現在の記事では、生成および食事療法誘導されたインシュリン抵抗性および肥満のモデルとして高脂肪食飼育マウスの代謝特性について説明します。さらに、経口ブドウ糖負荷試験、インスリン負荷試験、グルコース代謝体内の全身の変化の監視を実行する詳細なプロトコルを備えています。
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この記事について
サマリー
要約
肥満は 2 型糖尿病、インスリン刺激によるグルコース吸収と全身糖代謝の総代償不全への抵抗によって特徴付けられる病気の発症に最も重要な危険因子を表します。グルコース代謝の理解にかなりの進歩にもかかわらず健康と病気その制御の分子機構に残る下調査間小説を防止し、糖尿病の治療への取り組みが急務します。派生のグルコース供給状態の間に細胞の同化プロセスの主レギュレータとして機能し、こうして血糖値のバランスをインスリンの膵臓の分泌を刺激するダイエットは、全身のエネルギー状態を維持するレベルします。慢性過食トリガー メタ-炎症、末梢インスリン受容体関連での変更につながるシグナルとインスリンを介したグルコース処理への感受性を削減します。これらのイベント最終的に結果減少と同様、高い絶食のブドウ糖とインスリン レベルの耐糖能のターンではインスリン抵抗性の重要な指標となります。ここでは、生成と高脂肪食 (HFD) の代謝特性のプロトコルを提案-食事療法誘導されたインシュリン抵抗性の頻繁に使用されるモデルとしてマウスを供給します。経口ブドウ糖負荷試験 (OGTT)、監視時間をかけて経口投与されたグルコース負荷とインスリン分泌の周辺機器の処分の詳細に示します。さらに、インスリン負荷試験 (ITT) 全身のインスリン作用を監視するためのプロトコルを提案する.一緒に、これらのメソッドとその下流の応用は、特に糖代謝の変化を評価するだけでなくマウスの一般的な代謝表現型を特徴付けるための強力なツールを表します。彼らはインスリン抵抗性、糖尿病および肥満治療介入の効果をテストとして同様の病態のより良い理解を提供する広範な研究分野で、特に便利。
概要
先進国の肥満や糖尿病は、物理的な不活動と加工食品の過剰な消費の急速な都市化、工業化、グローバル化によって駆動される効果による流行の寸法を達した。ただし、研究インスリン抵抗性およびそれの併存、高脂血症や動脈硬化、最後の十年の間に卓越性を得たが、健康および病気の代謝を調節する複雑な生物学的メカニズムのまま不完全理解、まだ防ぎ1これらの疾患を治療する新しい治療法のための緊急の必要性があります。
インスリン、およびそれの counter-regulatory ホルモンのグルカゴン細胞のエネルギー供給と栄養素のバランス、適切な全身血ブドウ糖濃度2をまた維持の主レギュレータとして役立ちます。インスリン分泌の主要な刺激の 1 つとして膵 β 細胞によるグルコース自体機能他栄養素、液性因子としてそれ以上の神経入力は、この応答を変更します。インスリンは、筋肉や脂肪細胞に余分な血中グルコースの拡散を促進し、解糖系と同様にタンパク質や脂肪酸合成をそれぞれさらに活性その結果供給状態の同化のプロセスをトリガーします。さらに、インスリンは、糖新生を抑制することによって肝糖放出を抑制します。慢性的な過剰なエネルギー消費やメタ炎症は障害の結果、下流のシグナル伝達経路の変化と同様に、インスリン受容体の発現のダウンレギュレーションにより末梢のインスリン抵抗性と高インスリン血につながる肝糖生産
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プロトコル
ここで説明したすべてのメソッドは動物愛護とウィーンの医学大学の利用委員会によって承認され実施によると、連合の欧州研究所動物科学連合 (FELASA)。制度や政府の承認の後だけでなく、技術的に精通しているスタッフによってのみこのプロトコルで説明したすべての手順は実行されることに注意してください。
1. HFD 給電マウス
注: は、食料と水を無料で 12 h 光/暗いサイクルですべての c57bl/6 j マウスを保持します。
- 6 週齢、場所でマウス、肥満を誘発する、HFD (40-60% 脂肪カロリー) の 8-12 週の低脂肪ダイエット (LFD) リーン コントロール グループを供給しながら (10% 脂肪カロリー)。
- 週単位でマウスの体重を決定します。ウェイト カーブ HFD 供給グループの高い斜面で、両方のグループで同じようなパターンが表示されます。
2。 OGTT
注: 15 分毎、OGTT 中血液サンプリング タイム ポイントが選択されている場合実験対象となる最大並行して、15 匹のマウスのマウスあたり少なくとも 1 分処理時間を持つために。
- OGTT の前日準備
- マウスに飲料水へのアクセスがあることを確保しなが....
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結果
図 1は、食事療法のマウスの代謝フェノタイピングのスケマティック タイム テーブルを示しています。約 6 週間の年齢で LFD グループは対照群として役立つかもしれない間、HFD のマウスを配置する必要があります。重要なは、体重は、体重増加が予想されるかを観察する毎週決定する必要があります。ストレス (例えば、ノイズまたは積極的な男性の行動) の任意の種類は体重増加を妨げることができるし、すぐに除去する必要があります。これらのダイエット実験は、時間がかかると外れ値は頻繁に (例えば、マウス重量または糖能異常やインスリン レベルを持つマウスを得ていない) ので、少なくとも 10 マウスのダイエット実験用マウスの各コホートを含みます。(研究仮説と予想される変更の時点) に応じて時間の選択した期間の後、グルコース トレランスとインスリン作用の評価のため、OGTT と ITT が実行できます。この稿では、代謝試験の後半の時間ポイントが選ばれました。
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ディスカッション
糖尿病および世界の人口に関連する疾患の有病率高がある分子メカニズム、予防、および19疾患の治療に対処研究強い要件。提案するプロトコルは、世代 HFD マウスの全身代謝変化の評価のための強力なツールは、OGTT と ITT、伝導と同様に代謝の研究に使用される堅牢な動物モデルの確立した方法をについて説明しますなどインスリン抵抗性。本稿で示される方法は、薬理学的、物理的、または遺伝的食餌療法療法全身糖代謝9,10と同様に、疑いのある遺伝子、環境要因の役割を研究する役に立つかもしれません。(Co-) によって提示されたプロトコルを変更ことがあります、ブドウ糖で、OGTT のインスリン分泌のための主刺激としては、他の栄養素とインスリン応答2を変更する知られているホルモンなどの物質を適用します。同様に、ITT プロトコルは、個々 の研究の質問によると、他の物質 (例えばグルカゴンやカテコールアミン) (co-) アプリケ.......
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開示事項
著者が明らかに何もありません。
謝辞
この研究は、ウィーン市、Österreichische 協会 für Laboratoriumsmedizin und Klinische Chemie の市長の医療科学基金によって支えられました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| マウス系統:C57BL/6J | ジャクソン研究所 | 664 | LFD/HFD |
| Accu Chek Performa - Glucometer | Roche | 6870228 | OGTT/ITT |
| Accu Chek Performa - ストリップ | ロシュ | 6454038 | OGTT/ITT |
| D-(+)-グルコース溶液 | Sigma-Aldrich | G8769 | OGTT |
| Actrapid - インスリン | ノボ ノルディスク | 417642 | ITT |
| 再利用可能な給餌針 | ファインサイエンスツール | #18061-22 | OGTT; 22ゲージ(若いマウスの場合は-24ゲージ) |
| Omnifix-Fine投与シリンジ | ブラウン | 9161406V | OGTT / ITT |
| Stericanインスリン針(30G x 1/3 "; ø 0.30 x 13 mm) | Braun | 304000 | ITT; リーンマウス |
| Sterican(G 27 x 3/4 "; ø 0.40 x 20 mm) | Braun | 4657705 | ITT; HFD |
| 96 Well PCR Plates, non-skirted, flexible | Braintree Scientific, Inc. | SP0016 | OGTT |
| 超高感度マウスインスリンELISAキット | Crystam Chem | 90080 | OGTT |
| げっ歯類ダイエット60%kcal%脂肪Research | Diets Inc | D12492 | マウスHFD |
| げっ歯類ダイエット10%kcal%脂肪。 | Research Diets Inc | D12450B | マウスに LFD |
| ブランド マイクロ ヘマトクリット キャピラリー | Sigma-Aldrich | BR749321 | OGTT/ITT |
| ワセリン - クレーム | リビエラ | P1768677 OGTT/ITT |
参考文献
- Qatanani, M., Lazar, M. A. Mechanisms of obesity-associated insulin resistance: many choices on the menu. Genes Dev. 21 (12), 1443-1455 (2007).
- Wilcox, G. Insulin and insulin resistance. Clin Biochem Rev. 26 (2), 19-39 (2005).
- Reaven, G. M.
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再版と許可
