الأيض الشرياني الوريدي لقياس تبادل الأيض في الجسم الحي في الأنسجة الدهنية البنية

Summary

في هذا البروتوكول ، يتم تحديد الطرق ذات الصلة بالأيض الشرياني الوريدي المحسن BAT باستخدام GC-MS في نموذج الماوس. تسمح هذه الطرق باكتساب رؤى قيمة في تبادل المستقلب بوساطة BAT على مستوى الكائن الحي.

Abstract

تلعب الأنسجة الدهنية البنية (BAT) دورا مهما في تنظيم التوازن الأيضي من خلال عملية فريدة لإنفاق الطاقة تعرف باسم توليد الحرارة غير المرتجف. لتحقيق ذلك، تستخدم BAT قائمة متنوعة من العناصر الغذائية المتداولة لدعم الطلب الأيضي المرتفع. بالإضافة إلى ذلك ، تفرز BAT العوامل النشطة بيولوجيا المشتقة من الأيض والتي يمكن أن تكون بمثابة وقود أيضي أو جزيئات إشارة ، مما يسهل الاتصال داخل الأنسجة بوساطة BAT و / أو الاتصال بين الأنسجة. هذا يشير إلى أن BAT تشارك بنشاط في تبادل الأيض النظامي ، وهي ميزة مثيرة للاهتمام بدأ استكشافها. هنا ، نقدم بروتوكولا ل BAT تحسين الأيض الشرياني الوريدي على مستوى الماوس الحي . يركز البروتوكول على الطرق ذات الصلة للتحفيز الحراري وتقنية أخذ عينات الدم الشرياني الوريدي باستخدام وريد سولزر ، الذي يستنزف بشكل انتقائي الدم الوريدي المشتق من BAT والدم الشرياني الجهازي. بعد ذلك ، يتم عرض بروتوكول الأيض القائم على كروماتوغرافيا الغاز باستخدام عينات الدم هذه. وينبغي أن يؤدي استخدام هذه التقنية إلى توسيع نطاق فهم تبادل الأيضات التي تنظمها أفضل التقنيات المتاحة على المستوى المشترك بين الأعضاء عن طريق قياس صافي امتصاص وإطلاق المستقلبات بواسطة أفضل التقنيات المتاحة.

Introduction

تمتلك الأنسجة الدهنية البنية (BAT) خاصية فريدة لإنفاق الطاقة تعرف باسم توليد الحرارة غير المرتعش (NST) ، والتي تتضمن كلا من البروتينات المعتمدة على فصل الميتوكوندريا 1 (UCP1) والآليات المستقلة عن UCP1^{1،2،3،4،5}. هذه الخصائص المميزة تورط BAT في تنظيم التمثيل الغذائي الجهازي والتسبب في أمراض التمثيل الغذائي ، بما في ذلك السمنة ومرض السكري من النوع 2 وأمراض القلب والأوعية الدموية ودنف السرطان^6،7،8....

Protocol

أجريت جميع التجارب بموافقة اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام بجامعة Sungkyunkwan (IACUC). تم إيواء الفئران في منشأة حيوانية معتمدة من IACUC تقع في غرفة نظيفة عند 22 درجة مئوية ورطوبة 45٪ ، بعد دورة ضوء / ظلام يومية مدتها 12 ساعة. تم الاحتفاظ بها في رفوف جيدة التهوية وكان لديهم إمكانية الوصول إلى نظام غذائي قياسي من تشاو (يتكون من 60٪ كربوهيدرات و 16٪ بروتين و 3٪ دهون). تم تغيير الفراش ومواد التعشيش على أساس أسبوعي. في هذه الدراسة ، تم استخدام ذكور الفئران C57BL / 6J الذين تتراوح أعمارهم بين 12 أسبوعا ووزنهم بين 25 جم و 30 جم. تم الحصول على هذه من مورد تجاري (انظر جدول المواد).

1. تعديل النشاط الأيضي للأنسجة الدهنية البن....

النتائج

يوضح الشكل 1 المخطط التجريبي لاستقلاب AV المحسن ل BAT. كما هو مذكور في قسم البروتوكول ، للحصول على الأنسجة الدهنية البنية المحفزة بشكل تفاضلي ، تخضع الفئران للتأقلم في درجة الحرارة باستخدام حاضنات القوارض أو تتلقى الإدارة الدوائية مثل ناهضات مستقبلات β الأدرينالية. بعد ذلك ،.......

Discussion

تتمثل إحدى الخطوات الحاسمة في فهم الإمكانات الأيضية لأفضل التقنيات المتاحة في توازن طاقة الجسم بالكامل في تحديد العناصر الغذائية التي يستهلكها ، وكيفية معالجتها الأيضية ، وما هي المستقلبات التي يتم إطلاقها في الدورة الدموية. يقدم هذا البروتوكول تقنية متخصصة لأخذ العينات الشريانية الور?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.5-20 µL Filter Tips	Axygen	AX.TF-20-R-S
1 mL Syringe with attached needle - 26 G 5/8"	BD Biosciences	309597
Agilent 5977B GC/MSD (mass selective detector)	Agilent	G7077B
Agilent 7693A Autosampler	Agilent	G4513A
Agilent 8890 GC System	Agilent	G3542A
Agilent J&W GC column (Capilary column) HP-5MS UI	Agilent	19091S-433UI
Agilent MassHunter Workstation software_MS Quantitative analysis(Quant-My-way)	Agilent	G3335-90240
C57BL/6J mouse	DBL	C57BL/6JBomTac
CentriVap -50 °C Cold Trap (with Stainless steel Lid)	LABCONCO	7811041
DL-Norvaline	Sigma-Aldrich	N7502-25G
Eppendorf centrifuge 5430R	Eppendorf	5428000210
Eppendorf Safe-Lock Tubes 1.5 mL	Eppendorf	30120086
Glass insert 250 μL	Agilent	5181-1270
Methanol (LC-MS grade)	Sigma-Aldrich	Q34966-1L
Methoxyamine hydrochloride	Sigma-Aldrich	226904-5G
Microvette 200 Serum, 200 µL, cap red, flat base	Sarstedt	20.1290.100
MTBSTFA	Sigma-Aldrich	394882-100ML
Pyridine(anhydrous, 99.8%)	Sigma-Aldrich	270970-100ML
Refrigerated CentriVap Complete Vaccum Concentrators	LABCONCO	7310041
Rodent diet	SAFE	SAFE R+40-10
Rodent incubator	Power scientific	RIT33SD
Ultra-Fine Pen Needles - 29 G 1/2"	BD Biosciences	328203
Vial Cap 9 mm	Agilent	5190-9067
Vial, ambr scrw wrtn 2 mL	Agilent	5190-9063
Vial, ambr scrw wrtn 2 mL+A2:C40	Axygen	PCR-02-C