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Methodenartikel

Ein Zebrafisch Modell des Diabetes mellitus und Stoffwechselkrankheiten Speicher

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DOI:

10.3791/50232

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28. Februar 2013

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Metabolic Speicher ist das Phänomen, mit dem diabetischen Komplikationen fortbestehen und Fortschritte ungehinderten auch nach euglycemia pharmazeutisch erreicht. Hier beschreiben wir eine Diabetes mellitus Zebrafisch Modell, das einzigartig ist, dass es ermöglicht die Prüfung der mitotisch übertragbare epigenetische Komponenten des metabolischen Speicher In vivo.

Zusammenfassung

Diabetes mellitus betrifft derzeit 346 Millionen Menschen und wird dies voraussichtlich auf 400 Millionen im Jahr 2030 erhöhen. Evidence from Labor und großangelegte klinische Studien haben gezeigt, dass diabetische Komplikationen Fortschritt über das Phänomen des metabolischen Speicher, selbst wenn die glykämische Kontrolle pharmazeutisch erreicht ungehindert. Genexpression kann stabil durch epigenetischen Veränderungen, die nicht nur ermöglichen Zellen und Organismen, schnell auf sich ändernde Umweltbedingungen Reize reagieren verändert werden, sondern auch die Fähigkeit verleihen der Zelle auf "auswendig" diese stößt, sobald die Impulse entfernt wird. Als solche sind die Rollen, die diese Mechanismen spielen im Stoffwechsel Gedächtnisphänomen derzeit geprüft.

Wir haben vor kurzem die Entwicklung eines Zebrafisch-Modell vom Typ-I-Diabetes mellitus berichtet und charakterisiert dieses Modell, dass diabetische Zebrafisch zeigen, zeigen nicht nur die bekannten Folgeerkrankungen einschließlich der Veränderungen verbundenmit diabetischer Retinopathie, diabetischer Nephropathie und Wundheilungsstörungen sondern weisen auch beeinträchtigt Schwanzflosse Regeneration. Dieses Modell ist einzigartig, da die Zebrafisch ist in der Lage, ihre beschädigten Bauchspeicheldrüse zu regenerieren und wieder einen euglykämische Zustand ähnlich zu dem, was nach der Transplantation menschlicher Patienten erwartet werden. Außerdem mehrere Runden der Schwanzflosse Amputation zur Trennung und Untersuchung von reinem epigenetische Effekte in einem in vivo System ohne potentiellen Komplikationsfaktoren vom vorherigen diabetischen Zustand erlauben. Obwohl euglycemia nach Pankreas-Regeneration erreicht wird, bleibt der diabetischen sekundäre Komplikation fin Regeneration und Haut Wundheilung auf unbestimmte Zeit. Im Fall der gestörte Flosse Regenerierung wird diese Pathologie auch nach mehreren Runden der Flosse Regeneration in den Tochterzellen Flosse Gewebe zurückgehalten. Diese Beobachtungen deuten auf eine zugrunde liegende epigenetischer Prozess bestehenden in der metabolischen Speicher Zustand. Hier präsentieren wir Ihnen die Methoden benötigt, um erfolgreich generate die Diabetiker und metabolischen Speicher Gruppen von Fischen und diskutieren die Vorteile dieses Modells.

Einleitung

Diabetes mellitus (DM) ist ein ernstes und zunehmendes gesundheitliches Problem, dass zu einer verringerten Lebenserwartung durch krankheitsspezifische mikrovaskulären (Retinopathie, Nephropathie, Neuropathie, Wundheilungsstörungen) und makrovaskuläre (Herzerkrankungen und Schlaganfall) Komplikationen 1. Einmal ausgelöst, diabetischen Komplikationen weiterhin Fortschritte ununterbrochenen selbst wenn Blutzuckerkontrolle 2,3 erreicht wird und dieses Phänomen wurde metabolischen Speicher oder den Legacy-Effekt bezeichnet. Das Vorhandensein dieses Phänomen wurde klinisch in den frühen 1990er Jahren als "The Diabetes Control and Complications Trial ....

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Protokoll

Alle Vorgänge werden nach den Richtlinien in "Principles of Laboratory Animal Care" beschrieben (National Institutes of Health Veröffentlichungs-Nr. 85-23, revidiert 1985) und der zugelassenen Rosalind Franklin University Institutional Animal Care durchgeführt und Verwenden Ausschuss Tier-Protokoll 08-19.

Es gibt 2 wichtige Abkürzungen, die in diesem Manuskript verwendet werden. 1) DM: bezieht sich auf Fische, die in einer akuten (300 mg / dl) hyperglycemic Zustand sind und für mindestens 3 Wochen. 2) MM: bezieht sich auf Fische, die 21 Tage waren (siehe Protokoll) DM Fisch und dürfen Blutzuckerkontrolle durch Pankreas-Regeneration wieder....

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Ergebnisse

Typ I Diabetes Zebrafisch zeigen nicht nur die bekannten sekundären Komplikationen der Retinopathie und Nephropathie, aber auch, weisen eine zusätzliche Komplikation: eingeschränkter Schwanzflosse Regeneration. Diese späteren Komplikation besteht aufgrund metabolischer Speicher in Fische, die normale Blutzuckereinstellung restauriert wurden nach einer hyperglycemic Zeitraum. In 2A (Kontrolle) und 2B (metabolische Speicher) repräsentative Bilder der Regeneration Flossen, die bei 72 Stund.......

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Diskussion

Diabetes mellitus ist eine Erkrankung des metabolischen Dysregulation, zunächst als Hyperglykämie, die letztlich ergibt Blutgefäß beschädigt, was zu vielen Komplikationen, die alle auch bestehen, nachdem euglycemia obwohl pharmazeutische Intervention erreicht wird diagnostiziert. Diese Persistenz von Komplikationen wird als metabolische Speicher und mehrere aktuelle Studien haben die Rolle, dass epigenetische Mechanismen spielen bei diesem Phänomen untersucht bezeichnet. Hier haben wir ein Protokoll, das für die Erzeugu.......

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Offenlegungen

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch ein Forschungsstipendium aus dem Iacocca Family Foundation, Rosalind Franklin University Start-up-Fonds und National Institutes of Health Grants DK092721 (um RVI) unterstützt. Die Autoren möchten sich Nikki Intine für Beihilfen in Manuskripts danken.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Name des Reagenzes Firma Katalog-Nummer Kommentare (optional)
Streptozocin Sigma Aldrich S0130
2 Phenoxyethanol Sigma Aldrich P1126
Scalpel (Größe 10) Fisher Scientific 089275A
Petrischalen Fisher Scientific 08-757-13
½ cc Spritze mit 27 1/2 Nadel Fisher Scientific 305620
QuantiChrome glucose Assaykit. Bioassay-Systeme DIGL-100
Kochsalz Sigma Aldrich S3014
Seziermikroskop Nikon TMZ-1500 Jede Seziermikroskop ist in Ordnung.
Camera for Imaging Nikon Q Bildgebung Jede Kamera ist geeignet.
Image J Software National Institutes of Health NIH Image
NIS Elements Nikon Jede Bildbearbeitungssoftware geeignet ist.

Referenzen

  1. Brownlee, M. The pathobiology of diabetic complications: a unifying mechanism. Diabetes. 54, 1615-1625 (2005).
  2. Ihnat, M. A., Thorpe, J. E., et al. Reactive oxygen species mediate a cellular 'memory' of high glucose stress signalling. Diabetologia

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Nachdrucke und Genehmigungen

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