מחקר זה מתאר את המדידה הישירה של ייצור גלוקוז בכבד במודל עכבר תסמונת השחלות הפוציקסטי באמצעות מעקב גלוקוז איזוטופי יציב באמצעות וריד הזנב הן בצום והן במצבים עשירים בגלוקוז יחד.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מחקר זה מתאר את המדידה הישירה של ייצור גלוקוז בכבד במודל עכבר תסמונת השחלות הפוציקסטי באמצעות מעקב גלוקוז איזוטופי יציב באמצעות וריד הזנב הן בצום והן במצבים עשירים בגלוקוז יחד.
תסמונת השחלות הפוליצסטיות (PCOS) היא מחלה נפוצה המביאה להפרעות בחילוף החומרים של גלוקוז, כגון עמידות לאינסולין ואי סבילות לגלוקוז. חילוף החומרים של גלוקוז Dysregulated הוא ביטוי חשוב של המחלה והוא המפתח לפתוגנזה שלה. לכן, מחקרים מעורבים הערכה של חילוף החומרים גלוקוז ב- PCOS הם בעלי חשיבות עליונה. מעט מאוד מחקרים כימתו את ייצור הגלוקוז בכבד ישירות בדגמי PCOS באמצעות מעקבים לא רדיואקטיביים של גלוקוז. במחקר זה, אנו דנים בהוראות שלב אחר שלב לכימות קצב ייצור הגלוקוז בכבד במודל עכבר PCOS על ידי מדידת העשרה M+2 של [6,6-2H2]גלוקוז, מעקב גלוקוז איזוטופי יציב, באמצעות כרומטוגרפיה של גז - ספקטרומטריית מסה (GCMS). הליך זה כרוך ביצירת פתרון מעקב איזוטופי יציב, שימוש במיקום צנתר וריד הזנב ועירוי של נותב הגלוקוז הן בצום והן במצבים עשירים בגלוקוז באותו עכבר במקביל. ההעשרה של [6,6-2H2]] גלוקוז נמדדת באמצעות נגזרת פנטאצטאט ב- GCMS. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת על מגוון רחב של מחקרים מעורבים מדידה ישירה של קצב ייצור הגלוקוז בכבד.
תסמונת השחלות הפוציסטיות (PCOS) היא הפרעה נפוצה המתרחשת ב 12%-20% של נשים בגיל הרבייה1,2. זוהי מחלה מורכבת וכתוצאה מכך פנוטיפים משתנים מעורבים שחלות פוליציסטיות, menses לא סדיר וראיות קליניות או מעבדה של hyperandrogenemia, והוא מאובחן בדרך כלל כאשר אישה עומדת בשניים משלושת הקריטריונים3. היבט דומיננטי של PCOS, וגורם מפתח בפתוגנזה שלה, הוא דעים מטבוליים שנמצאים אצל נשים שיש להם את המחלה. נשים עם PCOS יש שכיחות גבוהה יותר של תנגודת לאינסולין, אי סבילות לגלוקוז, השמנת יתר, תסמונת מטבולית3,4,5,6. תנגודת לאינסולין היא לא רק ביטוי של המחלה, אבל הוא חשב לתרום פתוגנזה שלה על ידי potentiating הפעולה של הורמון תחליב בשחלה ובכך מוביל ייצור אנדרוגן מוגבר7,8. תנגודת לאינסולין נחשבת יש מספר מקורות אפשריים אבל מחקרים מראים שזה יכול להיות בגלל דפוסים חריגים של קולטן אינסולין איתות9,10. מחקרים העריכו עמידות לאינסולין בחולי PCOS באמצעות טכניקת הזהב הסטנדרטית של מלחציים היפראינסולנמיים-אוגליקמיים11,12,13,14,15. לנשים עם PCOS, ללא קשר ל- BMI, יש רמות גבוהות יותר של תנגודת לאינסולין בהשוואה לבקרות. בקרת אינסולין על ייצור גלוקוז נפגעת בהפרעות של תנגודת לאינסולין המובילה לייצור עודף גלוקוז. לדוגמה, חולי סוכרת יש שיעורים מוגברים של gluconeogenesis ודיכוי לקוי של גליקוגנוליזה16. יתר על כן, דיכוי לקוי של ייצור גלוקוז נצפתה בחולדות סוכרת17. למרות שמחקרים מהדקים יכולים לתת מדידה של תנגודת לאינסולין, מחקרים מעטים ב- PCOS מתמקדים במדידה ישירה של ייצור גלוקוז במדינות צום ומזון. זה דורש שימוש עירוי מעקב איזוטופי איזוטופי לא רדיואקטיבי ומדידה באמצעות ספקטרומטריית מסה.
דגמים של בעלי חיים שימשו בהרחבה במחקר PCOS. מודלים מוריניים PCOS רזה והשמנת יתר נוצרו על ידי מתן אנדרוגנים לפני ההפלגה, prepubertally, או לאחר pubertally18. דגמי PCOS מכרסמים מדגימים גם הבדלים מטבוליים בהשוואה לבקרות שלהם. נתונים קודמים מהמעבדה שלנו הדגימו בדיקות סובלנות גלוקוז חריגות (GTT) בדגמי עכבר PCOS (רזה והשמנת יתר), העולים בקנה אחד עם ספרות PCOS אנושית19. שימוש במודל בעלי חיים רזה והשמנת יתר מאפשר חקירה נוספת של הבדלים מטבוליים. באופן ספציפי, מודל זה מאפשר הערכה של קצב ייצור הגלוקוז ישירות באמצעות מעקב גלוקוז איזוטופי. אחד ממעקב הגלוקוז האיזוטופי היציב הנפוץ ביותר הוא [6,6-2H2]גלוקוז. ניתן למדוד את העשרת הגלוקוז [6,6-2H2]באמצעות נגזרת פנטאצטאט כפי שתואר קודם לכן20.
במחקר זה, המטרה שלנו הייתה למדוד את קצב ייצור הגלוקוז בכבד בצום ובמצב עשיר בגלוקוז בעכברים PCOS באמצעות עירוי גלוקוז איזוטופי. טכניקות אלה ניתן ליישם על מגוון רחב של ניסויים מעורבים קינטיקה גלוקוז.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש (IACUC) של מכללת ביילור לרפואה.
1. הכנת [6,6-2H2]גלוקוז
2. הקמת ניסויי עירוי
3. החדרת קטטר
4. הגדרת עירוי וחליטה ראשונה
5. דגימת דם
6. עירוי שני
7. ספקטרומטריית מסה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות משוואות דילול איזוטופ שתוארו בעבר, שיעור הגלוקוז הכולל בפלזמה (גלוקוזRa) חושב מהעשרה M+2 של [6,6-2H2]גלוקוז בתנאי צום וגלוקוז עשירים בגלוקוז באמצעות נגזרת המחומש21. בתנאים יציבים, ההנחה היא כי שיעור המראה של גלוקוז שווה לקצב היעלמות הגלוקוז. בקבוצת הביקורת, סך הגלוקוזRa היה 19.98 ± 2.53 מ"ג/(קג"מ) לאחר צום של 6 שעות ו-25.80 ± 1.76 מ"ג/ק"ג(ק"ג) בתנאים עשירים בגלוקוז. באמצעות החישוב המפורט לעיל, GPR היה 19.08 ± 2.53 מ"ג /(קג"מ) לאחר צום של 6 שעות ו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
היפרגליקמיה ומטבוליזם גלוקוז חריג/הומאוסטזיס הם תכונות של PCOS. רמת הגלוקוז בדם נשמרת על ידי שילוב של גלוקוז מתזונה וייצור גלוקוז באמצעות גליקוגנוליזה וגלוקונוגנזה וגליקוגנזה, בשליטת הורמון ואנזימים. ייצור גלוקוז בכבד מדוכא על ידי נוכחות של רמות גלוקוז במחזור מוגבר. בהפרעות של חילוף חומרים חריג גלוקוז, ויסות של דיכוי ייצור גלוקוז נפגע המוביל היפרגליקמיה. בעוד שמחקרים רבים הדגימו מדידות עקיפות של ייצור גלוקוז בכבד במודל של בעלי חיים PCOS, מעטים מדדו את ייצור הגלוקוז בכבד ישירות. במחקר זה אנו מתארים דרך פשוטה למדו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקי הכשרה על ידי המחלקה למיילדות וגינקולוגיה, מכללת ביילור לרפואה (ALG) ומענק מחקר R-01 (מענק # DK114689) עבור CSB, SC ו- JM מהמכונים הלאומיים לבריאות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תמיסת נתרן כלורי 0.9% | McKesson | 275595 | |
| 10 מ"ל מזרק קצה BD Luer-Lok | VWR | 75846-756 | שני מזרקים לכל בעל חיים (אחד לתמיסת גלוקוז איזוטופית, אחד לתמיסה איזוטופית עשירה בגלוקוז) |
| סרט טרנספור שקוף בגודל 1 אינץ' | 3M | 70200400169 | |
| 1 אינץ' סרט תיוג | פישר | GS07F161BA | המותג הוא דוגמה |
| מזרק 5 מ"ל המכיל שטיפה של מי מלח Heparanized | McKesson | 191-MIH-2235 | אפשר גם להכין תמיסת שטיפה של הפרין (10 יחידות/מ"ל הפרין ב-0.9% נתרן כלורי) |
| 5 מ"מ Medipoint Goldenrod בעלי חיים lancets | פישר סיינטיפיק | NC9891620 | 5 מ"מ אם בעל החיים הוא בין 2 ל-6 חודשים |
| אצטון | סיגמא-אולדריץ' | 650501 | |
| בוחש פלטה חמה מתקדם | VWR | 97042-602 | המותג הוא דוגמה |
| BD 27 מד 0.5 אינץ' | מחטים מחסן בריאות | A283952 | |
| BD 30 מד 0.5 אינץ' | Medvet | 305106 | |
| BD Intramedic Polyethylene (PE) צינורות 0.28 מ"מ קוטר פנימי x 0.61 מ"מ | VWR | 63019-004 | |
| BD צינורות פוליאתילן תוך-רפואי (PE) 0.28 מ"מ קוטר פנימי x 0.61 מ"מ | VWR | 63019-004 | |
| , 1000 מ"ל | כל מותג | ||
| כדורי | |||
| בקבוקוני זכוכית שקופים של VOA עם מכסה סגור | פישר סיינטיפיק | 05-719-120 | לאחסון דגימות אצטון ושאיבת דם |
| מהדק תנין ללא שיניים נחושת לחוסם עורקים | אמזון | כל מותג; קליפסים חלקים ללא שיניים עשויים נחושת מוצקה | |
| D-(+)-גלוקוז >99.5% | סיגמא-אולדריץ' | G8270 | |
| D-גלוקוז (6,6-D2, 99%) | מעבדות איזוטופ קיימברידג', בע"מ. | DLM-349-PK | |
| Dow Corning צינורות סילסטיים 0.3 מ"מ קוטר פנימי x 0.64 מ"מ OD | VWR | 62999-042 | |
| זכוכית מגדלת | אמזון | כל מותג; בדומה לזכוכית מגדלת LANCOSC עם אור ומעמד Microbalance | |
| Ohaus Adventurer Pro | AV264C | ניתן להשתמש בכל דגם דומה עם דיוק של 0.0001 גרם ניתן להשתמש | |
| בבקבוק Nalgene, 500 מ"ל | Sigma-Aldrich | B0158-12EA | או כל מותג דומה; מסור לשניים (כולל מכסה) וחתוך חריץ בגודל זנב בתחתית |
| PHD אולטרה משאבת מזרקים מרובת מזרקים | הרווארד | 70-3024A | |
| יריעת | כל מותג; כדי לייצב את העכבר במהלך החדרת קטטר | ||
| יריעות פרספקס ומפרידים | כל מותג; משמש לכלוב עכברים במהלך עירוי |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.