कारोठ निकायों में लेप्टिन सिग्नलिंग की जांच करने के लिए प्रायोगिक दृष्टिकोण और श्वास के नियंत्रण पर इसके प्रभाव
Summary
हमारा अध्ययन हाइपोक्सि वेंटीलेटरी प्रतिक्रिया (एचवीआर) पर कैरोटीड बॉडी (सीबी) में लेप्टिन सिग्नलिंग के प्रभाव पर केंद्रित है। हमने सीबी डेनेरवाटियन और सीबी में लेप्टिन रिसेप्टर के ओवरएक्सप्रेशन के बाद एचवीआर को मापने वाले ‘फंक्शन के नुकसान’ प्रयोगों का प्रदर्शन किया।
Abstract
एक एडिपोसाइट-उत्पादित हार्मोन लेप्टिन एक शक्तिशाली श्वसन उत्तेजक है, जो मोटापे में श्वसन समारोह की रक्षा में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। ग्रीवा निकायों (सीबी), परिधीय hypoxic संवेदनशीलता का एक प्रमुख अंग, लेप्टिन रिसेप्टर के लंबे कार्यात्मक आइसोफॉर्म व्यक्त (LepRख) लेकिन सांस लेने के नियंत्रण में लेप्टिन संकेतन की भूमिका पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। हम पहले और आधार रेखा पर लेप्टिन जलसेक के बाद और सीबी denervation के बाद C57BL/6J चूहों में hypoxic वेंटीलेटर प्रतिक्रिया (HVR) (1) की जांच की; (2) लेपरबीमें कमी मोटापे से ग्रस्त db/db चूहों आधार रेखा पर और CBs में LepRबी overexpression के बाद. C57BL/6J चूहों में, लेप्टिन ने एचवीआर में वृद्धि की और एचवीआर पर लेप्टिन के प्रभाव को सीबी डेनरवटन द्वारा समाप्त कर दिया गया। db/db चूहों में, सीबी में LepRबी अभिव्यक्ति HVR संवर्धित. इसलिए, हम निष्कर्ष है कि leptin सीबी में कार्य करता है hypoxia के लिए प्रतिक्रियाओं में वृद्धि.
Introduction
एक एडिपोसाइट का उत्पादन हार्मोन लेप्टिन भोजन के सेवन को दबाने और चयापचय दर बढ़ाने के लिए हाइपोथैलेमस में कार्य करता है। हमारी प्रयोगशाला में प्रदर्शन कियाअध्ययन 1,2 और अन्य जांचकर्ताओं द्वारा3,4 से पता चला कि leptin hypercapnic वेंटीलेटर प्रतिक्रिया बढ़ जाती है (HVR) leptin में मोटापा hypoventilation को रोकने मोटापा कम है. तथापि, अधिकांश मोटापे से ग्रस्त व्यक्तियों में उच्च प्लाज्मा लेप्टिन स्तर होते हैं और हार्मोन5,6,7,8के चयापचय और श्वसन प्रभावों के प्रति प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं . लेप्टिन के लिए प्रतिरोध बहुकारक है, लेकिन लेप्टिन के लिए रक्त मस्तिष्क बाधा (बीबीबी) की सीमित पारगम्यता एक प्रमुख भूमिका निभाता है। हम प्रस्ताव है कि लेप्टिन परिधीय hypoxic संवेदनशीलता का एक प्रमुख अंग में BBB के नीचे कार्य करता है, carotid निकायों (सीबी), मोटापे से ग्रस्त व्यक्तियों में सांस लेने की रक्षा के लिए. सीबी एलप्टिन रिसेप्टर, लेप्आरखके लंबे कार्यात्मक समरूप को व्यक्त करता है, लेकिन लेप्टिन के श्वसन प्रभाव में सीबी की भूमिका पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं की गई है9,10.
हमारी विधि का लक्ष्य HVR पर सीबी में लेप्टिन संकेतन के प्रभाव की जांच करने के लिए किया गया था। हमारा तर्क प्रदर्शन करने के लिए किया गया था (क) कार्य प्रयोगों की हानि बरकरार carotid निकायों और denervated carotid निकायों HVR माप के बाद के साथ चूहों में leptin infusing; (ख) डीबी/डी बी चूहों में एलईपीआरखकी कमी वाले कार्य प्रयोगों का लाभ, जिसमें हमने एचवीआर को आधार रेखा पर और लेपआरख की अभिव्यक्ति के बाद विशेष रूप से सीबी में मापा। हमारी तकनीक का लाभ यह था कि हम नींद और जागना के दौरान अनियंत्रित unanesthetized चूहों में हमारे सभी प्रयोगों का प्रदर्शन किया. पिछले जांचकर्ताओं ने या तो संज्ञाहरण9 के तहत अपने प्रयोगों का प्रदर्शन किया या नींद10के दौरान लेप्टिन के प्रभाव को मापता नहीं था . इसके अलावा, हमारे अध्ययन के ऊपर वर्णित सीबी में चयनात्मक LepRबी अभिव्यक्ति के साथ समारोह दृष्टिकोण का एक अनूठा लाभ का उपयोग करने के लिए पहली बार है।
व्यापक संदर्भ में, हमारे दृष्टिकोण अन्य सीबी में व्यक्त रिसेप्टर्स और hypoxic संवेदनशीलता में उनकी भूमिका के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है. जांचकर्ताओं ब्याज की एक रिसेप्टर के लिए एक ligand infuse और आधार रेखा पर और सीबी denervation के बाद HVR उपाय कर सकते हैं. एक पूरक दृष्टिकोण के रूप में, ब्याज की एक रिसेप्टर सीबी और HVR माप में overexpressed किया जा सकता है पहले और overexpression के बाद हमारी इस पांडुलिपि में वर्णित प्रौद्योगिकी का उपयोग कर.
Protocol
Representative Results
Discussion
हमारे अध्ययन का मुख्य ध्यान सीबी में लेप्टिन संकेतन के श्वसन प्रभाव की जांच करने के लिए किया गया था। एक मशीनी फैशन में लेप्टिन की भूमिका का आकलन करने के लिए कई प्रोटोकॉल विकसित किए गए हैं। सबसे पहले, HVR क?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
R01HL138932, RO1HL133100, RO1HL128970, AHACDA34700025
Materials
| 1ml Insulin Syringes | BD Biosciences | 309311 | |
| 1x PBS (pH 7.4) | Gibco | 10010-023 | 500 ml |
| Ad-Lacz | Dr. Christopher Rhodes (University of Chicago) | 1×1010 pfu/ml | |
| Ad-LepRb-GFP | Vector Biolabs | ADV-263380 | 2-5×1010 pfu/ml |
| Anesthetic cart | Atlantic Biomedical | ||
| Betadine | Purdue Products Ltd. | 12496-0757-5 | |
| Buprenorphine (Buprenex) | Reckitt Benckiser Healthcare Ltd. | 12496-0757-5 | 0.3mg/ml |
| C57Bl/6J | Jackson laboratory | 000664 | Mice Strain |
| Cotton Gauze Sponges | Fisherbrand | 22-362-178 | |
| db/db | Jackson laboratory | 000697 | Mice Strain |
| Ethanol | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
| Isoflurane | Vetone | 502017 | |
| Lab Chart | Data Science International (DSI) | Software | |
| Matrigel Matrix | BD Biosciences | 356234 | |
| Micro Spring Scissors | World Precision Instruments (WPI) | 14124 | |
| Mouse Ox Plus | STARR Life Sciences Corp. | Software | |
| Mouse Ox Plus Collar Sensor | STARR Life Sciences Corp. | 015022-2 | Medium Collar Clip Special 7” |
| Mouse Whole Body Plethysmography Chamber | Data Science International (DSI) | PLY3211 | |
| Ohio Care Plus Incubator | Ohmeda | HCHD000173 | |
| Operating Scissors | World Precision Instruments (WPI) | 501753-G | Straight |
| Osmotic Pump | Alzet | 1003D | 1ul per hour, 3 days |
| Phenol | Sigma-Aldrich | P4557 | |
| Recombinant Mouse Leptin protein | R&D systems | 498-OB-05M | 5mg |
| Saline | RICCA Chemical | 7210-16 | 0.9% Sodium Chloride |
| Sterile Surgical Suture | DemeTech | DT-639-1 | Silk, size 6-0 |
| Thermometer | Innovative Calibration Solutions (INNOCAL) | EW 20250-91 |
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