Summary
इस प्रोटोकॉल के लक्ष्य के लिए एक मानक तरीका पेश करने के लिए नसों में ग्लूकोज सहिष्णुता परीक्षण (IVGTTs) प्रदर्शन करने के लिए nonhuman प्राइमेट में ग्लाइसेमिक नियंत्रण का आकलन और dysmetabolic को स्वस्थ से उनके चयापचय स्थिति का आकलन करने के लिए है।
Abstract
नसों में ग्लूकोज सहिष्णुता परीक्षण (IVGTT) ग्लूकोज homeostasis के लक्षण वर्णन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जब सीरम जैव रासायनिक प्रोफाइल, दोनों फेड में रक्त शर्करा के स्तर की समावेशी और उपवास राज्य, एचबीए 1 सी, इंसुलिन का स्तर, आहार के नैदानिक इतिहास, शरीर रचना, और शरीर के वजन की स्थिति, सामान्य और असामान्य ग्लाइसेमिक नियंत्रण के एक आकलन के साथ लिया बनाया जा सकता है । एक IVGTT की व्याख्या डेक्सट्रोज चुनौती के संबंध में समय के साथ ग्लूकोज और इंसुलिन के स्तर में परिवर्तन की माप के माध्यम से किया जाता है। महत्वपूर्ण घटक माना जा रहे हैं: T0 (ग्लूकोज अर्क के अंत), ग्लूकोज निकासी दर कश्मीर पहले 20 मिनट में तेजी से ग्लूकोज निकासी की ढलान से निकाली गई (टी 20 के लिए टी 1), समय के संबंध में पहुँच शिखर ग्लूकोज और इंसुलिन का स्तर ग्लूकोज आधारभूत पर लौटने के लिए, और वक्र (नीलामी) के तहत क्षेत्र। इन उपायों IVGTT एक स्वस्थ टी से ग्लूकोज homeostasis कदम के रूप में विशेषता परिवर्तन दिखाएगाOA रोगग्रस्त चयापचय राज्य 5। इस के साथ साथ हम nonhuman प्राइमेट (रीसस मकाक और cynomolgus) है, जो मनुष्यों में प्रकार द्वितीय मधुमेह (T2D) के सबसे अधिक प्रासंगिक पशु मॉडल और IVGTT और से इन जानवरों के नैदानिक प्रोफाइल हैं के लक्षण वर्णन का वर्णन करेंगे एक दुबला स्वस्थ, मोटापे से ग्रस्त dysmetabolic करने के लिए, और T2D राज्य के 8, 10, 11।
Introduction
IVGTT एक सुविधाजनक कार्यात्मक परख है कि नियमित रूप से विभिन्न चयापचय राज्यों 5 पर मानव में β सेल समारोह का निर्धारण करने के लिए, 7 इस्तेमाल किया जाता है। T2D के पशु मॉडल में, यह अच्छी तरह से जानवरों कि शो से चयापचय रोग प्रगति को चिह्नित करने के लिए एक उपकरण के रूप में मान्यता प्राप्त है एक dysmetabolic hyperglycemic राज्य 8, 9 के लिए एक स्वस्थ। T2D के निकटतम पशु मॉडल nonhuman प्राइमेट (NHPs), जिसमें से रीसस मकाक और cynomolgus उल्लेखनीय उदाहरण हैं में प्रदर्शन किया है। इन जानवरों को स्वाभाविक रूप से मनुष्यों में 10 के रूप में उम्र और मोटापा इसकी घटना में योगदान करने का एक ही जोखिम कारकों के साथ T2D का विकास। इसके अलावा, वहाँ एक समान रोग प्रगति है और अग्नाशय विकृति amyloid जमा दिखाने के रूप में dysmetabolic इस रोग की प्रगति 11।
यहाँ हम इन जानवरों में चयापचय की स्थिति के बारे में हमारी कॉलोनी के लक्षण वर्णन के हिस्से के रूप में एक NHPs IVGTT प्रदर्शन के बारे में हमारी मानक पद्धति पर रिपोर्ट। इस विधि हैअन्य, अधिक समय लेने वाली और महंगा तकनीक 2 के सापेक्ष प्रदर्शन करने के लिए आसान नहीं है। IVGTT तेजी से और अक्सर जानवरों की एक बड़ी कॉलोनी निस्र्पक के लिए उपयोगी है। जब glycated हीमोग्लोबिन (एचबीए 1 सी) के स्तर के साथ ध्यान में रखा, पशु आहार और भोजन का सेवन इतिहास, साथ ही उनके प्रतिशत दुबला मास और शरीर में वसा, IVGTT सामान्य रूप से प्रकट मधुमेह 6 की ओर एक जानवर की चयापचय की स्थिति और प्रगति निस्र्पक के लिए पर्याप्त है 8।
एचबीए 1 सी में तीन महीने के लिए पिछले छह सप्ताह से अधिक ग्लूकोज के स्तर की एक विश्वसनीय उपाय उपलब्ध कराने, एक लाल रक्त कोशिका के जीवन पर औसत ग्लाइसेमिक स्तर का प्रतिनिधित्व करता है। जब IVGTT का उपवास आधारभूत रक्त के नमूने से मापा जाता है, इस मूल्य प्रक्रियाओं के बीच महीनों के दौरान ग्लाइसेमिक नियंत्रण में एक खिड़की प्रदान करता है। जानवर अपने पिछले IVGTT के बाद से मधुमेह को dysmetabolic से संक्रमित कर दिया है, एक एचबीए 1 सी मूल्य उनके पिछले मूल्य की तुलना में काफी ज्यादा का संकेत होता हैकि संक्रमण जल्द ही शुरू हुई उनकी आखिरी IVGTT के बाद, जबकि उनके पिछले मूल्य के करीब एक एचबीए 1 सी मूल्य संकेत मिलता है कि वे हाल ही में संक्रमित कर दिया है। सामान्य तौर पर, रीसस मकाक में, एचबीए 1 सी अधिक से अधिक से अधिक 6% असामान्य माना जाता है, और संकेत मिलता है गरीब ग्लाइसेमिक नियंत्रण 10, 23 महत्व देता है।
ग्लाइसेमिक स्तरों व्यवहार और एक पूरे के रूप में जानवर के सामान्य स्वास्थ्य के संदर्भ में व्याख्या की जानी चाहिए। मधुमेह मकाक - प्रदर्शनी hyperphagia, polydipsia, और बहुमूत्रता - इंसानों की तरह। जानवरों के ग्रुप हाउसिंग इन संकेतकों और व्यक्तिगत देखभाल dysmetabolic और मधुमेह बंदरों के लिए आवश्यक की माप के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियों प्रदान करता है। हम अकेले क्रम में जानवरों के आवास की सलाह है कि अधिक व्यक्तिगत देखभाल प्रदान किया जा सकता है, और अधिक आसानी से बंदर के स्वास्थ्य के व्यवहार मार्करों 8 नजर रखी जा। इसके अतिरिक्त, मधुमेह मकाक वजन घटाने के साथ-साथ एक ऊंचा लिपिड प्रोफाइल (बढ़ा प्रदर्शन करेंगेकोलेस्ट्रॉल, hypertriglyceridemia) और सीरम रसायन शास्त्र में परेशान खनिज चयापचय। यह जिगर और सीरम रसायन शास्त्र में गुर्दे समारोह के मार्कर को मापने के लिए महत्वपूर्ण है, के रूप में इन अंगों को नुकसान अक्सर चयापचय विकार / मधुमेह को आगे बढ़ाने की जटिलताओं हैं, और ग्लाइसेमिक, लिपिड और खनिज असंतुलन 9, 11, 18 के सह-निर्धारकों हो सकता है, 24 ।
इस विधि का उपयोग कर, ऐतिहासिक मूल्यों एकाधिक, लगातार अभिलक्षण से उत्पन्न पर एक बंदर के जीवन में विशेष महत्व के हैं। इस तरह के एक ग्लूकोज दबाना या श्रेणीबद्ध ग्लूकोज अर्क (GGI) के रूप में अन्य प्रक्रियाओं, पूरी तरह से एक पशु के स्वास्थ्य का आकलन करने की जरूरत है, तो यह प्रारंभिक लक्षण वर्णन पर आमतौर पर तब होता है जब अपने इतिहास से अनुपलब्ध है। हर तीन महीने की एक आवृत्ति का हालांकि, एक बार एक आधारभूत स्थापित किया गया है, बार-बार IVGTTs सामान्य रूप से एक जानवर की प्रगति को ट्रैक करने के लिए पर्याप्त हैं। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जब जानवरों को एक भर में कई अध्ययनों में नामांकित हैंकैलेंडर वर्ष उनके चयापचय स्थिति पर आधारित है। उनके स्वास्थ्य के लिए एक बार में वर्षों के लिए अपेक्षाकृत स्थिर रह सकती है, जबकि एक जानवर की चयापचय स्थिति बिगड़ जाती है जब, इंसुलिन प्रतिरोध और ग्लूकोज असहिष्णुता में एक नाटकीय वृद्धि बहुत तेजी से हो सकता है। एचबीए 1 सी मूल्यों गिरावट या तीन महीने के अलावा अनुसूचित प्रक्रियाओं के बीच पशु के स्वास्थ्य की स्थिति में सुधार के कुछ प्रक्षेप के लिए अनुमति देते हैं। इस कारण से, इस विधि को उनके प्राकृतिक जीवन काल के दौरान अधिक एकाधिक, अनुदैर्ध्य अध्ययन में प्रयुक्त जानवर निस्र्पक के लिए आदर्श है।
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Protocol
सभी पशु प्रक्रियाओं प्रोटोकॉल के तहत 14-017, डेविड एच Murdock अनुसंधान संस्थान उत्तरी केरोलिना रिसर्च परिसर (NCRC) पर स्थित IACUC द्वारा अनुमोदित किया गया, मधुमेह और prediabetes / इंसुलिन प्रतिरोध और चिकित्सा विज्ञान की प्रभावकारिता की एक nonhuman रहनुमा मॉडल की विशेषता सुधार करने के लिए इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता और चयापचय समारोह।
1. पशु चयन और अध्ययन तैयारी
- चयन आहार और वजन स्थिर मासिक भोजन का सेवन और शरीर के वजन रिकॉर्ड के आधार पर जानवरों।
नोट: जब तक उनके भोजन का सेवन स्थिर हो गया है कि पशु भूख में हाल ही में गिरावट का प्रदर्शन किया है विशेषता नहीं किया जाना चाहिए।- परिपक्व जानवरों के लिए (> 5 - 6 वर्ष), पशु जिनके शरीर लगातार महीनों के बीच वजन पहले बंदर की जांच और वजन में नाटकीय बदलाव के लिए चयापचय स्थिति को बदलने के अलावा अन्य कारणों से इंकार बिना अधिक से अधिक 10% से अलग चयन नहीं करते।
- ग्लूकोज, इंसुलिन और सी-pepti के लिएडी analytes, तैयार protease अवरोध (Aprotinin और DPP4I) के साथ कश्मीर 2 EDTA नमूना संग्रह ट्यूबों।
नोट: DPP4I + Aprotinin कॉकटेल प्रोटीज निषेध का एक व्यापक स्पेक्ट्रम प्रदान करता है इस अतिरिक्त analytes (ग्लूकागन, जीएलपी -1) के लिए आवश्यक होना चाहिए। घटना है कि अतिरिक्त analytes एकत्र नहीं कर रहे हैं, रक्त नलियों उसी तरह से नमूना संग्रह में निरंतरता बनाए रखने के लिए तैयार रहना चाहिए। इस विधि के लिए मान्य नहीं assays के लिए नमूने निर्माता की सिफारिशों के अनुसार अलग से एकत्र किया जाना चाहिए।- 100 DPP4I के 10 मिलीलीटर के साथ lyophilized Aprotinin मिलीग्राम के मिश्रण से protease अवरोध कॉकटेल तैयार करें। एकत्र रक्त की हर मिली लीटर रक्त के लिए प्रत्येक ट्यूब के लिए Aprotinin + DPP4I मिश्रण के 10 μl जोड़ें।
- संभव संग्रह व्यय के लिए प्रत्येक ट्यूब protease अवरोध कॉकटेल की एक अतिरिक्त 10 μl जोड़ें। -20 डिग्री सेल्सियस उपयोग करें जब तक में इलाज चल-रक्त नलियों स्टोर। procedu दौरान गीला बर्फ पर ट्यूबों रखेंफिर से और 4 डिग्री सेल्सियस पर स्पिन।
- मानक सीरम रसायन विज्ञान के विश्लेषण के लिए बेस लाइन पर एक खून का नमूना एकत्र करने के लिए एक सीरम विभाजक ट्यूब का प्रयोग करें। पूर्ण रक्त कोशिका गिनती (सीबीसी) के लिए, प्रोटीज अवरोधकों के बिना एक मानक कश्मीर 2 EDTA का उपयोग करें। विभाज्य प्लाज्मा और सीरम रक्त के नमूनों के बाद cryovials उपयोग नीचे काता गया है।
- पशु पहचान, तिथि, प्रक्रिया, timepoint, और नमूना मात्रा के साथ उचित रूप से रक्त नलियों और cryovials लेबल। उचित परख के लिए प्लाज्मा में analyte (एस) के साथ cryovials लेबल।
- सामान्य नमक की एक 250 मिलीलीटर बैग में मिलीलीटर हेपरिन प्रति 1,000 इकाइयों की खासियत 0.15 मिलीग्राम इंजेक्शन लगाने के द्वारा heparinized खारा फ्लश तैयार करें। 0.06 मिलीग्राम हेपरिन / एमएल के एक समाधान प्राप्त करते हैं। नमूने के बीच निस्तब्धता के लिए एक नमकीन ताला में इस समाधान के 60 मिलीलीटर - 40 ड्रा। क्रमश: पहले और बाद में जान फूंकना डेक्सट्रोज अर्क बंदरगाह निस्तब्धता के लिए अलग से सीरिंज में एक अतिरिक्त 1 मिलीग्राम और 5 मिलीलीटर ड्रा।
2।पशु बेहोश करने की क्रिया और तैयारी
- जानवर के पिंजरे से भोजन को दूर प्रक्रिया से पहले कोई कम से कम 14 घंटा, और कोई अधिक से अधिक 18 घंटा।
नोट: यह महत्वपूर्ण है कि जानवरों के ग्लाइसेमिक मूल्यों में किसी भी पद-खाने का परिवर्तन से बचने के लिए प्रक्रिया के लिए उपवास किया। यह भी एक एहतियात जबकि anesthetized regurgitation और पेट सामग्री की आकांक्षा से बचना है। - ketamine साथ IVGTT प्रक्रिया एक सामान्य संवेदनाहारी के रूप में पेशी दी की अवधि के लिए शांत जानवरों, 10 मिलीग्राम / किग्रा। 20 के अंतराल पर - (10 मिलीग्राम / किग्रा 5) - अतिरिक्त ketamine प्रशासन 30 मिनट, या के रूप में प्रक्रिया के दौरान, की जरूरत है।
- बेहोश पशु वजन। एक गर्म प्रक्रिया मेज पर एक पहलू के बल लेटा हुआ स्थिति में पशु रखें।
- नैदानिक मानकों को हर 15 से 20 मिनट मॉनिटर सुनिश्चित करने के लिए पशु संज्ञाहरण के एक स्थिर विमान में है। (- 200 बीपीएम 100) और एसपीओ 2 (> 92%) एक नाड़ी oximeter के साथ दिल की दर को मापने। उपाय श्वसन दर (20 - 50 साँस / मिनट) w एक स्टॉपवॉच ith, नेत्रहीन या पंद्रह सेकंड से अधिक हाथ से गिनती श्वास और चार से गुणा। उपाय तापमान (> 97 ° F) rectally। गम और होंठ (नम, गुलाबी) के चारों ओर श्लेष्मा झिल्ली का रंग की निगरानी।
- दो प्रवेशनी साइटों तैयार करें। ब्याज की क्षेत्र है जहां कैथेटर डाला जाएगा से बालों को ट्रिम, और chlorhexidine की बारी scrubs और 70% शराब के साथ पूरे क्षेत्र बाँझ बाल कतरनी का प्रयोग करें।
- बाईं या दाईं मस्तक या saphenous नसों के क्षेत्र में एक कैथेटर प्लेस और एक हेपरिन खारा फ्लश करने के लिए यह (एमजी हेपरिन / एमएल 0.06) संलग्न एक तीन तरह पानी निकलने की टोंटी के साथ। यह नमूना रक्त ड्रा साइट है।
- एक और पैर में दूसरा कैथेटर जगह या मस्तक या saphenous नसों के क्षेत्र में हाथ और एक बंदरगाह देते हैं। डेक्सट्रोज निषेचन के लिए इस साइट का उपयोग करें। डेक्सट्रोज अर्क से पहले प्रवेशनी पेटेंट रखने के लिए, एक छोटे से 1 मिलीलीटर heparinized खारा के फ्लश का प्रयोग करें।
नोट: IVGTT प्रक्रिया 8 रक्त ड्रा नमूने समय-अंक (1 टेबल) के होते हैं।
- आधारभूत नमूना ले लो और उपवास रक्त शर्करा के स्तर को मापने के लिए एक हाथ पकड़ा ग्लूकोमीटर का उपयोग करें। आदेश जानवर के समग्र स्वास्थ्य का आकलन करने में एक सीबीसी के लिए मानक रसायन विज्ञान के विश्लेषण के लिए एक सीरम नमूना है, साथ ही एक पूरे रक्त के नमूने प्राप्त करते हैं। एक किट निर्माता के निर्देशों 8, 9 के अनुसार मकाक के साथ प्रयोग के लिए मान्य का उपयोग करते हुए आधारभूत नमूना से ग्लूकोज और इंसुलिन के स्तर की परख के लिए प्लाज्मा के नमूने ले लीजिए।
नोट: यह प्रवेशनी से रक्त संग्रह के लिए किसी भी नमूने लेने के प्रवेशनी के मृत अंतरिक्ष में अवशिष्ट रक्त या हेपरिन को दूर करने से पहले लिया 0.5 मिलीलीटर की एक पूर्व ड्रा के लिए महत्वपूर्ण है। - आधारभूत नमूना प्राप्त करने के बाद, डेक्सट्रोज अर्क पोर्ट में 30 सेकंड से अधिक 50% डेक्सट्रोज (250 मिलीग्राम / किग्रा) की खुराक दिखे।
नोट: उच्च खुराक मॉडल (500 मिलीग्राम / किग्रा), इस्तेमाल किया जा सकताहालांकि खुराक आदेश अनुदैर्ध्य तुलना करने के लिए प्रक्रियाओं भर में तय की जानी चाहिए।- heparinized खारा के 5 मिलीलीटर के साथ निषेचन बंदरगाह फ्लश यकीन है कि कोई डेक्सट्रोज बंदरगाह में छोड़ दिया है कि वहाँ बनाने के लिए। निषेचन के अंत T0 है। तकनीशियन दस्ताने की जगह है, के रूप में जान फूंकना से अवशिष्ट डेक्सट्रोज बाद के रक्त के नमूने दूषित हो सकता है।
- पहली पोस्ट-अर्क नमूना समय बिंदु डेक्सट्रोज अर्क के अंत में, T5 मिनट, T7 मिनट, T10 मिनट, T15 मिनट, टी 20 मिनट के द्वारा पीछा से, T3 मिनट पर है, और पिछले नमूना समय बिंदु T30 मिनट पर है। आधारभूत नमूने के साथ परख ग्लूकोज और इंसुलिन के स्तर को प्रत्येक timepoint से प्लाज्मा लीजिए (3.1 कदम देखें)।
- समय बिंदु मिनट T3 में आयोजित हाथ ग्लूकोमीटर का उपयोग एक बार फिर से रक्त शर्करा के स्तर की जांच करने के लिए।
नोट: बेस लाइन पर ग्लूकोमीटर रीडिंग और T3 डेक्सट्रोज के अर्क पुष्टि करने के लिए ही कर रहे हैं। समय बिंदु मिनट T3 में रक्त शर्करा के स्तर ~ 100 एमजी / डीएल उच्च सह होना चाहिएउपवास आधारभूत प्लाज्मा ग्लूकोज के स्तर को mpared।
- समय बिंदु मिनट T3 में आयोजित हाथ ग्लूकोमीटर का उपयोग एक बार फिर से रक्त शर्करा के स्तर की जांच करने के लिए।
4. जानवरों की वसूली और नमूना प्रसंस्करण
- cannulas निकालें और समय बिंदु मिनट T30 के बाद रक्तस्तम्भन के लिए catheterized साइट्स के लिए दबाव डालते हैं। पशु जब तक यह होश आ गया है और ऊपर बैठा है मॉनिटर। पशु चारा एक बार प्रस्ताव को पूरी तरह से बरामद किया है।
- बर्फ पर तुरंत कश्मीर 2 EDTA ट्यूबों में प्रत्येक पूरे रक्त नमूना रखें। संग्रह के 10 मिनट के भीतर 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 3000 rpm पर अपकेंद्रित्र। -80 डिग्री सेल्सियस तक विश्लेषण पर cryovials, फ्रीज और दुकान में अशेष प्लाज्मा नमूने हैं।
- मानक सीरम रसायन विज्ञान के विश्लेषण के लिए सीरम ट्यूब में रक्त कोई कम से कम 20 मिनट और आरटी पर 3000 rpm पर centrifugation से पहले कोई 30 से अधिक मिनट के लिए कमरे के तापमान पर बैठने की अनुमति दें। सीरम नमूनों रुक तक संग्रह के 48 घंटे के भीतर यत्न किया।
नोट: सर्द पूरे रक्त के रूप में जब तक सीबीसी के विश्लेषण के लिए एकत्र नमूनोंसंग्रह के 24 घंटा के भीतर sayed।
- मानक सीरम रसायन विज्ञान के विश्लेषण के लिए सीरम ट्यूब में रक्त कोई कम से कम 20 मिनट और आरटी पर 3000 rpm पर centrifugation से पहले कोई 30 से अधिक मिनट के लिए कमरे के तापमान पर बैठने की अनुमति दें। सीरम नमूनों रुक तक संग्रह के 48 घंटे के भीतर यत्न किया।
5. डेटा उपचार
- प्लाज्मा ग्लूकोज और इंसुलिन घटता की स्थापना के बाद, आधारभूत 16, 17 से ऊपर ग्लूकोज मूल्यों की प्राकृतिक प्रवेश की ढलान से ग्लूकोज निकासी दर कश्मीर का निर्धारण।
नोट: एक स्वस्थ NHP, अक्सर 2 या अधिक से अधिक अच्छी तरह से 1 के ऊपर एक ग्लूकोज निकासी दर कश्मीर के लिए है, के रूप में एक स्वस्थ पशु अक्सर 30 मिनट के भीतर अपने आधारभूत ग्लूकोज मूल्यों के लिए वापस आ जाएगी उम्मीद की जा सकती है। इंसुलिन के उत्पादन को दूर चला जाता है के रूप में, ग्लूकोज निकासी दर कश्मीर अधिक नाटकीय रूप से छोड़ देंगे, 1 से नीचे गिरने। - नीलामी T30 16, 17 के माध्यम से, एक पूरे के रूप में गणना trapezoids समय अंक के बीच प्रत्येक लाइन खंड की वक्र के तहत क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करने का क्षेत्र के योग की राशि के रूप में।
नोट: परंपरागत रूप से, प्रक्रिया के पहले दस मिनट की नीलामी acut माना जाता हैई इंसुलिन प्रतिक्रिया, ग्लूकोज (एआईआर), जबकि प्रक्रिया के अंतिम 20 मिनट से नीलामी देर इंसुलिन प्रतिक्रिया (LIR) माना जाता है। पशु अधिक dysmetabolic हो जाता है, इंसुलिन नीलामी में वृद्धि होगी, इंसुलिन असंवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए मुआवजे को दर्शाती है। प्रकट मधुमेह के लिए पशु बदलाव के रूप में, हालांकि, नीलामी तीव्र इंसुलिन चरण में कमी होगी, अक्सर शुरू में, हवा से कब्जा कर लिया।
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Representative Results
चित्र 1 में दिखाया गया है परिणामों एक 30 मिनट IVGTT के पाठ्यक्रम पर, परिपक्व स्वस्थ और मधुमेह cynomolgus मकाक से ठेठ ग्लूकोज और इंसुलिन घटता की प्रदर्शनात्मक हैं। स्वस्थ और उन्नत मधुमेह बंदरों से डाटा आदेश उपापचयी लक्षण वर्णन की सीमा के दोनों चरम छोर से पशुओं के बीच स्पष्ट मतभेद विपरीत में दिखाया जाता है। इस IVGTT प्रोटोकॉल इसी तरह के परिणाम के साथ रीसस मकाक में लेखकों द्वारा सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया है।
एक स्वस्थ मकाक (रीसस और cynomolgus) का उपवास, आधारभूत ग्लूकोज मूल्यों के रूप में कम के रूप में 60 से 50 मिलीग्राम / डीएल 8 हो सकता है। जैसा कि चित्र में सचित्र, प्रारंभिक ग्लूकोज भ्रमण - T3 पर मापा - एक स्वस्थ NHP के लिए एक मधुमेह जानवर है, जो 200 एमजी / डीएल से अधिक में अक्सर है के लिए एक विशिष्ट आधारभूत ग्लूकोज मूल्य के रूप में उच्च चढ़ाई नहीं कर सकते। निम्नलिखित तीस के पाठ्यक्रम परमिनट, एक स्वस्थ पशु का ग्लूकोज स्तर अक्सर अपने आधारभूत मूल्यों को वापस, dysmetabolic और मधुमेह पशुओं नहीं है (चित्रा 1, ठोस लाइनों)। है, जो रक्त ग्लूकोज में प्रारंभिक, तेजी से गिरावट (चरण 1) ग्लूकोज पर इंसुलिन के परिधीय प्रभाव से बड़े-से-सामान्य हिस्से में मध्यस्थता के अनुरूप है, एक स्वस्थ जानवर के लिए साथ इंसुलिन वक्र दो चोटियों (धराशायी ब्लू लाइन चित्रा 1) दर्शाती है परिवहन और तेज 3, 4। इन परिधीय प्रभाव की भयावहता, यहां तक कि इंसुलिन प्रतिक्रिया के पहले चरण के दौरान, कम ग्लूकोज में जिगर के योगदान के समान नहीं है, जो छोटे लेकिन अधिक निरंतर दूसरे इंसुलिन चोटी के दौरान (चरण 2 ), अंतर्जात ग्लूकोज उत्पादन 1 के दमन के माध्यम से ग्लाइसेमिक स्तरों पर सबसे बड़ा प्रभाव पड़ता है।
एक पशु dysmetabolic को स्वस्थ से प्रगति के रूप में, वहाँ आम तौर वीं की एक कमी हैई डेक्सट्रोज सांस करने के लिए इंसुलिन प्रतिक्रिया है, जो एक कम आकाशवाणी में परिलक्षित किया जा सकता है के पहले चरण। हालांकि, नीलामी अपरिवर्तित रह सकती है, वहाँ के रूप में अधिक बार इंसुलिन के उत्पादन में एक समग्र वृद्धि हो जाएगा, के रूप में वृद्धि हुई इंसुलिन के उत्पादन संवेदनशीलता में कमी के लिए क्षतिपूर्ति प्रक्रिया के पाठ्यक्रम पर बड़े पैमाने पर अपरिवर्तित ग्लाइसेमिक के स्तर के लिए प्रदान करते हैं। एक बार एक जानवर खुलकर मधुमेह हो गया है, इंसुलिन के उत्पादन डेक्सट्रोज सांस के जवाब में नाटकीय बूँदें (चित्रा 1, लाल लाइन धराशायी)। ग्लाइसेमिक स्तर, प्रक्रिया के दौरान अधिक ऊंचा रहेगा के रूप में क्या ग्लूकोज क्लीयरेंस होता है अब गैर इंसुलिन पर निर्भर तंत्र (चित्रा 1) से लगभग पूरी तरह से मध्यस्थता है।
चित्रा 1: मधुमेह और एच के लिए IVGTT ग्लूकोज क्लीयरेंस और इंसुलिन के उत्पादन घटताealthy नियंत्रण जानवरों। यहाँ दिखाया ग्लूकोज (ठोस लाइन) और इंसुलिन (धराशायी लाइन) घटता स्वस्थ (नीली रेखा) के लिए और मधुमेह (लाल रेखा) जानवर हैं। इन मूल्यों cynomolgus मकाक पर प्रदर्शन IVGTTs के दौरान एकत्र की वास्तविक डेटा के औसत हैं (मधुमेह ग्लूकोज: N = 27; स्वस्थ ग्लूकोज: N = 21; मधुमेह इंसुलिन: N = 23; स्वस्थ इंसुलिन: एन 20 =; मानक त्रुटि दिखाए सलाखों)। कृपया यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
| घड़ी का समय | समय अंक (मिनट) | रियल टाइम | खून का नमूना राशि (एमएल) | नमूना परख | ग्लूकोज मीटर रीडिंग (एमजी / डीएल) | |
| आधारभूत | 5 मिलीलीटर | 1.5 मिलीलीटर एसएसटी - रसायन विज्ञान 0.5 मिलीलीटर कश्मीर 2 EDTA - सीबीसी, एचबीए 1 सी 3 मिलीग्राम कश्मीर 2 EDTA + 50 μl prot -। ग्लूकोज, इंसुलिन, सी-पेप | ||||
| 0 | डेक्सट्रोज अर्क 250 मिलीग्राम / किग्रा चतुर्थ, 30 सेकंड पर दिया, 5 मिलीलीटर हेपरिन खारा फ्लश के द्वारा पीछा | |||||
| 3 | 2.0 मिलीलीटर | कश्मीर 2 EDTA + 30 μl Prot .: ग्लूकोज, भारतीय नौसेना पोत, सी-पेप | ||||
| 5 | 2.0 मिलीलीटर | कश्मीर 2 EDTA + 30 μl Prot .: ग्लूकोज, भारतीय नौसेना पोत, सी-पेप | ||||
| 7 | 2.0 मिलीलीटर | कश्मीर 2 EDTA + 30 μl Prot .: ग्लूकोज, भारतीय नौसेना पोत, सी-पेप | ||||
| 10 | 2.0 मिलीलीटर | कश्मीर 2 EDTA + 30 μl Prot .: ग्लूकोज, भारतीय नौसेना पोत, सी-पेप | ||||
| 15 | 2.0 मिलीलीटर | कश्मीर 2 EDTA + 30 μl Prot .: ग्लूकोज, भारतीय नौसेना पोत, सी-पेप | ||||
| 20 | 2.0 मिलीलीटर | कश्मीर 2 EDTA + 30 μl Prot .: ग्लूकोज, भारतीय नौसेना पोत, सी-पेप | ||||
| 30 | 2.0 मिलीलीटर | कश्मीर 2 EDTA + 30 μl Prot .: ग्लूकोज, भारतीय नौसेना पोत, सी-पेप | ||||
तालिका 1:। IVGTT कार्यविधि तालिका यहाँ दिखाया एक IVGTT के लिए एक मानक प्रक्रिया रिपोर्ट, सभी प्रासंगिक जानकारी प्रक्रिया के दौरान कब्जा का ब्यौरा है। नमूने के लिए घड़ी बार डेक्सट्रोज निम्नलिखित ड्रॉआसव आसव के अंत से गणना की जानी चाहिए। वास्तविक बार प्रत्येक ड्रॉ के लिए दर्ज किया जाना चाहिए। एक माइक्रोसॉफ्ट वर्ड दस्तावेज़ के रूप में इस तालिका डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।
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Discussion
IVGTT शरीर के वजन 5, 12, 13 के आधार पर एक भी डेक्सट्रोज अर्क से ग्लूकोज उत्तेजित इंसुलिन रिलीज की क्षमता का आकलन है। परख से, उपवास रक्त ग्लूकोज और इंसुलिन के स्तर प्राप्त कर ली है, और यह करने के लिए पशु की क्षमता के आकलन के लिए अनुमति देता है रिलीज इंसुलिन और आधारभूत ओर ऊंचा शर्करा के स्तर को लौट आते हैं। यह एक सामान्य ग्लूकोज और इंसुलिन के स्तर को स्वस्थ नियंत्रण, normoglycemia के साथ एक hyperinsulinemic dysmetabolic पशु, या एक hyperglycemic इंसुलिन प्रतिरोधी मधुमेह पशु के रूप में जानवर को चिह्नित करने के लिए जानकारी के साथ उपयोगकर्ता प्रदान करता है।
यह महत्वपूर्ण है कि रक्त के नमूने, विशेष रूप से जल्दी समय अंक से, डेक्सट्रोज के अर्क के बाद तैयार की गई है और एक समय पर और सुसंगत तरीके से कार्रवाई कर रहे हैं। इस के भीतर और विषयों के बीच परिवर्तनशीलता को कम करने, और डेटा के अस्थायी आदेश में त्रुटियों के लिए अवसरों में कमी होगी। T3 के समय के महत्व का है क्योंकि भ्रमण ओडेक्सट्रोज के अर्क के बाद तीन मिनट के लिए आधारभूत से च प्लाज्मा ग्लूकोज समापन है कि पशुओं की चयापचय स्थिति को चिह्नित करने के लिए प्रयोग किया जाता है में से एक है। डेक्सट्रोज निषेचन के बाद 10 मिनट, ड्रॉ अगर उन रक्त समय पर नहीं ले रहे हैं याद किया जा सकता है - वहाँ पहले 7 भीतर ग्लूकोज क्लीयरेंस में गिरावट आई है। यह दोनों ग्लूकोज और इंसुलिन घटता है कि एक समापन बिंदु के रूप में प्रयोग किया जाता है के इस भाग के तहत क्षेत्र है, ये जल्दी समय बिंदुओं के महत्व पर बल। T3 के बाद एक रक्त ड्रा देर से लिया जाता है, तो प्रक्रिया जारी रख सकते हैं, लेकिन ड्रॉ की वास्तविक समय क्रम में जितना संभव हो वक्र का सच आकार को संरक्षित करने में सूचित किया जाना चाहिए। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि एक मिनट से भी अधिक का विचलन पर कब्जा कर लिया और बताया जा। पहले दस मिनट के बाद, ग्लूकोज क्लीयरेंस अधिक क्रमिक बन जाता है, और 30 मिनट (चित्रा 1) के भीतर आधारभूत की वापसी नहीं हो सकती है। प्रक्रिया के लिए T30 के बाद हर 10 मिनट के नमूने द्वारा बढ़ाया जा सकता हैकब्जा कब तक यह आधारभूत पर लौटने के लिए पशु लेता है।
IVGTTs सीधे इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता को मापने के लिए उनकी क्षमता के द्वारा सीमित हैं। यह इंसुलिन के उत्पादन और ग्लूकोज क्लीयरेंस का आकलन करने के लिए एक विधि के रूप में मुख्य रूप से उपयोगी है। हालांकि, पोर्टल रक्त की आपूर्ति से यकृत इंसुलिन निकासी प्रणालीगत रक्त की आपूर्ति से "इंसुलिन का स्राव" की माप समझौता। यह आंशिक रूप से दूर कर सकते हैं हो सकता है, हालांकि, सी-पेप्टाइड, जो अग्न्याशय से equimolar मात्रा में स्रावित होता है लेकिन सामान्य रक्त की आपूर्ति प्रवेश करने से पहले जिगर से हटाया नहीं गया है मापने के द्वारा। यह इंसुलिन के उत्पादन का एक स्पष्ट विचार बेहतर β-सेल समारोह 16 का आकलन करने के लिए देता है। इसके अलावा, IVGTTs ग्लूकोज निकासी और गैर इंसुलिन निर्भर तंत्र 1, 6 की इंसुलिन पर निर्भर तंत्र के बीच अंतर नहीं है। इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता एक IVGTT से डेटा के न्यूनतम मॉडलिंग के माध्यम से परोक्ष रूप से मूल्यांकन किया जा सकता है, और अधिक विश्वसनीय उपायों वीं के माध्यम से प्राप्त किया जा सकताऐसे श्रेणीबद्ध ग्लूकोज आसव (GGI) है, जो एक β-सेल खुराक प्रतिक्रिया वक्र 14, 15 को प्रदान करता है के रूप में प्रक्रियाओं का उपयोग ई।
हालांकि, इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता अभी भी केवल GGI साथ परोक्ष रूप से मूल्यांकन किया है। एक मानक इंसुलिन की खुराक इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता के आकलन में सुधार करने के IVGTT के दौरान पशुओं को दिलाई जा सकती है, लेकिन लगता है कि अंतर्जात इंसुलिन के उत्पादन मुखौटा होगा, β-सेल समारोह के आकलन में कोई समझौता किए। Hyperglycemic और Hyperinsulinemic दबाना तकनीक नियंत्रित इंसुलिन जोखिम के माध्यम से सीधे ग्लूकोज विनियमन को मापने। दोनों GGI और दबाना तकनीक को दोष यह है कि वे प्रदर्शन करने के लिए महंगे हैं और अधिक कर्मियों और समय (छह के रूप में आठ घंटा के रूप में लंबे समय कभी कभी प्रक्रियाओं के डिजाइन पर निर्भर करता है) को पूरा करने के लिए 16 की आवश्यकता होती है। IVGTT, दूसरे हाथ पर, एक घंटे के तहत और कम से कम जनशक्ति के साथ किया जा सकता है।
आम तौर पर, एक स्वस्थ पशु ग्लूकोज बहुत तेजी के निपटान करेंगेLY, अक्सर 30 मिनट के भीतर अपने आधारभूत मूल्यों की ओर लौटने, और उनके इंसुलिन की अवस्था तीव्र और देर इंसुलिन प्रतिक्रिया के लिए दो अलग-अलग चोटियों प्रदर्शन करेंगे। एक पशु अधिक dysmetabolic, उनके उपवास ग्लूकोज और पहले तीन मिनट में अपने ग्लूकोज भ्रमण के बाद निषेचन में वृद्धि हो सकती हो जाता है। हालांकि, इन मूल्यों को स्वस्थ जानवरों के बीच व्यापक रूप से भिन्न है, और रोग प्रगति के सबसे जानकारीपूर्ण हैं जब एक ही जानवर से ऐतिहासिक मूल्यों की तुलना कर सकते हैं। कुल मिलाकर, हालांकि, एक dysmetabolic जानवर की ग्लूकोज की मंजूरी के बहुत जब वे स्वस्थ थे से अलग नहीं कर सकता है। रोग प्रगति का पहला संकेत इंसुलिन की अवस्था में सबसे स्पष्ट होने जा रहे हैं। जबकि उपवास इंसुलिन के स्तर का केवल हल्का ऊपर उठाया जा सकता है, इंसुलिन नीलामी आम तौर पर dysmetabolic पशुओं में नाटकीय रूप से वृद्धि होगी, विकासशील इंसुलिन असंवेदनशीलता के लिए मुआवजे को दर्शाती है। β-सेल समारोह गिरावट के रूप में, हालांकि, तीव्र चरण इंसुलिन प्रतिक्रिया का एक blunting देखा जा सकता है। टीउसकी एक कम हवा है, जो है, जब आधारभूत की सामान्यीकृत, एक मधुमेह बंदर में 0 से संपर्क कर सकते में परिलक्षित होगा। यह इंसुलिन के उत्पादन में एक समग्र गिरावट और ग्लूकोज की मंजूरी के 8, 9, 10, 11 में एक नाटकीय कमी के बाद है।
एक जानवर की चयापचय स्थिति एक भी IVGTT के साथ निर्धारित करने के लिए मुश्किल हो सकता है। इस मामले में जब या तो जल्दी dysmetabolic या पूर्व मधुमेह के रूप में एक पशु में भेद करने की कोशिश कर रहा हो सकता है। जब उत्तरोत्तर अधिक dysmetabolic बनने, इंसुलिन के उत्पादन बढ़ जाती है euglycemia बनाए रखने के लिए। जबकि उपवास ग्लूकोज मूल्यों बन थोड़ा ऊंचा कर सकते हैं, बिगड़ा ग्लूकोज निपटान बहुत स्पष्ट नहीं हो जाता जब तक β-सेल समारोह समझौता किया गया है और इंसुलिन के उत्पादन में 18, 20 में गिरावट शुरू होता है। समय की अवधि के लिए, पहले प्रकट मधुमेह में स्थापित किया है, इंसुलिन मूल्यों जिसे पहले चरण प्रतिक्रिया समझौता किया गया है में एक प्रारंभिक dysmetabolic जानवर की वक्र समान हो सकता है, लेकिन कुछ इंसुलिन एसटीआई हैडालूँगा उपवास, आधारभूत मूल्यों से ऊपर का उत्पादन किया जा रहा है। इस वजह से, एक प्रारंभिक dysmetabolic और prediabetic जानवर की इंसुलिन की अवस्था की नीलामी बहुत ही इसी तरह हो सकता है। इस स्थिति में, एक ऊंचा ग्लूकोज की अवस्था है, दोनों इंसुलिन पर निर्भर और गैर इंसुलिन पर निर्भर तंत्र से प्रभावित किया जा रहा है के रूप में पशु में भेद करने के लिए पर्याप्त नहीं है या तो जल्दी dysmetabolic या पूर्व मधुमेह। यह भेद एक hyperinsulinemic / euglycemic दबाना है, जो सीधे इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता 19 प्रदर्शन करेंगे प्रदर्शन से बनाया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, इस तरह के अंतर कई महीनों के बाद जानवर पर एक और IVGTT प्रदर्शन पर बनाया जा सकता है। उत्तरार्द्ध मामले में, अगर इंसुलिन वक्र बढ़ जाती है की नीलामी, पशु माना जा सकता है पहली प्रक्रिया के समय में जल्दी dysmetabolic किया गया है। नीलामी घटता है, तथापि, जानवर के dysmetabolic स्थिति उन्नत किया गया है / पहला लक्षण वर्णन के समय prediabetic माना जा सकता है। एक prediabetic राज्य भी accompan जा सकता हैवजन घटाने के द्वारा आईईडी और दो IVGTT प्रक्रियाओं बीच के समय की अवधि के दौरान तरल पदार्थ का सेवन वृद्धि हुई है। इन परिस्थितियों को समझाना क्यों IVGTT के रूप में एक पशु के स्वास्थ्य का एक स्नैपशॉट के रूप में इस्तेमाल किया जा रहा करने का विरोध किया है, जब इस तरह की प्रक्रियाओं का एक इतिहास की रोशनी में विचार किया जा रहा एक विशेष रूप से उपयोगी उपकरण है।
होश में जानवरों के साथ कुर्सी-संयम का उपयोग ग्लूकोज सहिष्णुता 25 परीक्षण के दौरान रक्त शर्करा के स्तर में एक महत्वपूर्ण ऊंचाई का उत्पादन करने के लिए प्रदर्शन किया गया है। इस कारण से, जानवरों इस प्रक्रिया के लिए बेहोश कर रहे हैं। हालाँकि, ध्यान संवेदनाहारी के चुनाव में प्रयोग किया जाना चाहिए। यह बताया गया है इस तरह के xylazine और बेहोश करने की क्रिया काफी nonhuman प्राइमेट 17, 21 में रक्त शर्करा के स्तर को बढ़ा सकते हैं के लिए dexmedetomidine के रूप में उपयोग ofα2-adrenoceptor एगोनिस्ट है। विधि यहां बताया ही बेहोश करने की क्रिया के लिए ketamine का उपयोग करता है, जो रक्त शर्करा के स्तर में वृद्धि करने का कारण नहीं है 22। इस अवसर पर एक जानवर प्रदर्शन कर सकते हैंऐसे कठोरता और tensing कि तकनीशियन एक आराम महसूस कर सकते हैं आवश्यक है। ऐसे मामलों में, डायजेपाम और Telazol इंसुलिन के उत्पादन और ग्लूकोज चयापचय तो α2-adrenoceptor एगोनिस्ट 21 पर एक बहुत कम गहरा प्रभाव है प्रदर्शन किया गया है। इसलिए यह इस तरह के IVGTT के रूप में चयापचय परीक्षण, में संवेदनाहारी आहार पर विचार करने के लिए महत्वपूर्ण है। सारांश में, IVGTT एक सरल चयापचय समारोह परीक्षण है कि नियमित NHPs में किया जाता है, अभी तक यह बहुमूल्य जानकारी विभिन्न चयापचय राज्यों में एक कॉलोनी के भीतर जानवरों को वर्गीकृत करने के लिए, इसलिए उनके जानवरों की देखभाल और स्वास्थ्य प्रबंधन, साथ ही अपनी क्षमता उपयोगिता बताए प्रदान कर सकते हैं चयापचय रोग के मॉडल में।
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Disclosures
लेखकों को एक अनुबंध अनुसंधान संगठन (क्राउन बायोसाइंस) चयापचय रोग के क्षेत्र में सक्रिय साथ संबद्ध हैं।
Acknowledgments
, सुविधा प्रबंधक श्री डेनियल Peralta और भाग लेने के पशु चिकित्सक डॉ Glicerio इग्नेसियो, DVM MRCVS लेखकों DHMRI CLAS जानवरों की देखभाल के कर्मचारियों के मजबूत समर्थन को स्वीकार करना होगा।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Allegra X-15R Centrifuge | plasma: 4 °C at 3,000 rpm for 10 min | ||
| Sorvall ST16R Centrifuge | serum: 22 °C at 3,000 rpm for 10 min | ||
| Thermo Scientific -86 °C Freezer, Forma 88000 Series | Model: 88500A | ||
| Dextrose 50% (D50) | Webster | 07-8008986 | I.V. glucose infusate |
| 3 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | serial blood draws | |
| 5 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | heparinized saline flush | |
| 10 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | delivery of I.V. D50 | |
| Gauze sponges 2 x 2 | Midwest Veterinary Suppy | 366.23000.4 | Used Dry, w/ 70% Alcohol, and 2% Chlorohex Solution |
| 4 ml serum separator tubes | Midwest Veterinary Supply | 366.45000.4 | blood collection tube for superchem panel |
| K2EDTA, 2 ml | VWR | 95057-239 | blood collection tubes |
| Aprotinin, 100 mg | Sigma | A1153-100MG | blood collection tube protease additive |
| 22 G x 1" Catheters | Midwest Veterinary Suppy | 193.75250.2 | I.V. catheter |
| Injection Plug W/ Cap | Midwest Veterinary Suppy | 001.11500.2 | %50 dextrose infusion port |
| Porus Tape, 1/2" x 10 yd | Midwest Veterinary Suppy | 001.85000.2 | maintain adherance of catheters and hep. Locks |
| Chlorhexidine Solution 2% | Midwest Veterinary Suppy | 193.08855.3 | prep catheter site |
| 70% Ethanol | VWR | 71001-654 | prep catheter site |
| tourniquet | Webster | 07-8003432 | |
| 3-way stopcock | Midwest Veterinary Supply | 366.28510.4 | hep. lock |
| 37" extension set | Webster | 07-8454200 | hep. lock |
| Exel 50-60cc LL Syringes | Midwest Veterinary Suppy | 001.12250.2 | Heparinized saline flush |
| 250 ml bag 0.9% saline | Webster | 07-8365593 | flush |
| 1,000 U Heparin, 10 ml | Webster | 07-883-4916 | |
| Ketamine (Ketaset) 100 mg/ml | Fort Dodge | (AV ordered) | |
| Precision Xtra glucose test strips 50/bx | Abbott (American Diabetes Wholesale) | 9381599728K7 | test baseline/T3 blood glucose levels |
| Masimo Rad 57 | DRE | 6052057V | pulse-oximeter |
| Pavia rectal thermometer | Patterson | 07-8391335 | |
| Precision Xtra Glucometer | Abbott | 9381599728K7 | Handheld glucometer |
References
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