정맥 당부 하 검사와 비인간 영장류의 대사 상태의 특성

이 정맥 내 포도당 내성 검사(IVGTT)의 전반적인 목적은 마카크 원숭이의 대사성 질환이 건강한 상태에서 대사 이상 및 고혈당 상태로 진행되는 과정을 특성화하는 것입니다. 이 방법은 당뇨병의 인슐린 저항성에 대한 치료 효능의 식이요법 또는 약리학적 조사를 위해 대사 상태에 따라 층화된 피험자 코호트를 설정하는 데 사용될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 다른 시간 소모적이고 비용이 많이 드는 기술들에 비해 수행하기 쉽다는 점입니다.

절차를 시작하기 14~18시간 전에 마카크 원숭이의 케이지에서 먹이를 제거하여 식후 혈당 수치의 변동을 방지하십시오. 다음 날 아침, 진정된 동물의 체중을 측정합니다. 그 후 영장류를 가열된 시술 테이블 위에 측와위로 눕힙니다.

15분에서 20분마다 펄스 옥시미터를 사용하여 심박수와 말초 모세혈관 산소 포화도를 측정하십시오. 스톱워치를 사용하여 호흡수를 측정하고, 체온계를 사용하여 직장 체온을 측정하십시오. 또한 매번 임상 파라미터를 확인할 때마다 잇몸과 입술 주변의 점막이 촉촉하고 분홍색인지 확인하십시오.

동물의 기초 건강 상태를 확인한 후, 캐뉼라가 삽입될 부위의 털을 클리퍼로 제거하고, 클로르헥시딘과 70% 알코올을 교대로 사용하여 두 부위를 모두 멸균합니다. 삽입 부위 준비가 완료되면 첫 번째 캐뉼라를 삽입하고, 3방향 스톱콕을 이용해 루어를 헤파린 식염수 플러시와 연결합니다. 이곳이 혈액 채취를 위한 샘플링 부위가 됩니다.

스톱콕을 다리에 테이프로 고정합니다. 카테터의 위치는 개통성 유지와 정확한 연속 혈액 채취를 위해 매우 중요합니다. 따라서 헤파린 희석액 플러시 인-락(flush in-lock) 시스템을 쉽게 고정하고 조작할 수 있도록 복제정맥의 내측 및 더 근위부 영역을 고려하는 것이 중요합니다.

그 다음, 두 번째 카테터를 삽입하고 dextrose 주입을 위한 포트를 부착한 후, dextrose 주입 전까지 캐뉼라의 개통성을 유지하기 위해 heparinized saline 1 mL를 플러싱합니다. 포트를 팔에 테이프로 고정합니다. 두 카테터가 모두 삽입되면 기저치 샘플을 채취하고, 휴대용 혈당계를 사용하여 공복 혈당 수치를 측정합니다.

표준 화학 분석을 위한 혈청 샘플과 동물의 전반적인 건강 상태를 평가하기 위한 전체 혈구 계산용 전혈 샘플을 확보하십시오. 전혈 샘플을 반전 혼합하십시오. 각 채혈 후, EDTA 튜브에 담긴 샘플을 프로테아제 억제제와 혼합하십시오.

기초 샘플을 채취한 후, dextrose 주입 포트를 통해 50% dextrose 용량을 30초에 걸쳐 주입합니다. 그다음, 포트에 dextrose가 남지 않도록 5 mL의 헤파린 식염수로 플러싱합니다. 주입이 끝나면 장갑을 교체하십시오. 주입 시 남은 dextrose가 이후의 혈액 샘플을 오염시킬 수 있기 때문입니다.

첫 번째 주입 후 샘플 채취 시점은 포도당 주입 종료 후 3분이며, 이어서 5, 7, 10, 15, 20분 및 마지막으로 30분에 샘플을 채취합니다. 채취 후 10분 이내에 포도당 및 인슐린 분석을 위한 샘플을 원심분리한 다음, 혈장 분액을 크라이오바이알에 나누어 담아 샘플의 후속 분석 시까지 -80 °C에서 냉동 보관합니다. 3분 시점의 샘플 채취 시에는 휴대용 혈당측정기를 사용하여 혈당 수치를 확인함으로써 포도당 주입 여부를 확인합니다.

마지막 샘플 수집이 완료되면 캐뉼라를 제거하고, 지혈을 위해 카테터 삽입 부위를 압박하며 동물이 완전히 회복될 때까지 모니터링합니다. 여기 30분간의 IVGTT 과정 동안 성숙하고 건강한 게잡이원숭이와 당뇨병이 있는 게잡이원숭이에서 나타난 전형적인 포도당 및 인슐린 곡선이 제시되어 있습니다. 건강한 원숭이의 공복 기저 포도당 수치는 50 to 60 mg/dL까지 낮을 수 있으며, T 3분 시점에서 초기 혈장 포도당 수치의 급격한 상승이 관찰됩니다.

이는 당뇨병 동물이 보이는 전형적인 혈장 포도당 급증보다 훨씬 낮은 수치입니다. 실험 과정 동안 건강한 동물의 포도당 수치는 종종 기저값으로 돌아오는 반면, 대사 이상 및 당뇨병 동물의 수치는 그렇지 않습니다. 건강한 동물의 동반 인슐린 곡선은 두 개의 정점을 보이는데, 이는 포도당 수송 및 흡수에 미치는 인슐린의 말초 효과가 정상보다 크게 작용하여 혈당이 초기에 빠르게 감소하는 것과 일치합니다.

인슐린 반응의 첫 번째 단계에서조차 이러한 말초 효과의 크기는 간의 포도당 감소 기여도와 일치하지 않으며, 더 작지만 더 지속적인 두 번째 인슐린 피크 동안 간은 내인성 포도당 생성을 억제함으로써 혈당 수치에 가장 큰 영향을 미칩니다. 동물이 과도한 당뇨 상태가 되면, 덱스트로스 볼루스 투여에 반응하는 인슐린 생산량이 급격히 감소합니다. 이 경우 실험 과정 전반에 걸쳐 혈당 수치가 높은 상태로 유지됩니다.

포도당과 마찬가지로, 이제 제거는 거의 전적으로 비인슐린 의존적 기전에 의해 매개됩니다. 이 절차 이후에, 인슐린 민감성에 관한 추가적인 질문에 답하기 위해 단계적 포도당 주입법이나 고인슐린혈증 정상혈당 클램프와 같은 다른 방법들을 수행할 수 있습니다. 마카크 원숭이의 혈액에 노출된 바늘을 다루는 것은 B형 헤르페스 바이러스 노출 가능성으로 인해 매우 위험할 수 있음을 잊지 마십시오.

이 절차를 수행하는 동안에는 적절한 개인 보호 장구를 착용하고, 날카로운 도구를 다룰 때 각별히 주의하는 등의 예방 조치를 항상 준수해야 합니다.