Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu iletişim kuralı bozulmadan 832/13 beta yüksek çözünürlüklü basınçlırespirometri kullanarak hücreleri glikoz-aracılı değişiklikler doğal bileşikler huzurunda mitokondrial solunum etkisini ölçmek için hedeftir.
Yüksek çözünürlüklü basınçlırespirometri izole mitokondri, hücre ve dokulara oksijen tüketimi ölçüm için sağlar. Beta hücreleri vücut tarafından kontrol kan şekeri düzeyleri insülin salgılanması yanıt olarak yükseltilmiş glikoz konsantrasyonu ile kritik bir rol oynamaktadır. İnsülin salgılanması glikoz metabolizması ve mitokondrial solunum tarafından kontrol edilir. Bu nedenle, bozulmamış beta hücre solunum ölçme şeker hastalığı için bir tedavi olarak beta hücre fonksiyonu geliştirmek için önemlidir. Sağlam 832/13 INS-1'i kullanarak beta hücreleri hücresel solunum glikoz konsantrasyonu artan etkisini ölçebilirsiniz türetilmiş. Bu iletişim kuralı bir etkilerini belirlemenize izin vererek çeşitli bileşenleri, başka yerde içinde beta hücre solunum ölçmek için bize izin verir bileşikler sağlam hücre solunum üzerinde verilen. Burada iki doğal olarak meydana gelen bileşikler, monomeric epikateşin ve curcumin, low (2.5 mM) veya yüksek glikoz (16,7 mM) koşulları altında varlığı beta hücre solunum üzerindeki etkisini göstermektedir. Bu teknik, çeşitli bileşikler etkisi olduğu gibi beta hücre solunum huzurunda farklı glikoz konsantrasyonu belirlemek için kullanılabilir.
Pankreas beta hücre birincil amacı sistem normoglycemia glikoz uyarılmış insülin salgılanması ile muhafaza etmektir. Beta hücreleri glikoz büyük ölçüde nedeniyle düşük benzeşme, yüksek kapasiteli glikoz taşıyıcı GLUT2 dolaşan fizyolojik değişiklikler hissediyorum (glikoz taşıyıcı 2, Km 16,7 mM)1. Dolaşım Glikoz seviyesi yükseldikçe, bu yüksek kapasiteli düşük-benzeşme ışınlama beta hücre içinde hücre içi glikoz orantılı bir artış kolaylaştırır. Glikoz Glikoliz, TCA döngüsü (tricarboxylic asit döngüsü) ve mitokondrial solunum yükseltilmiş hücresel ATP (adenozin trifosfat) seviyelerinde kaynaklanan metabolize edilir. Yükseltilmiş ATP konsantrasyon membran depolarizasyon sonucu ATP hassas K+ kanalları, engeller. Membran depolarizasyon voltaj Kapılı Ca2 + kanal açılması neden olur ve sonraki sürümü vezikül insülin granülleri2bağlı. Beta hücre fonksiyon bozukluğu tip 2 diyabet (T2D) özelliğidir ve azalmış ve kötü kontrollü insülin salgılanması ve sonuçta beta hücre ölüm3ile sonuçlanır. Korumak veya beta hücre fonksiyonu geliştirmek mekanizmaları T2D için bir tedavi olarak kullanılabilir.
Çalışmaları doğal olarak meydana gelen yararlı etkilerini göstermiştir pankreas beta hücre4bileşikler bitkisel kökenli. Bu bileşiklerin onların etkisi ile artan beta hücre çoğalması, hayatta kalma veya glikoz uyarılmış insülin salgılanması olabilir. Örnek olarak, son yıllarda yapılan çalışmalarda monomeric epikateşin mitokondrial solunum artan aracılığıyla glikoz uyarılmış insülin salgılanması artırır ve hücresel ATP artan5düzeyleri gösterdi. Bu nedenle, bu bileşiklerin fonksiyonel beta hücre artırabilir nasıl anlama kitle bu bileşikler potansiyel therapeutics kaldıraç önemlidir.
Hücresel solunum bir dizi araç ölçülebilir. Yüksek çözünürlüklü bir respirometer bir permeabilized ya da sağlam hücre nüfus6kimyasal modülatörler titrasyon için sağlar. Bu araç çeşitli bileşenleri, ek böylece geniş bir dizi bilgi veren farklı konsantrasyonları verir.
Glikoz metabolizması ve beta hücre fonksiyonu arasındaki samimi bağlantı göz önüne alındığında, hücresel solunum ölçümleri kritik öneme sahiptir. Hücresel solunum ölçümleri-ebilmek kılınmak istimal beta hücreleri, ya permeabilized ya da olduğu gibi her avantajları ve dezavantajları7,8, kendi kümesini having ile. Beta hücrelerinin permeabilization bir elektron taşıma zinciri farklı yönlerini ölçmek izin verirken, bunu solunum beta hücre, glikoz alımı ve metabolizma inducing mekanizmasını açısından olmadan yapar. Bu nedenle, unpermeabilized beta hücre solunum kullanımı oksijen tüketim göstergesi kullanarak çeşitli glikoz düzeyleri için beta hücreleri yanıt belirlemek için çok kullanışlı bir yöntemdir.
Bu teknik amacı sağlam INS-1 oksijen tüketimi ölçmek için 832/13 beta hücreleri türetilmiştir. Bu teknik bize beta hücreleri yanıt unstimulatory glikoz koşullarına (2.5 mM glikoz) belirlemek uyarıcı glikoz koşulları (16,7 mM glikoz) yanı sıra sağlar. Unpermeabilized hücreleri tek tek karmaşık test bize izin vermez iken ben, II veya III. elektron taşıma zinciri, tekniği ile karmaşık IV edilişi inhibisyon (Oligomycin A), solunum (FCCP-karbonil siyanür-ilgili ölçümler izin vermez 4-(trifluoromethoxy) phenylhydrazone) ve tamamen inhibe solunum (Antimycin A). Bu çalışmada solunum sağlam unpermeabilized pankreas beta hücreleri yanı sıra iki doğal olarak meydana gelen bileşikler, monomeric epikateşin ve curcumin, beta hücre solunum üzerindeki etkisini ölçme etkinliği gösterir.
1. hücre kültürü
2. yüksek çözünürlüklü basınçlırespirometri için hücreleri hazırlanması
3. yüksek çözünürlüklü basınçlırespirometri
Hazırlanan ve iletişim kuralında tanımlandığı gibi hasat INS-1 832/13 beta hücreleri oksijen tüketimi çeşitli kimyasal müdahaleler (şekil 1A) göre modülasyon gösterecektir. Glikoz konsantrasyonu 16,7 mM glikoz (şekil 1B) arttı zaman solunum bir artış gözlenir. Sağlam hücreleri Oligomycin A. ile tedavi ederken solunum azalacak Bu solunum Bazal, nonphosphorylating solunum durumu olarak tanımlanır kaçak olarak bilinir. Beta hücreleri unco...
Bu iletişim kuralının amacı olduğu gibi pankreas beta hücrelerinde solunum oranları ölçmek için yüksek çözünürlüklü basınçlırespirometri kullanmaktır. Bu yöntem beta hücre yanıt olarak artan şekeri ölçüm sağlar. Protokol için de Önarıtma ile çeşitli bileşenleri, bu doğal olarak meydana gelen monomeric epikateşin veya curcumin4,5iletişim kuralıyla gösterildiği gibi sağlar. Bu iletişim kura...
Yazarlar ifşa gerek yok.
Yazarlar Yardımcısı ve bilimsel tartışma Tessem ve Hancock Labs'in üyelerine teşekkür etmek istiyorum. Yazarlar Andrew Neilson, doktora (Virginia Tech) kakao türetilmiş epikateşin monomer kesir verdiğiniz için teşekkür ederiz. Bu çalışmada JST için bir hibe-diyabet eylem araştırma ve Eğitim Vakfı tarafından desteklenmiştir.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır