Évaluation de la capacité de manipulation des lipides du corps entier chez la souris
Summary
Cet article fournit trois tests faciles et accessibles pour évaluer le métabolisme des lipides chez la souris.
Abstract
L’évaluation du métabolisme des lipides est une pierre angulaire de l’évaluation de la fonction métabolique et est considérée comme essentielle pour les études in vivo sur le métabolisme. Les lipides sont une classe de nombreuses molécules différentes avec de nombreuses voies impliquées dans leur synthèse et leur métabolisme. Un point de départ pour évaluer l’hémostase lipidique pour la recherche sur la nutrition et l’obésité est nécessaire. Cet article décrit trois méthodes faciles et accessibles qui nécessitent peu d’expertise ou de pratique pour être maîtrisées, et qui peuvent être adaptées par la plupart des laboratoires pour dépister les anomalies du métabolisme des lipides chez la souris. Ces méthodes sont (1) la mesure de plusieurs molécules lipidiques sériques à jeun à l’aide de kits commerciaux (2) le dosage de la capacité de manipulation des lipides alimentaires par un test de tolérance intralipidique par voie orale, et (3) l’évaluation de la réponse à un composé pharmaceutique, CL 316,243, chez la souris. Ensemble, ces méthodes fourniront un aperçu de haut niveau de la capacité de manipulation des lipides chez la souris.
Introduction
Les glucides et les lipides sont deux substrats majeurs pour le métabolisme énergétique. Le métabolisme aberrant des lipides entraîne de nombreuses maladies humaines, y compris le diabète de type II, les maladies cardiovasculaires, les maladies du foie gras et les cancers. Les lipides alimentaires, principalement les triglycérides, sont absorbés par l’intestin dans le système lymphatique et pénètrent dans la circulation veineuse dans les chylomicrons près du cœur1. Les lipides sont transportés par des particules de lipoprotéines dans la circulation sanguine, où les fractions d’acides gras sont libérées par l’action de la lipoprotéine lipase au niveau des organes périphériques tels que les muscles et le tissu adipeux2. Les particules restantes riches en cholestérol restantes sont éliminées par le foie3. Les souris ont été largement utilisées en laboratoire comme modèle de recherche pour étudier le métabolisme des lipides. Avec des outils génétiques complets disponibles et un cycle de reproduction relativement court, ils constituent un modèle puissant pour étudier comment les lipides sont absorbés, synthétisés et métabolisés.
En raison de la complexité du métabolisme des lipides, des études lipidomiques sophistiquées ou des études de traceurs isotopiques sont généralement utilisées pour quantifier des collections d’espèces lipidiques ou des flux métaboliques et des destins liés aux lipides4,5. Cela crée un énorme défi pour les chercheurs sans équipement ou expertise spécialisés. Dans cet article, nous présentons trois tests qui peuvent servir de tests initiaux avant que des techniques techniquement difficiles ne soient utilisées. Ce sont des procédures non terminales pour les souris, et donc très utiles pour identifier les différences potentielles dans la capacité de manipulation des lipides et réduire les processus affectés.
Tout d’abord, la mesure des molécules lipidiques sériques à jeun peut aider à déterminer le profil lipidique global d’une souris. Les souris doivent être à jeun, car de nombreuses espèces lipidiques augmentent après les repas et l’ampleur de l’augmentation est fortement affectée par la composition du régime alimentaire. De nombreuses molécules lipidiques, y compris le cholestérol total, les triglycérides et les acides gras non estérifiés (NEFA), peuvent être mesurées à l’aide d’un kit commercial et d’un lecteur de plaques pouvant lire l’absorbance.
Deuxièmement, un test de tolérance aux intralipides par voie orale évalue la capacité de manipulation des lipides en tant qu’effet net de l’absorption et du métabolisme. Un intralipide administré par voie orale provoque un pic dans les taux de triglycérides circulants (1 à 2 heures), après quoi les taux sériques de triglycérides reviennent aux niveaux basaux (4 à 6 heures). Ce test offre des informations sur la façon dont une souris peut gérer les lipides exogènes. Le cœur, le foie et le tissu adipeux brun sont des consommateurs actifs de triglycérides, tandis que le tissu adipeux blanc le stocke comme réserve d’énergie. Les changements dans ces fonctions entraîneront des différences dans les résultats des tests.
Enfin, favoriser la lipolyse pour mobiliser les lipides stockés est considéré comme une stratégie possible pour perdre du poids. La voie de signalisation du récepteur β3-adrénergique dans le tissu adipeux joue un rôle important dans la lipolyse adipocytaire, et la génétique humaine a identifié un polymorphisme de perte de fonction Trp64Arg dans le récepteur β3-adrénergique corrélé à l’obésité6. CL 316,243, un agoniste spécifique et puissant des récepteurs β3-adrénergiques, stimule la lipolyse du tissu adipeux et la libération de glycérol. L’évaluation de la réponse d’une souris au CL 316 243 peut fournir des informations précieuses sur le développement, l’amélioration et la compréhension de l’efficacité du composé.
Collectivement, ces tests peuvent être utilisés comme un dépistage initial des changements dans l’état métabolique lipidique des souris. Ils sont choisis pour l’accessibilité des instruments et des réactifs. Avec les résultats dérivés de ces tests, les chercheurs peuvent se faire une idée globale de la capacité métabolique de leurs animaux et décider d’approches plus sophistiquées et ciblées.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les trois tests décrits fonctionnent de manière robuste en laboratoire, avec quelques considérations critiques. Le jeûne nocturne est nécessaire pour déterminer les taux sériques de lipides à jeun et le test de tolérance intralipidique orale. Pour le test de tolérance intralipidique orale, il est essentiel de faire tourner le sang à température ambiante pour minimiser la formation d’une couche de graisse, en particulier aux points de temps de 1 et 2 heures; il est important de ne pas jeter cette couche de g…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail est soutenu par les National Institutes of Health (NIH), subvention R00-DK114498, et le Département de l’agriculture des États-Unis (USDA), subvention CRIS: 3092-51000-062 à Y. Z.
Materials
| 20% Intralipid | Sigma Aldrich | I141 | |
| BD Slip Tip Sterile Syringes 1ml | Shaotong | B07F1KRMYN | |
| CL 316,243 Hydrate | Sigma-Aldrich | C5976 | |
| Curved Feeding Needles (18 Gauge) | Kent Scientific | FNC-18-2-2 | |
| Free Glycerol Reagent | Sigma Aldrich | F6428 | |
| Glycerol Standard Solution | Sigma | G7793 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT A | Fujifilm Wako Diagnostics | 999-34691 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT B | Fujifilm Wako Diagnostics | 991-34891 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT A | Fujifilm Wako Diagnostics | 995-34791 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT B | Fujifilm Wako Diagnostics | 993-35191 | |
| Ketamine | Vedco | 50989-161-06 | |
| Matrix Plus Chemistry Reference Kit | Verichem | 9500 | |
| Micro Centrifuge Tubes | Fisher Scientific | 14-222-168 | |
| Microhematrocrit Capillary Tube, Not Heparanized | Fisher Scientific | 22-362-574 | |
| NEFA STANDARD SOLUTION | Fujifilm Wako Diagnostics | 276-76491 | |
| Phosphate Buffered Saline | Boston Bioproducts | BM-220 | |
| Thermo Scientific Triglycerides Reagent | Fisher Scientific | TR22421 | |
| Total Cholesterol Reagents | Thermo Scientifi | TR13421 | |
| Xylazine | Henry Schein | 11695-4022-1 |
Riferimenti
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