Oppdage etablering av delt blodtilførsel hos parabiotiske mus ved Caudal Vene glukoseinjeksjon

Summary

Her beskriver vi en ny metode for å oppdage vellykket etablering av delt blodsirkulasjon av to parabionter gjennom en caudal veneinjeksjon av glukose, noe som forårsaker minimal skade og er ikke dødelig for parabiontene.

Abstract

Parabiose er en eksperimentell metode for kirurgisk å kombinere to parallelle dyr langs kroppens langsgående akse. Vi presenterer en protokoll for å oppdage vellykket etablering av blodchimerisme i parabionter ved en caudal vene injeksjon av glukose. Parabiotiske mus ble konstruert. Glukose ble injisert i donormusen gjennom halevenen, og svingningene i blodsukkernivået ble målt hos begge musene ved hjelp av et blodglukometer på forskjellige tidspunkter. Våre resultater viste at etter glukoseinjeksjon økte blodsukkernivået hos donormus kraftig etter 1 min og reduserte sakte deretter. I mellomtiden nådde blodsukkernivået til mottakermusene 15 min etter injeksjon. Lignende resultater ble oppnådd med Evans blå, brukt som en positiv kontroll for glukose. De synkrone svingningene i blodsukkernivået indikerer at blodstrømmen mellom de to musene ble etablert med hell.

Introduction

Parabiose er en modelleringsmetode der to levende organismer er sammenkoblet kirurgisk og utvikler seg som et enkelt fysiologisk system med et delt sirkulasjonssystem¹. Slike modeller har blitt mye brukt til å studere fysiologi på grunn av fordelen at stoffene som produseres av en enkelt person, kan virke på begge dyrene samtidig via det delte sirkulasjonssystemet. Siden midten av 1800-tallet da parabiotiske eksperimenter ble pionerer av Paul Bert^2,har metodene for å konstruere parabiotiske modeller blitt standardisert. Men en enkel og praktisk metode for å verifisere vellykket etablering av blodchimerisme har manglet. Det har blitt rapportert at krysssirkulasjon kan vurderes med hell ved intraperitonealt injeksjon 0,5% Evans blå farge i en av parabiontene etterfulgt av måling av absorbans av Evans blå i blodet av begge parabionter med en mikroplateleser³. En annen metode krever en bestemt muserase som inneholder CD45.1⁺– og CD45.2⁺-merket monocytter i hver parabiont. Cellecytometri brukes deretter til å bestemme blodchimerisme ved å måle frekvensen av de to markørene i monocytter fra milt eller blod⁴. Imidlertid er disse metodene ofte dødelige eller tungvinte for dyrene, og en trygg og enkel metode for rask og pålitelig verifisering av parasittiske modeller er svært ønskelig. I denne studien etablerte vi en ny metode for dette formålet, som ble validert i en musemodell av parabiose. Glukosekonsentrasjon i blodprøver trukket fra en halevene måles ved hjelp av et glukometer, og mønsteret av endringer av glukosenivå hos donor- og mottakermus regnes som en indikasjon på sirkulasjonschimerisme. Vi kalte denne metoden “glukosesvingningsmetoden”. Anvendelsen av denne valideringsmetoden er ikke begrenset til mus, men kan utvides til ulike patologiske modeller unntatt for de med alvorlig dysregulering av glukosemetabolismen. Prosedyren er enkel, tidsbesparende og trygg.

Protocol

Alle prosedyrer som involverte dyr og deres omsorg ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee of Harbin Medical University. MERK: Verktøyene og utstyret som kreves for metoden, er oppført i materialtabellen. 1. Utarbeidelse av materialer og dyr Bestill C57BL/6 hannmus med vekt mellom 20 g-25 g fra en standard laboratoriedyreleverandør. Hus musene i en syklus på 12 timer lys: 12 h mørke ved 24-26 °C med ad l…

Representative Results

Hos seks donormus økte blodsukkernivået kraftig til 26,5 μmol/l (173 % økning) i gjennomsnitt 1 min etter injeksjon en 100 μL glukose (1,2 g/kg) gjennom halevenen og deretter gradvis redusert til 13,3 μmol/l ved 60 min. Hos mottakermus økte blodsukkeret langsomt etter injeksjon og nådde det første toppnivået ved 15 min (47 % økning, 12,2 μmol/l). Basert på resultatene ovenfor ble standarden for sirkulasjonschimerisme satt som følger: 1) en kraftig økning i blodsukkernivået…

Discussion

Parabiose refererer til kirurgisk teknikk for å koble to levende dyr til å etablere et vanlig vaskulært system ved eksperimentelle midler^6,7,8. Fordelen med denne modellen er at stoffene som produseres av en enkelt person, kan handle på begge dyrene samtidig. Dermed kan parabiosemodellen brukes til å utforske rollen som et stoff eller en faktor i en relatert sykdom, noe som gir mange meningsfulle og innovative konklusjoner….

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#