الكشف عن إنشاء إمدادات الدم المشتركة في الفئران الباربايوتيك عن طريق حقن الجلوكوز في الوريد Caudal
Summary
هنا نصف طريقة جديدة للكشف عن نجاح إنشاء الدورة الدموية المشتركة من اثنين من الباربايوينتس من خلال حقن الوريد caudal من الجلوكوز، والذي يسبب الحد الأدنى من الضرر وليس قاتلا للبارابيوتر.
Abstract
Parabiosis هو طريقة تجريبية للجمع جراحيا اثنين من الحيوانات المتوازية على طول المحور الطولي للجسم. نقدم بروتوكولا للكشف عن نجاح إنشاء التشيميرة الدم في parabionts عن طريق حقن الوريد caudal من الجلوكوز. تم بناء الفئران البارابيوية. تم حقن الجلوكوز في الفأر المانح ة من خلال الوريد الذيل، وتم قياس تقلب مستوى السكر في الدم في كل من الفئران باستخدام مقياس غلوككوز الدم في نقاط زمنية مختلفة. أظهرت نتائجنا أنه بعد حقن الجلوكوز ، زاد مستوى السكر في الدم في الفئران المانحة بشكل حاد بعد دقيقة واحدة وانخفض ببطء بعد ذلك. وفي الوقت نفسه، بلغ مستوى السكر في الدم للفئران المتلقية ذروته بعد 15 دقيقة من الحقن. تم الحصول على نتائج مماثلة مع إيفانز الأزرق, تستخدم كتحكم إيجابي للجلوكوز. يشير التذبذب المتزامن لمستويات السكر في الدم إلى أن تدفق الدم بين الفئران اثنين تم إنشاؤه بنجاح.
Introduction
Parabiosis هو طريقة النمذجة التي يتم فيها ضم اثنين من الكائنات الحية معا جراحيا وتطوير كنظام فسيولوجي واحد مع نظام الدورة الدموية المشتركة1. وقد استخدمت هذه النماذج على نطاق واسع لدراسة علم وظائف الأعضاء نظرا لميزة أن المواد التي ينتجها فرد واحد يمكن أن تعمل على كل من الحيوانات في نفس الوقت عن طريق نظام الدورة الدموية المشتركة. منذ منتصف 1800s عندما كانت التجارب الباربايوية رائدة من قبل بول بيرت2، أصبحت أساليب بناء النماذج البارابيوية موحدة. ومع ذلك ، فقد طريقة واضحة ومريحة للتحقق من نجاح إنشاء التشيهالدم. وقد أفيد أنه يمكن تقييم التداول عبر بنجاح عن طريق حقن داخل البيتونيا 0.5٪ صبغة زرقاء إيفانز في واحدة من البارابيوات تليها قياس امتصاص الأزرق إيفانز في الدم من كل من الباربايوينتس مع قارئ microplate3. طريقة أخرى تتطلب سلالة الماوس محددة تحتوي على CD45.1+ –وCD45.2+– المسمى monocytes في كل بارابيونت. ثم يتم استخدام الخلايا لتحديد التشيميرة الدم عن طريق قياس تواتر اثنين من علامات في monocytes من الطحال أو الدم4. ومع ذلك ، فإن هذه الأساليب غالبا ما تكون قاتلة أو مرهقة للحيوانات ، وطريقة آمنة وبسيطة للتحقق السريع والموثوق به من النماذج البارابيوية أمر مرغوب فيه للغاية. في هذه الدراسة ، أنشأنا طريقة جديدة لهذا الغرض ، والتي تم التحقق من صحتها في نموذج الماوس من parabiosis. يتم قياس تركيز الجلوكوز في عينات الدم المسحوبة من الوريد الذيل باستخدام مقياس الجلوكوز ، ويعتبر نمط التغيرات في مستوى الجلوكوز في الفئران المانحة والمتلقية مؤشرا على تشيميرية الدورة الدموية. نحن اسمه هذا الأسلوب “طريقة تقلب الجلوكوز”. لا يقتصر تطبيق طريقة التحقق هذه على الفئران ولكن يمكن توسيعها إلى نماذج مرضية متنوعة باستثناء أولئك الذين يعانون من dysregulation خطيرة من استقلاب الجلوكوز. الإجراء بسيط، توفير الوقت، وآمنة.
Protocol
Representative Results
Discussion
Parabiosis يشير إلى التقنية الجراحية لربط اثنين من الحيوانات الحية لإنشاء نظام الأوعية الدموية المشتركة بالوسائل التجريبية6،7،8. ميزة هذا النموذج هو أن المواد التي تنتجها فرد واحد يمكن أن تعمل على كل من الحيوانات في نفس الوقت. وهكذا، يمكن استخ…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية لعلوم الطبيعة في الصين (81570399 و 81773735) ، والبرنامج الوطني الرئيسي للبحث والتطوير في الصين – مشروع أبحاث تحديث الطب الصيني التقليدي (2017YFC1702003) ، وهي لونغ جيانغ صندوق علوم الشباب المتميز (JC2017020).
Materials
| curved forceps | JZ surgical Instruments, China | J31340 | |
| fine scissors | JZ surgical Instruments, China | WA1030 | |
| needle forcep | JZ surgical Instruments, China | 60017961 | |
| 2.5 mL syringes | Agilent, USA | 5182-9642 | |
| Tribromoethano | Sigma-Aldrich, USA | T48402-5G | |
| penicillin | Solarbio, China | IP0150 | |
| tramadol | Yijishiye, China | YJT712520 | |
| glucometer | Roche Diabetes Care, Indiana | Accu-Chek Active test strips | |
| Evan's blue Counterstain | Solarbio, China | G1810 | |
| depilatory cream | Nair, USA | LL9161 | |
| Warming Blanket (Heating pad) | Kent Scientific Corp, USA | TP-22G | |
| Electrical shaver | Codos, China | CP-5000 | |
| 3-0,5-0 surgical suture |
Shanghai Medical Suture Needle Factory, China | SYZ 3-0#, SYZ 5-0# |
Riferimenti
- Baruch, K., et al. Aging-induced type I interferon response at the choroid plexus negatively affects brain function. Science. 346 (6205), 89-93 (2014).
- Zhang, Y., et al. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature. 372 (6505), 425-432 (1994).
- Torres, M., et al. Parabiotic model for differentiating local and systemic effects of continuous and intermittent hypoxia. Journal of Applied Physiology (1985). 118 (1), 42-47 (2015).
- Loffredo, F. S., et al. Growth differentiation factor 11 is a circulating factor that reverses age-related cardiac hypertrophy. Cell. 153 (4), 828-839 (2013).
- Kamran, P., et al. Parabiosis in mice: a detailed protocol. Journal of Visualized Experiments. (80), e50556 (2013).
- Conboy, M. J., Conboy, I. M., Rando, T. A. Heterochronic parabiosis: historical perspective and methodological considerations for studies of aging and longevity. Aging Cell. 12 (3), 525-530 (2013).
- Eggel, A., Wyss-Coray, T. A revival of parabiosis in biomedical research. Swiss Medical Weekly. 144, w13914 (2014).
- Brack, A. S. Ageing of the heart reversed by youthful systemic factors!. EMBO Journal. 32 (16), 2189-2190 (2013).
- Wu, J. M., et al. Circulating cells contribute to cardiomyocyte regeneration after injury. Circulation Research. 116 (4), 633-641 (2015).
- Kaiser, J. ‘Rejuvenation factor’ in blood turns back the clock in old mice. Science. 344 (6184), 570-571 (2014).
- Rando, T. A., Finkel, T. Cardiac aging and rejuvenation–a sense of humors?. New England Journal of Medicine. 369 (6), 575-576 (2013).
- Heidt, T., et al. Differential contribution of monocytes to heart macrophages in steady-state and after myocardial infarction. Circulation Research. 115 (2), 284-295 (2014).
- McPherron, A. C. Through thick and thin: a circulating growth factor inhibits age-related cardiac hypertrophy. Circulation Research. 113 (5), 487-491 (2013).
- Villeda, S. A., et al. Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nature Medicine. 20 (6), 659-663 (2014).
- Katsimpardi, L., et al. Vascular and neurogenic rejuvenation of the aging mouse brain by young systemic factors. Science. 344 (6184), 630-634 (2014).
- Starzl, T. E., et al. The lost chord: microchimerism and allograft survival. Immunology Today. 17 (12), 577-584 (1996).
- Coleman, D. L. A historical perspective on leptin. Nature Medicine. 16 (10), 1097-1099 (2010).
- Salpeter, S. J., et al. Systemic regulation of the age-related decline of pancreatic beta-cell replication. Diabetes. 62 (8), 2843-2848 (2013).
- Sheldon, R. D., et al. Gestational exercise protects adult male offspring from high-fat diet-induced hepatic steatosis. Journal of Hepatology. 64 (1), 171-178 (2016).
- Martineau, M. G., et al. The metabolic profile of intrahepatic cholestasis of pregnancy is associated with impaired glucose tolerance, dyslipidemia, and increased fetal growth. Diabetes Care. 38 (2), 243-248 (2015).
- Wang, F., Liu, Y., Yuan, J., Yang, W., Mo, Z. Compound C Protects Mice from HFD-Induced Obesity and Nonalcoholic Fatty Liver Disease. International Journal of Endocrinology. 2019, 3206587 (2019).
