המחקר שלנו מתמקד בהשפעות של לפטין איתות בגוף העורק (CB) על התגובה ארוי מאווררים (HVR). ביצעת ' אובדן של פונקציה ' ניסויים מדידת ההשפעה של לפטין על HVR לאחר האצת CB ו ' להרוויח של פונקציה ' ניסויים מדידה HVR לאחר יתר ביטוי של קולטן לפטין ב-CB.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
המחקר שלנו מתמקד בהשפעות של לפטין איתות בגוף העורק (CB) על התגובה ארוי מאווררים (HVR). ביצעת ' אובדן של פונקציה ' ניסויים מדידת ההשפעה של לפטין על HVR לאחר האצת CB ו ' להרוויח של פונקציה ' ניסויים מדידה HVR לאחר יתר ביטוי של קולטן לפטין ב-CB.
הורמון מופק adipocyte הוא ממריץ נשימה חזקה, אשר עשוי לשחק תפקיד חשוב בהגנה על תפקוד הנשימה בהשמנה. הגופים הראשי (CB), איבר מפתח של רגישות ארוי היקפית, לבטא את התפקוד התפקודי ארוך של קולטן לפטין (LepRb) אבל את התפקיד של איתות לפטין בשליטה של נשימה לא הובהר במלואו. בדקנו את התגובה ארוי מאווררים (HVR) (1) ב C57BL/6J עכברים לפני ואחרי לפטין אינפוזיה בתוכנית הבסיסית ולאחר שימור CB; (2) ב- Leprb-שמנים לקויה db/db בעכבר בבסיס ואחרי leprb ביטוי יתר ב-CBs. ב C57BL/6J עכברים, לפטין גדל HVR ואפקטים של לפטין על HVR בוטלו על ידי CB denervation. ב- db/db , ביטוי leprb ב-CB מוגבר את hvr. לכן, אנו מסיקים כי לפטין פועל ב-CB כדי להגדיל את התגובות היפוקסיה.
Adipocyte המיוצר הורמון לפטין פועל ההיפותלמוס לדכא את צריכת המזון ולהגדיל את קצב חילוף החומרים. מחקרים שבוצעו במעבדה שלנו1,2 ועל ידי חוקרים אחרים3,4 הראה כי לפטין מגביר את התגובה היפרקפיניק מאווררים (hvr) מניעת השמנה hypoventilation לפטין השמנה לקויה. עם זאת, רוב האנשים שמנים יש פלזמה גבוהה לפטין רמות ולהפגין עמידות השפעות מטבולית והנשימה של הורמון5,6,7,8. עמידות לפטין הוא רב עצרת, אבל חדירות מוגבלות של מחסום הדם-מוח (BBB) לפטין משחק תפקיד מרכזי. אנו מציעים כי לפטין פועל מתחת BBB באיבר מפתח של רגישות ארוי היקפית, הגופים הראשי (CB), כדי להגן על הנשימה של אנשים שמנים. הלמ ס לבטא את התפקוד הארוך isoform של קולטן לפטין, leprb, אבל התפקיד של CB באפקטי הנשימה של לפטין לא הובהר מספיק9,10.
המטרה של השיטה שלנו היתה לבחון את ההשפעה של לפטין איתות ב-CB על HVR. הרציונל שלנו היה לבצע (a) אובדן של הפונקציה ניסויים החדרת לפטין בעכברים עם גופים העורק שלמים וגופים העורק הראש denervated ואחריו מדידות HVR; (ב) להשיג ניסויים בפונקציה db/db בעכברים חסרים leprb, שבו אנו מדדו hvr בתוכנית הבסיסית ולאחר ביטוי של leprb בלעדית ב-CB. היתרון של הטכניקות שלנו היה שאנחנו ביצעו את כל הניסויים שלנו בעכברים ללא רסן בזמן שינה ועירות. חוקרים קודמים ביצעו את הניסויים שלהם תחת הרדמה9 או לא למדוד את ההשפעות של לפטין במהלך שינה10. בנוסף, המחקר שלנו הוא הראשון לנצל את הרווח הייחודי של גישת הפונקציה עם הביטוי LepRb סלקטיבי ב-CB שתוארו לעיל.
בהקשר הרחב, הגישה שלנו יכולה להיות כללית לקולטנים אחרים המבוטא ב-CB ותפקידם ברגישות ארוי. החוקרים יכולים להחדיר ליגאל ולקולטן של ריבית ולמדוד את HVR בתוכנית הבסיסית ולאחר השעה שימור. כגישה משלימה, ניתן לבטא את קולטן הריבית ב-CB ו-HVR מדידות שניתן לבצע לפני ואחרי ביטוי יתר באמצעות הטכנולוגיה שתוארה בכתב יד זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הפרוטוקולים הניסיוניים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים (MO18M211).
1. אינפוזיה לפטין
הערה: כדי לבחון את ההשפעה של לפטין על נשימה, התת-עורי לפטין C57BL/6J עכברים על ידי משאבת אוסמוטי להעלות במחזור רמות לפטין לאלה שנצפו עכברים שמנים.
2. ארוי מאווררים התגובה (HVR)
הערה: תנאי thermoneutral לחסל גורמים מלחיצים שהוטלו על ידי טמפרטורת הסביבה קריר ולשנות באופן משמעותי את חילוף החומרים בעכברים. לכן, יש לבצע את כל מדידות הנשימה בתנאים התרמותרמיים (t = 30 ° c) תוך שימוש באינקובטור התינוק12 (איור 1א). כל חדר המלא של הגוף (WBP) שימש עבור כל המדידות. כל בעלי החיים צריכים להיות מסתגלות לחדר החריץ הברומטרי ולצווארון צוואר מזויף עבור הקלטה מחמצן בעקבות הדופק במשך 3-5 ימים לפני מדידות HVR. HVR מוקלט בין השעות 10:00 ו-17:00. HVR מדוכאים במהלך השינה, ולכן זה יכול להיות נמדד בנפרד במהלך שינה ושקט ערות13. כדי להבטיח את השלב הספציפי להתעוררות שינה של בעל החיים במהלך מדידת HVR, אלקטרודות EEG/EMG צריך להיות מושתל כמו כותרת EEG/EMG כאשר תיאר בעבר14. בעלי חיים צריכים להיות מורשים להתאושש לפחות 72 h לאחר הר הראש. יש לבצע שינה בתקופות של 5 מנות. שינה NREM מזוהה על ידי הפעילות EEG גל איטי הכובש יותר מ 50% התקופה. ערות שקט באה לידי ביטוי בפעילות ה-EEG האלפא בהעדר תנועות. שינה REM מזוהה על-ידי הכוח השולט EEG ו תטא בנוכחות של טונוס שרירים מופחת ב EMG. בדרך כלל, השינה REM לא נצפתה במהלך אתגרי HVR גז.
3. שימור הגוף העורק או ניתוח עצבי בעורק הראש (CSND)
הערה: ביצעת שילוב משולב כירורגי וכימי בהפרש של שבוע אחד בנפרד, מכיוון שסלסול כירורגי בלבד אינו מבטל את ארוי chemoreflex.
4. ביטוי של LepRb ב-CB באמצעות וקטור אדנונגיפי (Ad-leprb) לעומת שליטה (ad-lacz)
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אינפוזיה רציפה של לפטין גדל באופן משמעותי HVR ב רזה C57BL/6J עכברים מ 0.23 אל 0.31 mL/min/g/ΔFiO2 (P < 0.001, איור 2)11. CSND ביטלה את העלייה לפטין המושרה ב HVR (איור 2), בעוד לא השפעות מחליש של CSND על hvr נצפו בקבוצה ניתוח דמה לאחר לפטין אינפוזיה.
LepRb ביטוי ב-CB של leprb-מהשמנת יתר db/db עכברים המושרה עלייה משמעותית hvr מ 0.05 אל 0.06 mL/min/g/Δ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המוקד העיקרי של המחקר שלנו היה לבחון את תופעות הנשימה של איתות לפטין ב-CB. מספר פרוטוקולים פותחו כדי להעריך את התפקיד של לפטין בצורה מכניסטית. ראשון, התרומה הספציפית של CB ל HVR נותחו על ידי כימות זהיר של HVR במהלך 2 הדקות הראשונות של חשיפה ארוי. שנית, הרלוונטיות של ה-CB בלפטין-בתיווך השליטה בנשימה נבדקה על-ידי שתי גישות משלימות. בעכברים מסוג פראי רזה עם רמות לפטין נמוכה, HVR נמדדה בסיסית ולאחר אינפוזיה רציפה של לפטין; הניסוי חזר לאחר שימור הרדיו. ב- leprלקויה DB/db עכבר, hvr נמדד בת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין תחומי עניין או גילויים סותרים.
R01HL138932, RO1HL133100, RO1HL128970, AHACDA34700025
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מזרקי אינסולין 1 מ"ל | BD Biosciences | 309311 | |
| 1x PBS (pH 7.4) | Gibco | 10010-023 | 500 מ"ל |
| Ad-Laczד | "ר כריסטופר רודס (אוניברסיטת שיקגו) | 1 x 1010 pfu/mL | |
| Ad-LepRb-GFPVector | Biolabs | ADV-263380 | 2-5 x 1010 pfu/mL |
| עגלת הרדמה | אטלנטיק ביו-רפואי | ||
| בטדין | מוצרי פרדו בע"מ | 12496-0757-5 | |
| בופרנורפין (בופרנקס) | רקיט בנקיזר הלת'קר בע"מ | 12496-0757-5 | 0.3 מ"ג/מ"ל |
| C57Bl/6J | מעבדת ג'קסון | 000664 | עכברים זן |
| כותנה גזה ספוגי | פישרברנד | 22-362-178 | |
| db/db | מעבדת ג'קסון | 000697 | עכברים זן |
| אתנול | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
| Isoflurane | Vetone | 502017 | |
| Lab תרשים | מדעי נתונים בינלאומי (DSI) | תוכנה | |
| מטריג'ל מטריקס | BD Biosciences | 356234 | |
| מיקרו מספריים קפיצים | מכשירים מדויקים בעולם (WPI) | 14124 | |
| Mouse Ox Plus | STARR Life Sciences Corp. | תוכנה | |
| עכבר Ox Plus חיישן צווארון | STARR Life Sciences Corp. | 015022-2 | קליפ צווארון בינוני מיוחד 7 אינץ' |
| תא פלתיסמוגרפיה של כל הגוף עכבר | מדעי הנתונים הבינלאומי (DSI) | PLY3211 | |
| חממת אוהיו Care Plus Ohmeda | HCHD000173 | ||
| מספריים הפעלה | מכשירי דיוק עולמיים (WPI) | 501753-G | |
| משאבה אוסמוטית | Alzet | 1003D | 1 μ L/h, 3 ימים |
| פנול | סיגמא-אולדריץ' | P4557 | |
| חלבון לפטין רקומביננטי לעכבר | R& D systems | 498-OB-05M | 5 מ"ג |
| מי מלח | RICCA Chemical | 7210-16 | 0.9% נתרן כלורי |
| תפר כירורגי סטרילי | DemeTech | DT-639-1 | משי, גודל 6-0 |
| מדחום | פתרונות כיול חדשניים (INNOCAL) | EW 20250-91 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.