우리의 연구는 저산소 환기 반응 (HVR)에 경동맥 바디 (CB)에 있는 leptin 신호의 효력에 집중합니다. 우리는 CB 탈동 후 HVR에 렙틴의 효과를 측정하는 '기능 상실' 실험과 CB에서 렙틴 수용체의 과발현 후 HVR을 측정하는 '기능의 이득' 실험을 수행했습니다.
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이 논문에서
요약
초록
지방세포 생성 호르몬 렙틴은 강력한 호흡기 자극제이며, 이는 비만에서 호흡기 기능을 방어하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 말초 저산소 감도의 핵심 기관인 경동맥 체(CB)는 렙틴 수용체(LepRb)의긴 기능적 이소폼을 발현하지만 호흡 조절에서 렙틴 신호의 역할은 완전히 해명되지 않았다. 우리는 저산소 환기 반응 (HVR) (1) C57BL/6J 마우스에서 기준선및 CB 탈동 후에 렙틴 주입 전후를 조사하였다; (2) LepRb-결핍비만 db/db 마우스에서 기준선 및 렙Rb 과발현 후 CB에서. C57BL/6J 마우스에서, 렙틴은 HVR을 증가시키고 HVR에 렙틴의 효과는 CB 탈동에 의해 폐지되었다. db/db 마우스에서, CB에서의 LepRb 발현은 HVR을 증강시켰다. 따라서, 우리는 leptin 저산소증에 대한 응답을 보강하기 위해 CB에서 작용한다는 결론을 내립니다.
서론
지방세포 생산 호르몬 렙틴 은 음식 섭취를 억제하고 신진 대사 속도를 증가시상 하부에서 작용한다. 우리의 실험실에서 수행 된 연구1,2 및 다른 조사자 에 의해3,4 렙틴은 렙틴에서 비만 저환기를 방지 (HVR) 하이퍼 카피성 환기 반응을 증가 것으로 나타났다 부족한 비만. 그러나, 비만 인의 대다수는 높은 혈장 렙틴 수준을 가지고호르몬5,6,7,8의대사 및 호흡 효과에 대한 저항성을 입증한다. 렙틴에 대한 저항성은 다인성이지만, 렙틴에 대한 혈액-뇌 장벽(BBB)의 제한된 투과성은 중요한 역할을 한다. 우리는 leptin가 비만 개별에 있는 호흡을 방어하기 위하여 말초 저산소 감도, 경동맥 바디 (CB)의 중요한 기관에서 BBB 의 밑에 작동한다는 것을 건의합니다. CB는 렙틴 수용체, 렙Rb의긴 기능성 이소폼을 발현하지만 렙틴의 호흡 ....
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프로토콜
모든 실험 프로토콜은 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (MO18M211)에 의해 승인되었습니다.
1. 렙틴 주입
참고: 호흡에 렙틴의 효과를 검사하기 위해, 우리는 비만 마우스에서 관찰 된 사람들에게 순환 렙틴 수준을 높이기 위해 삼투 펌프에 의해 린 C57BL / 6J 마우스에 피하 적으로 렙틴을 주입.
-
삼투펌프 제제
- 로드된 용액의 순 중량을 확인하기 위해 빈 펌프의 무게를 측정합니다.
- 삼투압 펌프에 Leptin (5 mg/mL)을 추가하십시오 (3 일 동안 1 μL / h). 펌프를 작은 주사기(1mL)로 채웁니다. 충전 후 제공된 무딘 기울어진 27 게이지 충전 튜브로 펌프를 닫습니다.
참고: 주사기와 부착 된 튜브는 기포가 없어야합니다. - 충전 후 펌프의 무게를 다시 측정하여 용액의 순 중량을 확인합니다.
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렙틴 펌프를 중간 부위에 피하로 삽입합니다.
참고 : 주입을 즉시 시작하려면 멸균 식염수에 미리 채워진 펌프를 37 °C에서 적어도 4 ~ 6 시간 (바람직하....
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결과
렙틴의 지속적인 주입은 린 C57BL/6J 마우스에서 HVR을 0.23에서 0.31 mL/min/g/ΔFiO 2(P< 0.001, 그림 2) 11로크게 증가시었다. CSND는 HVR에 렙틴 유도 증가를 폐지(그림 2),HVR에 CSND의 감쇠 효과는 렙틴 주입 후 가짜 수술 그룹에서 관찰된 동안.
LepRb의 CB에서의 LepR b 발현은 0.05 내지 0.06 mL/min/g/ΔSpO 2(그림 3)에서HVR의 현저한 증가를 유도하였다. CB에서 제어 Ad-LacZ로 형질 감염된 동물에서, HVR은 변경되지 않았다.
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토론
우리의 연구의 주요 초점은 CB에 있는 렙틴 신호의 호흡 효력을 검토하기 위한 것이었습니다. 기계론적 방식으로 렙틴의 역할을 평가하기 위해 몇 가지 프로토콜이 개발되었습니다. 첫째, HVR에 대한 CB의 구체적인 기여는 저산소 노출의 처음 2분 동안 HVR의 신중한 정량화에 의해 분석되었다. 둘째, 렙틴 중재 된 호흡 조절에서 CB의 관련성은 두 가지 상호 보완적 인 접근법에 의해 조사되었습니다. 낮은 렙틴 수준을 가진 마른 야생 형 마우스에서, HVR은 기준선과 렙틴의 연속 주입 후에 측정되었다; 실험은 CB 탈수 후 반복되었다. LepRb-결핍 db/db 마우스에서, HVR은 기준선및 CB에서의 LepRb 발현 후에 측정되었다.
설치류에서 HVR을 측정하기 위해 여러 프로토콜이 사용되어 동물을 저산소 가스에 노출시되었습니다. 우리는 말초 chemoreflex에 있는 CB의 역할 및 호흡의 .......
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공개 사항
저자는 상충하는 이해 관계나 공개가 없습니다.
감사의 글
R01HL138932, RO1HL133100, RO1HL128970, AHACDA347000025
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 1 mL 인슐린 주사기 | BD Biosciences | 309311 | |
| 1x PBS (pH 7.4) | Gibco | 10010-023 | 500 ml |
| Ad-Lacz | Dr. Christopher Rhodes (University of Chicago) | 1 x 1010 pfu/mL | |
| Ad-LepRb-GFP | Vector Biolabs | ADV-263380 | 2-5 x 1010 pfu/mL |
| 마취 카트 | Atlantic Biomedical | ||
| Betadine | Purdue Products Ltd. | 12496-0757-5 | |
| 부프레노르핀(부프레넥스) | 레킷벤키저 헬스케어 주식회사 | 12496-0757-5 | 0.3 mg/mL |
| C57Bl/6J | 잭슨 연구소 | 000664 | 마우스 스트레인 |
| 코튼 거즈 스폰지 | Fisherbrand | 22-362-178 | |
| db/db | 잭슨 실험실 | 000697 | 마우스 스트레인 |
| 에탄올 | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
| 이소플루란 | 베톤 | 502017 | |
| 랩 차트 | , Data Science International (DSI) | 소프트웨어 | |
| : Matrigel Matrix | BD Biosciences | 356234 | |
| Micro Spring Scissors | World Precision Instruments (WPI) | 14124 | |
| Mouse Ox Plus | STARR Life Sciences Corp. | 소프트웨어 | |
| 마우스 Ox Plus 칼라 센서 | STARR Life Sciences Corp. | 015022-2 | 미디엄 칼라 클립 스페셜 7" |
| 마우스 전신 혈량계 챔버 | Data Science International (DSI) | PLY3211 | |
| Ohio Care Plus 인큐베이터 | Ohmeda | HCHD000173 | |
| Operating Scissors | World Precision Instruments (WPI) | 501753-G | 스트레이트 |
| 삼투압 펌프 | Alzet | 1003D | 1 μ L/h, 3 일 |
| Phenol | Sigma-Aldrich | P4557 | |
| 재조합 쥐 렙틴 단백질 | R& D 시스템 | 498-OB-05M | 5mg |
| 식염수 | RICCA 화학 | 7210-16 | 0.9% 염화나트륨 |
| 멸균 외과용 봉합사 | DemeTech | DT-639-1 | 실크, 크기 6-0 |
| 온도계 | 혁신적인 교정 솔루션(INNOCAL) | EW 20250-91 |
참고문헌
- O'donnell, C. P., et al. Leptin prevents respiratory depression in obesity. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 159, 1477-1484 (1999).
- Polotsky, V. Y., et al.
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