Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Mayi glikoz tolerans testi, akciğer işlev ölçümü ve akciğer fiksasyonu obezite ve pulmoner sonuçlar üzerine Engelli metabolizma etkisini incelemek için

Published: March 15, 2018 doi: 10.3791/56685

Summary

Obezite sıklığı artıyor ve kronik akciğer hastalıkları riskini artırır. Temel mekanizmaları ve Önleme stratejileri, iyi tanımlanmış hayvan kurmak için modelleri ihtiyaç vardır. Burada, üç yöntem (glikoz tolerans testi, vücut pletismografisi ve akciğer fiksasyon) obezite etkisi farelerde akciğer sonuçlar üzerine eğitim sağlamak.

Abstract

Obezite ve solunum bozukluğu önemli sağlık sorunları vardır. Obezite böylece büyüyen bir sosyo-ekonomik yük temsil eden 2030 1 milyardan fazla obez bireyler dünya çapında beklenen sayıda sahip gelişmekte olan bir salgın haline geliyor. Aynı anda, diyabet gibi kalp ve kronik akciğer hastalıkları, dahil olmak üzere comorbidities, obezite ile ilgili sürekli olarak artmaktadır. Obezite astım exacerbations riski ile ilişkili olmasına rağmen solunum yolu semptomları ve kötü kontrol, kötüleşen işlevsel rolü obezite ve kronik akciğer hastalığı patogenezinde perişan metabolizma kez hafife nedir, ve temel moleküler mekanizmaları zor kalır. Bu makalede yöntemleri obezite etkisi metabolizma, hem de akciğer yapısı ve fonksiyonu değerlendirmek için mevcut amaçlamaktadır. Burada, fareler araştırmalar üç teknikler tarif: Obezite etkisi glikoz metabolizması; çözümlenecek mayi glikoz toleransı (ipGTT) (1) değerlendirilmesi (2) ölçüm havayolu direnci (Res) ve solunum sistemi uyumluluk obezite etkisi akciğer fonksiyonu; analiz etmek için (Cdyn) ve (3) hazırlık ve sonraki nicel histolojik değerlendirme için akciğer fiksasyonu. Obezite ile ilgili akciğer hastalıkları muhtemelen multifaktöriyel, potansiyel olumsuz etkisi Akciğer işlev ve tedaviye yanıt sistemik inflamatuar ve metabolik bozukluk kaynaklanan vardır. Bu nedenle, moleküler mekanizmaları ve roman tedavilerin etkisini incelemek için standart bir metodoloji esastır.

Introduction

Dünya Sağlık Örgütü (WHO göre) 2008 yılında, fazla 1.4 milyar yetişkinler 20 yaş ve üstü, yaş, vücut kitle indeksi (BMI) 25 veya fazlası ile aşırı kilolu muydun; Ayrıca, 200 milyondan fazla erkek ve yaklaşık 300 milyon kadınlardı obez (BMI≥30)1. Obezite ve metabolik sendrom hastalıklar çok sayıda için büyük risk faktörleri vardır. Obezite ve eşlik eden artan beyaz yağ dokusu kitle yakından tip 2 diyabet2,3, kardiyo-vasküler hastalıkları koroner kalp hastalığı (KKH), kalp yetmezliği (HF), Atriyal fibrilasyon4 de dahil olmak üzere için bağlanmıştır ve osteoartrit5, fonksiyonel rollerinin solunum bozukluğu patogenezinde kalır kötü anlaşılır. Ancak, epidemiyolojik çalışmalar obezite şiddetle exertional dispne, obstrüktif uyku apne Sendromu (OSAS), obezite hipoventilasyon Sendromu (İSG), kronik dahil olmak üzere Kronik solunum koşulları ile ilişkili olduğunu göstermiştir obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), pulmoner emboli, aspirasyon pnömoni ve bronşiyal astım6,7,8,9. Potansiyel mekanizmaları, obezite ve perişan metabolizma bağlama örneğin, insülin direnci ve tip II diyabet, kronik akciğer hastalığı patogenezinde için sadece Ağırlık mekanik ve fiziksel sonuçlarını oluşturan havalandırma üzerinde aynı zamanda kazanç Neden bir kronik Subakut inflamatuar durumu10,11. Obezite ve etkili önleyici stratejileri ve tedavi yaklaşımları, eksikliği ile birleştiğinde akciğer hastalıkları son on yılda obezite ile ilgili akciğer yönetmek için yeni yollar tanımlamak için moleküler mekanizmaları araştırmak gereğini vurgulamaktadır hastalıklar.

Burada, obezite ve akciğer yapısı ve fonksiyonu fare modellerinde üzerindeki etkilerini araştırmak için önemli temelleri üç standart testleri, tarif: (1) mayi glikoz toleransı (ipGTT) (2) hava yolu direnci (Res) ölçümü ve solunum Sistem uyumluluğu (Cdyn); ve (3) hazırlık ve sonraki nicel histolojik değerlendirme için akciğer fiksasyonu. İpGTT bir ölçü glikoz alımı ve böylece metabolizma obezite etkisi güçlü tarama testidir. Yöntemi sadelik iyi standardizasyon ve bu nedenle sonuçlar karşılaştırılabilir laboratuvarlar arasında sağlar. Hiperglisemik kelepçeler veya izole adacıkları, çalışmaları gibi daha gelişmiş yöntemleri metabolik fenotip12ayrıntılı bir analiz için kullanılabilir. Burada bir akciğer sonuç üzerinde daha fazla çalışmalar için temel olarak sistemik ve metabolik bozukluğu obezite ile ilişkili durumunu tanımlamak için oral glikoz toleransı değerlendirmek. Obezite ve metabolik bozukluk akciğer fonksiyon üzerindeki etkisini değerlendirmek için havayolu direnci (Res) ve solunum sistemi uyumluluk (Cdyn) ölçülür. Akciğer hastalığı karakterize etmek için akciğer işlev değerlendirmesi için kontrolsüz gibi ölçülü yöntemleri kullanılabilir. Hayvanlar özgürce hareket kontrolsüz pletismografisi taklit eder nefes desenleri yansıtan doğal bir durum; Buna ek olarak, daha doğru13Res ve cDyn derinden imzalat farelerde dinamik akciğer mekaniği, değerlendirmek için giriş empedansı ölçümü gibi invaziv yöntemler vardır. Bu yana Kronik solunum koşulları akciğer dokusu histolojik değişiklikler tarafından yansıtılır, daha fazla çözümleme için uygun akciğer fiksasyon her an olabilir. Doku fiksasyon ve hazırlık yöntemi seçimi, örneğin, Havayolları ya da akciğer parankimi14iletken okudu akciğer yuvası üzerinde bağlıdır. Burada, obezite etkisi astım gelişimi üzerine eğitim için iletken solunum yolları nitel ve nicel bir değerlendirme sağlar bir yöntemi açıklanmaktadır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm hayvan yordamları yerel hükümet yetkilileri tarafından onaylanmış protokolleri ile uyumlu yapılmıştır (arazi NRW, AZ: 2012.A424) ve Alman hayvan refahı hukuk ve refah üzerinde düzenlemeler veya deneyler için kullanılan hayvanların uygun olduğunu diğer bilimsel amaçlar. Akciğer fonksiyonu analizi akciğer yapısı etkileyebilir ve bu nedenle sonraki histolojik analizler, Res ve Cdyn ve hazırlık ve akciğer Histomorfometri için fiksasyonu ölçüm farklı hayvanlarda gerçekleştirilmesi gerekiyor. Ancak, ölçüm Res ve ipGTT takip Cdyn mümkündür. Stres ipGTT sırasında çalışmasına engel bu yana akciğer fonksiyonu için gerekli anestezi testleri, bir iyileşme süresi yaklaşık 2 hafta sonra ipGTT fareler vücut ağırlık kaybı kurtarmak izin vermek için tavsiye edilir ve kan parametreleri12' değiştirir.

1. hazırlık mayi glikoz tolerans testi (ipGTT)

Not: oruç 12 h sonra yaklaşık 2 saat tam ipGTT olur.

  1. Stres kan şekeri önemli ölçüde etkiler beri her iki adaptasyon farelerin, hem de eğitim bilim adamının, yapılmaktadır emin olun.
  2. Hayvanlar deneysel alan sessiz ve stressiz koşullar altında aktarın.
  3. Hypercaloric diyet uygulanması obezite farelerde ikna etmek için göz önünde bulundurun. Daha fazla tavsiye için tartışma bölümüne bakın.
  4. 12 h için hızlı hayvanlar, su erişimi sınırlama olmadan bir gecede. Ertesi gün, oruç, 12 h hazırladıktan sonra kan şekeri ölçüm cihazı üretici göre'nın protokol ( malzemelerin tabloyabakın) test şeridi bağlantı noktasına yeni bir test şeridi ekleyerek.
  5. Yavaşça fare kuyruğunu, adlı koruyarak steril makas kullanarak kuyruk ucu deşmek ve hemen serbest akışlı bir kan damlası (en az örnek boyutu 0.5 µL) kan şekeri ölçüm cihazı test şeridi uygulayarak oruç kan glukoz ölçümü.
    Not: Bir geri sayım sayacı ekranda yeterli kan örneği uygulamadan sonra başlar. Sonra 4 s, test sonucu ekranda görünür.
  6. Daha sonra tartmak ve işaretleme renk kullanarak tek tek hayvan etiket.
  7. 2 g glikoz/kg vücut ağırlığı ile mayi enjeksiyon yönetmek. Enjeksiyon hacmi 0.1 mL/10 g vücut ağırlığı (27 G iğne ve 1 cc şırınga) olduğundan emin olun.
  8. Daha sonra 15, 30, 60 ve 120 dakika sonra kan glukoz ölçümü yeni bir test şeridi üzerinde bir damla kan serbest akışlı uygulayarak.
    Not: Kuyruk ucu-wards nazik masaj kan akımı artırılabilir. Kuyruk yara encrusts, % 0,9 Sodyum Klorür çözüm batırılmış bir Steril bez kullanarak temiz.
  9. Hayvanlar onların ev kafeslerde sınırsız erişim ölçüleri arasında su dinlenme sağlar.

2. Akciğer işlev analiz ölçü Res ve cDyn

Not: Res ve cDyn rahatsız edilmeden ölçümü için fareler derin anestezi altında havalandırılmış gerekiyor. Stresten hayvan işleme ve uygun anestezi izleme gereklidir. Steril teknikleri kullanarak genel yönergeler için lütfen makaleyi Hoogstraten-Miller vd tarafından inceleyin. 15

  1. Pletismograf deneyler her kümesi önce kalibre ve çalışma ayarları yazılım içinde hazırlamak ( Tablo malzemelerigörmek).
  2. Ameliyat öncesi, derin hayvanlar üzerinden mayi enjeksiyon Xylazine (10 mg/kg vücut ağırlığı) ve ketamin (100 mg/kg vücut ağırlığı) anestezi (27 G iğne ve 1 cc şırınga). Enjeksiyon hacmi vücut ağırlığı başına 0.1 mL/10 g olduğundan emin olun.
    Not: ketamin farelerde uygun bir analjezik etkisi olduğundan, hiçbir ek ağrı tedavisi gereklidir. İnvaziv trakeal kateter/Pletismograf yordamı yaklaşık 5-7 dakika sürer, sonra veri toplama başlayabilirsiniz.
  3. Vücut ısısını korumak için bir Isıtma yastık üzerinde sırtüstü pozisyonda fareyi getirin.
  4. Anestezi altında kuruluğu önlemek için merhem gözlerle kapsar.
  5. Sürekli ayak çimdik-yanıt kullanarak anestezi derinliği izlemek.
    Not: Ek yönetim anestezi anestezi cerrahi bir uçak korumak için gerekli olabilir.
  6. Tiroid bölgede % 70 etanol ile cerrahi alan kürk nemlendirin.
  7. Dikkatli bir şekilde orta hat için yaklaşık 1 cm Şah çentiği kadınlarda göğüs kemiği ve mentum yumru symphyses arasında deride Forseps ile kaldırma ve künt makas (şekil 1A) kullanarak görsel denetim altında deri kırpma tarafından deşmek.
  8. Temel cilt altı yağ dokusu ve tiroid bezi görselleştirin.
  9. Trakea dikkatle künt her iki tiroid loblar berzah ve sternothyroid ve sternothyroid kasları (şekil 1B) diseksiyon ayırarak maruz. Herhangi bir gemi zarar ve bu kalp-damar sistemi üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir beri kanamaya, neden değil dikkatli olun ve sonuçta ölçümler üzerinde.
  10. Daha sonra bir 4-0 örgülü cerrahi sütür trakea ve künt forseps kullanarak yemek borusu arasında geçmektedir. Dikkatle gırtlak mikro makasla trakeal kıkırdak arasındaki yakın Trakea deşmek.
  11. Görsel kontrol (şekil 1 c) altında trakeal tüp (0,04 inç/1.02 mm çap) ile Tüp takacağım. Via tüp ligasyonu sistemdeki herhangi bir sızıntı önlemek için cerrahi sütür ile düzeltmek.
  12. Daha sonra hayvan vücut odası ısıtmalı yatağa taşımak ve trakeal tüp yüz levha (şekil 1 d) bağlayın ve havalandırma üzerinde denetleyicisi (şekil 1E) ön panelde havalandırma düğmesine basarak açın.
  13. Havalandırma havalandırma oranı ile contemporaneously göğüs hareketi gözlemleyerek anket. Uygun trakeal tüp yerleşimini onaylamak için Toraks ve her iki taraf aynı anda taşımak emin olun.
  14. Basınç izlemek sinyal bilgisayar ekranında (şekil 1F). Havalandırma eğriler düzgün olduğundan emin olun. Yoksa, hayvan ayırmak ve cerrahi git hadi. Kan ve mukus trakeal tüp engelleme dikkatli olun.
    Not: 20-25 g vücut ağırlığı ile yetişkin hayvanlar için Şekil 2 ' de gösterildiği gibi solunum ayarları üreticinin önerilerini uygun olarak önerilmektedir.
  15. Havalandırma sırasında trans-pulmoner basınç değişiklikleri denetlemek için yemek borusu akciğerlere düzeyde yaklasik derinlikte bir özofagus tüp (0,04 inç/1.02 mm çap) takın. Ekran tüpü yerleştirerek süre dikkat et. Tüp nerede maksimal basınç saptırma ve en az kalp eşya üstünde belgili tanımlık perde görülebilir yerleştirin.
  16. Ameliyattan sonra hayvan ölçüm için hazır olun. Anestezi ile mayi enjeksiyon 27-G iğne ve 1 cc şırınga kullanarak ketamin bas (100 mg/kg vücut ağırlığı) kanlarını. Enjeksiyon hacmi vücut ağırlığı başına 0.1 mL/10 g olduğundan emin olun.
    Not: bronş hyperreagibility değerlendirmek için methacholine, non-selektif muscarinic reseptör agonist bronchoconstriction indükler parasempatik sinir sistemi nebulize. Veri toplama dört farklı aşamalarında (şekil 3) gerçekleştirilir.
  17. Veri toplama manufacturer´s protokolüne göre başlatın.
    Not: Yazılım otomatik olarak edinme işlemi boyunca kullanıcılara yol gösteren.
  18. Calıştıkları 5 dk sonra nebulization başlatmak ve PBS (araç) 10 µL Nebulizatör üzerinde uygulamak. Daha sonra bir yanıt faz 3 dk, nerede Res (cmH2O/mL/s) ve cDyn (mL/cmH2O) ölçülür izleyin. Sonunda, sonraki nebulization önce hayvan kurtarma faz 3 dk sağlamak.
  19. Belgili tanımlık bilgisayar yazılımı methacholine (2,5 µg/10 µL, 6.25 µg/10 µL ve 12.5 µg/10 µL) konsantrasyonlarda solunum üzerinde artan 10 µL kademeli uygulama tarafından izleyin.
  20. Bir kez tüm ölçümler yapılır ve kaydedilen, hayvan tarafından servikal çıkığı kurban.

3. akciğer yalıtım için nicel Histomorphometric çözümleme-in yetişkin fareler

  1. Derin Xylazine (10 mg/kg vücut ağırlığı) ve ketamin (100 mg/kg vücut ağırlığı) mayi enjeksiyon hayvan ile anestezi (27 G iğne ve 1 cc şırınga). Enjeksiyon hacmi vücut ağırlığı başına 0.1 mL/10 g olmalıdır.
    Not: cerrahi tolerans durumunu ulaştıktan sonra hazırlık yaklaşık 5 dk ardından organ perfüzyon ve fiksasyon için 30 dk sürer.
  2. Hayvan cerrahi toleransı (negatif ayak çimdik-response) durumunu ulaştı, % 70 etanol hayvanla dezenfekte ve hayvan bir yastık üzerinde cerrahi bant ile düzeltmek.
  3. Kardiyak ponksiyon ve kanama tarafından hayvan kurban. Kısaca, karın deri ve künt makas kullanarak karın zarını medial bir kesi ile açın.
  4. Diyafram baş wards karaciğer bulun ve karaciğer diyaframdan dikkatlice ayırın.
  5. Küçük bir insizyon attım künt makas kullanarak diyafram olun ve punctate 20 G iğne ile kalbin sol ventrikül 2 mL şırınga bağlı. Yavaş yavaş hayvan exsanguinate.
    Not: Yavaş ve dikkatli kan kaybı rahatsız edilmeden kan akımı inhibe negatif basınç nedeniyle çöküyor ventrikül önlemek önemlidir.
  6. Akciğer Toraks hafifçe eğimli, künt makas kullanarak göğüs kafesi tüm uzunluğu boyunca bir parasternal kesi aracılığıyla açarak incelemek.
  7. Daha sonra göğüs kafesi plevral boşluğu (şekil 3 c) ortaya çıkarmak için kaldırın. Kalp ve akciğer görmek için timus kaldırın.
    Not: İsteğe bağlı enjeksiyon perfüzyon akciğer damar sistemi ve daha sonra bir sabitleştirici çözüm [örneğin, %4 (kütle/hacim) paraformaldehyde (PFA)] ile buz gibi PBS ile ardından sağ ventrikül mümkündür. Alveoler septae rüptürü ve olumsuz etkileyen bu yöntemi kullanarak akciğer yapısı için riski olduğunu unutmayın.
  8. Akciğer ilk tarafından dikkatle incelemek kalp kaldırma.
  9. Daha sonra bir 4-0 örgülü cerrahi sütür trakea ve künt forseps kullanarak yemek borusu arasında geçmektedir.
  10. Daha sonra dikkatlice gırtlak trakeal kıkırdak arasındaki yakın Trakea deşmek, intravenöz bir kanül (26 G) ile entübasyon ve akciğer basınç fiksasyon 20 cm H2O bir sabit basınçta tarafından açıldığı sabitleştirici Ajan [örneğin, %4 (kitle kullanarak İngiltere'de yılın /Volume)].
  11. İngiltere'de yılın fiksasyon için oda sıcaklığında 30 dk için sabitleştirici bırakın. Daha sonra nefes borusu ligate ve kanül kaldırın. Daha sonra akciğer dikkatle doku zarar vermeden tüketim ve gecede sabitleştirici Ajan 4 ° C'de depolayın.
    Not: Alternatif olarak, telefon santralleri/ETS göre fikir birliği kağıt % 2.5 GA OsO4 tamponlu, urasil çözüm için uygun doku istikrar kullanılır. Daha fazla doku hazırlık için bkz: fikir birliği kağıt tarafından Hsia vd. 14

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Mayi glikoz tolerans testi (ipGTT) (şekil 4) temsilcisi sonuçlarını, Hematoksilen Eozin gösteren akciğer fonksiyon testi (şekil 5) ve temsilcisi görüntüleri akciğer (şekil 6) lekeli.

İpGTT farelerde obez (mavi) yüksek yağlı diyet (HFD) 7 hafta sonra gerçekleştirildi. Standart diyet beslenen farelerin denetimleri (siyah) görev yaptı. Obez farelerin artan serum glikoz düzeyleri 15 ve 30 dk sonra mayi glikoz enjeksiyon, gösterdi gösteren hücresel glikoz alımı (şekil 4) Engelli.

Obezite etkisi akciğer fonksiyonları üzerine incelemek için invaziv Akciğer işlev analiz farelerde obez (mavi) yüksek yağlı diyet (HFD) 7 hafta sonra gerçekleştirildi. Obez farelerin kontrol fareler (siyah) (şekil 5) göre havayolu direnci ilâ 1.5-fold bir artış gösterdi.

Akciğer parankimi üzerinde Fiksajlar boğaza korumak sırasında basınç tespit etkisini görmek için Hematoksilen ve akciğer bölümleri lekeli Eozin temsilcisi görüntülerini (şekil 6) gösterilir. Çok az basınç çok fazla baskı sonuçları tahribe alveoler septae (C) ile aşırı şişirilmiş amfizem gibi alanlarda ise birden fazla un şişirilmiş alanları, kalın alveoler septae ve çokgen şeklinde alveoller(a)yol açar. Uygun basınç uygulanması sırasında akciğer fiksasyon tamamen şişirilmiş bir akciğer yuvarlak şekilli alveoller (B) ile yol açar.

Figure 1
Şekil 1: invaziv akciğer fonksiyon şematik gösterim. (A-C) Trakeotomi adımlardan. (D) hayvan Pletismograf yüz tabak için bağlantı. (E) donanım kurulumu invaziv Akciğer işlev için. Veri toplama (F) ekran görüntüsü. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2: bronş hyperreagibility değerlendirmek için veri toplama düzeninin. Veri toplama içerir 30'bir ilk calıştıkları nokta (5 dk), s madde nebulization, yanıt faz 3 dk ve kurtarma faz önceden nebulization bir sonraki madde konsantrasyonu 3 dak. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3: hazırlık adımları şematik gösterimi. (A-D) Trakeotomi adımlardan. (A) cilt kesi. Göğüs boşluğuna (B) kalbin. (C) görünümü göğüs kafesi çıkarıldıktan sonra. (D) görünümü kalp çıkarıldıktan sonra. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4: temsilcisi mayi glikoz tolerans testi (ipGTT). C57Bl/6N fareler 6-8 hafta boyunca yüksek yağlı diyet beslenen edildi; Denetim fare bir standart diyet aldı. n = 3; ± SEM demek; istatistiksel analizleri gerçekleştirilen iki yönlü ANOVA testi ve Bonferroni posttest idi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5: temsilcisi akciğer fonksiyon testi C57Bl/6N fareler 6-8 hafta boyunca yüksek yağlı diyet beslenen edildi; Denetim fare standart diyet aldı. n = 3; ± SEM demek; istatistiksel analizleri gerçekleştirilen iki yönlü ANOVA testi ve Bonferroni posttest idi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 6
Şekil 6: temsilcisi görüntüleri Hematoksilen ve Eozin gösteren lekeli akciğerler. Üç farklı sınıflarda boğaza enflasyon:(a)çok az basınç, (B) uygun basınç ve (çok fazla basınçC). UIA; daraltılmış alan, OIA; şişirilmiş alan üzerinde; Görüntüleri altında 20 X büyütme alındı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Vantilatör ayarları Spalte1
Max. Strok hacmi 0.25ml
Max. ağız basınç 30cmH2O
Derin enflasyon max. birim 0.5 ml
Derin enflasyon max. basınç 30cmH2O
Oranı dakika başına 160 nefes

Tablo 1: vantilatör ayarları yetişkin fareler için. Daha küçük hayvanlar için havalandırma parametrelerinin ayarlanması gerekir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu rapor üç iletişim kuralları için Obezite glikoz metabolizması ve pulmoner sonuçları üzerinde etkisini analiz etmek üç farklı yöntem sunar. İlk olarak, glikoz tolerans testi hücre içi glikoz alımı analiz etmek için bir fırsat sunuyor ve insülin direnci göstergesi olabilir. İkinci olarak, tüm vücut pletismografisi Akciğer işlev ölçmek için bir teknik ve böylece yeni tedavilerin etkinliğini test etmek yararlıdır. Üçüncü olarak, bir standart fiksasyon protokol, obezite yapısal değişiklikler üzerinde etkisini değerlendirmek için nicel xarakteristikaları analizi gereklidir.

Diyet kaynaklı obezite hayvan araştırma

Mevcut yöntemler ve gelecekteki uygulamalar açısından önemi: neden obezite, insan yeme alışkanlıklarını taklit etmek için diyet kaynaklı obezite (DIO) modelleri yaygın kemirgen kullanılır. Metabolik hastalık taklit genetiği değiştirilmiş fare kullanımı ile karşılaştırıldığında, DIO modelleri analiz etyoloji, patoloji ve gelecekteki tedavi seçenekleri etkinleştirin. Heydemann ve ark., son adli diyabet araştırma16farklı fare yüksek yağlı diyet modelleri genel bir bakış sağlar. Besin bileşenleri belirli değişiklikler etki mikro makro besin, gelecek çalışmalar olasılığı obezite moleküler mekanizmaları ve böylece akciğer yapısı ve fonksiyonu sağlar.

Değişiklikler ve sorun giderme: Obezite diyet besin16, olan, buna karşılık, son yıllarda, örneğin, diyetler çeşitli gelişmesine yol açtı bilgi kompozisyon farklı değişikliklerden bağlı olmak çeşitli raporları göster diyetler yağ veya karbonhidrat içeriği veya her iki diyetler, sözde Batı diyet16olan bir arada yüksek. Sonunda, araştırma soru ve çalışma amacı bir çalışma için diyet seçimi bağlıdır. Bu önemli faktörleri kontrol edildikten yanı sıra uygun kontrolü diyet seçimi son derece önemlidir; Aksi takdirde, sonuçların yorumlanması sınırlı olacaktır. Yine de, fenotip sadece diyet türü tarafından neden değildir aynı zamanda beslenme süresi, cinsiyet ve fare bir sonucu17süzün.

Teknik sınırlamaları: çeşitli besin diyet bileşimi, hayvan ve arka plan zorlanma yanıt sonuçları ve obezite indüksiyon tarafından gözlenen fenotip için hesap. Örneğin, bu kanıtlanmıştır, BALB/C fare karaciğer yağlanma C57Bl/6 fareler18kıyasla daha duyarlı. Küçük genetik farklılıklar, örneğin, genetik sürüklenme (C57Bl/6N karşı C57Bl/6J), nedeniyle obezite19duyarlılık da etkileyebilir. Bu farklı genetik arka plan suşları ile genetik fareler bile zorlanma ve fareler alındığı satıcının sonuçları etkileyebilir beri çalışan teknik sınırlamaları vurgular.

Protokol içindeki kritik adımlar: için güvenilir, tekrarlanabilir ve kanıtlanmış sonuçları arasında deneysel ve kontrol grubu, tercihen littermates denetim oluşturmak için kullanılması gereken ve deneysel fareler, çevresel faktörler ve stres-meli var olmak kaçınılması, ve kontrol fareler deneysel fareler12ile paralel olarak çalışılabilir.

Mayi glukoz tolerans testleri (ipGTT)

Mevcut yöntemler ve gelecekteki uygulamalar açısından önemi: DIO fare metabolizma üzerindeki etkisini belirlemek için farklı tarama testleri adlı biri yok. Fare metabolik fenotipleme Merkezi (MMPC) Konsorsiyumu farelerde metabolik fenotipleri değerlendirmek için standart yöntemler evlenme kuruldu ve açıklayan ve glikoz metabolik testleri gerçekleştirmek için standart işletim yordamlar yayınladı Fareler12homeostazı. Bir GTT ne kadar iyi vücudun hücreleri sırayla insülin salgılanması ve insülin etkisi göstergesidir şeker belirli bir miktarda sindirerek sonra uptake glikoz için edebiliyoruz ölçmek için küresel bir yaklaşımdır. Serum insülin düzeyleri farklılıkları kez değiştirilmiş glikoz toleransını hesap. Bu nedenle, GTT diyabet ve obezite fare modelleri tanımlamak için en çok kullanılan fizyolojik testler biri haline gelmiştir. İpGTT hızlı ve kolay bir yaklaşım olduğu için bu gelecek çalışmalarda standart bir yöntem olarak diyet ve/veya tedavi metabolizmasına etkisi analiz etmek için kullanılabilir.

Değişiklikler ve sorun giderme: GTT düzenli olarak kan şekeri düzeyleri fareler20eşitlemek için bir gecede hızlı takip yapılan. Beri açlık dönemi süresince incelenen parametrelere güçlü etkisi ve bu nedenle karşılaştırma ve sonuçları, yorumlanması için büyük önem açlık dönemi yaş için adapte olmalı ve vücut ağırlığına farelerin. Fareler gece hayvanlardır ve toplam günlük gıda alımı üçte iki gecede tüketilen dikkate alarak, gecede oruç bir Katabolik durumu kışkırtır. Böylece, inisiyasyon süresi noktası ve oruç süresi sonuçlarına son derece alakalı bir etkiye sahip ve böylece bu parametreler standart12olmalıdır. Ayrıca, uzun süreli açlık karaciğer glikojen depoları tüketir ve bu nedenle temel kan glikoz değişkenliği azaltır. Sonuç olarak, glikoz insülin uyarılmış kullanımının farelerde sonra Gelişmiş beri dönemleri21, açlık süresi insülin eylem değerlendirmek için tavsiye edilir bir 5-6 saat oruç uzun süreli; Oysa, gecede açlık glikoz kullanımı12,20,22test etmek yeterlidir. Normalde yönetilen yolu ile ı.p. enjeksiyon glikoz olduğunu ve glikoz doz vücut ağırlığı (genellikle 1 ya da 2 g/kg vücut ağırlığı)20,22' ye ayarlanır. DIO modellerinde, vücut ağırlığı, esas olarak bir daha yüksek yağ kitlesi nedeniyle artar; glikoz alımı, ancak, ağırlıklı olarak kas, beyin ve karaciğer oluşur. Bu doku miktarı genellikle DIO tarafından değiştirilmez beri obez farelerin glikoz hangi sırayla verileri yorumlayabilmek etkiler ve yanlış teşhis glikoz intoleransı22 kurşun yalın farelere göre orantısız yüksek miktarda almak . Bu nedenle, açlık dönemleri standart olacak gerek ve vücut kompozisyonu GTT sonuçları23yorumlanması sırasında dikkate alınması gerekiyor. Bu nedenle, bilgisayarlı tomografi (CT) veya manyetik rezonans imaging(MRI) taramaları tabidir. Örneğin, ( Tablo malzemelerigörmek) el tam kan glikoz monitörler tarafından gerçekleştirilen glikoz ölçümlere mevcuttur ve bu monitörler plazma glikoz Analizörleri daha yaygın olarak kullanılır. Küçük kan nedeniyle birimler gerekli - genellikle 5 µL ya daha az - daha plazma Analizörleri daha pratik vardır.

Teknik sınırlamaları: oruç fare oruç süresi olan bağımlılığını sergi ve önemli bir kayıp vücut ağırlığı, vücut ısısı, kan hacmi ve kalp hızı yanı sıra serbest yağ asidi düzeyleri ve keton organları gibi serum parametreleri değişiklikleri göster 24. bu metabolik stres hayvan tesislerinde farelerin konut sıcaklık yaklaşık 23 ° C Standart ve bu nedenle 30 ° C25onların termo-nötr sıcaklık altında Aslında tarafından tetiklenir. Subthermo-tarafsız sıcaklıklarda uzun süreli açlık uyuşukluk, metabolizma hızı26,27bir azalma ile karakterize neden olabilir.

Protokol içindeki kritik adımlar: deneysel arasında güvenilir sonuçlar için yukarıda da belirtildiği ve kontrol grubu, littermates tercihen kullanılması gereken çalışma ve açlık dönemleri sırasında ve zaman Puan standart olacak gerekir.

Akciğer fonksiyon analiz

Bu protokol için Pletismograf doğrudan solunum ve solunum yolları girip çıkan akar sürüş basınç değişiklikleri ölçer. Akar Pletismograf duvarında bulunan bir pneumotachograph tarafından ölçülür. Direnç göğüs duvarından dışlamak için hava yolu basıncı (ağız basınç) ve transpulmonary (özofagus tüp) basınç açılış ölçülür ve havayolu direnci ve dinamik uyum hesaplanır. Dinamik uyum minimum ve maksimum akciğer hacmi fark aracılığıyla akış bölünmüş hesaplanan üzerinden gerçekleştirilir.

Önemi ile ilgili mevcut yöntemler ve gelecekteki uygulamalar: pletismografisi mekanik özellikleri akciğer ve olabilir, bu nedenle analiz etmek, gelecekteki çalışmalarda akciğer patoloji ve tedavi seçenekleri analiz için kullanılan standart bir uygulamadır. Grupları ve çalışmalar karşılaştırmak için standart bir yaklaşım vazgeçilmezdir.

Değişiklikler ve sorun giderme: genel olarak, bu teknik kontrolsüz ve ölçülü tüm vücut pletismografisi sınıflandırılabilir. Kontrolsüz yöntemleri gelişmiş Duraklat (Penh) belirlemek ve ölçülü, invaziv yöntemler doğrudan basınç, akış veya birimin tedbir iken normal solunum kalıpları, analizini etkinleştirmek. Akciğer mekanik özellikleri direnç ve elastanlı tarafından belirlenir; direnç olarak akışını basınç oranı hesaplanır iken, elastanlı cilt28basınç oranını yansıtır. Buna ek olarak, sınırsız tüm vücut pletismografisi sadece Pletismograf içinde basınç ölçüm ve bu nedenle direnç ve elastanlı hesaplanması mümkün değildir. 2007'de, Lundblad ve ark. belirtilen Penh havayolu direnci ölçmek için doğru parametre değil, ama nefes desen29nonspesifik bir yansımasıdır temsil eder. Böylece, için uygun tahmin akciğer mekaniğinin invaziv pletismografisi vazgeçilmez29,30,31' dir.

Yaş ve fareler boyutunu solunum parametreleri bağlıdır beri havalandırma parametrelerinin ayarlanması gerekir. Örneğin, gelgit hacmi vücut ağırlığı için ilgili ve 10 µL/g vücut ağırlığı ile dakikada 120-250 nefes nefes sıklığı olarak ayarlanması gerekir. Bu parametreler ayarlama, araştırmacı ortalama tidal hacim inversely için solunum frekansı32ile ilgili dikkate almalısınız. Spontan solunum basıncı, akış ve hacim etkiler beri anestezi derinliği izlenecek ve sürekli uyması gereken havalandırma eğrileri vardır. Ancak, anestezi kendisi Akciğer işlev doğrudan olumsuz etkileyebilir. Örneğin, Propofol ve ketamin kısmen bağlı hava yolu daralma tiyopental33' e göre karşı koruma. Ayrıca, klinik çalışmalar ketamin antikolinerjik bir etkiye sahiptir ve şiddetli astım34potansiyel bir bronchodilator olarak kullanılan göstermiştir. İnhalational anestezi, ağrı tedavisi ile birlikte isoflurane gibi enjeksiyon anestezi kontrol edilebilir bir alternatif olarak kabul edilmektedir; Ancak, hava yolu tahriş uçucu anestezi sonra bildirilir ve bu nedenle bir alternatif35inhalasyon anestezi hariç tutar.

Teknik sınırlamaları: akciğer mekanik özelliği ölçmenin ölçülü invaziv yöntem gerekli trakeotomi nedeniyle, son bir yordam ve böylece çalışma hastalığı araştırmak için seçeneği olmadan bir tek-noktaya analiz için sınırlar ilerleme. İnvasiveness düzeyini azaltmak için bilinçli hayvanlarda transfer empedans ölçümü, böylece uzunlamasına çalışmalar sağlayan gerçekleştirilebilir. Ancak, ne zaman sigara tracheotomized hayvanlarda solunum mekanik ölçme, burun dayanıklılığını toplam solunum direnci için katkıda bulunur ve böylece ölçümleri methacholine provokasyon13den sonra olmak zordur.

Protokol içindeki kritik adımlar: burada invaziv akciğer fonksiyon tek bir yöntemi göstermektedir. Ondan beri birkaç kurulan invaziv Akciğer işlev yöntem var, standardizasyon çalışmaları ve yönteminin ayrıntılı tanımı içinde kullanılan, gruplar, ve yayınlarda anestezik bir rejim çalışmalar karşılaştırmak gereklidir.

Akciğer eksizyon histomorphometric analiz için

Mevcut yöntemler ve gelecekteki uygulamalar açısından önemi: nicel histomorphometric analiz obezite invaziv tarafından elde edilen sonuçlar yorumlamak için akciğer yapısı (bronşlar ve alveoller), üzerinde etkisini araştırmak için kullanılan pletismografisi ve olası tedavi seçenekleri pulmoner sonuç üzerinde çalışmaya. Histolojik Değerlendirmeler verilerden sabitleştirici ajanlar ve kullanılan fiksasyon yordamı bağlı olarak değişebilir. Obezite de ekstraselüler matriks ve hücresel kompozisyon, alveoler ve bronş yapısı üzerinde bir etkisi kanıtlanmıştır beri gelecek çalışmalar araştırma soruda temel alan uygun bir teknik belirlemek gereklidir. Tarafsız nicel morfometri için doku fiksasyon işleme Amerikan Toraks Derneği (ATS) standartlarına göre gerçekleştirilmesi gereken / Avrupa Solunum Derneği (ERS) akciğer kantitatif değerlendirilmesi için yapı14 .

Değişiklikler ve sorun giderme: 2010 yılında Hsia vd. ATS/ERS ayarını standartlar akciğer yalıtım ve fiksasyon önce dikkate alınması gereken akciğer yapısının kantitatif değerlendirmesi için resmi bir açıklama sundu. 14. boğaza korumak Fiksajlar, in situ fiksasyon, sabit hacimli fiksasyon veya vakum enflasyon Akciğer doku36şişirmek için gerçekleştirilebilir. Enflasyon, ve böylece hava sahasını genişleme, fiksasyon yordamlar ve fiksasyon sırasında uygulanan basınç nitelikte bağımlı. Yüksek basınç, örneğin, alveoler duvar kopmalara neden ve böylece sonuçları etkiler. Benzer şekilde havalandırma parametreleri, yaş, boyut ve fenotip farelerin ideal fiksasyon parametreleri bağlıdır. Fiksasyon kimyasal maddeler ve/veya dondurma da dahil olmak üzere kimyasal veya fiziksel yollarla elde edilebilir. Boğaza korumak uygun Fiksajlar, doku enflasyon sırasında nefes, in vivo koşullarda, yansıtan taklit eder ve bu nedenle yaygın olarak kullanılan37. 20-25 cm akciğerin en yüksek nokta yukarıda hızlı ve düzgün penetrasyon14izin vermek için geniş ve kısa boru kullanarak yeterli basınç için önerilir. Bir büyük fiksasyon yozlaşma süreci engellemek ve hücre ve doku bir "yaşam gibi devlet", akciğer parankimi mimari bütünlüğünü koruyarak korumak için hedefidir. Buna ek olarak, doku onun reaktivite antikorlar, lekeleri ve nükleik asit probları korumanız gerekir. Normal otoliz etkisi, yanı sıra doku işleme, infiltrasyon sıcak balmumu ile dahil advers etkiler dilimleme ve mum eritme, var olmak önlemek. Seçtiğiniz bir sabitleştirici yanı sıra daha fazla doku, gömme, örneğin üzerinden işlem doku büzülme, şişme ve çeşitli bileşenleri sertleştirme neden ve artan autofluorescence38gibi yapılar yol. Örneğin, % 10 fiksasyonu formalin arabelleğe alınmış ve daha fazla işlem büzülme, % 20 - % 30 başlangıç hacmi39göre neden olabilir. Bu nedenle, Hsia vd. ATS/ERS tavsiye kullanımı % 2.5, onların 2010 fikir birliği gazetede Osmiyum tetroxide ve doku büzülme önlemek için uranyl asetat ile oxazolidin arabelleğe alınmış. Akciğer hacmi, İç Mimarlık, doku ince yapısı ve hücre yapısı bu sabitleştirici reaktif14hava yolu korumak sonra korunmuş. Denatürasyon proteinler ve hibrid oluşumu doku fiksasyonu önemli olan iki önemli mekanizmalar vardır. Dehydrating bileşikleri veya Çöktürücüler alkoller veya aseton, gibi denatürasyon hidrofobik bağlamaları istikrarsızlaştırıcı tarafından Tersiyer protein yapısı değişimler sonucu proteinlerin neden. Sigara-koagulant sabitleme ajanlar paraformaldehyde veya oxazolidin gibi kimyasal olarak proteinler ile tepki ve form arası moleküler ve intra moleküler çapraz bağlantılar. Birkaç Hematoksilen gibi prosedürler boyama ve Eozin boyama, bağımlı yana arası moleküler etkileşimleri, sonuçları boyama sabitleştirici Ajan bağlı olarak zayıf olabilir. Antijen-alma yöntemleri immünhistokimya fiksasyon tepkileri bazıları geri alınamaz, göstermiştir özellikle formaldehit40.

Teknik sınırlamaları: alveoler yüzey astarı Fiksajlar, yorumlanması, Örneğin, alveoler mikro mimarisi, balgam birikimi boğaza korumak tarafından kaldırılır veya inflamatuar hücre göç manipüle sonra 41 , 42 , 43.

Protokol içindeki kritik adımlar: İşte % 4'lük boğaza korumak göstermektedir obezite etkisi akciğer sonuçlar üzerine görselleştirmek için İngiltere'de yılın geniş bir yaklaşım olarak. Yukarıda belirtildiği gibi protokol ATS/ERS öneriler14göre araştırma soru bağlı olarak değiştirilmesi gerekir.

Daha önce belirtildiği parametreleri ek olarak, stres araştırma sonuçlarını etkileyen önemli bir faktör olduğunu. Bu nedenle, her iki fare eğitim ve bilim adamı vazgeçilmezdir. Fareler frenleyici için adapte olmalı ve sessiz koşulları44altında deneysel alanına aktarılmalıdır. Stres metabolizma, örneğin sonucu olarak stres hormonu sürümü etkiler, yayımlanan glikoz düzeyleri artmış, olarak algılanacak bir etkisi glikoz tolerans bozukluğu olan. Stres hormonu sürümü de duyarlılık anestezik ilaçlar, özellikle değiştirir, anestezikler doz artırılır ve cerrahi tolerans ulaşmak için zaman uzun süreli. Stres kendisi bronşiyal dilatasyon neden olabilir iken de belirtildiği gibi anestezikler artan miktarı bronchoconstriction, etkisi altına alabiliyor.

Özet olarak, bu makalede obezite ve metabolizma akciğer yapısı ve fonksiyonu farelerde etkisini değerlendirmek için üç yöntem sağlar. Tüm yöntemleri diğer hastalık modelleri ve kemirgen gibi türlerin, obezite genetik değişiklikler veya fare modelleri nedeniyle transfer edilebilir söz. Bu tekniklerin uygulanması ile belirli bir gen ablasyon DIO modellerinde yeni moleküler mekanizmaları tanımlamak veya tedavi/obezite kronik akciğer hastalıkları üzerinde olumsuz etkileri önlemek için yeni tedavi yaklaşımları test etmek için yararlı olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Deneyler Marga ve Walter koza-Stiftung, Kerpen, Almanya tarafından desteklenen edildi; 210-02-16 (MAAA), proje 210-03-15 (MAAA) proje ve Alman Araştırma Vakfı (DFG; AL1632-02; MAAA), Bonn, Almanya; Merkezi moleküler tıp Köln (CMMC; Üniversite Hastanesi Köln; Kariyer gelişme programı; MAAA), Köln servet (Tıp Fakültesi, Köln Üniversitesi; KD).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
GlucoMen LX A.Menarini diagnostics, Firneze, Italy 38969 blood glucose meter
GlucoMen LX Sensor A.Menarini diagnostics, Firneze, Italy 39765 Test stripes
Glucose 20% B. Braun, Melsung, Germany 2356746
FinePointe Software DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands 601-1831-002
FinePointe RC Single Site Mouse Table DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands 601-1831-001
FPRC Controller DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands 601-1075-001
FPRC Aerosol Block DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands 601-1106-001
Aerogen neb head-5.2-4um DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands 601-2306-001
Forceps FST, British Columbia, Canada 11065-07
Blunt scissors FST, British Columbia, Canada 14105-12
Micro scissors FST, British Columbia, Canada 15000-00
Perma-Hand 4-0 Ethicon, Puerto Rico, USA 736H Surgical suture
Roti-Histofix 4% Roth P087.1 4% Paraformaldehyd
Ketaset Zoetis, Berlin, Germany 10013389 Ketamine
Rompun 2% Bayer, Leverkusen, Germany 770081 Xylazine

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kelly, T., Yang, W., Chen, C. S., Reynolds, K., He, J. Global burden of obesity in 2005 and projections to 2030. Int J Obes (Lond). 32, 1431-1437 (2008).
  2. Freemantle, N., Holmes, J., Hockey, A., Kumar, S. How strong is the association between abdominal obesity and the incidence of type 2 diabetes? International journal of clinical practice. 62, 1391-1396 (2008).
  3. Wassink, A. M. J., et al. Waist circumference and metabolic risk factors have separate and additive effects on the risk of future Type 2 diabetes in patients with vascular diseases. A cohort study. Diabetic Medicine. 28, 932-940 (2011).
  4. Oktay, A. A., et al. The Interaction of Cardiorespiratory Fitness with Obesity and the Obesity Paradox in Cardiovascular Disease. Progress in cardiovascular diseases. , (2017).
  5. Azamar-Llamas, D., Hernandez-Molina, G., Ramos-Avalos, B., Furuzawa-Carballeda, J. Adipokine Contribution to the Pathogenesis of Osteoarthritis. Mediators Inflamm. 2017, 5468023 (2017).
  6. Koenig, S. M. Pulmonary complications of obesity. The American journal of the medical sciences. 321, 249-279 (2001).
  7. Stunkard, A. J. Current views on obesity. The American journal of medicine. 100, 230-236 (1996).
  8. Murugan, A. T., Sharma, G. Obesity and respiratory diseases. Chron Respir Dis. 5, 233-242 (2008).
  9. Zammit, C., Liddicoat, H., Moonsie, I., Makker, H. Obesity and respiratory diseases. International journal of general medicine. 3, 335-343 (2010).
  10. Ouchi, N., Parker, J. L., Lugus, J. J., Walsh, K. Adipokines in inflammation and metabolic disease. Nat Rev Immunol. 11, 85-97 (2011).
  11. McArdle, M. A., Finucane, O. M., Connaughton, R. M., McMorrow, A. M., Roche, H. M. Mechanisms of obesity-induced inflammation and insulin resistance: insights into the emerging role of nutritional strategies. Front Endocrinol (Lausanne). 4, 52 (2013).
  12. Ayala, J. E., et al. Standard operating procedures for describing and performing metabolic tests of glucose homeostasis in mice. Disease models & mechanisms. 3, 525-534 (2010).
  13. Bates, J. H., Irvin, C. G. Measuring lung function in mice: the phenotyping uncertainty principle. J Appl Physiol. 94 (1985), 1297-1306 (2003).
  14. Hsia, C. C., Hyde, D. M., Ochs, M., Weibel, E. R. An official research policy statement of the American Thoracic Society/European Respiratory Society: standards for quantitative assessment of lung structure. Am J Respir Crit Care Med. 181, 394-418 (2010).
  15. Hoogstraten-Miller, S. L., Brown, P. A. Techniques in aseptic rodent surgery. Curr Protoc Immunol. Chapter 1, Unit 1 12 11-11 12-14 (2008).
  16. Heydemann, A. An Overview of Murine High Fat Diet as a Model for Type 2 Diabetes Mellitus. Journal of diabetes research. 2016, 2902351 (2016).
  17. Asha, G. V., Raja Gopal Reddy, M., Mahesh, M., Vajreswari, A., Jeyakumar, S. M. Male mice are susceptible to high fat diet-induced hyperglycaemia and display increased circulatory retinol binding protein 4 (RBP4) levels and its expression in visceral adipose depots. Archives of physiology and biochemistry. 122, 19-26 (2016).
  18. Jovicic, N., et al. Differential Immunometabolic Phenotype in Th1 and Th2 Dominant Mouse Strains in Response to High-Fat Feeding. PLoS One. 10, e0134089 (2015).
  19. Fontaine, D. A., Davis, D. B. Attention to Background Strain Is Essential for Metabolic Research: C57BL/6 and the International Knockout Mouse Consortium. Diabetes. 65, 25-33 (2016).
  20. Muniyappa, R., Lee, S., Chen, H., Quon, M. J. Current approaches for assessing insulin sensitivity and resistance in vivo: advantages, limitations, and appropriate usage. Am J Physiol Endocrinol Metab. 294, E15-E26 (2008).
  21. Heijboer, A. C., et al. Sixteen hours of fasting differentially affects hepatic and muscle insulin sensitivity in mice. Journal of lipid research. 46, 582-588 (2005).
  22. Heikkinen, S., Argmann, C. A., Champy, M. F., Auwerx, J. Evaluation of glucose homeostasis. Current protocols in molecular biology. Chapter 29, Unit 29B.23 (2007).
  23. McGuinness, O. P., Ayala, J. E., Laughlin, M. R., Wasserman, D. H. NIH experiment in centralized mouse phenotyping: the Vanderbilt experience and recommendations for evaluating glucose homeostasis in the mouse. Am J Physiol Endocrinol Metab. 297, E849-E855 (2009).
  24. Ayala, J. E., Bracy, D. P., McGuinness, O. P., Wasserman, D. H. Considerations in the design of hyperinsulinemic-euglycemic clamps in the conscious mouse. Diabetes. 55, 390-397 (2006).
  25. Lodhi, I. J., Semenkovich, C. F. Why we should put clothes on mice. Cell Metab. 9, 111-112 (2009).
  26. Swoap, S. J., Gutilla, M. J., Liles, L. C., Smith, R. O., Weinshenker, D. The full expression of fasting-induced torpor requires beta 3-adrenergic receptor signaling. J Neurosci. 26, 241-245 (2006).
  27. Geiser, F. Metabolic rate and body temperature reduction during hibernation and daily torpor. Annu Rev Physiol. 66, 239-274 (2004).
  28. Mead, J. Mechanical properties of lungs. Physiological reviews. 41, 281-330 (1961).
  29. Lundblad, L. K., Irvin, C. G., Adler, A., Bates, J. H. A reevaluation of the validity of unrestrained plethysmography in mice. J Appl Physiol. 93, 1198-1207 (2002).
  30. Lundblad, L. K., et al. Penh is not a measure of airway resistance! Eur Respir J. 30, 805 (2007).
  31. Adler, A., Cieslewicz, G., Irvin, C. G. Unrestrained plethysmography is an unreliable measure of airway responsiveness in BALB/c and C57BL/6 mice. J Appl Physiol. 97, 286-292 (2004).
  32. Fairchild, G. A. Measurement of respiratory volume for virus retention studies in mice. Applied microbiology. 24, 812-818 (1972).
  33. Brown, R. H., Wagner, E. M. Mechanisms of bronchoprotection by anesthetic induction agents: propofol versus ketamine. Anesthesiology. 90, 822-828 (1999).
  34. Goyal, S., Agrawal, A. Ketamine in status asthmaticus: A review. Indian journal of critical care medicine: peer-reviewed, official publication of Indian Society of Critical Care Medicine. 17, 154-161 (2013).
  35. Doi, M., Ikeda, K. Airway irritation produced by volatile anaesthetics during brief inhalation: comparison of halothane, enflurane, isoflurane and sevoflurane. Canadian journal of anaesthesia = Journal canadien d'anesthesie. 40, 122-126 (1993).
  36. Braber, S., Verheijden, K. A., Henricks, P. A., Kraneveld, A. D., Folkerts, G. A comparison of fixation methods on lung morphology in a murine model of emphysema. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 299, L843-L851 (2010).
  37. Weibel, E. R., Limacher, W., Bachofen, H. Electron microscopy of rapidly frozen lungs: evaluation on the basis of standard criteria. Journal of applied physiology: respiratory, environmental and exercise physiology. 53, 516-527 (1982).
  38. Rolls, G. Process of Fixation and the Nature of Fixatives. , (2017).
  39. Winsor, L. Tissue processing. Laboratory histopathology. Woods, A., Ellis, R. , 4.2-1-4.2-39 (1994).
  40. Histochemistry, theoretical and applied. Pearse, A. , Churchill Livingstone. London. (1980).
  41. Weibel, E. R. Morphological basis of alveolar-capillary gas exchange. Physiological reviews. 53, 419-495 (1973).
  42. Bur, S., Bachofen, H., Gehr, P., Weibel, E. R. Lung fixation by airway instillation: effects on capillary hematocrit. Experimental lung research. 9, 57-66 (1985).
  43. Bachofen, H., Ammann, A., Wangensteen, D., Weibel, E. R. Perfusion fixation of lungs for structure-function analysis: credits and limitations. Journal of applied physiology: respiratory, environmental and exercise physiology. 53, 528-533 (1982).
  44. Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. Laboratory routines cause animal stress. Contemporary topics in laboratory animal science. 43, 42-51 (2004).

Tags

İmmünoloji ve enfeksiyon sayı: 133 glikoz tolerans testi akciğer işlev akciğer fiksasyon obezite havayolu direnci dinamik uyum kronik akciğer hastalığı
Mayi glikoz tolerans testi, akciğer işlev ölçümü ve akciğer fiksasyonu obezite ve pulmoner sonuçlar üzerine Engelli metabolizma etkisini incelemek için
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dinger, K., Mohr, J., Vohlen, C.,More

Dinger, K., Mohr, J., Vohlen, C., Hirani, D., Hucklenbruch-Rother, E., Ensenauer, R., Dötsch, J., Alejandre Alcazar, M. A. Intraperitoneal Glucose Tolerance Test, Measurement of Lung Function, and Fixation of the Lung to Study the Impact of Obesity and Impaired Metabolism on Pulmonary Outcomes. J. Vis. Exp. (133), e56685, doi:10.3791/56685 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter