Method Article

Observation de la fonction des îlots et des interactions entre les îlots et les cellules immunitaires dans les tranches de tissu pancréatique vivant

DOI:

10.3791/62207

April 12th, 2021

In This Article

Summary

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Cette étude présente l’application de tranches de tissu pancréatique vivant à l’étude de la physiologie des îlots et des interactions entre les îlots et les cellules immunitaires.

Abstract

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Les tranches de tissu pancréatique vivant permettent d’étudier la physiologie et la fonction des îlots dans le contexte d’un microenvironnement intact des îlots. Les tranches sont préparées à partir de tissu pancréatique humain et souris vivant incorporé dans l’agarose et coupées à l’aide d’un vibratome. Cette méthode permet au tissu de maintenir sa viabilité et sa fonction en plus de préserver les pathologies sous-jacentes telles que le diabète de type 1 (DT1) et le diabète de type 2 (DT2). La méthode des tranches permet de nouvelles directions dans l’étude du pancréas grâce au maintien des structures complexes et des diverses interactions intercellulaires qui composent les tissus endocriniens et exocrines du pancréas. Ce protocole montre comment effectuer la coloration et la microscopie en accéléré de cellules immunitaires endogènes vivantes dans des tranches pancréatiques ainsi que des évaluations de la physiologie des îlots. De plus, cette approche peut être affinée pour discerner les populations de cellules immunitaires spécifiques aux antigènes des cellules des îlots à l’aide de réactifs complexes-multimères d’histocompatibilité majeurs.

Introduction

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L’implication du pancréas est pathognomonique à des maladies telles que la pancréatite, le DT1 et le DT21,2,3. L’étude de la fonction dans les îlots isolés implique généralement l’élimination des îlots de leur environnement4. La méthode de la tranche de tissu pancréatique vivant a été développée pour permettre l’étude du tissu pancréatique tout en maintenant des microenvironnements intacts des îlots et en évitant l’utilisation de procédures stressantes d’isolement des îlots5,6,7.

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Protocol

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NOTES: Tous les protocoles expérimentaux utilisant des souris ont été approuvés par le Comité de soins et d’utilisation des animaux de l’Université de Floride (201808642). Des coupes pancréatiques humaines de donneurs de tissus des deux sexes ont été obtenues via la banque de tissus Network for Pancreatic Organ Donors with Diabetes (nPOD) de l’Université de Floride. Le pancréas humain a été prélevé sur des donneurs d’organes cadavériques par des organisations d’approvisionnement en organes certifiées en partenariat avec nPOD conformément aux lois et règlements sur le don d’organes et classé comme « sujets non humains » par le Conseil d’examen institutionnel de l’Unive....

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Results

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Ce protocole produira des tranches de tissu pancréatique vivant adaptées à la fois aux études de fonctionnalité et aux enregistrements de cellules immunitaires. L’apparence des tranches en champ clair et sous la lumière réfléchie est illustrée à la Figure 1A,B. Comme nous l’avons vu, les îlots peuvent être trouvés en tranches en utilisant la lumière réfléchie en raison de leur granularité accrue qui se produit en raison de leur teneur en insuline (Figure.......

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Discussion

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L’objectif de ce protocole est d’expliquer la génération de tranches de pancréas et les procédures nécessaires pour utiliser les tranches dans des études fonctionnelles et immunologiques. Il y a de nombreux avantages à utiliser des tranches pancréatiques vivantes. Cependant, plusieurs étapes critiques sont essentielles pour que le tissu reste viable et utile au cours des protocoles d’expérience décrits. Il est impératif de travailler rapidement. Le temps entre l’injection du pancréas et la génération des tranches sur le .......

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Disclosures

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Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Acknowledgements

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Ce travail a été financé par les subventions des NIH R01 DK123292, T32 DK108736, UC4 DK104194, UG3 DK122638 et P01 AI042288. Cette recherche a été réalisée avec le soutien du Réseau des donneurs d’organes pancréatiques atteints de diabète (nPOD; RRID:SCR_014641), un projet collaboratif de recherche sur le diabète de type 1 parrainé par FRDJ (nPOD : 5-SRA-2018-557-Q-R) et the Leona M. & Harry B. Helmsley Charitable Trust (Grant #2018PG-T1D053). Le contenu et les opinions exprimées relèvent de la responsabilité des auteurs et ne reflètent pas nécessairement le point de vue officiel de nPOD. Les organisations d’approvisionnement en organes (OPO) qui s’associent au nPOD p....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
#3 Style Scalpel MancheFisherbrand12-000-163
1 M HEPESFisher ScientificBP299-100HEPES Buffer, 1M Solution
10 cm Plat de culture non traitéCorning430591
10 mL Seringue Luer-LokBD301029Seringue BD avec embouts Luer-Lok
27 G AiguilleBDBD 305109BD Utilisation générale et PrecisionGlide Aiguilles hypodermiques
35 mm Couverture Fond de verre Boîte de PétriIbidi81156µ ;-Dish 35 mm,
haute Seringue de 50 mLBD309653
Couverture à 8 puitsIbidi80826µ ;-Slide 8 Well
APC anti-souris CD8a anticorpsBiolegend100712
BSAFisher Scientific199898
Chlorure de calciumSigmaC5670CaCl2
Chlorure de calcium dihydratéSigmaC7902CaCl2 (dihydraté)
Compact Digital RockerThermo Fisher Scientific88880020
Microscope confocal à balayage laserLeicaSP8Sténopé&thinsp ;= 1,5-2 unités aérées ; acquis avec des objectifs HC PL APO CS2 dry à ouverture numérique 10x/0,40 et des objectifs HC PL APO CS2 dry à ouverture numérique 20x/0,75 à 512&thinsp ; & fois ; &thinsp ; Résolution de 512 pixels
D-(+)-GlucoseSigmaG7021C6H12O6
ddiH2O
DithizoneSigma-AldrichD5130-10G
DMSOInvitrogenD12345Diméthyl sulfoxyde
EthanolDecon Laboratories2805
Falcon 35 mm Boîte de culture tissulaireCorning353001Falcon Easy-Grip Boîtes de culture
tissulaire FBSGibco Gibco10082147
Feather No. 10 Lame chirurgicaleMicroscopie électronique Sciences7204410
fluo-4-AMInvitrogenF14201perméable aux cellules Ca2+ indicateur
Gel Control Super GlueLoctite45198
Pince Graefe FineScience Tools11049-10
Ciseaux fins trempésde science fine14090-09
HBSSGibco14025092Hanks Solution saline équilibrée
HEPESSigmaH4034C8H18N2O4S
Seau à glaceFisherbrand03-395-150
IsofluranePatterson VétérinaireNDC 14043-704-05
Johns Hopkins Bulldog ClampRoboz Surgical StoreRS-7440  ; Droit; pression de 500 à 900 grammes ; 1,5" de longueur
KimwipesKimberly-Clark Professional34705Kimtech Science&trade ; Kimwipes&commerce ; Essuie-glaces Delicate Task, kit de
viabilité/cytotoxicité LIVE/DEADInvitrogenL3224Ce kit contient le colorant à cellules vivantes calcein-AM.
Faible teneur en glucose DMEMCorning10-014-CV
Chlorure de magnésium hexahydratéSigmaM9272MgCl2 (hexahydraté)
Sulfate de magnésium heptahydratéSigmaM2773MgSO4 (heptahydraté)
Plate-forme chauffée magnétiqueWarner InstrumentsPM-1 Plate-formepour chambre d’imagerie pour stimulation dynamique enregistrements
Micro-ondesGEJES1460DSWW
Nalgene Seringue FiltreThermo Fisher Scientific726-2520
No.4 PinceauMichaels10269140
Open Diamond Bath Chambre d’imagerieWarner InstrumentsRC-26Chambre d’imagerie pour enregistrements de stimulation dynamique
Oregon Green 488 BAPTA-1-AMInvitrogenO6807Indicateur Ca2+ perméable
aux cellules Chambre d’imagerie de nuitOkolabH201-LG
PBSThermo Fisher ScientificPour fabriquer de l’agarose pour la génération de tranches
Tétramère d’insuline marqué PEEmory Tetramer Research Séquence de baseYAIENYLEL
Pénicilline StreptomycineGibco15140122
Chlorurede potassium SigmaP5405KCl
Phosphate de potassium monobasiqueSigmaP5655KH2PO4
Lames de rasoirMicroscopie électronique Sciences71998Pour vibratome ; Acier inoxydable à double tranchant, non revêtu
RPMI 1640Gibco11875093
SeaPlaque agarose à bas point de fusionLonza50101Pour fabriquer de l’agarose pour la génération de tranches
Ancreen tranches Warner Instruments64-1421
Ancre en tranches (imagerie dynamique)Warner Instruments640253Ancre en tranches pour chambre
d’imagerie dynamiqueBicarbonatede sodium SigmaS5761NaHCO3
Chlorure de sodiumSigmaS5886NaCl
Phosphate de sodium monohydratéSigmaS9638NaH2PO4 (monohydrate)
Inhibiteur de trypsine de sojaSigmaT6522-1GInhibiteur de la trypsine de Glycine max (soja)
Stade AdaptateurWarner InstrumentsSA-20MW-ALPour l’installation d’une chambre d’imagerie pour les enregistrements de stimulation dynamique sur la platine du microscope
Incubateur de scèneOkolabH201
StéréoscopeLeicaIC90 E MSV266
SYTOX Blue Dead Cell StainInvitrogenS34857Colorant d’acide nucléique bleu-fluorescent
Pipette de transfertFalcon357575Falcon&trade ; Pipettes de transfert jetables en plastique
Système de contrôle de soupapeWarner InstrumentsVCS-8Système pour les enregistrements de stimulation dynamique
Vibratome VT1000 SLeicaVT1000 S
Bain d’eauFisher ScientificFSGPD02Fisherbrand Isotemp Bain d’eau de luxe à usage général GPD 02
Outils 2 plis 20012050

References

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  1. Uc, A., Fishman, D. S. Pancreatic disorders. Pediatric Clinics of North America. 64 (3), 685-706 (2017).
  2. Bluestone, J. A., Herold, K., Eisenbarth, G. Genetics, pathogenesis and clinical interventions in type 1 diabetes. Nature. 464 (7293), 1293-1300 (2010).
  3. Taylor, R.

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Pancreatic Tissue SlicesIslet FunctionIslet Immune InteractionsConfocal MicroscopyTime Lapse MicroscopyImmune Cell StainingVibratome SlicingType 1 DiabetesInsulin Tetramer StainingCD8 Antibody Detection

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