Sıçan Kronik Besin İnfüzyon Bir Model
Summary
Farelerde glukoz ve Intralipid kronik infüzyon için bir protokol açıklanmıştır. Bu model, organ fonksiyonu ve fizyolojik parametreler üzerindeki besin aşırı etkisini incelemek için kullanılabilir.
Abstract
Besinlerin aşırı düzeyde kronik maruz kalma birçok organ ve dokuların fonksiyonlarını etkileyen ve obezite ile ilişkili birçok komplikasyon gelişimi ve tip 2 diyabet gibi metabolik sendrom, katkıda kabul edilmektedir. Glikoz ve yağ asitlerinin aşırı düzeyde pankreas beta hücre ve insülin salgılanmasını etkileyen hangi mekanizmaları incelemek için, sıçan kronik bir besin infüzyon modeli kurduk. 7 günlük iyileşme süresi sağlayan,, bir döner ve kafes içinde serbestçe hareket hayvan sağlayan karşı sistemini kullanarak pompaları için kateter bağlantı ve beslerken işlem genel anestezi altında sağ juguler ven ve sol karotis arter kateterizasyonu oluşur glikoz ve / ya da Intralipid (heparin infüzyonu çok yaklaşık% 80 oranında unsaturated/20% doymuş yağ asitlerinin bir karışımı üreten bir soya fasulyesi yağı emülsiyonu) 72 saat boyunca gerçekleştirilebilir. Bu model birçok avan sunuyorFarmakolojik bileşikler, co-aşılamak için seçenek; ve diyet modellere karşı nispeten kısa bir zaman dilimi ince glukoz ve yağ asitleri, dolaşımdaki hedef seviyelerini değiştirmek üzere olasılığı dahil olmak üzere Ges. Bu organlarda çeşitli besin indüklenen disfonksiyon mekanizmalarını incelemek ve bu bağlamda ilaçların etkinliğini test etmek için de kullanılabilir.
Introduction
Dolaşımdaki glukoz ve lipit kronik yüksek seviyeleri de dahil olmak üzere glukoz homeostazının muhafaza edilmesinde rol oynadığı çeşitli organların fonksiyonunu değiştirerek, tip 2 diyabet patogenezine katkıda için önerilen, ancak bunlarla sınırlı değildir edilmiş, pankreatik beta-hücresi (yorumlanan 1). Kronik hiperglisemi böylece bir kısır döngü oluşturmak ve tip 2 diyabet hastalarında glikoz kontrolünün bozulmasına katkıda, ilk etapta hiperglisemi yol açan beta-hücre kusur azdırır bu Glukotoksisite hipotez öne süren. Aynı şekilde, glucolipotoxicity hipotez olarak genellikle tip 2 diyabet gözlenen glukoz ve lipid düzeylerinin eşlik eden cepheler,, beta hücre için zararlıdır önermektedir.
Pankreatik beta hücre fonksiyonu üzerinde kronik yüksek besinlerin zararlı etkileri hücresel ve moleküler mekanizmaları deşifre understandi anahtarıdırtip 2 diyabet 1 patogenezi ng. Bu amaçla, çalışmaları, çok sayıda, Langerhans adacıklarında bir izole edilmiş ya da klonlar, insülin salgılayan hücre hatlarında in vitro kronik besin aşırı ex vivo mekanizmaları inceledik. Kültürlenmiş adacık hücreleri ya da içinde kullanılan yağ asitlerinin konsantrasyonu nadiren in vivo 2 beta hücrelerinin yakın dolaşımdaki seviyeleri neticesinde Ancak, bütün bir organizma için bu model sistemlerinde de elde edilen bulguların yapıldı, özellikle karmaşıktır. Öte yandan, besin aşırı tepki olarak beta hücresi yetmezliği mekanizmaları olarak Zucker Diyabetik Şişman sıçan 3,4, gerbil Psammomys obesus 5 ve yüksek yağlı diyet ile örneklenen, diyabet kemirgen modellerinde incelenmiştir beslenen fare 6. Bu modeller, ancak, içsel metabolik anormallikler ile karakterizedir ve kan şekeri manipülasyonlar kolayca uygun değildir vardırve / veya bir daha kontrollü ve daha az kronik bir ortamda lipid düzeyleri. Aksi takdirde, normal hayvanlarda gün bir süre besin seviyelerini dolaşan değiştirmek edebilmek için, fizyolojik parametreleri ve fonksiyonu, bize tek başına veya birlikte, lipid ve glukoz etkilerini incelemek sağlar Normal sıçanlarda kronik bir infüzyon modeli geliştirdik 7,8.
Protocol
Representative Results
Discussion
Önceki çalışmalarda bir dizi bilgilerimize kronik glikoz infüzyon (örneğin 10-15) veya kemirgenlerde lipid (örneğin 16,17), istihdam olmasına rağmen her iki yakıt kombine infüzyon sadece fareler 18 bildirilmiştir. Burada sunulan kronik infüzyon modeli sıçanlarda biyolojik fonksiyonları çeşitli besin aşırı üzerindeki etkilerini incelemek için çeşitli avantajlar sunuyor. İlk olarak, genetik olarak obez kemirgenler içermez ve insanlarda ortak o…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01DK58096 Vincent Poitout için) tarafından desteklenmiştir. Vincent Poitout Diyabet ve Pankreas beta-hücre Fonksiyon Kanada Araştırma Başkanı tutar. Bader Zarrouki Merck ve Eli Lilly gelen doktora sonrası burslar aldı. Ghislaine FONTES Kanada Diyabet Derneği bir doktora sonrası burs ile desteklenmiştir.
Materials
| 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 |
Riferimenti
- Poitout, V., Robertson, R. P. Glucolipotoxicity: fuel excess and beta-cell dysfunction. Endocr. Rev. 29, 351-366 (2008).
- Poitout, V., et al. Glucolipotoxicity of the pancreatic beta cell. Biochim. Biophys. Acta. 1801, 289-298 (2010).
- Unger, R. H. Minireview: weapons of lean body mass destruction: the role of ectopic lipids in the metabolic syndrome. Endocrinology. 144, 5159-5165 (2003).
- Harmon, J. S., Gleason, C. E., Tanaka, Y., Poitout, V., Robertson, R. P. Antecedent hyperglycemia, not hyperlipidemia, is associated with increased islet triacylglycerol content and decreased insulin gene mRNA level in Zucker diabetic fatty rats. Diabetes. 50, 2481-2486 (2001).
- Bachar, E., Ariav, Y., Cerasi, E., Kaiser, N., Leibowitz, G. Neuronal nitric oxide synthase protects the pancreatic beta cell from glucolipotoxicity-induced endoplasmic reticulum stress and apoptosis. Diabetologia. 53, 2177-2187 (2010).
- Peyot, M. L., et al. Beta-cell failure in diet-induced obese mice stratified according to body weight gain: secretory dysfunction and altered islet lipid metabolism without steatosis or reduced beta-cell mass. Diabetes. 59, 2178-2187 (2010).
- Hagman, D. K., et al. Cyclical and alternating infusions of glucose and intralipid in rats inhibit insulin gene expression and Pdx-1 binding in islets. Diabetes. 57, 424-431 (2008).
- Fontes, G., et al. Glucolipotoxicity age-dependently impairs beta cell function in rats despite a marked increase in beta cell mass. Diabetologia. 53, 2369-2379 (2010).
- Stein, D. T., et al. Essentiality of circulating fatty acids for glucose-stimulated insulin secretion in the fasted rat. J. Clin. Invest. 97, 2728-2735 (1996).
- Leahy, J. L., Cooper, H. E., Weir, G. C. Impaired insulin secretion associated with near normoglycemia. Study in normal rats with 96-h in vivo glucose infusions. Diabetes. 36, 459-464 (1987).
- Hager, S. R., Jochen, A. L., Kalkhoff, R. K. Insulin resistance in normal rats infused with glucose for 72 h. The American Journal of Physiology. 260, 353-362 (1991).
- Laybutt, D. R., Chisholm, D. J., Kraegen, E. W. Specific adaptations in muscle and adipose tissue in response to chronic systemic glucose oversupply in rats. The American Journal of Physiology. 273, E1-E9 (1997).
- Jonas, J. C., et al. High glucose stimulates early response gene c-Myc expression in rat pancreatic beta cells. The Journal of Biological Chemistry. 276, 35375-35381 (2001).
- Tang, C., et al. Glucose-induced beta cell dysfunction in vivo in rats: link between oxidative stress and endoplasmic reticulum stress. Diabetologia. 55, 1366-1379 (2012).
- Alonso, L. C., et al. Glucose infusion in mice: a new model to induce beta-cell replication. Diabetes. 56, 1792-1801 (2007).
- Magnan, C., Gilbert, M., Kahn, B. B. Chronic free fatty acid infusion in rats results in insulin resistance but no alteration in insulin-responsive glucose transporter levels in skeletal muscle. Lipids. 31, 1141-1149 (1996).
- Goh, T. T., et al. Lipid-induced beta-cell dysfunction in vivo in models of progressive beta-cell failure. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 292, 549-560 (2007).
- Pascoe, J., et al. Free fatty acids block glucose-induced beta-cell proliferation in mice by inducing cell cycle inhibitors p16 and p18. Diabetes. 61, 632-641 (2012).
- Bell, C. G., Walley, A. J., Froguel, P. The genetics of human obesity. Nature Reviews. Genetics. 6, 221-234 (2005).
- Fontes, G., Hagman, D. K., Latour, M. G., Semache, M., Poitout, V. Lack of preservation of insulin gene expression by a glucagon-like peptide 1 agonist or a dipeptidyl peptidase 4 inhibitor in an in vivo model of glucolipotoxicity. Diabetes Res. Clin. Pract. 87, 322-328 (2010).
- Crawford, P. A., Schaffer, J. E. Metabolic stress in the myocardium: Adaptations of gene expression. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. , (2012).
- Kewalramani, G., Bilan, P. J., Klip, A. Muscle insulin resistance: assault by lipids, cytokines and local macrophages. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab Care. 13, 382-390 (2010).
- Cusi, K. Role of obesity and lipotoxicity in the development of nonalcoholic steatohepatitis: pathophysiology and clinical implications. Gastroenterology. 142, 711-725 (2012).
