Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Моделирование и оценка модели диабетической кардиомиопатии у мышей

2.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/67189

⸱

29 ноября 2024 г.

 ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

В этом протоколе описывается метод индуцирования диабетической кардиомиопатии с помощью комбинации диетического питания с высоким содержанием жиров и инъекций стрептозотоцина. Этот подход направлен на обеспечение надежной основы для научных исследований диабетической кардиомиопатии и изучение потенциальных путей применения в клиническом лечении.

Аннотация

Патофизиологические механизмы, лежащие в основе диабетической кардиомиопатии (DbCM), ведущей причины смертности среди пациентов с сахарным диабетом 2 типа (СД2), остаются малоизученными. Токсичность миокарда, связанная с СД2, объясняется такими факторами, как липотоксичность, глюкотоксичность, окислительный стресс, снижение сердечной эффективности и липоапоптоз. По сравнению с крысами, мыши обеспечивают большую доступность, экономическую эффективность и более широкое применение для экспериментов на животных. Инсулинорезистентность и нарушение секреции инсулина являются определяющими факторами в патофизиологии СД2. Мы представляем новую негенетическую мышиную модель, которая воспроизводит прогрессирование DbCM у человека, вызванное комбинацией кормления диетой с высоким содержанием жиров (HFD) и инъекции стрептозотоцина (STZ). В этом исследовании мы использовали мышей дикого типа C57BL/6J, которым вводили схему HFD в течение 12 недель, а затем внутрибрюшинные инъекции STZ в течение дополнительных 12 недель для индуцирования характерных проявлений СД2. Мы провели пероральные глюкозотолерантные тесты и измерили концентрацию инсулина в сыворотке крови, чтобы подтвердить развитие инсулинорезистентности и недостаточной секреции инсулина. Структура и функция сердца были тщательно оценены с помощью неинвазивной трансторакальной эхокардиографии. Патологические характеристики оценивали с помощью трихромного окрашивания по Массону и окрашивания агглютинина зародышей пшеницы (WGA), что выявило патологические особенности, связанные с DbCM. Таким образом, мы предлагаем надежный и универсальный метод для создания негенетической мышиной модели DbCM.

Введение

Сахарный диабет 2 типа (СД2) – это все более растущая глобальная проблема здравоохранения, которая является основной причиной заболеваемости и смертности среди инфицированных людей. Распространенность СД2 тесно связана с ростом эпидемии ожирения 1,2. Более трети пациентов с СД2 демонстрируют отчетливый сердечно-сосудистый фенотип, называемый диабетической кардиомиопатией (DbCM), характеризующийся дисфункцией миокарда, которая возникает независимо от ишемической болезни сердца, гипертензиии клапанной болезни сердца. Новые данные свидетельствуют о том, чт....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все процедуры соответствовали институциональным рекомендациям по исследованиям на животных в соответствии с Руководством по уходу за лабораторными животными и их использованию, изложенным Национальными институтами здравоохранения США (публикация NIH No 85-23, пересмотренная в 1996 году). Все эксперименты на животных были одобрены Этическим комитетом по уходу за животными и Этическим комитетом Сычуаньского университета. Самцы мышей C57BL/6J были приобретены у Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co. (Китай). На протяжении всего эксперимента мыши содержались в контролируемых условиях при температуре 24 °C и регулируемом 12-часовом цикле свет/темнота, с неогр....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

В этом исследовании мышей случайным образом разделили на две группы: группу ND и группу HFD/STZ, по 6 мышей в каждой группе. После заключительной эхокардиографии и тестов ПГТТ через 24 недели после кормления мышей усыпляли, чтобы собрать их сердечные ткани для гистологической оценки.

HFD/STZ вызвал явное увеличение массы тела, достигнув своего пика через 12 недель, и был значительно выше по сравнению с группой ND. После введения STZ наблюдалось заметное снижение массы тела среди мышей в группе.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Учитывая широкую распространенность сахарного диабета и связанных с ним сердечно-сосудистых осложнений во всем мире, существует острая необходимость в раскрытии лежащих в его основе молекулярных механизмов и разработке профилактических и терапевтических стратегий для этого состояния. Патогенез DbCM, одного из сердечно-сосудистых осложнений у пациентов с СД2, остается неясным, при этом отсутствуют эффективные подходы к профилактике и лечению21

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (номера грантов: U23A20395, 81900258 и 82170375); Ключевой проект исследований и разработок Департамента науки и технологий провинции Сычуань (2022ZDZX0020); Проект специального фонда клинических исследований Отделения сердечно-сосудистых заболеваний (CSC) Китайской медицинской ассоциации (CSCF2020B04); 1· 3· 5 проект Западно-Китайской больницы, Сычуаньский университет (ZYGD23021). Спасибо Цин Янгу (Qing Yang) (Animal Imaging Core Facilities, Западно-Китайская больница, Сычуаньский университет) за помощь в ультразвуковой диагностике мелких животных.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Ультразвуковая система для животныхFujifilm Visual SonicsVEVO 3100Эхокардиография
Глюкометркрови YuwellGU100Оценка уровня глюкозы в крови
Лимонная кислотаСигма-Олдрич251275
ИзофлуранRWD медико-биологические наукиR510-22Анестезия
Изофлуран вапорайзерRWD медико-биологические наукиR500анестезия
Инсулин для мышей (INS) ELISA KitWuhan Feiyue Biotechnology Co.,LtdFY-EM14029Оценка уровня инсулина в сыворотке крови
Nair крем для удаления волосNair255 гУдаление шерсти
мыши Диета грызунов с 60% ккал жираResearch Diets IncD12492Диета с высоким содержанием жиров
Цитрат натрияSigma-AldrichS4641
Стерильный фильтрMerck МиллипорSLHV033N
стрептозоцинSolarbioS8050
Гель для ультразвукаKepplerKL-250эхокардиографии
DongleFujifilm Visual SonicsVevo LABАнализ эхокардиографических данных
Рабочая станция для

Ссылки

  1. Defronzo, R. A., et al. Type 2 diabetes mellitus. Nat Rev Dis Primers. 1, 15019(2015).
  2. Htay, T., et al. Mortality and cardiovascular disease in type 1 and type 2 diabetes. Curr Cardiol Rep. 21 (6), (2019).
  3. Jia, G., Hill, M. A., Sowers, J. R.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Мышиная модельвысокожировая диетаинъекция стрептозотоцинаинсулинорезистентностьпероральный тест на толерантность к глюкозетрансторакальная эхокардиографиясердечная дисфункцияокрашивание по Массонуинсулин сыворотки крови