تصف هذه الدراسة القياس المباشر لإنتاج الجلوكوز الكبدي في نموذج فأر متلازمة المبيض المتعدد الكيسات باستخدام متتبع جلوكوز نظائري مستقر عبر الوريد الخلفي في كل من حالات الصيام والجلوكوز الغنية بالجلوكوز جنبا إلى جنب.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصف هذه الدراسة القياس المباشر لإنتاج الجلوكوز الكبدي في نموذج فأر متلازمة المبيض المتعدد الكيسات باستخدام متتبع جلوكوز نظائري مستقر عبر الوريد الخلفي في كل من حالات الصيام والجلوكوز الغنية بالجلوكوز جنبا إلى جنب.
متلازمة المبيض المتعدد الكيسات (PCOS) هو مرض شائع يؤدي إلى اضطرابات في استقلاب الجلوكوز، مثل مقاومة الأنسولين وعدم تحمل الجلوكوز. استقلاب الجلوكوز Dysregulated هو مظهر مهم من مظاهر المرض وهو المفتاح لمسببات الأمراض. لذلك، فإن الدراسات التي تنطوي على تقييم استقلاب الجلوكوز في PCولين الكلور ذات أهمية قصوى. وقد حددت دراسات قليلة جدا إنتاج الجلوكوز الكبدي مباشرة في نماذج PC أو إس باستخدام متتبعات الجلوكوز غير المشعة. في هذه الدراسة، نناقش التعليمات خطوة بخطوة لقياس كمي لمعدل إنتاج الجلوكوز الكبدي في نموذج فأرة PC أو سي إس من خلال قياس إثراء M+2 من الجلوكوز [6,6-2H2]، وهو متتبع مستقر للجلوكوز النظيري، عن طريق كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطيف الكتلي (GCMS). يتضمن هذا الإجراء إنشاء محلول مستقر لتتبع الجلوكوز النظيري ، واستخدام موضع قسطرة الوريد الذيل وضخ متتبع الجلوكوز في كل من حالات الصيام والجلوكوز الغنية في نفس الماوس جنبا إلى جنب. يتم قياس إثراء [6,6-2H2] الجلوكوز باستخدام مشتق بنتاسيتات في GCMS. ويمكن تطبيق هذه التقنية على مجموعة واسعة من الدراسات التي تنطوي على قياس مباشر لمعدل إنتاج الجلوكوز الكبدي.
متلازمة المبيض المتعدد الكيسات (PCOS) هو اضطراب شائع يحدث في 12٪ -20٪ من النساء في سن الإنجاب1،2. وهو مرض معقد يؤدي إلى أنماط الظاهرية المتغيرة التي تنطوي على المبيضين المتعدد الكيسات، الحيض غير النظامية والأدلة السريرية أو المختبرية من فرط الذكورة، وعادة ما يتم تشخيص عندما تلبي المرأة اثنين من المعايير الثلاثة3. أحد الجوانب السائدة في متلازمة تكيس المبايض، والعامل الرئيسي في مسببات الأمراض، هو الاختلالات الأيضية الموجودة في النساء المصابات بالمرض. النساء المصابات بمتلازمة تكيس المبايض أكثر من حالات مقاومة الأنسولين، وعدم تحمل الجلوكوز، والسمنة، ومتلازمة التمثيل الغذائي3،4،5،6. مقاومة الأنسولين ليست مجرد مظهر من مظاهر المرض، ولكن يعتقد أن تسهم في الإمراض من خلال قوة عمل هرمون اللوتين في المبيض مما يؤدي إلى زيادة إنتاج الاندروجين7،8. ويعتقد أن مقاومة الأنسولين لها العديد من الأصول المحتملة ولكن الدراسات تشير إلى أنه قد يكون بسبب أنماط غير طبيعية من مستقبلات الأنسولين مما يشير إلى 9,10. وقد قيمت الدراسات مقاومة الأنسولين في مرضى PCولينوس باستخدام تقنية معيار الذهب من المشبك hyperinsulinemic-euglycemic11,12,13,14,15. النساء المصابات بذلك، بغض النظر عن مؤشر كتلة الجسم، يتمتعن بمستويات أعلى من مقاومة الأنسولين مقارنة بالضوابط. يضعف التحكم في الأنسولين على إنتاج الجلوكوز في اضطرابات مقاومة الأنسولين مما يؤدي إلى إنتاج الجلوكوز الزائد. على سبيل المثال، مرضى السكري قد زادت معدلات جلوكونيوجينيسيس وضعف قمع انحلال الجليكوجين16. وعلاوة على ذلك، لوحظ ضعف قمع إنتاج الجلوكوز في الفئران السكري17. على الرغم من أن الدراسات المشبك يمكن أن تعطي قياس مقاومة الأنسولين، إلا أن القليل من الدراسات في PCولين مبايسول الخماسي الكلور تركز على القياس المباشر لإنتاج الجلوكوز في حالات الصيام والتغذية. وهذا يتطلب استخدام ضخ متتبع الجلوكوز غير المشع وقياسه عن طريق قياس الطيف الكتلي.
وقد استخدمت نماذج الحيوانات على نطاق واسع في بحوث PCOS. تم إنشاء كل من نماذج العجاف والسمنة من نوع PCوس مورين عن طريق إدارة الاندروجين قبل الولادة, prepubertally, أو ما بعد pubertally18. نماذج القوارض متلازمة تكيس المبايض تظهر أيضا الاختلافات الأيضية مقارنة مع الضوابط الخاصة بهم. أظهرت البيانات السابقة من مختبرنا اختبارات تحمل الجلوكوز غير الطبيعية (GTT) في نماذج فأرة PCOS (الهزيل والبدناء) ، بما يتفق مع أدب PCOS البشري19. استخدام نموذج العجاف والسمنة يسمح بمزيد من التحقيق في الاختلافات الأيضية. على وجه التحديد، يسمح هذا النموذج بتقييم معدل إنتاج الجلوكوز مباشرة باستخدام متتبعات الجلوكوز النظيرية. واحدة من الأكثر استخداما مستقرة تتبع الجلوكوز النظائري هو [6,6-2H2]الجلوكوز. [6,6-2H2]يمكن قياس إثراء الجلوكوز باستخدام مشتق بنتاسيتات كما هو موضح سابقا20.
في هذه الدراسة، كان هدفنا هو قياس معدل إنتاج الجلوكوز الكبدي في حالة الصيام والجلوكوز الغنية في فئران PC أو إس باستخدام ضخ الجلوكوز النظائري. ويمكن تطبيق هذه التقنيات على مجموعة واسعة من التجارب التي تنطوي على حركية الجلوكوز.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوان واستخدامه (IACUC) التابعة لكلية بايلور للطب.
1. إعداد [6,6-2H2] الجلوكوز
2. إعداد تجارب التسريب
3. إدخال القسطرة
4. ضخ انشاء والتسريب الأول
5. أخذ عينات الدم
6. ضخ الثانية
7. قياس الطيف الكتلي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
باستخدام معادلات تخفيف النظائر الموصوفة سابقا، تم حساب إجمالي معدل الجلوكوز في البلازما (glucoseRa) من إثراء M+2 من الجلوكوز [6,6-2H2] في ظروف الصيام والجلوكوز الغنية باستخدام مشتقة بنتاسيتات21. في ظل ظروف الحالة الثابتة ، يفترض أن معدل ظهور الجلوكوز يساوي معدل اختفاء الجلوكوز. في مجموعة التحكم، كان إجمالي الجلوكوز 19.98 ± 2.53 ملغم/(كجم·دقيقة) بعد صيام 6 ساعة و25.80 ± 1.76 ملغم/(كجم·دقيقة) خلال الظروف الغنية بالجلوكوز. باستخدام الحساب المذكور أعلاه، كان...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
فرط السكر في الدم والتمثيل الغذائي غير طبيعي الجلوكوز / التوازن هي ملامح PCOS. يتم الحفاظ على مستوى السكر في الدم من خلال مزيج من الجلوكوز من النظام الغذائي وإنتاج الجلوكوز عن طريق انحلال الجليكوجين وجلوكونيوجينيسيس و جليكوجينيسيس، تحت سيطرة الهرمونات والإنزيمات. يتم قمع إنتاج الجلوكوز الكبدي من خلال وجود زيادة مستويات الجلوكوز المتداولة. في اضطرابات التمثيل الغذائي غير طبيعي الجلوكوز، وتنظيم قمع إنتاج الجلوكوز للخطر مما يؤدي إلى ارتفاع السكر في الدم. في حين أظهرت العديد من الدراسات قياسات غير مباشرة لإنتاج الجل...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
وقد تم دعم هذا العمل من خلال منح التدريب من قبل قسم أمراض النساء والتوليد، وكلية بايلور للطب (ALG) ومنحة البحث R-01 (منحة # DK114689) لCSB، SC وJM من المعاهد الوطنية للصحة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.9٪ محلول كلوريد الصوديوم | McKesson | 275595 | |
| 10 مل BD Luer-Lok طرف حقنة | VWR | 75846-756 | حقنتان لكل (واحدة لمحلول الجلوكوز النظائر ، وواحدة لمحلول النظائر الغنية بالجلوكوز) |
| شريط مسام شفاف مقاس 1 | بوصة 3M | 70200400169 | |
| 1 بوصة شريط وضع العلامات | Fisher | GS07F161BA | Brand مثال |
| على ذلك5 مل حقنة تحتوي على مخلل ملحي هبش | ماكيسون | 191-MIH-2235 | يمكن للمرء أيضا تحضير محلول تدفق الهيبارين (10 وحدات / مل من الهيبارين في 0.9٪ كلوريد الصوديوم) |
| 5 مم مشارة حيوانية Medipoint Goldenrod | فيشر Scientific | NC9891620 5 مم إذا كان عمر بين 2 و 6 أشهر | |
| Acetone | Sigma-Aldrich | 650501 | |
| محرك متقدم للألواح الساخنة | VWR | 97042-602 | العلامة التجارية هي مثال |
| 27 قياس 0.5 بوصة إبر | Health Warehouse | A283952 | |
| BD 30 قياس 0.5 بوصة إبر | Medvet | 305106 | |
| BD Intramedic Bowlide (PE) أنابيب 0.28 مم ID × 0.61 مم | VWR | 63019-004 | |
| BD أنابيب البولي إيثيلين Intramedic (PE) 0.28 مم ID × 0.61 مم | VWR | 63019-004 | |
| دورق ، 1000 مل | أي علامة تجارية | ||
| حبيبات القفص قوارير | |||
| زجاجية شفافة من VOA مع غطاء مغلق | فيشر ساينتفيك | 05-719-120 | لتخزين عينات الأسيتون وسحب |
| الدم مشبك التمساح النحاسي بدون أسنان للعاصبة | أمازون | أي علامة تجارية ؛ مقاطع تمساح ناعمة بدون أسنان مصنوعة من النحاس الصلب | |
| D- (+) - الجلوكوز >99.5٪ | Sigma-Aldrich | G8270 | |
| د-الجلوكوز (6،6-D2 ، 99٪) | مختبرات كامبريدج للنظائر ، Inc. | DLM-349-PK | |
| Dow Corning الأنابيب السيلasticة 0.3 مم ID × 0.64 مم OD | VWR | 62999-042 | |
| عدسة مكبرة | أمازون | أي علامة تجارية ؛ على غرار LANCOSC مكبرة مع ضوء وحامل | |
| Microbalance | Ohaus Adventurer Pro | AV264C | يمكن استخدام أي نموذج مماثل بدقة 0.0001 جرام يمكن استخدام |
| زجاجة Nalgene ، 500 مل | Sigma-Aldrich | B0158-12EA | أو أي علامة تجارية مماثلة ؛ رأى في النصف (بما في ذلك الغطاء) وقطع الشق بحجم الذيل في الجزء السفلي |
| PHD Ultra مضخة متعددة الحقن | Harvard Apparatus | 70-3024A | |
| زجاج شبكي | أي علامة تجارية ؛ لتثبيت الماوس أثناء إدخال القسطرة | ||
| صفائح زجاج شبكي وفواصل | أي علامة تجارية ؛ تستخدم لوضع الفئران في قفص أثناء التسريب |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.