覚醒ラットにおける高インスリン血症、正常血糖クランプ
Summary
高インスリン血症、正常血糖クランプは、インスリン作用の評価のための"ゴールドスタンダード"です。インスリンはグルコース取り込みを刺激する一定の速度で注入する。このドロップダウンに対抗するために注入された外因性グルコースの量は、インスリン感受性の指標である。ここで手順は意識、無拘束のラットで実行されます。
Abstract
2型糖尿病（T2D）が急速に罹患率が高まっています。不十分なインスリンの生産や高血糖のレベルでインスリン生産、T2D結果を利用することができないことのいずれかによって特徴付け。インスリン感受性を評価する"ゴールドスタンダード"は高インスリン血症、正常血糖クランプまたはインスリンクランプです。この手順では、インスリンは血糖値の低下、その結果一定の速度で注入する。一定のレベルで血糖値を維持するために、外因性グルコース（D50）は、静脈循環に注入される。恒常性を維持するために注入されたグルコースの量は、インスリン感受性の指標である。ここで、我々は慢性的にカテーテルを挿入、無拘束、覚醒ラットにおける基本的なクランプの手順を示しています。このモデルでは、血液が動物に最小限のストレスで収集することができます。麻酔の誘導後、正中切開が行われ、左総頸動脈と右頸静脈はカテーテルをされています。挿入されたカテーテルは、体外と確保、ヘパリン生理食塩水でフラッシュされます。動物を毎日監視体重増加で、実験の前に4〜5日で回復されている。手術前のレベルに体重を取り戻すだけの動物が実験に使用されています。実験当日、ラットを絶食させるとインスリンとD50を含むポンプに接続されています。ベースラインのグルコースは、動脈ラインから評価し、実験（血糖値）全体でベンチマークを使用されています。これに続いて、インスリンを静脈循環に一定の速度で注入する。血糖値の低下を一致させるには、D50が注入される。 D50注入速度は、取り込みの速度よりも大きい場合、グルコースの上昇が発生します。同様に、速度が全身のグルコース取り込みを一致させるには不十分な場合、ドロップが発生します。安定した血糖測定値が達成されるまでグルコースの滴定は継続。この安定した期間中の血糖値およびグルコース注入率を記録し、報告されている。結果は、全身のインスリン感受性のインデックスを提供しています。技術は特定の実験的な要件を満たすように改良できます。それは組織特異的インスリン刺激によるグルコース取り込みだけでなく、全身のブドウ糖の代謝回転を決定することができる放射性トレーサーの使用によってさらに強化されています。
Protocol
：動脈および静脈循環の外科的カテーテル法パート1：動脈と静脈カテーテルの準備 PE – 50の15センチカット（0.58ミリメートル（0.023の内径）"）0.965ミリメートル（0.038のx外径"。シラスティックチューブの1mmのセクション（0.76ミリメートル（0.030"）の内部直径× 1.65ミリメートルをカットビーズの抑制として使用するために（0.065"）外径）。差し止めビ…
Discussion
最初にヒトのインスリン感受性の調査のために開発、クランプの手順は、現在、実験用ラットやマウスなど他の種に適応されています。インスリン抵抗性の調査を動物モデルでは、インスリン感受性と関連する病理の病態生理を理解するだけでなく、臨床的価値の1,2を持っている治 療的介入を特定するのに重要な援助を提供します。動物のインスリン感受性を評価するいくつか?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、ヘルスリサーチおよびゲノムCanada.JSのカナダの協会によってサポートされていたがアルバータ遺産Foundationfor医学研究、心臓とCanadaandの脳卒中財団カナダ糖尿病協会から給与を支援賞を保持しています。シアラーの実験室には、この手順を教えるデビッドワッサーマンと氷楽Bracyに感謝。
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 |
References
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- Wasserman, D. H., Ayala, J. E., McGuinness, O. P. Lost in translation. Diabetes. 58, 1947-1950 (2009).
Tags
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Cite This Article
Hughey, C. C., Hittel, D. S., Johnsen, V. L., Shearer, J. Hyperinsulinemic-Euglycemic Clamp in the Conscious Rat. J. Vis. Exp. (48), e2432, doi:10.3791/2432 (2011).