静脈内グルコース負荷試験とヒト以外の霊長類における代謝状態のキャラクタリゼーション
Summary
このプロトコルの目的は、非ヒト霊長類において血糖コントロールを評価し、健康の代謝異常にそれらの代謝状態を評価するために静脈内グルコース負荷試験（IVGTTs）を実行するための標準的な方法を提示することです。
Abstract
静脈内グルコース負荷試験（IVGTT）は、グルコース恒常性の特性評価において重要な役割を果たしています。摂食及び絶食状態の両方における血中グルコースレベルを含む血清生化学的プロフィール、HbA1c値、インスリンレベル、食事、身体組成、体重状態の病歴と一緒になった場合に、正常および異常な血糖コントロールの評価を行うことができます。 IVGTTの解釈はブドウ糖挑戦に関連して時間をかけてグルコースおよびインスリンレベルの変化の測定を介して行われます。考慮すべき重要なコンポーネントは次のとおりです：T0（グルコース注入の終わり）、最初の20分で急速なグルコースクリアランスの勾配由来のグルコースクリアランス率K（T20へのT1）、時間に関連して到達したピークグルコースおよびインスリンレベルグルコースベースライン、および曲線下面積（AUC）に戻ります。これらのIVGTT対策は健康トンからグルコース恒常性の移動に伴って特徴的な変化を表示しますOA病気の代謝状態5。ここで我々は、肥満代謝障害に、ヒトにおけるII型糖尿病（T2D）の最も関連性の高い動物モデルとIVGTTとリーン健康からこれらの動物の臨床プロファイルであるヒト以外の霊長類（アカゲザルとカニクイザルマカク）、の特徴を説明します、そして、T2D状態8、10、11。
Introduction
IVGTT日常異なる代謝状態5,7にヒトにおけるβ細胞機能を決定するために使用される便利な機能的アッセイである。T2Dの動物モデルでは、それは井戸から代謝性疾患の進行を示した動物を特徴づけるためのツールとして認識されています代謝異常、高血糖状態8、9に健康。T2Dの最も近い動物モデルは、アカゲザルとカニクイザルが顕著な例であるのヒト以外の霊長類（NHPsを）、で実証されています。これらの動物は自然に年齢や肥満の同じ危険因子は、ヒト10のようにその発生率に貢献してT2Dを開発しています。代謝異常疾患が11を進行するにつれてさらに、同様の疾患の進行およびアミロイド沈着を示す膵臓の病状があります。
ここでは、これらの動物における代謝状態の私達のコロニーの特性評価の一部としてNHPsをでIVGTTを実行する当社の標準的な方法について報告します。この方法は、かかる他の、より多くの時間とコストのかかる技術2に対して実行するのは簡単。 IVGTTは、迅速かつ頻繁に動物の大きなコロニーを特徴付けるために有用です。糖化ヘモグロビン（HbA1C値）、動物の食事と食物摂取の歴史、ならびにそれらのパーセント除脂肪体重と体脂肪のレベルを考慮に入れた場合、IVGTTは、顕性糖尿病6に向けて、動物の代謝状態および進行を特徴づけるため、通常は十分です、8。
HbA1C値は、3ヶ月前の6週間のグルコースレベルの信頼できる測定を提供する、赤血球の寿命の平均血糖レベルを表します。 IVGTTの絶食ベースライン血液サンプルから測定した場合、この値は、手順の間に数ヶ月の間に血糖コントロールにウィンドウを提供します。彼らの最後のIVGTT、その前の値よりもはるかに高いのHbA1c値が示すことになるので、動物は代謝異常から糖尿病に移行した場合その前の値に近い方のHbA1c値は、彼らはごく最近に移行したことを示すであろう、一方の移行は、彼らの最後のIVGTT後すぐに始まったこと。一般的には、アカゲザルでは、HbA1C値が6％より大きい値異常と考えられ、血糖コントロール不良10、23を示しています。
血糖レベルは、全体として、動物の行動や一般的な健康の文脈の中で解釈されるべきです。糖尿病マカク – 展示過食症、多飲、および多尿 – 人間のように。動物のグループハウジングは、これらの指標の測定と代謝異常や糖尿病のサルのために必要な個々のケアに重要な課題を提供します。我々は単独より個人ケアを提供することができるようにするために、動物を収容するお勧めし、より容易にサルの健康行動マーカー8を監視します。さらに、糖尿病のマカクは増加した（体重減少、ならびに上昇した脂質プロフィールを示すであろうコレステロール、高トリグリセリド血症）および血清化学の乱れミネラル代謝。それをこれらの臓器への損傷は、しばしば代謝障害/糖尿病を進めるの合併症であるとして、血清化学で肝臓と腎臓機能のマーカーを測定することが重要であり、血糖、脂質、ミネラル不均衡9の同時決定することができ、11、18、24 。
この方法を使用する場合は、サルの寿命を介して複数の、頻繁な特徴付けから生成された歴史的な値は特に価値があります。このようなグルコースクランプまたは段階的なグルコース注入（GGI）などの他の手順は、完全に動物の健康状態を評価するために必要とされている場合は、その履歴が利用できない場合、それは初期特性時に一般的です。ベースラインが確立された後、しかし、3ヶ月ごとの周波数の繰り返しIVGTTsは、動物の進行状況を追跡するのに通常は十分です。動物は全体の複数の研究に登録されている場合、このことは特に重要です暦年では、それらの代謝状態に基づきます。自分の健康は、一度に年間は比較的安定したままかもしれないが、動物の代謝状態が悪化したときに、インスリン抵抗性と耐糖能異常の劇的な増加は、非常に急速に発生する可能性があります。 HbA1c値は、3ヶ月間隔でスケジュールされた手順の間、動物の健康状態の低下や改善のいくつかの補間を可能にします。この理由から、この方法は、それらの天然の寿命に亘って複数、縦研究に使用される動物を特徴づけるために理想的です。
Protocol
Representative Results
Discussion
IVGTTアッセイから、空腹時血糖およびインスリンレベルが達成される。体重5、12、13に基づいて単一のブドウ糖注入によるグルコース刺激インスリン放出の能力を評価し、それは動物の能力を評価することを可能にしますインスリンを放出し、ベースラインに向かって上昇したグルコースレベルを返します。これは正常なグルコースおよびインスリンレベル健常対照、正常血糖と高イ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、DHMRI CLAS動物ケアスタッフの強い支持を認めるファシリティマネージャー氏ダニエル・ペラルタと獣医師、博士Glicerioイグナシオ、DVM MRCVSに出席したいと思います。
Materials
| Allegra X-15R Centrifuge | plasma: 4C @3000 rpm for 10 min | ||
| Sorvall ST16R Centrifuge | serum: 22C @3000 rpm for 10 min | ||
| Thermo Scientific -86C Freezer, Forma 88000 Series | Model: 88500A | ||
| Dextrose 50% (D50) | Webster | 07-8008986 | I.V. glucose infusate |
| 3mL Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | serial blood draws | |
| 5ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | heparinized saline flush | |
| 10mL Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | delivery of I.V. D50 | |
| Gauze sponges 2×2 | Midwest Veterinary Suppy | 366.23000.4 | Used Dry, w/ %70 Alcohol, and 2% Chlorohex Solution |
| 4 ml serum separator tubes | Midwest Veterinary Supply | 366.45000.4 | blood collection tube for superchem panel |
| K2EDTA, 2mL | VWR | 95057-239 | blood collection tubes |
| Aprotinin, 100mg | Sigma | A1153-100MG | blood collection tube protease additive |
| 22g x 1" Catheters | Midwest Veterinary Suppy | 193.75250.2 | I.V. catheter |
| Injection Plug W/ Cap | Midwest Veterinary Suppy | 001.11500.2 | %50 dextrose infusion port |
| Porus Tape, 1/2" x 10yd | Midwest Veterinary Suppy | 001.85000.2 | maintain adherance of catheters and hep. Locks |
| Chlorhexidine Solution 2% | Midwest Veterinary Suppy | 193.08855.3 | prep catheter site |
| 70% Ethanol | VWR | 71001-654 | prep catheter site |
| tourniquet | Webster | 07-8003432 | |
| 3 way stopcock | Midwest Veterinary Supply | 366.28510.4 | hep. lock |
| 37" extension set | Webster | 07-8454200 | hep. lock |
| Exel 50-60cc LL Syringes | Midwest Veterinary Suppy | 001.12250.2 | Heparinized saline flush |
| 250 ml bag 0.9% saline | Webster | 07-8365593 | flush |
| 1,000 U Heparin, 10 ml | Webster | 07-883-4916 | |
| Ketamine, (Ketaset) 100mg/mL | Fort Dodge | (AV ordered) | |
| Precision Xtra glucose test strips 50/bx | Abbott (American Diabetes Wholesale) | 9381599728K7 | test baseline/ T3 blood glucose levels |
| Masimo Rad 57 | DRE | 6052057V | pulse-oximeter |
| Pavia rectal thermometer | Patterson | 07-8391335 | |
| Precision Xtra Glucometer | Abbott | 9381599728K7 | Handheld glucometer |
References
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