Summary

تقييم إفراغ المعدة في الفئران من السكري غير البدناء باستخدام [<sup> 13</sup> C]-الأوكتانويك اختبار التنفس حمض

Published: March 23, 2013
doi:

Summary

تحديد إفراغ المعدة مع الغازية غير [<sup> 13</sup> C]-الأوكتانويك حمض اختبار التنفس لتتبع خزل المعدة في الفئران الإناث NOD LtJ.

Abstract

واقتصرت الدراسات المعدة في الفئران عن طريق إفراغ عدم القدرة على تتبع التغيرات إفراغ المعدة في نفس الحيوان منذ أكثر التقنيات استخداما تتطلب قتل الحيوانات والانتعاش بعد الوفاة من 1،2 جبة. يمنع هذا النهج الدراسات الطولية لتحديد التغيرات في إفراغ المعدة مع التقدم في السن وتطور المرض. ويشيع استخدام [13 C]-الأوكتانويك تم تعديل حمض اختبار التنفس للبشر 3 للاستخدام في الفئران الفئران 4-6 و 7 و أظهرنا سابقا أن هذا الاختبار هو موثوق بها وتستجيب للتغيرات في إفراغ المعدة في الاستجابة للأدوية وخلال تطور المرض السكري 8. في هذا الفيديو عرض وشرح المبدأ والتطبيق العملي لهذا الاختبار تم تعديلها. كما هو الحال في الدراسة السابقة، يتم استخدام NOD الفئران LtJ، وهذا نموذج من مرض السكري نوع 1 9. وهناك نسبة من هذه الفئران أعراض تطوير خزل المعدة، ومضاعفات diabetتتميز ES من تأخر إفراغ المعدة دون عرقلة الميكانيكية المعدة 10.

هذه الورقة يوضح كيفية تدريب الفئران لاختبار، وكيفية إعداد وجبة الاختبار والحصول على البيانات المعدة 4 ساعات تفريغ وكيفية تحليل البيانات التي تم الحصول عليها. محلل نظائر الكربون المستخدمة في هذه الدراسة مناسبة لأخذ العينات التلقائي للعينات الهواء من الفئران تصل إلى 12 في نفس الوقت. هذه التقنية تسمح للالطولية متابعة إفراغ المعدة من أكبر مجموعات من الفئران المصابين بداء السكري أو غيره من الأمراض طويلة الأمد.

Introduction

يصف هذا المخطوط الاعتبارات التقنية والمنهجية المشاركة في غير الغازية قياس إفراغ المعدة في الفئران. باتباع بروتوكول الموصوفة هنا، يمكن المحققين موثوق وبتكاثر متابعة التغيرات في المعدة إفراغ بسبب تطور المرض، ودراسة تأثير العوامل الدوائية على إفراغ المعدة واتبع رد إفراغ المعدة لعلاج الأمراض أو العيوب الكامنة 6،8، 11،12. في المنشورات السابقة، وتطبيق 13 C وأظهرت الاختبارات التنفس حمض octanoic ليكون وسيلة مفيدة لقياس إفراغ المعدة في الإنسان والحيوان 3،8. وتصف هذه الورقة بالتفصيل، الإجراءات اللازمة للحصول على بيانات موثوق بها على مدى 8 6 إلى اللازمة لإجراء دراسة طولية من إفراغ المعدة في الفئران المصابين بداء السكري أشهر. مزايا هذا البروتوكول بعد بالمقارنة مع الأساليب التي تم نشرها مسبقا هي التي يمكن أكدت للمحقق obtaine البياناتسوف تكون موثوقة ود استنساخه. وبالإضافة إلى ذلك، فإن النظام الآلي لجمع وتحليل عينات الغاز الموصوفة هنا يزيد من عدد الحيوانات التي يمكن اتباعها في وقت واحد في الدراسة. وعموما، فإن الهدف من هذه الورقة هو تحديد العوامل الرئيسية التي تحافظ على التعود من الفئران لاختبار والتي تقلل من التباين في النتائج التي تم الحصول عليها.

لفي قياس الجسم الحي من إفراغ المعدة، وصام بين عشية وضحاها الفئران ووضعها في غرف اختبار تدفق الهواء مع بلاستيكية شفافة ثابتة. بعد الحصول على اعتادوا على الفئران إلى أنابيب، خط الأساس الزفير 13 CO يتم تحديد 2 مستويات تدفق الهواء وتعديلها وفقا لذلك. المقبل، ونحن إدارة وجبة تتكون من اختبار صفار البيض مختلطة مع 13 حمض octanoic C-المسمى. لأن الفئران صام وتدريبهم، وأنهم يأكلون وجبة الاختبار عموما داخل 2 دقيقة. لا يمتص في إدارة حمض octanoic في المعدة ولكن سيتم تناولها في الاثني عشر علىسوف تحصل على استقلاب في الكبد د إلى 13 CO الذي صدر والزفير، مما أسفر عن تخصيب من 13 CO 2 في الهواء المحيط. يتم جمع عينات من الهواء في فترات زمنية محددة ويتم تحليلها من قبل محلل الكربون النظير. معدل منظم للخطوة في هذه العملية كلها هو إفراغ المعدة وإفراز الرئوي من 13 CO 2 يتوافق مباشرة مع إفراغ المعدة من وجبة المسمى.

الشكل 1
الشكل 1. التخطيطي لجهاز إفراغ المعدة. بعد الصيام بين عشية وضحاها، وضعت الفئران في غرف شفافة تسمح لهم بالانتقال وتحويل بحرية. مدخل أنبوب يسمح الطازجة ومستمر تدفق الهواء ومنفذا يؤدي إلى محلل لقياس النظائر 13 C-إلى-12الزفير C نسبة في التنفس. الدائرة لديها أيضا ميناء مركزي لتسليم الأغذية التي تحتوي على [13 C]-الأوكتانويك الحمض.

Protocol

1. التدريب والتعويد من الفئران قبل التحليل، ووضع كل الفئران في غرف اختبار لمدة 2-4 ساعة مع تدفق الهواء المستمر من أجل روض لهم الظروف الاختبار. هذا يقلل بشكل ملحوظ من مستويات التوتر التي قد تسبب خلاف ذلك الكشف الشاذة من ت?…

Representative Results

ويرد ممثل تعيين البيانات من ثلاثة الفئران مختلفة في الشكل 2. الرسم البياني الأسود يمثل نقطة البيانات من الماوس العادي مع إفراغ المعدة. ويعرض جزء من 13 C التي يتم استردادها في الهواء الزفير معبرا عنها كنسبة مئوية من الجرعة المعطاة للساعة الواحدة أعرب بوص?…

Discussion

هذه التقنية تسمح صفها هنا للالمتكررة وغير الغازية في قياس الجسم الحي من إفراغ المعدة الصلبة في الفئران. هذا النظام له ميزة أنه لا تقييد الحيوانات في غرفة القياس، والسماح لهم للتحرك وتحويل بحرية. حيث أن هذه هي بيئة غير مألوفة، والفئران لا تزال بحاجة إلى تدري?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وجاء هذا المنشور الفيديو ممكن عن طريق تمويل من المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى (جوائز كبيرة) ل"البيولوجيا المرضية للنظام المعوية" مشروع برنامج منح DK 68055. وأيد كريستوفر T. Creedon من برنامج روشستر العامة توجيهي المدارس.

نشكر السيد غاري ستولتز للمساعدة التقنية، والسيدة كريستي Zodrow للمساعدة السكرتارية والدكتور دوغلاس من باير لوس قطط البحوث، وشركة (ماونتن فيو، كاليفورنيا).

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)

References

  1. Yeung, C. K., McCurrie, J. R. A simple method to investigate the inhibitory effects of drugs on gastric emptying in the mouse in vivo. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 45, 235-240 (2001).
  2. Osinski, M. A., Seifert, T. R., Cox, B. F., Gintant, G. A. An improved method of evaluation of drug-evoked changes in gastric emptying in mice. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 47, 115-120 (2002).
  3. Ghoos, Y. F., et al. Measurement of gastric emptying rate of solids by means of a carbon-labeled octanoic acid breath test. Gastroenterology. 104, 1640-1647 (1993).
  4. Symonds, E., Butler, R., Omari, T. Noninvasive breath tests can detect alterations in gastric emptying in the mouse. Eur. J. Clin. Invest. 32, 341-344 (2002).
  5. Symonds, E. L., Butler, R. N., Omari, T. I. Assessment of gastric emptying in the mouse using the [13C]-octanoic acid breath test. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 27, 671-675 (2000).
  6. Verhulst, P. J. Role of ghrelin in the relationship between hyperphagia and accelerated gastric emptying in diabetic mice. Gastroenterology. 135, 1267-1276 (2008).
  7. Schoonjans, R., et al. The 13C-octanoic acid breath test: validation of a new noninvasive method of measuring gastric emptying in rats. Neurogastroenterol. Motil. 14, 287-293 (2002).
  8. Choi, K. M., et al. Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293, 1039-1045 (2007).
  9. Atkinson, M. A., Leiter, E. H. The NOD mouse model of type 1 diabetes: as good as it gets?. Nat. Med. 5, 601-604 (1999).
  10. Camilleri, M. Clinical practice. Diabetic gastroparesis. N. Engl. J. Med. 356, 820-829 (2007).
  11. Choi, K. M., et al. Heme oxygenase-1 protects interstitial cells of Cajal from oxidative stress and reverses diabetic gastroparesis. Gastroenterology. 135, 2055-2064 (2008).
  12. Kashyap, P. C., et al. Carbon monoxide reverses diabetic gastroparesis in NOD mice. Am. J. Physiol. GI. G298, G1013-G1019 (2010).

Play Video

Cite This Article
Creedon, C. T., Verhulst, P., Choi, K. M., Mason, J. E., Linden, D. R., Szurszewski, J. H., Gibbons, S. J., Farrugia, G. Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test. J. Vis. Exp. (73), e50301, doi:10.3791/50301 (2013).

View Video