Summary

מזהה הקמת אספקת דם משותף בעכברים Parabiotic על ידי הזרקת הסוכר קאודל וריד

Published: February 06, 2020
doi:

Summary

כאן אנו מתארים שיטה חדשה של זיהוי הקמת מוצלח של זרימת דם משותפת של שני parabits באמצעות הזרקת וריד caudal של גלוקוז, הגורם נזק מינימלי והוא לא קטלני לתוך parabionts.

Abstract

Parabiosis היא שיטה ניסיונית לשילוב בניתוח שתי בעלי חיים מקבילים לאורך ציר האורך של הגוף. אנו מציגים פרוטוקול לגילוי הקמתה המוצלחת של כימריזם דם בפראביטס על ידי הזרקת וריד caudal של גלוקוז. . עכברים מיוטיים נבנו גלוקוז הוזרק לתוך העכבר התורם דרך הווריד הזנב, ותנודות של רמת הגלוקוז בדם נמדד בשני העכברים באמצעות גלומוטר דם בנקודות זמן שונות. התוצאות שלנו הראו כי לאחר הזרקת גלוקוז, רמת הגלוקוז בדם בעכברים תורמים גדל בחדות אחרי 1 דקות ירד לאט לאחר מכן. בינתיים, רמת הגלוקוז בדם של עכברים הנמען לשיאה 15 דקות לאחר ההזרקה. תוצאות דומות הושגו עם אוונס כחול, משמש שליטה חיובית עבור גלוקוז. התנודות הסינכרוניות של רמות הגלוקוז בדם מעידות על כך שזרימת הדם בין שני העכברים הוקמה בהצלחה.

Introduction

Parabiosis היא שיטת דוגמנות שבה שני אורגניזמים חיים מחוברים יחד בניתוח ולהתפתח כמערכת פיזיולוגית אחת עם מערכת משותפת מחזור הדם1. דגמים כאלה שימשו באופן נרחב לחקר הפיזיולוגיה בשל היתרון כי החומרים המיוצרים על ידי אדם אחד יכולים לפעול על שתי בעלי חיים באותו זמן דרך מערכת הדם המשותפת. מאז אמצע 1800, כאשר הניסויים parabiotic היו חלוץ על ידי פול ברט2, השיטות לבניית מודלים parabiotic הפכו סטנדרטיים. עם זאת, שיטה פשוטה ונוחה לאימות הקמתה המוצלחת של כימריזם דם חסר. נמסר כי מחזור הזרימה ניתן להעריך בהצלחה על ידי intraperitoneally הזרקת 0.5% הצבע הכחול אוונס באחד הפראביבטים ואחריו מדידה של בספיגת כחול אוונס בדם של שני הפראביב עם קורא מיקרולוח3. שיטה נוספת מחייבת גזע עכבר מסוים המכיל CD 45.1+-ו-cd 45.2+-מונוציטים עם התווית בכל מבנה. Cy, תא הציטונסה משמש לאחר מכן כדי לקבוע כמינות דם על ידי מדידת תדירות של שני סמנים ב מונוציטים מן הטחול או הדם4. עם זאת, שיטות אלה הן לעתים קרובות קטלני או מסורבל לבעלי חיים, ושיטה בטוחה ופשוטה לאימות מהיר ואמין של מודלים parabiotic הוא רצוי מאוד. במחקר זה, הקמנו שיטה חדשה למטרה זו, אשר אומתה במודל העכבר של parabiosis. הריכוז של גלוקוז בדגימות דם שנלקח מווריד הזנב נמדד באמצעות גלוקומיטר, והתבנית של שינויים ברמת הגלוקוז בעכברי התורם והנמען נחשבת אינדיקציה לצ המחזור. קראנו לשיטה זו את שיטת התנודות בגלוקוז. היישום של שיטת אימות זו אינו מוגבל לעכברים, אך ניתן להרחיב אותם למודלים פתולוגיים שונים, למעט אלה עם חוסר התקנה רציני של מטבוליזם הגלוקוז. ההליך הוא פשוט, הצלת זמן, ובטוח.

Protocol

כל ההליכים הכרוכים בבעלי חיים והטיפול בהם אושרו על-ידי שימוש בבעלי חיים מוסדיים ובוועדת הרפואה של חרבין. הערה: הכלים והציוד הנדרשים לשיטה מפורטים בטבלת החומרים. 1. הכנת חומרים ובעלי חיים סדר C57BL/6 עכברים זכרים עם משקל בין 20 g-25 גרם מספק בעלי חיים ס?…

Representative Results

ב שישה עכברים תורמים, רמות הגלוקוז בדם עלה בחדות כדי 26.5 μm/L (173% עלייה) בממוצע של 1 דקות לאחר ההזרקה של 100 μL של גלוקוז (1.2 g/ק”ג) דרך הווריד הזנב ולאחר מכן ירד בהדרגה ל 13.3 μm/L ב 60 דקות. בעכברי הנמען, הגלוקוז בדם עלה באיטיות לאחר ההזרקה והגיע לרמת השיא הראשונה ב -15 דקות (47% הגדלה, 12.2 μm…

Discussion

Parabiosis מתייחס לטכניקה כירורגית של חיבור שתי חיות חיים כדי להקים מערכת כלי דם משותף על ידי ניסיוני פירושו6,7,8. היתרון של מודל זה הוא כי החומרים המיוצרים על ידי אדם אחד יכול לפעול על שני בעלי חיים באותו זמן. לפיכך, ניתן להשתמש במודל הפרביוזיס כ…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו הייתה נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע הטבע של סין (81570399 ו 81773735), תוכנית המחקר ופיתוח המפתח הלאומי של סין-מסורתי הרפואה הסינית מודרניזציה פרויקט מחקר (2017YFC1702003), ו היי לונג ג’יאנג הקרן המצטיין למדעי הנוער (JC2017020).

Materials

curved forceps JZ surgical Instruments, China J31340
fine scissors JZ surgical Instruments, China WA1030
needle forcep JZ surgical Instruments, China 60017961
2.5 mL syringes Agilent, USA 5182-9642
Tribromoethano Sigma-Aldrich, USA T48402-5G
penicillin Solarbio, China IP0150
tramadol Yijishiye, China YJT712520
glucometer Roche Diabetes Care, Indiana Accu-Chek Active test strips
Evan's blue Counterstain Solarbio, China G1810
depilatory cream Nair, USA LL9161
Warming Blanket (Heating pad) Kent Scientific Corp, USA TP-22G
Electrical shaver Codos, China CP-5000
3-0,5-0
surgical suture
Shanghai Medical Suture Needle Factory, China SYZ 3-0#, SYZ 5-0#

References

  1. Baruch, K., et al. Aging-induced type I interferon response at the choroid plexus negatively affects brain function. Science. 346 (6205), 89-93 (2014).
  2. Zhang, Y., et al. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature. 372 (6505), 425-432 (1994).
  3. Torres, M., et al. Parabiotic model for differentiating local and systemic effects of continuous and intermittent hypoxia. Journal of Applied Physiology (1985). 118 (1), 42-47 (2015).
  4. Loffredo, F. S., et al. Growth differentiation factor 11 is a circulating factor that reverses age-related cardiac hypertrophy. Cell. 153 (4), 828-839 (2013).
  5. Kamran, P., et al. Parabiosis in mice: a detailed protocol. Journal of Visualized Experiments. (80), e50556 (2013).
  6. Conboy, M. J., Conboy, I. M., Rando, T. A. Heterochronic parabiosis: historical perspective and methodological considerations for studies of aging and longevity. Aging Cell. 12 (3), 525-530 (2013).
  7. Eggel, A., Wyss-Coray, T. A revival of parabiosis in biomedical research. Swiss Medical Weekly. 144, w13914 (2014).
  8. Brack, A. S. Ageing of the heart reversed by youthful systemic factors!. EMBO Journal. 32 (16), 2189-2190 (2013).
  9. Wu, J. M., et al. Circulating cells contribute to cardiomyocyte regeneration after injury. Circulation Research. 116 (4), 633-641 (2015).
  10. Kaiser, J. ‘Rejuvenation factor’ in blood turns back the clock in old mice. Science. 344 (6184), 570-571 (2014).
  11. Rando, T. A., Finkel, T. Cardiac aging and rejuvenation–a sense of humors?. New England Journal of Medicine. 369 (6), 575-576 (2013).
  12. Heidt, T., et al. Differential contribution of monocytes to heart macrophages in steady-state and after myocardial infarction. Circulation Research. 115 (2), 284-295 (2014).
  13. McPherron, A. C. Through thick and thin: a circulating growth factor inhibits age-related cardiac hypertrophy. Circulation Research. 113 (5), 487-491 (2013).
  14. Villeda, S. A., et al. Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nature Medicine. 20 (6), 659-663 (2014).
  15. Katsimpardi, L., et al. Vascular and neurogenic rejuvenation of the aging mouse brain by young systemic factors. Science. 344 (6184), 630-634 (2014).
  16. Starzl, T. E., et al. The lost chord: microchimerism and allograft survival. Immunology Today. 17 (12), 577-584 (1996).
  17. Coleman, D. L. A historical perspective on leptin. Nature Medicine. 16 (10), 1097-1099 (2010).
  18. Salpeter, S. J., et al. Systemic regulation of the age-related decline of pancreatic beta-cell replication. Diabetes. 62 (8), 2843-2848 (2013).
  19. Sheldon, R. D., et al. Gestational exercise protects adult male offspring from high-fat diet-induced hepatic steatosis. Journal of Hepatology. 64 (1), 171-178 (2016).
  20. Martineau, M. G., et al. The metabolic profile of intrahepatic cholestasis of pregnancy is associated with impaired glucose tolerance, dyslipidemia, and increased fetal growth. Diabetes Care. 38 (2), 243-248 (2015).
  21. Wang, F., Liu, Y., Yuan, J., Yang, W., Mo, Z. Compound C Protects Mice from HFD-Induced Obesity and Nonalcoholic Fatty Liver Disease. International Journal of Endocrinology. 2019, 3206587 (2019).
check_url/kr/60411?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Liu, X., Bai, X., Li, M., Li, H., Zhang, Y., Yang, B. Detecting Establishment of Shared Blood Supply in Parabiotic Mice by Caudal Vein Glucose Injection. J. Vis. Exp. (156), e60411, doi:10.3791/60411 (2020).

View Video