A-תכולה גבוהה<em&gt; במבחנה</em&gt; פלטפורמת Discovery הלבלב איילט β-cell שכפול

Zhengshan Zhao; Yassan Abdolazimi; Neali A. Armstrong; Justin P. Annes

doi:10.3791/54298

הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

A-תכולה גבוהה

10.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/54298

⸱

16 ביולי 2016

Zhengshan Zhao¹ , Yassan Abdolazimi¹ , Neali A. Armstrong¹ , Justin P. Annes¹

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

במאמר זה

סיכום

אתגרים קריטיים לתחום מחקר הסוכר מעוניינים להבין את המנגנונים המולקולריים מווסת שכפול β-cell איון לפתח שיטות מגרה התחדשות תאי β. בזאת שיטה גבוהה ההקרנה תוכן לזהות ולהעריך את הפעילות β-cell לקידום שכפול של מולקולות קטנות מוצג.

תקציר

אובדן תאי β המייצרים אינסולין הוא מאפיין מרכזי של סוכרת. בעוד שמגוון טיפולים חלופיים פוטנציאליים נחקרים, הרחבת β תאי הלבלב המייצרים אינסולין אנדוגניים נותרה אסטרטגיה אטרקטיבית. לתאי β יש פעילות התחדשות ספונטנית מוגבלת; כתוצאה מכך, מאמץ מחקרי מכריע הוא לפתח הבנה מדויקת של המסלולים המולקולריים המגבילים את צמיחת תאי β ולזהות תרופות המסוגלות להתגבר על מעצורים אלה. כאן מוצגת שיטת סינון תאים ראשוניים אוטומטית מבוססת תמונה גבוהה לזיהוי מולקולות קטנות המקדמות שכפול תאים β. מתגברים על כמה מגבלות של מתודולוגיות קודמות. ראשית, שימוש בתאי איים ראשוניים במקום בקו תאים אימורטליזציה ממקסם את שימור מגבלות הגדילה in vivo. שנית, שימוש בתרביות תאי איים בהרכב מעורב ולא בקו β תאים מאפשר זיהוי של ממריצי גדילה מוגבלים בשושלת וכלליים כאחד. שלישית, הטכניקה הופכת את השימוש באיים ראשוניים, משאב מגביל, למעשי באמצעות שימוש בפורמט של 384 בארות. רביעית, שונות ניסויית מזיקה הקשורה לאיכות תרבית איים לא יציבה מתגברת באמצעות אופטימיזציה של פרמטרים של בידוד, פיזור, ציפוי ותרבות. חמישית, הקשיים במדידה מדויקת ועקבית של קצב השכפול הבסיסי הנמוך של תאים אנדוקריניים באי מתגברים על ידי פרמטרים אופטימליים של צביעה חיסונית, רכישת נתונים אוטומטית וניתוח נתונים; אוטומציה משפרת בו זמנית את התפוקה ומגבילה את הטיית הנסיין. מגבלות בולטות של בדיקה זו הן השימוש בתרביות איים מפוזרות המשבשות את ארכיטקטורת האיים, השימוש במכרסמים ולא באיים אנושיים והמגבלות האינהרנטיות של תפוקה ועלות הקשורות לשימוש בתאים ראשוניים. חשוב לציין, האסטרטגיה מותאמת בקלות למחקרי שכפול איים אנושיים. בדיקה זו מתאימה היטב לחקירת ההשפעה המיטוגנית של חומרים על תאי β והמנגנונים המולקולריים המווסתים את צמיחת תאי β.

מבוא

סוכרת כוללת אוסף של הפרעות שיתוף הסוף-נקודה המשותפת של הומאוסטזיס הגלוקוז שבש. למרות מנגנוני פתוגניים של תת סוכרת הם ברורים, הם חולקים תוצאה של מסת β-cell ירד, כלומר, אובדן כושר אינסולין ייצור ^1,2. נכון להיום, אסטרטגיות טיפול בסוכרת לסמוך על ממשל כרוני של אינסולין אקסוגני, גירוי תרופתי של ייצור אינסולין או שיפור רגישות לאינסולין, ולעתים נדיר, השתלת איי לבלב או ^3,4 לבלב כולו. למרבה הצער, הצלחת יישום אסטרטגיה זו היא קצרת מועד ו / או לא מצליח לשחזר את הפונקציה מספיק של אינסולין אנדוגני. למרות התועלת של מפתחי שיטה לעורר התחדשות β-cell, אין גישה כזו. כתוצאה מכך, מטרת מחקר הסוכר עיקרית היא לפתח שיטות כד....