הדמיה של סידן דינמיקה באוכלוסיות משנה של תאים הלבלב איון של העכבר

Alexander Hamilton; Elisa Vergari; Caroline Miranda; Andrei I. Tarasov

doi:10.3791/59491

הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הדמיה של סידן דינמיקה באוכלוסיות משנה של תאים הלבלב איון של העכבר

8.4K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/59491

⸱

26 בנובמבר 2019

Alexander Hamilton¹^,² , Elisa Vergari¹ , Caroline Miranda³ , Andrei I. Tarasov¹^,⁴^,⁵

¹Oxford Centre for Diabetes, Endocrinology and Metabolism, University of Oxford, ²Lund University Diabetes Centre, Unit of Molecular Metabolism, Clinical Research Centre, Malmö University HospitalMalmö, ³Institute of Neuroscience of Physiology, Department of Physiology, Metabolic Research Unit, University of Göteborg, ⁴Oxford National Institute for Health Research, Biomedical Research Centre, ⁵Life and Medical Sciences, University of Hertfordshire

במאמר זה

סיכום

כאן, אנו מציגים פרוטוקול עבור דימות וכימות הדינמיקה סידן באוכלוסיות תאים הטרוגנית, כגון תאים איון הלבלב. כתבים פלורסנט מועברים לתוך שכבת היקפי של תאים בתוך איון, אשר לאחר מכן מאויית והתמונה, ועל ניתוח לתאים של הדינמיקה של עוצמת הניאון מבוצעת.

תקציר

הורמונים איון הלבלב להסדיר הומאוסטזיס דם הגלוקוז. שינויים בגלוקוז בדם לגרום לתנודות של סידן ציטומטוג בתאי איון הלבלב להפעיל הפרשה של שלושה הורמונים עיקריים: אינסולין (מ β-תאים), גלוקגון (α-תאים) ו סומטוסטטין (δ-תאים). β-תאים, אשר מהווים את רוב התאים של איון הם מצמידים חשמלית זה לזה, להגיב גירוי הגלוקוז כישות אחת בודדת. היכולת המδ של אוכלוסיות תת-משניות, α-תאים ותאי-תאים (ביצוע של כ -20% (30%) ו-4% (10%) של מכרסם הכולל¹ (אדם²) מספרים תא איון, בהתאמה) הוא פחות צפוי ולכן הוא בעל עניין מיוחד.

חיישנים סידן מועברים לתוך שכבת היקפי של תאים בתוך איון מבודד. איון או קבוצה של איונים הוא לאחר מכן מקיבוע והתמונה באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטית. בחירת מצב ההדמיה היא בין תפוקה גבוהה יותר (שדה רחב) ורזולוציה מרחבית טובה יותר (confocal). כרגיל, סריקת לייזר מיקרוסקופ קונפוקלית משמש לרקמת דימות, כפי שהוא מספק את ההפרדה הטובה ביותר של האות בין התאים הסמוכים. ניתן גם לעשות שימוש במערכת רחב-שדות, אם האות המזהם מהאוכלוסייה הדומיננטית של β-תאים ממוזער.

לאחר הדינמיקה סידן בתגובה גירויים ספציפיים נרשמו, הנתונים מבוטאים בצורה מספרית כמו עוצמת הקרינה לעומת זמן, מנורמל על הזריחה הראשונית מתוקן בסיסית, כדי להסיר את ההשפעות המקושרות הלבנת של . בסדר, שיהיה שינויים בתדר הדקר או באזור חלקי מתחת לעקומה (pAUC) מחושבים לעומת זמן, כדי לכמת את האפקטים הנצפים. pAUC הוא רגיש יותר וחזק למדי ואילו תדירות העלייה מספק מידע נוסף על המנגנון להגדיל את הסידן.

אוכלוסיות משניות של תאים משניים ניתן לזהות באמצעות תגובות פונקציונלי כדי לסמן תרכובות, כגון אדרנלין ghrelin, לגרום שינויים סידן ציטוסולג באוכלוסיות מסוימות של תאים איון.

מבוא

מטרת השיטה היא תמונה בזמן אמת שינויים בריכוז סידן ציטוסולג ([Ca^{2 +}]_cyt) באוכלוסיות משנה משניות של תאים איון הלבלב. זה מאפשר לחשוף את המנגנונים המסדירים הפרשת הורמונים בתאים אלה, חשיפת פרטים על הצלב בין סוגי תאים שונים, פוטנציאל, החדרת ממד poptional לתוך התמונה הגדולה של איתות איון.

איונים מורכבים ממספר סוגי תאים. מלבד ידוע יותר הפרשה אינסולין β-תאים, יש לפחות שתי אוכלוסיות משנה כי הם גם קריטיים בוויסות הגלוקוז בדם³. α-תאים (העושים סביב 17% של תאים איון) להפריש גלוקגון כאשר הגלוקוז בדם מקבל נמוך מדי, אשר אותות עבור שחרור של גלוקוז לתוך הדם מהמחסנים בכבד. רמות גלוקגון מוגזמת (היפרגלולומיה) וליקויי....