Vurderingen av magetømmingen i ikke-overvektige diabetikere mus Bruke en [¹³ C]-oktansyre Breath Test

Summary

Bestemmelse av gastrisk tømming med en ikke-invasiv [¹³ C]-oktansyre pusteprøve for sporing gastroparese i kvinnelige NOD LTJ mus.

Abstract

Magetømmingen studier på mus har vært begrenset av den manglende evne til å følge magetømmingen endringer i samme dyr siden de mest brukte teknikker krever dreping av dyrene og postmortem utvinning av måltidet ^1,2. Denne tilnærmingen forhindrer longitudinelle studier for å oppfatte endringer i ventrikkeltømming med alder og progresjon av sykdommen. De brukte ^[13 C]-oktansyre pusteprøve for mennesker ³ har blitt modifisert for bruk i mus ^4-6 og rotter ⁷ og vi tidligere viste at denne testen er pålitelig og reagerer på endringer i magetømmingen i narkotikatiltakene og under diabetessykdommen progresjon ^8. I denne videoen presentasjon prinsippet og praktisk gjennomføring av dette modifiserte testen er forklart. Som i forrige undersøkelse, er NOD LTJ mus brukt, en modell av type 1 diabetes ^9. En andel av disse mus utvikler symptomer på gastroparese, en komplikasjon av Diabetes karakterisert ved forsinket ventrikkeltømming uten mekanisk hindring av magen ^10.

Denne avhandlingen viser hvordan du kan trene musene for testing, hvordan å forberede testen måltid og få fire timers ventrikkeltømming data og hvordan å analysere datamaterialet. Den karbonisotopforholdet analysator brukt i denne undersøkelsen er egnet for automatiske prøvetaking av luftprøver fra opptil 12 mus samtidig. Denne teknikken gjør at langsgående oppfølging av magetømmingen fra større grupper av mus med diabetes eller andre langvarige sykdommer.

Introduction

Dette manuskriptet beskriver de tekniske og metodiske hensyn som er involvert i ikke-invasiv måling av magetømmingen i mus. Ved å følge protokollen beskrevet her, kan etterforskere pålitelig og reproduserbart følge endringer i ventrikkeltømming grunn for utvikling av sykdom, studere virkningen av farmakologiske midler på gastrisk tømming og følge responsen av magetømmingen til behandling av underliggende sykdommer eller defekter ^{6,8, 11,12.} I tidligere publikasjoner, anvendelsen av ¹³ C oktansyre pusten tester ble vist å være en nyttig måte å måle magetømmingen hos mennesker og dyr ^3,8. Dette dokumentet beskriver i detalj, de prosedyrer som er nødvendige for å oppnå pålitelige data over 6-8 måneder som er nødvendige for en longitudinell studie av magetømmingen i mus med diabetes. Fordelene med å følge denne protokollen i forhold til tidligere publiserte metoder er at de etterforsker kan være trygg på data obtained vil være pålitelig og reproduserbar. I tillegg, den automatiserte system for innsamling og analyse av gassprøver beskrevet her øker antall dyr som kan følges samtidig i en studie. Totalt sett er målet med denne artikkelen å identifisere de viktigste faktorene som opprettholder tilvenning av musene til test og som reduserer variasjon i oppnådde resultater.

For in vivo måling av magetømmingen, er mus fastet over natten og satt til transparente plast testkamre med konstant luftstrøm. Etter musene får habituated til rørene, utåndet baseline ¹³ CO ₂ nivåer bestemmes og luftstrøm justert tilsvarende. Neste, administrere vi et testmåltid bestående av eggeplomme blandet med ¹³ C-merket oktansyre. Fordi mus fastet og trent, de vanligvis spiser testen måltid innen 2 min. Den administrerte oktansyre ikke absorberes i magen, men vil bli tatt opp i tolvfingertarmen end vil bli metaboliseres i leveren til ¹³ CO _2, som er utgitt og pustet, noe som resulterer i en berikelse av ¹³ CO ₂ i luften. Luftprøver samles inn ved bestemmes tidsintervaller og analyseres av karbonisotopforholdet analysator. Det hastighetsbegrensende trinn i hele denne prosessen er magetømmingen og lunge utskillelse av ¹³ CO ₂ direkte korresponderer med magetømmingen av den merkede måltidet.

Figur 1. Skjematisk av magetømmingen apparat. Etter overnatting fasting, er mus plassert i gjennomsiktige kamre som tillater dem å bevege seg og slå seg fritt. Et innløpsrør tillater frisk og konstant luft innstrømning og et utløp fører til isotopen analysator for å måle ^13C-til-12C forholdet i utåndet pust. Kammeret har også en sentral port for levering av mat som inneholder ^{[13C]-oktansyre.}

Protocol

1. Opplæring og Tilvenning av mus Før analyse sette alle mus i testkamre for 2-4 timers med konstant luftstrøm for å tilvenne dem til testing forhold. Dette reduserer markant stressnivå som ellers forårsaker avvikende påvisning av forsinket ventrikkeltømming. Behandle mus på samme måte som om den magetømming eksperimentet utføres. Forbered eggeplomme (se videre) uten å legge oktansyre og mate 0,2 g til hver mus. Gjenta denne prosessen til musene er tilstrekkelig trent (vanligvis 2-3 gan…

Representative Results

En representant datasett fra tre forskjellige mus er vist i figur 2. Den svarte grafen representerer datapunktene fra en mus med normal ventrikkeltømming. Det viser den brøkdel av 13 C som er gjenfunnet i utåndet luft uttrykt som en prosentandel av den administrerte dosen per time uttrykt som en funksjon av tiden. Den blå kurven er fra en mus med en akselerert ventrikkeltømming med en T halv verdi på 40 min og den røde kurven er fra en mus med en forsinket gastrisk tømming med en T ha…

Discussion

Den beskrevne teknikk gjør heri for gjentatt og ikke-invasiv in vivo måling av faststoff gastrisk tømming hos mus. Dette systemet har den fordel at dyrene ikke er sikret i målekammeret, som tillater dem å bevege seg og rotere fritt. Siden dette er et ukjent miljø, musene fortsatt trenger å bli trent og tilvent de testkamre å hindre effekten av stress på mage tømming. Generelt, antar vi er de magetømming data pålitelig dersom intra-mus variasjon mellom påfølgende ventrikkeltømming tester er mindre…

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)