Name: assessing replication and beta cell function in adenovirally-transduced isolated rodent islets
Uploaded: 2012-06-25T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing Replication and Beta Cell Function in Adenovirally-transduced Isolated Rodent Islets at JoVE.com

Detta arbete stöddes av bidrag DK078732 från NIH (till PTF).

1. Adenovirala transduktion och Odling av råttöar <ol><li> Framställa en 6-brunnars icke-vävnadskultur belagda plattan genom att tillsätta 2 ml medium (RPMI 1640-medium innehållande 8 mM glukos, 10% fetalt bovint serum, 50 enheter / ml penicillin och 50 ng / ml streptomycin) till det erforderliga antalet brunnar. Till exempel kan ett typiskt experiment kräver tre brunnar - en för vardera en icke-viruskontroll, en viruskontroll (t.ex. GFP-uttryckande adenovirus) och försöksgruppen. </li><li> Värma plåten ti...

<ol>
	<li>Ferrannini, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=beta-Cell+function+in+subjects+spanning+the+range+from+normal+glucose+tolerance+to+overt+diabetes:+a+new+analysis.">beta-Cell function in subjects spanning the range from normal glucose tolerance to overt diabetes: a new analysis.</a> J. Clin. Endocrinol. Metab. 90, 493-500 (2005).</li><li>Weyer, C., Bogardus, C., Mott, D. M., Pratley, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+natural+history+of+insulin+secretory+dysfunction+and+insulin+resistance+in+the+pathogenesis+of+type+2+diabetes+mellitus.">The natural history of insulin secretory dysfunction and insulin resistance in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus.</a> J. Clin. Invest. 104, 787-794 (1999).</li><li>Keenan, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Residual+insulin+production+and+pancreatic+ss-cell+turnover+after+50+years+of+diabetes:+Joslin+Medalist+Study.">Residual insulin production and pancreatic ss-cell turnover after 50 years of diabetes: Joslin Medalist Study.</a> Diabetes. 59, 2846-2853 (2010).</li><li>Bain, J. R., Schisler, J. C., Takeuchi, K., Newgard, C. B., Becker, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+adenovirus+vector+for+efficient+RNA+interference-mediated+suppression+of+target+genes+in+insulinoma+cells+and+pancreatic+islets+of+langerhans.">An adenovirus vector for efficient RNA interference-mediated suppression of target genes in insulinoma cells and pancreatic islets of langerhans.</a> Diabetes. 53, 2190-2194 (2004).</li><li>Fueger, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trefoil+factor+3+stimulates+human+and+rodent+pancreatic+islet+beta-cell+replication+with+retention+of+function.">Trefoil factor 3 stimulates human and rodent pancreatic islet beta-cell replication with retention of function.</a> Mol. Endocrinol. 22, 1251-1259 (2008).</li><li>Schisler, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+human+and+rat+islet+beta-cell+proliferation+with+retention+of+function+by+the+homeodomain+transcription+factor+Nkx6.1.">Stimulation of human and rat islet beta-cell proliferation with retention of function by the homeodomain transcription factor Nkx6.1.</a> Mol. Cell Biol. 28, 3465-3476 (2008).</li><li>Chan, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overexpression+of+uncoupling+protein+2+inhibits+glucose-stimulated+insulin+secretion+from+rat+islets.">Overexpression of uncoupling protein 2 inhibits glucose-stimulated insulin secretion from rat islets.</a> Diabetes. 48, 1482-1486 (1999).</li><li>Cozar-Castellano, I., Takane, K. K., Bottino, R., Balamurugan, A. N., Stewart, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+beta-cell+proliferation+and+retinoblastoma+protein+phosphorylation+in+rat+and+human+islets+using+adenovirus-mediated+transfer+of+cyclin-dependent+kinase-4+and+cyclin+D1.">Induction of beta-cell proliferation and retinoblastoma protein phosphorylation in rat and human islets using adenovirus-mediated transfer of cyclin-dependent kinase-4 and cyclin D1.</a> Diabetes. 53, 149-159 (2004).</li><li>Icyuz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenovirus+infection+activates+akt1+and+induces+cell+proliferation+in+pancreatic+islets1.">Adenovirus infection activates akt1 and induces cell proliferation in pancreatic islets1.</a> Transplantation. 87, 821-824 (2009).</li><li>Kaneto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+the+hexosamine+pathway+leads+to+deterioration+of+pancreatic+beta-cell+function+through+the+induction+of+oxidative+stress.">Activation of the hexosamine pathway leads to deterioration of pancreatic beta-cell function through the induction of oxidative stress.</a> J. Biol. Chem. 276, 31099-31104 (2001).</li><li>Antinozzi, P. A., Berman, H. K., O'Doherty, R. M., Newgard, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+engineering+with+recombinant+adenoviruses.">Metabolic engineering with recombinant adenoviruses.</a> Annu. Rev. Nutr. 19, 511-544 (1999).</li><li>Newgard, C. B., Becker, T. C., Berman, H. K., O'Doherty, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+overexpressed+hexokinases+in+liver+and+islet+cells.">Regulation of overexpressed hexokinases in liver and islet cells.</a> Biochem. Soc. Trans. 25, 118-122 (1997).</li><li>Becker, T. C., BeltrandelRio, H., Noel, R. J., Johnson, J. H., Newgard, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overexpression+of+hexokinase+I+in+isolated+islets+of+Langerhans+via+recombinant+adenovirus.+Enhancement+of+glucose+metabolism+and+insulin+secretion+at+basal+but+not+stimulatory+glucose+levels.">Overexpression of hexokinase I in isolated islets of Langerhans via recombinant adenovirus. Enhancement of glucose metabolism and insulin secretion at basal but not stimulatory glucose levels.</a> J. Biol. Chem. 269, 21234-21238 (1994).</li><li>Csete, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenoviral-mediated+gene+transfer+to+pancreatic+islets+does+not+alter+islet+function.">Adenoviral-mediated gene transfer to pancreatic islets does not alter islet function.</a> Transplant Proc. 26, 756-757 (1994).</li><li>Csete, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+gene+transfer+to+pancreatic+islets+mediated+by+adenoviral+vectors.">Efficient gene transfer to pancreatic islets mediated by adenoviral vectors.</a> Transplantation. 59, 263-268 (1995).</li><li>Meng, Z. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+liver+X+receptors+inhibits+pancreatic+islet+beta+cell+proliferation+through+cell+cycle+arrest.">Activation of liver X receptors inhibits pancreatic islet beta cell proliferation through cell cycle arrest.</a> Diabetologia. 52, 125-135 (2009).</li><li>Ronnebaum, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pyruvate+cycling+pathway+involving+cytosolic+NADP-dependent+isocitrate+dehydrogenase+regulates+glucose-stimulated+insulin+secretion.">A pyruvate cycling pathway involving cytosolic NADP-dependent isocitrate dehydrogenase regulates glucose-stimulated insulin secretion.</a> J. Biol. Chem. , (2006).</li><li>Milburn, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreatic+beta-cells+in+obesity.+Evidence+for+induction+of+functional,+morphologic,+and+metabolic+abnormalities+by+increased+long+chain+fatty+acids.">Pancreatic beta-cells in obesity. Evidence for induction of functional, morphologic, and metabolic abnormalities by increased long chain fatty acids.</a> J. Biol. Chem. 270, 1295-1299 (1995).</li><li>Szot, G., Koudria, P., Bluestone, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+Pancreatic+Islet+Isolation.">Murine Pancreatic Islet Isolation.</a> J. Vis. Exp. (7), e255 (2007).</li></ol>

Upprättande vägar som kan moduleras för att stimulera replikation och förbättra funktionen av beta-celler är relevant för båda huvudformer av diabetes. Eftersom funktionell beta-cell massan är beroende av förekomsten och funktionen av insulin-utsöndrande celler, bedöma dessa faktorer samtidigt har sina fördelar. Detta protokoll beskriver en strömlinjeformad protokoll för att identifiera huruvida överuttryck eller undertryckande av ett protein leder till förändringar i funktionell beta-cell-massa in...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namnet på reagens </td><td> Företaget </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> RPMI 1640 medium </td><td> Gibco </td><td> 11.879 </td><td></td></tr><tr><td> Penicillin / streptomycin </td><td> Gibco </td><td> 15.140 </td><td></td></tr><tr><td> 6-brunnars platta </td><td> BD-Falcon </td><td> 35-1146 </td><td> Icke-TC behandlad </td></tr><tr><td> [Metyl-3H]-tymidin </td><td> Perkin Elmer </td><td> NET027Z001MC </td><td> 1 mCi / ml </td></tr><tr><td> Mikro-centrifugrör </td><td> Denville </td><td> C2170 </td><td> 1,7 ml </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> Sigma </td><td> 59.888 </td><td></td></tr><tr><td> KCl </td><td> Acros </td><td> 42.409 </td><td></td></tr><tr><td> KH 2 &lt;/ Sub&gt; PO 4 </td><td> Acros </td><td> 20.592 </td><td></td></tr><tr><td> MgSO 4 </td><td> Acros </td><td> 41.348 </td><td></td></tr><tr><td> CaCl2- </td><td> Acros </td><td> 34.961 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma </td><td> H0887 </td><td> 1 M lösning </td></tr><tr><td> 35% BSA </td><td> Sigma </td><td> A7979 </td><td></td></tr><tr><td> NaHCOs 3 </td><td> Acros </td><td> 42.427 </td><td></td></tr><tr><td> D-glukos </td><td> Sigma </td><td> G8769 </td><td></td></tr><tr><td> TCA </td><td> Fisher Scientific </td><td> SA9410-1 </td><td> 10% vikt / volym </td></tr><tr><td> NaOH </td><td> Acros </td><td> 12.426 </td><td></td></tr><tr><td> Scintillationsräkning röret </td><td> Sarstedt </td><td> 58,536 </td><td> 7 ml, PP </td&gt; </tr><tr><td> Scintillationsräkning rör lock </td><td> Sarstedt </td><td> 65,816 </td><td></td></tr><tr><td> Econo-Safe räknar cocktail </td><td> RPI </td><td> 111.175 </td><td></td></tr><tr><td> Insulin RIA </td><td> Siemens </td><td> TKIN2 </td><td></td></tr><tr><td> BCA Assay Kit </td><td> Thermo Scientific </td><td> 23.250 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Centrifugera </td><td> Eppendorf </td><td> 5415R </td><td></td></tr><tr><td> Scintillationsräkning provrörsställ </td><td> Sarstedt </td><td> 93.1431.001 </td><td></td></tr><tr><td> Vätskescintillationsräknare </td><td> Perkin Elmer </td><td> Tri-Carb 2910TR </td><td></td></tr></tbody></table>

assessing replication and beta cell function in adenovirally-transduced isolated rodent islets

Glukoshomeostas styrs främst av det endokrina hormoner insulin och glukagon, utsöndras från bukspottkörteln och celler alfa, respektive. Funktionell beta cellmassan bestäms genom den anatomiska beta cellmassan liksom förmågan hos beta-celler att svara på en näringsämnen. En förlust av funktionell beta-cell-massa är central för båda av de större formerna av diabetes 1-3. De sjunkande funktionella massa beta cell resultat från en autoimmun attack i typ 1-diabetes, typ 2-diabetes, utvecklar detta dekrement både en oförmåga betaceller att utsöndra insulin på lämpligt sätt och förstörelsen av beta celler från en kader av mekanismer. Således ansträngningar för att återupprätta fungerande beta-cellmassan är av största vikt för bättre behandling av och potentiella botemedel för diabetes. Ansträngningar görs för att identifiera molekylära vägar som kan utnyttjas för att stimulera replikering och förbättra funktionen av beta-celler.Idealt skulle terapeutiska mål att förbättra både beta-cell tillväxt och funktion. Kanske viktigare är dock att identifiera om en strategi som stimulerar beta celltillväxt sker på bekostnad försämrad betacellsfunktionen (såsom med vissa onkogener) och vice versa. Genom att systematiskt undertrycka eller överuttryckande uttrycket av målgener i isolerade råttöar, kan man identifiera potentiella terapeutiska mål för att öka funktionell beta cellmassa 4-6. Adenovirala vektorer kan användas för att effektivt överuttrycker eller knockdown proteiner i isolerade råttöar 4,7-15. Här presenterar vi en metod att manipulera genuttryck använda adenovirala transduktion och bedöma holme replikering och betacellsfunktionen i isolerade råttöar (figur 1). Denna metod har tidigare använts för att identifiera nya mål som modulerar beta cellreplikation eller funktion 5,6,8,9,16,17.

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Replication and Beta Cell Function in Adenovirally-transduced Isolated Rodent Islets at JoVE.com

Assessing Replication and Beta Cell Function in Adenovirally-transduced Isolated Rodent Islets

Detta protokoll gör att man kan identifiera faktorer som modulerar funktionella betacellernas massa för att hitta potentiella terapeutiska mål för behandling av diabetes. Protokollet består av en strömlinjeformad metod för att bedöma holmen replikering och betacellsfunktionen i isolerade råttöar efter manipulation av genuttryck med adenovirus.

Bedöma replikering och betacellsfunktionen i adenoviralt-omvandlade Isolerad gnagare Islets

Glucose homeostasis is primarily controlled by the endocrine hormones insulin and glucagon, secreted from the pancreatic beta and alpha cells, ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Bedömning av hjärtfunktionen och Energetics i isolerade Mus Hearts Använda 31 P NMR-spektroskopi

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000

Bedöma Endothelial Vasodilator Funktion med Endo-PAT 2000

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of ...

Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

Myo-mekanisk analys av isolerade skelettmuskler

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force ...

Isolation of Human Islets from Partially Pancreatectomized Patients

Isolering av mänskliga Islets från Delvis Pancreatectomized Patienter

Investigations into the pathogenesis of type 2 diabetes and islets of Langerhans malfunction 1 have been hampered by the limited availability of type 2 ...

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Bedömning Teratogena Förändringar i ett Zebrafish modell av Fetal Alcohol Exponering

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Staining Protocols for Human Pancreatic Islets

Färgning Protokoll för mänskliga pankreatiska öar

Estimates of islet area and numbers and endocrine cell composition in the adult human pancreas vary from several hundred thousand to several million and ...

Leprdb Mouse Model of Type 2 Diabetes: Pancreatic Islet Isolation and Live-cell 2-Photon Imaging Of Intact Islets

Leprdb Mouse Model of Type 2 Diabetes: Pancreatic Islet Isolation and Live-cell 2-Photon Imaging Of Intact Islets

Lepr<sup&gt; Db</sup&gt; Musmodell av typ 2-diabetes: Pancreatic Islet Isolering och Live-cell 2-Photon Imaging av intakt cellöar

Type 2 diabetes is a chronic disease affecting 382 million people in 2013, and is expected to rise to 592 million by 2035 1. During the past 2 decades, ...

A High-content In Vitro Pancreatic Islet &#946;-cell Replication Discovery Platform

A High-content In Vitro Pancreatic Islet ÃƒÅ½Ã‚Â²-cell Replication Discovery Platform

En hög halt<em&gt; In Vitro</em&gt; Pancreatic Islet β-cell replikering Discovery Platform

Loss of insulin-producing &#946;-cells is a central feature of diabetes. While a variety of potential replacement therapies are being explored, expansion ...

Quantitative 3D In Silico Modeling (q3DISM) of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

Quantitative 3D In Silico Modeling q3DISM of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

kvantitativ 3D<em&gt; In silico</em&gt; Modeling (q3DISM) av cerebral amyloid-beta Fagocytos i gnagarmodeller av Alzheimers sjukdom

Neuroinflammation is now recognized as a major etiological factor in neurodegenerative disease. Mononuclear phagocytes are innate immune cells responsible ...

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction (NeMO) in Female Small Rodents

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction NeMO in Female Small Rodents

Nervsparande Mid-uretral obstruktion (NEMO) hos kvinnliga smågnagare

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal ...