Оценка опорожнения желудка не страдающих ожирением мышей с диабетом Использование [<sup> 13</sup> C]-октановой кислоты дыхательный тест
Summary
Определение опорожнения желудка с помощью неинвазивных [<sup> 13</sup> C]-октановой кислоты дыхательный тест для отслеживания гастропареза в женской NOD мышей LTJ.
Abstract
Опорожнения желудка исследованиях на мышах были ограничены неспособность следовать опорожнения желудка изменениями в то же животное, так как наиболее часто используемые методы требуют убийства животных и посмертное восстановление еды 1,2. Такой подход предотвращает продольные исследования с целью определения изменений в опорожнения желудка с возрастом и прогрессирование заболевания. Обычно используется [13 C]-октановой кислоты дыхательный тест для людей 3 была модифицирована для использования в 4-6 мышей и крыс 7, и мы ранее показали, что этот тест является надежным и реагировать на изменения в опорожнения желудка в ответ на наркотики и во время диабетической прогрессирования заболевания 8. В этом видео-презентация принципа и практическая реализация этого модифицированного теста объяснил. Как и в предыдущем исследовании, NOD мышей LTJ использовании модели сахарного диабета 1 типа 9. Доля этих мышей развиваются симптомы гастропареза, осложнение СДES характеризуется задержкой опорожнения желудка без механического препятствия желудка 10.
Эта статья демонстрирует, как обучение мышей для тестирования, как готовить еду тест и получить 4 часа опорожнения желудка данные и как анализировать полученные данные. Анализатор изотопа углерода, используемые в настоящем исследовании подходит для автоматической выборки проб воздуха на расстоянии до 12 мышей в то же время. Эта техника позволяет продольные наблюдения за опорожнение желудка от больших групп мышей с диабетом или другими давней болезни.
Introduction
Эта рукопись описывает технические и методологические соображения, связанные с неинвазивного измерения опорожнение желудка у мышей. Следуя методике, описанной здесь, следователи могут надежно и воспроизводимо следить за изменениями в опорожнения желудка за счет развития заболеваний, изучение влияния фармакологических препаратов на опорожнение желудка и последующей реакции опорожнения желудка для лечения основного заболевания или дефекты, 6,8, 11,12. В предыдущих публикациях, применения 13 C октановой кислоты тесты дыхание было показано, быть полезным способом измерения опорожнение желудка у человека и животных 3,8. Эта статья подробно описывает, процедур, необходимых для получения достоверных данных по 6 до 8 месяцев необходимо для продольного исследования опорожнения желудка у мышей с диабетом. Преимущества после этого протокола, по сравнению с ранее опубликованными методами, что следователь может быть уверен данных obtaineD будут надежными и воспроизводимыми. Кроме того, автоматизированная система для сбора и анализа проб газа, описанные здесь увеличивается число животных, которых может следовать одновременно в исследовании. В целом, целью данной работы является выявление ключевых факторов, которые поддерживают привыкания мышей в тесте и уменьшить различия в полученных результатах.
Для измерений в естественных условиях опорожнения желудка, мышей голодали в течение ночи и положить в прозрачный пластиковый камер тестирование с постоянным потоком воздуха. После мышей получить привыкли к трубкам, базовые выдыхаемом 13 CO 2 уровней определяются и воздушного потока соответствующим образом скорректированы. Далее, мы администрирование теста обед, состоящий из яичного желтка смешать с 13 C-меченых октановой кислоты. Поскольку мышей постился и обучены, они обычно едят тест еды в течение 2 мин. Вводить октановой кислоты не всасывается в желудке, но будут рассмотрены в двенадцатиперстной кишкеD получит метаболизируется в печени в 13 CO 2, который выделяется и выдохнул, в результате обогащения 13 CO 2 в окружающем воздухе. Пробы воздуха собираются в определенные интервалы времени и анализировали с помощью анализатора изотоп углерода. Ограничение скорости шаг в этом весь процесс опорожнения желудка и легочной выделение 13 CO 2 непосредственно соотносится с опорожнением желудка меченого еды.
Рисунок 1. Схема аппарата желудка опорожнения. После ночного голодания, мышей помещают в прозрачную камер позволяет им двигаться и вращаться свободно. Впускной трубы позволяет свежим воздухом и постоянным притоком и выходом приводит к изотопа анализатора для измерения 13 C-к-12C соотношение в выдыхаемом воздухе. Камера также имеет центральный порт для доставки продуктов, содержащих [13 C]-октановой кислоты.
Protocol
Representative Results
Discussion
Описанная методика позволяет здесь для многократного и неинвазивные в естественных условиях измерений твердых опорожнения желудка у мышей. Эта система имеет то преимущество, что животные не стеснены в измерительной камере, что позволяет им двигаться и вращаться свободно. Так ка?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это видео публикация стала возможной благодаря финансированию из Национального института диабета, желудочно-кишечных и почечных заболеваний (NIDDK) по программе гранта "патобиологии кишечной системы" DK 68055. Кристофер Т. Creedon была поддержана общественностью Rochester Программа наставничества школы.
Мы благодарим г-н Гэри Штольц для оказания технической помощи, г-жа Кристи Zodrow на секретарскую помощь и д-р Дуглас Baer из Лос-Gatos Research, Inc (Mountain View, CA).
Materials
| NAME | COMPANY | CAT NUMBER | COMMENTS |
| A source of constant air-supply, flow as well as composition | central air supply in the research facility | ||
| 130 ml sampling chamber that has air inlet, air outlet, and food administration opening Plastic tubes for air supply |
In-house built | ||
| Octanoic acid | Cambridge isotope laboratories (Andover, MA) | CLM-293-1 | |
To prepare the egg meal:
|
Any supplier | Try to be consistent with the egg supplier since the nutritional content and palatability of the eggs can affect ingestion and gastric emptying of the meal | |
| Carbon dioxide isotope analyzer | Los Gatos Research Inc. (Mountain View, CA) |
References
- Yeung, C. K., McCurrie, J. R. A simple method to investigate the inhibitory effects of drugs on gastric emptying in the mouse in vivo. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 45, 235-240 (2001).
- Osinski, M. A., Seifert, T. R., Cox, B. F., Gintant, G. A. An improved method of evaluation of drug-evoked changes in gastric emptying in mice. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 47, 115-120 (2002).
- Ghoos, Y. F., et al. Measurement of gastric emptying rate of solids by means of a carbon-labeled octanoic acid breath test. Gastroenterology. 104, 1640-1647 (1993).
- Symonds, E., Butler, R., Omari, T. Noninvasive breath tests can detect alterations in gastric emptying in the mouse. Eur. J. Clin. Invest. 32, 341-344 (2002).
- Symonds, E. L., Butler, R. N., Omari, T. I. Assessment of gastric emptying in the mouse using the [13C]-octanoic acid breath test. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 27, 671-675 (2000).
- Verhulst, P. J. Role of ghrelin in the relationship between hyperphagia and accelerated gastric emptying in diabetic mice. Gastroenterology. 135, 1267-1276 (2008).
- Schoonjans, R., et al. The 13C-octanoic acid breath test: validation of a new noninvasive method of measuring gastric emptying in rats. Neurogastroenterol. Motil. 14, 287-293 (2002).
- Choi, K. M., et al. Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293, 1039-1045 (2007).
- Atkinson, M. A., Leiter, E. H. The NOD mouse model of type 1 diabetes: as good as it gets?. Nat. Med. 5, 601-604 (1999).
- Camilleri, M. Clinical practice. Diabetic gastroparesis. N. Engl. J. Med. 356, 820-829 (2007).
- Choi, K. M., et al. Heme oxygenase-1 protects interstitial cells of Cajal from oxidative stress and reverses diabetic gastroparesis. Gastroenterology. 135, 2055-2064 (2008).
- Kashyap, P. C., et al. Carbon monoxide reverses diabetic gastroparesis in NOD mice. Am. J. Physiol. GI. G298, G1013-G1019 (2010).
