Summary

Évaluation de la capacité de manipulation des lipides du corps entier chez la souris

Published: November 24, 2020
doi:

Summary

Cet article fournit trois tests faciles et accessibles pour évaluer le métabolisme des lipides chez la souris.

Abstract

L’évaluation du métabolisme des lipides est une pierre angulaire de l’évaluation de la fonction métabolique et est considérée comme essentielle pour les études in vivo sur le métabolisme. Les lipides sont une classe de nombreuses molécules différentes avec de nombreuses voies impliquées dans leur synthèse et leur métabolisme. Un point de départ pour évaluer l’hémostase lipidique pour la recherche sur la nutrition et l’obésité est nécessaire. Cet article décrit trois méthodes faciles et accessibles qui nécessitent peu d’expertise ou de pratique pour être maîtrisées, et qui peuvent être adaptées par la plupart des laboratoires pour dépister les anomalies du métabolisme des lipides chez la souris. Ces méthodes sont (1) la mesure de plusieurs molécules lipidiques sériques à jeun à l’aide de kits commerciaux (2) le dosage de la capacité de manipulation des lipides alimentaires par un test de tolérance intralipidique par voie orale, et (3) l’évaluation de la réponse à un composé pharmaceutique, CL 316,243, chez la souris. Ensemble, ces méthodes fourniront un aperçu de haut niveau de la capacité de manipulation des lipides chez la souris.

Introduction

Les glucides et les lipides sont deux substrats majeurs pour le métabolisme énergétique. Le métabolisme aberrant des lipides entraîne de nombreuses maladies humaines, y compris le diabète de type II, les maladies cardiovasculaires, les maladies du foie gras et les cancers. Les lipides alimentaires, principalement les triglycérides, sont absorbés par l’intestin dans le système lymphatique et pénètrent dans la circulation veineuse dans les chylomicrons près du cœur1. Les lipides sont transportés par des particules de lipoprotéines dans la circulation sanguine, où les fractions d’acides gras sont libérées par l’action de la lipoprotéine lipase au niveau des organes périphériques tels que les muscles et le tissu adipeux2. Les particules restantes riches en cholestérol restantes sont éliminées par le foie3. Les souris ont été largement utilisées en laboratoire comme modèle de recherche pour étudier le métabolisme des lipides. Avec des outils génétiques complets disponibles et un cycle de reproduction relativement court, ils constituent un modèle puissant pour étudier comment les lipides sont absorbés, synthétisés et métabolisés.

En raison de la complexité du métabolisme des lipides, des études lipidomiques sophistiquées ou des études de traceurs isotopiques sont généralement utilisées pour quantifier des collections d’espèces lipidiques ou des flux métaboliques et des destins liés aux lipides4,5. Cela crée un énorme défi pour les chercheurs sans équipement ou expertise spécialisés. Dans cet article, nous présentons trois tests qui peuvent servir de tests initiaux avant que des techniques techniquement difficiles ne soient utilisées. Ce sont des procédures non terminales pour les souris, et donc très utiles pour identifier les différences potentielles dans la capacité de manipulation des lipides et réduire les processus affectés.

Tout d’abord, la mesure des molécules lipidiques sériques à jeun peut aider à déterminer le profil lipidique global d’une souris. Les souris doivent être à jeun, car de nombreuses espèces lipidiques augmentent après les repas et l’ampleur de l’augmentation est fortement affectée par la composition du régime alimentaire. De nombreuses molécules lipidiques, y compris le cholestérol total, les triglycérides et les acides gras non estérifiés (NEFA), peuvent être mesurées à l’aide d’un kit commercial et d’un lecteur de plaques pouvant lire l’absorbance.

Deuxièmement, un test de tolérance aux intralipides par voie orale évalue la capacité de manipulation des lipides en tant qu’effet net de l’absorption et du métabolisme. Un intralipide administré par voie orale provoque un pic dans les taux de triglycérides circulants (1 à 2 heures), après quoi les taux sériques de triglycérides reviennent aux niveaux basaux (4 à 6 heures). Ce test offre des informations sur la façon dont une souris peut gérer les lipides exogènes. Le cœur, le foie et le tissu adipeux brun sont des consommateurs actifs de triglycérides, tandis que le tissu adipeux blanc le stocke comme réserve d’énergie. Les changements dans ces fonctions entraîneront des différences dans les résultats des tests.

Enfin, favoriser la lipolyse pour mobiliser les lipides stockés est considéré comme une stratégie possible pour perdre du poids. La voie de signalisation du récepteur β3-adrénergique dans le tissu adipeux joue un rôle important dans la lipolyse adipocytaire, et la génétique humaine a identifié un polymorphisme de perte de fonction Trp64Arg dans le récepteur β3-adrénergique corrélé à l’obésité6. CL 316,243, un agoniste spécifique et puissant des récepteurs β3-adrénergiques, stimule la lipolyse du tissu adipeux et la libération de glycérol. L’évaluation de la réponse d’une souris au CL 316 243 peut fournir des informations précieuses sur le développement, l’amélioration et la compréhension de l’efficacité du composé.

Collectivement, ces tests peuvent être utilisés comme un dépistage initial des changements dans l’état métabolique lipidique des souris. Ils sont choisis pour l’accessibilité des instruments et des réactifs. Avec les résultats dérivés de ces tests, les chercheurs peuvent se faire une idée globale de la capacité métabolique de leurs animaux et décider d’approches plus sophistiquées et ciblées.

Protocol

Les animaux sont logés dans des conditions normalisées selon des protocoles de soins et d’expérimentation approuvés par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux du Baylor College of Medicine (BCM). Les animaux sont nourris avec un régime alimentaire standard ou spécial, de l’eau ad libitum, et gardés avec un cycle jour/nuit de 12 heures. 1. Mesure des lipides sériques à jeun Transférer les souris dans une nouvelle cage après 17 heures et rapide…

Representative Results

Nous montrons avec trois extraits que chaque test offre des informations précieuses sur le métabolisme lipidique des souris. Pour les souris mâles C57BL/6J, confrontées à huit semaines d’alimentation riche en graisses (HFD) à partir de l’âge de huit semaines, les taux de cholestérol total étaient significativement élevés, tandis que les triglyycérides sériques et les NEFA ne l’étaient pas(tableau 1),ce qui suggère que les triglycérides et les NEFA dans le sang ne sont pas principale…

Discussion

Les trois tests décrits fonctionnent de manière robuste en laboratoire, avec quelques considérations critiques. Le jeûne nocturne est nécessaire pour déterminer les taux sériques de lipides à jeun et le test de tolérance intralipidique orale. Pour le test de tolérance intralipidique orale, il est essentiel de faire tourner le sang à température ambiante pour minimiser la formation d’une couche de graisse, en particulier aux points de temps de 1 et 2 heures; il est important de ne pas jeter cette couche de g…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail est soutenu par les National Institutes of Health (NIH), subvention R00-DK114498, et le Département de l’agriculture des États-Unis (USDA), subvention CRIS: 3092-51000-062 à Y. Z.

Materials

20% Intralipid Sigma Aldrich I141
BD Slip Tip Sterile Syringes 1ml Shaotong B07F1KRMYN
CL 316,243 Hydrate Sigma-Aldrich C5976
Curved Feeding Needles (18 Gauge) Kent Scientific FNC-18-2-2
Free Glycerol Reagent Sigma Aldrich F6428
Glycerol Standard Solution Sigma G7793
HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT A Fujifilm Wako Diagnostics 999-34691
HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT B Fujifilm Wako Diagnostics 991-34891
HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT A Fujifilm Wako Diagnostics 995-34791
HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT B Fujifilm Wako Diagnostics 993-35191
Ketamine Vedco 50989-161-06
Matrix Plus Chemistry Reference Kit Verichem 9500
Micro Centrifuge Tubes Fisher Scientific 14-222-168
Microhematrocrit Capillary Tube, Not Heparanized Fisher Scientific 22-362-574
NEFA STANDARD SOLUTION Fujifilm Wako Diagnostics 276-76491
Phosphate Buffered Saline Boston Bioproducts BM-220
Thermo Scientific Triglycerides Reagent Fisher Scientific TR22421
Total Cholesterol Reagents Thermo Scientifi TR13421
Xylazine Henry Schein 11695-4022-1

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Cite This Article
Huang, M., Mathew, N., Zhu, Y. Assessing Whole-Body Lipid-Handling Capacity in Mice. J. Vis. Exp. (165), e61927, doi:10.3791/61927 (2020).

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