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Summary

당뇨병 연구 분야에 중요한 도전은 섬 β 세포 복제를 조절하고 β - 세포 재생을 자극하는 방법을 개발하는 분자 메커니즘을 이해한다. 여기서 높은 콘텐츠 스크리닝 방법 식별 및 작은 분자의 β 세포의 복제를 촉진 활성을 평가하기 제시된다.

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Zhao, Z., Abdolazimi, Y., Armstrong, N. A., Annes, J. P. A High-content In Vitro Pancreatic Islet β-cell Replication Discovery Platform. J. Vis. Exp. (113), e54298, doi:10.3791/54298 (2016).

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Abstract

Introduction

당뇨병은 포도당 항상성 교란의 공통 종점 공유 질환의 컬렉션을 포함한다. 당뇨병 아형의 병원성 메카니즘은 구별이기는하지만 감소 β 세포 질량, 인슐린 생산 능력 1,2- 손실의 결과를 공유한다. 현재 당뇨병 치료 전략은 외인성 인슐린, 인슐린 생산, 인슐린 감수성 증강 약물 자극 만성 투여에 의존하고, 거의, 췌장 또는 전부를 3,4- 췌장 이식. 유감스럽게도, 이러한 전략의 성공은 짧은 수명 및 / 또는 충분히 내인성 인슐린 생산 기능을 요점을 되풀이하는 데 실패합니다. β 세포의 재생을 촉진하는 방법을 개발의 유용성에도 불구하고, 이러한 접근 방식은 존재하지 않는다. 따라서, 당뇨병의 주요 연구의 목표는 새로운 β 세포를 생성하거나 내인성 β 세포 5 질량 확장 방법을 개발하는 것이다 6,7를 포함하여 다른 전략을 추구합니다. 중요한 생체 내에서 새로운 β 세포의 주된 소스는 기존의 β 세포보다는 특수 전구 세포 8,9이다. β 세포가 제한된 복제 능력 β 세포 질량의 작은 증가를 갖는 것처럼 보이지만 (~ 30 %)이 많은 당뇨 환자의 혈당 항상성을 복원하기에 충분할 수있다. 또한, β 세포 질량의 동일계 약물 자극 잠재적 인 저렴하고 확장 치료 전략이다. 여기서 β 세포의 성장을 자극하는 작은 분자를 확인하고 특성화하기위한 고급 컨텐츠 스크리닝 방법이 제공된다.

시험 관내 실험 방법의 다양한 유전자 생성물 및 / 또는 분자 그쪽을 식별하기 위해 사용될 수있다t 차 β 세포 복제를 추진하고 있습니다. β 세포 ​​복제 유도를 측정하기위한 초기의 노력은, 특정 처리 조건 (10)에 응답하여 알데히드 - 티오 닌 또는 인슐린 염색 모집단 내에서 [3 H] 티미 딘 혼입 BrdU의 혼입 또는 유사 분열 체를 측정하는 태아 설치류 pancreata 배양 또는 그대로 고립 섬 배양 물을 사용하여 11.체외 접근법과 유사 검색어는 그 몇 가지 제한이 있습니다. 눈에 띄는 결함 성숙한 β 세포와 달리, 높은 기저 β 세포 복제 속도를 표시하고 명료하게 12 규제 증가하고, 태아 세포 (1)의 사용을 포함한다; (2) β 세포 복제 이벤트의 실험자에 의존 판결의 주관적 성격 (3) β 세포 복제 이벤트의 실험자에 의존하는 계산의 노동과 시간 집약적 인 특성은 실험 처리량을 지연시킨다; 핵 혼입 / 얼룩 / 외관 (4)를 사용하더라도 복제 식별TS 및 β 세포를 식별하기 위해 비 중복 세포질 염색-β 세포에 근접한 비 β 세포 복제 사건 misattribution 리드.

보다 최근 성숙한 차 β 세포가 β 세포 복제 13-16의 과발현 유전자의 영향뿐만 아니라 유전자 생성물 또는 화합물을 치료를 평가하기 위해 사용되었다. 그러나, 이들 연구는 또한 복제 이벤트, β 세포의 식별 및 / 또는 처리량을 제한하는 노동 집약적 인 단계, 예를 들어, 세포 또는 본래 췌장의 개별 슬라이드 웰 도금 세포질 staining- 또는 비특이적 방법 주관적 계수에 의존 파라핀 매립 및 처리 17. 특히, 본 명세서에서 비슷한 이미지 기반 인간의 β 세포 복제 심사 방법론은, 18 게시 된; FEA 그러나 이러한 분석의 성공적인 사용은 입증되지 않은 일차 스크리닝 인간의 아일렛의 사용은 광범위하지 않을sible.

복제 - 증진 물질을 식별하기위한 다른 전략은 β 세포주의 성장 유도를 평가하는 것이다. 초기 노력은 형질 전환 된 β 세포 라인을 같은 MIN6 세포 또는 INS 13분의 832 세포 14,19-21을 사용했다. 그러나, 이러한 세포 라인은 무제한 성장을 보여 주 잘 차별화 된 β 세포 (22)에 약간의 유사성. 따라서, 성장 유도 용량은 최소 불분명 관련성 및 요점을 되풀이하는 것이 때로는 곤란하다. 세포주 기반 스크리닝 개선 전략은 테트라 사이클린 (독시사이클린)의 부재하에 성장 체포 의존적 SV40 T 항원의 발현 23,24있는 세포 "가역적으로 변환"이용한다. 그러나, 이러한 세포가 독시 싸이클린 제거시 "일반적인"β 세포와 같은 상태로 되돌아 여부를 명확하지 않다. 불행하게도,이 세포의 사용은 즉시 유틸리티가 표시되지 않는 일반화 된 성장 촉진 화합물을 수득했다24. 전반적으로, 최소한의 자발적인 복제 작업을 표시하는 세포 유형의 성장 조절을 연구 세포 라인의 사용은 제한된 적용 가능성을 가질 수도있다.

여기에 제시된 β 세포 복제 심사 플랫폼은 가능한 한, 혈통 제한 성장 촉진 활동의 식별을 가능하게 혼합 세포 형 조성물의 섬 - 세포 배양, 멀티에게 생체성장 조절에 유지하는 성숙한 기본 쥐의 β 세포를 활용 - 음 처리량 및 자동 분석을 최대화하기 위해 포맷하면 바이어스를 제거하고 처리량을 용이. 이 플랫폼의 성공적인 사용은 β 세포 복제 25, 26을 촉진 몇 가지 화합물을 식별 할 수있게되었습니다. 또한, 분석은 β 세포 복제 분자 조절 기전에 대한 통찰력을 제공하는 구조 - 활성 관계 연구 및 화학 상위 성 실험을 위해 사용되었다. 제시된 플랫폼이 성공적으로 fo를 적응했다β 세포 ​​복제 연구 렌티 바이러스의 RNAi 기반 조사 (25) 경로. 분석의 한계 (일차 전지의 사용) 확장 성을 제한 포함, 오히려 항체 기반 이미징 및 주요 섬의 사용, 사용과 관련된 (분석 인간 섬의 연구에 적용 할 수 있지만) 인간의 섬 세포, 비용보다 설치류의 사용 이미지 획득 및 분석 기능을 가진 자동 현미경의 가용성에 따라 자동화 된 이미지 획득 및 의존성을 용이하게 분산 된 섬 (파쇄 섬 구조)의. 유전자 제품이나 현장에서의 β 세포 재생을 자극하는 화합물을 식별하기위한 손쉬운 생체 검사 방법이 이상적 일 것이다하지만, 이러한 플랫폼은 아직 27 사용할 수 없습니다. 따라서, 설명 된 플랫폼은 β 세포 복제의 대부분의 측면을 조사 연구에 관심이 적합하다.

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Protocol

이 프로토콜은 의학 스탠포드 대학의 기관 동물 보호 및 사용위원회 (IACUC)에 따라 수행 하였다. 섬 세포 복제 평가를위한 384 웰 플레이트 228 우물을 생성하기에 충분하다 - (9 주 이전 8) 남성 스프 라그 돌리 쥐, 300g - 기술 된 프로토콜은 여섯 250 섬의 격리를 위해 조정됩니다.

1. 재료 준비

  1. 15cm 조직 배양 접시 (28)에서 3 일간 합류 유지 804G 래트 방광 종양 세포의 조절 매체 (RPMI1640 20 mL)을 수집하여 아일렛 분리를 개시하기 전에 피복 매체를 준비한다. 살균 필터 저장소 (-20 ° C) 나중에 사용하기 위해 조정 배지.
  2. 수술 도구를 소독 (한 12cm 톱니 조직 포셉, 하나 11.5 cm 미세 가위, 하나 14.5 cm 수술 가위, 두 개의 16 cm 곡선 집게, 한 12cm 곡선 지혈, 하나의 12cm 메스 핸들) 및 초기화하기 전에 한 30 메쉬 조직 체섬 격리를 iating.
  3. 60 %를 용해하여 췌장 소화 솔루션을 준비 : 정제 클래스 I의 40 % 혼합물 : 클래스 II 콜라게나 (300,000의 총 콜라게나 제 활성 - 40 단위) 칼슘, 마그네슘 보충 1X 행크스 '균형 소금 솔루션 (HBSS) 60 ㎖에. 로드 얼음에 1 "22 G 바늘과 장소 10 ml의 주사기 (육)으로 췌장 소화 버퍼 10 ㎖.
    주 : 소화 용액 10 ml를 래트 당 주입된다. 이에 따라 확장 할 수 있습니다.
  4. 케타민 1.3 ㎖ (100 ㎎ / ㎖), 자일 라진, 0.2 ㎖ (100 ㎎ / ㎖) 및 3 ㎖의 PBS를 혼합하여 환기 후드 마취 칵테일 4.5 ml의 준비. 섬 격리를 개시 1 시간 이내에 마취 칵테일을 준비합니다.
  5. 500ml의 HBSS에 신생 송아지 혈청을 25 ㎖를 첨가하여 세척 완충액을 준비한다. 나중에 사용하기 위해 얼음에 세척 버퍼를 놓습니다.
  6. 낮은 혈당 둘 베코의 수정 독수리 중간 (DMEM), (5)의 500 ml의 인 섬 매체의 1 병을 준비합니다0 ㎖의 소 태아 혈청 (FBS), 페니실린의 5000 단위 / ml의 스트렙토 마이신 및 5000 ㎍ / ㎖의.
  7. 2 % FBS, 2 mM의 글루타민, 5 mM의 포도당 페니실린의 5000 단위 / ㎖ 및 스트렙토 마이신 5,000 ㎍ / mL를 기능 / 생존력 용액 (500 ㎖)에서 췌장 기능 매체를 준비한다. 나중에 사용하기 위해 섬의 기능 매체 (4 °에 C)를 저장합니다.
  8. 1X 인산 완충 식염수의 37.38 ㎖ (PBS)에 2.5 ml의 당나귀 혈청 및 0.12 ml의 트리톤 X-100을 추가하여 버퍼를 차단 40 ml의를 준비합니다. 나중에 사용하기 위해 저장 차단 버퍼 (4 °의 C).
  9. 프로토콜을 시작하기 전에 필요한 항체를 얻습니다.
    참고 : PDX-1 (TRITC)와 기-67 (FITC) 공동 염색은 기본 β 세포 복제 검사에 사용됩니다. 핵 (DAPI), PDX (Cy5에) 및 기-67 (FITC) 염색과 함께, 혈통 특정 복제 분석을 위해 추가 셀 식별 마커 (TRITC 인슐린, 글루카곤, 멘틴 또는 소마토스타틴 (somatostatin))에 대한 면역 형광 염색을 수행합니다. 대체 담당자lication 마커, 예, PCNA도 사용될 수있다.
  10. 4 번씩 수행 각 처리 조건에 228 웰 치료 계획을 준비한다. (: 666 희석 DMSO 1) 웰 포지티브 (5 Iodotubercidin [1 μM] 또는 디피 리다 몰 [15 μM]) 및 차량 컨트롤을 포함합니다.

췌장의 2 관류

  1. 희석 마취 칵테일 용액 (0.30 ㎖ / 100g 체중)의 IP 주사에 의해 래트를 마취. 쥐가 완전히 마취 및 유해 자극에 응답하지되면, 자궁 경부 전위를 수행합니다.
  2. 종이 타월의 스택에 앙와위 (두개골 - 꼬리 방향)에서 안락사 쥐를 넣고 70 % 에탄올로 복부 영역을 스프레이.
  3. U 자 절개 (음부에서베이스)로 복강을 열고 복강을 노출하는 가슴을 통해 주동이의 방향으로 피부를 철회.
  4. 조심 곡선 포셉 두 쌍을 사용 십이지장 잡아 공통 B의 십이지장 항목을 찾아ILE 덕트 (오디 괄약근) 및 곡선 지혈과 유두에서 십이지장 개방 클램프.
  5. 담관 유두 클램프 및 곡선 집게를 사용하여 간 부근 담관 잡아 사용 만곡 지혈 리프트. 분리 및 담관을 노출 곡선 집게와 무딘 절개를 사용합니다.
  6. 헤드 근위 및 원위 다리에 쥐 위치를 조정합니다.
  7. 췌장 소화 용액으로 낭성 일반적인 간 덕트의 교차점에 일반적인 담즙의 덕트 (CBD)하거나 말단을 Cannulate 10 ML의 주사기를 -loaded 천천히 췌장 소화 용액 10 ㎖를 주입. 주입하는 동안, 메스 핸들과 CBD를 지원합니다. 덕트 및 췌장 팽창하지 않을 경우 바늘 위치를 조정합니다.
  8. 하행 결장, 창자, 위장과 비장에서 분리하기 위해 곡선 포셉 및 고급 가위를 사용하여 팽창 췌장을 제거합니다. 5 ㎖를 함유하는 50 ㎖ 튜브에 얼음 팽창 된 췌장을 배치 참고 : 최대 섬 수율은 각 50 ㎖ 소화 관에서 30 분 장소 만 1 또는 2 pancreata 내의 모든 pancreata를 수집합니다.

췌장 3 해리

  1. 일단 모든 pancreata는 수집 된 15 분 동안 37 ° C를 물 목욕으로 소화 튜브를 배치하고 있습니다. 부드럽게 튜브 매 3 분 소용돌이 친다.
  2. 15 분 후, 적극적으로 튜브를 (수직) 10 회 흔들어 차가운 세척 버퍼 10 ㎖를 추가합니다. 적극적으로 튜브를 추가로 5 번 흔들어 얼음에 배치합니다.
  3. 튜브 5 번 반전 차가운 세척 버퍼와 믹스 50ml로 소화 튜브를 입력합니다.
  4. 1 분 동안 4 ° C에서 97 XG에 튜브를 원심 분리기 상층 액을 붓는다. 펠렛 조직을 제거하지 않도록주의하십시오.
  5. 25 ml의 세척 버퍼를 추가하고 부드럽게 텍싱하여 조직을 다시 일시 중지합니다. 반복 두 번 더 3.4 및 3.5 단계를 반복합니다.
  6. 보안 목표 명세서를 통해 30 메쉬 조직 체를 배치250 ml의 비이커를 erile하고 체에 조직 현탁액을 붓는다. 세척 버퍼의 추가 20 ㎖로 소화 튜브를 씻어 메시에 붓는다. 소화되지 않은 췌장과 지방 조직은이 단계에서 제거된다.
  7. 두 신선한 50 ㎖ 튜브에 여과 재료를 붓고 4 ° C에서 1 분 97 XG에서 회전하여 조직 펠렛. 가만히 따르다 뜨는 및 반전 튜브 초과 버퍼를 배출합니다.

독도 4. 정제

  1. 펠렛 췌장 조직 감기 polysucrose / diatrizoate 나트륨 수용액 20 ㎖ (1.119 g / mL의 농도)를 추가한다. 균일 부드럽게 피펫 팅하여 5 배 아래 각 튜브의 내용물을 다시 일시.
  2. 조심스럽게 10 ㎖의 HBSS로 polysucrose / 나트륨 용액 diatrizoate 오버레이. 천천히 튜브 벽을 따라 HBSS를 첨가하여 날카로운 액체 계면을 유지한다.
  3. 천천히 가속없이 브레이크와 15 분 (4 ° C)에 대한 560 XG에 소화 pancreata을 원심 분리기.
  4. 공동신선한 50 ㎖ 튜브에서 10 ㎖ 피펫 장소 아일렛을 사용하여 인터페이스에서 섬 층 llect. 이 단계에서 독도를 풀하지 마십시오.
  5. 4 ° C에서 140 XG에 1 분 동안 각각 50 ㎖ 튜브와 스핀에 세척 버퍼의 40 ML을 추가합니다.
  6. 상층 액을 붓고 튜브를 여러 번 반전 세척 버퍼의 50 ㎖에서 풀링 된 섬을 다시 일시 중지합니다. 펠렛에 독도를 수집하기 위해 4 ° C에서 97 XG에서 1 분 튜브를 원심 분리기.
  7. 세척 버퍼를 붓고 세척을 반복합니다. 조직 문화 후드에 독도를 가져오고 뜨는을 대기음.
  8. 아일렛 배지 6 ㎖에 섬의 각 튜브를 다시 일시.
  9. 여섯 잘 조직 배양 접시의 우물에 각 50 ML 튜브에서 독도를 전송합니다. 잘의 중앙으로 독도를 수집하고 현미경으로 섬의 품질과 순도를 관찰하기 위해 6 잘 접시를 소용돌이 친다.
  10. 수동으로 1 ml를 피펫을 사용하여 독도를 수집하고 이웃에 집어 독도를 전송또한 섬 미디어 6 ml를 함유. 반복 섬의 소용돌이 90>까지 %의 순도를 따기가 달성된다.
  11. 아일렛 배지 20 ㎖를 포함하는 10cm 조직 배양 접시로 정제 아일렛 전송.
  12. 조직 문화 인큐베이터에 배치 섬 (37 ° C, 5 % CO 2) 하룻밤 (그림 1A).
  13. 섬 세포, 코트 당 잘 804G 에어컨 미디어의 40 μL와 384 웰 플레이트 도금의 준비를합니다. 조직 배양 인큐베이터에서 밤새 인큐베이션.

5. 분산과 작은 섬 세포의 도금

  1. 다음 날, 부드럽게 세포 스크레이퍼와 10cm 접시에서 독도를 분리하고 50 ㎖ 튜브에 독도를 전송합니다.
  2. 실온에서 22 XG에서 1 분 동안 원심 분리에 의해 펠렛 아일렛. 뜨는을 대기음.
  3. 따뜻한 PBS의 20 ㎖로 독도를 씻고 위와 같이 가만히 따르다.
  4. 0.25 % 트립신의 섬 (쥐의 췌장 당 150 μl를 다시 일시 중지10 분 동안 37 ℃에서) 및 부화. 피펫 최대 섬 아래로 10 시간 배양의 5, 10 분 후 1 ml를 피펫을 사용하여.
  5. 10 분 후, 완전 소화를 보장하고 혈구를 이용한 섬세포를 계산하기 위해 현미경 트립신 아일렛의 20 μl의 샘플을 평가한다. 5 분 피펫 위아래로 10 회 이상 - 소화되지 않은 섬이 남아있는 경우, 추가로 3 배양을 계속합니다. 필요한만큼 반복합니다.
    참고 : 일반적인 수율은 ~ 125,000이다 - 쥐 당 15 만 섬 세포.
  6. 인큐베이터에서 804G 에어컨 미디어 코팅 된 384 웰 플레이트를 제거하고 12 웰 매니 폴드 흡입기를 사용하여 용지를 제거합니다.
  7. 아일렛 함수 매체 용액 당 45,000 세포의 밀도로 섬 세포를 중단하고 멀티 채널 피펫 (도 1b)를 웰 당 70 μL (3150 셀) 접시.
    참고 : 외부 우물에있는 β 세포가 N과 열 4 판을 사용 행 C의 주변으로 마이그레이션하는 경향이 있기 때문에(21)에 6 쥐에서 고립 된 섬 세포와 228 우물을 판입니다.
  8. 세포 부착을 허용하기 위해 48 시간 동안 조직 배양 인큐베이터에서 플레이트를 놓는다.

6. 작은 섬 세포 문화 치료, 고정 및 염색

  1. 작은 섬 기능 매체의 2 배 농도 (처리 조건을 4 번씩 수행) 차량 및 화합물의 200 μl를 준비합니다. 멀티 웰에 피펫 팅을 용이하게 멸균 96- 웰 플레이트에서 화합물을 배열.
  2. 조심스럽게 12도 매니 폴드 흡입기와 섬 매체를 제거하고 12 웰 피펫을 사용하여 섬의 기능 매체 (35 μL / 웰)로 교체합니다. 제거하고 (도 1C)를 건조시키는 위험을 제한하기 위해 한 번에 하나의 행에서 미디어를 교체한다.
  3. 35 μL / 전송 웰의 2 배 화합물 솔루션에 의해 치료를 시작합니다. 48 시간 치료 기간 동안 인큐베이터에 접시를 돌려줍니다.
  4. 처리 48 시간 후, 플레이트를 반전하여 처리 매체를 가만히 따르다. </ 리>
  5. 부드럽게 1X PBS (1 분)을 잘 당 50 μL와 섬 세포를 씻는다. 멀티 채널 피펫을 사용하여 PBS를 추가합니다.
  6. PBS를 경사 분리하고 1X PBS에 희석 차가운 4 % 파라 포름 알데히드의 웰 당 50 μL 첨가하여 세포를 고정한다. 4 ℃에서 15 분 동안 세포를 품어.
  7. 재정법을 제거 판을 반전 부드럽게 이상으로 잘 당 PBS의 60 μl를 추가하여 세포를 세 번 (5 분마다)를 씻으십시오.
  8. 포름 아미드 14.25 mL 및 0.75 ml의 0.15 M 구연산 나트륨 (산도 6)을 혼합하여 15 ml의 항원 검색 솔루션을 준비합니다. 사용하기 전에 즉시 항원 검색 솔루션을합니다.
  9. 접시를 반전 우물에서 PBS를 제거하고 각 웰에 60 μl의 항원 검색 솔루션을 추가 할 수 있습니다. 45 분 동안 70 ℃로 물을 욕조에 접시를 가열한다. 멀티 웰 플레이트의 휘어짐을 방지하기 위해이 배양 중에 플레이트의 상단에 가열 블록을 배치합니다.
    참고 : 물이 반까지 잘 판 스커트해야한다; 플레이트는 침수되지 않아야한다.
  10. 1X PBS 3 회 잘 당 60 μL (5 분 각각)로 세포를 씻으십시오. 멀티 채널 피펫 PBS를 첨가하고, 플레이트를 PBS 반전 캔트.
  11. 블로킹 완충액 웰 당 40 ㎕를 추가하고 실온에서 30 분 동안 배양하여 멀티 채널 피펫을 사용한다. 반전 판과 경사에 의해 차단 버퍼를 제거합니다.
  12. 염소 항 - 인간 PDX-1 (1 : 100) : 마우스 기-67 (200 1) 항 - 인간의 40 μl를 추가 각 웰에 버퍼를 차단에 희석 항체를 밤새 4 ° C에서 품어.
  13. 그 다음날, 상기와 같이 세 번 (5 분마다)을 방지 체 용액을 디 캔트 및 1X PBS로 세포를 세척 하였다. PBS를을 가만히 따르다.
  14. 버퍼를 차단에 : (200 일) 바이오틴 당나귀 항 - 마우스 IgG와 로다 민 - 복합 당나귀 방지 염소 IgG의 희석을 잘 당 40 μl를 추가합니다. 1 시간 동안 품어실온에서 첨가 하였다.
  15. 1X PBS로 세 번 5 분 각각의 세포를 씻으십시오. 각 웰에 형광 접합 된 스트렙 타비 딘 (버퍼를 차단 400 1) 희석 40 μl를 추가합니다. 실온에서 30 분 동안 인큐베이션.
  16. 1X PBS로 세 번 5 분 각각의 세포를 씻으십시오. DAPI의 웰 (블로킹 완충액 300 ㎚) 40 μl를 첨가하고 실온에서 15 분 동안 배양한다.
  17. 1X PBS로 두 번 세포를 씻고 PBS 1X 40 μl의 세포를 둡니다. 판은 분석 준비가 완료된다.

7. β - 세포 복제 분석

주 : 분석 프로토콜 β 세포 복제를 측정하기 위해 사용 된 고 함량 검사 현미경 확립되어야한다. 가장 간단한 구성에서,이 프로토콜은 식별 마커 β 세포를 정의하는데 사용되는 2 색 분석은 (PDX-1 + β- 세포) 및 복제 마커 (기-67) 세포 분열 이벤트를 정의하는 데 사용된다.

  1. 결과 평균에 기반하여 객체 (β 세포)를 식별β 세포 ​​핵 (도 2a)의 예상되는 화소 영역 내 (폭 <1.6 길이)의 대략 원 안에 PDX-1 염색 (549 nm 인 필터)의 예를 형광 강도.
  2. 다음으로, PDX-1 + 영역 (그림 2B) 내에서 평균 형광 강도 (485 나노 필터)에 따라 복제 이벤트 (기-67 양성)를 식별하는 설정을 설정합니다.
    주 : 노출 시간에 걸쳐 이미지 픽셀 강도 비교를 허용하도록 수정되어야한다. 분석 프로토콜 파라미터는 시스템 호출 지속적 데이터 품질에 부정적인 영향을 미칠 수있는 비특이적 염색, 파편 및 세포 응집물을 배제되도록 조정된다.
  3. 정확도 한계 다양성을 최대화하기 웰당 500 β 세포의 최소 분석.
    참고 : 마우스 아일렛 배양 기저 β 세포 복제 인덱스가 0.5이 될 것으로 예상된다 - 3 %. 일반적으로,도 40의 이미지는 500 β 세포를 식별하기에 충분한 것보다 더 많은 것이다.
  4. 를 분석하기 전에전체 플레이트, 네거티브 선택 (DMSO - 처리) 및 양성 통제를 분석 (5- iodotubercidin [1 μM] 또는 디피 리다 몰 [15 μM]를) 분석 프로토콜의 유효성을 평가하기 위해 처리 한 웰. 분석이 정확하게 설정되는 경우, 양성 대조군 화합물은 β 세포 복제의 비율에서 적어도 두 배 증가를 유도한다.
  5. 분석 프로토콜이 확인되면 전체 판을 읽어보십시오.

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Representative Results

β-α 세포 또는 세포 복제를 평가하기 위해, 4 색 분석 프로토콜이 요구된다. 첫째, 객체는 DAPI 염색 (채널 1, 386 ㎚)로 식별됩니다. 다음으로, β 세포 (이벤트 1) 계산됩니다 : 개체 PDX-1 + (채널 2, 650 ㎚) 및 근교 핵 인슐린 (채널 3, 549 nm의) 협력을-표현한다. 그 후, 복제 β 세포 (이벤트 2) 계산됩니다 : (이벤트 1)이 공동 명시 기-67 (채널 4, 485 ㎚) (그림 3) 세포를 β. β 세포를 복제의 비율이 계산됩니다 (이벤트 2 / 이벤트 1) α 세포 복제를 정량화하기 (100)를 X, 총 개체가 DAPI 염색에 의해 식별됩니다 (채널 1) 다음 α 세포 (이벤트 1)에 의해 열거 PDX-1 염색 부재 (채널 2) 및 핵 주변 글루카곤 염색의 존재 (채널 3). 복제 α 세포 (이벤트 2) 기-67 (채널 4) (그림 4) - 특급 공동 α-세포의 수입니다.복제 α 세포의 비율이 계산됩니다 (이벤트 2 / 이벤트 1) × 100.

실험을 시작하기 전에, 복합 치료 계획 (표 1A)된다. 여기서, 작은 규모의 분석은 음성 대조군 (DMSO는 처리) 및 양성 대조군을 사용하여 실행 하였다 (디피 리다 몰 처리 [15 μM]) 조건 PDX-1, 384 웰 포맷에서의 β 세포 및 α 세포 복제 (평가하기 물론 당 49 이미지). 실험 데이터를 선택적으로 PDX-1 + -cell과 β 세포 복제가 아닌 α 세포 복제를 촉진하기 위해 디피 리다 몰을 보여줍니다. 웰당 식별 PDX-1 세포의 평균 수는 디피 리다 몰 처리 조건 DMSO 처리와 6439 ± 363 (p <0.01)에 대한 5541 ± 555; PDX-1 세포 수 (표 1B, 상단)에있는 디피 리다 몰 의존 증가를 보여. 평균 퍼센트 PDX-1 + -cell 복제 (DMSO + PDX-1 + 기-67 + </ SUP> / DMSO + PDX-1 +)를위한 3.35 ± 0.50 %로 디피 리다 몰 처리 조건 (P <0.01) (표 1B, 아래)에 대한 DMSO 처리 및 10.10 ± 0.98 %. DMSO = 3.3 ± 0.66 (행 CF) 및 3.4 ± 0.23 (행 : 중요한 것은, 이후 β 세포 (행 CF)와 α 세포 복제 (행 GJ) 분석 우물에서 유사 PDX-1 + -cell 복제 비율이 있습니다 GJ) (p = 0.80); 디피 리다 몰 = 9.8 ± 0.86 (행 CF) 및 10.4 ± 0.1.1 (행 GJ) (P = 0.43). 따라서, 다른 세포 계보 마커 (인슐린과 글루카곤)에 대한 스테인드 있지만,이 우물은 약물 치료와 유사하게 반응했다.

β-α 세포 및 세포의 복제 속도 옆 원시 데이터 (표 2)에서 계산되었다. β 세포 ​​(이벤트 1)의 평균 수는 디피 리다 몰의 치료에 대한 반응에서 증가 하였다 DMSO VS 3930 ± 488. 디피 리다 몰 4,589 ± 218 (p <0.05). 특히 PDX-1 세포 (5,541 ± 555) (p <0.01)에 비교하여 β 세포 (3,930 ± 488)의 수의 상당한 감소가있다. β 세포 ​​수, 예를 들어, δ 세포 또는 β 세포 전구 세포 및 인슐린 +으로 β 세포를 필요로하는 추가 엄격들 - 이는 인슐린이다 PDX-1 + β- 세포 제외의 결과이다. 특히, α-셀의 개수 (이벤트 1) (디피 리다 몰 1467 ± 74.7 DMSO 1465 ± 123; p = 0.93) 디피 리다 몰 처리로 증가하지 않았다. 따라서, 디피 리다 몰 선택적 β 세포 수를 증가시킨다. 그러나 α 세포를 (경우 2)을 복제 할 수는 없다 (DMSO, β 세포를 (경우 2)을 복제 할 수는 (p <0.01 디피 리다 몰 476.5 ± 39.6 DMSO 131 ± 31) 디피 리다 몰의 처리에 응답하여 증가된다 디피 리다 몰 9.0 ± 1.6 10.25 ± 3, p = 0.5). 복제 β-CE의 마지막 비율LLS 및 α-세포가 계산된다 ((이벤트 2 / 이벤트 1) 100 X). 사실, 디피 리다 몰은 β 세포가 아니라 (그림 5에 요약) α-세포를 복제의 비율을 증가시킨다. (- 3 % 0.5)하지만 실험에서 우물에서 매우 일관성이 있어야 중요한 것은 건강한 문화의 기저 β 세포 복제 속도는 실험 사이에 다릅니다. 기저 복제 변수이기 때문에, 상기 화합물 유도 된 β 세포 복제 속도는 실험에 걸쳐 변수이고; 그러나, β 세포 복제의 배 유도 실험에서 일관성과 화합물 효능은 확실하게 실험을 통해 비교 할 수 있습니다. 특히, α 세포 복제 속도가 β 세포 복제 속도보다 ~ 5 배 낮고 배양 ~ 1/3만큼 α-β 세포에 세포를 포함하는; 결과적으로 α 세포 복제 인덱스 디스플레이는 β 세포 복제 인덱스에 비해 변동성 증가했다. 변동성을 제한하려면, 잘 당 이미지(81)의 최대 (여기서 사용) (49)에서 증가된다.

그림 1
그림 1 : 고립 분산 된 쥐 독도. (A) 건강 격리 된 쥐 독도의 현미경 사진; 100 μm의 눈금 막대 표시. 1 시간 도금 후 분산 쥐 섬의 (B) 현미경 사진 (5 배와 10 배 목표) 100 (왼쪽) μm의 200 μm의 (오른쪽) 표시 줄을 확장 할 수 있습니다. 분산 된 쥐의 (C) 현미경 사진 (5 배와 10 배 목표) 도금 후 48 시간을 섬; 100 (왼쪽) μm의 200 μm의 (오른쪽) 표시 줄을 확장 할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
그림 2 : PDX-1의 자동 식별 + + 작은 섬 세포. PDX-1 염색 (A)의 화합물 - 처리 된 분산 래트 췌장 세포. PDX-1 + 개체는 파란색 동그라미된다 제외 된 개체는 주황색으로 원하고 있습니다. 150 μm의 규모 표시 줄이 표시. (B) 기-67 염색 아일렛 셀의 동일한 필드. PDX-1 +는 기-67 + 더블 양성 세포는 녹색으로 원하고 있습니다. 도시 150 ㎛, 스케일 바. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 3 :. β 세포 복제의 자동 식별 β 세포 복제는 DAPI (왼쪽 상단 모서리, 파란색 원), PDX-1 (오른쪽 상단 모서리, 녹색 원), 인슐린에 의해 식별된다 (왼쪽 하단 모서리, 마젠타 원)과 기-67 (오른쪽 아래 모서리에 빨간색 원) 공동 전자xpression. 병합 된 이미지 (오른쪽) 여러 복제 β 세포를 보여줍니다. 도시 150 ㎛, 스케일 바. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
그림 4 :. α 세포 복제의 자동 식별 α 세포 복제는 DAPI (왼쪽 상단 모서리, 파란색 원)의 PDX-1의 부재 (오른쪽 상단 모서리, 녹색 원), 글루카곤에 의해 식별된다 (왼쪽 아래 코너, 마젠타 원) 및 기-67 (오른쪽 아래 모서리에 빨간색 원) 공동 식입니다. 병합 된 이미지 (오른쪽) α-세포의 희귀 복제의 이중 (노란색 화살표)를 보여줍니다. 도시 150 ㎛, 스케일 바. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.


그림 5 :. 디피 리다 몰은 유도합니다 PDX-1 + - β 세포 복제하지만, PDX-1 세포의하지 α 세포 복제 그래픽 표현 (왼쪽 위), β 세포 (오른쪽 위)와 α-셀 (왼쪽 아래) DMSO-과 디피 리다 몰 처리 된 우물에서 복제가 표시됩니다. 바는 독립적으로 처리 된 웰의 평균 대표 (PDX-1 복제, N = 8; β-α 세포 및 세포 복제, N = 4). 오차 막대는 표준 편차 (* P <0.01)를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

<TD> 3.77
에이. 치료: 더럽히는 것:
4 (5)
기음 DMSO 디피 리다 몰 인슐린, DAPI, PDX-1 기 - 67
DMSO 디피 리다 몰 인슐린, DAPI, PDX-1 기 - 67
이자형 DMSO 디피 리다 몰 인슐린, DAPI, PDX-1 기 - 67
에프 DMSO 디피 리다 몰 인슐린, DAPI, PDX-1 기 - 67
DMSO 디피 리다 몰 글루카곤, DAPI, PDX-1 기-67
H DMSO 디피 리다 몰 글루카곤, DAPI, PDX-1 기-67
나는 DMSO 디피 리다 몰 글루카곤, DAPI, PDX-1 기-67
J DMSO 디피 리다 몰 글루카곤, DAPI, PDX-1 기-67
비. PDX-1 + 세포의 수
DMSO 디피 리다 몰
4 (5)
기음 5158 6,249
6,365 6,795
이자형 4830 6,974
에프 5988 6408
5574 6532
H 5,939 6411
나는 5612 6,387
J 4862 5,759
PDX-1 + 기-67 + 세포의 퍼센트
DMSO 디피 리다 몰
4 (5)
기음 3.04 9.99
3.91 10.57
이자형 2.51 8.58
에프 10.14
3.44 10.1
H 3.06 10.69
나는 3.58 9.07
J 3.52 11.74

표 1 : 대표 실험 계획 및 PDX-1 + -cell 복제 데이터. (A) 치료 계획의 개요가 도시되어있다. 웰스는 DMSO (4 열) 또는 디피 리다 몰 (열 5)로 처리 하였다. 염색 + DAPI, 안티 - PDX-1, 안티 - 인슐린 (일반 문자) 또는 항 - 글루카곤 (이탤릭체 문자) 및 기가-67 (B) PDX-1 + 세포의 총 수 (상단, DAPI로 하였다PDX-1도 당 잘하고 PDX-1 세포를 복제의 비율 (아래, DAPI + PDX-1 + 기-67 + / DAPI + PDX-1 + × 100) 당 +)가 표시됩니다.

이벤트 1 :
DMSO 디피 리다 몰
4 (5)
기음 3,557 4352 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+)
4,387 4542 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+)
이자형 3462 4879 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+)
에프 4,315 4,585 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+)
1,594 1,567 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+)
H 1,477 1,439 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+)
나는 1,491 1,390 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+)
J 1,298 1,474 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+)
이벤트 2 :
DMSO 디피 리다 몰
4 (5)
기음 (113) (425) #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+) - 기 (67) (+)
(152) (511) #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+) - 기 (67) (+)
이자형 97 466 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+) - 기 (67) (+)
에프 (163) (504) #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 인슐린 (+) - 기 (67) (+)
(13) 9 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+) - 기 (67) (+)
H (10) 9 #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+) - 기 (67) (+)
나는 6 (11) #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+) - 기 (67) (+)
J 12 </ EM> (7) #의 DAPI (+) PDX-1 (+) 글루카곤 (+) - 기 (67) (+)
% 복제:
DMSO 디피 리다 몰
4 (5)
기음 3.18 9.77
3.47 11.25
이자형 2.8 9.55
에프 3.78 10.99
0.82 0.57
H 0.68 0.63
나는 0.4 0.79
J 0.92 0.48

표 2 : 대표 β 세포와 α 세포 복제 데이터 β 세포의 총 수 (이벤트 1 : DAPI + PDX-1 + 인슐린 +, 상위 테이블 행 CF, 일반 문자).), α-세포 (이벤트 1 : DAPI + PDX-1 + 글루카곤 +, 상위 테이블 행 GH, 이탤릭체 문자), β 세포 (이벤트 2를 복제 : DAPI + PDX-1 + 인슐린 + 기-67 +, 중간 테이블 행 CF, 일반 문자)와 α β- 세포 (이벤트 2 : DAPI + PDX-1 + 글루카곤 + 기-67 +, 중간 테이블 행 GH, 이탤릭체 문자)물론 당 표시됩니다. 또한, β 세포 (DAPI + PDX-1 + 인슐린 + 기-67 + / DAPI + PDX-1 + 인슐린 + × 100, 하단 테이블 행 CF, 일반 문자) 복제의 비율과 α-세포 (DAPI + PDX을 -1 + 글루카곤 + 기-67 + / DAPI + PDX-1 + + × 100 글루카곤, 웰 당 아래 테이블 행 GJ, 이탤릭체 문자)가 표시됩니다.

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Discussion

β 세포의 성장과 재생을 제어하는​​ 분자 경로를 연구하기위한 실험 방법은 당뇨병 연구를위한 중요한 도구입니다. 여기서, 쥐 작은 섬 기반 스크리닝 플랫폼을 제시 β 세포 복제의 작은 분자 자극을 식별하고 특성화합니다.

이 프로토콜의 대부분의 측면 쉽게 경험이 풍부한 연구자들에 의해 수행되는 동안, 몇 가지 단계가 특정 기술을 필요로한다. 첫째, 섬 격리하는 동안, 무결성을 방해하지 않고 담즙 덕트의 삽관 연습이 필요합니다. 유용한 전략은 최소한 완전히 췌장 소화 용액을 분배하기 전에 바늘의 적절한 포지셔닝을 보장하기 위해 담관 팽창한다. 둘째, 외분비 조직에서 효율적으로 섬 격리는 소화 기간 및 적절한 교반에 세심한주의를 필요로한다. 케어는 간헐적으로 소용돌이를 통해 다이제스트에 걸쳐에도 난방을 보장하기 위해주의해야한다. 셋째, 실험의 성공은 따라 달라집니다독도 및 수동 섬 따기 동안 외분비 파편 사이에 실력 차별시의; 이 기술은 연습이 향상됩니다. 넷째, 아일렛 분산 도금 모든 섬 단일 셀 및 두 개 또는 세 개의 작은 셀 클러스터의 혼합물에 분산되도록 이루어진다. 오버와 언더 소화 섬의 사전 실험 성능을 방해 도금합니다. 갓 도금 섬 세포는. 확산 및 방해받지 않고 48 시간 동안 부착하도록 허용하기 전에 약 50 %의 합류 될 1 도금 후 여러 번 성공적인 췌도 세포 배양의 모양을 보여줍니다한다. 다섯째, 섬 세포 배양에 대한 미디어의 변화는 약하게 부착 세포의 혼란을 방지하기 위해주의 깊게 수행됩니다. 여섯째, 항원 검색이 멀티 웰 플레이트의 휘어짐을 방지하기 위해 조심스럽게 수행해야하지만, 충분히 이해 모두에 민감 성공적인 기-67 염색을 가능하게하는 온도 상승에 노출을 통해; 변형 된 플레이트에 이용 될 수 없다자동화 된 이미지 수집. 참고 과도한 췌장의 소화, 외분비 조직 파편 및 / 또는 트립신에 노출 섬 - 세포 배양 실패의 일반적인 원인이다.

이 프로토콜의 한 제한은 β 세포의 정체성과 복제 이벤트에 대한 특이 적 발현 마커에 따라 의존합니다. 단일 마커의 사용은 오해의 소지가 될 가능성이있다. 예를 들어, PDX-1은 β 세포, 소마토스타틴 발현 δ 세포와 β 세포의 전구 세포 (29, 30)의 하위 집합으로 표현된다; 따라서, PDX-1 세포 복제를 증가 화합물은 특히 비 β 세포 인구에 작용 될 수 있습니다. 따라서, 다른 β 세포 마커를 사용 확증 연구가 필요하다. 마찬가지로, 기-67 발현 복제 및 BrdU의 같은과 포스 포 히스톤 3 (31)를 사용해야합니다 같은 추가 지표에 대한 완벽한 마커가 아닙니다. 이 분석의 두번째 제한은 β 세포 복제를 유도하는 화합물 simultane 수 있다는ously β 세포 사멸 또는 역 분화를 증가시킨다. 따라서,이 화합물은 β 세포 수의 절대적인 증가를 유발 여부를 평가하는 것이 중요하고, 및 / 또는 β 세포 사멸을 유도하고 화합물을 처리 β 세포가 정상 기능 (글루코스 자극 인슐린 분비) (32)를 유지하는지 여부. 이 분석의 제 3 차 제한 아일렛 세포의 사용과 연관된 적당한 스루풋이며; 여섯 쥐에서 독도는 ~ 55 화합물 사통 (플러스 양성 및 음성 대조군)에서 상영 할 수 있습니다 (228) 실험 우물을 생성합니다. 상술 β 세포 복제 스크리닝 플랫폼의 또 다른 한계는 쥐 아일렛보다는 인간의 아일렛의 사용이다. 인간과 쥐 섬 사이의 차이는 모든 복제 촉진 화합물은 쥐 섬의 문화가 인간의 섬 문화를 사용하여 확인하는 사용하여 식별 할 것을 요구하기에 충분하다. 그러나, 인간의 난과 제한된 가용성 및 인간의 독도의 높은 비용, 차 심사를 부여slets 대부분의 연구자 불가능하다.

이 프로토콜의 주요한 장점은 1) 갓 격리 기본 아일렛의 사용 가능한 최대 범위까지 정상적인 성장의 구속을 유지하기 위해, 2) 384 웰 포맷의 사용은 적당한 스크리닝을 허용하도록 (일반적으로 여섯 쥐로부터 분리 islets에 ) 228 웰에 충분하며, 3) 자동화 된 이미지 획득 및 분석의 사용은 실험의 속도를 가속하기 위해 바이어스를 제한하기. 대조적으로, 일반적으로 사용되는 다른 방법은 수동 이미지 수집 및 β 세포 복제 15,17 대 세포 linages, 예를 들어 섬유 아세포를 구별하지 않습니다 β 세포 복제 사건이나 방사성 티미 딘의 전체 섬 법인의 주관적 평가에 의존한다. 따라서, 제시된 프로토콜은 β 세포의 성장 조절을 조사하기위한 중요한 도구 개선을 나타낸다.

우리는 적응의 다양한 구상이 검사 플랫폼에 사용합니다. 인슐린 + β- 세포 - 우선, β 세포의 절대 수의 증가는 PDX-1 +의 수를 카운트함으로써 측정 될 수있다. 조건 당 복제 잘 높은 숫자 도금 당 세포 수의 변화를 설명하기 위해 포함 할 수있다 (일반적으로, N = 8). 둘째, 플랫폼은 렌티 기반 과발현하도록 구성 될 수 있거나, 넉 - 아웃 / 아래 실험 β 세포 복제에 관여하는 경로를 식별하기. 요약하면, 전술 한 실험 방법은 화합물 및 β 세포의 복제를 조절하는 분자 경로를 식별하기위한 광범위하게 유용하다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
250 g male Male Sprague Dawly Rat Charles River Stain # 400
12 cm teeth tisuue forceps Fine Science Tools 11021-12
11.5 cm fine scissors Fine Science Tools 14058-11
14.5 cm surgical scissors Fine Science Tools 14001-14
16 cm curved forceps Fine Science Tools 11003-16
12 cm curved hepostat Fine Science Tools 13011-12
12 cm scalpel handle Fine Science Tools 10003-12
Tissue sieve-30 mesh Bellco Glass 1985-85000
Cizyme RI, 375,000 CDA units VitaCyte 005-1030
Hanks' Balanced Salt solution (Ca++ and Mg++) Gibco 24020-117
Ketamine HCl (200 mg/20 ml) JHP Pharmaceuticals NDC# 42023-113-10 to make anesthetic cocktail 
Xylazine (5 g/50 ml) LLOYD NADA# 139-236 to make anesthetic cocktail 
Histopaque 1077 Sigma H-1077 to make histopaque 1100
Histopaque 1119 Sigma H-1119 to make histopaque 1100
Newborn Calf Serum 500 ml Hyclone SH30118.03
Hanks' Balanced Salt solution Hyclone SH30268.01
Dulbecco's Modified Eagle Medium/Low Glucose  Hyclone SH30021.01
Functionality/Viability Solution  Mediatech 99-768-CV
RPMI1640 media  Hyclone SH30096.01 to make conditioned medium
804G rat bladder carcinoma cell-line Available upon request to make conditioned medium
Fetal Bovine Serum, Qualified Gibco 26160
GlutaMax-I Gibco 35050-061
Penicillin (5,000 IU/ml/Strptomycin (5 mg/ml)  MP Biomedicals 1670049
Formamide 500 ml Fisher BioReagents BP227-500
Antigen Unmasking Solution 250 ml (pH 6.0) Vector Laboratories H-3300 to make 0.15 M Sodium Sitrate solution
Dextrose, Anhydrous EMD Chemicals DX0145-1 to make 1 M glucose solution
Nomal Donkey Serum (Powder) Jackson ImmunoResearch 017-000-121
Triton X-100 Sigma T8787-100ML
Mouse anti-human Ki67 antibody BD Biosciences 556003
Goat anti-human PDX-1 antibody R&D Systems AF2419
Polyclonal Guinea Pig anti-insulin antibody Dako 2016-08
Polyclonal Rabbit anti-glucagon antibody Dako 2014-06
Polyclonal Rabbit anti-somatostatin antibody Dako 2011-08
Polyclonal chicken anti-vimentin antibody abcam ab24525
Biotin-SP-conjugated, Donkey Anti-Mouse IgG Jackson ImmunoResearch 715-065-150
StreptAvidin, Alex Flour 488 conjugated  Invitrogen S32354
Rhodamine-conjugated Donkey Anti-Goat IgG  Jackson ImmunoResearch 705-025-147
Rhodamine-conjugated Donkey Anti-Guinea Pig IgG  Jackson ImmunoResearch 706-025-148
Rhodamine-conjugated Donkey Anti-Rabbit IgG Jackson ImmunoResearch 711-025-152
Cy 5-conjugated Donkey Anti-Guinea Pig IgG  Jackson ImmunoResearch 706-175-148
Cy 5-conjugated Donkey Anti-Goat IgG Jackson ImmunoResearch 705-175-147
Cy 5-conjugated Donkey Anti-Rabbit IgG Jackson ImmunoResearch 711-175-152
Cy 5-conjugated Donkey Anti-Chicken IgG Jackson ImmunoResearch 703-175-155
DAPI Millipore S7113
Disposable Reagent Reservoir 25 ml Sorenson BioScience 39900
384 well, black/clear, tissue culture treated plate BD Falcon 353962
96 well, black/clear, tissue culture treated plate Costar 3603
Multi-channel pipettor Costar 4880
12-channel vaccume aspirator Drummond 3-000-096
Cell Scraper Falcon 353085
Isotemp Water Bath Model 2223  Fisher Scientific
High-content screening instrument: ArrayScan VTI Thermo Scientific

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References

  1. Butler, A. E., et al. Beta-cell deficit and increased beta-cell apoptosis in humans with type 2 diabetes. Diabetes. 52, (1), 102-110 (2003).
  2. Kloppel, G., Lohr, M., Habich, K., Oberholzer, M., Heitz, P. U. Islet pathology and the pathogenesis of type 1 and type 2 diabetes mellitus revisited. Surv Synth Pathol Res. 4, (2), 110-125 (1985).
  3. Harlan, D. M., Kenyon, N. S., Korsgren, O., Roep, B. O. Current advances and travails in islet transplantation. Diabetes. 58, (10), 2175-2184 (2009).
  4. Nath, D. S., et al. Outcomes of pancreas transplants for patients with type 2 diabetes mellitus. Clin Transplant. 19, (6), 792-797 (2005).
  5. Nichols, R. J., New, C., Annes, J. P. Adult tissue sources for new beta cells. Transl Res. 163, (4), 418-431 (2014).
  6. Pagliuca, F. W., et al. Generation of functional human pancreatic beta cells in vitro. Cell. 159, (2), 428-439 (2014).
  7. Kushner, J. A., MacDonald, P. E., Atkinson, M. A. Stem cells to insulin secreting cells: two steps forward and now a time to pause. Cell Stem Cell. 15, (5), 535-536 (2014).
  8. Dor, Y., Brown, J., Martinez, O. I., Melton, D. A. Adult pancreatic beta-cells are formed by self-duplication rather than stem-cell differentiation. Nature. 429, (6987), 41-46 (2004).
  9. Meier, J. J., et al. Beta-cell replication is the primary mechanism subserving the postnatal expansion of beta-cell mass in humans. Diabetes. 57, (6), 1584-1594 (2008).
  10. Chick, W. L., Lauris, V., Flewelling, J. H., Andrews, K. A., Woodruff, J. M. Effects of glucose on beta cells in pancreatic monolayer cultures. Endocrinology. 92, (1), 212-218 (1973).
  11. Brelje, T. C., Sorenson, R. L. Role of prolactin versus growth hormone on islet B-cell proliferation in vitro: implications for pregnancy. Endocrinology. 128, (1), 45-57 (1991).
  12. Chen, H., et al. PDGF signalling controls age-dependent proliferation in pancreatic beta-cells. Nature. 478, (7369), 349-355 (2011).
  13. Liu, H., et al. Glycogen synthase kinase-3 and mammalian target of rapamycin pathways contribute to DNA synthesis, cell cycle progression, and proliferation in human islets. Diabetes. 58, (3), 663-672 (2009).
  14. Metukuri, M. R., et al. ChREBP mediates glucose-stimulated pancreatic beta-cell proliferation. Diabetes. 61, (8), 2004-2015 (2012).
  15. Wang, P., et al. A high-throughput chemical screen reveals that harmine-mediated inhibition of DYRK1A increases human pancreatic beta cell replication. Nat Med. 21, (4), 383-388 (2015).
  16. Schisler, J. C., et al. Stimulation of human and rat islet beta-cell proliferation with retention of function by the homeodomain transcription factor Nkx6.1. Mol Cell Biol. 28, (10), 3465-3476 (2008).
  17. Fueger, P. T., Hernandez, A. M., Chen, Y. C., Colvin, E. S. Assessing replication and beta cell function in adenovirally-transduced isolated rodent islets. J Vis Exp. (64), (2012).
  18. Walpita, D., et al. A human islet cell culture system for high-throughput screening. J Biomol Screen. 17, (4), 509-518 (2012).
  19. Miyazaki, J., et al. Establishment of a pancreatic beta cell line that retains glucose-inducible insulin secretion: special reference to expression of glucose transporter isoforms. Endocrinology. 127, (1), 126-132 (1990).
  20. Song, W. J., et al. Phosphorylation and inactivation of glycogen synthase kinase 3beta (GSK3beta) by dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1A (Dyrk1A). J Biol Chem. 290, (4), 2321-2333 (2015).
  21. Hohmeier, H. E., et al. Isolation of INS-1-derived cell lines with robust ATP-sensitive K+ channel-dependent and -independent glucose-stimulated insulin secretion. Diabetes. 49, (3), 424-430 (2000).
  22. Cozar-Castellano, I., et al. Lessons from the first comprehensive molecular characterization of cell cycle control in rodent insulinoma cell lines. Diabetes. 57, (11), 3056-3068 (2008).
  23. Efrat, S., Fusco-DeMane, D., Lemberg, H., aL Emran, O., Wang, X. Conditional transformation of a pancreatic beta-cell line derived from transgenic mice expressing a tetracycline-regulated oncogene. Proc Natl Acad Sci U S A. 92, (8), 3576-3580 (1995).
  24. Wang, W., et al. Identification of small-molecule inducers of pancreatic beta-cell expansion. Proc Natl Acad Sci U S A. 106, (5), 1427-1432 (2009).
  25. Annes, J. P., et al. Adenosine kinase inhibition selectively promotes rodent and porcine islet beta-cell replication. Proc Natl Acad Sci U S A. 109, (10), 3915-3920 (2012).
  26. Zhao, Z., et al. Repurposing cAMP-modulating medications to promote beta-cell replication. Mol Endocrinol. 28, (10), 1682-1697 (2014).
  27. Chen, C. A., Carolan, P. J., Annes, J. P. In vivo screening for secreted proteins that modulate glucose handling identifies interleukin-6 family members as potent hypoglycemic agents. PLoS One. 7, (9), e44600 (2012).
  28. Izumi, K., Hirao, Y., Hopp, L., Oyasu, R. In vitro induction of ornithine decarboxylase in urinary bladder carcinoma cells. Cancer Res. 41, (2), 405-409 (1981).
  29. Serup, P., et al. The homeodomain protein IPF-1/STF-1 is expressed in a subset of islet cells and promotes rat insulin 1 gene expression dependent on an intact E1 helix-loop-helix factor binding site. Biochem J. 310, (Pt 3) 997-1003 (1995).
  30. Szabat, M., Luciani, D. S., Piret, J. M., Johnson, J. D. Maturation of adult beta-cells revealed using a Pdx1/insulin dual-reporter lentivirus. Endocrinology. 150, (4), 1627-1635 (2009).
  31. Rieck, S., et al. Overexpression of hepatocyte nuclear factor-4alpha initiates cell cycle entry, but is not sufficient to promote beta-cell expansion in human islets. Mol Endocrinol. 26, (9), 1590-1602 (2012).
  32. Wang, P., et al. Diabetes mellitus--advances and challenges in human beta-cell proliferation. Nat Rev Endocrinol. 11, (4), 201-212 (2015).

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