Articolo metodologico

Longitudinale in Vivo Imaging e quantificazione dell'isolotto pancreatico umano Innesto e contribuendo cellule ospitanti nella camera occhio anteriore

DOI:

10.3791/61234

11 giugno 2020

In questo articolo

Sommario

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

L'obiettivo di questo protocollo è quello di monitorare continuamente le dinamiche del processo di innesto dell'isolotto pancreatico umano e delle cellule che contribuiscono tra l'ospite e il donatore. Ciò si ottiene trapiantando isolotti umani nella camera anteriore dell'occhio (ACE) di un NOD. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/-destinatario del mouse seguito da ripetute immagini a 2 fotoni.

Abstract

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

L'imaging delle cellule beta è un passo fondamentale verso la comprensione del trapianto di islet. Anche se diverse piattaforme di imaging per la registrazione della biologia delle cellule beta sono state sviluppate e utilizzate in vivo,sono limitate in termini di possibilità di risoluzione a singola cellula e registrazioni longitudinali continue. A causa della trasparenza della cornea, la camera anteriore dell'occhio (ACE) nei topi è adatta a studiare la biologia delle cellule dell'isolotto pancreatico umano e topo. Ecco una descrizione di come questo approccio può essere utilizzato per eseguire registrazioni longitudinali continue di innesto e revascolarizzazione di singoli innesti di isolotto umano. Gli innesti di isolotto umano vengono inseriti nell'ACE, utilizzando NOD. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/-topi come destinatari. Ciò consente di sondare l'espansione delle cellule del ricevente rispetto a quelle del donatore e il contributo delle cellule riceventi nella promozione dell'incapsulamento e della vascolarizzazione dell'innesto. Inoltre, viene delineato un approccio passo-passo per l'analisi delle immagini e la quantificazione del volume dell'isolotto o della vascolatura segmentata e della capsula dell'isolotto che formano le cellule riceventi.

Introduzione

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

Il diabete mellito descrive un gruppo di malattie metaboliche caratterizzate da livelli elevati di glucosio nel sangue come risultato di una produzione insufficiente di insulina da perdita o disfunzione delle cellule beta delle isole pancreatiche, spesso accompagnate da insulino-resistenza. Il diabete di tipo 1 (T1D) e il diabete di tipo 2 (T2D) sono malattie complesse in cui la progressiva disfunzione delle cellule beta causa lo sviluppo della malattia. T1D è precipitato da un attacco autoimmune sulle cellule beta, mentre T2D è considerato guidato da fattori metabolici, anche se con crescente evidenza di infiammazione sistemica di bassogrado 1. Il trapianto di isolotti umani donati, in particolare ai pazienti affetti da T1D, offre il potenziale per fornire un controllo glicemico fisiologico. Tuttavia, la carenza di donatori di tessuti e la scarsa innesto di isoloti ha impedito che il trapianto di isolotto diventasse un'opzione terapeutica tradizionale. Una parte sostanziale dell'innesto dell'isolotto funzionale viene persa nell'immediato periodo post-trapianto (24-48 h) a causa dell'ambiente di ospite ipossico, infiammatorio e immunogenico2,3. Per valutare l'efficienza dei metodi di intervento per il miglioramento della sopravvivenza delle isore, è necessario un monitoraggio continuo di tali trapianti.

Tecniche in vivo per immaginiare e tracciare il destino delle isole pancreatiche umane trapiantate dopo il trapianto rimane ancora una sfida per la ricerca suldiabete 4,5. Ad oggi, le tecniche di imaging non invasive, tra cui la tomografia a emissione di positroni (PET), la risonanza magnetica (RTI) o gli ultrasuoni (US) mostrano il potenziale per la quantificazione e la valutazione funzionale delle isole trapiantate in condizionisperimentali 5. Tuttavia, date le piccole dimensioni degli isocchi, le misurazioni quantitative di tali modalità soffrono di una risoluzione insufficiente. La camera anteriore dell'occhio (ACE) come sito di trapianto per l'osservazione è una promettente soluzione di imaging non invasivo che offre una risoluzione spaziale efficace e un monitoraggio frequente per lunghi periodidi tempo 6. Questo metodo è stato sfruttato con successo per studiare la biologia delle isole dei topi (recensito in Yang et al.7), le risposte immunitarie autoimmuni8, così come l'innesto dell'isolottoumano 9,10.

Qui il metodo di trapianto ACE si combina con un approccio di imaging a 2 fotoni per studiare la dinamica del processo di innesto dell'isolotto pancreatico umano mediante registrazioni continue e ripetute su singoli innesti di isolotto fino a 10 mesi dopo il trapianto. Le proprietà di imaging multifoto di maggiori profondità di imaging e riduzione del fotobleaching complessivo e dei danni fotografici superano i limiti di imaging della microscopia confocale11. La quantificazione dell'imaging fluorescente comporta diverse fasi, tra cui la preparazione del campione di isolotto, il trapianto di isolotto, l'acquisizione di immagini, il filtraggio delle immagini per rimuovere il rumore o lo sfondo delle isole, la segmentazione, la quantificazione e l'analisi dei dati. Il passaggio più impegnativo è in genere il partizionamento o la segmentazione di un'immagine in più parti o aree. Ciò potrebbe comportare la separazione del segnale dal rumore di fondo o il raggruppamento di regioni di voxel in base a somiglianze di colore o forma per rilevare ed etichettare i voxel di un volume 3D che rappresenta la vascolatura dell'isolotto, ad esempio. Una volta segmentate, le statistiche, ad esempio le dimensioni del volume degli oggetti, sono in genere semplici da estrarre. Fornito è un metodo per la quantificazione e l'estrazione dei dati di imaging, ad esempio la segmentazione e la visualizzazione dei dati. Particolare attenzione è prestata alla rimozione dell'autofluorescenza negli isolotti umani e alla distinzione tra vascolatura dell'isolotto e capsula isolotta che forma le cellule riceventi.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

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

Il Comitato Etico Regionale di Lund, Svezia, ha approvato lo studio secondo la legge riguardante la revisione etica della ricerca che coinvolge gli esseri umani. Esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in stretta conformità con l'etica svedese degli esperimenti sugli animali e approvati dai comitati etici di Malma e Lund. NOD immunodeficiente di 6-8 settimane. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/- (NOD. ROSA-pomodoro. Rag2-/-) topi ricevente sono stati utilizzati come destinatari per il trapianto di isolottiumani 10.

1. Preparazione dell'isolotto per il trapianto

  1. Isolotti umani di coltura in CMRL 1066 integrati con 10 mM HEPES, 2 mM L-glutamina, 50 gentamicina 20 g/mL, 0,25 funghi di 2,25 g/mL, 20 g/mL ciproxfloxacin, 10 mM nicotinamide (NIC) e siero umano inattivato al 10% a 37 gradi centigradi nel 5% di CO2 e aria umida fino al trapianto, come descritto inprecedenza 12.
    NOTA: Le isole devono essere libere dal tessuto esocrino e non toccarsi in coltura. I tessuti esocrini appaiono traslucidi.
  2. Il giorno del trapianto, trasferire i supporti di coltura contenenti le isole in un nuovo piatto Petri utilizzando un assemblaggio di tubi aspiratori collegato a un capillare di vetro tirato.
    NOTA: In alternativa, utilizzare una pipetta da 200 L. Colorare la parte posteriore del piatto Petri aiuta a rendere gli isolotti più facilmente distinguibili al microscopio stereo.
  3. Utilizzando uno stereoscopio, scegliere isolotti da 20 a 40 dollari per trapianto e trasferirli in un tubo da 1,5 mL. Riempire il tubo verso l'alto con i mezzi di coltura dall'incubatore.
  4. Sigillare i tubi con pellicola di paraffina e conservare sul ghiaccio fino al trapianto. Preparare una quantità adeguata per il numero di trapianti eseguiti.
  5. In alternativa, assicurarsi che unincubatore di CO 2 sia disponibile nella sala operatoria per mantenere le isole in coltura e raccoglierle immediatamente prima di ogni trapianto.

2. Preparazione delle attrezzature di trapianto e tavolo di chirurgia

NOTA: Tutti gli strumenti chirurgici devono essere autoclavi e il tavolo operatorio e gli strumenti disinfettati con 70% di alcol.

  1. Collegare un supporto della testa stereotassico all'anestesia tramite una maschera per il naso e accendere il pad di riscaldamento.
  2. Collegare una siringa Hamilton gastight a tubi in polietilene e una cannula dell'occhio finale smussata.
    NOTA: si consiglia di riempire tutte le parti con PBS prima dell'assemblaggio. Controllare le bolle d'aria intrappolate e rimuovere se presente.
  3. Collegare la siringa Hamilton saldamente al tavolo (Figura 1a) o una base mobile (Figura 1e) e collegare il tubo al microscopio stereo, con cannula appesa (cioè posizione di attesa).
    NOTA: Utilizzare nastro chirurgico, perché è facile da rimuovere e ricollegare.
  4. Preparare una siringa da 1 mL collegata ad un ago da 30 G riempito con una soluzione di buprenorfina da 0,1 mg/kg.
  5. Preparare una siringa con PBS sterile. In alternativa, utilizzare una pipetta.
  6. Mettere da parte una gabbia di sveglia pulita con lampada riscaldante.

3. Anestesia e posizionamento dei topi riceventi per la chirurgia

NOTA: tutti gli animali sono stati allevati e mantenuti in un ambiente privo di agenti patogeni presso le strutture animali dell'Università di Lund.

  1. Anestetizzare il topo in una camera riempita con 40% O2/60% N2/3% isoflurane e trasferire il mouse anestetizzato alla piattaforma portaodetti su un tampone riscaldante caldo (Figura 1a). Verificare la mancanza di riflessi del pedale.
    NOTA: L'anestesia isoflurane è il metodo preferito di anestesia per un rapido recupero dopo l'intervento chirurgico. La stanza del microscopio deve essere adeguatamente ventilata per l'uso di isoflurane.
  2. Posizionare il muso del topo nella maschera di anestesia collegata al 40% O2/60% N2/0.9%–1.5% macchina per anestesia isoflurana. Utilizzare il pollice e il dito per sollevare leggermente la testa e fissarla utilizzando i pezzi metallici sui lati. Assicurarsi che gli auricolari fissino la testa direttamente sotto le orecchie. Iniettare 0,1 mg/kg di soluzione di buprenorfina sottocutaneamente sul retro del mouse.
    NOTA: Buprenorphine viene utilizzato come analgesico.
  3. Inclinare la testa in modo che l'occhio da azionare è rivolto verso l'alto ed è vicino al ricercatore.
  4. Ritrarre delicatamente le palpebre dell'occhio da trapiantare con pinze smussate, far uscire l'occhio e fissare liberamente con un paio di pinzette. Assicurarsi che le punte delle pinzette siano coperte da un tubo politene collegato alla piattaforma portariforme(Figura 1a, inserire).
  5. Tenere sempre entrambi gli occhi bagnati applicando una gocciolina di PBS sterile sull'occhio.
  6. Trasferire le isole umane dal tubo sigillato da 1,5 mL (sezione 1) a un piatto Petri con PBS sterile e assicurarsi che le isole siano vicine l'una all'altra per ridurre al minimo la quantità di supporti di coltura cellulare trasferiti(Figura 1c).
  7. Raccogliere 20-30 isolotti nella cannula dell'occhio collegati tramite tubi di politene alla siringa Hamilton.
    NOTA: Prendere il meno liquido possibile con le isole.
  8. Appendere il tubo a testa in giù e attaccare al microscopio stereo (Figura 1d). Nastro il tubo con attenzione per lasciare che le isole affondano alla fine del tubo verso la cannula.

4. Procedura di trapianto

NOTA: Questo metodo è stato precedentemente descritto per il trapianto di isolotti di topo6. Qui viene presentata una procedura leggermente modificata.

  1. Pizzicare le pastiglie sulle zampe posteriori per assicurarsi che il mouse sia addormentato.
  2. Stringere le forcepi trattenendo l'occhio senza interrompere il flusso sanguigno e applicare una goccia di PBS sterile sull'occhio.
  3. Utilizzando un ago di 25 G come bisturi, smussare verso l'alto, penetrare con attenzione solo la metà della punta nella cornea e fare una singola incisione laterale. Fare il foro in un angolo verso l'alto; il foro si sigilla più facilmente dopo il trapianto (Figura 1f).
  4. Sollevare con cura la cornea con la cannula precaricata con isolotti e applicare lentamente le isole nell'occhio. Evitare l'inserimento della cannula nella camera anteriore per evitare danni dell'iride, ma piuttosto spingere con attenzione contro l'apertura corneale (Figura 1g).  Ritrarre lentamente la cannula dall'ACE.
    NOTA: Obiettivo per un volume di iniezione di 3-8 L. Se il volume è troppo grande, esporrà l'occhio a una pressione intraoculare inutilmente elevata e può provocare il reflusso delle isole iniettate dalla camera anteriore.
  5. Quando si affrontano difficoltà con l'inserimento degli isolotti a causa di una maggiore pressione nella camera degli occhi, ingrandire il sito di incisione rafforzando il sito di incisione lateralmente e riapplicare le isole.
    NOTA: Occasionalmente, le bolle d'aria introdotte possono essere utilizzate come detentori di spazio.
  6. Applicare il gel per gli occhi all'occhio, allentare le forature che frenano gli occhi e lasciare il mouse sull'isoflurane nella stessa posizione per 8-10 min per far impostare le isole.
  7. Rimuovere le forcepi tenendo la palpebra e rimettere la palpebra nella sua posizione normale.
  8. Togliere il mouse dal supporto della testa e trasferirlo in una gabbia di sveglia.
  9. Quando il mouse è sveglio e in movimento, trasferirlo nella gabbia originale e tenerlo nell'alloggiamento degli animali fino alla scansione (almeno 5 giorni sono raccomandati).

5. Imaging di isolotti umani impiantati mediante microscopia a 2 fotoni

NOTA: Si consiglia di localizzare le immagini panoramiche dell'occhio utilizzando un microscopio stereoscopico a fluorescenza (Figura 2ac) 4-5 giorni dopo il trapianto prima dell'imaging a 2 fotoni per localizzare gli isolotti di interesse. Evitare di trattenere l'occhio troppo strettamente questo presto dopo il trapianto. Utilizzare l'imaging a 2 fotoni 6-7 giorni dopo il trapiantata.

  1. Avviare il software di acquisizione delle immagini (vedere Tabella dei materiali). Nel menu "Laser" attivare il laser Mai Tai (Power "ON") e nel menu "Percorso luce" impostare la lunghezza d'onda a 900 nm e applicare una potenza laser di trasmissione minima a partire da 5%-10% potenza laser (utilizzare cursori).
    NOTA: durante la scansione, regolare la potenza del laser in base alle esigenze.
  2. Impostare i canali verdi, arancioni e rossi. Raccogliere la luce di emissione simultaneamente su tre rilevatori non scansionati (NDD) utilizzando uno specchio dicronico (LBF 760) e le informazioni sul filtro delle emissioni come segue: Red/Angiosense 680, 690–730 nm; Verde/Autofluorescenza, 500-550 nm; e Arancione/Pomodoro, 565–610nm(Figura 2d).
  3. Posizionare il supporto della testa sul microscopio motorizzato e collegare la maschera antigas al tubo della macchina di anestesia e tubi collegati al sistema di ventilazione. Accendere il pad di riscaldamento.
  4. Anestetizzare il mouse destinatario, trasferire alla piattaforma del supporto della testa, trattenere l'occhio per l'imaging e somministrare la soluzione di buprenorfina come descritto sopra (passaggi da 3.1 a 3.5).
  5. Regolare i vapori isoflurani in base alle esigenze. Una velocità di respiro di 55-65 dollari al minuto (bpm) indica un'anestesia ottimale. Se l'anestesia è troppo profonda, il tasso sarà <50 bpm con respirazione pesante o ansimante; se troppo leggero, il tasso sarà >70 bpm con respirazione superficiale. Monitorare attentamente i topi durante l'anestesia mediante ispezione visiva ogni 15 minuti.
    NOTA: l'anestesizzazione varia da mouse a mouse, tra le tensioni del mouse e con il passare del tempo sotto anestesia13.
  6. Amministrare abbastanza gel per gli occhi sull'occhio come liquido di immersione tra la cornea e l'obiettivo, permettendogli di accumularsi lentamente (Figura 2f, inserto). Evitare le bolle d'aria.
    NOTA: Si consiglia di regolare la messa a fuoco e localizzare gli innesti di isolotti con una lampada flessibile in metallo.
  7. Per visualizzare i vasi sanguigni, somministrare 100 L dell'agente di imaging (ad esempio, Angiosense 680) per via endovenosa nella vena della coda utilizzando una siringa usa e getta da 30 G.
  8. In "Modalità di acquisizione" regolare la dimensione del fotogramma a 512 x 512 e la velocità di scansione.
    NOTA: scansioni più lente (cioè l'aumento del tempo di dimora) miglioreranno il rapporto segnale-rumore.
  9. Nel menu "Canali" regolare Il guadagno principale per ogni PMT in Volts per amplificare il segnale fino a quando non viene visualizzata un'immagine sullo schermo in modalità di scansione dal vivo. Più alto è questo valore, più il rilevatore diventa sensibile al segnale e al rumore.
    NOTA: preferibilmente, mantenere i valori compresi tra 500 e 800 V.
  10. Nel menu "z-stack" definire l'inizio e la fine della z-stack spostando manualmente lo stato attivo sulla parte superiore dell'innesto dell'isolotto. Salvare la posizione selezionando "Imposta prima". Spostarsi sull'ultimo piano inferiore che può essere messo a fuoco nell'innesto dell'isolotto e salvare la posizione selezionando"Imposta ultima". Utilizzare una dimensione del passo z di 2 m.
  11. Raccogliere la pila di immagini finale facendo clic sulla scheda "Inizia esperimento" e salvare come file C'I a 8 bit (cioè il formato Carl .

6. Imaging di isolotti umani impiantati mediante microscopia confocale

NOTA: Il volume totale, la morfologia e la plasticità degli isolotti trapiantati possono essere valutati monitorando il segnale di dispersione in vivo in una scansione separata (ad esempio, traccia separata) rilevando la luce di backscatter laser10.

  1. Togliere lo splitter del fascio principale (ad esempio, Filtro LBF) e nella finestra di dialogo "Percorso luce" impostare una traccia separata per l'imaging confocale. Scegliete il laser Argon con lunghezza d'onda di 633 nm e il rilevamento alla stessa lunghezza d'onda della luce laser. Le pile di z vengono acquisite con una dimensione di gradino di 2-3 m per il segnale di luce backscatter.
  2. Modificare le impostazioni dello z-stack per assicurarsi di registrare l'intero isolotto (vedere il passaggio 5.10).
  3. Acquisire la pila di immagini e salvare come file A 8 bit C.I.

7. Analisi delle immagini

NOTA: per questo passaggio è stato utilizzato ilsoftware commerciale (vedere Tabella dei materiali).

  1. Rimozione dell'autofluorescenza dell'isolotto (Figura 3b)
    1. Nella scheda "Elaborazione immagine" scegliere "Aritmetica canale" e digitare "ch1-ch2". Questo crea un nuovo canale 4 (ch 4); rinominare come "Vasculature".
      NOTA: il canale Verde/Autofluorescenza viene sottratto dal canale Rosso/Angiosense.
    2. Ripetere il passaggio precedente e digitare "ch3-ch2" per creare un nuovo canale (ch 5); rinominare come "Pomodoro (tutti)".
      NOTA: il canale Verde/Autofluorescenza viene sottratto dal canale Orange/Tomato.
  2. Definizione della maschera dell'isolotto mediante disegno manuale (Figura 3c)
    1. Creare una nuova superficie (simbolo blu) e nella procedura guidata scegliere "Modifica manualmente". Mantenere il puntatore in modalità "Seleziona" e nella vista 3D non fare clic su "Volume" (in Scena) per visualizzare le sezioni.
    2. Per una discriminazione più facile del confine delle isole, attivare tutti i canali, incluso ch 1–ch 3.
      NOTA: Il canale Arancione/Pomodoro è utile per definire i bordi delle isole dal segnale della capsula di pomodoro. In alternativa, aumentate le intensità del canale per utilizzare l'autofluorescence dell'isolotto multicanale e il segnale di fondo del rilevatore come guida.
    3. Nella scheda "Disegno" scegliere " Contorno "efare clic su "Disegna" per iniziare a disegnare i contorni intorno al bordo dell'isolotto a partire dalla posizione della sezione 1.
    4. Spostarsi in una nuova posizione di sezione e ripetere i contorni del disegno. Terminare con l'ultima sezione nella parte superiore dell'isolotto e terminare facendo clic sulla scheda "Creasuperficie ". Di solito è sufficiente disegnare contorni ogni10 th fetta.
  3. Segmentazione dellavascolatura" Islet " e del pomodoro "Islet "mediante la maschera dell'isolotto ( Figura3d).
    1. Scegliere l'oggetto "Maschera islet" definito in precedenza, passare alla scheda di modifica (simbolo dellamatita) e fare clic sulla scheda "Maschera tutto", che apre una nuova finestra.
    2. Scegliete il canale precedentemente denominato "Vasculature" (ch 4) nel menu a discesa di selezione del canale e attivate le opzioni "Duplica canale prima di applicare la maschera", " Costanteall'interno/esterno", e impostate i voxel all'esterno della superficie su "0.000", che crea un nuovo canale; rinominare come "Vasculature islet" (ch 6).
    3. Ripetere i passaggi 7.3.1 e 7.3.2 e scegliere il canale creato in precedenza "Pomodoro (tutti)" (ch 5) nel menu a discesa di selezione del canale per creare il nuovo canale; rinominare come "Pomodoro isolotto" (ch 7).
  4. Rendering superficiale della vascolatura dell'isolotto (Figura 3e)
    1. Creare una nuova superficie nel menu "Scena" e nella procedura guidata scegliere "Creazione automatica".
    2. Impostare il canale di origine su "Islet vasculature" (ch 6) creato in precedenza e scegliere la sottrazione dello sfondo. Se necessario, è possibile regolare la stima automatica delle soglie. Confrontare con il canale di fluorescenza di risposta (ad esempio, fondendo o out la scheda della superficie appena creata). Procedere con la procedura guidata.
    3. Facoltativamente, utilizzare i filtri. Ad esempio, scegliere "Volume" e regolare il filtro (giallo) nella finestra, che può rimuovere gli oggetti di superficie selezionati. Completare la procedura guidata e denominare il nuovo oggetto superficie "Islet vasculature".
  5. Segmentazione del segnaledi flusculaturadel pomodoro " (Figura3f)
    1. Nell'oggetto di superficie"Islet vasculature" creato in precedenza, passare alla scheda di modifica e fare clic sulla scheda "Maschera tutto", che apre una nuova finestra.
    2. Scegliere il canale precedentemente denominato "Pomodoro isolotto" (ch 7) nel menu a discesa di selezione del canale e impostare i voxel esterni alla superficie su "10.000", che crea il nuovo canale; rinominare come "vasculatura di pomodoro isolotto" (ch 8).
  6. Segmentazione della "capsula di pomodoro" segnale di fluorescenza ( Figura3g)
    1. Scegliere "Channel Arithmetic" nellascheda "Elaborazione immagine" e digitare "ch7-ch8", creando il nuovo canale; rinominare come "Capsula di pomodoro" (ch 9).
      NOTA: il segnale difluorescenza" di pomodoro isolotto " viene sottrattodalsegnale totale di fluorescenza " pomodoro isolotto ".
  7. Rendering superficiale di "Vasculaturedi pomodoro Islet " e "Capsula di pomodoro" ( Figura3h)
    1. Seguire il passaggio 7.4 e nella procedura guidata scegliere i canali di origine "vasculatura del pomodoro isolotto" (ch 8) o "Capsula di pomodoro" (ch 9) per creare nuovi oggetti di superficie di conseguenza.
  8. Rendering superficiale della superficie totale dell'isolotto (Figura 3i)
    1. Aprire il file backscatter dell'isolotto e creare una nuova superficie.
    2. Nella procedura guidata scegliere "Creazione automatica" e definire " Regionedi interesse".
      NOTA: "Regione di interesse" viene utilizzato per separare i segnali di più isolotti e per definire la profondità dell'isolotto da analizzare (ad esempio, i primi 75 m).
    3. In "Intensità assoluta "regolare la soglia se necessario. L'oggetto superficie può essere selezionato o disattivato per eseguire il controllo incrociato con l'intensità del canale corrispondente. Chiudere la procedura guidata.
  9. Quantificazione (Figura 3j)
    1. Selezionare un oggetto superficie creato nel menu "Scena" e passare alla scheda"Statistiche ".
    2. Per recuperare dati dettagliati sul volume nell'oggetto superficie selezionato, scegliere la scheda "Dettagliato" e selezionare "Valori specifici" e "Volume" dal menu a discesa. Per recuperare un valore di volume totale dell'oggetto superficie selezionato, passare alla scheda "Dettagliato" e scegliere "Valori medi".

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

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

Le isole umane non etichettate sono state trapiantate nell'ACE di NOD femmina di 8 settimane. (Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4-Rag2-/-(NOD. ROSA- pomodoro. Rag2- / )topi destinatari. Per prevenire il rigetto del tessuto umano, sono stati scelti come destinatari i topi da urlo Rag2 immunodeficienti. In questi topi transgenici, tutte le cellule e i tessuti hanno espresso una proteina di fluorescenza di pomodoro mirata alla membrana (mT) che consente una chi...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

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

Viene presentato un metodo per studiare il processo di innesto delle cellule dell'isolotto pancreatico umano osservando il coinvolgimento del tessuto del ricevente e del donatore. Dopo un intervento chirurgico mini-invasivo che impianta isolotti umani nella camera anteriore di un occhio di topo immunodeficiente, il topo si riprende rapidamente pochi minuti dopo l'intervento chirurgico. La procedura viene eseguita su un occhio. Generalmente, da 5-7 giorni dopo la postimplantazione in poi la cornea è sufficientemente guari...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

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

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

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

Questo studio è stato sostenuto dal Consiglio svedese per la ricerca, dall'Area strategica di ricerca Exodiab, dal Dnr 2009-1039, dalla Fondazione svedese per la ricerca strategica Dnr IRC15-0067 alla LUDC-IRC, alla Royal Physiographic Society di Lund, Al diabetesf-rbundet e Barndiabetesf-rbundet.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Macchina per anestesia, ad es. Unità di anestesia U-400Agnthos8323001utilizzata per l'anestesia con isofluran durante l'intervento chirurgico e la
dell'imaging Agnthosda 1,4 L8329002collegare tramite tubo all'interruttore di
instradamento del gasAgnthos8433005collegare tramite tubo a U-400
AngioSense 680 EXPercin ElmerNEV10054EXagente di imaging per iniezione, utilizzato per l'imaging dei vasi sanguigni negli innesti di isole umane Gruppi
di tubi aspiratoreSigmaA5177-5EAsi collega con pipette capillari estratte per il prelievo manuale delle isole
Buprenorfina (Temgesic) 0,3 mg/mlSchering-Plough Europé64022fluido, per alleviare il dolore
Pipette capillariVWR321242Cutilizzate insieme ai gruppi di tubi di aspirazione
Dextran-Texas Red (TR), 70kDaInvitrogenD1830agente di imaging per iniezione
Cannula oculare, estremità smussata, 25 GBVI Visitec/BDBD585107realizzato su misura dal lineatore di idrodi conici [Blumenthal], dimensioni: 0,5 x 22 mm (25 G x 7/8 pollici) (45?), punta affusolata a 30 G ( 0,3 mm)
Gel per gli occhiNovartisViscotears, contiene Carbomer 2 mg/g
siringa Hamilton 0,5 ml, modello 1750 TPLTHamilton81242Siringa a tenuta di gas a stantuffo per iniezione di isole
Supporto per testi
Adattatore per il fissaggio della testaNarishigeSG-4N-Smontato su piastra metallica-maschera
antigasNarishigeGM-4-S-UST-2
Giunto universale solidoNarishigeUST-2assemblato su piastra metallica-piastra
metallica su misura per montaggio
#5,Agnthos0207-5TI-PS dritto o 0208-5-PScollegato a UST-2 (su misura)
Termoforo, sufissato con nastro adesivo alla piattaforma stereotassica
Terreni di coltura di isole umane
-CMRL 1066ICN Biomedicalsterreni di coltura cellulare per isole
umane-HEPESGIBCO
GIBCO BRL-Gentamicina
GIBCO BRL-Fungizone
GIBCO BRL
-CiproxfloxacinaBayer healthcare AG-Nicotinamide
Sigma
Software di analisi delle immaginiBitplaneImaris 9
Software di acquisizione delle immaginiZeissZEN 2010
Lampada a infrarossiVWR1010364937utilizzata per mantenere gli animali al caldo nella gabbia di risveglio
Isoflurano IsofloAbott Scandinavia/Apotekfluido, per anestesia
Ago 25 G (0,5 x 16 mm), arancioneBD10442204utilizzato come bisturi
Piastre di Petri, 90 mmVWR391-0440
2-Microscopio confocale
-LSM7 MP Microscopio verticaleZeiss-Ti
:Sapphire laser TsunamiSpectra-Physics, Mai Tai-lente
immersione in acqua a lunga distanza 20x/NA1.0
/40m (Angiosense 680)Chroma
/65m-2p (TR)Chroma
/50 (GFP)
/75 (pomodoro)Chroma-main
beam splitter T680lpxxrChromaT680lpxxrSpecchio dicroico per trasmettere 690 nm e oltre e riflettere da 440 a 650 nm Dimensioni 25,5 x 36 x 1 mm
Tubo in polietilene (0,38 mm ID, 1,09 mm OD)Smiths Medical Danmark800/100/120per il collegamento con la siringa Hamilton e la canula
oculare StereomicroscopioNikonModello SMZ645, per il prelievo di isolotti
Stereomicroscopio (fluorescenza)per l'imaging dell'innesto di
MultizoomNikona campo largo e a lunga
distanza-AZ Plan Apo 1xNikon-AZ
Plan Apo 4xNikon-AZ-FL
Epifluorescenza con lampada C-LHGFI HGNikon-HG
Manuale Nuovo IntensilightNikon
- Blocco filtro Epi-FL TEXAS REDNikoncontiene EX540-580, DM595 e BA600-660-Epi-FL
Blocco filtro G-2ANikon(EX510-560, DM575 e BA590)
-Blocco filtro Epi-FL B-2ANikon(EX450-490, DM505 e BA520)
-DS-Fi1 Fotocamera digitale a colori (5MP)Siringa Nikon
1 ml, OmnitixBraun9161406Vper iniezione di buprenorfina, utilizzato con ago da 27 G
Nastro chirurgico3M
camera di induzione U-400 portatesta-Dumont misura BRL-L-glutammina per Zeiss-ET710 288003-ET645 NC528423-ET525Chroma-ET610 isole-AZ100

Riferimenti

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kharroubi, A. T., Darwish, H. M. Diabetes mellitus: The epidemic of the century. World Journal of Diabetes. 6 (6), 850-867 (2015).
  2. Kanak, M. A., et al. Inflammatory response in islet transplantation. International Journal of Endocrinology. 2014, 451035(2014).
  3. Nanji, S. A., Shapiro, A. M. Advances in pancreatic islet transplantation in humans. Diabetes, Obesity, Metabolism. 8 (1), 15-25 (2006).
  4. Malaisse, W. J., Maedler, K. Imaging of the beta cells of the islets of Langerhans. Diabetes Research and Clinical Practice. 98 (1), 11-18 (2012).
  5. Kim, D., Jun, H. S. In Vivo Imaging of Transplanted Pancreatic Islets. Frontiers in Endocrinology. 8, 382(2017).
  6. Speier, S., et al. Noninvasive high-resolution in vivo imaging of cell biology in the anterior chamber of the mouse eye. Nature Protocols. 3 (8), 1278-1286 (2008).
  7. Yang, S. N., Berggren, P. O. The eye as a novel imaging site in diabetes research. Pharmacology, Therapeutics. 197, 103-121 (2019).
  8. Schmidt-Christensen, A., et al. Imaging dynamics of CD11c(+) cells and Foxp3(+) cells in progressive autoimmune insulitis in the NOD mouse model of type 1 diabetes. Diabetologia. 56 (12), 2669-2678 (2013).
  9. Berclaz, C., et al. Longitudinal three-dimensional visualisation of autoimmune diabetes by functional optical coherence imaging. Diabetologia. 59 (3), 550-559 (2016).
  10. Nilsson, J., et al. Recruited fibroblasts reconstitute the peri-islet membrane: a longitudinal imaging study of human islet grafting and revascularisation. Diabetologia. 63 (1), 137-148 (2020).
  11. Benninger, R. K., Piston, D. W. Two-photon excitation microscopy for the study of living cells and tissues. Current Protocols in Stem Cell Biology. , Chapteer 4 Unit 4 11-24 (2013).
  12. Goto, M., et al. Refinement of the automated method for human islet isolation and presentation of a closed system for in vitro islet culture. Transplantation. 78 (9), 1367-1375 (2004).
  13. Ewald, A. J., Werb, Z., Egeblad, M. Monitoring of vital signs for long-term survival of mice under anesthesia. Cold Spring Harbor Protocols. 2011 (2), 5563(2011).
  14. Jansson, L., Carlsson, P. O. Graft vascular function after transplantation of pancreatic islets. Diabetologia. 45 (6), 749-763 (2002).
  15. Konstantinova, I., Lammert, E. Microvascular development: learning from pancreatic islets. Bioessays. 26 (10), 1069-1075 (2004).
  16. Fransson, M., et al. Mesenchymal stromal cells support endothelial cell interactions in an intramuscular islet transplantation model. Regenerative Medicine Research. 3, 1(2015).
  17. Nyqvist, D., et al. Donor islet endothelial cells in pancreatic islet revascularization. Diabetes. 60 (10), 2571-2577 (2011).
  18. Nair, G., et al. Effects of common anesthetics on eye movement and electroretinogram. Documenta Ophthalmologica. Advances in Ophthalmology. 122 (3), 163-176 (2011).
  19. Iwasaka, H., et al. Glucose intolerance during prolonged sevoflurane anaesthesia. Canadian Journal of Anaesthesia. 43 (10), 1059-1061 (1996).
  20. Hamilton, N. Quantification and its applications in fluorescent microscopy imaging. Traffic. 10 (8), 951-961 (2009).
  21. Michelotti, F. C., et al. PET/MRI enables simultaneous in vivo quantification of beta-cell mass and function. Theranostics. 10 (1), 398-410 (2020).
  22. Wang, P., et al. Monitoring of Allogeneic Islet Grafts in Nonhuman Primates Using MRI. Transplantation. 99 (8), 1574-1581 (2015).
  23. Gotthardt, M., et al. Detection and quantification of beta cells by PET imaging: why clinical implementation has never been closer. Diabetologia. 61 (12), 2516-2519 (2018).
  24. Joosten, L., et al. Measuring the Pancreatic beta Cell Mass in Vivo with Exendin SPECT during Hyperglycemia and Severe Insulitis. Molecular Pharmaceutics. 16 (9), 4024-4030 (2019).
  25. Virostko, J., et al. Bioluminescence imaging in mouse models quantifies beta cell mass in the pancreas and after islet transplantation. Molecular Imaging and Biology. 12 (1), 42-53 (2010).

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Richiedi il permesso di riutilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE

Richiedi permesso

Tag

Trapianto di isole pancreatiche umanemicroscopia a due fotoniquantificazione dell analisi delle immaginisegmentazione della vascolarizzazione delle isolesottrazione dell autofluorescenzacontributo cellulare del riceventemonitoraggio longitudinale del trapiantovitalit delle cellule beta

Articoli correlati