非ヒト霊長類膵島酸素消費量の分析

正常な血糖値を維持するために、膵臓β細胞はグルコースの上昇を感知し、それに応じてインスリンを分泌しなければならない。グルコースレベルとインスリン分泌の結合は、グルコース代謝とミトコンドリア酸化リン酸化リン酸化を介してATPの産生に直接リンクされています。従って、ミトコンドリアは刺激分泌結合¹において重要な役割を果たす。β細胞ミトコンドリア機能を評価すると、インスリン分泌障害につながる欠陥を明らかにすることができます。膵臓α細胞によるグルカゴンの分泌もミトコンドリア機能²と密接に結びついている。不死化した島の細胞株は、いくつかのタイプのアッセイに有用であることが証明されているが、これらの細胞の生理学は、グルカゴン^3、4およびインスリン/ソマトスタチン^5、6無傷のイレットによるインスリン分泌の増強によって示すように^、全島機能を正確に再現しない。これは、完全な、無傷の小島を使用して酸素消費量を測定する必要性を示しています。

アイソレ細胞の呼吸法の測定技術は、酸素感受性蛍光色素⁷の使用から酸素消費量^を直接測定する固体センサまで、時間の経過とともに進化してきた。当初は単層、付着細胞、一般的に使用される細胞培養プレートシステム用に設計されており、膵島には効果がないことが証明されている。小島は自然に井戸に付着しないので、それらはよく酸素消費量⁹の不正確な測定をもたらす培養の周辺に押し込まれる傾向がある。この問題に対処するために、小島を含むことができる中央うつ病を持つ特殊な24ウェルプレートが開発されました^9.しかし、24ウェルプレートシステムは、必要な多数の小島(井戸あたり50〜80)と^{同時にテスト}できる条件の数によって制限された。スフェロイドの細胞外フラックス解析のために特別に設計された96ウェルマイクロプレートの最近の開発は、これらの障壁を克服し、井戸¹⁰あたり20以下の小島で島の呼吸の測定を可能にする。

ここでは、ヒト^11、12に類似した島の生物学を持つ動物モデルであるニホンザル(マカカフスカタ)からの島の酸素消費量を測定するためにこのシステムの使用を実証する。このプロトコルでは、15個のマカク島がウェルごとに分析されます。私たちの手では、15の島は、より少ない島よりも高いベースライン酸素消費量を生産し、薬理学的操作に応答して呼吸の堅牢な活性化と抑制を行いました。アッセイに備えるステップ、各井戸の中心に島を一貫して積み込むための効果的な方法、およびこのアッセイを行う際の一般的な課題を強調します。