Bedömning av magtömning i icke-feta diabetiska möss Använda en [¹³ C]-oktansyra utandningstest

Summary

Fastställande av magsäckstömning med en icke-invasiv [¹³ C]-oktansyra utandningstest för att spåra gastropares hos kvinnliga NOD LTJ möss.

Abstract

Magtömning studier på möss har begränsats av oförmågan att följa magtömning förändringar i samma djur eftersom de vanligaste teknikerna kräver dödande av djur och döden återvinning av måltiden ^1,2. Detta tillvägagångssätt förhindrar longitudinella studier för att bestämma förändringar i gastrisk tömning med ålder och progression av sjukdomen. Den vanligaste ^[13 C]-oktansyra utandningstest för människor ³ har ändrats för att användas i möss ^4-6 och råttor ⁷ och vi tidigare visat att detta test är pålitlig och lyhörd för förändringar i gastrisk tömning som svar på droger och under diabetisk sjukdomsprogression ^8. I denna video presenteras principen och det praktiska genomförandet av denna modifierade test förklaras. Liksom i den tidigare studien är NOD LTJ-möss används en modell av typ 1-diabetes ^9. En del av dessa möss utvecklar symtomen på gastropares, en komplikation av diabetes kännetecknas av fördröjd magsäckstömning utan mekanisk obstruktion av magen ^10.

Detta dokument visar hur man tränar mössen för testning, hur du förbereder testmåltid och få 4 tim magtömning data och hur att analysera erhållna data. Den kolisotop analysatorn som används i föreliggande studie är lämplig för automatisk provtagning av luftprover från upp till 12 möss samtidigt. Denna teknik möjliggör den längsgående uppföljning av gastrisk tömning från större grupper av möss med diabetes eller andra långvariga sjukdomar.

Introduction

Detta manuskript beskriver de tekniska och metodologiska överväganden är inblandade i icke-invasiv mätning av magsäckstömning hos möss. Genom att följa det protokoll som beskrivs här, kan utredarna tillförlitligt och reproducerbart följa förändringar i gastrisk tömning på grund av utvecklingen av sjukdomen, studera effekterna av farmakologiska medel på magtömning och följa svar magsäckstömning för behandling av underliggande sjukdom eller defekter ^{6,8, 11,12.} I tidigare publikationer, oktansyra utandningsprov tillämpningen av ¹³ C visade sig vara ett användbart sätt att mäta magtömning hos människor och djur ^3,8. Detta dokument beskriver i detalj de förfaranden som krävs för att få tillförlitliga data över 6 till 8 månader krävs för en longitudinell studie av gastrisk tömning hos möss med diabetes. Fördelarna med att följa detta protokoll jämfört med tidigare publicerade metoder är att utredaren kan vara säker data obtained kommer att vara pålitlig och reproducerbar. Dessutom, beskrivs det automatiserade systemet för insamling och analys gasproverna här ökar antalet djur som kan följas samtidigt i en studie. Sammantaget är målet för denna uppsats att identifiera de viktigaste faktorerna som upprätthåller tillvänjning av mössen på prov och som minskar variabiliteten i resultaten.

För in vivo mätning av ventrikeltömning, möss fastade över natten och sätta i den genomskinliga plasten testning kammare med konstant luftflöde. Efter att mössen blir vana vid rören, utandad baslinjen ¹³ CO ₂ nivåer bestäms och luftflöde anpassas därefter. Därefter administrera vi en testmåltid bestående av äggula blandades med ¹³ C-märkt oktansyra. Eftersom mössen fastat och utbildade, de äter i allmänhet testmåltid inom 2 minuter. Den administrerade oktansyra absorberas inte i magsäcken, men kommer att tas upp i tolvfingertarmen ettd kommer att få metaboliseras i levern till ¹³ CO _2, som frigörs och utandas, vilket resulterar i en anrikning av ¹³ CO ₂ i den omgivande luften. Luftprover uppsamlas vid bestämda tidsintervall och analyseras av kolisotop analysatorn. Det hastighetsbegränsande steget i hela denna process är magtömning och pulmonell utsöndringen av ¹³ CO ₂ direkt motsvarar gastrisk tömning av märkta måltiden.

Figur 1. Schematisk av magtömning apparat. Efter fasta över natten, möss placerade i genomskinliga kammare ger dem möjlighet att flytta och rotera fritt. Ett inloppsrör ger frisk och konstant luft inflöde och ett utlopp leder till isotop analysatorn för att mäta ^{13 C-till-12}C-förhållande i utandningsluften. Kammaren har också en central öppning för leverans av livsmedel innehållande ^[13 C]-oktansyra.

Protocol

1. Utbildning och Tillvänjning av möss Före analys, lägga alla möss i tester kammare för 2-4 timmar med konstant luftflöde för att vänja dem till testförhållanden. Detta minskar markant stress som annars kan orsaka avvikande detektering av fördröjd magtömning. Behandla mössen på samma sätt som om den magtömning experimentet kördes. Förbered äggula (se vidare) utan tillsats oktansyra och mata 0,2 g till varje mus. Upprepa denna process tills mössen är tillräckligt utbildade (v…

Representative Results

Ett representativt uppgifter som från tre olika möss visas i figur 2. Den svarta kurvan representerar datapunkter från en mus med normal magtömning. Den visar fraktionen av 13 C som återvinns i utandningsluften uttryckt som en procentandel av den administrerade dosen per timme uttryckt som en funktion av tiden. Den blå kurvan är från en mus med en accelererad gastrisk tömning med en T halv värde av 40 min och den röda kurvan är från en mus med en fördröjd gastrisk tömning med …

Discussion

Den beskrivna tekniken medger häri för upprepad och icke-invasiv in vivo-mätning av fast magsäckstömning hos möss. Detta system har fördelen att djuren inte hålls fast i mätkammaren, så att de flytta och rotera fritt. Eftersom detta är en obekant miljö, mössen fortfarande behöver utbildas och vana vid de tester kammare för att förhindra effekterna av stress på magtömningen. I allmänhet antar vi magtömning data är tillförlitlig om intra-mus variabilitet mellan konsekutiva magtömning tester…

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)