En protokoll for kroniske infusjoner av glukose og Intralipid i rotter er beskrevet. Denne modellen kan brukes til å studere virkningen av næringsstoff overskudd på organfunksjon og fysiologiske parametere.
Kronisk eksponering for høye nivåer av næringsstoffer er postulert til å påvirke funksjonen av flere organer og vev, og for å bidra til utvikling av de mange komplikasjoner forbundet med fedme og metabolsk syndrom, inkludert type 2-diabetes. For å studere de mekanismer som høye nivåer av glukose og fettsyrer påvirker pankreatisk p-celle-og utskillelsen av insulin, er det etablert en kronisk næringsstoff infusjon modell i rotte. Prosedyren består av kateteriserer den høyre halsvene og venstre karotidarterie under generell anestesi, slik at en 7-dagers rekonvalesens periode; forbinder kateter til pumpene ved hjelp av en svivel og motvekt-system som gjør det mulig for dyret å bevege seg fritt i buret, og infusjonen glukose og / eller Intralipid (en soyaolje-emulsjon som genererer en blanding av ca 80% unsaturated/20% mettede fettsyrer når det infuseres med heparin) i 72 timer. Denne modellen har flere BELIGGEger, inkludert muligheten til fint modulere mål nivåer av sirkulerende glukose og fettsyrer, mens muligheten til å co-sette mot farmakologiske forbindelser, og det forholdsvis korte tidsrom i motsetning til kosten modeller. Den kan brukes for å undersøke mekanismer for næringsstoff-indusert dysfunksjon i et mangfold av organer og for å teste effektiviteten av medikamenter i denne sammenheng.
Kronisk forhøyet nivå av glukose og lipider i sirkulasjon har blitt foreslått å bidra til patogenesen av type 2 diabetes ved å endre funksjonen av flere organer implisert i opprettholdelsen av glukosehomeostase inkludert, men ikke begrenset til, pankreatisk p-celle (gjennomgått i 1). De glucotoxicity hypotesen tar for gitt at kronisk hyperglykemi forverrer beta-celle defekt som ga opphav til hyperglykemi i første omgang, og dermed skape en ond sirkel og bidrar til forringelse av glukose kontroll hos type 2 diabetes pasienter. Likeledes foreslår glucolipotoxicity hypotesen om at samtidig økning av glukose og lipid nivåer, som ofte observert i type 2 diabetes, er skadelig for beta celle.
Forklaring på de cellulære og molekylære mekanismer av de skadelige effektene av kronisk forhøyet næringsstoffer på bukspyttkjertelen beta-celle funksjon er nøkkelen til understanding av patogenesen av type 2-diabetes en. For å nå dette målet, har et stort antall studier undersøkte mekanismene for kronisk næringsstoff overflødig ex vivo i isolerte øyer Langerhans eller in vitro i klonal, insulin-sekresjon cellelinjer. Imidlertid er oversettelse av resultatene fra disse modellsystemer til hele organismen komplisert, særlig fordi konsentrasjonen av fettsyrer som brukes i dyrkede celler eller holmer sjelden passe sirkulerende nivåer i nærhet av beta-cellene in vivo 2.. På den annen side, har mekanismene for betacellesvikt i respons til næringsstoff overskytende blitt undersøkt i gnagermodeller av diabetes, som eksemplifisert ved den Diabetic Fatty Zucker rotte 3,4, ørkenrotte Psammomys obesus 5 og den høy-fett diett- matet mus seks. Disse modellene, er imidlertid karakterisert ved iboende metabolismeforstyrrelser og er ikke lett mottagelig for manipulasjoner av blodglukoseog / eller lipidnivåer i en mer kontrollert og mindre kronisk innstilling. For å kunne endre sirkulerende nivåer av næringsstoffer i en tidsramme dager i ellers normale dyr, har vi utviklet en kronisk infusjon modell i normale rotter som gjør oss i stand til å undersøke effekten av lipider og glukose, alene eller i kombinasjon, på fysiologiske parametre og funksjon 7,8.
Selv om en rekke tidligere studier har ansatt kroniske infusjoner av glukose (f.eks 10-15) eller lipider (f.eks 16,17) hos gnagere, til vår kunnskap kombinert tilførsel av både brensel har bare blitt rapportert hos mus 18 år. Den kroniske infusjon modellen som er presentert her gir flere fordeler for å studere effektene på næringsstoff overflødig på en rekke biologiske funksjoner hos rotter. Først, det innebærer ingen genetisk overvektige gnagere, og siden va…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av National Institutes of Health (R01DK58096 til Vincent Poitout). Vincent Poitout holder Canada Research Chair i Diabetes og bukspyttkjertelen Betacellefunksjon. Bader Zarrouki mottatt postdocs fra Merck og Eli Lilly. Ghislaine Fontes ble støttet av en post-doc fra den kanadiske Diabetes Association.
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Saline 0.9% | BD | JB1324 | |
Dextrose 70% | McKesson | ||
Intralipid 20% | Fresenius Kabi | JB6023 | |
Metricide (Glutaraldehyde 2.6%) | Metrex | 11-1401 | |
Heparin Sodium 10,000 USP u/ml | PPC | ||
Carprofen | Metacam | ||
Glycopyrrolate | Sandoz | ||
Isoflurane | Abbott | ||
Chlohexidine 2% | |||
Alcohol 70% | |||
Iodine | |||
PE-50 | BD | 427411 | |
CO-EX T22 | Instech Solomon | BCOEX-T22 | |
Connector 22G | Instech Solomon | SC22/15 | |
Swivel 22G | Instech Solomon | 375/22PS | |
Y-Connector 22G | Instech Solomon | ||
Counterbalance and arm | Instech Solomon | CM375BP | |
23 G blunted needles | Instech Solomon | LS23 | |
23 G canulation pins | Instech Solomon | SP23/12 | |
Tethers (12 inch) | Lomir | RT12D | |
Infusion jackets | Lomir | RJ01, RJ02, RJ03, RJ04 | |
(SM-XL) | |||
Tether attachment piece | Lomir | RS T1 | |
60 ml syringe | BD | 309653 | |
1 ml syringe | BD | 309602 |