Hyperinsulinemische-Euglycemic Klem in de Conscious Rat
Summary
De hyperinsulinemische-euglycemic clamp is de "gouden standaard" voor de beoordeling van de werking van insuline. Insuline wordt toegediend met een constante snelheid te stimuleren de opname van glucose. De hoeveelheid van exogene glucose-infusie om deze daling tegen te gaan is een indicatie van de gevoeligheid voor insuline. Hier is de procedure wordt uitgevoerd op een bewuste, ongebreidelde rat.
Abstract
Type 2 diabetes (T2D) neemt snel toe in de prevalentie. Gekenmerkt door een van beide onvoldoende insuline productie of het onvermogen om insuline geproduceerd, T2D resultaten gebruiken bij verhoogde bloedsuikerspiegel. De "gouden standaard" bij de beoordeling van de gevoeligheid voor insuline is een hyperinsulinemische-euglycemic clamp of insuline klem. In deze procedure wordt insuline toegediend met een constante snelheid resulteert in een daling van de bloedglucose. Handhaving van de bloedglucose op een constant niveau, is exogene glucose (D50) toegediend in de veneuze circulatie. De hoeveelheid glucose-infusie om homeostase te behouden is een indicatie van de gevoeligheid voor insuline. Hier tonen we de basis klem procedure in de chronisch gecatheteriseerd, ongeremd, bewuste rat. Dit model maakt het bloed worden verzameld met een minimale belasting van het dier. Na de inductie van de anesthesie, is een middellijn incisie gemaakt en de linker a. carotis communis en rechts halsslagader worden gecatheteriseerd. Ingevoegde katheters worden gespoeld met gehepariniseerde zoutoplossing, daarna exteriorized en beveiligd. Huisdieren zijn toegestaan om te herstellen voor 4-5 dagen voorafgaand aan de experimenten, met gewichtstoename dagelijks gecontroleerd. Alleen die dieren die gewicht weer naar pre-operatie niveaus worden gebruikt voor experimenten. Op de dag van het experiment, zijn ratten vastte en verbonden met pompen die insuline en D50. Baseline glucose wordt beoordeeld vanuit de arteriële lijn en gebruikt een benchmark gedurende het experiment (euglycemia). Hierna wordt insuline toegediend met een constante snelheid in de veneuze circulatie. Overeenkomen met de daling van de bloedglucose, is D50 toegediend. Als de snelheid van de D50 infusie is groter dan de snelheid van opname, zal een stijging van de glucose-optreden. Evenzo, als het tarief onvoldoende is om het hele lichaam de opname van glucose match, zal een daling optreden. Titratie van glucose gaat door totdat een stabiele glucosewaarden worden bereikt. Glucose niveaus en glucose-infuus tarieven tijdens deze stabiele periode worden geregistreerd en gerapporteerd. Resultaten geven een index van gehele lichaam insuline gevoeligheid. De techniek kan worden verfijnd voor specifieke experimentele eisen te voldoen. Het wordt verder versterkt door het gebruik van radioactieve tracers die weefsel-specifieke insuline-gestimuleerde glucose-opname en het hele lichaam glucose omzet kan bepalen.
Protocol
Discussion
In eerste instantie ontwikkeld voor het onderzoek van de gevoeligheid voor insuline bij mensen, heeft de klem procedure nu aangepast aan de andere diersoorten waaronder ratten en muizen. Onderzoeken van diermodellen van insuline-resistentie is een belangrijke hulp in het begrijpen van de pathofysiologie van de gevoeligheid voor insuline en de bijbehorende pathologieën, alsmede het identificeren van therapeutische interventies die klinische waarde 1,2 te hebben. Verschillende methoden om de gevoeligheid voor …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit onderzoek werd ondersteund door de Canadese Institutes of Health Research en Genome Canada.JS houdt salaris ondersteuning awards van de Alberta Heritage Foundationfor Medisch Onderzoek, Hart en Stroke Foundation van Canadaand de Canadese Diabetes Association. Met speciale dank aan Dr David Wasserman en Bingle Bracy voor het onderwijs deze procedure om de Shearer laboratorium.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Intramedic Polyethylene Tubing (PE-50) | Fisher Scientific | 14-170-12B | Internal diameter of .58mm (.023″) x Outer diameter of .965mm (.038″) |
| Dow Corning Silastic Laboratory Tubing | Fisher Scientific | 11-189-15C | Internal diameter of .76mm (0.030″) x Outer diameter of 1.65mm (0.065″) |
| Tygon S-50-HL Medical Tubing | Harvard Apparatus | PY2 72-1251 | Internal diameter of 3.2mm (0.125″) x Outer diameter of 4.7mm (0.1875″) |
| Loctite Super Glue | Grand & Toy | 32237 | Gel Control |
| Sterile Surgical Blade | VWR | BD371610 | |
| Curved Micro Dissecting Forceps | George Tiemann & Co. | 160-20 | x 2 |
| Straight Micro Dissecting Forceps | George Tiemann & Co. | 160-15 | x 2 |
| Curved Hemostat | George Tiemann & Co. | 105-1135 | x 2 |
| Straight Hemostat | George Tiemann & Co. | 105-1130 | x 2 |
| Hemostat Tip Guards | Robbins Instruments, Inc. | 15.09-2-004 | |
| Straight Surgery Scissors | George Tiemann & Co. | 105-402 | |
| VENOJECT Multi-Sample Luer Adapter | Terumo Medical Products | 810127A | 21 guage, 1 in. |
| Sterile Catheter Introducer | Becton Dickinson | 406999 | |
| 14-gauge Blunt Needle | Becton Dickinson | 511310 | 14 guage, 2 in. |
| Sterile Surgical Suture | Johnson & Johnson Medical Products | 1679H | Silk, size 3-0 |
| Non-Sterile Surgical Suture | Angiotech Pharmaceuticals, Inc. | SP116 | Silk, size 4-0 |
| Cotton Swabs | VWR | 10806-005 | |
| 4ply Gauze Pads | VWR | CA43845-062 | |
| Small Animal Cordless Clippers | Harvard Apparatus | 729063 | |
| Isoflurane | Halocarbon Products Corp. | IPN-45 | |
| Anesthetic Cart | Benson Medical Industries, Inc. | ||
| 70 % Ethanol | Fisher Scientific | HC-1000 | |
| Betadine Antiseptic Solution | Western Drug Distribution Centre Ltd. | 105267 | |
| Model 11 Plus Syringe Pump | Harvard Apparatus | 702208 | |
| Stainless Steel Tubing Couplers | Harvard Apparatus | 72-4434 | 23 gauge, 0.3 in. |
| Stainless Steel Tubing Plugs | Harvard Apparatus | 72-4436 | 23 gauge, 0.5 in. |
| Stainless Steel Blunt Needles | Instech Laboratories, Inc. | LS22 | 22 gauge |
| 60 Degree Y-Connectors | Small Parts | STCY-22-05 | 22 gauge |
| CritSpin Micro-hematocrit Centrifuge | Iris Sample Processing | CS12 | |
| Mini Centrifuge | Fisher Scientific | 05-090-100 | |
| Micro Centrifuge Tubes | VWR | 53550-778 | |
| 50ml polypropylene centrifuge tubes | VWR | 89004-364 | |
| 1ml Plastic Slip Tip Syringes | Becton Dickinson | 309602 | |
| 3ml Plastic Luerlok Tip Syringes | Becton Dickinson | 309585 | |
| Heparin Anticoagulant Injection | Western Drug Distribution Centre Ltd. | 102824 | Manufacturer: LEO Pharma Inc. Conc. 1000 IU |
| EDTA Solution | Promega Corp. | V4231 | 0.5 M, pH 8.0 |
| Saline | Western Drug Distribution Centre Ltd. | ABB7983154 | Manufacturer: Hospira 0.9% Sodium Chloride |
| 50% Dextrose | Vetoquinol | 8DEX012D | |
| Humulin-R | Eli Lilly | HI-210 | 100U/ml |
| 1ml Insulin Syringes | Becton Dickinson | 309311 | |
| Fisherbrand* Hemato-Seal Sealant | Fisher Scientific | 02-678 | |
| Fisherbrand* Microhematocrit Capillary Tubes | Fisher Scientific | 22-362-574 | |
| One Touch Ultra Test Strips | LifeScan, Inc. | AW 085-314H | |
| One Touch Ultra Blood Glucose Meter | LifeScan, Inc. | AW 085-314B | |
| Sodium Pentobarbitol | Ceva Sante Animale | 1715 138 | Conc. 54.7mg/ml |
| Red Laboratory Labeling Tape | VWR | 89097-932 | |
| Blue Laboratory Labeling Tape | VWR | 89097-936 | |
| Weigh Scale | Fisher Scientific | 01-913-88 | |
| Vortex | VWR | 58815-234 | |
| Timer | VWR | 62344-641 |
Referências
- Halseth, A. E., Bracy, D. P., Wasserman, D. H. Limitations to basal and insulin-stimulated skeletal muscle glucose uptake in the high-fat-fed rat. Am J Physiol Endocrinol Metab. 279, E1064-E1071 (2000).
- Halseth, A. E., Bracy, D. P., Wasserman, D. H. Limitations to muscle glucose uptake due to high fat feeding. Am. J. Physiol. 279, E1064-E1071 (2000).
- Muniyappa, R., Lee, S., Chen, H., Quon, M. J. Current approaches for assessing insulin sensitivity and resistance in vivo: advantages, limitations, and appropriate usage. Am J Physiol Endocrinol Metab. 294, 15-26 (2008).
- Cho, H. Insulin resistance and a diabetes mellitus-like syndrome in mice lacking the protein kinase Akt2 (PKB beta). Science. 292, 1728-1731 (2001).
- Dubois, M. J. The SHP-1 protein tyrosine phosphatase negatively modulates glucose homeostasis. Nat Med. 12, 549-556 (2006).
- Pacini, G., Thomaseth, K., Ahren, B. Contribution to glucose tolerance of insulin-independent vs. insulin-dependent mechanisms in mice. Am J Physiol Endocrinol Metab. 281, 693-703 (2001).
- Herbach, N. Dominant-negative effects of a novel mutated Ins2 allele causes early-onset diabetes and severe beta-cell loss in Munich Ins2C95S mutant mice. Diabetes. 56, 1268-1276 (2007).
- Maeda, N. Diet-induced insulin resistance in mice lacking adiponectin/ACRP30. Nat Med. 8, 731-737 (2002).
- Potenza, M. A., Marasciulo, F. L., Tarquinio, M., Quon, M. J., Montagnani, M. Treatment of spontaneously hypertensive rats with rosiglitazone and/or enalapril restores balance between vasodilator and vasoconstrictor actions of insulin with simultaneous improvement in hypertension and insulin resistance. Diabetes. 55, 3594-3603 (2006).
- Ayala, J. E., Bracy, D. P., McGuinness, O. P., Wasserman, D. H. Considerations in the design of hyperinsulinemic-euglycemic clamps in the conscious mouse. Diabetes. 55, 390-397 (2006).
- Wasserman, D. H., Ayala, J. E., McGuinness, O. P. Lost in translation. Diabetes. 58, 1947-1950 (2009).
