本研究では、多嚢胞性卵巣症候群マウスモデルにおける肝グルコース産生の直接測定を、タンデムにおける空腹時およびグルコースが豊富な状態の両方で尾静脈 を介して 安定同位体グルコーストレーサーを用いて説明する。
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この記事について
サマリー
要約
多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)は、インスリン抵抗性およびグルコース不耐症などのグルコース代謝の障害をもたらす一般的な疾患である。調節不秩序なグルコース代謝は、疾患の重要な現れであり、その病因の鍵です。したがって、PCOSにおけるグルコース代謝の評価に関する研究が最も重要である。非常に少数の研究は、非放射性グルコーストレーサーを使用してPCOSモデルで直接肝グルコース産生を定量化している。本研究では、安定同位体グルコーストレーサーである[6,6-2H2]グルコースのM+2濃縮をガスクロマトグラフィー-質量分析(GCMS)を介して測定することにより、PCOSマウスモデルにおける肝グルコース産生速度の定量化に関するステップバイステップの説明を検討する。この手順は、安定な同位体グルコーストレーサー溶液の作成、尾静脈カテーテル配置の使用および同じマウスの同じマウスにおけるグルコーストレーサーの注入を伴う。グルコースの濃縮は、GCMSでペンタセテート誘導体を用いて測定される。この技術は、肝グルコース産生速度の直接測定を含む多種多様な研究に適用することができる。
概要
多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)は、生殖年齢の女性の12%〜20%で起こる一般的な障害である1,2。これは、多嚢胞性卵巣、不規則な月経および高アンドロゲン血症の臨床または実験室の証拠を含む可変的な形型をもたらす複雑な疾患であり、典型的には、女性が3つの基準のうちの2つを満たすと診断される3。PCOSの主な側面とその病因の重要な要因は、病気を持つ女性に見られる代謝変性です。PCOSを有する女性は、インスリン抵抗性、耐糖不耐症、肥満、およびメタボリックシンドロームの発生率が高い3,4,5,6。インスリン抵抗性は、疾患の現れであるだけでなく、卵巣における黄体形成ホルモンの作用を増強することによってその病態に寄与すると考えられ、それによってアンドロゲン産生の増加に繋がる7,8。インスリン抵抗性はいくつかの可能な起源を有すると考えられているが、研究は、それがインスリン受容体シグナル伝達の異常なパターンに起因する....
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プロトコル
すべての動物の手順は、ベイラー医科大学の施設動物のケアと使用委員会(IACUC)によって承認されました。
1. [6,6-2H2]グルコースの調製
- 処置の1日前に、安定同位体グルコーストレーサーを正常食節で調製する。この実験では、[6,6-2H2]グルコースをトレーサーとして用い、血漿グルコースの出現率を測定した。
注:この実験では、空腹時およびグルコースが豊富な条件でのグルコース産生を測定し、グルコース同位体を2つの異なる調製物で調製した。最終的な注入用量がそれぞれ1mg/(kg·min)と2mg/(kg·min)に近くなるような方法で溶液を準備します。これらの濃度は、いくつかの以前のパイロット研究によって最適化されました。 - 滅菌および発熱物質を溶解して空腹時状態を表す[6,6-2H2]グルコースのみ[6,6-2H2]で最初のインフューズ酸を調製し、無菌0.9%の塩化ナトリウム溶液に溶解します。
- 2番目のインフュージングを準備し、2番目のインフューズ酸トレーサーを無等位のグルコース(〜20mg/kg·min)と共に無菌0.9%塩化ナトリウム溶液に溶解させ、供給....
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結果
先に説明した同位体希釈方程式を用いて、全血漿グルコース速度(glucoseRa)を、ペンタセテート誘導体21を用いた空腹時及びグルコースリッチ条件における[6,6-2H2]グルコースのM+2濃縮から算出した。定常状態下では、グルコースの出現率はグルコースの消失率と等しいと仮定される。対照群では、6時間の断食後に2.53mg/(kg·min)±19.98±、グルコースが豊富な状態で25.80±1.76mg/(kg)であった。上記の計算を用いて、GPRは6時間の断食後に2.53mg/(kg·min)±19.08、グルコースリッチ条件で8.56±1.40mg/(kg·min)であった(表1および図1)。
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ディスカッション
高血糖と異常なグルコース代謝/恒常性はPCOSの特徴です。血糖値は、ホルモンと酵素の制御下で、グリコーゲン分解および糖新生および糖生成を介した食事とグルコース産生からのグルコースの組み合わせによって維持される。肝グルコース産生は、循環グルコースレベルの上昇の存在によって抑制される。異常なグルコース代謝の障害では、高血糖をもたらすグルコース産生の抑制の調節が損なわれる。多くの研究は、PCOS動物モデルにおける肝グルコース産生の間接的な測定を実証しているが、少数は、直接肝グルコース産生を測定している。本研究では、複数マウスにおける肝グルコース産生率を同時に測定する簡単な方法を説明する。この技術は、様々なマウスモデルにおけるグルコース代謝を含む多くの研究に適用することができる。さらに、この技術は、糖新生およびグリコーゲン分解20,23の測定など、追加の測定を適用できる基礎として役立ちます。
この実験の重要な要素は、GCMSを適切に実行するために注入溶液を.......
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開示事項
著者らは開示するものは何もない。
謝辞
この研究は、国立衛生研究所のCSB、SC、JMに対する産婦人科、ベイラー医科大学(ALG)、R-01研究助成金(グラント#DK114689)のトレーニング助成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 |
|---|---|---|---|
| 0.9% 塩化ナトリウム溶液 | McKesson 275595 | ||
| 10 mL BD Luer-Lok チップシリンジ | VWR | 75846-756 | 動物ごとに 2 本のシリンジ (1 つは同位体グルコース溶液用、もう 1 つはグルコースリッチ同位体溶液用) |
| 1 インチ クリア トランスポア テープ | 3M | 70200400169 | |
| 1 インチ ラベリング | テープ フィッシャー | GS07F161BA | ブランドが例です |
| ヘパラナイズされた生理食塩水フラッシュ | McKesson | 191-MIH-2235 | 1つはまたヘパリンのフラッシュ解決を準備することができる(0.9%の塩化ナトリウムの10単位/mLのヘパリン) |
| 5 mm Medipoint Goldenrodの動物のランセット | フィッシャー科学 | NC9891620 | 動物が2と6か月の間なら5 mm |
| アセトン | Sigma-Aldrich | 650501 | |
| 高度のホットプレートのスターラー | VWR | 97042-602 | ブランドの例: |
| BD 27ゲージ0.5インチ針 | Health Warehouse | A283952 | |
| BD 30ゲージ0.5インチ針 | Medvet | 305106 | |
| BD Intramedic ポリエチレン(PE)チューブ 0.28 mm ID x 0.61 mm | VWR | 63019-004 | |
| BD Intramedic ポリエチレン(PE)チューブ 0.28 mm ID x 0.61 mm | VWR | 63019-004 | |
| ビーカー、1000 mL | どんなブランドでも | ||
| ケージペ | |||
| クローズドトップキャップ付き透明VOAガラスバイアル | フィッシャーサイエンティフィック | 05-719-120 | アセトンと採血サンプルの保管用 |
| 止血帯用銅歯なしワニ口クランプ | アマゾン | 任意のブランド; 固体銅製滑らかな歯なしワニ口クリップ | |
| D-(+)-グルコース >99.5% | シグマ-アルドリッチ | G8270 | |
| D-グルコース (6,6-D2, 99%) | Cambridge Isotope Laboratories, Inc. | DLM-349-PK | |
| ダウ コーニング シラスティックチューブ 内径 0.3 mm x 外径 0.64 mm | VWR | 62999-042 | |
| 虫眼鏡 | アマゾン | 任意のブランド、LANCOSC と同様 ライトとスタンド付き虫眼鏡 | |
| マイクロバランス オ | ハウス アドベンチャー プロ | AV264C | 0.0001g の精度を持つ同様のモデルを使用できます |
| Nalgene ボトル、500 mL | シグマ-アルドリッチ | B0158-12EA | または同様のブランド。半分に鋸(蓋を含む)と底部にテールサイズのノッチをカット |
| PHDウルトラマルチシリンジポンプ | ハーバード装置 | 70-3024A | |
| プレキシガラスシート | 任意のブランド;カテーテル挿入中にマウスを安定させる | ||
| プレキシガラスシートと仕切り | 任意のブランド;注入中にマウスをケージするために使用されます |
参考文献
- March, W. A., et al. The prevalence of polycystic ovary syndrome in a community sample assessed under contrasting diagnostic criteria. Human Reproduction. 25 (2), 544-551 (2009).
- Yildiz, B. O., et al.
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再版と許可
