Method Article

בסיוע מחשב ויזואליזציה בקנה מידה גדול כימות המוניים הלבלב איילט, התפלגות גודל ואדריכלות

DOI:

10.3791/2471

March 4th, 2011

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שיטות רומן בעזרת מחשב של רכש בקנה מידה גדול וניתוח של immunohistochemically דגימות הלבלב מוכתם מתוארים: (1) ללכוד Slice וירטואלי של הסעיף כולו; (2) ניתוח המוניים בקנה מידה גדול של נתונים, (3) שחזור וירטואלי Slices 2D ; (4) מיפוי 3D איון; ו (5) ניתוח מתמטי.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לבלב הוא איבר מיקרו ייחודית המורכבת מכמה הפרשת הורמון תאים אנדוקריניות כגון בטא תאים (אינסולין), אלפא תאים (גלוקגון), ואת דלתא תאים (somatostatin) המוטבעות הרקמות אקסוקרינית ו מהווים 1 - 2% של הלבלב כולו. קיים קשר הדוק בין משקל הגוף הלבלב. מסה סך בטא תא גם מגדילה באופן יחסי, כדי לפצות על הביקוש האינסולין בגוף. מה זה בורח הרחבה מידתית היא הפצה בגודל של איי. בעלי חיים גדולים כמו בני האדם חולקים גודל דומה איון הפצות עם עכברים, מה שמראה כי זה איבר מיקרו יש מגבלת גודל מסוים להיות פונקציונלי. חוסר היכולת של pancreata חיה גדולה ליצור איים יחסי גדול יותר מפוצה על ידי עלייה במספר איים ועל ידי עלייה בשיעור של איים גדולים יותר הכוללת תפוצתם גודל איון. יתר על כן, איים התערוכה פלסטיות בולט בהרכב ארכיטקטורה הסלולר בין מינים שונים גם בתוך אותו מין בתנאים pathophysiological שונים. במחקר הנוכחי, אנו מתארים גישות חדשות לניתוח של נתוני התמונה ביולוגיים על מנת להקל על אוטומציה של תהליכים אנליטיים, המאפשרים ניתוח של אוספי נתונים גדולים הטרוגנית בחקר תהליכים ביולוגיים כגון דינמי מבנים מורכבים. מחקרים כאלה כבר הקשו בשל קשיים טכניים של הדגימה משוחדת ויצירת בקנה מידה גדול ערכות נתונים בדיוק כדי לתפוס את המורכבות של התהליכים הביולוגיים של הביולוגיה איון. כאן אנו מציגים שיטות לאיסוף משוחדת "נציג" הנתונים בתוך הזמינות המוגבלת של דגימות (או למזער את אוסף לדוגמה) ואת ההגדרות ניסיוני סטנדרטי, כדי לנתח במדויק את המבנה המורכב תלת ממדי של איון. בסיוע מחשב מאפשר אוטומציה לאיסוף וניתוח של בקנה מידה גדול ערכות נתונים וגם מבטיח פרשנות מוטה של ​​הנתונים. יתר על כן, כימות מדויק של התפלגות גודל איון ו קואורדינטות מרחביות (כלומר X, Y, Z-עמדות) לא רק מוביל הדמיה מדויקת של מבנה הלבלב איון הרכב, אלא גם מאפשר לנו לזהות דפוסים במהלך פיתוח והתאמה לתנאים שינוי באמצעות מודלים מתמטיים. השיטות שפותחו במחקר זה החלות על מחקרים של מערכות אחרות ואורגניזמים רבים.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. יצירת Slices וירטואלי של תמונות Immunohistochemically ויטראז

  1. פתח StereoInvestigator. מניחים את השקופית נקי מחזיק את המדגם בעל מיקרוסקופ ולדמיין אותו החוקר סטריאו ידי לחיצה על "רכישה" ולאחר מכן "תמונה חיה" (→ רכישת תמונה חיה). קביעת רמות החשיפה לכל ערוץ; בדוגמה ספציפית שלנו, ערוץ 2 משמש DAPI, ערוץ 3 של ה-GFP, ערוץ 4 של RFP, ערוץ 5 עבור Cy5, וערוץ 6 עבור Cy7. השתמש "היסטוגרמה וידאו" חלון, המציג את עוצמת הקרינה, על מנת לקבוע את רמת החשיפה. עוצמות הקרינה המתאימים הגיע כאשר עוצמת את זנבות בקצה הימני של ההיסטוגרמה וידאו. רמות חשיפה ניתן לשנו....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בסיוע מחשב בקנה מידה גדול להדמיה וכימות המוצגים כאן להרשות ארבע נקודות מפתח במחקרים לבלב: (1) ניתוח בקנה מידה גדול של דגימות הלבלב מספק תצוגה מקיפה של הפצה הגודל הכולל איון ואדריכלות איון. (2) שחזור 3D ו ניתוח מתמטי של הרכב ארכיטקטורה הסלולר נוספת להקל על בחינה של הסדר המרחבי של תאים אנדוקריני תוך איון. (3) פלסטיות איון הכאת בין מינים שונים של אותו מין בתנאים pathophysiological שונים עשויים להציע הסתגלות אבולוציונית רכשה בתגובה לשינויים מטבוליים, ולא הבדלים מינים. (4) סידור מחדש ש.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
אין ניגודי אינטרסים הכריז.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר נתמך על ידי ארצות הברית השירות לבריאות הציבור של גרנט DK-081527, 072473 ו DK-DK-20595 של אוניברסיטת שיקגו סוכרת מחקר מרכז הדרכה (Core מודלים בבעלי חיים), ואת מתנת קרן משפחת קובלר.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
מיקרוסקופ פלואורסצנטימיקרוסקופתאגיד אולימפוסIX-81
תוכניתחוקר סטריאוMBF Bioscience
עכברי MIP-GFPעכבריםמעבדת
תוכניתמתמטיקהוולפרם
תמונה Jתוכניתהמכונים הלאומיים לבריאות
תוכניתחוברותאולימפוס
ג'קסון השקופיות

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Steiner, D. J., Kim, A., Miller, K., Hara, M. Pancreatic islet plasticity - Interspecies comparison of islet architecture and composition. ISLETS. 2, 135-145 (2010).
  2. Kim, A., Miller, K., Jo, J., Wojcik, P. l, Kilimnik, G., Hara, M. Islet architecture - a comparative study. ISLETS.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Pancreatic Islet VisualizationIslet Size DistributionIslet ArchitectureBeta Cell Mass3D ReconstructionImmunohistochemical StainingImage J AnalysisStereo InvestigatorCell MappingDiabetes Research

Related Articles