Name: single-cell transcriptomic analyses of mouse pancreatic endocrine cells
Uploaded: 2018-09-30T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Single-cell Transcriptomic Analyses of Mouse Pancreatic Endocrine Cells at JoVE.com

Мы благодарим Национальный центр наук белка, Пекин (Пекинский университет) и Peking-Цинхуа центр вычислительной платформы науки о жизни. Эта работа была поддержана Министерством науки и техники Китая (2015CB942800), Национальный фонд Китая естественных наук (31521004, 31471358 и 31522036), и финансирование от Peking-Цинхуа Центр наук о жизни в C.-R.X.

Все методы, описанные здесь были одобрены институциональный уход животных и использование Комитет (IACUC) Пекинского университета.
1. поджелудочная железа изоляции
<ol><li>
Для E17.5 (эмбриональных день 17,5) эмбрионов:
	<ol>
<li>По оценкам эмбриональных день 0,5 основанные на ...

<ol>
	<li>Gu, G., Dubauskaite, J., Melton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+evidence+for+the+pancreatic+lineage:+NGN3++cells+are+islet+progenitors+and+are+distinct+from+duct+progenitors.">Direct evidence for the pancreatic lineage: NGN3+ cells are islet progenitors and are distinct from duct progenitors.</a> Development. 129 (10), 2447-2457 (2002).</li><li>Oliver-Krasinski, J. M., Stoffers, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+origin+of+the+beta+cell.">On the origin of the beta cell.</a> Genes &amp; Development. 22 (15), 1998-2021 (1998).</li><li>Dor, Y., Brown, J., Martinez, O. I., Melton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+pancreatic+beta-cells+are+formed+by+self-duplication+rather+than+stem-cell+differentiation.">Adult pancreatic beta-cells are formed by self-duplication rather than stem-cell differentiation.</a> Nature. 429 (6987), 41-46 (2004).</li><li>Smukler, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+adult+mouse+and+human+pancreas+contain+rare+multipotent+stem+cells+that+express+insulin.">The adult mouse and human pancreas contain rare multipotent stem cells that express insulin.</a> Cell Stem Cell. 8 (3), 281-293 (2011).</li><li>Dorrell, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+islets+contain+four+distinct+subtypes+of+beta+cells.">Human islets contain four distinct subtypes of beta cells.</a> Nature Communications. 7, 11756 (2016).</li><li>Bader, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+proliferative+and+mature+beta-cells+in+the+islets+of+Langerhans.">Identification of proliferative and mature beta-cells in the islets of Langerhans.</a> Nature. 535 (7612), 430-434 (2016).</li><li>Saliba, A. E., Westermann, A. J., Gorski, S. A., Vogel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+RNA-seq:+Advances+and+future+challenges.">Single-cell RNA-seq: Advances and future challenges.</a> Nucleic Acids Research. 42 (14), 8845-8860 (2014).</li><li>Qiu, W. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deciphering+pancreatic+islet+beta+cell+and+alpha+cell+maturation+pathways+and+characteristic+features+at+the+single-cell+level.">Deciphering pancreatic islet beta cell and alpha cell maturation pathways and characteristic features at the single-cell level.</a> Cell Metabolism. 25 (5), 1194-1205 (2017).</li><li>Picelli, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smart-seq2+for+sensitive+full-length+transcriptome+profiling+in+single+cells.">Smart-seq2 for sensitive full-length transcriptome profiling in single cells.</a> Nature Methods. 10 (11), 1096-1098 (2013).</li><li>Picelli, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full-length+RNA-seq+from+single+cells+using+Smart-seq2.">Full-length RNA-seq from single cells using Smart-seq2.</a> Nature Protocols. 9 (1), 171-181 (2014).</li><li>Piccand, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pak3+promotes+cell+cycle+exit+and+differentiation+of+beta-cells+in+the+embryonic+pancreas+and+is+necessary+to+maintain+glucose+homeostasis+in+adult+mice.">Pak3 promotes cell cycle exit and differentiation of beta-cells in the embryonic pancreas and is necessary to maintain glucose homeostasis in adult mice.</a> Diabetes. 63 (1), 203-215 (2014).</li><li>Veite-Schmahl, M. J., Regan, D. P., Rivers, A. C., Nowatzke, J. F., Kennedy, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissection+of+the+mouse+pancreas+for+histological+analysis+and+metabolic+profiling.">Dissection of the mouse pancreas for histological analysis and metabolic profiling.</a> Journal of Visualized Experiments. (126), (2017).</li><li>Hu, P., Zhang, W., Xin, H., Deng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+cell+isolation+and+analysis.">Single cell isolation and analysis.</a> Frontiers in Cell and Developmental Biology. 4, 116 (2016).</li><li>Haque, A., Engel, J., Teichmann, S. A., Lonnberg, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+guide+to+single-cell+RNA-sequencing+for+biomedical+research+and+clinical+applications.">A practical guide to single-cell RNA-sequencing for biomedical research and clinical applications.</a> Genome Medicine. 9 (1), 75 (2017).</li><li>. FastQC: A quality control tool for high throughput sequence data Available from: <a target="_blank" href="https://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/">https://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/</a> (2010)</li><li>Langmead, B., Salzberg, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+gapped-read+alignment+with+Bowtie+2.">Fast gapped-read alignment with Bowtie 2.</a> Nature Methods. 9 (4), 357-359 (2012).</li><li>Kim, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TopHat2:+accurate+alignment+of+transcriptomes+in+the+presence+of+insertions,+deletions+and+gene+fusions.">TopHat2: accurate alignment of transcriptomes in the presence of insertions, deletions and gene fusions.</a> Genome Biology. 14 (4), (2013).</li><li>Anders, S., Pyl, P. T., Huber, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HTSeq--a+Python+framework+to+work+with+high-throughput+sequencing+data.">HTSeq--a Python framework to work with high-throughput sequencing data.</a> Bioinformatics. 31 (2), 166-169 (2015).</li><li>Wagner, G. P., Kin, K., Lynch, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+mRNA+abundance+using+RNA-seq+data:+RPKM+measure+is+inconsistent+among+samples.">Measurement of mRNA abundance using RNA-seq data: RPKM measure is inconsistent among samples.</a> Theory in Biosciences. 131 (4), 281-285 (2012).</li><li>Brennecke, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accounting+for+technical+noise+in+single-cell+RNA-seq+experiments.">Accounting for technical noise in single-cell RNA-seq experiments.</a> Nature Methods. 10 (11), 1093-1095 (2013).</li><li>Le, S., Josse, J., Husson, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FactoMineR:+An+R+package+for+multivariate+analysis.">FactoMineR: An R package for multivariate analysis.</a> Journal of Statistical Software. 25 (1), (2008).</li><li>Hadley, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ggplot2: Elegant graphics for data analysis. , (2009).</li><li>. gplots: Various R Programming Tools for Plotting Data Available from: <a target="_blank" href="https://cran.r-project.org/package=gplots">https://cran.r-project.org/package=gplots</a> (2016)</li><li>Marcheva, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disruption+of+the+clock+components+CLOCK+and+BMAL1+leads+to+hypoinsulinaemia+and+diabetes.">Disruption of the clock components CLOCK and BMAL1 leads to hypoinsulinaemia and diabetes.</a> Nature. 466 (7306), 627-631 (2010).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+RNA-seq+analysis+maps+development+of+human+germline+cells+and+gonadal+niche+interactions.">Single-cell RNA-seq analysis maps development of human germline cells and gonadal niche interactions.</a> Cell Stem Cell. , (2017).</li><li>Qi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+pancreatic+islet+isolation:+Part+I:+Digestion+and+collection+of+pancreatic+tissue.">Human pancreatic islet isolation: Part I: Digestion and collection of pancreatic tissue.</a> Journal of Visualized Experiments. (27), (2009).</li><li>Qi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+pancreatic+islet+isolation:+Part+II:+Purification+and+culture+of+human+islets.">Human pancreatic islet isolation: Part II: Purification and culture of human islets.</a> Journal of Visualized Experiments. (27), (2009).</li><li>Teo, A. K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+analyses+of+human+islet+cells+reveal+de-differentiation+signatures.">Single-cell analyses of human islet cells reveal de-differentiation signatures.</a> Cell Death Discovery. 4 (14), (2018).</li></ol>

В этом протоколе мы продемонстрировали эффективный и простой в использовании метод для изучения одной ячейки выражение профили клеток поджелудочной железы β. Этот метод может использоваться для выполнения одной ячейки транскриптомики анализов и изолировать эндокринных клеток эмбри...

Поджелудочная железа является жизненно важным органом метаболизма у млекопитающих. Поджелудочной железы состоит из эндокринной и экзокринной отсеков. Эндокринных клеток поджелудочной железы, включая инсулин продуцирующих клеток β и глюкагон продуцирующие клетки α, кластер вместе в островки Лангерганса и соответственно регулировать системных глюкозы гомеостаза. Дисфункцию эндокринных клеток приводит к сахарный диабет, который стал проблемой общественного здравоохранения во всем мире.
Эндокринных клеток поджелудочной железы являются производными от Ngn3+ прародителями во время эмбриогенеза1. Позже в перинатальный период, эндокринные клетки размножаются незрелых островков формы. Эти незрелые клетки продолжают развиваться и постепенно стать зрелой островков, которые становятся Богато васкуляризированной регулировать гомеостаз глюкозы крови в2взрослых.
Хотя были определены группы транскрипционный анализ факторов, которые регулируют β дифференцировки клеток, точные созревания путь β-клеток до сих пор неясно. Кроме того процесс созревания клеток β также включает в себя регулирование ячейки номер расширения3,4 и поколение сотовой неоднородность5,6. Однако механизмы регулирования этих процессов не были хорошо изучены.
Одноместный клеточной РНК последовательность является мощный подход, который может профиль субпопуляции клеток и отслеживать клеток линии развития пути7. Воспользовавшись этой технологии, ключ, который может быть расшифрована события, которые происходят во время разработки поджелудочной островок на одной ячейки уровня8. Среди одноклеточных РНК последовательность протоколов смарт seq2 позволяет поколение полнометражного cDNA с улучшена чувствительность и точность и использование стандартных реагентов на более низких затрат9. Смарт seq2 занимает около двух дней, чтобы построить кДНК библиотеки для секвенирования10.
Здесь, мы предлагаем метод для изоляции флуоресцировани обозначенного β клеток от поджелудочная железа из плода для взрослых Ins1-ЗП трансгенных мышей11, используя активированный флуоресценции клеток, сортируя (FACS) и производительность транскриптомики анализ на уровень одной ячейки, используя технологию смарт seq2 (рис. 1). Этот протокол может быть продлен для анализа transcriptomes всех типов эндокринных клеток поджелудочной железы в государствах нормальной, патологических и старения.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Collagenase P</td>
			<td>Roche</td>
			<td>11213873001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0.25 %), phenol red</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25200114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30071.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #4 Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-4904</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #5 Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 G BD Needle 1/2&#34; Length</td>
			<td>BD</td>
			<td>305106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo Microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Stemi DV4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo Fluorescence microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Stereo Lumar V12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5810R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5424R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene Round-Bottom Tube with Cell-Strainer Cap</td>
			<td>BD-Falcon</td>
			<td>352235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-Well PCR Microplate</td>
			<td>Axygen</td>
			<td>PCR-96-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone Sealing Mat</td>
			<td>Axygen</td>
			<td>AM-96-PCR-RD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin Well PCR Tube</td>
			<td>Extragene</td>
			<td>P-02X8-CF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell sorter</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>BD FACSAria</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary pipette</td>
			<td>Sutter</td>
			<td>B100-58-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNaseZap</td>
			<td>Ambion</td>
			<td>AM9780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ERCC RNA Spike-In Mix</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>4456740</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Distilled water</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10977</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T9284</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dNTP mix</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td>N0447</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant RNase Inhibitor</td>
			<td>Takara</td>
			<td>2313</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superscript II reverse transcriptase</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>18064-014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>First-strand buffer (5x)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>18064-014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DTT</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>18064-014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betaine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>107-43-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7786-30-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclease-free water</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>AM9932</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KAPA HiFi HotStart ReadyMix (2x)</td>
			<td>KAPA Biosystems</td>
			<td>KK2601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VAHTS DNA Clean Beads XP beads</td>
			<td>Vazyme</td>
			<td>N411-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Qubit dsDNA HS Assay Kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>Q32854</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AceQ qPCR SYBR Green Master Mix</td>
			<td>Vazyme</td>
			<td>Q121-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruePrep DNA Library Prep Kit V2 for Illumina</td>
			<td>Vazyme</td>
			<td>TD502</td>
			<td>Include 5x TTBL, 5x TTE, 5x TS, 5x TAB, TAE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruePrep Index Kit V3 for Illumina</td>
			<td>Vazyme</td>
			<td>TD203</td>
			<td>Include 16 N6XX and 24 N8XX</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Sensitivity NGS Fragment Analysis Kit</td>
			<td>Advanced Analytical Technologies</td>
			<td>DNF-474</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1x HBSS without Ca2+ and Mg2+</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>138 mM NaCl; 5.34 mM KCl 
			4.17 mM NaHCO3; 0.34 mM Na2HPO4 
			0.44 mM KH2PO4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isolation buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1 &#215; HBSS containing 10 mM HEPES, 1 mM MgCl2, 5 mM Glucose, pH 7.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FACS buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1 &#215; HBSS containing 15 mM HEPES, 5.6 mM Glucose, 1% FBS, pH 7.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5886</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P9541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S6297</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2HPO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5655</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G5767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H4034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M2393</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oligo-dT30VN primer</td>
			<td>5&#39;-AAGCAGTGGTATCAACGCAGAGTACT30VN-3&#39;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TSO</td>
			<td>5&#39;-AAGCAGTGGTATCAACGCAGAGTACATrGrG+G-3&#39;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ISPCR primers</td>
			<td>5&#39;-AAGCAGTGGTATCAACGCAGAGT-3&#39;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gapdh Forward primer</td>
			<td>5&#39;-ATGGTGAAGGTCGGTGTGAAC-3&#39;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gapdh Reverse primer</td>
			<td>5&#39;-GCCTTGACTGTGCCGTTGAAT-3&#39;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ins2 Forward primer</td>
			<td>5&#39;-TGGCTTCTTCTACACACCCA-3&#39;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ins2 Reverse primer</td>
			<td>5&#39;-TCTAGTTGCAGTAGTTCTCCA-3&#39;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

single-cell transcriptomic analyses of mouse pancreatic endocrine cells

Эндокринных клеток поджелудочной железы, которые сгруппированы в островки, регулируют стабильности глюкозы крови и энергии метаболизма. Типы отдельных клеток в островки, включая секреции инсулина β-клетками, отличаются от общей эндокринных прародителями на эмбриональной стадии. Незрелые эндокринные клетки расширить через пролиферации клеток и зрелые период долго постнатального развития. Однако механизмы, лежащие в основе этих процессов четко не определены. Одноместный клеточной РНК последовательности является перспективным подходом для характеризации различных клеточных популяций и трассировки клеток линии дифференциация путей. Здесь мы описываем метод для одноклеточных РНК секвенирование изолированных поджелудочной железы β клеток эмбриона, неонатальной и послеродовой поджелудочная железа.

Поджелудочная железа были расчленены от мышей эмбриональных, неонатальной и послеродовой (рисунок 2A и 2B). Для мышей старше 18 день послеродового пищеварительной эффект зависит от степени перфузии; Таким образом, инъекции является наи...

Watch this Scientific Journal Video about Single-cell Transcriptomic Analyses of Mouse Pancreatic Endocrine Cells at JoVE.com

Single-cell Transcriptomic Analyses of Mouse Pancreatic Endocrine Cells

Мы описываем метод для изоляции эндокринных клеток эмбриона, неонатальной и послеродовой поджелудочная железа, последовал сингл клеточной РНК последовательности. Этот метод позволяет анализ поджелудочной железы эндокринной линии развития, ячейка неоднородность и транскриптомики динамику.

Анализ одной ячейки транскриптомики эндокринных клеток поджелудочной железы мыши

Pancreatic endocrine cells, which are clustered in islets, regulate blood glucose stability and energy metabolism. The distinct cell types in islets, ...

Этот метод может иметь ответы на ключевые вопросы в области островков поджелудочной железы о дифференциации линии островков поджелудочной железы, созревания и регенерации. Основным преимуществом этой методики является то, что она позволяет сбор одноклеточных островков поджелудочной железы для генерации высококачественных одноклеточных РНК-секвенирования данных. Применение этой техники распространяется на терапию диабета и других эндокринных заболеваний поджелудочной железы через транскриптомный анализ эндокринных одиночных клеток поджелудочной железы на патологических условиях.Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, как вставка иглы в узкий желчный проток поджелудочной железы для перфузии может быть сложно. Для эмбрионального дня 17,5 эмбрионов. После открытия брюшной полости используйте пинцет локтя для переноса висцеральной ткани на шестиметровую черную нижнюю тарелку, содержащую холодный PBS.Используйте типсы, чтобы отделить поджелудочную железу от висцеральной ткани. И поместите ткани поджелудочной железы в 20 миллилитров флакон, содержащий пять миллилитров холодного раствора коллагеназы. Для послеродового дня от нуля до 15 мышей, тщательно вскрыть все доли поджелудочной железы перед размещением ткани в коллагеназы.Для послеродового дня от 18 до 60 мышей, сначала удалить xiphoid и извлечь кишечника в правую сторону брюшной полости. Нажмите левую и правую медиальные доли печени с каждой стороны, чтобы разоблачить желчный пузырь и общий желчный проток. И зажим дуодена с парой небольших зажимов судна в верхней и нижней позиции на фланге сайт, где желчный проток входит в двенадцатиперстную часть.Затем загрузите 5 миллилитровый шприц, оснащенный 30-ми калибровочных иглами с холодным раствором коллагеназы. И использовать микроскоп, чтобы вставить кончик иглы в желчный пузырь. Тщательно и плавно манипулировать иглой через общий желчный проток.И угнетать поршень, чтобы пронизать поджелудочной железы с одного до пяти миллилитров раствора коллагеназы в зависимости от размера мыши. Когда все растворы были пролиты, используйте типсы, чтобы немедленно перенести поджелудочную железу в 20 миллилитров флакон, содержащий пять миллилитров свежего холодного раствора коллагеназы. Когда все ткани поджелудочной железы были собраны, поместите флакон в 37 градусов по Цельсию водяной бане в течение трех минут, а затем три-пять минут нежной тряски.Затем процедите переваренный продукт через 0,25-миллиметровый нейлоновый ситечко в новую 50-миллилитровую центрифугу. И использовать 20 миллилитров шприц, содержащий ледяной PBS тщательно мыть ситечко. Для послеродового дня от 18 до 60 pancreata, центрифуга фильтрованный образец и повторно использовать ткани в 30 миллилитров холодного PBS.Затем декантировать ткань подвески в шесть сантиметров черной нижней блюдо, и использовать 200 микролитр пипетки и рассечения микроскопа, чтобы выбрать островки для передачи в 1,5 миллилитров микроцентрифуг трубки, содержащей небольшой объем холодного PBS. Для эмбрионального дня 17,5 после натального дня 15 pancreata, центрифуга фильтруемой ткани поджелудочной железы и повторно гранулы в трипсин-ЭДТА раствор для четырехминутной инкубации в 37 градусов по Цельсию водяной бане. В конце инкубации, осторожно попробуйте оценить гранулы в течение одной минуты с 200 микролитер пипетки, а затем добавление в 0,5 раза объем холодной сыворотки крупного рогатого скота плода с нежным вихрем, чтобы остановить пищеварение.Затем соберите дайджест путем центрифугации и повторно усвоить клетки в 200 микролитров буфера FACS в 5 миллилитров FACS трубки для сортировки по цитометрии потока. Для сбора одной ячейки и лиза, aliquot свежеприготовленный буфер лиза ячейки в восемь трубок ПЦР полосы, и передать одну ячейку в каждой. Vortex образцы для лиза клетки для выпуска РНК, а затем центрифугации в течение 30 секунд при четырех градусах по Цельсию, и немедленное хранение на льду.Для обратной транскрипции, инкубировать лисаты в течение трех минут при 72 градусов по Цельсию, а затем одну минуту на льду. Кратко центрифуга образцов в течение 30 секунд при четырех градусах Цельсия и добавить 5,7 микролитров обратной транскрипции смеси для каждого образца довести общий объем до 10 микролитров для каждого образца. После мягкого вихря и центрифугации загрузите образцы в термоциклер и запустите программу обратной транскрипции.Для предварительной амплификации полимеразной цепной реакции, или ПЦР, добавьте 15 микролитров смеси ПЦР в каждый образец, содержащий первые реакции пряди, а затем нежный вихревой и центрифугации. Затем загрузите образцы в термоциклер и запустите программу ПЦР. Для очистки ПЦР добавьте в каждый образец 25 микролитров повторного очищения ДНК и хорошо перемешайте вихрем.Затем быстро спина образцов при комнатной температуре, чтобы собрать жидкость, избегая при этом урегулирования бисера. После пяти минут при комнатной температуре поместите образцы на соответствующую магнитную подсюх, тщательно удаляя и отбрасывая супернатант, когда раствор чист. Вымойте бисер двумя 30 секундами моет в 200 микролитров свежеприготовленных 80% этанола на стирку.И отбросить оставшийся этанол после второй стирки. Когда бисер высохнет воздух, добавьте 11 микролитров воды без нуклеазы, чтобы утоить цель ДНК из бисера, а затем вихри. Затем быстро центрифуга образцов, вернуть образцы на магнитный стенд, пока решение ясно и передачи 10 микролитров каждого образца в новую трубку ПЦР.Успешно усиленная cDNA должна иметь полную длину выше 500 базовых пар и обогащаться от 1,5 до двух кило базовых пар. Кроме того, как правило, от 500 до 600 базовых пар обогащения кДНА наблюдается в инсулине один RFP плюс клетки, которые могут представлять инсулин стенограммы. Тем не менее, фрагменты cDNA около 100 базовых пар являются грунтовки димеры, которые, как правило, вызваны чрезмерным грунтовки и которые должны быть удалены путем повторения шага очистки ДНК.Фрагменты cDNA между 100 и 500 базовыми парами обычно представляют собой деградированные кДНК, что вызвано плохим состоянием клеток или проблемами региона, такими как загрязнение RNase, и должно быть исключено. После очистки библиотек cDNA для секвенирования, cDNA в диапазоне от 250 до 450 базовых пар могут быть получены путем добавления бисера очистки ДНК к первому и второму раундам очистки. После очистки шарика ДНК оценка качества секвенирования должна быть больше 30 во время оценки качества секвенирования.Для получения высококачественных клеток для анализа ниже по течению исключаются клетки с менее чем 0,5 миллиона картографических считываниями или менее чем 4 000 обнаруженных генов, что облегчает характеристику различных групп клеток и идентификацию генов, которые неоднородно выражены в различных группах после основного анализа компонентов и иерархической кластеризации. При попытке этой процедуры, важно помнить, чтобы пролиться поджелудочной железы быстро до пищеварения коллагеназы, чтобы избежать островка над пищеварением и поддерживать RNase свободной окружающей среды во время одноклеточных процедур. После этой процедуры, другие методы, такие как островок изображения и культуры могут быть выполнены для облегчения визуализации структуры островка и для изучения клеточных реакций и стимуляции наркотиков.После развития, этот метод проложил путь для исследователей в области исследований поджелудочной железы, чтобы исследовать механизмы развития и регенерации линии островков, а также прогрессирования диабета у млекопитающих.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Efficient Differentiation of Pluripotent Stem Cells to NKX6-1+ Pancreatic Progenitors

Efficient Differentiation of Pluripotent Stem Cells to NKX6-1+ Pancreatic Progenitors

Эффективное Дифференцировка плюрипотентных стволовых клеток к NKX6-1<sup&gt; +</sup&gt; панкреатических Предшественники

Pluripotent stem cells have the ability to self renew and differentiate to multiple lineages, making them an attractive source for the generation of ...

Single-cell Photoconversion in Living Intact Zebrafish

Photoconversion одноклеточных в живых нетронутыми данио рерио

Animal and plant tissue is composed of distinct populations of cells. These cells interact over time to build and maintain the tissue and can cause ...

Generation of Scaffold-free, Three-dimensional Insulin Expressing Pancreatoids from Mouse Pancreatic Progenitors In Vitro

Generation of Scaffold-free, Three-dimensional Insulin Expressing Pancreatoids from Mouse Pancreatic Progenitors In Vitro

Поколение эшафот бесплатно, трехмерные инсулина выражая Pancreatoids от мыши поджелудочной железы прародителями в пробирке

The pancreas is a complex organ composed of many different cell types that work together to regulate blood glucose homeostasis and digestion. These cell ...

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Вычислительный анализ микрофлорой Caenorhabditis elegans для изучения распределения ядер, белки и Цитоскелет

The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

В Vitro поколения Сомит производных от человека индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...

Methods to Test Endocrine Disruption in Drosophila melanogaster

Methods to Test Endocrine Disruption in Drosophila melanogaster

Методы тестирования эндокринных нарушений в Drosophila меланогастер

In recent years there has been growing evidence that all organisms and the environment are exposed to hormone-like chemicals, known as endocrine disruptor ...

Assessment of Oxidative Damage in the Primary Mouse Ocular Surface Cells/Stem Cells in Response to Ultraviolet-C (UV-C) Damage

Assessment of Oxidative Damage in the Primary Mouse Ocular Surface Cells/Stem Cells in Response to Ultraviolet-C UV-C Damage

Оценка окислительного повреждения в первичной мыши глазной поверхностных клеток / стволовых клеток в ответ на ультрафиолет-C (UV-C) Ущерб

The ocular surface is subjected to regular wear and tear due to various environmental factors. Exposure to UV-C radiation constitutes an occupational ...

Efficient Neural Differentiation using Single-Cell Culture of Human Embryonic Stem Cells

Эффективная нейронная дифференциация с использованием одноклеточной культуры эмбриональных стволовых клеток человека

In vitro differentiation of human embryonic stem cells (hESCs) has transformed the ability to study human development on both biological and molecular ...

Multiplexed Single Cell mRNA Sequencing Analysis of Mouse Embryonic Cells

Мультиплексный одноклеточной мРНК Секвенирование Анализ эмбриональных клеток мыши

Single cell mRNA sequencing has made significant progress in the last several years and has become an important tool in the field of developmental ...

Preparation of Small RNA Libraries for Sequencing from Early Mouse Embryos

Подготовка малых РНК-библиотек для секвенирования ранних эмбрионов мыши

MicroRNAs (miRNAs) are important for the complex regulation of cell fate decisions and developmental timing. In vivo studies of the contribution of miRNAs ...