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Methodenartikel

Mit Multi-fluorierten Bile Acids und

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DOI:

10.3791/54597

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27. November 2016

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Werkzeuge Gallensäure - Malabsorption zu diagnostizieren und Gallensäuretransport in vivo messen begrenzt sind. Ein innovativer Ansatz in lebenden Tieren beschrieben , das kombinierte Proton (1 H) und Fluor (19 F) Magnetresonanztomographie verwendet; Diese neuartige Methode hat translationale Potenzial für Gallensäure-Malabsorption in der klinischen Praxis zu screenen.

Zusammenfassung

Zusammen mit ihrer traditionellen Rolle als Reinigungsmittel, die Fettaufnahme zu erleichtern, gibt Literatur ab, dass Gallensäuren sind starke Signalmoleküle, die mehrere Organe betreffen; Gefäßtonus, Glukosestoffwechsel, den Fettstoffwechsel und Energieausnutzung sie modulieren Darm-Motilität und die Hormonproduktion und zu verändern. Änderungen in fäkale Gallensäuren können den Darm microbiome verändern und Kolon Pathologie einschließlich cholerrheic Durchfall und Darmkrebs zu fördern. Schlüsselregulatoren der fäkalen Gallensäure Zusammensetzung sind die kleinen Darm-Apikale Natrium-abhängigen Gallensäure-Transporter (ASBT) und Fibroblasten-Wachstumsfaktor-19 (FGF19). Reduzierte Expression und Funktion von ASBT verringert Darm Gallensäure up-nehmen. Darüber hinaus kann in - vitro - Daten deuten darauf hin , dass einige der FDA zugelassene Medikamente ASBT Funktion hemmen. Defizienten FGF19 Freisetzung erhöht Lebergallensäuresynthese und Freisetzung in den Darm zu Ebenen, die ASBT überwältigen. Entweder ASBT Dysfunktion oder FGF19 Mangel erhöht fecal Gallensäuren und können chronische Durchfall verursachen und Kolon Neoplasien fördern. Bedauerlicherweise Werkzeuge Gallensäure - Malabsorption zu messen und die Aktionen von Drogen auf Gallensäuretransport in vivo sind begrenzt. Um die komplexe Aktionen von Gallensäuren zu verstehen, sind Techniken erforderlich, die die gleichzeitige Überwachung von Gallensäuren im Darm und metabolische Geweben ermöglichen. Dies führte uns eine innovative Methode vorstellen Gallensäuretransport in lebenden Tieren zu messen , eine Kombination von Protonen (1 H) und Fluor (19 F) die Kernspintomographie (MRI) verwendet. Neuartigen Tracer für Fluor (19 F) -basierte lebendes Tier MRI wurden erzeugt und getestet, sowohl in vitro als auch in vivo. Stärken dieses Ansatzes gehören die fehlende Belichtungsstrahlung und translationale Potenzial für die klinische Forschung und Praxis zu ionisieren.

Einleitung

Zusammen mit ihren klassischen Rolle als Detergentien , die Fettabsorption aus dem Darm zu erleichtern, Gallensäuren wurden als potente Signalmoleküle beeinflussen mehrere Organe zusätzlich zu den mit den enterohepatischen Kreislauf 1,2 zugeordnet entstanden. Zusätzlich zu ihren eigenen Stoffwechsel steuern, modulieren Gallensäuren mehrere Aspekte der gastrointestinalen Physiologie (zB Darmmotilität und incretin Hormonproduktion, Kolon Physiologie und Krebsanfälligkeit) und haben eine systemische Wirkung auf den vaskulären Tonus, Glukose- und Lipidstoffwechsel, und die Energienutzung. Während einige dieser Wirkungen im Darm vermittelt werden, sind....

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Protokoll

Das folgende Protokoll hält sich an Richtlinien durch die Pflege und Verwendung Committee (IACUC) an der University of Maryland School of Medicine (IACUC Protokoll # 0415011, den 18. Juni genehmigt, 2015) Institutional Animal genehmigt.

1. Gavaging Mäuse , die mit 19 F-markierten Bile Acids

  1. Gavage Mäuse mit 150 mg / kg Körpergewicht 19 F-markierten Gallensäuren. Füllen einer 1-ml Spritze mit dem erforderlichen Volumen mit 19 F-markierten Gallensäure - Stammlösung [Cholsäure-Trifluor-acetyl Lysin (CA-lys-TFA; in 1: 1 Polyethylenglycol 400: Dulbeccos phosphatgepufferter Kochsalzlösung) oder cholylsarcosine- Trifluor-N....

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Ergebnisse

Die Verwendung von MFBA für in vivo - MRT zu "sehen" Gallensäuretransport in Echtzeit hat ein großes Potenzial für die Forschung und die klinische Anwendung. Außerdem beschriebenen Verfahren hier zur Resektion der Gallenblase und biochemische Analyse seines Inhalts unter Verwendung von Flüssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie ein Mittel zur Bildergebnisse bestätigt. Jedoch erfordert die Gültigkeit dieser Verfahren eine genaue Dosierung, Timing von Assays und.......

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Diskussion

Die Synthese von CA-lys-TFA und CA-sar-TFMA und die in - vitro - Analyse der Transport stabil transfizierten Madin-Darby - Hundenierenzellen unter Verwendung von ASBT und humane embryonale Nierenzellen exprimieren , die Expression des Natrium / taurocholate Co-Transport Polypeptid (NTCP) werden an anderer Stelle 13,14 detailliert beschrieben. Hier liegt der Schwerpunkt auf die orale Verabreichung von MFBA mit der Schlundsonde Tiere leben, gefolgt von der Ernte der Gallenblase, Leber und Blut.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health, National Institute of Diabetes und Magen-Darm-und Nierenerkrankungen (Erteilungsnummern R21 DK093406 und T32 DK067872 zu JP.R.) und ein VA Merit Award (Grantnummer 1BX002129 zu JP.R.) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Duall size-21 Ganzglas-Tissue-GrinderKimble Chase Life Science, Vineland, NJ885351-0022
Bruker BioSpec 70/30USR Avance III 7T MR-Scanner mit horizontaler BohrungBruker Biospin MRI GmbH, DeutschlandVerwenden Sie die zugehörige Paravision Version 5.1 Software (siehe Schritt 3.5)
Bruker 40 mm 19F/1H dual-tuned linerar volume coilBruker Biospin MRI GmbH, DeutschlandVerwenden Sie die begleitende Paravision Version 5.1 Software (siehe Schritt 3.5)
Waters Acquity UPLC System mit Quadrupol-DetektorWaters Corporation, Milford, MA
Waters Acquity UPLC ethylen-brückenförmiger Hybrid C8 1.7 μ m 2,1 x 50 mm SäuleWaters Corporation, Milford, MA
Magensonde NadelBraintree Scientific, INC.N-01020 G-1,5" gebogene 2,25 mm Kugel
2 Edelstahl Hämostaten VWR10755-0184 und 5 Zoll, gerade
KetaminMWI Veterinary Supply501090Ketamin Zetamin 100 mg/ml
XylazinAkorn, Inc.20 mg/ml
Intraperitonealer KatheterAbbott AbbocathTM-T.I.V. G720-A01 4535-4224 G x 0,75 Zoll

Referenzen

  1. Thomas, C., Pellicciari, R., Pruzanski, M., Auwerx, J., Schoonjans, K. Targeting bile-acid signalling for metabolic diseases. Nat Rev Drug Discov. 7, 678-693 (2008).
  2. Vallim, T. Q., Edwards, P. A. Bile acids have the gall to function as hormones. Cell Metab. 10, 162-164 (2009).

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Nachdrucke und Genehmigungen

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