Method Article

典型的な脂肪膵臓を有する肥満ラットモデルを確立するための方法論の開発と検証

DOI:

10.3791/69553

November 11th, 2025

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

この研究は、一般的に脂肪膵臓を特徴とする単純な肥満を示す肥満ラットモデルを確立するために、再現性のある標準化された方法を提供します。また、膵臓組織のサンプリングと免疫組織化学のための詳細なプロトコルも含まれています。

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

肥満は世界的な健康の蔓延として浮上しており、現在、世界人口のほぼ半数が過体重または肥満に分類されています。肥満の人の重要な病理学的特徴は、膵臓を含む非脂肪組織への異所性脂質沈着であり、膵臓脂肪症または脂肪膵臓と呼ばれる状態です。高脂肪食 (HFD) 誘発げっ歯類モデルでは、脂肪肝は一貫して脂肪肝に先行し、脂質蓄積に対する膵臓の特定の感受性を強調しています。この早期の関与により、膵臓は肥満における代謝調節不全を理解するための重要な器官として位置づけられます。食事誘発性肥満(DIO)ラットはヒトの疾患進行の中核的な側面を要約していますが、この膵臓表現型を確実に示す十分に特徴付けられた動物モデルは文献に残っています。

ヒトの肥満をモデル化する際の重要な方法論的考慮事項は、HFD 導入のタイミングです。既存のモデルの多くは離乳期にHFDを開始するため、主に発達後に発症するヒトの肥満を完全には反映しない交絡する発達代謝プログラミング効果が生じる可能性があります。対照的に、本研究では、離乳後に HFD を導入する標準化されたプロトコルを確立しています。このアプローチは、成人期に発症する肥満の一般的な人間の軌跡をより正確に模倣し、幼少期の代謝適応を回避し、膵臓脂肪症へのより生理学的に関連する進行をもたらします。

この研究は、顕著な脂肪膵臓の病理を特徴とする肥満のラットモデルを生成するための詳細で再現性のあるフレームワークを提供します。この方法論には、1 週間の順応段階、離乳後から始まる 14 週間の HFD 導入期間、および体系的な組織採取が含まれます。分子分析のためのスナップ凍結(ウェスタンブロッティングなど)と形態学的評価のためのパラホルムアルデヒド灌流固定(IHC、H&Eなど)の2つの組織処理経路が説明されています。このモデルは、肥満に関連する膵臓代謝機能障害の機構調査のための堅牢なプラットフォームを提供します。

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

単純肥満は、主に不適切な食事パターンや不十分な身体活動など、不健康なライフスタイルに起因するエネルギーの不均衡に起因する、他の併存疾患なしに独立して存在する肥満として定義されます1。肥満は、高い有病率、早期発症、多系統合併症を特徴とする若年層の非感染性疾患の発生率の増加に大きく寄与しており、肥満は世界的な公衆衛生上の重大な課題として位置づけられています2。脂肪膵臓は、代謝調節不全中にこの非脂肪器官に異所性脂質沈着を特徴とする状態です。脂肪膵臓は、脂肪組織と膵臓の病態生理学の間の重要な相互作用を反映しています。過剰な膵臓脂肪の蓄積は、正常な腺房組織と膵島組織を置換し、外分泌能力と内分泌能力の両方に二重の機能障害を誘発します3,4。この病理学的プロセスは、α/β細胞比を混乱させ、その後のインスリン分泌機能の喪失を伴うβ細胞の脱分化を促進し5、β細胞への直接的な脂肪毒性損傷を媒介します6。同時に、α細胞増殖とインスリン放出の調節不全は血糖の不安定性を悪化させ、2 型糖尿病 (T2DM) およびそれに関連する合併症への進行を加速します7

脂肪膵臓の病因を調査すると、代謝性疾患の進行の根底にある新しいメカニズムが明らかになります8。以前の肥満研究では脂肪肝が強調されていましたが、新たな証拠により、膵臓の脂質沈着が代謝調節不全の初期のイベントであることが特定されています9。このパラダイムシフトにより、膵臓と肝臓の脂肪症を統合した単純な肥満の二臓器病理学モデルの構築が可能になります10。それらのクロストークを研究することで、脂質代謝障害、肥満、インスリン抵抗性、糖尿病にまたがる疾患スペクトル全体の重要な経路が解明され、疾患メカニズムに関する新たな洞察が得られる可能性があります11。膵臓の病理学的過程において、最初の症状は膵臓脂肪の有意な沈着であり、膵臓脂肪細胞の実質的な拡大を伴う。これは主に膵臓の頭頸部、および体領域の腹側で観察され、主に腺房細胞と膵島細胞の間の間質領域内に位置します。同時に、膵臓の慢性的な軽度の炎症が存在しますが、内分泌機能と外分泌機能の両方がこの段階でほぼ無傷のままです12,13。広範な脂肪浸潤は、脂肪毒性を通じて膵臓のβ細胞機能をさらに損ない、インスリン活性を抑制します。この段階では、腺房細胞は徐々に脂肪細胞に置き換わり、それによって T2DM14,15 の発生に寄与します。糖尿病は膵臓がんの独立した危険因子ではありませんが、急性膵炎および糖尿病の既往歴のある患者は、膵臓がんを発症するリスクが有意に高いことを示します16

巨視的解剖学的分析は、膵臓脂肪症の重症度と浸潤パターンを定量化し、顕微鏡レベルでのIHC評価は、腺房細胞の形態、核の位置、空胞化頻度、および細胞集団の動態を特徴付けます17。肉眼的解剖学的観察から細胞分解能 IHC にまたがるこのマルチモーダル アプローチにより、疾患の進行全体にわたる膵臓病理の包括的な病期分類が可能になります。本研究では、成体ラットの 1 週間の順応、14 週間の肥満導入、形態学的分析のための最適化された膵臓組織処理を含む標準化されたプロトコルを詳述し、脂肪症に関連する代謝障害を調査するための堅牢なフレームワークを確立します。

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

動物治療手順は、南京中医薬大学動物倫理委員会 (202006A016) によって承認され、ARRIVE (動物研究: in vivo 実験の報告) ガイドライン、倫理ガイドライン、1986 年動物 (科学的手順) 法および関連ガイドラインの運用に関するガイダンス、科学目的で使用される動物の保護に関する EU 指令 2010/63 に準拠しています。すべての実験動物は、解剖前に承認されたげっ歯類麻酔手順に従って麻酔されました。手順は 3 つの異なるコンポーネントに編成されました。

1.肥満ラットモデルを確立する

  1. 実験動物およびグループ
    1. 高脂肪食(HFD)に感受性な系統から生後4週(80〜120 g)の雄スプレイグ・ドーリー(SD)ラットを選択します。
    2. すべてのラットを1週間維持食に順応させ、ランダムに対照群とモデル群の2つのグループに分けます。
    3. 対照群は元の食事を維持しながら、1週間後にモデル群の維持食をHFDに置き換えます。両方のグループを14週間食事療法を維持します。HFDの組成を 表1に詳述し、標準的なメンテナンス飼料の配合を 表2に示します。
  2. 給餌条件と実験パラメータ
    1. 環境パラメータ:温度22±2°C、湿度50±10%、12時間の明暗サイクル、水と食料への自由なアクセス。
  3. モニター・インディケータ
    1. 毎週決まった時間に体重と食物摂取量を記録します。
      注: 夕方に行うと、ストレスを最小限に抑え、日中/夜間の活動パターンに合わせることができます18.
    2. 記録されたデータを使用して体重増加曲線をプロットします。
    3. 肥満モデリングの成功は、体重が年齢が一致した対照群の 20% を超えた場合として定義します。
成分含有量(g / kg)提供される主な栄養素
普通の粉飼料365炭水化物、植物性タンパク質、脂肪、ビタミン複合体、ミネラルなどの基本的な栄養供給
ラード310飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸
カゼイン250必須アミノ酸
コレステロール10コレステロール
セルロースとミネラルの混合物60繊維、カルシウム、リン、ナトリウムなど
DL-メチオニンメチオニン/メチオニンアミノ酸3必須アミノ酸
酵母1ビタミンB群、β-グルカンなど
NaCl1NaCl

表1:ラットモデルでDIOを確立するための特別なHFD製剤。 この表は、順応期間の終わりから組織採取まで投与されたモデル群について、この研究で使用された HFD の具体的な組成を詳述しています。

成分コンテンツ単位
湿気12.196%
粗タンパク質(CP%)18.272%
消化エネルギー (DE)3.186Mcal/kg
代謝エネルギー(ME)2.939Mcal/kg
正味エネルギー(NE)2.228Mcal/kg
エーテルエキス(EE%)4.417%
粗繊維(CF%)3.677%
カルシウム(Ca%)0.991%
総リン0.681%
(合計P%)
非フィチン酸リン0.19%
0.407%
リジン1.118%
消化性リジン0.813%
メチオニン0.53%
トレオニン0.779%
トリプトファン0.221%
銅(Cu)22.06mg/kg
鉄(Fe)173.69mg/kg
マンガン(Mn)102.1176mg/kg
亜鉛(Zn)60.3687mg/kg

表2:ラットの標準的な維持飼料の配合。 この表は、順応段階ですべてのラットに提供され、研究期間全体を通じて対照群に提供された標準維持飼料の製剤を示しています。

2. 組織採取

  1. 術前の準備
    1. 絶食治療:生化学的分析に対する腸内容物の干渉を最小限に抑えるために、安楽死前の12時間の食事制限。
    2. 麻酔:深部麻酔のためにイソフルランを吸入 投与します(導入濃度4%、維持濃度1.5〜2%)。麻酔器にはイソフルラン用の気化器が装備されており、麻酔薬濃度は1.5〜2に維持されました。調製の基準として、液体イソフルランの物理的消費量は、手順全体でラット1匹あたり約0.5 mL〜0.8 mLでした。
    3. 麻酔深度の監視: 呼吸数と角膜反射を継続的に追跡します。死後の膵臓の自己溶解を防ぐために、処置全体を通して持続的な麻酔状態を維持します。
    4. 不十分な麻酔の管理:麻酔の深さが不十分であるか、意識が再発した場合は、補助麻酔のために直ちに20%ウレタンを腹腔内投与し(50 mg / kg)、バイタルサインを再確認してから続行します。ウレタン粉末を生理食塩水に溶かして20%ウレタン溶液を調製します。
      注:イソフルラン麻酔は、南京中医薬大学実験動物センターの倫理要件に準拠した方法です。この最終処置では、20% ウレタンの腹腔内注射が許容可能な代替手段として使用される場合があります。しかし、既存の証拠は、げっ歯類においてイソフルランがケタミンよりも高い安全性プロファイルを提供する可能性があることを示唆しています19
  2. 新鮮な組織の採取
    1. 皮膚消毒:腹部臓器の毛髪汚染を防ぐために、75%エタノールを全身に急速にスプレーします(1〜2秒)。
    2. 位置固定:ラットを解剖台に仰臥位に置き、4本の手足すべてを大きな頭のピンでしっかりと固定します。
    3. 左手の鉗子で腹部の皮膚をつかみ、右手のハサミで正中線(剣状突起から恥骨まで)に沿って皮膚を切開します。皮下筋膜を鈍く解剖して結合組織を分離し、同じ正中線に沿って腹直筋と腹膜を切断します。
    4. 膵臓の識別: 腸をゆっくりと左に移動させて、胃、脾臓、十二指腸を視覚化します。脾臓は膵臓の尾部に付着し、胃は膵臓の近くにあります。
    5. 迅速な解剖: 鉗子で脾臓をそっと持ち上げ、脾臓、胃、十二指腸間膜への付着物を徐々に切断して膵臓を分離します。質感が壊れやすいため、膵臓実質を直接クランプすることを避け、膵管/血管を保存して組織の裂傷を防ぎます。
    6. 組織保存:解剖した膵臓を氷冷PBS(1×リン酸緩衝生理食塩水、PH 7.4)または生理食塩水で素早くすすぎ、残留血液を除去します。すぐに膵臓を2 mLの凍結チューブに移し、30秒以内に液体窒素に浸し、-80°Cで長期保存します。
    7. 安楽死と死骸の処分 組織採取後、すべての実験ラットを頸部脱臼によって安楽死させます。南京中医薬大学実験動物センターの規定によると、動物の死骸は病的生物医学廃棄物として分類されます(廃棄物コード:831-003-01)。すべての動物の死骸は、規定に従って密閉袋に密封し、指定された冷凍庫に均一に保管してください。一元的で環境に配慮した処分は大学によって行われます。いかなる状況においても、死骸を恣意的に廃棄してはなりません。
      注:生体分子の酵素分解を防ぐために、室温への曝露を避けてください20,21
  3. 灌流組織採取(残りのステップは同じです)
    1. 心臓を露出させる: 左手でラットの皮膚組織を持ち上げ、右手で胸腔を開き、心臓を完全に露出させます。
    2. 灌流のために左心室を準備する:左心室を小さく切開し(灌流針の直径と一致するサイズ)、右耳介を切開して血液が流出できるようにします。
    3. 生理食塩水を灌流する:灌流針を左心室にそっと挿入し、右心房の流出が明確になるまで100mL/分の流量で100mLの生理食塩水をゆっくりと灌流します。
    4. 灌流固定剤:200 mLの4%パラホルムアルデヒド固定剤、流量:5 mL /分に切り替えます。各ラットに100 mLの生理食塩水を灌流し、続いて200 mLの4%パラホルムアルデヒドを灌流します。この研究では、市販のPFA溶液を使用しました。溶液中のPFAは不安定であり、調製と鮮度に応じて大きな変動の可能性があるため、液体溶液は光から保護し、4°Cで保存する必要があります。 有効性を確保するために、開封したアリコートをすぐに使用してください。粉末から調製する場合は、使用直前に溶液を作りたてにする必要があります。
      注: 手袋、ゴーグル、白衣を着用してください。パラホルムアルデヒドは有毒であるため、ヒュームフードで実行します。南京中医薬大学実験動物センターの規定によると、パラホルムアルデヒド廃棄物は化学生物医学廃棄物(廃棄物コード:831-004-01)に分類されます。使用後は、バイオハザード記号が貼られた専用の廃棄物容器に保管する必要があります。集中処理は大学が行っています。いかなる状況においても、不適切に廃棄してはなりません。
    5. 灌流の成功を確認する: 効果的な固定を示す手足の硬直を確認します。
    6. 膵臓を30 mLの4%パラホルムアルデヒド溶液を含む50 mL遠心分離管に入れます。チューブを暗所に2〜4時間静止させて組織を固定します。
    7. 膵臓を、30 mLの70%エタノール溶液を含む新しい50 mL遠心分離管に移します。チューブを静止させ、光から約20〜24時間22保護します。
    8. パラフィン包埋:組織をパラフィンワックスに包埋します。埋め込まれた組織を4°Cまたは-20°Cで保存します。
      注: この研究ではパラフィン切片を使用しました。凍結切片は有効な代替手段ですが、最適な結果を得るには、特定の切片タイプに対する抗体の性能を事前に検証する必要があります。

3. 膵臓の免疫組織化学 (IHC) 染色

  1. セクショニングと取り付けプロトコル
    1. パラフィン切片:ミクロトームを使用して組織切片を厚さ6μmに切断し、スライドガラスに取り付けます。
    2. 浮遊方法:切片を40°Cの組織浮選浴に浮かせて、しわを滑らかにします。
    3. 組織採取:接着剤でコーティングされたスライド(スライドあたり2〜3枚)に切片を取り付け、80°Cのスライドウォーマーで乾燥させます。
    4. スライド乾燥:切片が取り付けられたスライドを、切片化後、60°Cのオーブンに一晩移します。
  2. 脱パラフィン化と再水和プロトコル
    1. スライドをスライドラックに置き、次のように順番に浸します:キシレンI、7分。キシレンII、7分;無水エタノール、5分;90%エタノール、5分;85%エタノール、5分;75%エタノール、5分;蒸留水、5分;PBS、5分(3回)。
      注:手袋とゴーグルを着用してヒュームフードでキシレンステップを実行します。ステップ2.3.4と同様にパラホルムアルデヒドに指定されたのと同じプロトコルに従ってキシレン廃棄物を処分します。
  3. 抗原検索プロトコル
    1. クエン酸ナトリウム溶液の調製:クエン酸ナトリウム緩衝液(pH 6.0)を調製します。粉末1パケットを1Lの水に溶解することにより、自己調製のクエン酸ナトリウム緩衝液を使用しました。
    2. 電子レンジで順次加熱する:クエン酸ナトリウム緩衝液で満たされたガラス染色ジャーにスライドを置き、スライドを覆い、ジャーを電子レンジに入れます。サンプルを、中火(600W)で8分間放置し、その後加熱せずに8分間放置し、最後に弱火(300W)で7分間放置する順序でマイクロ波処理を行った。
    3. 室温まで自然冷やす: 容器を室温まで自然冷まします。
    4. PBS:スライドをPBSで5分間2回すすぎます。
  4. オーブンインキュベーション
    1. H2O2:3%H2O2 を組織切片に10分間塗布して、内因性ペルオキシダーゼ活性をブロックします。各スライドに約50〜80 μLのH2O2 を塗布します。
    2. PBS:スライドをPBSで5分間3回洗浄します。
    3. ストレプト-アビジン-ビオチン-ペルオキシダーゼ複合体(SABC):SABCを組織に滴下し、37°Cのインキュベーターで30分間染色します。各スライドに約50〜80μLのSABCを塗布します。
    4. PBS:スライドをPBSで5分間3回洗浄します。
  5. 演色性
    1. 3,3'-ジアミノベンジジン (DAB): 組織切片に DAB 発色溶液を塗布し、茶色がかった黄色の着色が現れるまで監視します。セクションを約1〜5分間染色します。組織の特異性と周囲温度に基づいて染色時間を調整します。膵臓組織の場合、22°Cで2分間の染色時間が推奨されます。
    2. すすぎ: すすぎは、蒸留水の穏やかな流れの下ですぐにスライドして、反応を止めます。
    3. 浸漬:スライドを蒸留水に5分間浸し、残留試薬を除去します。
  6. ヘマトキシリン染色
    1. ヘマトキシリン:スライドをヘマトキシリンに1分間浸します。ヘマトキシリン溶液は、純水を56 mg / mLの比率で調製します。
    2. すすぎ:すすぎスライドを蒸留水で2回(すすぎごとに5秒)。
    3. 塩酸-アルコール分化:塩酸-アルコール分化溶液中でスライドを1秒間区別します。
    4. 浸漬:スライドを水道水に10分間浸漬して、安定した青色核染色を行います。
  7. 脱水:スライドを70%エタノール、80%エタノール、90%エタノール、無水エタノール、キシレンI、キシレンIIの溶液で各溶液でそれぞれ3分間順次脱水します。
    注:手袋とゴーグルを着用してヒュームフードでキシレンステップを実行します。
  8. 密封
    1. 中性バルサムでセクションを取り付ける: ゴム製の電球スポイトを使用してスライドに中性バルサムを塗布します。カバーガラスで覆います。気泡の発生を防ぐため、電球を無理に圧縮しないでください。各スライドに約50 μLの中性バルサムを塗布します。
    2. 自然乾燥: スライドをヒュームフードに一晩入れて、中性樹脂を完全に乾燥させます。

4. ウェスタンブロッティング(WB)分析

  1. 組織の分解
    1. ラット膵臓組織200mgを取り、溶解バッファー1mLと小さな鋼球3個を含む2mL粉砕チューブに入れます。溶解バッファーは、完全なプロテアーゼ阻害剤カクテルとRIPA溶解バッファーで構成されています。混合比は、プロテアーゼ阻害剤1錠:RIPA溶解バッファー50mLです。
    2. 粉砕は、次のパラメータを持つボールミルを使用して実行されました:周波数:30 / s;時間:30秒;10〜15回。肉眼で白い粒子が見えなくなるまで。
    3. 上部タンパク質上清を1.5 mLのマイクロ遠心チューブに移し、泡を取りません。16900 x g 30分、4°Cで遠心分離します。
      注:ウェスタンブロッティング分析用のホモジネートは、膵臓全体から調製されました。
  2. タンパク質の定量化:メーカーの指示に従って、Pierce BCAプロテインアッセイキットを使用してタンパク質濃度を定量します。BCA作業溶液の混合比は、溶液A:溶液B = 50:1です。
  3. タンパク質電気泳動:
    1. 調製した膵臓タンパク質サンプル(各レーンに6 μLの容量をロードした)をドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル-Young PAGE、Bis-Tirs、10 × 8に電気泳動を加えます。
    2. Mini-PROTEAN Tetra Systemを使用して70 Vで0.5時間運転し、次に110 Vで1時間運転します。MOPS電気泳動ランニングバッファ液20×を純水で1×濃度に希釈します。
  4. 膜移送
    1. 転写濃縮液eBlot L2を純水を使用して5×から1×の作業濃度に希釈します。この1×転送バッファは最大3回まで再利用できます。純水を使用して、バランス濃縮液eBlot L2を5×〜1×作業濃度に希釈します。
    2. PVDFメンブレン(Immobilon-Pトランスファーメンブレン)を適切なサイズ(例:7.5 cm×5.5 cm)にカットします。細孔径は0.45umです。
    3. 約30 mLのメタノールを90 × 60 × 32 mmのインキュベーションボックスに注ぎます。PVDFメンブレンをメタノールに5秒間浸して活性化します。
    4. 調製した1xバランス溶液の約30 mLを別のクリーンなインキュベーションボックスに注ぎます。電気泳動プレートからゲルを慎重に取り出し、バランス溶液に入れます。
    5. 活性化されたPVDF膜をメタノールから移し、バランス溶液の入ったインキュベーションボックスに入れます。適切に接触するために、メンブレンがゲルの下に配置されていることを確認してください。両方を平衡化させます。
    6. あぶらとり装置の製造元の指示に従って、転写「サンドイッチ」を上から下の順に配置します:スポンジ、ゲル、PVDFメンブレン、スポンジ。層間に気泡が閉じ込められていないことを確認してください。組み立てた転写スタックをブロッティング装置チャンバーに正しく配置します。電源を接続し、標準モードで転送を 15 分間実行します。
  5. ブロック
    1. 約15 mLのTBST(Tris緩衝生理食塩水-Tween20)が入り、もう1つに約15 mLの5%BSAブロッキング溶液が入った2つのインキュベーションボックスを準備します。
    2. TBST溶液の調製:Tris緩衝生理食塩水粉末1パウチを2Lの純水に溶解し、2mLのTween 20を加えます。
    3. PVDFメンブレンをTBST溶液に入れ、ゲルと接触していた面が上を向くようにします。
    4. PVDFメンブレンをシェーカーで室温で40rpmで3〜5分間洗浄します。
    5. PVDFメンブレンをブロッキングバッファーに移します。シェーカーで20rpm、室温で1時間ブロックします。
  6. 一次抗体のインキュベーション
    1. TBSTを含むインキュベーションボックスでPVDFメンブレンを洗浄し、室温で40rpmのシェーカーでそれぞれ5分間、メンブレンを3回洗浄します。
    2. 一次抗体と4°C(1:40000、ビンクリンポリクローナル抗体)で一晩(14〜18時間)インキュベートし、シェーカー上の別の抗体インキュベーションボックスで20 rpmでインキュベートします。
    3. 抗体がセクションで指定された比率に従って調製された5%BSAブロッキング溶液で希釈されていることを確認してください。
  7. 二次抗体のインキュベーション
    1. PVDFメンブレンを15 mLのTBST溶液の入ったインキュベーションボックスに入れます。メンブレンを室温のシェーカーでそれぞれ5分間3回洗浄し、40rpmで撹拌します。
    2. 抗ウサギIgG、HRP結合抗体を5%BSAブロッキングバッファーで1:2000に希釈して二次抗体を調製します。
    3. 室温で20rpmのシェーカーで1時間インキュベートします23
    4. 上記の方法に従って、PVDFメンブレンをTBST溶液でそれぞれ5分間3回洗浄します。
  8. 検出
    1. AccuWest ECL Plus、Raegent A、AccuWest ECL Plus、Raegent Bをインキュベーションボックス内で直接1:1の体積比で混合して、作業基質溶液を調製します。光から保護された後続のすべての手順を実行します。
    2. PVDFメンブレンを溶液中で5〜10秒間インキュベートし、次に増強化学発光(ECL)試薬であるVilber Fusion FX6 MINIを使用して免疫反応性バンドを直ちに検出します。一般的な露光時間は5〜10秒の範囲です。

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

脂肪膵臓を確実に示す単純な肥満モデルを確立するための再現性のあるプロトコルについて説明します(図1)。動物の給餌と組織の採取からその後の分子検証までのプロセス全体を図1に概略的にまとめます。モデル群 (n = 5) と対照群 (n = 5) の週ごとの体重変化が記録され、HFD を投与する前の 2 つのグループの体重に有意差はありませんでした。HFDを投与した後の同時期にモデル群の体重は対照群よりも有意に高かったが、体重増加は13週目以降20%以上であった(図2A)。図2のW0は適応給餌の終了からの時間を表し、W14は異なる食事での給餌の14週間の期間を示すことに注意してください。示されているように、最初のグループ化後の 0W で 2 つのグループ間で体重に統計的に有意な差は観察されませんでした (P = 0.7318)。しかし、14...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

メタボリックシンドロームの主な原因として、合併症のない肥満は、全身性脂質代謝調節不全の最初の症状を表します。介入を行わないと、T2DM や重度の糖尿病合併症に進行する可能性があり、早期の代謝矯正の必要性が強調されています30。肥満における異所性脂質沈着の初期マーカーである膵臓脂肪症(脂肪膵臓)は、膵臓を非古典的な脂肪器官として再定義し、従来の脂肪肝軸パラダイムに挑戦します。この変化は、エネルギー不均衡メカニズムの解明と肥満関連疾患(T2DM、非アルコール性脂肪肝疾患[NAFLD]など)の予防の中心となる臓器間代謝クロストークに関する重要な洞察を提供します31,32,33。新たな研究では、非アルコール性脂肪膵臓疾患 (NAFPD) がメタボリック シンドロームと強く関連している新しい臨床実体として提案されています

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

著者には開示すべき利益相反はありません。

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

この作業は、全国著名漢方薬専門家の第7期の学術経験継承のための継承者およびインストラクターのプロジェクトによって支援されました。中国国家自然科学基金、若手科学者基金プロジェクト [助成金番号 82305376];2024年江蘇省若手科学技術人材支援事業[助成番号:JSTJ-2024-380]。

フローチャートは、BiorenderのFigDrawを使用して作成されました。

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
<ストロング>マテリアル<ストロング>
1.5 mL マイクロ遠心分離機チューブバイオシャープ・バイオエンジニアリング株式会社BS-15-MWB
2ml冷凍チューブラボセレクトCV-002-200-EXWB
2mlの研削チューブ武漢サービスバイオテクノロジー株式会社HT-200-MWB
3% H2O2ブースター・エレクトロニクス・テクノロジー株式会社20A23CIHC
4% パラホルムアルデヒドバイオシャープ・バイオエンジニアリング株式会社BL539A灌流膵臓解離手術
5%BSA溶液バイオフロックス4240GR100IHC
50 mL遠心分離機チューブ バイオシャープ・バイオエンジニアリング株式会社BS-500-M組織保存
アクウエストECL Plus、レージェントA南京ジーンイージーバイオテクノロジー有限公司Q201220WB
アクウエストECLプラス、レージェントB南京ジーンイージーバイオテクノロジー有限公司Q201220WB
無水エタノール上海SCR-バイオテック有限公司10009257IHC
抗ウサギIgG、HRP結合抗体セル・シグナル・テクノロジー株式会社、7074WB
コンプレテプロテアーゼ阻害カクテルホフマン・ラ・ロッシュ社および82256300WB
カバースリップシトテスト・ラボウェア製造株式会社10212450CIHC
DAB染色生成溶液ブースター・エレクトロニクス・テクノロジー株式会社AR2017-1IHC
鉗子深圳RWDライフサイエンス有限公司SP0007-MSDラットの解剖
ガラススライド シトテスト・ラボウェア製造株式会社188105IHC
ガラスの染色壺上海ビヨタイムバイオテクノロジー有限公司FG010IHC
ヘマトキシリン上海ビヨタイムバイオテクノロジー有限公司ST2067-20gIHC
高脂肪食蘇州双石実験飼料技術有限公司表1実験動物の餌を食べること
塩酸アルコール上海ビヨタイムバイオテクノロジー有限公司C0163MIHC
イソフルラン深圳RWDライフサイエンス有限公司R510-22-10麻酔ラット
メタノール バイオフロックス67-56-1WB
MOPS ランニングバッファー液体20回以上;南京元電生物技術有限公司およびnbsp;C36842504WB
ニュートラルバルサム北京ソーラービオ科学・科学テクノロジー株式会社G8590IHC
ニュートラル樹脂上海SCR-バイオテック有限公司G8590IHC
PBSソリューション江蘇凱根バイオテック株式会社KGL2206-500組織保存
ピアースBCAプロテインアッセイキット サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社、ウォルサム、アメリカ合衆国。ZB382867
ピアースBCAプロテインアッセイキット ハーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社、ウォルサム、アメリカZB382867WB
プロテアーゼ阻害カクテルホフマン・ラ・ロッシュ社および82256300
PVDF膜(Immobilon-Pトランスファー膜、ミリポア、0000380346) メルク・ミリポール0000380346WB
RIPA溶解バッファーバイオシャープ・バイオエンジニアリング株式会社BL504A、70096436WB
SABCブースター・エレクトロニクス・テクノロジー株式会社20C03AIHC
生理食塩水山西聖高動物製薬株式会社、270071460組織保存
SDオスのラット江蘇宝石ファーマテック有限公司およびnbsp;D000017ネズミ
クエン酸ナトリウムメルク・ライフサイエンスS1804IHC
標準メンテナンスフィード蘇州双石実験飼料技術有限公司表2実験動物の餌を食べること
バランス濃縮eBlot L2 5×南京元電生物技術有限公司およびnbsp;C97212410 WB
転移濃縮物eBlot L2 5×南京元電生物技術有限公司およびnbsp;C97211504WB
トリス・バッファード生理食塩水、粉末 バイオシャープ・バイオエンジニアリング株式会社BL602AWB
トゥイーン20バイオフロックスEZ681A3EA8WB
ウレタンシグマ・オルドリッチ社U2500-100G麻酔ラット
ビンキュリン・ポリクローナル抗体プロテテック・グループ株式会社26520-1-APWB
キシレン南京試薬株式会社C0430530223IHC
ヤング・ペイジ、ビス・ティルス、10×8南京元電生物技術有限公司およびnbsp;C33152505WB
<ストロング>装備
麻酔機深圳RWDライフサイエンス有限公司モデルR5805麻酔ラット
ボールミル&NBSP;レッチ・テクノロジー GmbH - マイクロトラックMM400WB
遠心分離機エッペンドルフSE5418RWB
コンピュータ化された生物組織乾燥機浙江金華科帝計器有限公司SC2013-G-KITIHC
増強化学発光(ECL)試薬およびnbsp;ビルバー・バイオ・イメージング00170961WB
ミクロトーム サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社、ウォルサム、アメリカ合衆国。HM325IHC
マイクロ波上海博到工業有限公司 97000IHC
ミニプロテアンテトラシステムバイオ・ラッド・ラボラトリーズ社1658004WB
オーブン上海景宏科学有限公司DNP-9082IHC
純粋な水四川UPT超純技術有限公司ウルプ・テズIHC

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wang, G., et al. Comparative effectiveness of massage combined with lifestyle intervention and lifestyle intervention alone for simple obesity: a systematic review and meta-analysis. Medicine. 104 (2), e41074(2025).
  2. World Obesity Federation. World Obesity Atlas 2024. , World Obesity Federation. London. (2024).
  3. Kromrey, M. L., et al. Pancreatic steatosis is associated with impaired exocrine pancreatic function. Invest Radiol. 54 (7), 403(2019).
  4. Miyake, H., et al. Association of fatty pancreas with pancreatic endocrine and exocrine function. PLoS One. 13 (12), e0209448(2018).
  5. López-Bermudo, L., et al. Contribution of liver and pancreatic islet crosstalk to β-cell function/dysfunction in the presence of fatty liver. Front Endocrinol (Lausanne). 13, 892672(2022).
  6. Vilas-Boas, E. A., Almeida, D. C., Roma, L. P., Ortis, F., Carpinelli, A. R. Lipotoxicity and β-cell failure in type 2 diabetes: oxidative stress linked to NADPH oxidase and ER stress. Cells. 10 (12), 3328(2021).
  7. Martínez, M. S., et al. The role of the α cell in the pathogenesis of diabetes: a world beyond the mirror. Int J Mol Sci. 22 (17), 9504(2021).
  8. Catanzaro, R., Cuffari, B., Italia, A., Marotta, F. Exploring the metabolic syndrome: nonalcoholic fatty pancreas disease. World J Gastroenterol. 22 (34), 7660-7675 (2016).
  9. Pinnick, K. E., et al. Pancreatic ectopic fat is characterized by adipocyte infiltration and altered lipid composition. Obesity. 16 (3), 522-530 (2008).
  10. Wang, Y. D., et al. New insight of obesity-associated NAFLD: dysregulated "crosstalk" between multi-organ and the liver. Genes Dis. 10 (3), 799-812 (2023).
  11. Savage, D. B., Petersen, K. F., Shulman, G. I. Disordered lipid metabolism and the pathogenesis of insulin resistance. Physiol Rev. 87 (2), 507-520 (2007).
  12. Shah, N., Rocha, J. P., Bhutiani, N., Omer, E. Nonalcoholic fatty pancreas disease. Nutr Clin Pract. 34 (S1), S49-S56 (2019).
  13. Chang, M. L. Fatty pancreas-centered metabolic basis of pancreatic adenocarcinoma: from obesity, diabetes and pancreatitis to oncogenesis. Biomedicines. 10 (3), 692(2022).
  14. Ou, H. Y., Wang, C. Y., Yang, Y. C., Chen, M. F., Chang, C. J. The association between nonalcoholic fatty pancreas disease and diabetes. PLoS One. 8 (5), e62561(2013).
  15. Yu, T. Y., Wang, C. Y. Impact of non-alcoholic fatty pancreas disease on glucose metabolism. J Diabetes Investig. 8 (6), 735-747 (2017).
  16. Petrov, M. S. Post-pancreatitis diabetes mellitus and excess intra-pancreatic fat deposition as harbingers of pancreatic cancer. World J Gastroenterol. 27 (17), 1936-1942 (2021).
  17. Mihoc, T., et al. Pancreatic morphology, immunology, and the pathogenesis of acute pancreatitis. Biomedicines. 12 (11), 2627(2024).
  18. Robinson-Junker, A. L., O'Hara, B. F., Gaskill, B. N. Out like a light? the effects of a diurnal husbandry schedule on mouse sleep and behavior. J Am Assoc Lab Anim Sci. 57 (2), 124-133 (2018).
  19. Virgilio, T., et al. Impact of prolonged isoflurane or ketamine-xylazine anesthesia with or without buprenorphine and oxygen on mouse vitals and immune responses. Lab Anim. 54, 1-8 (2025).
  20. Oh, S., Ahn, B., Lee, B. J., Nam, S. Y. Effect of humidity on postmortem changes in rats. J Vet Sci. 25 (3), e24(2024).
  21. Wu, C. T., et al. SARS-CoV-2 infects human pancreatic β cells and elicits β cell impairment. Cell Metab. 33 (8), 1565-1576.e5 (2021).
  22. Tremblay, C., Moullé, V., Zarrouki, B., Ghislain, J., Poitout, V. Immunofluorescent staining of pancreatic sections. protocols.io. , (2022).
  23. Liu, Y., et al. Electroacupuncture at ST25 mediated glial cells pruning of pancreatic TRPV1 neural synapse responds to neuropathy-associated beta cell dysfunction. Chin Med. 20 (1), 65(2025).
  24. Lu, M., et al. Electroacupuncture stimulation regulates adipose lipolysis via catecholamine signaling mediated by NLRP3 suppression in obese rats. Front Endocrinol. 12, 773127(2022).
  25. Lu, M., et al. Remodelling the inguinal adipose sensory system to switch on the furnace: electroacupuncture stimulation induces brown adipose thermogenesis. Diabetes Obes Metab. 26 (4), 1430-1442 (2024).
  26. Otsuka, N., Shimizu, K., Taniai, M., Tokushige, K. Risk factors for fatty pancreas and effects of fatty infiltration on pancreatic cancer. Front Physiol. 14, 1243983(2023).
  27. Zhang, X., Cui, Y., Fang, L., Li, F. Chronic high-fat diets induce oxide injuries and fibrogenesis of pancreatic cells in rats. Pancreas. 37 (3), e31(2008).
  28. Liu, Y., et al. Electroacupuncture at ST25 mediated glial cells pruning of pancreatic TRPV1 neural synapse responds to neuropathy-associated beta cell dysfunction. Chin Med. 20 (1), 65(2025).
  29. Liu, Y., et al. Neurophysiological mechanisms of electroacupuncture in regulating pancreatic function and adipose tissue expansion. World J Diabetes. 16 (5), 101354(2025).
  30. Jirawat, N., Srisuk, A. Obesity, metabolic syndrome, and cardiovascular disease: pathophysiological connections. Sci Acad J. 7 (1), 1-12 (2024).
  31. Fan, Y. H., et al. Inter-organ metabolic interaction networks in non-alcoholic fatty liver disease. Front Endocrinol. 15, 1494560(2025).
  32. Wang, Y. D., et al. New insight of obesity-associated NAFLD: dysregulated "crosstalk" between multi-organ and the liver. Genes Dis. 10 (3), 799-812 (2023).
  33. Zhang, X., Ji, X., Wang, Q., Li, J. Z. New insight into inter-organ crosstalk contributing to the pathogenesis of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Protein Cell. 9 (2), 164-177 (2018).
  34. Zhang, C. L., Wang, J. J., Li, J. N., Yang, Y. Nonalcoholic fatty pancreas disease: an emerging clinical challenge. World J Clin Cases. 9 (23), 6624-6638 (2021).
  35. Corte, C. D., et al. Nonalcoholic fatty pancreas disease and nonalcoholic fatty liver disease: more than ectopic fat. Clin Endocrinol. 83 (5), 656-662 (2015).
  36. Saloman, J. L., et al. Animal models: challenges and opportunities to determine optimal experimental models of pancreatitis and pancreatic cancer. Pancreas. 48 (6), 759(2019).
  37. Hariri, N., Thibault, L. High-fat diet-induced obesity in animal models. Nutr Res Rev. 23 (2), 270-299 (2010).
  38. Lee, H. -Y., Min, K. -J. Dietary restriction and lipid metabolism: unveiling pathways to extended healthspan. Nutrients. 16 (24), 4424(2024).
  39. Rosini, T. C., Ramos da Silva, A. S., de Moraes, C. Diet-induced obesity: rodent model for the study of obesity-related disorders. Rev Assoc Med Bras (Engl Ed). 58 (3), 383-387 (2012).
  40. Uc, A., et al. Chronic pancreatitis in the 21st century - research challenges and opportunities: summary of a national institute of diabetes and digestive and kidney diseases workshop. Pancreas. 45 (10), 1365(2016).
  41. Fisher, W. E., et al. Standard operating procedures for biospecimen collection, processing, and storage: from the consortium for the study of chronic pancreatitis, diabetes, and pancreatic cancer. Pancreas. 47 (10), 1213(2018).
  42. Alexander, J., Chang, G. Q., Dourmashkin, J. T., Leibowitz, S. F. Distinct phenotypes of obesity-prone AKR/J, DBA2J and C57BL/6J mice compared to control strains. Int J Obes (Lond). 30 (1), 50-59 (2006).
  43. Nishikawa, S., Yasoshima, A., Doi, K., Nakayama, H., Uetsuka, K. Involvement of sex, strain and age factors in high-fat diet-induced obesity in C57BL/6J and BALB/cA mice. Exp Anim. 56 (4), 263-272 (2007).
  44. Levin, B. E., Dunn-Meynell, A. A., Balkan, B., Keesey, R. E. Selective breeding for diet-induced obesity and resistance in Sprague-Dawley rats. Am J Physiol. 273 (2 Pt 2), R725-R730 (1997).
  45. Kautzky-Willer, A., Harreiter, J., Pacini, G. Sex and gender differences in risk, pathophysiology and complications of type 2 diabetes mellitus. Endocr Rev. 37 (3), 278-316 (2016).
  46. Lee, M. J., Wu, Y., Fried, S. K. Adipose tissue heterogeneity: implication of depot differences in adipose tissue for obesity complications. Mol Aspects Med. 34 (1), 1-11 (2013).
  47. Geer, E. B., Shen, W. Gender differences in insulin resistance, body composition, and energy balance. Gender Med. 6 Suppl 1 (Suppl 1), 60-75 (2009).
  48. Nadal-Casellas, A., Proenza, A. M., Lladó, I., Gianotti, M. Sex-dependent differences in rat hepatic lipid accumulation and insulin sensitivity in response to diet-induced obesity. Biochem Cell Biol. 90 (2), 164-172 (2012).
  49. Stubbins, R. E., Holcomb, V. B., Hong, J., Núñez, N. P. Estrogen modulates abdominal adiposity and protects female mice from obesity and impaired glucose tolerance. Eur J Nutr. 51 (7), 861-870 (2012).
  50. Liu, Y., et al. Neuromechanical dimorphism of hypoglycemic effect of electroacupuncture. Neuroendocrinology. 113 (7), 679-691 (2023).
  51. Xu, T. C., Liu, Y., Yu, Z., Xu, B. Gut-targeted therapies for type 2 diabetes mellitus: a review. World J Clin Cases. 12 (1), 1-8 (2024).
  52. Xu, T., et al. Hypoglycemic effect of electroacupuncture at ST25 through neural regulation of the pancreatic intrinsic nervous system. Mol Neurobiol. 59 (1), 703-716 (2022).
  53. Feng, X., et al. Ferroptosis enhanced diabetic renal tubular injury via HIF-1α/HO-1 pathway in db/db mice. Front Endocrinol (Lausanne). 12, 626390(2021).
  54. Fang, X., et al. Beinaglutide shows significantly beneficial effects in diabetes/obesity-induced nonalcoholic steatohepatitis in ob/ob mouse model. Life Sci. 270, 118966(2021).
  55. Mao, T., et al. Semaglutide alters gut microbiota and improves NAFLD in db/db mice. Biochem Biophys Res Commun. 710, 149882(2024).
  56. Zeng, Z., et al. Bacillus amyloliquefaciens SC06 alleviates the obesity of ob/ob mice and improves their intestinal microbiota and bile acid metabolism. Food Funct. 13 (9), 5381-5395 (2022).
  57. Suriano, F., et al. Novel insights into the genetically obese (ob/ob) and diabetic (db/db) mice: two sides of the same coin. Microbiome. 9 (1), 147(2021).
  58. Owada, Y., et al. Novel non-alcoholic steatohepatitis model with histopathological and insulin-resistant features. Pathol Int. 68 (1), 12-22 (2018).
  59. Flessa, C. M., et al. Genetic and diet-induced animal models for non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) research. Int J Mol Sci. 23 (24), 15791(2022).
  60. Liu, Y., et al. Electroacupuncture at ST25 mediated glial cells pruning of pancreatic TRPV1 neural synapse responds to neuropathy-associated beta cell dysfunction. Chin Med. 20 (1), 65(2025).
  61. Xu, T., et al. Hypoglycemic effect of electroacupuncture at ST25 through neural regulation of the pancreatic intrinsic nervous system. Mol Neurobiol. 59 (1), 703-716 (2022).
  62. Vimaleswaran, K. S., et al. Causal relationship between obesity and vitamin D status: bi-directional Mendelian randomization analysis of multiple cohorts. PLoS Med. 10 (2), e1001383(2013).
  63. Alvheim, A. R., et al. Dietary linoleic acid elevates endogenous 2-AG and anandamide and induces obesity. Obesity (Silver Spring). 20 (10), 1984-1994 (2012).
  64. Hintze, K. J., Benninghoff, A. D., Cho, C. E., Ward, R. E. Modeling the Western diet for preclinical investigations. Adv Nutr. 9 (3), 263-271 (2018).
  65. D, L. Obesity due to a high-fat diet in the rat and mouse. Nutr Dieta Eur Rev Nutr Diet. 9 (1), 27-42 (1967).
  66. Lemonnier, D., Tremolieres, J. Experimental obesity induced by high-fat diets. Probl Actuels Endocrinol Nutr. 7, 77-85 (1963).
  67. Samuel, V. T., et al. Mechanism of hepatic insulin resistance in non-alcoholic fatty liver disease. J Biol Chem. 279 (31), 32345-32353 (2004).
  68. Hu, S., et al. Dietary fat, but not protein or carbohydrate, regulates energy intake and causes adiposity in mice. Cell Metab. 28 (3), 415-431.e4 (2018).
  69. Goh, S. K., et al. Perfusion-decellularized pancreas as a natural 3D scaffold for pancreatic tissue and whole organ engineering. Biomaterials. 34 (28), 6760-6772 (2013).
  70. Levin, B. E. Factors promoting and ameliorating the development of obesity. Physiol Behav. 86 (5), 633-639 (2005).
  71. Yuan, C. X., et al. Electroacupuncture alleviates diabetic peripheral neuropathy through modulating mitochondrial biogenesis and suppressing oxidative stress. World J Diabetes. 16 (2), 93130(2025).
  72. Liu, Y., et al. Neuromechanical dimorphism of hypoglycemic effect of electroacupuncture. Neuroendocrinology. 113 (7), 679-691 (2023).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Obese Rat ModelsFatty PancreasPancreatic SteatosisHigh Fat DietDiet Induced ObesityLipid DepositionTissue HarvestingWestern BlottingParaformaldehyde FixationMetabolic Dysfunction

Related Articles