이 프로토콜의 목표 고해상도 respirometry를 사용 하 여 그대로 832/13 베타 세포에 천연 화합물의 미토 콘 드리 아 호흡을 중재 하는 포도 당 변경의 효과 측정 하는 것입니다.
방법 논문
이 프로토콜의 목표 고해상도 respirometry를 사용 하 여 그대로 832/13 베타 세포에 천연 화합물의 미토 콘 드리 아 호흡을 중재 하는 포도 당 변경의 효과 측정 하는 것입니다.
고해상도 respirometry 고립 된 미토 콘 드리 아, 세포와 조직에의 산소 소비량의 측정에 대 한 수 있습니다. 베타 세포는 높은 포도 당 농도에 대 한 응답에서 인슐린 분 비를 통해 통제 혈액 포도 당 수준에 의해 신체에 중요 한 역할을 한다. 인슐린 분 비는 포도 당 대사 및 미토 콘 드리 아 호흡에 의해 제어 됩니다. 따라서, 본래 베타 세포 호흡 측정 당뇨병을 위한 치료로 베타 세포 기능을 향상 시킬 수 있을 필수적 이다. 그대로 832/13 기능-1을 사용 하 여 우리 세포 호흡에 포도 당 농도 증가의 효과 측정할 수 있는 베타 세포 파생. 이 프로토콜의 효과 결정 하는 하나를 수 있도록 다양 한 화합물의 유무에서 베타 세포 호흡 측정 수 있습니다 화합물 그대로 세포 호흡에 주어진. 여기 우리가 (2.5 m m) 낮은 또는 높은 혈당 (16.7 m m) 존재에서 베타 세포 호흡에 두 개의 자연적 사건 화합물, 단위체 epicatechin curcumin의 효과 보여줍니다. 이 기술은 다른 포도 당 농도 면 전에 서 그대로 베타 세포 호흡에 다양 한 화합물의 효과 결정 하기 위해 사용할 수 있습니다.
췌 장 베타 세포의 주된 목적은 포도 당 자극 인슐린 분 비를 통해 시스템 normoglycemia를 유지 하는 것입니다. 베타 세포 느낄 회람 포도 당 크게 낮은 선호도, 고용량 포도 당 운송업 자 GLUT2 때문에 생리 적 변화 (포도 당 운송업 자 2, Km 16.7 m m)1. 순환 포도 당 수준을 증가,이 높은-용량 낮은 선호도 전송 셀 내에 베타 세포내 포도 당에 있는 비례 증가 촉진 합니다. 포도 당 분해, TCA 사이클 (tricarboxylic 산 주기) 및 높은 세포질 ATP (아데노신 3 인산 염) 수준에서 발생 하는 미토 콘 드리 아 호흡 대사입니다. 높은 ATP 농도 ATP 민감한 K+ 채널, 막 도발은 결과 차단 합니다. 막 도발은 전압 Ca2 + 채널 개방 원인과 기의 후속 릴리스 바인딩된 인슐린과 립2. 베타 세포 기능 장애 제 2 형 당뇨병 (T2D), 각 인 이며, 감소 하 고 가난 하 게 통제 하는 인슐린 분 비 및 궁극적으로 베타 세포 죽음3. 유지 하거나 베타 세포 기능을 개선 하는 메커니즘 T2D에 대 한 치료로 사용 될 수 있습니다.
학문은 자연스럽 게 발생의 유익한 효과 설명 했다 췌 장 beta 세포4공장 기반 화합물. 이 화합물은 증가 베타 세포 증식, 생존, 또는 포도 당 자극 인슐린 분 비를 통해 그들의 효과 할 수 있습니다. 예를 들어, 최근 연구는 단위체 epicatechin 미토 콘 드리 아 호흡 증가 통해 포도 당 자극 인슐린 분 비를 강화 하 고5레벨 셀룰러 ATP를 증가 증명 하고있다. 따라서, 이러한 화합물 기능 베타 셀을 어떻게 증가할 수 있는지 이해 질량 잠재적인 치료로 이러한 화합물을 활용 하는 것이 중요 하다.
세포 호흡은 여러 가지 도구를 통해 측정할 수 있습니다. 고해상도 respirometer의 사용 permeabilized 또는 그대로 셀 인구6화학 변조기의 적정에 대 한 수 있습니다. 이 도구에 따라서 다양 한 정보를 제공 하는 다양 한 농도, 다양 한 화합물의 추가 허용 합니다.
포도 당 대사 및 베타 세포 기능 사이 친밀 한 연결을 감안할 때, 세포 호흡의 측정은 중요 합니다. 세포 호흡의 측정을 수행할 수 있습니다 갖는 각 고유한 장점과 단점7,8permeabilized 또는 그대로 베타 세포를 사용 하 여. 베타 세포의 permeabilization 전자 전송 체인의 다양 한 측면을 측정 한 수, 하는 동안 그것은 beta 세포 포도 당 통풍 관, 신진 대사 호흡을 유도 하는 메커니즘에 관계 없이 이렇게 한다. 따라서, unpermeabilized 베타 세포 호흡의 사용 다양 한 포도 당 수준, 판독으로 산소 소비를 사용 하 여 베타 세포 응답을 결정 하는 매우 유용한 기술입니다.
이 기법의 목적은 그대로 기능-1에서 산소 소비량을 측정 하 832/13 베타 세포 파생입니다. 이 기술은 수 있습니다 unstimulatory 포도 당 조건 (2.5 m m 포도 당)에 대 한 베타 세포의 응답 결정 물질로 포도 당 조건 (16.7 m m 포도 당) 뿐만 아니라. Unpermeabilized 셀 개별적으로 복잡 한 테스트를 허용 하지 않는 하는 동안 I, II 또는 III의 전자 수송 체인, 기술을 다루는 복잡 한 IV 억제 (Oligomycin A) 상태로 호흡 (FCCP 카보닐기 시안-측정 허용 않는다 4-(trifluoromethoxy) phenylhydrazone), 호흡 (Antimycin A) 완전히 저해. 이 연구에서는 베타 세포 호흡에 두 개의 자연적 사건 화합물, 단위체 epicatechin curcumin의 효과 뿐 아니라 그대로 unpermeabilized 췌 장 베타 세포, 호흡 측정의 효능을 보여 줍니다.
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1. 세포 배양
2입니다. 고해상도 Respirometry에 대 한 셀의 준비
3. 고해상도 Respirometry
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기능 1 832/13 베타 세포 준비 프로토콜에 설명 된 대로 수확을 다양 한 화학 개입 (그림 1A)에 따라 산소 소비에 변조를 시연할 예정 이다. 호흡 증가 16.7 mM 포도 (그림 1B)에 포도 당 농도 증가 때 관찰 됩니다. 호흡은 그대로 셀 Oligomycin a 치료는 줄어 이 호흡은 기저, nonphosphorylating 호흡기 상태로 정의 되는 누설으로 알려져 있다. 최대한 호흡 때 베타 세포 FCCP, ETS 호흡, 또는 전자 전송 시스템 호흡으로 정의 되는 연결을 푸는 에이전트와 함께 처리 됩니다 달성 될 것입니다. 마지막으로, 호흡은 Antimycin a를 이용한 (잔여 산소 소비) 비 호흡기 세포 산소 소비를 참조로 대우 될 때 0으로 떨어질 것 이다.
핸드폰 번호에 차이 크게이 기술에서 얻은 데이터의 품질을 변경 됩니다. 포도 당 유도 호흡은 0....
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이 프로토콜의 목적은 그대로 췌 장 베타 세포에서 호흡 속도 측정에 고해상도 respirometry를 사용 하는 것입니다. 이 메서드는 증가 된 포도 당 수준으로 베타 세포 반응의 측정을 수 있습니다. 이 프로토콜은 자연스럽 게 발생 단위체 epicatechin 또는 curcumin4,5에서 같이 프로토콜 또한 다양 한 화합물과 전처리에 대 한 수 있습니다. 다른 다양 한 화합물과 치료는이 프로토콜을 전처리 (다음과 같이)를 사용 하거나 기본 프로토콜에 대 한 최소한의 수정으로 호흡기 챔버 내에서 치료에 사용 될 수 있습니다.
다양 한 방법으로이 메서드는 수정할 수 있다. 다른 베타 세포 라인을 사용할 수; 그러나, 세포 수와 SAB 세척 시간 실험적으로 결정...
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저자는 공개 없다.
저자 조 및 과학적인 토론을 위한 Tessem 및 핸 콕 연구소의 구성원에 게 감사 하 고 싶습니다. 저자 코코아 파생된 epicatechin 단위체 분수를 제공 하는 앤드류 Neilson, 박사 (버지니아 공대) 감사 합니다. 이 연구는 JST에 당뇨병 액션 연구 및 교육 재단에서 교부 금에 의해 지원 되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| O2k 코어: Oxygraph-2k | Oroboros Instruments | 10000-02 | 고해상도 호흡량 측정을 위한 기기 |
| DatLab 6 프로그램 | Oroboros Instruments | 27141-01 | 고해상도 호흡량 측정 |
| INS-1 832/13 세포주 | Duke University Medical Center | NONE | 베타 세포주, Christopher Newgard |
| Curcumin | 박사의 선물Sigma | C7727 | 베타 세포 전처리 |
| 코코아 에피카테킨 단량체 | Virginia Polytechnic Institute and State University | NONE | 베타 세포 전처리, Andrew Neilson 박사의 선물 |
| Trypsin | Sigma | T4049 | 세포 배양용 |
| RPMI-1640 | Sigma | R8758 | 832/13 베타 세포 배지 |
| 소 태아 혈청 | Hyclone | SH30071.03 | 832/13 베타 세포 배지 구성 |
| 페니실린-스트렙토마이신 | 시그마 | P4458 | 832/13 베타 세포 배지 구성 |
| 요소 HEPES | 시그마 | H3662 | 832/13 베타 세포 배지 구성 요소/ 1x SAB 버퍼 |
| 글루타민 | 케이슨 | GLL01 | 832/13 베타 세포 배지 구성 |
| 요소 피루브산 나트륨 | 시그마 | S8636 | 832/13 베타 세포 배지 구성 |
| 2-메르캅토에탄올 | Sigma | M3148 | 832/13 베타 세포 매체 구성 요소 |
| NaCl | Fisher | S271 | 10x SAB 버퍼의 구성 |
| KCl | Sigma | P9541 | 10x SAB 버퍼의 구성 요소 |
| KH2PO4 | Sigma | P5655 | 10x SAB 버퍼 구성 |
| MgSO4 | Sigma | M2643 | 10x SAB 완충액 |
| D-(+)-포도당 용액 | 요소 Sigma | G8769 | 1x SAB 완충액의 구성 요소, 호흡 분석용 화학 물질 |
| CaCl2 | Sigma | C5670 | 1x SAB 완충액의 구성 |
| 요소 35% BSA 용액 | Sigma | A7979 | 1x SAB 완충액의 성분 |
| NaHCO3 | Sigma | S5761 | 1x SAB 버퍼 |
| 구성 요소 200 프루프 에탄올 | 시그마 | 459844 | 세척 산소 그래프 O2k 챔버 |
| 올리고마이신 A | 시그마 | O4876 | 호흡 분석 용 화학 물질 |
| FCCP | 시그마 | C2920 | 호흡 분석 용 화학 물질 |
| Anitmycin A | Sigma | A8674 | 호흡 분석 용 화학 물질 |
| BCA 단백질 키트 | Thermo Fisher | 23225 | 단백질 농도 측정용 |
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