एक पॉलीसिस्टिक अंडाशय सिंड्रोम माउस मॉडल में यकृत ग्लूकोज उत्पादन का मूल्यांकन
Summary
यह अध्ययन एक पॉलीसिस्टिक अंडाशय सिंड्रोम माउस मॉडल में यकृत ग्लूकोज उत्पादन के प्रत्यक्ष माप का वर्णन करता है, जो उपवास और ग्लूकोज-समृद्ध दोनों राज्यों में पूंछ शिरा के माध्यम से एक स्थिर आइसोटोपिक ग्लूकोज ट्रेसर का उपयोग करके अग्रानुक्रम में है।
Abstract
पॉलीसिस्टिक अंडाशय सिंड्रोम (पीसीओएस) एक आम बीमारी है जिसके परिणामस्वरूप ग्लूकोज चयापचय के विकार होते हैं, जैसे कि इंसुलिन प्रतिरोध और ग्लूकोज असहिष्णुता। Dysregulated ग्लूकोज चयापचय रोग की एक महत्वपूर्ण अभिव्यक्ति है और इसके रोगजनन के लिए महत्वपूर्ण है। इसलिए, पीसीओएस में ग्लूकोज चयापचय के मूल्यांकन से जुड़े अध्ययन अत्यधिक महत्वपूर्ण हैं। बहुत कम अध्ययनों ने गैर-रेडियोधर्मी ग्लूकोज अनुरेखकों का उपयोग करके सीधे पीसीओएस मॉडल में यकृत ग्लूकोज उत्पादन की मात्रा निर्धारित की है। इस अध्ययन में, हम गैस क्रोमैटोग्राफी – मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसीएमएस) के माध्यम से [6,6-2H2] ग्लूकोज, एक स्थिर आइसोटोपिक ग्लूकोज ट्रेसर के एम + 2 संवर्धन को मापकर एक पीसीओएस माउस मॉडल में यकृत ग्लूकोज उत्पादन की दर के परिमाणीकरण के लिए चरण-दर-चरण निर्देशों पर चर्चा करते हैं। इस प्रक्रिया में स्थिर आइसोटोपिक ग्लूकोज अनुरेखक समाधान का निर्माण, पूंछ शिरा कैथेटर प्लेसमेंट का उपयोग और एक ही माउस में उपवास और ग्लूकोज-समृद्ध दोनों राज्यों में ग्लूकोज ट्रेसर का जलसेक शामिल है। [6,6-2H2] ग्लूकोज के संवर्धन को जीसीएमएस में पेंटासिटेट व्युत्पन्न का उपयोग करके मापा जाता है। इस तकनीक को यकृत ग्लूकोज उत्पादन की दर के प्रत्यक्ष माप से जुड़े विभिन्न प्रकार के अध्ययनों पर लागू किया जा सकता है।
Introduction
पॉलीसिस्टिक अंडाशय सिंड्रोम (पीसीओएस) एक सामान्य विकार है जो 12% -20% प्रजनन आयु वर्ग की महिलाओं में होता है। यह एक जटिल बीमारी है जिसके परिणामस्वरूप पॉलीसिस्टिक अंडाशय, अनियमित मासिक धर्म और हाइपरएंड्रोजेनेमिया के नैदानिक या प्रयोगशाला साक्ष्य शामिल चर फेनोटाइप होते हैं, और आमतौर पर निदान किया जाता है जब एक महिला तीन मानदंडों में से दो को पूरा करती है3। पीसीओएस का एक प्रमुख पहलू, और इसके रोगजनन में एक महत्वपूर्ण कारक, चयापचय derangements है जो उन महिलाओं में पाए जाते हैं जिन्हें बीमारी है। पीसीओएस वाली महिलाओं में इंसुलिन प्रतिरोध, ग्लूकोज असहिष्णुता, मोटापा और चयापचय सिंड्रोम 3,4,5,6 की उच्च घटनाएं होती हैं। इंसुलिन प्रतिरोध न केवल बीमारी की अभिव्यक्ति है, बल्कि यह अंडाशय में ल्यूटिनाइज़िंग हार्मोन की कार्रवाई को potentiating द्वारा इसके रोगजनन में योगदान करने के लिए सोचा जाता है जिससे एण्ड्रोजन उत्पादन में वृद्धि होती है7,8। इंसुलिन प्रतिरोध को कई संभावित मूल माना जाता है, लेकिन अध्ययनों से पता चलता है कि यह इंसुलिन रिसेप्टर सिग्नलिंग 9,10 के असामान्य पैटर्न के कारण हो सकता है। अध्ययनों ने पीसीओएस रोगियों में इंसुलिन प्रतिरोध का मूल्यांकन किया है जो हाइपरइन्सुलिनेमिक-यूग्लाइसेमिक क्लैंप 11,12,13,14,15 की सोने की मानक तकनीक का उपयोग कर रहा है। पीसीओएस वाली महिलाएं, बीएमआई के बावजूद, नियंत्रण की तुलना में इंसुलिन प्रतिरोध के उच्च स्तर में होती हैं। ग्लूकोज उत्पादन पर इंसुलिन नियंत्रण इंसुलिन प्रतिरोध के विकारों में बिगड़ा हुआ है जिससे अतिरिक्त ग्लूकोज उत्पादन होता है। उदाहरण के लिए, मधुमेह रोगियों में ग्लूकोनोजेनेसिस की दर में वृद्धि हुई है और ग्लाइकोजेनोलिसिस 16 का बिगड़ा हुआ दमन है। इसके अलावा, मधुमेह चूहों 17 में ग्लूकोज उत्पादन का बिगड़ा हुआ दमन देखा गया है। हालांकि क्लैंप अध्ययन इंसुलिन प्रतिरोध का माप दे सकते हैं, पीसीओएस में कुछ अध्ययन उपवास और खिलाए गए राज्यों में ग्लूकोज उत्पादन के प्रत्यक्ष माप पर ध्यान केंद्रित करते हैं। इसके लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री के माध्यम से एक गैर-रेडियोधर्मी आइसोटोपिक ग्लूकोज ट्रेसर जलसेक और माप के उपयोग की आवश्यकता होती है।
पशु मॉडल को बड़े पैमाने पर पीसीओएस अनुसंधान में उपयोग किया गया है। दुबला और मोटापे से ग्रस्त दोनों प्रकार के पीसीओएस मुरीन मॉडल को एण्ड्रोजन को प्रसवपूर्व, प्रीप्युबर्टल, या पोस्ट-यौवन 18 के प्रशासन द्वारा बनाया गया है। कृंतक पीसीओएस मॉडल भी अपने संबंधित नियंत्रणों की तुलना में चयापचय अंतर प्रदर्शित करते हैं। हमारी प्रयोगशाला के पिछले डेटा ने पीसीओएस माउस मॉडल (दुबला और मोटापे से ग्रस्त) में असामान्य ग्लूकोज सहिष्णुता परीक्षण (जीटीटी) का प्रदर्शन किया, जो मानव पीसीओएस साहित्य 19 के अनुरूप था। एक दुबला और मोटापे से ग्रस्त पशु मॉडल का उपयोग चयापचय मतभेदों में आगे की जांच की अनुमति देता है। विशेष रूप से, यह मॉडल आइसोटोपिक ग्लूकोज ट्रेसर्स का उपयोग करके सीधे ग्लूकोज उत्पादन की दर के मूल्यांकन की अनुमति देता है। सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले स्थिर आइसोटोपिक ग्लूकोज ट्रेसर में से एक [6,6-2H2] ग्लूकोज है। [6,6-2H2] ग्लूकोज संवर्धन को एक पेंटासिटेट व्युत्पन्न का उपयोग करके मापा जा सकता है जैसा कि पहले वर्णित किया गया था20।
इस अध्ययन में, हमारा उद्देश्य आइसोटोपिक ग्लूकोज जलसेक का उपयोग करके पीसीओएस चूहों में उपवास और ग्लूकोज-समृद्ध राज्य में यकृत ग्लूकोज उत्पादन की दर को मापना था। इन तकनीकों को ग्लूकोज कैनेटीक्स से जुड़े प्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला पर लागू किया जा सकता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
हाइपरग्लाइसेमिया और असामान्य ग्लूकोज चयापचय / होमियोस्टैसिस पीसीओएस की विशेषताएं हैं। रक्त शर्करा का स्तर हार्मोन और एंजाइमों के नियंत्रण में ग्लाइकोजेनोलिसिस और ग्लूकोनोजेनेसिस और ग्लाइकोजेने?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को प्रसूति और स्त्री रोग विभाग, Baylor College of Medicine (ALG) और R-01 अनुसंधान अनुदान (अनुदान # DK114689) द्वारा राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थानों से CSB, SC और JM के लिए प्रशिक्षण अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| 0.9% sodium chloride solution | McKesson | 275595 | |
| 10 mL BD Luer-Lok tip syringe | VWR | 75846-756 | Two syringes per animal (one for isotopic glucose solution, one for glucose-rich isotopic solution) |
| 1-inch clear transpore tape | 3M | 70200400169 | |
| 1-inch Labeling tape | Fisher | GS07F161BA | Brand is example |
| 5 mL syringe containing heparanized saline flush | McKesson | 191-MIH-2235 | One can also prepare a heparin flush solution (10 units/mL heparin in 0.9% sodium chloride) |
| 5 mm Medipoint Goldenrod animal lancets | Fisher Scientific | NC9891620 | 5 mm if animal is between 2 and 6 months |
| Acetone | Sigma-Aldrich | 650501 | |
| Advanced hot plate stirrer | VWR | 97042-602 | Brand is example |
| BD 27 gauge 0.5 inch needles | Health Warehouse | A283952 | |
| BD 30 gauge 0.5 inch needles | Medvet | 305106 | |
| BD Intramedic Polyethylene (PE) tubing 0.28 mm ID x 0.61 mm | VWR | 63019-004 | |
| BD Intramedic Polyethylene (PE) tubing 0.28 mm ID x 0.61 mm | VWR | 63019-004 | |
| Beaker, 1000 mL | Any brand | ||
| Caging pellets | |||
| Clear VOA glass vials with closed-top cap | Fisher Scientific | 05-719-120 | For storage of acetone and blood draw samples |
| Copper toothless alligator clamp for tourniquet | Amazon | Any Brand; smooth toothless alligator clips made of solid copper | |
| D-(+)-glucose >99.5% | Sigma-Aldrich | G8270 | |
| D-glucose (6,6-D2, 99%) | Cambridge Isotope Laboratories, Inc. | DLM-349-PK | |
| Dow Corning silastic tubing 0.3 mm ID x 0.64 mm OD | VWR | 62999-042 | |
| Magnifying glass | Amazon | Any brand; similar to LANCOSC Magnifying Glass with Light and Stand | |
| Microbalance | Ohaus Adventurer Pro | AV264C | Any similar model with 0.0001g accuracy can be used |
| Nalgene bottle, 500 mL | Sigma-Aldrich | B0158-12EA | Or any Similar brand; saw in half (including lid) and cut tail-sized notch in the bottom |
| PHD Ultra multi-syringe pump | Harvard Apparatus | 70-3024A | |
| Plexiglass sheet | Any brand; to stabalize mouse during catheter insertion | ||
| Plexiglass sheets and dividers | Any brand; used to cage mice during infusion |
Referências
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