Summary

Обнаружение создания общего кровоснабжения у парабиотических мышей путем инъекции глюкозы Caudal Vein

Published: February 06, 2020
doi:

Summary

Здесь мы описываем новый метод выявления успешного установления общего кровообращения двух парабионтов через инъекцию caudal вен глюкозы, которая вызывает минимальный ущерб и не является фатальной для парабионтов.

Abstract

Парабиоз является экспериментальным методом хирургического объединения двух параллельных животных вдоль продольной оси тела. Мы представляем протокол для обнаружения успешного установления химеризма крови в парабионтах путем инъекции caudal вен глюкозы. Были построены парабиотические мыши. Глюкоза вводилась в донорскую мышь через хвостовую вену, и колебания уровня глюкозы в крови измерялись у обеих мышей с помощью глюкометра крови в разное время. Наши результаты показали, что после инъекции глюкозы уровень глюкозы в крови у мышей-доноров резко повысился после 1 мин и медленно снизился после этого. Между тем, уровень глюкозы в крови мышей-реципиентов достиг 15 мин после инъекции. Аналогичные результаты были получены с Эванс синий, используется в качестве положительного контроля для глюкозы. Синхронные колебания уровня глюкозы в крови свидетельствуют о том, что кровоток между двумя мышами был успешно установлен.

Introduction

Парабиоз является методом моделирования, в котором два живых организма соединяются хирургическим путем и развиваются как единая физиологическая система с общей системой кровообращения1. Такие модели широко используются для изучения физиологии, что объясняется тем преимуществом, что вещества, производимые одним человеком, могут действовать на обоих животных одновременно через общую систему кровообращения. С середины 1800-х годов, когда парабиотические эксперименты были впервые Пол Берт2, методы для построения парабиотических моделей стали стандартизированы. Однако простого и удобного метода проверки успешного создания кровного химеризма не хватает. Было сообщено, что перекрестный оборот может быть успешно оцененин интраперитонеально инъекционных 0,5% Эванс синий краситель в одном из парабионтов следуют измерения абсорбции Эванс синий в крови обоих парабионтов с микроплитой читателя3. Другой метод требует определенной породы мышей, которая содержит CD45.1и CD45.2помеченные моноциты в каждом парабионте. Клеточная цитометрия затем используется для определения химеризма крови путем измерения частоты двух маркеров в моноцитах из селезенки или крови4. Тем не менее, эти методы часто являются смертельными или громоздкими для животных, и безопасный и простой метод для быстрой и надежной проверки парабиотических моделей является весьма желательным. В этом исследовании мы создали новый метод для этой цели, который был проверен в мышиной модели парабиоза. Концентрация глюкозы в образцах крови, взятых из хвостовой вены, измеряется с помощью глюкометра, а модель изменений уровня глюкозы у мышей-доноров и реципиентов считается признаком циркуляции химеризма. Мы назвали этот метод «методом колебаний глюкозы». Применение этого метода проверки не ограничивается мышами, но может быть распространено на различные патологические модели, за исключением тех, с серьезнымдисрегрецией метаболизма глюкозы. Процедура проста, экономия времени и безопасна.

Protocol

Все процедуры, связанные с животными и их уходом, были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и использованию Харбинского медицинского университета. ПРИМЕЧАНИЕ: Инструменты и оборудование, необходимые для метода,перечислены в таблице мате?…

Representative Results

У шести мышей-доноров уровень глюкозы в крови резко повысился до 26,5 мкм/л (173% при увеличении) в среднем на 1 мин после инъекции 100 кЛ глюкозы (1,2 г/кг) через хвостовую вену, а затем постепенно снижался до 13,3 мкм/л при 60 мин. У мышей-реципиентов уровень глюкозы в крови медленн?…

Discussion

Парабиоз относится к хирургической технике соединения двух живых животных для создания общей сосудистой системы экспериментальными средствами6,7,8. Преимущество этой модели заключается в том, что вещества, производимые одним человеко…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана Национальным фондом науки о природе Китая (81570399 и 817737335), Национальной ключевой программой исследований и разработок Китая – Научно-исследовательским проектом модернизации традиционной китайской медицины (2017YFC1702003) и Хэй Лонг Цзян Выдающийся молодежный научный фонд (JC2017020).

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#

References

  1. Baruch, K., et al. Aging-induced type I interferon response at the choroid plexus negatively affects brain function. Science. 346 (6205), 89-93 (2014).
  2. Zhang, Y., et al. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature. 372 (6505), 425-432 (1994).
  3. Torres, M., et al. Parabiotic model for differentiating local and systemic effects of continuous and intermittent hypoxia. Journal of Applied Physiology (1985). 118 (1), 42-47 (2015).
  4. Loffredo, F. S., et al. Growth differentiation factor 11 is a circulating factor that reverses age-related cardiac hypertrophy. Cell. 153 (4), 828-839 (2013).
  5. Kamran, P., et al. Parabiosis in mice: a detailed protocol. Journal of Visualized Experiments. (80), e50556 (2013).
  6. Conboy, M. J., Conboy, I. M., Rando, T. A. Heterochronic parabiosis: historical perspective and methodological considerations for studies of aging and longevity. Aging Cell. 12 (3), 525-530 (2013).
  7. Eggel, A., Wyss-Coray, T. A revival of parabiosis in biomedical research. Swiss Medical Weekly. 144, w13914 (2014).
  8. Brack, A. S. Ageing of the heart reversed by youthful systemic factors!. EMBO Journal. 32 (16), 2189-2190 (2013).
  9. Wu, J. M., et al. Circulating cells contribute to cardiomyocyte regeneration after injury. Circulation Research. 116 (4), 633-641 (2015).
  10. Kaiser, J. ‘Rejuvenation factor’ in blood turns back the clock in old mice. Science. 344 (6184), 570-571 (2014).
  11. Rando, T. A., Finkel, T. Cardiac aging and rejuvenation–a sense of humors?. New England Journal of Medicine. 369 (6), 575-576 (2013).
  12. Heidt, T., et al. Differential contribution of monocytes to heart macrophages in steady-state and after myocardial infarction. Circulation Research. 115 (2), 284-295 (2014).
  13. McPherron, A. C. Through thick and thin: a circulating growth factor inhibits age-related cardiac hypertrophy. Circulation Research. 113 (5), 487-491 (2013).
  14. Villeda, S. A., et al. Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nature Medicine. 20 (6), 659-663 (2014).
  15. Katsimpardi, L., et al. Vascular and neurogenic rejuvenation of the aging mouse brain by young systemic factors. Science. 344 (6184), 630-634 (2014).
  16. Starzl, T. E., et al. The lost chord: microchimerism and allograft survival. Immunology Today. 17 (12), 577-584 (1996).
  17. Coleman, D. L. A historical perspective on leptin. Nature Medicine. 16 (10), 1097-1099 (2010).
  18. Salpeter, S. J., et al. Systemic regulation of the age-related decline of pancreatic beta-cell replication. Diabetes. 62 (8), 2843-2848 (2013).
  19. Sheldon, R. D., et al. Gestational exercise protects adult male offspring from high-fat diet-induced hepatic steatosis. Journal of Hepatology. 64 (1), 171-178 (2016).
  20. Martineau, M. G., et al. The metabolic profile of intrahepatic cholestasis of pregnancy is associated with impaired glucose tolerance, dyslipidemia, and increased fetal growth. Diabetes Care. 38 (2), 243-248 (2015).
  21. Wang, F., Liu, Y., Yuan, J., Yang, W., Mo, Z. Compound C Protects Mice from HFD-Induced Obesity and Nonalcoholic Fatty Liver Disease. International Journal of Endocrinology. 2019, 3206587 (2019).
check_url/60411?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Liu, X., Bai, X., Li, M., Li, H., Zhang, Y., Yang, B. Detecting Establishment of Shared Blood Supply in Parabiotic Mice by Caudal Vein Glucose Injection. J. Vis. Exp. (156), e60411, doi:10.3791/60411 (2020).

View Video