Artigo de método

A-alta conteúdo In Vitro Replicação plataforma de descoberta de células-β das ilhotas pancreáticas

DOI:

10.3791/54298

⸱

16 de julho de 2016

 ,  ,  , 
1Department of Medicine, Division of Endocrinology, Stanford University School of Medicine

Neste artigo

Resumo

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

desafios críticos para o campo de pesquisa do diabetes estão a compreender os mecanismos moleculares que regulam a replicação de células β dos ilhéus e desenvolver métodos para estimular a regeneração de células-β. Aqui um método de alto teor de rastreio para identificar e avaliar a actividade de promoção da replicação de células β de moléculas pequenas é apresentada.

Resumo

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A perda de células β produtoras de insulina é uma característica central do diabetes. Embora uma variedade de terapias de reposição potenciais esteja sendo explorada, a expansão das células β das ilhotas pancreáticas produtoras de insulina endógena continua sendo uma estratégia atraente. β células têm atividade regenerativa espontânea limitada; Consequentemente, um esforço de pesquisa crucial é desenvolver uma compreensão precisa das vias moleculares que restringem o crescimento de β células e identificar drogas capazes de superar essas restrições. Aqui, é apresentado um método automatizado de triagem de células primárias baseado em imagem de alto conteúdo para identificar pequenas moléculas promotoras de replicação de células β. Várias limitações de metodologias anteriores são superadas. Primeiro, o uso de células de ilhotas primárias em vez de uma linhagem celular imortalizada maximiza a retenção de restrições de crescimento in vivo. Em segundo lugar, o uso de culturas de células de ilhotas de composição mista, em vez de uma linhagem de células β, permite a identificação de estimuladores de crescimento gerais e restritos à linhagem. Em terceiro lugar, a técnica torna prático o uso de ilhotas primárias, um recurso limitante, por meio do uso de um formato de 384 poços. Em quarto lugar, a variabilidade experimental prejudicial associada à qualidade errática da cultura das ilhotas é superada por meio da otimização dos parâmetros de isolamento, dispersão, plaqueamento e cultura. Quinto, as dificuldades de medir com precisão e consistência a baixa taxa de replicação basal das células endócrinas das ilhotas são superadas com parâmetros de imunocoloração otimizados, aquisição automatizada de dados e análise de dados; A automação aumenta simultaneamente o rendimento e limita o viés do experimentador. Limitações notáveis deste ensaio são o uso de culturas de ilhotas dispersas que interrompem a arquitetura das ilhotas, o uso de ilhotas de roedores em vez de humanas e as limitações inerentes de rendimento e custo associadas ao uso de células primárias. É importante ressaltar que a estratégia é facilmente adaptada para estudos de replicação de ilhotas humanas. Este ensaio é adequado para investigar o efeito mitogênico de substâncias nas células β e os mecanismos moleculares que regulam o crescimento de células β.

Introdução

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Diabetes engloba um conjunto de distúrbios que compartilham o ponto final comum de homeostase da glicose interrompido. Embora os mecanismos patogênicos dos subtipos de diabetes são distintos, eles compartilham a conseqüência da massa de células β diminuiu, ou seja, a perda de capacidade de produção de insulina 1,2. Atualmente, as estratégias de tratamento diabetes dependem de administração crônica de insulina exógena, a estimulação farmacológica da produção de insulina ou aumento da sensibilidade à insulina, e, raramente, o transplante de ilhotas pancreáticas ou toda 3,4 pâncreas. Infelizmente, o sucesso dessas estratégias é de curta duração e / ou falha de recapitular suficientemente a função da produção endógena de insulina. Apesar da utilidade de desenvolver um método para estimular a regeneração de células β, não existe tal abordagem. Por conseguinte, um dos principais objetivos diabetes pesquisa é desenvolver métodos para gerar novas células beta ou para expandir a massa de células β endógena 5 . Embora a regeneração de células-β a partir de fontes renováveis, tais como as células estaminais embrionárias está avançando, segurança e eficiência preocupações fazer a busca de estratégias alternativas, incluindo a expansão das células beta maduras, uma prioridade 6,7. Importante, a fonte predominante de células beta novas in vivo é pré-existentes células beta, em vez de células progenitoras especializados 8,9. Embora células beta parecem ter capacidade limitada de replicação, um pequeno aumento na quantidade de células β (~ 30%) pode ser suficiente para restaurar a homeostase de glucose em muitos diabéticos. Além disso, na estimulação farmacológica in situ da massa de células β é uma estratégia de tratamento potencialmente barato e escalável. Aqui um método de rastreio de alto conteúdo para identificação e caracterização de moléculas pequenas que estimulam o crescimento de células β é apresentada.

Uma variedade de métodos experimentais in vitro pode ser utilizado para identificar produtos de genes e / ou moléculas de that promover a replicação de células-β primário. Os esforços iniciais para medir a indução da replicação em células β usado cultura roedor pancreata fetal ou intactos culturas isolado das ilhotas para medir a [3 H] timidina, a incorporação de BrdU ou corpos mitóticos dentro do aldeído-tionina ou insulina população corada em resposta às condições específicas de tratamento 10, 11. Estas abordagens in vitro e variantes próximas da mesma têm várias limitações. Deficiências proeminentes incluem (1) a utilização de células fetais, que, ao contrário de culas maduras, exibem uma elevada taxa de replicação de células basais e são β crescimento regulada de forma distinta 12; (2) a natureza subjetiva da adjudicação dependente do experimentador de eventos de replicação de células-β; (3) o trabalho e tempo natureza intensiva da contagem dependente do experimentador de eventos de replicação de células-β retarda o rendimento experimental; (4) o uso de armas nucleares incorporação / Mancha / aparência para identificar replicação mesmoTS e um corante citoplasmático não sobrepostos para identificar culas leva a misattribution de eventos de replicação de células não-β aproximadas a p-células.

Mais recentemente culas maduras primários têm sido usados ​​para avaliar o impacto da sobre-expressão do transgene, bem como o tratamento do produto do gene ou do composto na replicação de células β 13-16. No entanto, estes estudos também têm invocado contagem subjetiva de eventos de replicação, métodos staining- citoplasmática ou não-específicos para a identificação de células β e / ou etapas de trabalho intensivo que limitam o rendimento, por exemplo, cada slide-bem chapeamento de células ou ilhotas intactas inclusão em parafina e processamento 17. Notavelmente, uma célula-β humano metodologia de rastreio replicação baseada em imagem, semelhante ao aqui apresentada, foi publicado em 18 de; No entanto, a utilização bem sucedida deste ensaio não foi demonstrada e a utilização de ilhéus humanos para o rastreio primário pode não ser amplamente feasível.

Uma estratégia alternativa para a identificação de substâncias promotoras de replicação é para avaliar a indução do crescimento de linhas de células β. Os esforços iniciais usadas transformadas beta-linhas celulares tais como MIN6 células ou INS 832/13 células-14,19-21. No entanto, estas linhas celulares demonstram crescimento desenfreado e têm pouca semelhança com células beta bem diferenciados 22. Consequentemente, a capacidade de crescimento de indução é mínima, de relevância pouco clara e às vezes difícil de recapitular. Uma estratégia melhorado para o rastreio baseado em linha de célula utiliza "reversivelmente transformada" células que são presos de crescimento na ausência de tetraciclina (doxiciclina) de SV40 dependente de T a expressão de antigénio 23,24. No entanto, não é claro se estas células reverter para um estado de células-β como "normal", após a remoção de doxiciclina. Infelizmente, o uso dessas células produziu compostos que promovem o crescimento generalizadas que não parecem ter utilidade imediata24. Em geral, a utilização de linhas celulares para estudar a regulação do crescimento de um tipo celular exibindo actividade espontânea replicação mínima pode ter aplicabilidade limitada.

A replicação plataforma de triagem de células β aqui apresentada utiliza células p de rato primária maduros para reter na regulação do crescimento in vivo na medida do possível, as culturas de células das ilhotas de composição de tipo celular mista para permitir a identificação de actividades promotoras de crescimento de restrição de linhagem, multi -bem formatação para maximizar o rendimento e análise automatizada para eliminar o preconceito e facilitar a transferência. O sucesso no uso desta plataforma permitiu a identificação de vários compostos que promovem a replicação de células-β 25,26. Além disso, o ensaio foi usado para estudos de relação estrutura-actividade e experiências de epistasia químicos para fornecer informações mecanísticos para a regulação molecular da replicação de células β. A plataforma apresentada foi adaptado com sucesso foinvestigação baseada em RNAi r lentiviral da replicação de células-β vias 25. Limitações do ensaio compreendem uma restrição escalabilidade (uso de pilhas), uso de roedor, em vez de células das ilhotas humanos (embora o ensaio pode ser adaptados para estudos de ilhotas humanas), despesas associadas com a imagem baseada em anticorpos e à utilização de ilhotas primária, a utilização de ilhotas dispersas (interrompido arquitetura da ilhota) para facilitar a aquisição de imagem automatizada e dependência da disponibilidade de um microscópio automatizado, com aquisição de imagem e capacidade de análise. Embora uma fácil in vivo metodologia de rastreio para identificar produtos de genes ou compostos que estimulam a regeneração de células β in situ seria o ideal, uma tal plataforma ainda não está disponível 27. Consequentemente, a plataforma descrito é apropriado para pesquisador interessado em investigar maioria dos aspectos da replicação de células-β.

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Protocolo

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Este protocolo foi realizado em conformidade com o Comité Institucional de Animal Care and Use (IACUC) da Stanford University School of Medicine. O protocolo descrito é dimensionado para isolamento de ilhotas de seis 250-300 g (8 - 9 semanas de idade) ratos Sprague Dawley do sexo masculino, a qual é suficiente para gerar 228 poços de uma placa de 384 poços para análise da replicação de células dos ilhéus.

1. Preparação de Material

  1. Preparar composições de revestimento antes de se iniciar o isolamento dos ilhéus através da recolha do meio condicionado de células de carcinoma da bexiga de rato 804G mantida a confluência durante 3 dias (20 ml de RPMI 1640) em 15 cm de placa de cultura de tecido 28. Filtrar em condições estéreis e armazenar (-20 ° C) o meio condicionado para uma utilização posterior.
  2. Esterilizar instrumentos cirúrgicos (um 12 cm pinça dentada, um 11,5 cm tesoura fina, um 14,5 cm tesouras cirúrgicas, duas de 16 cm pinça curva, um de 12 cm hemostática curva, um de 12 cm bisturi punho) e um 30 peneira de malha de tecido antes para o initiating isolamento de ilhotas.
  3. Preparar a solução de digestão pancreática através da dissolução de 60%: mistura de 40% de classe I purificado: classe colagenases II (actividade total de colagenase de 300.000 - 400.000 unidades) em 60 ml de 1x Hank Equilibrada de Salt Solution (HBSS) suplementada com cálcio e magnésio. Carregar 10 ml de tampão de digestão pancreática em 10 ml seringas (seis) com uma agulha G 1 "22 e colocar em gelo.
    Nota: 10 ml de solução de digestão é injectado por rato. Escala em conformidade.
  4. Prepare a 4,5 ml de mistura de anestésico em uma capa ventilado através da mistura de 1,3 ml de cetamina (100 mg / ml), 0,2 ml de xilazina (100 mg / ml) e 3 ml de PBS. Prepara-se o cocktail de anestésico dentro de 1 hora de início isolamento de ilhotas.
  5. Preparar o tampão de lavagem através da adição de 25 ml de soro de vitelo recém-nascido a 500 ml de HBSS. Coloque tampão de lavagem em gelo para uso posterior.
  6. Prepare uma garrafa de meio ilhéu que fica a 500 ml de baixa glucose de Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM), 50 ml de soro fetal de bovino (FBS), 5000 unidades / ml de penicilina e 5000 ug / ml de estreptomicina.
  7. Prepare forma função das ilhotas de solução de funcionalidade / viabilidade (500 ml) com 2% de FBS, glutamina 2 mM, glucose a 5 mM, 5000 unidades / ml de penicilina e 5000 ug / ml de estreptomicina. Armazenar a função de meios de ilhotas (4 ° C) para uso posterior.
  8. Preparar 40 ml de tampão de bloqueio por adição de 2,5 ml de soro de burro e 0,12 ml de Triton X-100-37,38 ml de 1x tampão fosfato salino (PBS). Loja tampão de bloqueio (4 ° C) para uso posterior.
  9. Obter os anticorpos necessários antes de iniciar o protocolo.
    Nota: PDX-1 (TRITC) e Ki-67 (FITC), o co-coloração é utilizado para rastreio a replicação de células β primária. Para a análise de replicação de linhagem específica, executar coloração por imunofluorescência de marcadores adicionais identidade da célula (insulina, glucagon, somatostatina; vimentina ou TRITC), juntamente com nuclear (DAPI), Ki-67 (FITC) coloração PDX (Cy5) e. rep alternativacação, por exemplo, marcadores, PCNA, também pode ser usado.
  10. Prepare um plano de tratamento 228 poços com cada condição de tratamento realizado em quadruplicado. Incluir (5-Iodotubercidin [1? M] ou o dipiridamol [15 mM]) e do veículo de controle-positiva (DMSO 1: 666 de diluição) poços.

2. Perfusão do Pâncreas

  1. Anestesiar ratos por injecção IP de solução anestésica de cocktail diluído (0,30 ml / 100 g de peso corporal). Uma vez que o rato é totalmente anestesiado e que não respondem a estímulos nocivos, execute deslocamento cervical.
  2. Coloque o rato sacrificados na posição (orientação crânio-caudal) em decúbito dorsal em uma pilha de papel toalha e pulverizar a área abdominal com 70% de etanol.
  3. Abrir a cavidade abdominal com um L-incisão (base na região púbica) e retrair a pele no sentido rostral sobre a caixa para expor a cavidade abdominal.
  4. Cuidadosamente pegar o duodeno usando dois pares de pinças curvas, localize a entrada duodenal do b comumduto ile (esfíncter de Oddi) e fixe a abertura duodenal na papila com uma pinça hemostática curva.
  5. Levante a pinça hemostática curva utilizado para fixar o ducto biliar comum papila e agarrar o ducto biliar perto de fígado usando um fórceps curvos. Use dissecção romba com as pinças curvas para isolar e expor o canal biliar.
  6. Reposicionar o rato com o proximal cabeça e os pés distal.
  7. Canular o ducto biliar comum (CBD) em ou imediatamente distai à junção dos ductos hepáticos císticos e comuns com uma solução de digestão pancreática -loaded seringa de 10 ml e injectar lentamente 10 ml da solução de digestão pancreática. Enquanto está a injectar, apoiar o CBD com um cabo de bisturi. Reposicionar a agulha se o duto e pâncreas não insuflar.
  8. Remover o pâncreas inflados usando as pinças curvas e tesouras finas para separá-lo do cólon descendente, intestinos, estômago e baço. Coloque o pâncreas infladas de gelo em um tubo de 50 ml contendo 5 ml de solução de digestão pancreática.
    Nota: Para um rendimento máximo ilhéu, recolher todas pancreata dentro de 30 min e local apenas 1 ou 2 pancreata em cada tubo de 50 ml digestão.

3. A dissociação do Pâncreas

  1. Uma vez que todos os pâncreas são recolhidos, colocar os tubos de digestão em um banho de água a 37 ° C durante 15 min. Agite suavemente os tubos a cada 3 min.
  2. Após 15 min, agite (verticalmente) os tubos de 10 vezes e adicione 10 ml de tampão de lavagem frio. Agitar vigorosamente os tubos de um adicional de 5 vezes e colocar no gelo.
  3. Encher os tubos de digestão a 50 ml com tampão de lavagem frio e misture invertendo os tubos 5 vezes.
  4. Centrifugar os tubos a 97 xg, a 4 ° C durante 1 min e deitar fora o sobrenadante. Tenha cuidado para não deslocar o tecido peletizada.
  5. Adicionar 25 ml de tampão de lavagem e re-suspender o tecido em vortex suavemente. Repita os passos 3.4 e 3.5 vezes mais.
  6. Coloque uma peneira de malha de tecido 30 ao longo de um rerile 250 ml copo e despeje a suspensão de tecido para a peneira. Lavar o tubo de digestão com um adicional de 20 ml de tampão de lavagem e verter sobre a malha. Os tecidos pancreáticos e gordura não digerida são removidos nesta etapa.
  7. Verter o material filtrado em dois tubos de 50 ml fresco e peletizar o tecido por centrifugação a 97 xg durante 1 min a 4 ° C. Decantar tubos de sobrenadante e inverter para drenar o excesso de buffer.

4. Purificação de Ilhotas

  1. Adicionar 20 ml de solução de diatrizoato frio polissacarose / de sódio (1,119 g / ml de densidade) para o tecido pancreático sedimentadas. Homogeneamente re-suspender o conteúdo de cada tubo por suavemente pipetando para cima e para baixo cinco vezes.
  2. Delicadamente sobrepor a solução diatrizoato polissacarose / sódio com 10 ml HBSS. Manter uma interface líquido afiado adicionando lentamente o HBSS ao longo da parede do tubo.
  3. Centrifuga-se o pâncreas digerido a 560 xg durante 15 minutos (4 ° C), com aceleração lenta e sem travão.
  4. collect a camada de ilhotas a partir da interface usando um 10 ml de pipeta e colocar ilhotas no frescos tubos de 50 ml. Não piscina ilhotas nesta fase.
  5. Adicionar 40 ml de tampão de lavagem a cada tubo de 50 ml e centrifugação durante 1 min a 140 xg, a 4 ° C.
  6. Decantar o sobrenadante e re-suspensão ilhéus reunidas em 50 ml de tampão de lavagem por inversão dos tubos diversas vezes. Centrifugar os tubos durante 1 min a 97 xg, a 4 ° C para recolher ilhotas numa pelete.
  7. Decantar a solução de lavagem e repetir a lavagem. Traga ilhotas dentro do capuz de cultura de tecidos e aspirar o sobrenadante.
  8. Re-suspender cada tubo de ilhotas em 6 ml de meio de ilhotas.
  9. Transferir os ilhéus de cada tubo de 50 ml num poço de seis poços prato de cultura de tecidos. Agitar o prato de 6 poços para recolher as ilhotas para o meio do poço e observar a qualidade e pureza dos ilhéus sob um microscópio.
  10. coletar manualmente ilhotas usando uma pipeta de 1 mL e transferir as ilhotas colhidas no adjacentepoços contendo 6 ml de meio de ilhéus. Repita roda ilhéu e pegar até> 90% de pureza é alcançada.
  11. Transferir os ilhéus purificados para um prato de cultura de tecidos de 10 cm, que inclua 20 ml de meio de ilhota.
  12. Coloque ilhotas numa incubadora de cultura de tecidos (37 ° C, 5% CO 2) durante a noite (Figura 1A).
  13. Na preparação de placas em células de ilhéus, revestem-se as cavidades de uma placa de 384 poços com 40 ul de meio condicionado por poço 804G. Incubar durante a noite numa incubadora de cultura de tecidos.

5. Dispersão e chapeamento de células das ilhotas

  1. No dia seguinte, separar ilhéus gentilmente o prato de 10 centímetros com um raspador de células e transferir as ilhotas dentro de um tubo de 50 ml.
  2. Agregar as ilhotas por centrifugação durante 1 min a 22 xg à temperatura ambiente. Aspirar o sobrenadante.
  3. Lavar as ilhotas com 20 ml de PBS quente e decanta-se como acima.
  4. Re-suspender as ilhotas em 0,25% de tripsina (150 ul por pâncreas de rato) E incubar a 37 ° C durante 10 min. Pipeta ilhotas cima e para baixo 10 vezes com 1 ml de pipeta após 5 e 10 minutos de incubação.
  5. Após 10 min, avaliar uma amostra de 20 ul dos ilhéus tratadas com tripsina sob o microscópio para assegurar uma digestão completa e a contagem das células das ilhotas utilizando um hemocitómetro. Se ilhotas não digeridos permanecem, continuar a incubação durante um adicional de 3-5 min e pipeta cima e para baixo 10 vezes mais. Repita conforme necessário.
    Nota: O rendimento típico é ~ 125.000 - 150.000 ilhotas células por rato.
  6. Remover 804G condicionado placa de 384 poços revestidos de mídia da incubadora e remover mídia usando um aspirador de 12 poços múltiplos.
  7. Suspender as células dos ilhéus, a uma densidade de 45.000 células por ml em meio de função Islet e placa 70 uL (3.150 células) por poço com uma pipeta de canais múltiplos (Figura 1B).
    Nota: Porque células p localizados nos poços exteriores tendem a migrar em direcção ao perímetro da placa de uso linhas C a N e 4 colunasa 21 para a chapa 228 poços com as células de ilhéus isolados a partir de 6 ratos.
  8. Colocar a placa na incubadora de cultura de tecidos durante 48 horas para permitir a aderência celular.

6. Cultura de células das ilhotas Tratamento, fixação e coloração

  1. Preparar 200 ul de veículo e compostos (condições de tratamento são realizadas em quadruplicado) a uma concentração de 2x em meio de função Islet. Providenciar compostos em uma placa de 96 poços estéreis para facilitar a pipetagem multi-poços.
  2. Cuidadosamente remover a forma de ilhotas com um aspirador de 12 poços colector e substitua com meio função das ilhotas (35 ul / cavidade) utilizando uma pipeta de 12 poços. Remover e substituir a mídia de uma linha de cada vez para limitar o risco de secagem (Figura 1C).
  3. Iniciar o tratamento através da transferência de 35 uL / ​​poço das soluções de composto de 2x. Retorno placa na incubadora durante a duração do tratamento de 48 h.
  4. Após 48 horas de tratamento, decanta-se o meio de tratamento por invertendo a placa.
  5. Lavar suavemente as células das ilhotas com 50 ul por poço de PBS 1x (1 min). Adicionar o PBS utilizando uma pipeta multi-canal.
  6. Decanta-se o PBS e fixar as células por adição de 50 uL por poço de frio 4% de paraformaldeído (PFA) diluído em PBS 1x. Incubar as células durante 15 min a 4 ° C.
  7. Lavam-se as células três vezes (5 min cada), invertendo a placa para remover o PFA e suavemente adicionando 60 ul de PBS por poço, como anteriormente.
  8. Preparar a solução de recuperação de 15 ml de antigénio por mistura de 14,25 ml de formamida e 0,75 ml de 0,15 M de citrato de sódio (pH 6). Faça a solução de recuperação antigênica imediatamente antes da utilização.
  9. Remover PBS das cavidades invertendo a placa e adicionar solução de recuperação de antigénio de 60 ul a cada poço. Aquece-se a placa em 70 ° C banho-maria durante 45 min. Coloque um bloco de aquecimento em cima da placa durante esta incubação para evitar a deformação da placa multi-poços.
    Nota: A água deve ser a metade do caminho até a saia placa; a chapa não deve ser submerso.
  10. Retirar a placa banho-maria e deixe esfriar por 20 minutos em temperatura ambiente. Certifique-se de que a placa não está deformado por inspeção visual.
  11. Lavam-se as células com 60 ul por poço de PBS 1x três vezes (5 min cada). Adicionar PBS com uma pipeta multi-canal e decantar PBS invertendo a placa.
  12. Usar uma pipeta de multi-canal para adicionar 40 ul por poço de tampão de bloqueamento e incubar durante 30 min à temperatura ambiente. Remover o tampão de bloqueio por inversão da placa e decantação.
  13. Adicionar 40 ul de ratinho anti-humano Ki-67 (1: 200) e anticorpo de cabra anti-humano PDX-1 (1: 100) anticorpos diluídos em tampão de bloqueio a cada poço e incubar a 4 ° C durante a noite.
  14. No dia seguinte, decanta-se a solução de anti-corpo e lavar as células com PBS 1x três vezes (5 min cada), tal como descrito acima. Decantar o PBS.
  15. Adicionar 40 ul por poço de diluído: IgG anti-rato (1 200) de burro biotinilada e IgG anti-cabra de burro conjugado com rodamina em tampão de bloqueio. Incubar durante 1 horaà temperatura ambiente.
  16. Lavam-se as células com PBS 1x três vezes, 5 minutos cada. Adicionar 40 ul de diluído (1: 400 em tampão de bloqueio) estreptavidina-fluoresceína conjugado a cada poço. Incubar 30 min a temperatura ambiente.
  17. Lavam-se as células com PBS 1x três vezes, 5 minutos cada. Adicionar 40 ul por poço de DAPI (300 nM em tampão de bloqueio) e incubar durante 15 min à temperatura ambiente.
  18. Lavar as células com PBS 1x duas vezes e deixam as células em 40 ul de PBS 1x. A placa é agora pronto para ser analisado.

Análise Replication 7. β-Cell

Nota: Um protocolo de ensaio deve ser estabelecida para o alto microscópio triagem de conteúdo usado para medir a replicação de células-β. Na sua composição mais simples, este protocolo é um ensaio de duas cores, onde um marcador de identidade é utilizada para definir culas (PDX-1 + -cells) e um marcador de replicação (Ki-67) é utilizado para definir os eventos de divisão celular.

  1. Identificar objectos (P-células), baseada no average intensidade de fluorescência de coloração de PDX-1 (549 nm, filtro) dentro de um círculo aproximada (comprimento: largura <1,6) dentro da área de pixel esperado de um núcleo de célula β (Figura 2A).
  2. Em seguida, estabelecer as definições para identificar eventos de replicação (Ki-67-de positividade) com base na intensidade média de fluorescência (485 nm) de filtro dentro de PDX-1 + a área (Figura 2B).
    Nota: Os tempos de exposição deve ser fixado para permitir comparações de intensidade de pixel em toda imagens. os parâmetros do protocolo de ensaio são ajustados de forma que as chamadas máquinas consistentemente excluir coloração, detritos e células agregados não específicos que poderiam afetar adversamente a qualidade dos dados.
  3. Analisar um mínimo de 500 células beta por poço para maximizar a precisão e limite de variabilidade.
    Nota: O índice basal de replicação de células β em culturas de ilhotas de ratos está prevista para ser de 0,5 - 3%. Tipicamente, 40 imagens por poço é mais do que suficiente para identificar a 500 células p.
  4. Antes de analisar oToda placa, analisar negativa selecionado (tratados com DMSO) e controle positivo (5-iodotubercidin [1? M] ou o dipiridamol [15 mM]) tenha sido tratada com poços para avaliar a validade do protocolo de ensaio. Quando o ensaio é estabelecida correctamente, compostos de controlo positivo induzir, pelo menos, um aumento de duas vezes na percentagem de culas replicantes.
  5. Ler a placa inteira uma vez que o protocolo de ensaio é validado.

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Resultados

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Para avaliar-célula β ou replicação de células α, um protocolo de ensaio de quatro cores é necessária. Em primeiro lugar, os objectos são identificados por coloração com DAPI (Canal 1, 386 nm). Em seguida, células beta (evento 1) são contadas: objetos que co-expressam PDX-1 + (canal 2, 650 nm) e insulina peri-nuclear (canal 3, 549 nm). Subsequentemente, replicando células beta (Evento 2) são contados: (Evento 1) que co-expressam o Ki-67 (canal 4, 485 nm) (Figura 3)

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Discussão

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

métodos experimentais para estudar as vias moleculares que controlam o crescimento de células β e regeneração são ferramentas importantes para pesquisadores diabetes. Nisto, uma plataforma de rastreio baseado-rato-ilhota para identificar e caracterizar estimuladores de pequenas moléculas de replicação de células β é apresentada.

Enquanto a maioria dos aspectos deste protocolo são facilmente realizados por pesquisadores experientes, a poucos passos requerem técnica particular. Em primeiro lug...

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Divulgações

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

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

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

Este trabalho foi apoiado por bolsas NIDDK DK098143 e DK101530 do NIH (JPA), Spectrum Child Health Research Institute (CHRI) de Stanford e SPARK (UL1 TR001085, JPA).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
250 g macho macho Sprague Dawly RatCharles RiverStain # 400
12 cm dentes tisuue fórcepsFine Science Tools11021-12
11,5 cm tesoura finaFine Science Tools14058-11
14,5 cm tesoura cirúrgicaFine Science Tools14001-14
16 cm pinça curva de 16 cmFine Science Tools11003-16
Hepostat curvo de 12 cmFine Science Tools13011-12
Cabo de bisturi de 12 cmFine Science Tools10003-12
Peneira de tecido-30 meshBellco Glass1985-85000
Cizyme RI, 375.000 unidades deCDA VitaCyte005-1030
Solução salina balanceada de Hanks (Ca++ e Mg++)Gibco24020-117
Ketamine HCl (200 mg/20 ml)JHP PharmaceuticalsNDC# 42023-113-10para fazer coquetel anestésico 
Xilazina (5 g/50 ml)LLOYDNADA# 139-236para fazer coquetel anestésico 
Histopaque 1077SigmaH-1077para fazer histopaque 1100
Histopaque 1119SigmaH-1119para fazer histopaque 1100
Soro de bezerro recém-nascido 500 mlHycloneSH30118.03
Hanks' Solução salina balanceadaHycloneSH30268.01
Dulbecco's Modified Eagle Medium/Low Glucose HycloneSH30021.01
 Mediatech99-768-CV
RPMI1640 mídia HycloneSH30096.01para fazer meio condicionado
804G linha celular de carcinoma de bexiga de ratoDisponível mediante solicitaçãopara fazer meio condicionado Soro
Fetal Bovino, QualificadoGibco26160
GlutaMax-IGibco35050-061
Penicilina (5.000 UI/ml/Strptomicina (5 mg/ml) MP Biomedicals1670049
Formamida 500 mlFisher BioReagentsBP227-500
Solução de desmascaramento de antígeno 250 ml (pH 6.0)Vector LaboratoriesH-3300para fazer solução de sitrato de sódio 0.15 M
Dextrose, produtos químicos EMD anidrosDX0145-1para fazer solução de glicose 1 M
Nomal Donkey Serum (Pó)Jackson ImmunoResearch017-000-121
Triton X-100SigmaT8787-100ML
camundongo anticorpo Ki67 anticorpo humanoBD Biosciences556003
anticorpo PDX-1 anti-humano de cabraR & D SystemsAF2419
Anticorpo anti-insulina policlonal para porquinhos-da-índiaDako2016-08
Anticorpo anti-glucagon policlonal para coelhoDako2014-06
Anticorpo policlonal para coelho anti-somatostatinaDako2011-08
Anticorpo policlonal anti-vimentina para galinhasabcamab24525
Biotina-SP-conjugado, IgG Anti-Rato Burro JacksonImmunoResearch715-065-150
StreptAvidin, Alex Flour 488 conjugado InvitrogenS32354
Jugo Anti-Cabra Conjugado com Rodamina IgG Jackson ImmunoResearch705-025-147
Burro Conjugado com Rodamina Anti-Porquinho da Índia IgG Jackson ImmunoResearch706-025-148
IgG Anti-Coelho de Burro conjugado com RodaminaJackson ImmunoResearch711-025-152
IgG Anti-Porco de Burro conjugado com 5-Cy 5Jackson ImmunoResearch706-175-148
Cy 5-conjugado burro anti-cabra IgGJackson ImmunoResearch705-175-147
Cy 5-conjugado burro anti-coelho IgGJackson ImmunoResearch711-175-152
Cy 5-conjugado burro anti-frango IgGJackson ImmunoResearch703-175-155
DAPIMilliporeS7113
Reservatório de reagente descartável 25 mlSorenson BioScience39900
384 poços, preto/transparente, placa tratada para cultura de tecidosBD Falcon353962
96 poços, preto/transparente, placa tratada para cultura de tecidosCostar3603
Pipetador multicanalCostar4880
Aspirador a vácuo de 12 canaisDrummond3-000-096
Raspador de CélulasFalcon353085
Isotemp Banho de Água Modelo 2223 Fisher Scientific
Instrumento de triagem de alto conteúdo: ArrayScan VTIThermo Scientific
Solução de Funcionalidade/Viabilidade

Referências

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