Name: Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps ב, עכברים מודעת בלתי מרוסנת (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-11-16T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 10 s
Description: למדו להעריך רגישות לאינסולין בגוף שלם וברקמות בעכברים ערים ולא מכווצים באמצעות קלאמפ hyperinsulinemic-euglycemic. שיטה זו מבטיחה מדידות מדויקות ללא לחץ.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי גרנט 5-U24-DK059637-10 למרכז מטבולית עכבר ונדרבילט Phenotyping.

<ol><li>Ayala, J. E., Bracy, D. P., McGuinness, O. P., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Considerations+in+the+design+of+hyperinsulinemic-euglycemic+clamps+in+the+conscious+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Considerations in the design of hyperinsulinemic-euglycemic clamps in the conscious mouse.</a> Diabetes. 55, 390-397 (2006).</li>
<li>Berglund, E. D., Li, C. Y., Poffenberger, G., Ayala, J. E., Fueger, P. T., Willis, S. E., Jewell, M. M., Powers, A. C., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+metabolism+in+vivo+in+four+commonly+used+inbred+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Glucose metabolism in vivo in four commonly used inbred mouse strains.</a> Diabetes. 57, 1790-1799 (2008).</li>
<li>Niswender, K. D., Shiota, M., Postic, C., Cherrington, A. D., Magnuson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+increased+glucokinase+gene+copy+number+on+glucose+homeostasis+and+hepatic+glucose+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Effects of increased glucokinase gene copy number on glucose homeostasis and hepatic glucose metabolism.</a> J. Biol. Chem. 272, 22570-22575 (1997).</li>
<li>Kim, H. J., Higashimori, T., Park, S. Y., Choi, H., Dong, J., Kim, Y. J., Noh, H. L., Cho, Y. R., Cline, G., Kim, Y. B., Kim, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+effects+of+interleukin-6+and+-10+on+skeletal+muscle+and+liver+insulin+action+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Differential effects of interleukin-6 and -10 on skeletal muscle and liver insulin action in vivo.</a> Diabetes. 53, 1060-1067 (2004).</li>
<li>Kim, J. K., Fillmore, J. J., Chen, Y., Yu, C., Moore, I. K., Pypaert, M., Lutz, E. P., Kako, Y., Velez-Carrasco, W., Goldberg, I. J., Breslow, J. L., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-specific+overexpression+of+lipoprotein+lipase+causes+tissue-specific+insulin+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Tissue-specific overexpression of lipoprotein lipase causes tissue-specific insulin resistance.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 98, 7522-7527 (2001).</li>
<li>Kim, J. K., Fillmore, J. J., Gavrilova, O., Chao, L., Higashimori, T., Choi, H., Kim, H. J., Yu, C., Chen, Y., Qu, X., Haluzik, M., Reitman, M. L., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+effects+of+rosiglitazone+on+skeletal+muscle+and+liver+insulin+resistance+in+A-ZIP%2FF-1+fatless+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Differential effects of rosiglitazone on skeletal muscle and liver insulin resistance in A-ZIP/F-1 fatless mice.</a> Diabetes. 52, 1311-1318 (2003).</li>
<li>Kim, J. K., Fillmore, J. J., Sunshine, M. J., Albrecht, B., Higashimori, T., Kim, D. W., Liu, Z. X., Soos, T. J., Cline, G. W., O'Brien, W. R., Littman, D. R., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PKC-theta+knockout+mice+are+protected+from+fat-induced+insulin+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">PKC-theta knockout mice are protected from fat-induced insulin resistance.</a> J. Clin. Invest. 114, 823-827 (2004).</li>
<li>Kim, J. K., Gavrilova, O., Chen, Y., Reitman, M. L., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+insulin+resistance+in+A-ZIP%2FF-1+fatless+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Mechanism of insulin resistance in A-ZIP/F-1 fatless mice.</a> J. Biol. Chem. 275, 8456-8460 (2000).</li>
<li>Kim, J. K., Gimeno, R. E., Higashimori, T., Kim, H. J., Choi, H., Punreddy, S., Mozell, R. L., Tan, G., Stricker-Krongrad, A., Hirsch, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inactivation+of+fatty+acid+transport+protein+1+prevents+fat-induced+insulin+resistance+in+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Inactivation of fatty acid transport protein 1 prevents fat-induced insulin resistance in skeletal muscle.</a> J. Clin. Invest. 113, 756-763 (2004).</li>
<li>Kim, J. K., Kim, H. J., Park, S. Y., Cederberg, A., Westergren, R., Nilsson, D., Higashimori, T., Cho, Y. R., Liu, Z. X., Dong, J., Cline, G. W., Enerback, S., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adipocyte-specific+overexpression+of+FOXC2+prevents+diet-induced+increases+in+intramuscular+fatty+acyl+CoA+and+insulin+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Adipocyte-specific overexpression of FOXC2 prevents diet-induced increases in intramuscular fatty acyl CoA and insulin resistance.</a> Diabetes. 54, 1657-1663 (2005).</li>
<li>Kim, J. K., Kim, Y. J., Fillmore, J. J., Chen, Y., Moore, I., Lee, J., Yuan, M., Li, Z. W., Karin, M., Perret, P., Shoelson, S. E., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevention+of+fat-induced+insulin+resistance+by+salicylate%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Prevention of fat-induced insulin resistance by salicylate.</a> J. Clin. Invest. 108, 437-446 (2001).</li>
<li>Kim, J. K., Michael, P. revis, Peroni, S. F., Mauvais-Jarvis, O. D., Neschen, F., Kahn, S., Kahn, B. B., R, C., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redistribution+of+substrates+to+adipose+tissue+promotes+obesity+in+mice+with+selective+insulin+resistance+in+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Redistribution of substrates to adipose tissue promotes obesity in mice with selective insulin resistance in muscle.</a> J. Clin. Invest. 105, 1791-1797 (2000).</li>
<li>Kim, J. K., Zisman, A., Fillmore, J. J., Peroni, O. D., Kotani, K., Perret, P., Zong, H., Dong, J., Kahn, C. R., Kahn, B. B., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+toxicity+and+the+development+of+diabetes+in+mice+with+muscle-specific+inactivation+of+GLUT4%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Glucose toxicity and the development of diabetes in mice with muscle-specific inactivation of GLUT4.</a> J. Clin. Invest. 108, 153-160 (2001).</li>
<li>Haluzik, M., Gavrilova, O., LeRoith, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha+deficiency+does+not+alter+insulin+sensitivity+in+mice+maintained+on+regular+or+high-fat+diet%3A+hyperinsulinemic-euglycemic+clamp+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Peroxisome proliferator-activated receptor-alpha deficiency does not alter insulin sensitivity in mice maintained on regular or high-fat diet: hyperinsulinemic-euglycemic clamp studies.</a> Endocrinology. 145, 1662-1667 (2004).</li>
<li>Haluzik, M., Yakar, S., Gavrilova, O., Setser, J., Boisclair, Y., LeRoith, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insulin+resistance+in+the+liver-specific+IGF-1+gene-deleted+mouse+is+abrogated+by+deletion+of+the+acid-labile+subunit+of+the+IGF-binding+protein-3+complex%3A+relative+roles+of+growth+hormone+and+IGF-1+in+insulin+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Insulin resistance in the liver-specific IGF-1 gene-deleted mouse is abrogated by deletion of the acid-labile subunit of the IGF-binding protein-3 complex: relative roles of growth hormone and IGF-1 in insulin resistance.</a> Diabetes. 52, 2483-2489 (2003).</li>
<li>Haluzik, M. M., Lacinova, Z., Dolinkova, M., Haluzikova, D., Housa, D., Horinek, A., Vernerova, Z., Kumstyrova, T., Haluzik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvement+of+insulin+sensitivity+after+peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha+agonist+treatment+is+accompanied+by+paradoxical+increase+of+circulating+resistin+levels%5BTitle%5D)+AND+%22Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Improvement of insulin sensitivity after peroxisome proliferator-activated receptor-alpha agonist treatment is accompanied by paradoxical increase of circulating resistin levels.</a> Endocrinology. 147, 4517-4524 (2006).</li>
<li>Kim, H., Haluzik, M., Asghar, Z., Yau, D., Joseph, J. W., Fernandez, A. M., Reitman, M. L., Yakar, S., Stannard, B., Heron-Milhavet, L., Wheeler, M. B., LeRoith, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha+agonist+treatment+in+a+transgenic+model+of+type+2+diabetes+reverses+the+lipotoxic+state+and+improves+glucose+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Peroxisome proliferator-activated receptor-alpha agonist treatment in a transgenic model of type 2 diabetes reverses the lipotoxic state and improves glucose homeostasis.</a> Diabetes. 52, 1770-1778 (2003).</li>
<li>Deibert, D. C., DeFronzo, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epinephrine-induced+insulin+resistance+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Epinephrine-induced insulin resistance in man.</a> J. Clin. Invest. 65, 717-721 (1980).</li>
<li>Rizza, R. A., Cryer, P. E., Haymond, M. W., Gerich, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adrenergic+mechanisms+for+the+effects+of+epinephrine+on+glucose+production+and+clearance+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Adrenergic mechanisms for the effects of epinephrine on glucose production and clearance in man.</a> J. Clin. Invest. 65, 682-689 (1980).</li>
<li>Nunemaker, C. S., Wasserman, D. H., McGuinness, O. P., Sweet, I. R., Teague, J. C., Satin, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insulin+secretion+in+the+conscious+mouse+is+biphasic+and+pulsatile%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Endocrinol.+Metab%22%5BJournal%5D)">Insulin secretion in the conscious mouse is biphasic and pulsatile.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 290, 523-529 (2006).</li>
<li>Nunemaker, C. S., Zhang, M., Wasserman, D. H., McGuinness, O. P., Powers, A. C., Bertram, R., Sherman, A., Satin, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individual+mice+can+be+distinguished+by+the+period+of+their+islet+calcium+oscillations%3A+is+there+an+intrinsic+islet+period+that+is+imprinted+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Individual mice can be distinguished by the period of their islet calcium oscillations: is there an intrinsic islet period that is imprinted in vivo.</a> Diabetes. 54, 3517-3522 (2005).</li>
<li>Halter, J. B., Beard, J. C., Jr, P. orte, D, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Islet+function+and+stress+hyperglycemia%3A+plasma+glucose+and+epinephrine+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Islet function and stress hyperglycemia: plasma glucose and epinephrine interaction.</a> Am. J. Physiol. 247, 47-52 (1984).</li>
<li>Jacobson, L., Ansari, T., McGuinness, O. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Counterregulatory+deficits+occur+within+24+h+of+a+single+hypoglycemic+episode+in+conscious%2C+unrestrained%2C+chronically+cannulated+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Endocrinol.+Metab%22%5BJournal%5D)">Counterregulatory deficits occur within 24 h of a single hypoglycemic episode in conscious, unrestrained, chronically cannulated mice.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 290, 678-684 (2006).</li>
<li>Jacobson, L., Ansari, T., Potts, J., McGuinness, O. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucocorticoid-deficient+corticotropin-releasing+hormone+knockout+mice+maintain+glucose+requirements+but+not+autonomic+responses+during+repeated+hypoglycemia%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Endocrinol.+Metab%22%5BJournal%5D)">Glucocorticoid-deficient corticotropin-releasing hormone knockout mice maintain glucose requirements but not autonomic responses during repeated hypoglycemia.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 291, 15-22 (2006).</li>
<li>Ayala, J. E., Bracy, D. P., James, F. D., Julien, B. M., Wasserman, D. H., Drucker, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+glucagon-like+peptide-1+receptor+regulates+endogenous+glucose+production+and+muscle+glucose+uptake+independent+of+its+incretin+action%5BTitle%5D)+AND+%22Endocrinology%22%5BJournal%5D)">The glucagon-like peptide-1 receptor regulates endogenous glucose production and muscle glucose uptake independent of its incretin action.</a> Endocrinology. 150, 1155-1164 (2009).</li>
<li>Fueger, P. T., Bracy, D. P., Malabanan, C. M., Pencek, R. R., Granner, D. K., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hexokinase+II+overexpression+improves+exercise-stimulated+but+not+insulin-stimulated+muscle+glucose+uptake+in+high-fat-fed+C57BL%2F6J+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Hexokinase II overexpression improves exercise-stimulated but not insulin-stimulated muscle glucose uptake in high-fat-fed C57BL/6J mice.</a> Diabetes. 53, 306-314 (2004).</li>
<li>Fueger, P. T., Bracy, D. P., Malabanan, C. M., Pencek, R. R., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distributed+control+of+glucose+uptake+by+working+muscles+of+conscious+mice%3A+roles+of+transport+and+phosphorylation%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Endocrinol.+Metab%22%5BJournal%5D)">Distributed control of glucose uptake by working muscles of conscious mice: roles of transport and phosphorylation.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 286, 77-84 (2004).</li>
<li>Fueger, P. T., Heikkinen, S., Bracy, D. P., Malabanan, C. M., Pencek, R. R., Laakso, M., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hexokinase+II+partial+knockout+impairs+exercise-stimulated+glucose+uptake+in+oxidative+muscles+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Endocrinol.+Metab%22%5BJournal%5D)">Hexokinase II partial knockout impairs exercise-stimulated glucose uptake in oxidative muscles of mice.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 285, 958-963 (2003).</li>
<li>Fueger, P. T., Hess, H. S., Posey, K. A., Bracy, D. P., Pencek, R. R., Charron, M. J., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+exercise-stimulated+muscle+glucose+uptake+by+GLUT4+is+dependent+on+glucose+phosphorylation+capacity+in+the+conscious+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Control of exercise-stimulated muscle glucose uptake by GLUT4 is dependent on glucose phosphorylation capacity in the conscious mouse.</a> J. Biol. Chem. , (2004).</li>
<li>Fueger, P. T., Li, C. Y., Ayala, J. E., Shearer, J., Bracy, D. P., Charron, M. J., Rottman, J. N., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+kinetics+and+exercise+tolerance+in+mice+lacking+the+GLUT4+glucose+transporter%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Glucose kinetics and exercise tolerance in mice lacking the GLUT4 glucose transporter.</a> J. Physiol. 582, 801-812 (2007).</li>
<li>Shearer, J., Coenen, K. R., Pencek, R. R., Swift, L. L., Wasserman, D. H., Rottman, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long+chain+fatty+acid+uptake+in+vivo%3A+comparison+of+%5B125I%5D-BMIPP+and+%5B3H%5D-bromopalmitate%5BTitle%5D)+AND+%22Lipids%22%5BJournal%5D)">Long chain fatty acid uptake in vivo: comparison of [125I]-BMIPP and [3H]-bromopalmitate.</a> Lipids. 43, 703-711 (2008).</li>
</ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

מהדק hyperinsulinemic-euglycemic, או מהדק האינסולין, הוא שנחשב את &quot;תקן הזהב&quot; שיטה להערכת פעילות האינסולין in vivo. טכניקה זו יושמה כמה מינים כולל בני אדם, כלבים, חולדות ועכברים. בהתחשב במספר גדל והולך של דגמים עכבר מהונדס עבור הפרעות מטבוליות, את המזעור של הטכניקה לשימוש בעכבר סיפקה התקדמות משמעותית למחקר מטבולי. בעוד מושגים מאחורי מהדק את האינסולין הם פשוט, בפועל יש גישות שונות לביצוע ניסויים מהדק אינסולין. זו אינה נקודה טריוויאלית, שכן האופן שבו מתבצע הניסוי משפיע על התוצאות שהושגו 1. כאן אנו מציגים את הפרוטוקול המשמש את MMPC ונדרבילט. ההבדל העיקרי בין פרוטוקול שלנו ושל אחרים היא כי אנו משתמשים קטטר עורקי לקבלת דגימות דם. זאת בניגוד לגישה יותר בשימוש נרחב של obtaining דגימות דם על ידי ניתוק קצה הזנב 4, 7, 11, 12, 14-17. היתרון של דגימה מן קטטר עורקי היא כי הניסוי מתבצע עכבר מודעת מעצורים. דגימה מזנב לעתים קרובות מחייב ריסון עליות במדדי הלחץ כאשר דגימות דם גדולים נרכשים 1. הורמוני סטרס לעורר ייצור גלוקוז אנדוגני ולפגוע סילוק הגלוקוז 18, 19, פוטנציאל לתת את המראה של פנוטיפ עמידות לאינסולין. דגימה מן הזנב ניתק עשויים לדרוש בעלי חיים מיוחדים לטיפול מוסדי ועדת אישור השתמש בגלל האופי שלה מלחיץ. הליך צנתור עורקי פותחה כדי למנוע את הלחץ על העכבר של ניתוק זנב. היבט מרכזי של ביצוע מלחציים אינסולין הוא היכולת לשמור על euglycemia. אין אלגוריתם שיכול לחזות נכונה כיצד Gir צריך להיות מותאם המבוסס על קריאות הסוכר בדם. כמו הניתוח,אנשי מנהלת מהדק ניסויים אינסולין יהפוך בקיאים שמירה euglycemia סביר רק דרך החוויה. חשוב לציין כי בשל שיעור גבוה יותר שלהם מטבולית פי נתוני מחקרים העכבר יהיה רועש מטבעו. זה הופך את המצגת המלאה של הנתונים, כולל קורסי זמן של גלוקוז Gir וערכים מוחלטים אינסולין פלזמה, endoRa, Rd ו - RG מכרעת על היכולת של כל קורא לפרש את התוצאות. שטף גלוקוז גבוה שיעורי העכבר (כ 5 פעמים גבוה יותר מאשר שיעור בבני אדם) צו תדירות גבוהה של גלוקוז הדגימה. בעוד נפח הדם של העכבר מוגבלת, תדר הדגימה המינימלי של אחת כל 10 דקות יש צורך להיות בטוחים כי מהדק הולם הושגה. כפי שניתן לראות בתרשים 4, רמות אינסולין מהדק יכולים להיות שונים בין הקבוצות. גורמים כגון התערבויות דיאטה, מניפולציות מהונדס או הבדלי זנים הרקע יכול להשפיע fasטינג רמות אינסולין, אשר יכולים להשפיע על רמות אינסולין לאחר מכן תפס. פירוש תוצאות כאשר רמות האינסולין מהדק שונים יכולה להיות בעייתית. זה יכול להתייחס באופן ניסיוני על ידי ביצוע ניסויים טייס לבחור עירוי אינסולין כי שיעורי להשיג המקבילה לאינסולין מהדק רמות בין הקבוצות. לחלופין, ניתן להשתמש somatostatin לעכב הפרשת הורמון הלבלב, אינסולין גלוקגון יכול להיות מוחלף בקצב מבוקר בניסוי. גישה זו האחרונה נעשית יותר בדרך כלל מהדק אינסולין מאשר על חולדות ועכברים. אם גישות אלו ניסיוני לא נלקחים, Gir היציב יכול להיות מנורמל רמת אינסולין מהדק, או מדד הרגישות לאינסולין (S I) ניתן לגזור נתונים כמו מהדק שבו S = אני Gir / (G • ΔI), G הוא הריכוז היציב גלוקוז ΔI ההבדל בין אינסולין בצום ריכוזי מהדק. הנחה אחת עם הגישה גם היא כי רמת האינסולין מהדק מושגת היאבטווח שבו הרגישות לאינסולין קשורה באופן ליניארי רמת אינסולין על פי הקבוצה הנחקרת. הנחה זו האחרונה לא תחול כאשר משווים עמידות לאינסולין קבוצות רגישות לאינסולין. באופן אידיאלי, מינון אינסולין עקומת התגובה צריכה להיות שנוצר כדי לבחור את עירוי האינסולין המתאים. עם זאת, בגלל דרישת ניסויים נוספים, זה נעשה לעיתים רחוקות. הרבגוניות מסופק על ידי צנתור עורקי משתרע על גישות ניסיוני מעבר מלחציים euglycemic. לדוגמה, מלחציים hyperglycemic, שבו הגלוקוז הוא החדיר בקצב משתנה כדי לשמור על היפרגליקמיה ביחס גלוקוז בצום, יכול לשמש כדי להעריך את תפקוד הלבלב אנדוגניים 2 vivo, 20, 21. המדידה של הפרשת אינסולין במהלך השלב הראשון במבחן זה מחייב רכישת תכופים של דגימות דם (כלומר כל 2-5 דקות), אשר אינה ישימה כאשר קבלת דגימות מקצה הזנב. יתר על כן,catecholamines גבוהות הנובעות הדגימה הזנב יכול לפגוע הפרשת אינסולין ולהגביר את הפרשת גלוקגון 22. פרוטוקול מהדק אינסולין יכול גם להיות שונה, כדי לאפשר רמות הגלוקוז ליפול היפוגליקמיה יחסית להעריך נגד הרגולציה תגובה 2, 23, 24. צנתור עורקי יכול לשמש גם כדי להעריך את הדינמיקה של חילוף החומרים של הגלוקוז במהלך התרגיל 25-30. זהו יתרון משמעותי על פני גישות קונבנציונליות שנערכו בנקודות זמן יחיד לפני ואחרי אימון או in vivo שרירים בודדים לשעבר. הטכניקות שהוצגו כאן יכול לשמש גם כדי להעריך לא רק הסוכר, אלא גם מטבוליזם חומצות שומן 31.

hyperinsulinemic-euglycemic clamps ב, עכברים מודעת בלתי מרוסנת

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

סוכרת מסוג 2 מאופיינת על ידי פגם פעילות האינסולין. מהדק hyperinsulinemic-euglycemic, או מהדק האינסולין, הוא שנחשב את &quot;תקן הזהב&quot; שיטה להערכת פעילות האינסולין in vivo. במהלך מהדק אינסולין, hyperinsulinemia מושגת על ידי עירוי אינסולין קבועה. Euglycemia נשמר באמצעות עירוי גלוקוז במקביל בקצב משתנה. גלוקוז זה משתנה קצב עירוי (Gir) נקבעת על ידי מדידת רמת הסוכר בדם בפרקי זמן קצרים במהלך הניסוי והתאמת Gir בהתאם. Gir מעיד על פעולה כל הגוף לאינסולין, כמו עכברים עם פעילות האינסולין משופרת דורשים Gir יותר. מהדק אינסולין יכול לשלב ניהול 2 איזוטופים [14 C] deoxyglucose להעריך רקמה ספציפית ספיגת הגלוקוז [3-3-H] גלוקוז כדי להעריך את היכולת של אינסולין כדי לדכא את קצב הופעת גלוקוז אנדוגני (endoRa), סמן ייצור הגלוקוז בכבד, וכדי לעורר אתקצב היעלמות כל הגוף גלוקוז (Rd). המזעור של מהדק את האינסולין לשימוש במודלים של עכברים גנטי של מחלה מטבולית הוביל להתקדמות משמעותית בחקר הסוכרת. שיטות לביצוע מלחציים אינסולין להשתנות בין מעבדות. חשוב לציין, כי האופן שבו תפס אינסולין מתבצע יכול להשפיע משמעותית על התוצאות שהושגו. פרסמנו הערכה מקיפה של גישות שונות לביצוע מלחציים האינסולין בעכברים מודע 1, כמו גם הערכה של התגובה המטבולית של ארבעה זנים נפוצים עכבר מולדת באמצעות טכניקות שונות מהדק 2. כאן אנו מציגים פרוטוקול לביצוע מלחציים אינסולין על, עכברים מודע רסן שפותחה על ידי עכבר ונדרבילט מטבולית Phenotyping מרכז (MMPC: כתובת: www.mc.vanderbilt.edu / mmpc). זה כולל תיאור של השיטה עבור להשתיל צנתרים בשימוש במהלך מהדק את האינסולין. פרוטוקול המועסקים על ידיונדרבילט MMPC מנצל 3 ייחודי של שתי קטטר המערכת. אחת מוכנס קטטר לווריד הצוואר של חליטות. קטטר שנייה מוכנס לתוך עורק הצוואר, המאפשר דגימת דם ללא צורך לרסן או להתמודד עם העכבר. טכניקה זו מספקת יתרון משמעותי לשיטה הנפוצה ביותר לקבלת דגימות דם במהלך מהדק אינסולין המהווה מדגם מקצה הכרות של הזנב. בניגוד לשיטה זו האחרונה, דגימה מן קטטר עורקי לא מלחיץ את העכבר 1. כמו כן, אנו מתארים את שיטות באמצעות חליטות נותב איזוטופי להעריך רקמות ספציפיות פעילות האינסולין. כמו כן אנו מספקים הנחיות במצגת המתאימה לתוצאות שהתקבלו מלחציים אינסולין.

מהדק hyperinsulinemic-euglycemic, או מהדק אינסולין, הוא תקן הזהב להערכת פעילות האינסולין<em&gt; In vivo</em&gt;. שיטה לביצוע מלחציים האינסולין בעכברים מתואר. זה כולל שיטת צנתור עורקי המאפשר ניסויים להתבצע, עכברים מודע מעצורים עם מתח מינימלי.

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps ב, עכברים מודעת בלתי מרוסנת

סוכרת מסוג 2 מאופיינת בפגם בפעולת האינסולין. שיטת ה-hyperinsulinemic-euglycemic clamp, או clamp אינסולין, נחשבת באופן רחב ל"סטנדרט הזהב...

המטרה הכללית של הניסוי הבא היא להעריך את פעולת האינסולין בגוף כולו וברקמות ספציפיות בעכברים בהכרה שאינם תחת סטרס, ללא צורך בטיפול ידני. זאת מושג על ידי השתלה כירורגית של קטטר לווריד הג'גולרי (jugular vein) לצורך עירוי, וקטטר נוסף לעורק הקרוטיד (carotid artery) לצורך דגימות דם. לאחר תקופת התאוששות של חמישה עד שבעה ימים, עכברים שצמו במשך חמש שעות מקבלים עירוי אינסולין כדי להגיע למצב של היפרי-אינסולינמיה פיזיולוגית.לאחר מכן נמדדים רמות הגלוקוז מהקטטר העורקי, ורמת גלוקוז בדם (U glycemia) נשמרת על ידי התאמת קצב עירוי הגלוקוז. ניסוי זה מאפשר למדוד הבדלים ברגישות לאינסולין של כל הגוף, בהתבסס על הקשר הישיר בין קצב עירוי הגלוקוז הדרוש לשמירה על U glycemia לבין פעולת האינסולין. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות לדגימת דם, כגון חיתוך הזנב, הוא שהקטטר העורקי המושתל בניתוח מספק גישה וסקולרית לעכבר, כך שניתן להוציא דגימות דם ללא צורך בטיפול פיזי בעכבר.כך אנו יכולים לבצע את הניסויים הללו בעכברים שאינם נתוני סטרס ואינם מוגבלים בתנועתם. הקטטר העורקי מיוצר על ידי השחלה של קטע משופע של צינור PE 10 לתוך קטע של 6 cm של צינור astic, כך שה-PE 10 בולט ב-0.9 cm מה-sel. הקטטר הורידי הוא קטע של 6 cm של צינור SEL עם צווארון.את המסה בונים על ידי הכנסת חתיכות של 3 cm של PE 20 לתוך כל אחד משני מחברים מפלדת אל-חלד בכיול 25 עם קוטר של 1.3 cm, בנקודות חיבור בעלות זווית של כ-120 מעלות. אלו מוכנסים לתוך טיפה של דבק סיליקון רפואי כפי שמוצג כאן. כדי להתחיל בהשתלת הקתטר, הניחו עכבר המורדם על משטח עבודה נקי תוך שימוש בטכניקה סטרילית. בצעו חתך במרחק של 5 mm מימין לקו האמצע.בודד את הוריד הג'וגולרי הימני. קשור בזהירות את הקצה הצפלי באמצעות תפר משי, וקשור באופן רפוי קטע תפר נוסף בקצה הזנבי. לאחר מכן, גזור ממש מתחת לקשירה הצפלית בעזרת מספרי קפיץ והחדר את הקטטר עד לחרוז המעכב.קשרו תפר מאחורי החרוז ואשרו שהקטטר דוגם על ידי חיבורו של הקצה החופשי של הקטטר למזרק דגימה. להחדרת הקטטר העורקי, בצעו חתך קטן, חמישה מילימטרים משמאל לעצם החזה ובמיקום צפלי (cephalic) ביחס לחתך הראשון. בודדו את העורק התרדי השמאלי, ולאחר מכן קשרו את החלק הצפלי.סיימו בתפירת משי וקשרו קשר רפוי. הצמידו קטע תפירה נוסף לקצה הפרוקסימלי של הכלי החשוף. לאחר מכן, סגרו בעזרת תפסן את הקצה הדיסטלי של הכלי.חתוך ממש מתחת לקצה הקשור בעזרת מספרי קפיץ. הכנס בזהירות את הקטטר עד לתסביץ. שחרר בזהירות את התסביץ והעבר את הקטטר אל צומת Astic P.קשרו את הליגטורות היטב לקטטר וודאו כי הקטטר מדגמיס על ידי חיבור הקצה החופשי של הקטטר למזרק דגימה. לאחר מכן, הפכו את בעל החיים ובצעו חתך קטן בין השכמות; העבירו מחט במידה 14 מתחת לעור, מהחתכים הקדמיים אל חתך זה בגב. השחילו את הקטטרים דרך המחט כדי להוציאם אל מחוץ לגוף בגבו של העכבר.חבר את הקטטרים העורקיים והורידיים למחברים המתאימים באנטנה של העכבר לצורך גישה לדגימה או להחדרה של ה-masa. לאחר מכן, הכנס את ה-masa לתוך החתך שבין השכמות. סגור את שני החתכים באמצעות תפר ניילון.יש לאשר את פתיחותם של שני הקטטרים. מקמו את העכבר בכלוב חם ונקי לצורך התאוששות, והמתינו לפחות חמישה ימים לפני ביצוע ה-insulin clamp. השלב המאתגר ביותר בביצוע hyperinsulinemic euglycemic clamp בעכברים הוא הניסיון לשמור על euglycemia.לעכברים יש מטבוליזם מהיר מאוד ורמות הגלוקוז שלהם עשויות להשתנות באופן משמעותי במהלך הניסוי. הדבר דורש תרגול כדי לפתח תחושה לגבי האופן שבו רמות הגלוקוז של העכבר ישתנו לאורך הניסוי, ולאחר מכן כיצד להתאים את קצב עירוי הגלוקוז כדי לשמור על glycemia יציבה. מערך ה-clamp הסטנדרטי מוצג כאן.שלוש מערכות infuse eight, גלוקוז, אינסולין ואריתרוציטים שטופים מחוברים למחבר ארבע-דרכי המחובר למסובב (swivel) ותלויים מעל העכבר. פתח ההזרקה של המסובב מחובר לקטטר הוורידי. לפני חיבור העכבר, יש למלא את כל קווי ה-infuse eight בתמיסת סליין.בשלב הבא, מלאו את קו הדגימה בתמיסת סליין עם הפרין. השאירו מזרק עם סליין עם הפרין מחובר לחלקו העליון של המציר (swivel) לצורך ניקוי המזרק. השאירו את העכברים בצום חמש עד שש שעות לפני תחילת הclamp.שלוש שעות לאחר תחילת הצום, שקלו את העכבר וחברו את הקטטרים הוורידיים והעורקיים לקווי העירוי ודגימות הדם בהתאמה. 15 דקות לפני תחילת התקיעה (clamp), הכניסו טיפה של גלוקוז ריקה למד-סוכר ידני. לאחר מכן, שאבו כ-50 µL של דם למזרק הניקוי כדי להסיר תמיסת סלין מהקו, וניתקו את מזרק הניקוי.מדוד את רמת הגלוקוז בדם על ידי הגעת רצועת הגלוקוז לטיפת הדם שנוצרת בקצה הצינורית. לאחר מכן, הכנס מזרק עם מחט קהה לקו הדגימה ושבוב 50 µL של דם. העבר את הדם למבחנה מצופה EDTA וסבב את המבחנה בצנטריפוגה כדי לאסוף את הפלסמה למדידות של הורמונים בזאל ומטבוליטים.בשלב זה, הכניסו מחדש את מזרק הניקוי ומשכו את הבוכנה למעלה. כדי להסיר בועות אוויר, החזירו את 50 µL של הדם שנשאבו בתחילה. רשמו את ערך גלוקוז הדם מהמד גלוקומטר.לאחר 10 דקות, השתמש במד הסוכר ובמזרק ניקוי כדי לחזור על מדידת הגלוקוז בדם, ולאחר מכן שאב 50 µL נוספים של דם כדי להשיג דגימת פלזמה נוספת. לאחר ביצוע המדידות הבסיסיות השניות, מלא את קווי העירוי עבור גלוקוז, אינסולין ואריתרוציטים שטופים בסליין עד למחבר ארבעי הכיוונים. חבר את המחבר ארבעי הכיוונים לצינור המחובר לפתח העירוי המסתובב.התחילו בעירוי של תאי כדוריות דם אדומות שטופים בתמיסת סלין. הגדירו את קצב העירוי כך שיחליף את נפח הדם הכולל שנדגם לאורך משך המחקר. ברגע שעירוי כדוריות הדם האדומות מגיע לעכבר, התחילו בעירויי האינסולין והגלוקוז.זהו זמן שווה ל-0 דקות. אינסולין מוזרק בקצב קבוע שנקבע מראש. קצב ההזרקה הראשוני של גלוקוז נאמד על בסיס רמות הגלוקוז הבסיסיות בדם וניסיון קודם.במהלך השעתיים הבאות, בצעו מדידות של גלוקוז בדם באמצעות הגלוקומטר והתאימו את קצב עירוי הגלוקוז כדי לשמור על רמת גליקמיה יעד. במרווחי זמן של 10 דקות, רשמו את מדידות הגלוקוז החדשות ואת קצבי עירוי הגלוקוז. בדקות ה-100 וה-120, אספו דם נוסף למדידת אינסולין בפלסמה ושל הורמונים או מטבוליטים אחרים. מוצג כאן מהלך הזמן של רמות הגלוקוז לאורך פרוצדורת ה-clamp, המדגים עד כמה נשמרה הגליקמיה הן בעכברים שהוזנו בתזונה רגילה (chow fed) והן בעכברים שהוזנו בתזונה עשירה בשומן לאורך ה-clamp. מהלך הזמן של קצב עירוי הגלוקוז מראה כי הקצב הדרוש לשמירה על הגליקמיה נמוך משמעותית בקבוצה שהוזנה בתזונה עשירה בשומן, מה שמעיד על פגיעה בפעולת האינסולין בגוף כולו.גם רמות האינסולין בצום ובמהלך clamp גבוהות יותר בקבוצה שהוזנה בתזונה עשירה בשומן, מה שמחזק את הנוכחות של פנוטיפ העמיד לאינסולין. בעכברים אלו, גלוקוז טריטיומי משמש להערכת קצב הופעת הגלוקוז האנדוגנית. Endo a מהווה מדד לייצור גלוקוז כבדי, בעוד שאינסולין מדכא לחלוטין את endo A בעכברי ביקורת.הדיכוי פגום בעכברים שהוזנו בתזונה עשירה בשומן. באופן דומה, גלוקוז TRID משמש להערכת קצב היעלמות הגלוקוז מהגוף כולו. Rd היכולת של אינסולין לעורר RD פגועה בעכברים שהוזנו בתזונה עשירה בשומן.2-deoxy-glucose המכיל פחמן 14 משמש להערכת מדד מטבולי של גלוקוז RG, המהווה מדד לספיגת גלוקוז ספציפית לרקמה. כפי שניתן לראות בדוגמה זו, ספיגת גלוקוז לשריר השלד המעוררת על ידי אינסולין פגומה בעכברים שהוזנו בתזונה עשירה בשומן. באופן כללי, אנשים שאינם מכירים את השיטה יתקשרו עם המיקרו-כירורגיה הנדרשת להשתלת הקטטרים העורקיים והורידיים.הניתוח דורש מיומנויות מקצועיות מאוד ודורש תרגול מתמיד לאורך מספר חודשים כדי להגיע למיומנות גבוהה בניתוח עבור clamp להיפראינסולינמיה והגלוקוז; הקושי הוא שוב הניסיון לשמר רמות גלוקוז בדם (euglycemia) במודל בעלי חיים בעל מטבוליזם גבוה מאוד.

hyperinsulinemic-euglycemic-clamps-in-conscious-unrestrained-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

מהדק hyperinsulinemic-euglycemic הוא "תקן הזהב" להערכת פעילות האינסולין. אינסולין הוא החדיר בקצב קבוע מגרה ספיגת הגלוקוז. כמות הגלוקוז אקסוגניים חדורים לפעול נגד זה טיפה מעיד על הרגישות לאינסולין. כאן ההליך מבוצע על חולדה, מודע מעצורים.

Hyperinsulinemic-Euglycemic קלאמפ של עכברוש המודע

פרוטוקול זה לומד את התפקיד של ליגנד (מוטיב C-C) כימוקין 5 (CCL5) בהיפותלמוס על-ידי אספקת אנטגוניסט, MetCCL5, לתוך המוח העכבר באמצעות מערכת מיקרו-osmotic משאבת אינפוזיה המוח. זה עיכוב ארעית של פעילות CCL5 התפרץ היפותלמי אינסולין איתות, המוביל גלוקוז סובלנות ורגישות לאינסולין מערכתית היקפיים.

לומדים את האות ההיפותלמוס אינסולין סובלנות גלוקוז היקפי עם מערכת עירוי רציף סמים לתוך המוח העכבר

מהדק היפרגליקמי משמש למדידת שחרור אינסולין עם ריכוז גלוקוז גבוה יותר בדם. מהדק היפוגליקמי מיועד למדידת ייצור גלוקוז המושרה על ידי תגובות נגד ויסות. שתי השיטות משתמשות באותו הליך כירורגי. כאן, אנו מציגים טכניקת מהדק להערכת מטבוליזם גלוקוז מערכתי.

מהדק היפרגליקמי ומהדק היפוגליקמי בעכברים מודעים

כאן, אנו מספקים פרטים על ביצוע הפרשת אינסולין מגורה גלוקוז (GSIS) באמצעות זלוף דרך כלי הדם של העכברים עם לבלב שלם כטכניקה נוספת להערכת תפקוד הלבלב האנדוקריני עם הפחתת מבלבלים אפשריים.

הפרשת אינסולין מגורה על ידי גלוקוז באמצעות זלוף דרך כלי הדם של העכברים עם לבלב שלם

גירוי חשמלי מתוכנת מספק את היכולת לקבוע תכונות ההולכה של הלב, ואת האפשרות להשפיע ולסיים הפרעות בקצב הלב באמצעות פרוטוקולים שונים לצעוד. באמצעות קטטר transvenous, הקלטות intracardiac electrogram ניתן להשיג אצל עכברים הבאים מתוכנת פרוטוקולים גירוי חשמלי לזהות מצעים arrhythmogenic.

גירוי חשמלי מתוכנת עכברים

אקו Transthoracic מציעה שיטה לא פולשנית להערכת תפקוד הלב בעכברים. שילוב של אולטראסאונד דופלר שיטות הדמיה ניתן להשתמש כדי להשיג מדידות ממדי של הלב ואת זרימת הדם intracardiac, אשר יחדיו מספקים הערכה של הסיסטולי והדיאסטולי לב וביצועים.

אקו Transthoracic ב עכברים

גישות לכלי הדם למדידת המודינמיקה, אספקת נוזלים וביצוע דגימת דם חשובות לכל מחקר מודל של בעלי חיים קטנים. אנו מציגים טכניקה להשתלת קטטרים בעורק הצוואר ובווריד הצוואר המשותף בחולדה מורדמת לחיבור למערכת לביצוע ניטור, עירוי ודגימה.

צנתור של עורק התרדמה וצוואר הווריד לבצע צעדים המודינמית, חליטות ודגימת דם במודל עכברוש מודע

שיטה זו פותחה במטרה לספק פתרון תרופתי קבוע באמצעות העורק הראשי, כדי להעריך את הפרמקוקינטיקה של תרופות חדשניות במודלים של עכברים.

חליטות עורק הראשי לpharmacokinetic וpharmacodynamic ניתוח של taxanes בעכברים

קביעת קצב הסינון הגלומרולרי (GFR) היא תקן הזהב להערכת תפקוד הכליות הכללי. עם זאת, הליכים מסורתיים למדידת פרמטר זה הם מסורבלים ודורשים השקעה גדולה של זמן. כאן אנו מתארים שיטה מהירה וזעיר פולשנית לקביעת GFR דרך העור.

הערכת Transcutaneous של תפקוד כלייתי במכרסמי Conscious

עכברים ומורדמת התערוכה-פיזיולוגיים לחץ דם סיסטמי, שמונע את הערכה משמעותי של הטון האוטונומית נתון את הקשר האינטימי בין לחץ הדם ואת מערכת העצבים האוטונומית. לפיכך, התווה שיטה פעילות במקביל להקליט העצבים הסימפתטית כליות, לחץ דם עם עירוי תוך ורידי בעכברים בהכרה.

בגישה חדשנית עבור הקלטה בו זמנית של פעילות העצבים הסימפתטית כליות, לחץ דם עם עירוי תוך ורידי, בהכרה, עכברים ערככם.

למדו להעריך רגישות לאינסולין בגוף שלם וברקמות בעכברים ערים ולא מכווצים באמצעות קלאמפ hyperinsulinemic-euglycemic. שיטה זו מבטיחה מדידות מדויקות ללא לחץ.

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps ב, עכברים מודעת בלתי מרוסנת

גלה סרטונים נוספים