الوسيطة عن بنكرياس الفئران الجنينية وحديثي الولادة والبالغين. تستخدم هذه الطريقة الهضم الأنزيمي لأنسجة البنكرياس في الفئران وفرز الخلايا المنشط بالفلورة اللاحقة (FACS) أو تحليل قياس التدفق الخلوي للخلايا المصنفة. يمكن تصنيف الخلايا إما عن طريق التلوين المناعي لعلامات السطح أو عن طريق التعبير عن البروتينات الفلورية. يمكن أن يسهل عزل الخلايا توصيف الجينات والبروتينات المعبر عنها في خلايا اللحمة المتوسطة للبنكرياس. نجح هذا البروتوكول في عزل واستزراع مجموعات الخلايا الوسيطة عالية الإخصاء من بنكرياس الفئران الجنيني وحديثي الولادة والبالغين.
توازن الطاقة وهضم الطعام في الثدييات يعتمد على وظيفة البنكرياس السليم. ويتكون البنكرياس الكبار من اثنين من مقصورات الخلوية رئيسية: الإفرازية والغدد الصماء. الخلايا الإفرازية، بما في ذلك خلايا عنيبية التي تنتج وتفرز إنزيمات الجهاز الهضمي، والخلايا القناة التي تنقل هذه الانزيمات لللامعاء، وتشمل أكثر من 80٪ من مجموع كتلة البنكرياس 1. خلايا الغدد الصماء، والتي تشمل خلايا بيتا المنتجة للانسولين وخلايا ألفا لإنتاج الجلوكاجون، وتنظم في جزر لانجرهانز التي هي جزء لا يتجزأ في أنسجة خارجية الإفراز وتفرز الهرمونات لتنظيم مستويات الجلوكوز في الدم 2.
خلايا البنكرياس تكتسب مصيرهم متباينة من خلال درجة عالية من التنظيم، عملية متعددة الخطوات 3. الدلائل تشير إلى أن العظة خارجي المقدمة من الخلايا العصبية، الخلايا البطانية، وخلايا اللحمة المتوسطة توجيه تمايز الخلايا في البنكرياس وانتشار في تيكان الجنين 3، 4، 5. ومن الأمثلة على ذلك الشرط من الشريان الأورطي للمواصفات السلائف البنكرياس في وقت مبكر (6). في وقت لاحق في التنمية، عرضت الخلايا البطانية للعب دور محوري في التنمية في كل من خلايا الغدد الصماء وإفرازات البنكرياس وتعزيز بيتا تمايز الخلايا 4، 6، 7. عرضت خلايا اللحمة المتوسطة لدعم بقاء وتوسع من الأسلاف البنكرياس المشتركة، وذلك أساسا من خلال إفراز عامل النمو Fgf10 8 و 9. لقد أظهرنا أيضا أن هذه الخلايا تدعم انتشار الغدد الصماء وخارجية الإفراز السلائف، وكذلك من خلايا متمايزة (بما في ذلك خلايا عنيبية وبيتا) في البنكرياس الجنينية 5. في الآونة الأخيرة، كانت الخلايا الوسيطة مزيدأظهرت لتنظيم خلايا الغدد الصماء التمايز 10.
في البالغين، وعرضت وظيفة خلايا بيتا والكتلة تعتمد على الخلايا في المكروية، بما في ذلك الخلايا العصبية، المناعة، والخلايا البطانية، وكذلك pericytes 11 و 12 و 13. أثناء الإصابة، عرضت الخلايا البطانية لتجنيد الخلايا المناعية إلى البنكرياس لتشجيع تكرار خلايا بيتا 13. عرضت الخلايا البطانية أيضا على إنتاج مكونات المصفوفة خارج الخلية (ECM) لدعم التعبير الانسولين وخلايا بيتا وظيفة 14. نحن في الآونة الأخيرة أظهرت شرط pericytes خلايا البنكرياس من أجل وظيفة خلايا بيتا 11. وأخيرا، عرضت خلايا البنكرياس سدى لتنظيم تطور غدية الأقنية البنكرياس (PDAC) 15، 16. ومع ذلك، فإن معرفكيان العظة خارجي أن توجيه التنمية البنكرياس، وظيفة، وتكون الأورام غير معروفة إلى حد كبير.
تحديد العظة التي تقدمها خلايا البنكرياس المكروية يتطلب تميز الجينات والبروتينات التي عبرت عنها هذه الخلايا. هذا يعتمد على عزل هذه الخلايا من البنكرياس من أجل أداء والتعبير الجيني والتحليلات البروتين و / أو على إنشاء خطوط الخلايا. هنا، نقترح طريقة لعزل خلايا اللحمة المتوسطة من المكروية البنكرياس عن طريق استخدام أنسجة الأنزيمية الهضم ومضان تنشيط الخلايا الفرز (FACS) اما من الخلايا المسمى immunofluorescently أو الخلايا معربا عن البروتينات الفلورية. تم تنفيذ هذا البروتوكول بنجاح لعزل وتحليل البروتين الفلوري أصفر (YFP) -expressing خلايا اللحمة المتوسطة من الجنينية، حديثي الولادة، والكبار البنكرياس 5، 17.
وأجريت التجارب وفقا لبروتوكولات التي وافقت عليها لجنة أبحاث الحيوان في جامعة تل أبيب.
1. عزل الأنسجة البنكرياس من الفئران
2. البنكرياس الهضم
3. إعداد إعتبر خلايا واحدة
4. خلية الفرز
5. تحليل الخلايا عن طريق التدفق الخلوي
مطلوب اللحمة المتوسطة البنكرياس خلال تطوير والبلوغ. الطريقة الموصوفة هنا يسمح للعزل خلايا اللحمة المتوسطة من الجنينية، حديثي الولادة، والبنكرياس الكبار. خلايا اللحمة المتوسطة، ولكن لا أنواع الخلايا الأخرى، والتعبير عن بروتين فلوري أصفر (YFP) في البنكرياس من Nkx3.2 -Cre. R26R الفئران 5، 11، 17، 19 -YFP. خلال التنمية، وأعرب عن Nkx3.2 (المعروف أيضا باسم BapX1) من قبل البنكرياس الجنينية، المعدة، والأمعاء اللحمة المتوسطة، وكذلك في مجموعة فرعية من القطع البدنية النمطية الهيكل العظمي 19 و 20 و 21. وأعرب عن هذا الجين في اللحمة المتوسطة البنكرياس من E9.5 حتى E11.5، مما يتيح التعبير الجيني تحت سيطرة Nkx3.2 -Cre من E9.5 5، 19، 20. وبناء على هذه العلامات، وخلايا يمكن تنقيته من الأنسجة البنكرياس السائبة باستخدام التدفق الخلوي. ويبين الشكل 2 تحليل التدفق الخلوي للخلايا واحدة من أنسجة البنكرياس الجنينية، حديثي الولادة، والكبار، معزولة كما هو موضح هنا. في حين أن الأنسجة البنكرياس غير المعدلة وراثيا لا تحتوي على خلايا الفلورسنت، Nkx3.2 -Cre. R26R -YFP أنسجة البنكرياس من جميع الأعمار تحليلها تحتوي على متميز سكان الخلية المسمى YFP (الشكل 2، مع وضع علامة البوابات).
وفقا للطريقة وصفها هنا، يمكن أن الخلايا معربا عن البروتينات الفلورية تكون إما النقي أو تحليلها بواسطة التدفق الخلوي، مع أو بدون المناعية إضافية. على سبيل المثال، بعد فرز على أساس وضع العلامات الفلورية، خلايا اللحمة المتوسطة يمكن تربيتها لإنشاء خط الخلية (لا يقل عن خمس مقاطع)، كما هو مبين في الشكل 3A. ملاحظة ر انه fibrocytic التشكل من الخلايا المستزرعة، نموذجية إلى خلايا اللحمة المتوسطة. وبالإضافة إلى ذلك، تم استخدام هذا النظام لتحليل التعبير الجيني من الخلايا فرزها. ولهذه الغاية، تم استخراج الحمض النووي الريبي من خلايا اللحمة المتوسطة مرتبة لتجميع كدنا]، وجرى تحليل مستويات التعبير الجيني QPCR. وكشف هذا التحليل أن الخلايا التي تم فرزها تعبر عن عموم الوسيطة علامة فيمنتين (الشكل 3B). وأخيرا، سطح علامة التعبير من قبل خلايا البنكرياس يمكن تحليلها من قبل التدفق الخلوي. على سبيل المثال، نحن عزل الخلايا من أنسجة البنكرياس من Nkx3.2 -Cre. R26R -YFP فئران بالغة باستخدام الطريقة الموصوفة هنا وملطخة لهم سطح الخلية بروتين سكري CD9، والتي أفادت تقارير أن أعرب عن طريق الخلايا الليفية 22. كما هو مبين في الشكل 3C، كل الخلايا في Nkx3.2 -Cre fluorescently المسمى؛ البنكرياس R26R -YFP تعبر عن CD9.
tp_upload / 55344 / 55344fig1.jpg "/>
الشكل 1: أنسجة البنكرياس الجنينية وحديثي الولادة. معزولة الجهاز الهضمي بأكمله، بما في ذلك في المعدة والطحال والأمعاء والبنكرياس، للجنين E15.5 (A) والجرو P4 (B). وترسيم الأنسجة البنكرياس مع الخط الأزرق. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: خلايا اللحمة المتوسطة وfluorescently المسمى في Nkx3.2 -Cre. R26R -YFP أنسجة البنكرياس. تحليل التدفق الخلوي للخلايا البنكرياس معزولة من غير المعدلة وراثيا (من اليسار وحات) وNkx3.2 -Cre. R26R -YFP المعدلة وراثيا (لوحات اليمين) الفئران في مختلف الأعمار: الجنينية (A)، حديثي الولادة (B)، وإعلانالموج (C). وقد تم تحليل الخلايا عن الجانب مبعثر (المحور الصادي) ومضان الأصفر (محور س). وأشار غيتس (مع وضع علامة "D") وجود سكان الخلية YFP + في الفئران المعدلة وراثيا ولكن ليس في الضوابط غير المعدلة وراثيا. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3): التحاليل التي أجريت على خلايا البنكرياس معزولة. (أ) الخلايا مرتبة من نسيج البنكرياس من Nkx3.2 -Cre. كانت R26R -YFP الفئران حديثي الولادة (كما هو موضح في الشكل 2B) مثقف لإنشاء خط الخلية. تم تصوير الخلايا المستزرعة لمضان (الأخضر، الحق والألواح اليسرى) والطوري (الرمادي، اللوحة اليمنى). (ب) الرسم البياني شريط يظهر Vimentin1 (Vim1)مستويات التعبير YFP + -sorted الخلايا من أنسجة البنكرياس من Nkx3.2 -Cre. فئران بالغة R26R -YFP (كما هو موضح في الشكل 1C، الأخضر) بالمقارنة مع أنسجة البنكرياس لم يتم فرزها (أسود). تم استخراج الحمض النووي الريبي وتحليل التعبير الجيني عن طريق QPCR. تم تطبيع التعبير Cyclophilin. N = 4. *** P <0.001. تمثل البيانات يعني ± SD. (ج) تحليل تدفق-الخلوي للخلايا البنكرياس انفضوا من Nkx3.2 -Cre. R26R -YFP الفئران الكبار مع allophycocyanin (APC) ملطخة المناعية -conjugated-CD9 مكافحة الأجسام المضادة وتحليل لآسيا والمحيط الهادئ (المحور الصادي) ومضان الأصفر (محور س). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
هنا، نحن تصف طريقة لعزل الخلايا في البنكرياس المكروية من الجنينية والأنسجة الماوس حديثي الولادة والكبار، مع التركيز على عزل خلايا اللحمة المتوسطة. وتسمح هذه الطريقة التنميط التعبير الجيني الخلايا وإفراز البروتين من أجل توضيح الإشارات التي تنظم خارجي تطوير البنكرياس، وظيفة، وتكون الأورام.
يشكر المؤلفون عدي ساسون على المساعدة الفنية وهيلين جويز على القراءة النقدية للمخطوطة. تم دعم هذا العمل من قبل منحة بدء مجلس البحوث الأوروبي رقم 336204.
| كولاجيناز بي | روش | 11213865001 | |
| DNase | Sigma-Aldrich | D5025-15KU | يجب أن تكون الوحدات الفعالة على الأقل 2,000 وحدة / مل بروتين |
| هانكس محلول الملح المتوازن (HBSS) | سيجما ألدريتش | H6648 | |
| مصل الأبقار الجنينية (FBS) | الصناعات البيولوجية | 04-127-1A | |
| EDTA | للصناعات البيولوجية | 01-862-1A | |
| أزيد الصوديوم | سيجما-ألدريتش | S2002 | |
| مصل الماعز IgG | سيجما ألدريتش | G9023 | |
| DAPI | سيجما ألدريتش | مثبط D9542 | |
| RNAse | Invitrogen | N8080119 | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Invitrogen | 11965092 | |
| L-Glutamine | Biological Industries | 03-020-1B | |
| Penicillin-Streptomycin | Biological Industries | 03-031-1B | |
| Dulbecco' s محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) | سيجما ألدريتش | D8537 | بدون كلوريد الكالسيوم وكلوريد المغنيسيوم |
| أنابيب 1.5 مل | Sarstedt | 72 690 | |
| 15 مل أنبوب مخروطي | Corning | 430052 | |
| البوليسترين القاع المستدير 5 مل أنبوب | Corning | 352008 | أنبوب FACS. تأكد من أن الأنبوب متوافق مع مقياس التدفق المراد استخدامه ، حيث توجد اختلافات طفيفة في الأنابيب المطلوبة بين العلامات التجارية |
| 5 مل أنبوب مع 35 مو ؛ مصفاة خلية m Snap Cap | Corning | 352235 | أنبوب FACS |
| 70 & مصفاة الخلايا المم | Miltenyi Biotec | 130-098-462 | |
| كتلة التسخين مع التحريض | Eppendorf | ThermoMixer C | |
| أجهزة الطرد المركزي | ThermoFisher | Heraeus Megafuge 40R | |
| Steromicroscope | Nikon | SMZ 745 | |
| فارز الخلايا | BD Biosciences | FACSAria IIu | |
| مقياس التدفق الخلوي | Beckman Coulter | Gallios |