Methodenartikel

Eine Methode zur Maus-Inselzellen der Bauchspeicheldrüse Isolation und intrazellulären cAMP-Bestimmung

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DOI:

10.3791/50374

25. Juni 2014

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Untersuchung in vitro β-Zell-Funktion mit isolierten Maus-Langerhans-Inseln ist ein wichtiger Bestandteil in der Studie der Diabetes Pathophysiologie und Therapie. Während viele Downstream-Anwendungen zur Verfügung stehen, dieses Protokoll beschreibt speziell die Messung der intrazellulären zyklischen Adenosinmonophosphat (cAMP) als wesentlicher Parameter, der β-Zellfunktion.

Zusammenfassung

Unkontrollierter Blutzucker ist ein Markenzeichen von Diabetes mellitus und Begleiterkrankungen fördert wie Neuropathie, Nephropathie und Retinopathie. Mit der zunehmenden Verbreitung von Diabetes, sowohl immun-vermittelte Typ-1-und Adipositas-Linked-Typ-2-Studien bei der Abgrenzung Diabetes Pathophysiologie und therapeutische Mechanismen abzielen, sind von entscheidender Bedeutung. Die β-Zellen der Langerhans-Inseln Langerhans sind entsprechend Absonderung von Insulin in Reaktion auf einen erhöhten Blutzuckerspiegel verantwortlich. Zusätzlich zu Glukose und anderen Nährstoffen sind die β-Zellen auch durch spezifische Hormone stimuliert, Inkretine bezeichnet, die aus dem Darm in Reaktion auf eine Mahlzeit und wirken auf β-Zellen-Rezeptoren, die die Produktion von intrazellulären zyklischen Adenosinmonophosphat zu erhöhen sezerniert werden ( cAMP). Verringerte β-Zell-Funktion, Masse und Inkretin Reaktionsfähigkeit sind gut zu verstehen, die das Entstehen der Typ-2-Diabetes beitragen, und werden auch zunehmend verknüpft with Typ 1 Diabetes. Die vorliegende Maus Inselisolierung und cAMP-Bestimmung Protokoll kann ein Werkzeug, um zu beschreiben Mechanismen zur Förderung Fortschreiten der Krankheit und Therapiemaßnahmen, insbesondere solche, die von den Inkretin-Rezeptoren vermittelt werden oder verwandte Rezeptoren, die durch Modulation der intrazellulären cAMP-Produktion handeln. Während nur cAMP-Messungen beschrieben werden wird, schafft das beschriebene Inselisolierung Protokoll eine saubere Präparation, ermöglicht auch viele andere Downstream-Anwendungen, einschließlich Glucose-stimulierten Insulinsekretion, [3 H]-Thymidin-Einbau, Proteinmenge und der mRNA-Expression.

Einleitung

Die strikte Einhaltung euglycemia ist zwingend notwendig, um Begleiterkrankungen wie Neuropathie, Nephropathie, Retinopathie und, die alle Markenzeichen der Pathologie des unkontrollierten Typ-1-und-2-Diabetes sind 1 zu verhindern. Reduzierte β-Zell-Funktion und Masse in Typ 1 und 2 Diabetes stören Blutglukosekonzentrationen 2. Während immun-vermittelte Typ-1-Diabetes resultiert aus einem verheerenden Verlust von Insulin-produzierenden β-Zellen, gestörte β-Zellen Insulin-Sekretion und periphere Insulin-Signal bei Typ-2-Diabetes zusammen fördern Hyperglykämie, Dyslipidämie und erhöhte hepatische Glukoseproduktion, die schließlich zu sowohl Verlus....

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Protokoll

Alle Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit allen einschlägigen Richtlinien, Vorschriften und Aufsichtsbehörden ausgeführt. Das Protokoll, die demonstriert wurde unter der Anleitung und Zustimmung des Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) der Universität von Wisconsin-Madison durchgeführt.

1. Herstellung von Lösungen

  1. Das Verfahren der Euthanasie in diesem Protokoll ist Ausbluten unter Narkose Avertin (für eine Übersicht von Alternativen, siehe Diskussion). Um Avertin, fügen 0,625 g (1,25% oder 44,2 mM) 2-2-2 Tribromethanol zu 1,25 ml 2-Methyl-2-Butanol in einem 15 ml konischen Röhrchen und Wärme bei 37 °....

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Ergebnisse

Um eine hohe Ausbeute bei der Isolierung Insel zu gewährleisten, sollten chirurgische Techniken im Protokoll beschriebenen genau befolgt werden. Obwohl die hier vorgestellten Verfahren wird jedem Labor zugeschnitten werden, gibt es ein paar wichtige Schritte, die zu einem erfolgreichen Isolierung führen. Um den gemeinsamen Gallengang leicht zugänglich zu machen, ist es empfehlenswert, dass die Organe auf der rechten Seite der Maus (Fig. 1) verschoben werden kann. Darüber hinaus ermöglicht dies die Bauch.......

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Diskussion

Mit der Verbreitung von Diabetes voraussichtlich um 7,7% der Weltbevölkerung betreffen, ist die Voraussetzung für neuartige Forschungstechniken unerlässlich, sowohl Diabetes verstehen und zu behandeln 18. Die vorliegende Inselisolierung ist ein gut etabliertes Protokoll für die in-vitro-Versuche verwendet und hat vorher mit leichten Modifikationen 11,14,16 vorgestellt. Obwohl die Insulinsekretion ist ein gemeinsames stromabwärts Anwendung isolierten Inseln, die sich auf stromaufwärts Besta.......

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Offenlegungen

Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Wir möchten Renee L. Pasker und Harpreet K. Brar für kompetente technische Unterstützung auf die in dieser Arbeit beschriebenen Protokolle danken. Darüber hinaus möchten wir die Betreuung von Christopher B. Newgard an der Duke University und Alan D. Attie an der Universität von Wisconsin-Madison bestätigen, zusammen mit der Unterstützung ihrer Mitglieder Labor, die uns die Zeit erlaubt und unterstützt notwendig zur Optimierung der beschriebenen Protokollen. Insbesondere danken wir Hans Hohmeier, Danhong Lu, und Helena Winfield in der Labor-und Newgard Mary Rabaglia in der Attie Labor für produktive Diskussionen und Beratung. Diese Arbeit wurde vom NIH DK080845 und Ju....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Kollagenase aus Clostridium histolyticum geeignet zur Isolierung aktiver InselzellenSigma-AldrichC7657
Ficoll 400Sigma-AldrichF9378
Hanks Balanced Salt Solution 10XInvitrogen (Gibco)14065-056
HEPESSigma-AldrichH3375
RPMI 1640 (pulver)Invitrogen (Gibco)31800-022
Albumin aus Rinderserum (BSA)Sigma-AldrichA7888
3/0 SeidennahtfadenFine Science Tools18020-30
Dumont #5 PinzetteFine Science Tools11251-10
0,8 mm Pinzette   Fine Science Tools11050-10
Gebogene SchereFine Science Tools14061-10
Vannas-Tü bingen Federschere - Gerade/Scharf/8,5 cm/5 mm CuttingEdge Fine Science Tools15003-08
PräparierschereFine Science Tools14002-14
5 ml BD Luer-Lok SpritzeBD309646
1 ml BD SpritzeBD309628
30 G BD Nadel 1/2" LängeBD305106
27 G BD Nadel 1/2" LängeBD305109
SchleifsteinFine Science Tools29008-01
2-2-2-TribromethanolSigma-AldrichT48402-25G
2-Methyl-2-butanolSigma-Aldrich240486-100mL
Natriumchlorid (NaCl)Sigma-AldrichS9888
KaliumchloridSigma-AldrichP3911
Monokaliumphosphat (KH2PO4)Sigma-AldrichP0662
Natriumbicarbonat (NaCHO3)Sigma-AldrichS6014
CaCl2· 2H2OSigma-AldrichC3881
MgSO4· 7H2O Sigma-AldrichM9397
Penicillin-StreptomycinInvitrogen (Gibco)15140-122
Hitzeinaktiviertes fötales Rinderserum (H.I. FBS)FisherScientific SH30088.03HI
3-Isobutyl-1-methylxanthin (IBMX)Sigma-Aldrich5879-100MG

Referenzen

  1. Cryer, P. E. Hypoglycaemia: the limiting factor in the glycaemic management of Type I and Type II diabetes. Diabetologia. 45, 937-948 (2002).
  2. Alberti, K. G., Zimmet, P. Z.

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Schlagwörter

Isolierung von M use InselzellenEnzymimmunoassayKollagenase VerdauDichtegradientenzentrifugationInselzellkulturmediumglukosestimulierte InsulinsekretionWildtyp M useGen Knockout M use

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