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

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

doi:10.3791/66468

Endokrin ve Ekzokrin Pankreas Fizyolojisini İncelemek için İnsan Pankreas Dokusu Dilimlerinin Olu...

JoVE Journal
Biology

This content is Free Access.

JoVE Journal Biology

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

Endokrin ve Ekzokrin Pankreas Fizyolojisini İncelemek için İnsan Pankreas Dokusu Dilimlerinin Oluşturulması

Full Text

2,084 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.

Bu protokol, yakın fizyolojik koşullar altında hücre fonksiyonunu incelemek için ölen organ bağışçılarından insan pankreas dilimlerinin nasıl oluşturulacağını açıklar. Bu yenilikçi yaklaşım, normal ve yapısal olarak hasar görmüş adacıkların araştırılmasını ve endokrin ve ekzokrin kompartmanlar arasındaki karmaşık etkileşimi sağlar.

Odak noktamız, bağışıklık sistemini düzenleyen ve beta/alfa hücre fonksiyonlarını geri kazandıran tedavileri vurgulayan tip bir diyabet araştırmasıdır. Organ bağışlarından elde edilen canlı insan pankreas dilimlerini kullanarak, izole adacık araştırmalarını tamamlayan benzersiz bir çalışma platformu geliştirdik. Bu yaklaşım, hayati hücresel etkileşimlerin ve işlevlerin ayrıntılı analizini sağlar.

Pankreas organ bağışçıları için bir ağ ile yaptığımız işbirliği, toplum araştırmacılarına pankreas dokusu dilimlerine erişim sunuyor. Bununla birlikte, sindirim enzimleri dokuyu bozabileceğinden ve canlılığı azaltabileceğinden, bu dilimlerin kültürlenmesi zorluklar sunar. Bu nedenle, doğru fonksiyonel çalışmalar için hem canlılığı hem de fizyolojik bir ortamı koruyan kültür koşullarının oluşturulmasına acil bir ihtiyaç vardır.

Protokolümüz, pankreas içindeki tüm hücreler hakkında fonksiyonel verilerin toplanmasını sağlar, böylece araştırmacılar bunu çeşitli çalışmalar için kullanabilir. Kendi odak noktamız, tip bir diyabetin modellenmesi ve ilaçların etki mekanizmalarının değerlendirilmesidir. Benim için önemli bir soru, alfa hücre fonksiyonunu ve tip bir diyabetteki rollerini ele almaktır.

Protokolümüz sadece izole adacıklarla ilişkili hayatta kalma yanlılığının üstesinden gelmekle kalmaz, aynı zamanda tip bir diyabet bağlamında çok önemli olan bağışıklık hücrelerinin incelenmesini de benzersiz bir şekilde kolaylaştırır. Tüm pankreas dokusunu inceleyerek, in vivo ortamı daha yakından yansıtan işlev ve tepkileri değerlendirebiliriz. Pankreas dilimi platformundaki gelişmeleri başkalarıyla paylaşmaya kararlıyız.

nPOD aracılığıyla amacımız, kritik soruların daha etkili bir şekilde ele alınmasını sağlayarak işbirliğini teşvik etmektir. Hastalık mekanizmalarını modelleyerek ve potansiyel terapötik ilaçları test ederek, yeni tedavilerdeki ilerlemeye önemli ölçüde katkıda bulunmayı amaçlıyoruz.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos