2007年8月22日
您好,我是 Greg Zott,来自加州大学旧金山分校(UCSF)糖尿病中心的 Bluestone 实验室。今天我将向您展示分离小鼠胰岛的操作流程。该过程包括将胶原酶溶液注射到 C3H 品系供体小鼠的胰腺中,随后取出胰腺,进行消化处理,通过密度梯度离心纯化胰岛,然后手工挑选胰岛,最终将其移植到糖尿病 NOD 小鼠的肾包膜下,后者将作为受体小鼠。
在开始此操作之前,我们将ATE溶液用改良的Hanks缓冲液稀释,并根据我们所使用的C3H小鼠品系调整了其浓度。我们发现使用每毫升含0.8 mg胶原酶的溶液进行消化效果更佳,因此将采用该溶液注入胆总管以扩张胰腺。今天进行该操作的是糖尿病中心的Pavo Codre。他将进行小鼠手术,打开腹腔,暴露肠道,然后向胆总管内注射溶液。
我们将用乙醇喷洒小鼠以压平毛发,然后通过脚趾夹捏法确认小鼠已正确处死。接下来,Pavo 将通过腹中线切口打开小鼠腹腔,暴露肠道和胰腺。同时将剪开膈肌,以确认小鼠已被处死。
在开始之前,我想指出一些重要的结构。胃位于此处,胰腺附着于其下方并延伸至十二指肠及上方区域。这是肝脏,我们将在这里找到胆囊和胆总管,你可以在此处清楚看到。
接下来,Pavo 将分离小肠,找到胆总管进入小肠的位置。暴露肠管后,我们在胆总管两侧使用蚊式钳进行夹闭。我们发现这种方法有利于更多的胶原酶进入胰腺,而其他研究团队则尝试将夹子直接放置在胆总管上方。
我们发现这种方法更有利于酶进入胰腺。这是一种轻柔的操作过程,切勿撕裂肠管。
应让止血钳轻轻置于胆总管两侧。现在我们将寻找胆囊,一旦胆囊暴露出来,便以其作为引导,将胶原酶注射至胆总管中。Powell 使用的是一支30号针头,连接含有3毫升胶原酶溶液的5毫升注射器。
当他进入胆总管时,会用胶原酶溶液扩张该导管,然后沿胆总管向下推进,直至接近肠道。在向下推进的过程中,酶溶液被持续泵入并注入胰腺。现在胰腺已被胶原酶溶液充盈,Powell 将移除止血钳,然后小心地将胰腺从肠管上剥离下来,并从实验小鼠体内取出。
他将其从胃部取出。好的,然后以脾脏作为抓手,将胰腺提起,再沿着胆总管缓慢剪下,操作完成。胰腺被取出后,接着移除脾脏,随后他去除肠系膜组织,然后将胰腺放入含有两毫升胶原酶溶液的无菌玻璃小瓶中,并重新置于冰上。
我们将分离出的胰腺放入玻璃小瓶后,现需将其置于37度水浴中约17分钟。我们将胰腺置于50毫升锥形离心管架中,以防止其上浮。水浴开始时即启动计时器,消化过程随之开始。
消化时间结束后,取出小瓶,轻轻振荡并轻柔地进行破碎。一旦组织开始解体,即将小瓶置于冰上。将无菌滤网置于含有洗涤缓冲液的400 mL烧杯上方。
然后将胰腺消化液小心地倒入筛网上,使其流入洗涤缓冲液中。为了演示方便,此时已关闭通风橱,并将通风橱的玻璃拉起,以便观察操作过程。一旦胰腺消化液完全倒入烧杯后,需用相同的洗涤缓冲液冲洗离心管,并将洗涤缓冲液再次倒入筛网上。
我们有一个装有洗涤缓冲液的注射器。将用它用力冲洗滤网上的组织。目的是冲走所有未与基质结合的游离小孔结构,同时将膜结构和未消化的组织保留在滤网上。
当完成组织清洗后,通常会在实验步骤结束时看到如下情况。将位于管底的胰腺组织转移至两个50 mL离心管中,对组织进行清洗,充分混匀后均匀分配,使每根离心管中的组织沉淀体积相等。随后用更多清洗缓冲液冲洗烧杯。
冲洗管壁,以确保所有进入烧杯的组织都被回收。然后将样品等量分装至两个 50 mL 离心管中,每管 50 mL,再用洗涤缓冲液补至满管。
将组织反复倒置数次,然后放入离心机中。进行短暂离心。待离心机转速达到1000 RPM后,关闭离心机。
此时组织非常脆弱,眼状结构也非常敏感,切勿过度挤压。移除试管后,我们将重复此洗涤步骤三次。这是第三次洗涤的结束。
将50毫升锥形管中的组分转移至15毫升锥形管中,以1000 ×g离心后停止。弃去上清液,开始FI Call的第一步操作。此时我们已获得沉淀的胰腺消化物。
我们将重悬该组织,使其充分松散,避免形成紧密的沉淀。加入第一层密度梯度液,即1108,每管加入5 mL。
然后将沉淀物充分混匀于每种梯度溶液中。确保在最浓的梯度中获得良好的组织分布非常重要。现在我们将加入两毫升密度为1.096的溶液。
然后在上层加入两密耳厚度、密度为1 0 6 9的溶液,再在其上层加入密度为1 0 3 7的溶液。在叠加不同密度溶液时,注意不要混合各层。至此,所有液层均已加入离心管中。
你可以看到这是1 1 0 8的顶部,9 1 0 9 6的顶部,1 0 6 9的顶部以及1 0 3 7的顶部。即使尚未进行离心,你也可以观察到组织已经开始向其相应的密度位置迁移。将纤维素梯度在1800 RPM条件下离心15分钟,当离心管从离心机中取出后,请记得保持刹车关闭状态。
在0 0 9 6层与0 0 7层之间,可以看到一层清晰的眼状组织带,即Pablo's。现在去除0 3 7层,以清除在处理过程中可能释放的组织碎片和DNA。使用无菌塑料巴氏德吸管,将眼状组织层移除,并转移至含有25 mL洗涤缓冲液的50 mL锥形管中。
此步骤需快速完成,因为fol对眼器具有毒性。我们实际上已移除整个0 6 9和0 9 6层。Pavo切割塑料移液管的顶端,并用洗涤缓冲液冲洗。
然后将小孔板进行离心,离心条件与之前相同。离心机升速至1000 RPM后停止,随后吸除上清液。小孔板将用洗涤液洗涤三次。
因此,我们刚刚完成了眼睑分离过程,从消化物开始,经过fol梯度分离,最终获得纯化的眼睑组织。在使用洗涤缓冲液进行第三次洗涤后,我们将眼睑组织重悬于RPMI培养基中,并将其接种到组织培养板中。这些眼睑组织现在可用于体外实验或体内制备,例如眼睑移植。
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本视频演示了从小鼠胰腺中分离C3H供体小鼠胰岛的过程。该操作步骤包括胶原酶注射、胰腺摘除以及胰岛纯化,以用于移植到糖尿病NOD小鼠体内。
从小鼠模型中分离功能性胰岛可实现对糖尿病治疗药物和再生策略的临床前评估。该技术通过提供与疾病相关的系统,用于评估胰岛素分泌、移植物存活率及免疫调节干预措施,从而支持代谢性疾病中靶点的验证。稳定的胰岛产量可提高基于移植策略的候选药物筛选和临床前风险评估的预测可靠性。
该方法通过提供经过验证的原代组织,用于靶点验证、检测方法开发以及糖尿病研究中的临床前移植研究,从而融入发现研究的连续过程。