Нынешняя статья описывает поколения и метаболических характеристик как модель диета индуцированного инсулина сопротивления и ожирение высоким содержанием жиров диеты кормили мышей. Далее к услугам подробные протоколы для выполнения тест толерантности устные глюкозы и инсулина тест толерантности, мониторинг всего тела изменения глюкозы метаболизм в естественных условиях.
Ожирение является наиболее важным фактором риска в патогенезе сахарного диабета 2 типа, болезни, которая характеризуется сопротивления инсулина стимулирует глюкозы и валовой декомпенсация метаболизма глюкозы системных. Несмотря на значительный прогресс в понимании метаболизма глюкозы молекулярные механизмы его регулирования в области здравоохранения и болезни остаются под расследование, хотя срочно необходимы новые подходы к профилактике и лечению диабета. Диета, производные глюкозы стимулирует панкреатическую секрецию инсулина, который служит в качестве основной регулятор клеточных анаболических процессов во время кормили- и таким образом балансирует уровень глюкозы в крови уровней для поддержания статуса системного энергии. Хронический overfeeding триггеры мета воспаления, что приводит к изменениям в периферийных инсулина рецептор связанные сигнализации и таким образом уменьшает чувствительность к утилизацию глюкозы, инсулина опосредованной. Эти события в конечном итоге привести к повышенный уровень глюкозы натощак и уровень инсулина, а также снижение толерантности к глюкозе, которые в свою очередь служат важными показателями сопротивления инсулина. Здесь, мы представляем протокол для генерации и метаболических характеристик высоким содержанием жиров диеты (HFD)-кормили мышей как часто используемые модели диета индуцированного инсулина сопротивления. Мы в деталях иллюстрируют устный тест на переносимость глюкозы (ТТГ), который контролирует периферической утилизации перорального глюкозы нагрузки и инсулина секреции с течением времени. Кроме того мы представляем протокол для инсулина терпимости испытания (ITT) для мониторинга действий всего тела инсулина. Вместе эти методы и их нисходящие приложения представляют собой мощные инструменты, чтобы охарактеризовать общие метаболического фенотипа мышей, а также конкретно оценить изменения в метаболизме глюкозы. Они могут быть особенно полезны в области широких исследований сопротивление инсулина, диабета и ожирения для обеспечения лучшего понимания патогенеза, а также чтобы проверить действие терапевтических вмешательств.
В развитых странах ожирение и диабет достиг эпидемии размеры из-за отсутствия физической активности и избыточного потребления переработанных продуктов питания, последствия, которые вызваны быстрой урбанизации, индустриализации, а также глобализации. Хотя исследования на сопротивление инсулина и сопутствующие заболевания, такие как гиперлипидемии и атеросклероза, приобрела известность в течение последних десятилетий, сложных биологических механизмов, которые регулируют метаболизм в здоровье и болезни остаются неполностью понимать и по-прежнему существует настоятельная необходимость для новых методов лечения для предотвращения и лечения этих заболеваний1.
Инсулина и его дерегулирующее Гормон глюкагон служат в качестве главных регуляторов клеточной энергии питания и макро баланса, таким образом также поддержание надлежащего системного крови глюкозы концентрации2. Глюкоза, сам действует как одним из основных стимуляторов секреции инсулина β-клеток поджелудочной железы, в то время как другие макроэлементы, гуморальных факторов, а также нейронных ввода далее изменить этот ответ. Инсулин следовательно инициирует анаболические процессы ФРС государства путем содействия распространению избыток крови глюкозы в мышечных и жировых клеток и далее активации гликолиза, а также белка – или синтез жирных кислот, соответственно. Кроме того инсулин подавляет вывод глюкозы в печени путем ингибирования глюконеогенеза. Хронический избыток энергии потребления и мета воспаление приводит к гиперинсулинемия и периферийных инсулина сопротивления вниз регуляции экспрессии рецепторов инсулина, а также изменения в течению сигнальных путей, что приводит в нарушение чувствительность к глюкоза, инсулин опосредованной утилизации, а также недостаточно ингибирование печеночных глюкозы производства3,4,5,6.
Широкий спектр животных моделей с генетической, питания или экспериментальных индукции болезни было доказано быть отличные инструменты для изучения молекулярных механизмов сопротивления инсулина и различных формах диабета, а также его сопутствующих заболеваний7 . Ярким примером является широко используемым и хорошо создана HFD-индуцированной мыши модель, которая характеризуется быстрое увеличение веса за счет увеличения рацион в сочетании с сокращением метаболические эффективность, привело инсулина сопротивления8, 9. как в модели животных и людей, высоте голодного уровня в крови глюкозы и инсулина, а также нарушение толерантности глюкозы администрации являются часто используемые показатели сопротивления инсулина и других системных изменений глюкозы метаболизм. Таким образом, мониторинга глюкозы и инсулина в крови на базальную государства или после стимуляции являются легко доступными отсчетов.
Настоящий Протокол излагаются поколения HFD-кормили мышей, а также два часто используемых методов, устный тест на переносимость глюкозы (ТТГ) и инсулин сопротивление испытания (ITT), которые являются полезными для характеризуют метаболического фенотипа и расследования изменения в метаболизме глюкозы. Мы описываем ТТГ в деталях, который оценивает распоряжение перорального глюкозы нагрузки и инсулина секреции с течением времени. Кроме того мы предоставляем инструкции о том, как проводить ITT для расследования всего тела инсулин действия путем мониторинга концентрации глюкозы крови в ответ на болюсного инсулина. Протоколы, описанные в этой статье хорошо известны и были использованы в нескольких исследованиях10,,1112. Помимо незначительные изменения, которые могут помочь увеличить успех мы предоставляем руководства для экспериментального дизайна и анализа данных, а также полезные советы избежать потенциальных ошибок. Протоколы, описанные здесь, могут быть очень мощные инструменты, чтобы исследовать влияние генетических, фармакологических, пищевых и других экологических факторов на метаболизм глюкозы всего тела и его связанных расстройств, таких как сопротивление инсулина. Помимо стимуляции с глюкозы и инсулина целый ряд других соединений может быть использован для стимуляции в зависимости от назначения отдельных исследований. Хотя за пределами сферы действия этой рукописи, многие другие нисходящие приложения могут выполняться на Рисованные крови, такие как анализ крови значений, отличных от глюкозы и инсулина (например, липидов и липопротеинов профили) а также подробную анализ метаболических маркеров (например, количественные реального времени полимеразной цепной реакции (ПЦР), Западный анализ помаркой и твердофазный Assay иммуносорбента (ELISA)). Далее проточная цитометрия и флуоресценции активирован ячейку Сортировка (FACS) могут быть применены к исследовать эффекты в популяциях различных одной ячейки, в то время как транскриптомики, протеомических и Метаболомные подходы могут быть использованы для нецелевого анализа.
В целом, мы предоставляем простой протокол для создания модели HFD-индуцированной мыши, описывая далее два мощных подходы к изучению метаболические изменения всего тела, ТТГ и МТС, который может быть полезным инструментом для изучения патогенеза заболевания и Разработка новых методов лечения, особенно в области метаболизма ассоциированных заболеваний, таких как сопротивление инсулина и диабет.
С высокой распространенности диабета и сопутствующих заболеваний населения в мире существует сильное требование для адресации молекулярный механизм, профилактики и лечения заболеваний19исследований. Представленные протокол описывает устоявшиеся методы для генерации HF…
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было поддержано медицинского научного фонда мэра города Вены и Österreichische гезельшафт фюр Laboratoriumsmedizin унд клиническая Chemie.
Mouse strain: C57BL/6J | The Jackson Laboratory | 664 | LFD/HFD |
Accu Chek Performa – Glucometer | Roche | 6870228 | OGTT/ITT |
Accu Chek Performa – Strips | Roche | 6454038 | OGTT/ITT |
D-(+)-Glucose solution | Sigma-Aldrich | G8769 | OGTT |
Actrapid – Insulin | Novo Nordisk | 417642 | ITT |
Reusable Feeding Needles | Fine Science Tools | #18061-22 | OGTT; 22 gauge (-24 gauge for young mice) |
Omnifix-Fine dosing syringes | Braun | 9161406V | OGTT/ITT |
Sterican Insulin needle (30G x 1/3"; ø 0.30 x 13 mm) | Braun | 304000 | ITT; lean mice |
Sterican (G 27 x 3/4"; ø 0.40 x 20 mm) | Braun | 4657705 | ITT; mice on HFD |
96 Well PCR Plates, non-skirted, flexible | Braintree Scientific, Inc. | SP0016 | OGTT |
Ultrasensitive Mouse Insulin ELISA kit | Crystam Chem | 90080 | OGTT |
Rodent Diet with 60% kcal% fat | Research Diets Inc | D12492 | mice on HFD |
Rodent Diet with 10% kcal% fat. | Research Diets Inc | D12450B | mice on LFD |
BRAND micro haematocrit capillary | Sigma-Aldrich | BR749321 | OGTT/ITT |
Vaseline – creme | Riviera | P1768677 | OGTT/ITT |