November 3rd, 2023
يصف هذا البروتوكول طريقة للاكتساب المتزامن والتسجيل المشترك لأحداث الإشارات داخل الخلايا وإفراز الأنسولين والجلوكاجون بواسطة الجزر الكاذبة البشرية الأولية باستخدام توصيل الفيروس الغدي لمستشعر حيوي دوري أدينوسين أحادي الفوسفات (cAMP) ، وكاشف فرق cAMP في الموقع (cADDis) ، ونظام microperifusion.
يعمل مختبرنا على فهم ومنع وعكس خلل خلايا بيتا وتشوهات الجفن الأخرى في مرض السكري من النوع الأول والنوع الثاني. تركز دراساتنا على التسبب في مرض السكري البشري من خلال دمج دراسات البنكرياس البشري وبيولوجيا الجفن والصحة والمرض. الثقوب البشرية هي هياكل كروية 3D ، والوصول إلى الخلايا في جميع أنحاء العيينة بأكملها يمثل بعض التحديات التجريبية.
على سبيل المثال ، عند محاولة إدخال أجهزة استشعار حيوية لفهم إشارات خلايا العيينة ، يتغلب بروتوكول الجفن الزائف لدينا على هذا التحدي من خلال إجراء التلاعب الجيني في حالة الخلية الواحدة وتجميع خلايا العيينة البشرية المحولة هذه في جفون زائفة للدراسات النهائية. يسمح لنا نظام الجفن الزائف الخاص بنا بالتعبير عن المستشعرات الحيوية في جميع أنحاء العيينة بأكملها ، بدلا من سطح الجفن فقط. بالاقتران مع التصوير بالخلايا الحية ونظام Microperfusion ، يمكننا قياس العمليات الديناميكية داخل الخلايا والمشاركة في تسجيلها مع إفراز هرمون المصب.
يمكن تطبيق هذا البروتوكول للإجابة على مجموعة متنوعة من الأسئلة العلمية المهمة. على سبيل المثال ، يمكن دمج استراتيجيات إسكات الجينات مع هذا النهج لفهم تأثير الجين محل الاهتمام على وظيفة الجفن ومسارات الإشارات المرتبطة به ، إما على مستوى العالم أو بطريقة محددة ذاتيا.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تتناول هذه الدراسة خلل خلايا بيتا واعتلالات الجزر في مرض السكري، باستخدام نظام نموذجي لجزر الكاذب للحصول على إشارات خلوية وإفراز الهرمونات بشكل متزامن. تستخدم الطريقة توصيل فيروسي لجهاز استشعار cAMP ونظام الجريان المجهري لتمكين التحليل الديناميكي لاستجابات الأنسولين والغلوكاجون.
The human pseudoislet system enables synchronous, quantitative assessment of intracellular signaling and hormone secretion in primary human islet cells, addressing a critical bottleneck in diabetes target validation. By allowing genetic manipulation and biosensor integration throughout the 3D islet structure, this platform enhances predictive confidence in mechanistic studies and supports risk-adjusted portfolio decisions in metabolic disease research. Its integration of live-cell imaging and microperifusion workflows positions it as a reusable capability for early discovery and translational research pipelines.
This system bridges early discovery, target validation, and preclinical research by enabling hypothesis-driven interrogation of islet signaling and function in a single workflow.