مشبك ارتفاع السكر في الدم ومشبك سكر الدم في الفئران الواعية

Summary

يستخدم مشبك ارتفاع السكر في الدم لقياس إطلاق الأنسولين مع الحفاظ على تركيز أعلى من الجلوكوز في الدم. المشبك الخافض لسكر الدم هو لقياس إنتاج الجلوكوز الناجم عن الاستجابات المضادة للتنظيم. كلتا الطريقتين تستخدمان نفس الإجراء الجراحي. هنا ، نقدم تقنية المشبك لتقييم استقلاب الجلوكوز الجهازي.

Abstract

يحدث داء السكري (DM) بسبب عدم كفاية إفراز الأنسولين من خلايا β البنكرياس (النوع 1 DM) وحساسية الأنسولين في العضلات والكبد والأنسجة الدهنية (النوع 2 DM). يعالج حقن الأنسولين مرضى DM ولكنه يؤدي إلى نقص السكر في الدم كأثر جانبي. يتم إطلاق الكورتيزول والكاتيكولامينات لتنشيط إنتاج الجلوكوز من الكبد لاستعادة نقص السكر في الدم ، وتسمى الاستجابات التنظيمية المضادة (CRR). في أبحاث DM باستخدام نماذج القوارض ، يتم استخدام اختبارات تحمل الجلوكوز وحقن الجلوكوز 2-deoxy-glucose لقياس إطلاق الأنسولين و CRR ، على التوالي. ومع ذلك ، تتغير تركيزات الجلوكوز في الدم باستمرار أثناء التجارب ، مما يسبب صعوبات في تقييم صافي إفراز الأنسولين و CRR. توضح هذه المقالة طريقة يتم فيها الاحتفاظ بجلوكوز الدم عند 250 مجم / ديسيلتر أو 50 مجم / ديسيلتر في الفئران الواعية لمقارنة إفراز هرمونات الأنسولين و CRR ، على التوالي.

يتم زرع أنابيب البولي إيثيلين في الشريان السباتي للفئران والوريد الوداجي ، ويسمح للفئران بالتعافي من الجراحة. يتم توصيل أنبوب الوريد الوداجي بحقنة هاملتون بمضخة حقنة لتمكين ضخ الأنسولين أو الجلوكوز بمعدل ثابت ومتغير. أنبوب الشريان السباتي مخصص لجمع الدم. بالنسبة لمشبك ارتفاع السكر في الدم ، يتم غرس الجلوكوز بنسبة 30٪ في الوريد ، ويتم قياس مستويات الجلوكوز في الدم من الدم الشرياني كل 5 دقائق أو 10 دقائق. يتم زيادة معدل ضخ الجلوكوز بنسبة 30٪ حتى يصبح مستوى الجلوكوز في الدم 250 مجم / ديسيلتر. يتم جمع الدم لقياس تركيزات الأنسولين. بالنسبة لمشبك سكر الدم ، يتم حقن 10 mU / kg / min من الأنسولين مع 30٪ جلوكوز ، والذي يكون معدل ضخه متغيرا للحفاظ على 50 مجم / ديسيلتر من مستوى الجلوكوز في الدم. يتم جمع الدم لقياس الهرمونات المضادة للتنظيم عندما يصل كل من ضخ الجلوكوز والجلوكوز في الدم إلى حالة مستقرة. كل من المشابك ارتفاع السكر في الدم وسكر الدم لها نفس الإجراء الجراحي والإعدادات التجريبية. وبالتالي ، فإن هذه الطريقة مفيدة للباحثين في استقلاب الجلوكوز الجهازي.

Introduction

الجلوكوز هو مصدر مهم للطاقة للخلايا ، ويمكن أن يؤدي نقص الجلوكوز إلى مجموعة متنوعة من الأعراض والمضاعفات. في حالة انخفاض الجلوكوز (نقص السكر في الدم ، بشكل عام أقل من 70 مجم / ديسيلتر في مستوى الجلوكوز في الدم الصائم ، ولكن لا ينبغي تحديده بقيمة واحدة¹) ، تشمل الأعراض الأكثر شيوعا الضعف والارتباك والتعرق والصداع. يمكن أن يعطل أيضا وظيفة الدماغ ويزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية^{والوفيات 2}. على العكس من ذلك ، فإن ارتفاع السكر في الدم هو حالة طبية يتجاوز فيها تركيز الجلوكوز في البلازما المستويات الطبيعية (بشكل عام > 126 مجم / ديسيلتر في مستوى الجلوكوز في الدم الصائم³). يمكن أن يحدث هذ....

Protocol

تمت الموافقة على جميع الإجراءات من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام (IACUC) في جامعة كوماموتو.

ملاحظة: لتخفيف الألم ، تم إعطاء الإيبوبروفين في مياه الشرب (0.11 مجم / مل) لمدة 48 ساعة ، وتم إعطاء البوبرينورفين (0.05-0.1 مجم / كجم i.p.) قبل 30 دقيقة من الجراحة. تشمل الظروف المعقمة القفازات والأقنعة وأدوات التعقيم المعقمة بأكسيد الإيثيلين بين. تم إجراء الجراحة على وسادة تدفئة محددة عند 37 درجة مئوية ومغطاة بسجادة مختبر جديدة لكل. قبل الجراحة ، تم تنظيف المنطقة الجراحية بمحلول بيتادين والكحول. تم تعقيم جميع الأدوات الجراحية باستخدام الأوتوكلاف (لمدة لا تزيد عن عمليتين جراحيتين). قبل إجراء الشق ، تم فحص الفئران للتأكد من تخديرها بالكامل. تم ت....

النتائج

تم إجراء دراسة مشبك سكر الدم في ذكور الفئران C57BL / 6N (8 أسابيع من العمر ، أكثر من 25 جم من وزن الجسم) 3 ساعات صامت في بداية التجربة (الشكل 4A ، B). كان مستوى الجلوكوز في الدم الأولي 136 مجم / ديسيلتر (t = -15 دقيقة). إذا كان أقل من 90 ملغ / ديسيلتر ، فقد يكون ذلك إما لأن الجراحة لم تسر.......

Discussion

الطريقة الموضحة هنا هي طريقة بسيطة يمكن القيام بها باستخدام أطراف الماصة والمحاقن وغيرها من العناصر الموجودة في المختبرات العادية. على الرغم من أن الباحثين قد يحتاجون إلى شراء أنابيب ومضخات إضافية ، إلا أن المعدات باهظة الثمن ليست ضرورية. وبالتالي ، فإن بروتوكول القسطرة والمشبك هذا أسهل .......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Adhesive glue	Henkel AG & Co. KGaA	LOCTITE 454
ELISA kit (C-peptide)	Morinaga Institute of Bilogical Science Inc	M1304	Mouse C-peptide ELISA Kit
ELISA kit (insulin)	FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation	633-03411	LBIS Mouse Insulin ELISA Kit (U-type)
Handy glucose meter	Nipro Co.	11-777	Free Style Freedom Lite
Insulin (100U/ml)	Eli Lilly & Co.	428021014	Humulin R (100U/ml)
Mouse	Japan SLC Inc.	C57BL/6NCrSlc	C57BL
Suture	Natsume seisakusho	C-23S-560 No.2	Sterilized
Syringe Pump	Pump Systems Inc.	NE-1000
Synthetic suture	VÖMEL	HR-17
Tubing1	AS ONE Corporation	9-869-01	LABORAN(R) Silicone Tube
Tubing2	Fisher Scientific	427400	BD Intramedic PE Tubing
Tubing3	IGARASHI IKA KOGYO CO., LTD.	size5	Polyethylene tubing size5