Generating Human Pancreatic Tissue Slices to Study Endocrine and Exocrine Pancreas Physiology

Julia K. Panzer; Pablo A. Garcia; Alberto Pugliese

doi:10.3791/66468

Создание срезов ткани поджелудочной железы человека для изучения эндокринной и экзокринной физиол...

JoVE Journal
Biology

This content is Free Access.

JoVE Journal Biology

Generating Human Pancreatic Tissue Slices to Study Endocrine and Exocrine Pancreas Physiology

Создание срезов ткани поджелудочной железы человека для изучения эндокринной и экзокринной физиологии поджелудочной железы

Full Text

2,230 Views

08:16 min

March 15, 2024

DOI: 10.3791/66468-v

Julia K. Panzer¹, Pablo A. Garcia¹, Alberto Pugliese¹

¹Department of Diabetes Immunology,Arthur Riggs Diabetes and Metabolism Research Institute

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study focuses on type 1 diabetes research, utilizing living human pancreas slices derived from organ donors to probe cellular interactions and functions under near-physiological conditions. The innovative approach allows for detailed analysis of both normal and structurally damaged pancreatic islets while addressing immune cell interactions crucial for diabetes research.

Key Study Components

Research Area

Type 1 diabetes treatment
Cellular interactions in diabetes
Viability of pancreatic tissues

Background

Challenges in isolating pancreatic islets
Importance of studying whole pancreas tissue
Need for maintaining tissue viability in culture

Methods Used

Preparation of human pancreas samples from organ donors
Vibratome slicing and tissue viability testing
Imaging techniques for assessing cellular functions

Main Results

Successfully maintained 80-90% viability of freshly sliced pancreatic tissue
Identified key roles of alpha cells in type 1 diabetes
Facilitated the study of immune cell responses within the pancreas

Conclusions

The study demonstrates an effective model for type 1 diabetes research using pancreas slices.
Results contribute to a better understanding of the disease mechanisms and potential therapeutic interventions.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using pancreas slices over isolated islets?

Pancreas slices maintain cellular architecture and allow for the study of cellular interactions that are not possible with isolated islets.

How is the viability of pancreas slices tested?

Viability is assessed using fluorescein diacetate and propidium iodide staining protocols.

What are the main challenges in culturing human pancreas slices?

Digestive enzymes can degrade tissue and reduce viability, necessitating careful culture conditions.

How does this method contribute to diabetes research?

It allows for a more accurate reflection of in vivo conditions, enhancing the understanding of type 1 diabetes mechanisms.

What is the significance of α-cell study in this research?

α-cells play a crucial role in glucose regulation, and their function is vital for understanding type 1 diabetes pathology.

Are there collaborative opportunities associated with this research?

Yes, the research promotes collaboration through networks that provide access to pancreatic tissues for community investigators.

Этот протокол описывает, как получить срезы поджелудочной железы человека от умерших доноров органов для изучения функции клеток в условиях, близких к физиологическим. Этот инновационный подход позволяет исследовать нормальные и структурно поврежденные островки и сложное взаимодействие между эндокринными и экзокринными компартментами.

Мы сосредоточены на исследованиях диабета первого типа, уделяя особое внимание методам лечения, которые регулируют иммунную систему и восстанавливают функции бета/альфа-клеток. Мы разработали уникальную исследовательскую платформу с использованием живых срезов поджелудочной железы человека из донорских органов, дополняющую исследования изолированных островков. Этот подход позволяет детально анализировать жизненно важные клеточные взаимодействия и функции.

Наше сотрудничество с сетью доноров органов поджелудочной железы предлагает исследователям доступ к срезам ткани поджелудочной железы. Однако культивирование этих срезов сопряжено с трудностями, так как пищеварительные ферменты могут разрушить ткань и снизить жизнеспособность. Поэтому существует острая необходимость в создании условий культивирования, которые поддерживают как жизнеспособность, так и физиологическую среду для точных функциональных исследований.

Наш протокол позволяет собирать функциональные данные обо всех клетках поджелудочной железы, поэтому исследователи могут использовать его для различных исследований. Наше собственное внимание сосредоточено на моделировании диабета первого типа и оценке механизмов действия лекарств. Ключевым вопросом для меня является функция альфа-клеток и их роль в диабете первого типа.

Наш протокол не только преодолевает предвзятость выживших, связанную с изолированными островками, но и уникальным образом облегчает изучение иммунных клеток, имеющих решающее значение в контексте диабета первого типа. Изучая всю ткань поджелудочной железы, мы можем оценить функции и реакции, которые более точно отражают окружающую среду in vivo. Мы стремимся делиться достижениями в области платформы для срезов поджелудочной железы с другими.

С помощью nPOD наша цель — поощрять сотрудничество, обеспечивая более эффективное решение важнейших вопросов. Моделируя механизмы заболевания и тестируя потенциальные терапевтические препараты, мы стремимся внести значительный вклад в развитие новых методов лечения.