Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Цель настоящего Протокола заключается в измерить влияние глюкозы опосредованной изменений митохондриального дыхания, в присутствии природных соединений на нетронутыми 832/13 бета-клеток с высоким разрешением respirometry.
С высоким разрешением respirometry позволяет для измерения потребления кислорода изолированных митохондриях, клеток и тканей. Бета-клетки играют решающую роль в организме путем контроля уровня глюкозы в крови через секреции инсулина в ответ на глюкозы в повышенных концентрациях. Секреции инсулина контролируется митохондриальное дыхание и метаболизм глюкозы. Таким образом измерения нетронутыми бета клеточного дыхания необходимо иметь возможность улучшить функции бета клеток для лечения диабета. С помощью нетронутыми 832/13 INS-1 производные бета-клеток, мы можем измерить эффект увеличения концентрации глюкозы на клеточное дыхание. Этот протокол позволяет нам оценить бета клеточного дыхания в наличие или отсутствие различных соединений, позволяя определить эффект дано соединений на нетронутыми клеточного дыхания. Здесь мы продемонстрировать эффект двух естественных соединений, мономерных эпикатехин и куркумин, на бета клеточного дыхания при наличии низких (2,5 мм) или высокой глюкозы (16,7 мм) условий. Этот метод может использоваться для определения влияния различных соединений нетронутыми бета клеточного дыхания, в присутствии различных концентраций глюкозы.
Основная цель бета клеток поджелудочной железы является для поддержания системы нормогликемия через инсулина глюкоза стимулирует секрецию. Бета-клетки смысле физиологические изменения в распространении глюкозы в основном из-за низкого сродства высокой мощности транспортера глюкозы GLUT2 (глюкозы Transporter 2 Km 16,7 мм)1. С ростом уровня кровообращения глюкозы, этот перевозчик низкого сродства высокой емкости способствует пропорциональному увеличению внутриклеточных глюкозы в пределах бета клеток. Глюкоза метаболизируется путем гликолиза, цикла TCA (Цикл трикарбоновых кислот) и митохондриальное дыхание, что приводит к повышенной сотовой ATP (аденозинтрифосфата) уровнях. Повышенные концентрации ATP блокирует АТФ каналы чувствительных K+ , что приводит к деполяризации мембраны. Деполяризации мембраны вызывает открытие отстробировало Ca2 + каналов и последующее освобождение пузырьков связан инсулина гранул2. Дисфункция бета клеток является отличительной чертой диабета типа 2 (T2D) и приводит к секреции инсулина снизилась и плохо контролируемых и, в конечном счете, смерть клетки бета3. Механизмы, которые поддерживают или улучшить функцию бета клеток может использоваться в качестве лечения для T2D.
Исследования показали благотворное влияние естественных растительных соединений на поджелудочной железы клетки бета4. Эти соединения могут иметь их эффект через повышение бета пролиферации, выживания или секреции инсулина глюкоза стимулирует. Например недавние исследования показали, что мономерных epicatechin повышает секрецию инсулина глюкоза стимулируется путем увеличения митохондриальное дыхание и увеличение сотовой СПС уровнях5. Поэтому, понимая, как эти соединения могут увеличить функциональных бета клеток масса имеет важное значение для мобилизации этих соединений как потенциальные терапии.
Клеточное дыхание может быть измерена через ряд инструментов. Использование высокого разрешения респирометра позволяет для титрования химических Модуляторы для permeabilized или нетронутым клеток населения6. Этот инструмент позволяет добавление различных соединений, в различных концентрациях, таким образом давая широкий спектр информации.
Учитывая близкую связь между метаболизма глюкозы и функции бета клеток, размеры клеточного дыхания имеют решающее значение. Измерения клеточного дыхания может быть сделано с permeabilized или нетронутыми бета-клеток, каждая из которых имеет свой собственный набор преимуществ и недостатков7,8. Хотя permeabilization бета-клеток позволяет измерять различные аспекты электрон-транспортной цепи, она делает это без отношении механизм для стимулирования дыхания в бета ячейки, поглощение глюкозы и метаболизм. Таким образом использование unpermeabilized бета клеточного дыхания является очень полезным методом для определения бета-клеток ответ на различные уровни глюкозы, используя потребление кислорода как индикация.
Этот метод предназначен для измерения потребления кислорода в нетронутыми INS-1 производные 832/13 бета-клеток. Эта техника позволяет нам определить ответ бета-клеток в условиях unstimulatory глюкозы (2,5 мм глюкозы) а также условия стимулирующей глюкозы (16,7 мм глюкозы). В то время как unpermeabilized клетки не позволяет индивидуально проверить комплекс I, II или III электрона транспортной цепи, технику разрешения измерений, занимающихся сложными IV ингибирование (Oligomycin A), расцеплено дыхания (FCCP-карбонильных цианид- 4- phenylhydrazone (trifluoromethoxy)) и полностью препятствует дыхания (Antimycin A). Это исследование показывает эффективность измерения дыхания в неприкосновенности unpermeabilized бета-клеток поджелудочной железы, а также влияние двух естественных соединений, мономерных эпикатехин и куркумин, на бета клеточного дыхания.
1. клеточная культура
2. Подготовка клеток с высоким разрешением Respirometry
3. с высоким разрешением Respirometry
INS-1 832/13 бета-клеток, которые готовятся и собрали как описано в протоколе будет демонстрировать модуляции в потребления кислорода, на основе различных химикатов (рис. 1A). Увеличение дыхание будет соблюдаться при увеличении концентрации глюкозы до 16,7 мм глюкозы (
Цель настоящего Протокола заключается в использовании с высоким разрешением respirometry для измерения дыхания ставки в нетронутыми бета-клеток поджелудочной железы. Этот метод позволяет измерение бета клеток ответ на увеличение глюкозы. Протокол также позволяет для пре?...
Авторы не имеют ничего сообщать.
Авторы хотели бы поблагодарить членов Tessem и Хэнкок лабораторий для помощника и научной дискуссии. Авторы благодарят Эндрю Neilson, PhD (Virginia Tech) за предоставление какао эпикатехин производных мономера дроби. Это исследование было поддержано грант от действий исследования диабета и Фонд образования для JST.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
O2k Core: Oxygraph-2k | Oroboros Instruments | 10000-02 | Instrument for high-resolution respirometry |
DatLab 6 Program | Oroboros Instruments | 27141-01 | Computer program for analysing high-reolution respirometry |
INS-1 832/13 cell line | Duke University Medical Center | NONE | Beta cell line, gift from Dr. Christopher Newgard |
Curcumin | Sigma | C7727 | Pre-treatment of beta cells |
Cocoa epicatechin monomer | Virginia Polytechnic Institute and State University | NONE | Pre-treatment of beta cells, gift from Dr. Andrew Neilson |
Trypsin | Sigma | T4049 | For cell culture |
RPMI-1640 | Sigma | R8758 | 832/13 beta cell media |
Fetal Bovine Serum | Hyclone | SH30071.03 | 832/13 beta cell media component |
Penicillin-streptomycin | Sigma | P4458 | 832/13 beta cell media component |
HEPES | Sigma | H3662 | 832/13 beta cell media component/ 1x SAB Buffer |
Glutamine | Caisson | GLL01 | 832/13 beta cell media component |
Sodium Pyruvate | Sigma | S8636 | 832/13 beta cell media component |
2-Mercaptoethanol | Sigma | M3148 | 832/13 beta cell media component |
NaCl | Fisher | S271 | Component of 10x SAB buffer |
KCl | Sigma | P9541 | Component of 10x SAB buffer |
KH2PO4 | Sigma | P5655 | Component of 10x SAB buffer |
MgSO4 | Sigma | M2643 | Component of 10x SAB buffer |
D-(+)-Glucose Solution | Sigma | G8769 | Component of 1x SAB buffer, chemical for respiration assay |
CaCl2 | Sigma | C5670 | Component of 1x SAB buffer |
35% BSA Solution | Sigma | A7979 | Component of 1x SAB buffer |
NaHCO3 | Sigma | S5761 | Component of 1x SAB buffer |
200 proof ethanol | Sigma | 459844 | Washing Oxygraph O2k Chambers |
Oligomycin A | Sigma | O4876 | Chemicals for respiration assay |
FCCP | Sigma | C2920 | Chemicals for respiration assay |
Anitmycin A | Sigma | A8674 | Chemicals for respiration assay |
BCA Protein Kit | Thermo Fisher | 23225 | For determining protein concentration |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеСмотреть дополнительные статьи
This article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены