הערכה של ריקון קיבה בעכברים סוכרתיים ללא שימוש בשמנים [¹³ C]-octanoic בדיקת נשימת חומצה

Summary

קביעת ריקון קיבה עם לא פולשנית [¹³ C]-octanoic בדיקת נשימת חומצה לgastroparesis מעקב בעכברי NOD LtJ נשיים.

Abstract

מחקרי ריקון קיבה בעכברים היו מוגבלים על ידי חוסר היכולת לעקוב אחר שינויי ריקון קיבה באותה בעלי החיים מאז הטכניקות הנפוצות ביותר דורשות הרג של בעלי החיים וההתאוששות שלאחר מוות של ^1,2 ארוחה. גישה זו מונעת מחקרים ארוכים טווח על מנת לקבוע שינויים בהתרוקנות קיבה עם גיל והתפתחות המחלה. שימוש נפוץ ^[13 C]-octanoic בדיקת נשימת חומצה לבני אדם ³ כבר שונה לשימוש בעכברים וחולדות ^{4-6 7} והראינו בעבר כי המבחן הזה הוא אמין ומגיב לשינויים בהתרוקנות קיבה בתגובה לתרופות ובמהלך התקדמות מחלה סוכרתית ^8. במצגת וידאו זה העיקרון והיישום מעשי של מבחן שונה זה הסביר. כמו במחקר הקודם, עכברי NOD LtJ משמשים, מודל מהסוג 1 ⁹ סוכרת. חלקם של עכברים אלו מפתחים תסמינים של gastroparesis, סיבוך של diabetes מאופיין על ידי עיכוב בהתרוקנות קיבה ללא חסימה מכאנית של הקיבה ^10.

מסמך זה מדגים כיצד לאמן את העכברים לבדיקה, כיצד להכין את ארוחת מבחן ולקבל נתוני 4 hr קיבה מרוקנת וכיצד לנתח את הנתונים שהתקבלו. מנתח איזוטופ פחמן השתמש במחקר הנוכחי הוא מתאים לדגימה האוטומטית של דגימות אוויר מהמרחק של עד 12 עכברים באותו הזמן. טכניקה זו מאפשרת אורך מעקב של ריקון קיבה מקבוצות גדולות של עכברים הסובלים מסוכרת או מחלות אחרות כבר שנים רבות.

Introduction

כתב יד זה מתאר את השיקולים הטכניים ומתודולוגי מעורבים במדידה לא פולשנית של ריקון קיבה בעכברים. על ידי ביצוע הפרוטוקול מתואר כאן, חוקרים יכולים לעקוב באופן מהימן וreproducibly שינויים בקיבה מרוקנת בשל התפתחות המחלה, ללמוד את ההשפעה של סוכנים תרופתיים בהתרוקנות קיבה ובצע את התגובה של ריקון קיבה לטיפול במחלות או מומי ^{6,8 בסיסיות, 11,12.} בפרסומים קודמים, היישום של ¹³ C מבחני נשימה octanoic חומצה הוצג להיות דרך יעילה למדידת ריקון קיבה בבני אדם ובעלי חי ^3,8. מאמר זה מתאר בפירוט, לצעדים הדרושים כדי להשיג נתונים אמינים על 6-8 חודשים דרושים למחקר אורך של ריקון קיבה בעכברים עם סוכרת. היתרונות של ביצוע פרוטוקול זה בהשוואה לשיטות שפורסמו בעבר הם שהחוקר יכול להיות סמוך ובטוח הנתונים obtaineד יהיה אמין ושחזור. בנוסף, המערכת האוטומטית לאיסוף והניתוח של דגימות הגז שתוארה כאן מגדיל את מספר בעלי החיים שניתן בעקבותיו זמנית במחקר. בסך הכל, המטרה של מאמר זה היא לזהות את גורמי המפתח ששומרים התרגלות של העכברים לבדיקה וכי הפחתת שונות בתוצאות שהתקבלו.

למדידה בvivo של ריקון קיבה, עכברים הם צמים לילה והכניסו לתוך תאי בדיקת הפלסטיק השקופים עם זרימת אוויר קבועה. לאחר שהעכברים מקבלים מורגלים לחצוצרות, נקודת פתיחת נשף ¹³ CO ₂ רמות נחושות וזרימת אוויר בהתאם. בשלב בא, ואנחנו נותנים ארוחת מבחן המורכב מחלמון ביצה מעורבבת עם octanoic ¹³ חומצה ג שכותרתו. מאחר שהעכברים הם צמו ומאומנים, הם בדרך כלל אוכלים את ארוחת מבחן בתוך 2 דקות. octanoic החומצה מנוהלת לא נספגה בבטן, אבל תילקח בתריסריוןד יקבל חילוף חומרים בכבד ^ל13 CO _2, אשר שוחרר ונשף, וכתוצאה מהעשרה של ¹³ CO ₂ באוויר שמסביב. דגימות אוויר נאספות במרווחי זמן שנקבעו והם נותחו על ידי מנתח איזוטופ פחמן. צעד שער ההגבלה בכל התהליך הזה הוא ריקון קיבה ואת הפרשת הריאה של ¹³ CO ₂ ישירות מתכתב עם ריקון קיבה של הארוחה המסומנת.

איור 1. סכמטי של מנגנון ריקון קיבה. לאחר צום בן לילה, עכברים ממוקמים בתאים שקופים המאפשרים להם לנוע ולהפוך באופן חופשי. צינור יניקה מאפשר זרימת אוויר צחה ומתמדת ושקע מוביל למנתח איזוטופ למדוד ¹³ C-ל- ¹²יחס C בנשיפה. הקאמרי יש גם יציאה מרכזית למשלוח של מזון המכיל ^[13 C]-octanoic חומצה.

Protocol

1. הדרכה והרגלה של העכברים לפני הניתוח, שם את כל העכברים בתאי הבדיקה עבור 2-4 שעות עם זרימת אוויר קבועה כדי להרגיל אותם לתנאי הבדיקה. זה משמעותי מפחית את רמות לחץ שעלול לגרום לזיהוי חריג של עיכוב בהתרוקנות קיבה. פנק את הע?…

Representative Results

נתונים יציגים נקבעו משלושה עכברים שונים מוצגים באיור 2. הגרף השחור מייצג את נקודתי נתונים מעכבר עם התרוקנות קיבה תקינה. זה מראה את החלק היחסי של 13 C שהוא התאושש באוויר הננשף המבוטאים כאחוז של המינון מנוהל לשעה הביע כפונקציה של זמן. העקומה הכחולה היא מעכ?…

Discussion

הטכניקה המתוארת כאן מאפשרת חוזר ובלתי פולשנית למדידת vivo של ריקון קיבה המוצקה בעכברים. במערכת זו יש יתרון בכך שבעלי החיים אינם מרוסנים בתא המדידה, המאפשרת להם לנוע בחופשיות ולהפוך. מכיוון שזו סביבה לא מוכרת, העכברים עדיין צריכים להיות מאומנים ומורגל לתאי הבדיקות…

Materials

NAME	COMPANY	CAT NUMBER	COMMENTS
A source of constant air-supply, flow as well as composition	central air supply in the research facility
130 ml sampling chamber that has air inlet, air outlet, and food administration opening Plastic tubes for air supply	In-house built
Octanoic acid	Cambridge isotope laboratories (Andover, MA)	CLM-293-1
To prepare the egg meal: small beaker 50 ml plastic tube Bunsen burner egg spatula	Any supplier		Try to be consistent with the egg supplier since the nutritional content and palatability of the eggs can affect ingestion and gastric emptying of the meal
Carbon dioxide isotope analyzer	Los Gatos Research Inc. (Mountain View, CA)