Waarom is longitudinale beeldvorming van belang voor targetvalidatie bij metabole ziekten?

Longitudinale beeldvorming maakt herhaalde observatie van cellulaire dynamiek in hetzelfde dier over een bepaalde periode mogelijk, waardoor onderzoekers de duurzaamheid en consistentie van doelwitgestuurde effecten op de bètacelfunctie en de architectuur van de eilandjes kunnen beoordelen, wat leidt tot meer betrouwbare go/no-go-beslissingen in programma's voor doelwitvalidatie.

Hoe verbetert het isoleren van pancreaseilandjes van darmbewegingen de datakwaliteit?

Het door een metalen plaat ondersteunde beeldvormingsvenster scheidt de pancreas ruimtelijk van de darm, waardoor bewegingsartefacten door peristaltiek worden verminderd en stabiele, hoge-resolutie beeldvorming van cellulaire structuren mogelijk wordt gemaakt, wat essentieel is voor betrouwbare kwantitatieve metingen bij de ontwikkeling van assays.

Welke kwantitatieve metingen maken het mogelijk om de bètacelfunctie in dit model te beoordelen?

De methode maakt de meting van bètacelmigratie, intracellulaire calciumflux, eilandgrootte en vasculaire perfusie mogelijk via time-lapse- en z-stack-imaging, waardoor functionele read-outs worden verkregen die genetische of farmacologische interventies koppelen aan fenotypische uitkomsten in een ziekterellevant systeem.

Waarom zijn replicatie-eisen belangrijk voor crossfunctionele samenwerking bij beeldvormingsgebaseerde assays?

Replicatie zorgt ervoor dat beeldvormingsresultaten consistent zijn over dieren, operators en experimentele runs, wat essentieel is voor het opbouwen van vertrouwen in assay-outputs en het mogelijk maken van een betrouwbare vergelijking van compound-effecten tussen discovery-, translationele en preklinische teams.

Welke statistische analysecapaciteiten zijn vereist voordat intravitale imaging in een discovery-pipeline wordt geïmplementeerd?

Implementatie vereist mogelijkheden voor kwantitatieve beeldanalyse, waaronder het volgen van fluorescentie-intensiteit, objectsegmentatie en tijdreeksstatistieken, om condities te vergelijken en de significantie van waargenomen veranderingen in cellulaire dynamiek of structuur te beoordelen.

Intravital Imaging: A Method for Cellular Level Observation of the Mouse Pancreas Through a Stabilized Imaging Window

JoVE Encyclopedia of Experiments

Biologie

0 weergaven • 3:40 min • July 8th, 2025

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

Intravital imaging involves visualizing cells of a live animal through an imaging window implanted into the animal. It enables long-term observation of cellular dynamics without compromising their functions.

To begin, take an anesthetized transgenic mouse previously implanted with a pancreatic imaging window supported on a metal plate. The base plate spatially separates the pancreas from the bowel, thereby reducing motion artifacts from physiological movements such as peristalsis.

The transgenic mouse expresses green fluorescent protein or GFP under insulin gene promoter expressed in beta cells of islets in the pancreas.

Next, hold the mouse tail firmly and spray disinfectant to remove any surface contaminants. Insert a catheter into the lateral tail vein. Inject a solution containing antibodies tagged with a red fluorescent probe into the tail vein. These antibodies bind to the cells lining the blood vessels, staining them red.

Now, shift the mouse to an intravital microscopy setup. Insert the pancreatic imaging window into the window holder. Start imaging under low magnification to locate green fluorescing islet clusters surrounded by red fluorescing blood vessels. Increase the magnification to obtain high-quality cellular level imaging of individual beta cells.

Begin by switching on the intravital microscope, including the laser power. To insert a vascular catheter, apply pressure on the proximal side of the tail with the index and third finger. If necessary, heat the tail with a lamp. Disinfect the tail vein with a 70% ethanol spray, then, insert a 30 gauge catheter into the lateral tail vein and visualize the regurgitation of blood in the PE-10 tube. Apply silk tape on the catheter to stabilize it.

Inject FITC dextran and TMR dextran, or other fluorescent probes, as appropriate, according to the combination of fluorescent probes. Insert a rectal probe to automatically control the body temperature with the homeothermic heating pad system. Then, insert the pancreatic imaging window prepared during intravital microscopy setup into the window holder. Transfer the mouse from the surgical platform to the imaging stage.

To perform intravital imaging, start with imaging the pancreas at a low magnification, such as four times, to scan the whole view of the pancreas in the pancreatic imaging window. Once the region of interest has been determined, switch to a higher magnification objective lens, like 20 times or 40 times, to perform cellular level imaging with lateral and axial resolution approximately 0.5 micrometers and 3 micrometers, respectively.

Perform z-stack or time-lapse imaging to observe the 3D structure or cellular level dynamics, such as cell migration.