Name: study of in vivo glucose metabolism in high-fat diet-fed mice using oral glucose tolerance test (ogtt) and insulin tolerance test (itt)
Uploaded: 2018-01-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test OGTT and Insulin Tolerance Test ITT at JoVE.com

이 연구는 비엔나의 도시 및 Österreichische 분야에 Laboratoriumsmedizin und Klinische Chemie 시장의 의료 과학 기금에 의해 지원 되었다.

여기에 설명 된 모든 메서드를 동물 관리 및 사용 위원회 비엔나의 의학 대학에 의해 승인 하 고 따라는 연맹의 유럽 실험실 동물 과학 협회 (FELASA)을 실시 되었습니다. 하시기 바랍니다이 프로토콜에서 설명 하는 모든 절차만 해야 참고 기관 및 정부 승인 후 뿐만 아니라 기술적으로 능숙 한 직원에 의해 수행.
1. HFD 먹인 쥐
참고: 음식 및 물 무료 12 h 명암 주기 모든 C57BL/6J 생쥐를 유지 합니다.
<ol><li>나이의 6 주, 장소 마우스, 비만 유발 하는 HFD (40-60% 지방 칼로리)에 8-12 주 동안 먹이 상체 제어 그룹 (LFD) 낮은-지방 다이어트를 하는 동안 (10% 지방 칼로리).</li>
	<li>주간 기준 생쥐의 몸 무게를 결정 합니다. 체중 곡선 HFD 먹이 그룹에서 더 높은 사면 두 그룹에서 유사한 패턴을 표시 합니다.</li>
</ol>2입니다. OGTT
참고: 경우 혈액 샘플링 시간 점 마다 15 분 OGTT 중 선택, 실험 수행 되어야 한다 병렬로 15 마우스의 최대 마우스 당 적어도 1 분 처리 시간을 위해.
<ol><li>OGTT 전날에 준비<ol>
<li>쥐 식용 수에 접근이 보장 하면서 신선한 침구와 빠른 그들 (14 h)를 테스트 하기 전에 하룻밤 새에 쥐를 전송 (예를 들어, 오후 6 시 시작 시간 오전 8시 다음날 아침에 대 한 음식을 제거). 그러나 참고: 금식 쥐 하룻밤은 표준 접근 짧은 빨리 (5-6 h)는 더 쥐 (자세한 내용 참조)에 대 한 생리.</li>
	</ol></li>
	<li>(하지만 실험 전에) 실험의 날 준비<ol>
<li>20% 포도 당 용액 10 mL를 준비 (분해 D-(+)-증류수에 포도 당). 참고: 동물에 관리 되는 모든 시 약 약리학 학년 될 필요가 및 살 균.</li>
		<li>5 µ L로 각 샘플링 시간 지점과 각 마우스에 대 한 하나의 잘 작성 하 여 플라즈마 컬렉션에 대 한 96 잘 접시를 준비 NaEDTA (0.5 M EDTA, pH 8.0에서 0.9 %NaCl, RT에 저장). 실험 하는 동안 얼음에이 접시를 저장. 참고: 자세한 검사 목록에 대 한 보충 그림 1 을 참조 하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>모든 쥐의 몸 무게를 측정 하 고 (예를 들어, 마우스 1 = 1 대시, 마우스 2 = 2 대시, 등) 쥐 쉽게 구별할 수 있도록 영구 표시와 함께 그들의 꼬리를 표시 합니다.</li>
	<li>혈당 측정 및 혈액 샘플링 (그림 2)<ol>
<li>신중 하 게 날카로운가 위를 ("변형 A" 그림2에서)를 사용 하 여 꼬리 끝의 1-2 m m 잘라. 항상 용 혈 또는 혈액 포도 당 결정에 대 한 새로운 혈액 샘플을 채취 하기 전에 조직 액으로 오염 방지 하려면 혈액의 첫 번째 드롭 다운을 닦아내십시오. glucometer와 함께 (= 시간 포인트 0) 기저 혈액 포도 당 수준 측정 하기 위한 작은 혈액 샘플 (~ 3 µ L)를 그립니다. 주의: 확인 하 고는 glucometer에 테스트 스트립의 충전 수를 조정 합니다. 참고: 대체 혈액 샘플링 방법으로 닉 마우스의 측면 꼬리 정 맥 날카로운 메스 칼 날 ("변형 B" 그림2에서). 측면 꼬리 정 맥 보통 여러 샘플에 대 한 꼬리의 기지에 쪽으로 이동 하는 꼬리 끝에서 꼬리의 길이 따라 약 1 / 3에 액세스 합니다. 현지 마 취 크림의 사용을 권장 합니다. 적어도 30에 대 한 부드러운 조직에 손가락 압력을 적용 하 여 혈액의 흐름을 중지 s 동물의 감 금 소에 반환 되기 전에.</li>
		<li>신선한 세관 (세관 수평 유지)를 사용 하 여 혈액 샘플 (약 30 µ L)를 수집 합니다. 모 세관 튜브 끝의 상단에 피 펫 팁으로 신중 하 게 공기 방울을 피하고 있는 동안 96 잘 접시의 우물에 수집 된 혈액을 추진 한 피 펫을 사용 하 여 모 세관 튜브를 비어 있습니다. 한 번에 하나씩 모든 마우스-이 절차를 반복 합니다. 참고: 혈액, 수집 또는 수집의 드롭 올바른 볼륨 (예를 들어, 30 µ L)으로 조정 하는 피 펫을 사용 하는 모 세관 튜브를 통해 혈액 컬렉션에 대 한 대안 혈액 파라핀 필름과 피펫으로에 꼬리에서 그것은 EDTA 솔루션으로. 엄격 하 게 하지 마십시오 혈액 또는 glucometer 테스트 스트립, 석유 젤리의 접촉을 그것 이후 포도 당 및 인슐린 측정에 영향을 미칠 수 있습니다. 주의:는 OGTT는 마우스에 대 한 매우 스트레스: 마른 쥐 잃을 수 있다 약 그들의 체중의 15%는 하룻밤 빠른 동안. 또한, 다른 시간 지점에서 혈액 샘플링 혈액의 상당한 손실에 지도 한다. 쉽게 혈액 샘플링, 신중 하 게 석유 젤리 mouse-tail 마사지 가능 하다. 참고: 기관 지침 설정된 기간 내 수집한 혈액의 허용 가능한 금액을 제한할 수 있습니다. 샘플링 볼륨 및 timepoints 허용 된 최대값을 초과 하지에 조정 되어야 한다. 쥐의 몸 무게 총 계산 하는 데 사용할 한다 혈액 철수 허용.</li>
	</ol></li>
	<li>몸 무게 (1 g 포도 당/kg 몸 무게, 3g/kg까지 증가 될 수이 있습니다)에 따라 포도 당 솔루션의 필요한 볼륨 계산 모든 마우스에 대 한 구강 관리를. 예를 들어 30 g의 몸 무게로 마우스 30 mg의 포도 당을 관리 하는 20% 포도 당 솔루션의 150 µ L를 해야 합니다. 참고: 마우스의 무게에 포도의 복용량을 기반 하는 표준 절차입니다. 신체 구성 데이터를 사용할 수 있는 경우 혈당의 복용량 OGTT를 계산 해야 하는 대에 따라는 엎드려 서 체 질량 (자세한 내용 참조).</li>
	<li>혈당 관리<ol>
<li>준비 everythingthat 사전에 전체 실험 기간 동안 필요 하다 (타이머, 실험 기록 시트, 포도 당 모니터와 스트립, 모세 혈관, 주사기, 포도 당 솔루션, 96 잘 접시, 메스, 계산기, 균형, 영구 마커, 벤치 서류는 팁와 장갑 플라스틱).</li>
		<li>포도 당 응용 프로그램에 대 한 단단히 아저씨에 의해 그것을 파악 하 여 마우스를 제 지. 제 지에서 왜곡에서 마우스를 방지 하 고 제대로 다시 머리를 기울이고 목 피부에 충분 한 견고를 적용 합니다. 또한 마우스 숨을 제대로 쉴 수 있는 확인 합니다. 참고: 포도 당 관리 시작 되 면 좋은 시간 관리 매우 중요 하다.</li>
		<li>조심 스럽게 먹이 바늘을 사용 하 여 위장에 직접 (단계 2.5 기준) 포도 당 솔루션을 관리할 수 있습니다. 조심 스럽게 직접 식도 쪽으로 입을 통해 먹이 바늘. 바늘을 삼 키는 마우스 허용: 바늘 전적으로 마우스의 낮은 식도/위장에 싱크. 다음에 포도 당 솔루션 (그림 3a) 주사.<ol>
<li>어떤 저항을 만났다 또는 동물 투쟁 즉시 바늘을 철회 하 고 위치를 변경할. 첫 번째 gavage 직후 타이머를 시작 하 고 1 분 간격으로 다른 모든 쥐에 포도 당을 관리. 참고: 그것은 핥 아 삼 키는, 먹이 바늘의 쉽게 삽입을 촉진 자극 마우스의 입에 한 방울 포도 당 솔루션의 먹이 바늘에서 직접 적용할 도움이 될 수 있습니다. 이 심각 하 게 동물을 다치게 수 있습니다으로 먹이 바늘을 삽입할 때에 압력을 적용 되지 않습니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>15 분 후에 glucometer와 혈액 포도 당 수준을 측정 하 고 또한 걸릴 각 마우스 (2.4 단계에서에서 설명한 세부)로 혈액 샘플 (~ 30 µ L) 동일한 순서 대로 그들은 주입 했다. 참고: 시간 관리는 매우 중요 하다; 최대한 gavage에 관해서는 동일한 시간 간격을 사용 하 여 밀접 하 게 따라 합니다. 결과 수정할 수 있습니다 스트레스를 줄이기 위해 가능한 및 전체 절차 동안 최소한으로 억제 하는 제한으로 자유롭게 이동 하는 쥐를 보자. 한 손으로 꼬리를 우유와 다른 혈액을 수집 합니다.</li>
	<li>예상된 결과 (예를 들어, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 및 180 분 포도 당 행정 후에)에 따라 선택한 시간 지점에서 2.7 단계를 반복 합니다. 선택한 시간 포인트 120 분 보다 더 긴 경우에, 쥐 식 수에 액세스할 확인 합니다. 생쥐는 항상 식 수에 대 한 액세스를 확인 하십시오. 실험으로 완료 되 면 자신의 집 새 음식 및 물에 쥐를 반환 합니다. 주의:는 OGTT는 쥐에 대 한 매우 소진. 따라서는 ITT 같은 다음 대사 시험을 수행 하기 전에 적어도 일주일 기다려.</li>
	<li>실험 후 원심 g, 30 분, 4 ° C x 2500에서 혈액 샘플 분석까지-20 ° C에서 접시의 우물을 저장 하는 상쾌한 (플라즈마)를 전송 합니다.<ol>
<li>존재 하는 경우 샘플의 혈을 기록 (섹션 3 참조).</li>
	</ol></li>
	<li>상용 ELISA를 사용 하 여 플라스마 인슐린 레벨 키트 ( 테이블의 자료를 참조) 결정의 키트 제조 업체의 지침에 따라. 참고: 금식 상태 물론 조사 생쥐의 신진 대사에이 분석 하는 동안 문제가 발생할 수 있습니다: 하룻밤 금식 인슐린 레벨 (0 번 포인트)은 매우 낮은 하 고 그러므로 검출 한계에 가까운. 이 문제를 방지 하려면 권장된 플라즈마 볼륨의 수량을 두 번 하 고 따라 ELISA 분석 실험의 결과 이등분 합니다. 다른 한편으로, 마우스 HFD 먹인 쥐에 (서) 특히 OGTT, 동안 인슐린 피크에 도달 하면, 인슐린 수치가 검출 한계를 초과할 수 있습니다: 샘플 희석 (예를 들어, 10 0.9 %NaCl) ELISA 분석 결과 반복 하 고. 플라즈마 샘플에 혈 판독 값의 감소의 결과로 인슐린의 저하로 이어질 수 있습니다. 저하는 시간, 온도, 샘플에서 헤모글로빈 농도에 따라 다릅니다. 감기 또는 인슐린 저하를 줄이기 위해 얼음에 항상 hemolyzed 샘플을 유지.</li>
</ol>3입니다. ITT
참고: OGTT (쥐, 혈액, glucometer, 및 석유 젤리 사용의 처리)에 대 한 설명 같은 예방 조치는 ITT 수행할 때 적용 될도 있다. 예를 들어 모든 주사 한다 실시 15 분 이내 1 분 간격으로 15 마우스 동시에 테스트 하는 경우. ITT, 모 세관 튜브와 혈액 샘플의 후속 컬렉션 선택 사항입니다.
<ol><li>실험 전에 준비<ol>
<li>빨리 쥐 쥐 식용 수에 접근이 보장 하면서 인슐린 주입 하기 전에 적어도 2 시간에 대 한 (예를 들어, 오전 8 시 음식 제거, 마우스 테스트 후 2-5 h).</li>
		<li>0.9%에서 인슐린 1:1,000 희석 NaCl (재고: 100 U/mL 인슐린; 작업 농도 0.1 U/mL) 20% 포도 당을 준비 하 고 (D-(+)-포도 당 솔루션에 녹아 증류수) 쥐 될 혈당 관리를. 참고: 그렇지 않으면 하룻밤 사이에 발생할 수 있습니다는 저 혈당을 피하기 위해 짧은 빠른 동물 금식 후는 ITT 수행 일반적으로 됩니다. 동물에 관리 되는 모든 시 약 약리학 학년 될 필요가 및 살 균.</li>
	</ol>
</li>
	<li>마우스의 bodyweight 측정 하 고, 꼬리를 표시 하 고 날카로운가 위를 사용 하 여 꼬리 끝을 잘라 한 앞에서 설명한 단계 2.4에서에서 OGTT에 대 한 기저 혈액 포도 당 수준을 측정.</li>
	<li>인슐린 주입<ol>
<li>Intraperitoneally 인슐린 주사를 (0.75 U 인슐린/kg 몸 무게, 미리 계산), 아저씨 방법으로 마우스를 억제.</li>
		<li>신선한을 사용 하 여, 메 마른 27 또는 30 게이지 바늘을 불편과 어떤 주사 사이트 감염의 위험을 피하기 위해 각 동물에 대 한. 참고: 피부의 살 균 인슐린 관리, 기간을 연장할 수 있습니다 고 따라서 동물에 추가적인 장애를 발생할 수 있습니다. 따라서, 그것은 권장 하지 않습니다.</li>
		<li>노출 동물의 복 부 측에 약간의 각도에서 아래로 마우스 머리 기울기. 동물의 복 부 (그림 3b)의 더 낮은 오른쪽 사분면에 메 마른 바늘 및 30 ° 각도로 경사와 함께 배치 합니다. 첫 번째 마우스 주입 후에 즉시 타이머를 시작 합니다. 참고: 낮은 복용량 ITTs (0.1 U/kg) 구체적으로 간 인슐린 감도 평가 하기 위해 수행할 수 있습니다. 관해서는 OGTT, 몸 무게에 따라 주입 볼륨 계산은 표준 절차, 복용량을 내놓고 하는 동안 상체를 신체 질량에 선호 신체 구성 데이터 사용할 수 있는 경우.</li>
	</ol>
</li>
	<li>선택한 시간 지점 (예를 들어, 15, 30, 45, 60 및 90 분 후)에서 혈당을 측정 합니다. 참고: 인슐린 쥐13에서 ~ 10 분의 짧은 하프 타임으로, 인슐린 관리 (예를 들어, h 2 후) 후 늦은 차이 인슐린 활동의 직접적인 영향을 반영 하지 않을 수 있습니다. 20% 포도 당 솔루션 경우 마우스 된다 혈당 관리 (혈액 포도 당 수준 35 mg/dl)과 죽음의 위험에.</li>
	<li>마지막으로 점, 후 음식과 물을 듬뿍 준비 자신의 집 새에 다시 쥐를 놓습니다.</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개 없다.

당뇨병 및 세계의 인구에 관련 된 질병의 높은 보급은 분자 메커니즘,19질병 치료와 예방, 해결 하는 연구에 대 한 강한 요구. 제시 프로토콜에서는 OGTT와 ITT, 전신 대사 변경의 평가 대 한 강력한 도구는의 전도 서 대사 연구에 사용 되는 강력한 동물 모델 HFD 쥐의 세대에 대 한 확고 방법을 설명 합니다. 같은 인슐린 저항. 이 문서에 소개 된 방법이 의심된 유전자, 환경 요인 뿐만 ...

선진국에서 비만 당뇨병 물리적인 비활동 및 가공된 식품의 과도 한 소비는 급속 한 도시 화, 산업화로 세계화에 의해 구동 됩니다 효과 전염병 차원에 도달. 비록 연구 인슐린 저항 및 그것의 공동 morbidities, 혈과 동맥 경화, 지난 십년 동안 돌기를 얻고 있다와 같은 건강 및 질병에 신진 대사를 조절 하는 복잡 한 생물 학적 메커니즘 남아 불완전 하 게 이해 여전히 방지 하 고 치료이 질병1새로운 치료 modalities에 대 한 긴급 한 필요가 있다.
그것의 counter-regulatory 호르몬 글 루카 곤과 인슐린, 세포 에너지 공급 및 다량 영양소 균형, 따라서 또한 적절 한 조직의 혈액 포도 당 농도2유지의 주 레 귤 레이 터 역할을 합니다. 다른 macronutrients, 체액 성 요인으로 신경 입력 추가 수정이 응답 하는 동안 자체 포도 당 췌 장 β-세포, 인슐린 분 비의 주요 자극 제 중 하나로 작동 합니다. 인슐린 근육 및 지방 세포에 과잉 혈액 포도 당의 확산을 촉진 및 추가 분해로 단백질-또는 지방산 합성을 각각 활성화 하 여 결과적으로 먹이 상태 근육 프로세스를 트리거합니다. 또한, 인슐린 gluconeogenesis를 억제 함으로써 간 포도 당 출력을 억제 합니다. 만성 과도 한 에너지 소비와 메타 염증으로 이어질 hyperinsulinemia 주변 인슐린 저항 인슐린 수용 체 식으로 변경 따라서 장애인 인 하류 신호 통로에 다운 레 귤 레이 션 때문 인슐린 중재 하는 포도 당 처리 뿐만 아니라 간 포도 당 생산3,4,,56의 부족 한 억제에 감도.
질병의 유전, 영양, 또는 실험적인 유도 동물 모델의 광범위 인슐린 저항 및 당뇨병의 동반 질환7의 다양 한 형태의 분자 메커니즘 연구를 우수한 도구 수 입증 된 . 대표적인 예는 특징 조합에서 증가 식이 섭취로 인해 급격 한 체중 증가 인슐린 저항8, 의 결과로 감소 신진 대사 효율, 널리 사용 되 고 잘 설립 HFD 유도 마우스 모델은 9. 단식 혈액 포도 당 및 인슐린 수치에 상승 인간과 동물 모델에서 혈당 관리를 장애 허용 오차 있습니다 인슐린 저항의 자주 사용된 지표 및 포도의 다른 조직의 변경 대사입니다. 모니터링 혈액 포도 당 및 인슐린 수치 또는 자극 후 기저 상태에 따라서 쉽게 접근할 수 있는 정보입니다.
현재 프로토콜 설명 두 자주 사용된 방법, 구두 포도 당 내성 검사 (OGTT) 및 인슐린 저항 테스트 (ITT), 대사 표현 형의 특성을 조사 하는 유용한 HFD 먹인 쥐의 생성 포도 당 대사에 변경입니다. 우리는 세부 사항에, 시간이 지남에 구두로 관리 포도 당 부하 및 인슐린 분 비의 처리를 평가 OGTT 설명 합니다. 또한, 우리는 ITT 인슐린 응답을 bolus로 혈액 포도 당 농도 모니터링 하 여 전신 인슐린-행동 조사를 수행 하는 방법에 지침을 제공 합니다. 이 문서에서 설명 하는 프로토콜 잘 설립 하 고 여러 연구10,,1112에 사용 되었습니다. 약간의 수정 성공을 증가 하는 데 도움이 될 수 있습니다, 뿐만 아니라 실험적인 디자인 및 데이터 분석으로 유용한 힌트 잠재적인 함정을 피하기 위해에 대 한 지침을 제공 합니다. 여기에 설명 된 프로토콜 몸 전체 포도 당 대사와 인슐린 저항 등의 관련된 질환에 유전, 약물, 식이, 및 기타 환경 요인의 영향을 조사 하기 위해 매우 강력한 도구가 될 수 있습니다. 포도 당 또는 인슐린 자극, 이외에 다른 화합물의 다양 한 개별 연구의 목적에 따라 자극을 위해 사용할 수 있습니다. 이 원고를의 범위 밖에 있지만 다른 많은 다운스트림 응용 프로그램에서 수행할 수 있습니다 그려진된 혈액 샘플의 혈액 포도 당 및 인슐린 (예를들면, 지질 및 지단백 프로필) 값의 분석 등 자세한 뿐만 아니라 신진 대사 마커 (예를 들어, 정량 실시간 중 합 효소 연쇄 반응 (PCR), 서쪽 오 점 분석 및 Enzyme-Linked Immunosorbent 분석 결과 (ELISA))의 분석. 더 cytometry 교류 하 고 형광 활성화 된 세포 분류 (FACS) transcriptomic, proteomic, 및 metabolomic 접근 타겟이 불분명 한 분석을 위해 활용 될 수 있습니다 하는 동안 고유한 단일 세포 인구에 효과 조사 하기 위해 적용 될 수 있습니다.
전반적으로, 우리 또한 전신 대사 변경는 OGTT와 질병 병 인 공부를 위한 유용한 도구가 될 수 있는 ITT 공부 두 가지 강력한 방법을 설명 하면서 HFD 유도 마우스 모델을 생성 하는 간단한 프로토콜을 제공 하 고 특히 인슐린 저항 및 당뇨병 등 대사 관련 질환의 분야에서에서 새로운 치료를 개발.

<table><tbody><tr><td>Mouse strain: C57BL/6J</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>664</td><td>LFD/HFD</td></tr><tr><td>Accu Chek Performa - Glucometer</td><td>Roche</td><td>6870228</td><td>OGTT/ITT</td></tr><tr><td>Accu Chek Performa - Strips</td><td>Roche</td><td>6454038</td><td>OGTT/ITT</td></tr><tr><td>D-(+)-Glucose solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8769</td><td>OGTT</td></tr><tr><td>Actrapid - Insulin</td><td>Novo Nordisk</td><td>417642</td><td>ITT</td></tr><tr><td>Reusable Feeding Needles</td><td>Fine Science Tools</td><td>#18061-22</td><td>OGTT; 22 gauge (-24 gauge for young mice)</td></tr><tr><td>Omnifix-Fine dosing syringes</td><td>Braun</td><td>9161406V</td><td>OGTT/ITT</td></tr><tr><td>Sterican Insulin needle (30G x 1/3&quot;; &amp;oslash; 0.30 x 13 mm)</td><td>Braun</td><td>304000</td><td>ITT; lean mice</td></tr><tr><td>Sterican (G 27 x 3/4&quot;; &amp;oslash; 0.40 x 20 mm)&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>Braun</td><td>4657705</td><td>ITT; mice on HFD</td></tr><tr><td>96 Well PCR Plates, non-skirted, flexible</td><td>Braintree Scientific, Inc.</td><td>SP0016</td><td>OGTT</td></tr><tr><td>Ultrasensitive Mouse Insulin ELISA kit</td><td>Crystam Chem</td><td>90080</td><td>OGTT</td></tr><tr><td>Rodent Diet with 60% kcal% fat</td><td>Research Diets Inc</td><td>D12492</td><td>mice on HFD</td></tr><tr><td>Rodent Diet with 10% kcal% fat.</td><td>Research Diets Inc</td><td>D12450B</td><td>mice on LFD</td></tr><tr><td>BRAND micro haematocrit capillary</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>BR749321</td><td>OGTT/ITT</td></tr><tr><td>Vaseline - creme</td><td>Riviera</td><td>P1768677</td><td>OGTT/ITT</td></tr></tbody></table>

study of in vivo glucose metabolism in high-fat diet-fed mice using oral glucose tolerance test (ogtt) and insulin tolerance test (itt)

비만 2 형 당뇨병, 인슐린 자극 포도 당 통풍 관을 조직의 포도 당 물질 대사의 총에서는 저항이 특징인 질병의 병 인에 가장 중요 한 단일 위험 요소를 나타냅니다. 포도 당 대사에 대 한 이해에 상당한 진행에도 불구 하 고 건강과 질병의 규제의 분자 메커니즘 아래 조사 동안 남아 소설 접근 방지 하 고 당뇨병 치료는 급하다. 파생 된 포도 당 인슐린, 먹이 주 동안 세포질 단백 동화 과정의 주 레 귤 레이 터로 서 역할 하 고 따라서 혈당 균형의 췌 장 분 비를 자극 하는 다이어트는 조직의 에너지 상태를 유지 하기 위해 레벨. 만성 지나치게 트리거 메타-염증, 주변 인슐린 수용 체 관련 변경에 이르게 신호 하 고 따라서 인슐린 중재 하는 포도 당 처리에 감도 감소 시킨다. 이러한 이벤트 궁극적으로 귀 착될 감소 뿐만 아니라 높은 단식 포도 당 및 인슐린 수치에 포도 당 내성에 인슐린 저항의 중요 한 지표 역할을. 여기, 우리 세대 및 높은 지방 다이어트 (HFD)의 변화 특성에 대 한 프로토콜을 제시-다이어트 유발 된 인슐린 저항의 자주 사용 모델 생쥐를 먹이. 우리는 구두로 관리 포도 당 부하 및 인슐린 분 비에는 시간이 지남에 따라 주변 처리 모니터링 경구 포도 당 내성 검사를 (OGTT), 자세히 보여 줍니다. 또한, 인슐린 내성 검사 (ITT) 전신 인슐린 작업 모니터링을 위한 프로토콜 선물이. 함께, 이러한 메서드 및 다운스트림 응용 프로그램 강력한 도구를를 구체적으로 평가 하는 포도 당 대사에 변경으로도 쥐의 일반적인 대사 표현 형의 특성을 나타냅니다. 그들은 인슐린 저항, 당뇨병 및 비만 치료 내정간섭의 효과 테스트로 뿐만 아니라 병의 더 나은 이해를 제공의 광범위 한 연구 분야에 특히 유용할 수 있습니다.

그림 1 규정식에 쥐의 대사 형질에 대 한 도식 시간 테이블을 보여 줍니다. LFD 그룹 컨트롤 그룹으로 될 수 있습니다 약 6 주 나이, 마우스는 HFD에 배치 한다. 중요 한 것은, 몸 무게는 몸 무게 예상된 증가 관찰을 매주 결정 되어야 합니다. 어떤 종류의 스트레스 (예를 들어, 잡음 또는 공격적인 남성 행동) 몸 체중을 방해할 수 있습니다 하 고 즉?...

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Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test OGTT and Insulin Tolerance Test ITT

높은 지방 다이어트를 먹이 쥐 경구 포도 당 내성 검사 (OGTT)과 인슐린 내성 검사 (ITT)를 사용 하 여 포도 당 대사 Vivo에서 의 연구

현재 문서 생성 및 다이어트 유발 된 인슐린 저항 및 비만 모델 높은 지방 다이어트를 먹이 쥐의 대사 특성에 설명합니다. 그것은 더 상세한 프로토콜 경구 포도 당 내성 검사 및 포도 당 물질 대사에서 vivo에서의 전신 변경 모니터링 인슐린 내성 검사 수행을 갖추고 있습니다.

Obesity represents the most important single risk factor in the pathogenesis of type 2 diabetes, a disease which is characterized by a resistance to ...

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Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) and Insulin Tolerance Test (ITT)

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67.7K 조회수.  Medical University of Vienna. 현재 문서 생성 및 다이어트 유발 된 인슐린 저항 및 비만 모델 높은 지방 다이어트를 먹이 쥐의 대사 특성에 설명합니다. 그것은 더 상세한 프로토콜 경구 포도 당 내성 검사 및 포도 당 물질 대사에서 vivo에서의 전신 변경 모니터링 인슐린 내성 검사 수행을 갖추고 있습니다.

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Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Type 2 diabetes is characterized by a defect in insulin action. The hyperinsulinemic-euglycemic clamp, or insulin clamp, is widely considered the "gold standard" method for assessing insulin action in vivo. During an insulin clamp, hyperinsulinemia is achieved by a constant insulin infusion. Euglycemia is maintained via a concomitant glucose infusion at a variable rate. This variable glucose infusion rate (GIR) is determined by measuring blood glucose at brief intervals throughout the experiment and adjusting the GIR accordingly. The GIR is indicative of whole-body insulin action, as mice with enhanced insulin action require a greater GIR. The insulin clamp can incorporate administration of isotopic 2[14C]deoxyglucose to assess tissue-specific glucose uptake and [3-3H]glucose to assess the ability of insulin to suppress the rate of endogenous glucose appearance (endoRa), a marker of hepatic glucose production, and to stimulate the rate of whole-body glucose disappearance (Rd).
The miniaturization of the insulin clamp for use in genetic mouse models of metabolic disease has led to significant advances in diabetes research. Methods for performing insulin clamps vary between laboratories. It is important to note that the manner in which an insulin clamp is performed can significantly affect the results obtained. We have published a comprehensive assessment of different approaches to performing insulin clamps in conscious mice1 as well as an evaluation of the metabolic response of four commonly used inbred mouse strains using various clamp techniques2. Here we present a protocol for performing insulin clamps on conscious, unrestrained mice developed by the Vanderbilt Mouse Metabolic Phenotyping Center (MMPC; URL: www.mc.vanderbilt.edu/mmpc). This includes a description of the method for implanting catheters used during the insulin clamp. The protocol employed by the Vanderbilt MMPC utilizes a unique two-catheter system3. One catheter is inserted into the jugular vein for infusions. A second catheter is inserted into the carotid artery, which allows for blood sampling without the need to restrain or handle the mouse. This technique provides a significant advantage to the most common method for obtaining blood samples during insulin clamps which is to sample from the severed tip of the tail. Unlike this latter method, sampling from an arterial catheter is not stressful to the mouse1. We also describe methods for using isotopic tracer infusions to assess tissue-specific insulin action. We also provide guidelines for the appropriate presentation of results obtained from insulin clamps.

The hyperinsulinemic-euglycemic clamp, or insulin clamp, is the gold standard for assessing insulin action in vivo. A method for performing insulin clamps in mice is described. This includes a method for arterial catheterization that permits experiments to be performed in conscious, unrestrained mice with minimal stress.

의식 억제 마우스에 인슈린 과다 - euglycemic 클램프

Type 2 diabetes is characterized by a defect in insulin action. The hyperinsulinemic-euglycemic clamp, or insulin clamp, is widely considered the "gold ...

연구

의학

Extracellular Glucose Depletion as an Indirect Measure of Glucose Uptake in Cells and Tissues Ex Vivo

The ongoing worldwide epidemic of diabetes increases the demand for the identification of environmental, nutritional, endocrine, genetic, and epigenetic factors affecting glucose uptake. The measurement of intracellular fluorescence is a widely used method to test the uptake of fluorescently-labeled glucose (FD-glucose) in cells in vitro, or for imaging glucose-consuming tissues in vivo. This assay assesses glucose uptake at a chosen time point. The intracellular analysis assumes that the metabolism of FD-glucose is slower than that of endogenous glucose, which participates in catabolic and anabolic reactions and signaling. However, dynamic glucose metabolism also alters uptake mechanisms, which would require kinetic measurements of glucose uptake in response to different factors. This article describes a method for measuring extracellular FD-glucose depletion and validates its correlation with intracellular FD-glucose uptake in cells and tissues ex vivo. Extracellular glucose depletion may be potentially applicable for high-throughput kinetic and dose-dependent studies, as well as identifying compounds with glycemic activity and their tissue-specific effects.

Extracellular Glucose Depletion as an Indirect Measure of Glucose Uptake in Cells and Tissues Ex Vivo

Extracellular depletion of fluorescently labeled glucose correlates with glucose uptake and could be used for high-throughput screening of glucose uptake in excised organs and cell cultures.

세포 외 포도당 고갈은 세포 및 조직 Ex vivo 에서 포도당 흡수의 간접적 인 척도로서

The ongoing worldwide epidemic of diabetes increases the demand for the identification of environmental, nutritional, endocrine, genetic, and epigenetic ...

생화학

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

Obesity and respiratory disorders are major health problems. Obesity is becoming an emerging epidemic with an expected number of over 1 billion obese individuals worldwide by 2030, thus representing a growing socioeconomic burden. Simultaneously, obesity-related comorbidities, including diabetes as well as heart and chronic lung diseases, are continuously on the rise. Although obesity has been associated with increased risk for asthma exacerbations, worsening of respiratory symptoms, and poor control, the functional role of obesity and perturbed metabolism in the pathogenesis of chronic lung disease is often underestimated, and underlying molecular mechanisms remain elusive. This article aims to present methods to assess the effect of obesity on metabolism, as well as lung structure and function. Here, we describe three techniques for mice studies: (1) assessment of intraperitoneal glucose tolerance (ipGTT) to analyze the effect of obesity on glucose metabolism; (2) measurement of airway resistance (Res) and respiratory system compliance (Cdyn) to analyze the effect of obesity on lung function; and (3) preparation and fixation of the lung for subsequent quantitative histological assessment. Obesity-related lung diseases are probably multifactorial, stemming from systemic inflammatory and metabolic dysregulation that potentially adversely influence lung function and the response to therapy. Therefore, a standardized methodology to study molecular mechanisms and the effect of novel treatments is essential.

The incidence of obesity is rising and increases the risk of chronic lung diseases. To establish the underlying mechanisms and preventive strategies, well-defined animal models are needed. Here, we provide three methods (glucose-tolerance-test, body plethysmography, and lung fixation) to study the effect of obesity on pulmonary outcomes in mice.

복 포도 당 내성 검사, 폐 기능 측정 및 폐의 고정 비만 및 장애인된 대사 폐 결과에 미치는 영향 연구

Obesity and respiratory disorders are major health problems. Obesity is becoming an emerging epidemic with an expected number of over 1 billion obese ...

면역학 및 감염병학

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic study in the liver. Here, numerous assays are described to comprehensively measure the phenotype and parameters of hepatic steatosis in mouse and hepatocyte models. 
Combining the physiological, histological, and biochemical methods, this system can be used to assess the progress of hepatic steatosis. In vivo, the measurements of body weight and nuclear magnetic resonance (NMR) provide a general understanding of mice in a non-invasive manner. Hematoxylin and Eosin (H&amp;E) and Oil Red O staining determine the histological morphology and lipid deposition of liver tissue under nutrient overload conditions, such as high-fat diet feeding. Next, the total lipid contents are isolated by chloroform/methanol extraction, which are followed by a biochemical analysis for triglyceride and cholesterol. Moreover, mouse primary hepatocytes are treated with high glucose plus insulin to stimulate lipid accumulation, an efficient in vitro model to mimic diet-induced hyperglycemia and hyperinsulinemia in vivo. Then, the lipid deposition is measured by Oil Red O staining and chloroform/methanol extraction. Oil Red O staining determines intuitive hepatic steatotic phenotypes, while the lipid extraction analysis determines the parameters that can be analyzed statistically. The present protocols are of interest to scientists in the fields of fatty liver diseases, insulin resistance, and type 2 diabetes.

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Here, optimized methods to generate in vivo and in vitro models of hepatic steatosis and to analyze the steatotic phenotypes and related physiological parameters are described.

의 최적화 분석<em&gt; 생체</em&gt; 및<em&gt; 체외</em&gt; 간 지방증

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic ...

Studying the Hypothalamic Insulin Signal to Peripheral Glucose Intolerance with a Continuous Drug Infusion System into the Mouse Brain

Insulin regulates systematic metabolism in the hypothalamus and the peripheral insulin response. An inflammatory reaction in peripheral adipose tissues contributes to type 2 diabetes mellitus (T2DM) development and appetite regulation in the hypothalamus. Chemokine CCL5 and C-C chemokine receptor type 5 (CCR5) levels have been suggested to mediate arteriosclerosis and glucose intolerance in type 2 diabetes mellitus (T2DM). In addition, CCL5 plays a neuroendocrine role in the hypothalamus by regulating food intake and body temperature, thus, prompting us to investigate its function in hypothalamic insulin signaling and the regulation of peripheral glucose metabolism.
The micro-osmotic pump brain infusion system is a quick and precise way to manipulate CCL5 function and study its effect in the brain. It also provides a convenient alternative approach to generating a transgenic knockout animal. In this system, CCL5 signaling was blocked by intracerebroventricular (ICV) infusion of its antagonist, MetCCL5, using a micro-osmotic pump. The peripheral glucose metabolism and insulin responsiveness was detected by the Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) and Insulin Tolerance Test (ITT). Insulin signaling activity was then analyzed by protein blot from tissue samples derived from the animals.
After 7-14 days of MetCCL5 infusion, the glucose metabolism and insulin responsiveness was impaired in mice, as seen in the results of the OGTT and ITT. The IRS-1 serine302 phosphorylation was increased and the Akt activity was reduced in mice hypothalamic neurons following CCL5 inhibition. Altogether, our data suggest that blocking CCL5 in the mouse brain increases the phosphorylation of IRS-1 S302 and interrupts hypothalamic insulin signaling, leading to a decrease in insulin function in peripheral tissues as well as the impairment of glucose metabolism.

This protocol studies the role of chemokine (C-C motif) ligand 5 (CCL5) in the hypothalamus by delivering an antagonist, MetCCL5, into the mouse brain using a micro-osmotic pump brain infusion system. This transient inhibition of CCL5 activity interrupted hypothalamic insulin signaling, leading to glucose intolerance and peripheral systemic insulin sensitivity.

Insulin regulates systematic metabolism in the hypothalamus and the peripheral insulin response. An inflammatory reaction in peripheral adipose tissues ...

Body Composition and Metabolic Caging Analysis in High Fat Fed Mice

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate utilization, and behaviors such as food intake and physical activity can provide important information regarding the underlying mechanisms of disease. Given the importance of body composition and metabolism to the development of obesity and its subsequent sequelae, it is necessary to make accurate measures of these parameters in the pre-clinical research setting. Advances in technology over the past few decades have made it possible to derive these measures in rodent models in a non-invasive and longitudinal fashion. Consequently, these metabolic measures have proven useful when assessing the response of genetic manipulations (for example knockout or transgenic mice, viral knock-down or overexpression of genes), experimental drug/compound screening and dietary, behavioral or physical activity interventions. Herein, we describe the protocols used to measure body composition and metabolic parameters using an animal monitoring system in chow-fed and high fat diet-fed mice.

This protocol describes the use of a body composition analyzer and metabolic animal monitoring system to characterize body composition and metabolic parameters in mice. An obesity model induced by high-fat feeding is used as an example for the application of these techniques.

신체 구성 및 높은 지방 연 준 쥐에서 대사 배우면 분석

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate ...

Acclimation Prior to an Intraperitoneal Insulin Tolerance Test to Mitigate Stress-Induced Hyperglycemia in Conscious Mice

The insulin tolerance test is commonly used in metabolic studies to assess whole body insulin sensitivity in rodents. It is a relatively simple test that involves measurement of blood glucose levels over time following a single intraperitoneal injection of insulin. Given that it is performed in the conscious state and blood is often collected via a tail snip, it has the potential to elicit a stress response from animals due to anxiety associated with handling and blood collection. As such, a stress-induced rise in blood glucose can occur, making it difficult to detect and interpret the primary endpoint measure, namely an insulin-mediated reduction in blood glucose. This has been seen in many mouse strains, and is quite common in diabetic db/db mice, where glucose levels can increase, rather than decrease, after insulin administration. Here, we describe a method of acclimating mice to handling, injections and blood sampling prior to performing the insulin tolerance test. We find that this lowers stress-induced hyperglycemia and results in data that more accurately reflects whole body insulin sensitivity.

<meta charset="utf8"></head><body>의식이 있는 마우스에서 스트레스로 인한 고혈당증을 완화하기 위해 복강내 인슐린 내성 검사 전 순응

Stress-induced elevations in glucose levels can confound interpretation of data derived from a conscious intraperitoneal insulin tolerance test in mice. In this article, we describe a method to acclimate the mice to handling, injections and blood sampling prior to performing the insulin tolerance test in order to limit stress-induced hyperglycemia.

의식이 있는 마우스에서 스트레스로 인한 고혈당증을 완화하기 위해 복강내 인슐린 내성 검사 전 순응

The insulin tolerance test is commonly used in metabolic studies to assess whole body insulin sensitivity in rodents. It is a relatively simple test that ...

Assessment of the Metabolic Effects of Isocaloric 2:1 Intermittent Fasting in Mice

Intermittent fasting (IF), a dietary intervention involving periodic energy restriction, has been considered to provide numerous benefits and counteract metabolic abnormalities. So far, different types of IF models with varying durations of fasting and feeding periods have been documented. However, interpreting the outcomes is challenging, as many of these models involve multifactorial contributions from both time- and calorie-restriction strategies. For example, the alternate day fasting model, often used as a rodent IF regimen, can result in underfeeding, suggesting that health benefits from this intervention are likely mediated via both caloric restriction and fasting-refeeding cycles. Recently, it has been successfully demonstrated that 2:1 IF, comprising 1 day of fasting followed by 2 days of feeding, can provide protection against diet-induced obesity and metabolic improvements without a reduction in overall caloric intake. Presented here is a protocol of this isocaloric 2:1 IF intervention in mice. Also described is a pair-feeding (PF) protocol required to examine a mouse model with altered eating behaviors, such as hyperphagia. Using the 2:1 IF regimen, it is demonstrated that isocaloric IF leads to reduced body weight gain, improved glucose homeostasis, and elevated energy expenditure. Thus, this regimen may be useful to investigate the health impacts of IF on various disease conditions.

The current article describes a detailed protocol for isocaloric 2:1 intermittent fasting to protect and treat against obesity and impaired glucose metabolism in wild-type and ob/ob mice.

쥐에서 등칼로리 2:1 간헐적 단식의 대사 효과의 평가

Intermittent fasting (IF), a dietary intervention involving periodic energy restriction, has been considered to provide numerous benefits and counteract ...

생물학

마우스의 고혈당 및 저혈당 클램프의 외과적 설치

Hyperglycemic Clamp and Hypoglycemic Clamp in Conscious Mice

Diabetes mellitus (DM) is caused by insufficient insulin release from the pancreatic &#946;-cells (Type1 DM) and insulin sensitivity in muscles, liver, and adipose tissues (Type2 DM). Insulin injection treats DM patients but leads to hypoglycemia as a side effect. Cortisol and catecholamines are released to activate glucose production from the liver to recover hypoglycemia, called counter-regulatory responses (CRR). In DM research using rodent models, glucose tolerance tests and 2-deoxy-glucose injection are used to measure insulin release and CRR, respectively. However, blood glucose concentrations change persistently during experiments, causing difficulties in assessing net insulin release and CRR. This article describes a method in which blood glucose is kept at 250 mg/dL or 50 mg/dL in conscious mice to compare the release of insulin and CRR hormones, respectively.
Polyethylene tubing is implanted in the mice's carotid artery and jugular vein, and the mice are allowed to recover from the surgery. The jugular vein tubing is connected to a Hamilton syringe with a syringe pump to enable insulin or glucose infusion at a constant and variable rate. The carotid artery tubing is for blood collection. For the hyperglycemic clamp, 30% glucose is infused into the vein, and blood glucose levels are measured from the arterial blood every 5 min or 10 min. The infusion rate of 30% glucose is increased until the blood glucose level becomes 250 mg/dL. Blood is collected to measure insulin concentrations. For hypoglycemic clamp, 10 mU/kg/min insulin is infused together with 30% glucose, whose infusion rate is variable to maintain 50 mg/dL of blood glucose level. Blood is collected to measure counter-regulatory hormones when both glucose infusion and blood glucose reach a steady state. Both hyperglycemic and hypoglycemic clamps have the same surgical procedure and experimental setups. Thus, this method is useful for researchers of systemic glucose metabolism.

저자 스포트라이트: 비용 효율적인 고혈당 및 저혈당 클램프 기법을 사용하여 쥐 뇌의 혈당 항상성 조사

A hyperglycemic clamp is used for measuring insulin release with a maintained higher blood glucose concentration. A hypoglycemic clamp is for measuring glucose production induced by counter-regulatory responses. Both methods use the same surgical procedure. Here, we present a clamp technique to assess systemic glucose metabolism.

의식이 있는 쥐의 고혈당 클램프 및 저혈당 클램프

Diabetes mellitus (DM) is caused by insufficient insulin release from the pancreatic &#946;-cells (Type1 DM) and insulin sensitivity in muscles, liver, ...

높은 지방 다이어트를 먹이 쥐 경구 포도 당 내성 검사 (OGTT)과 인슐린 내성 검사 (ITT)를 사용 하 여 포도 당 대사 Vivo에서 의 연구

요약

더 많은 비디오 탐색

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의식 억제 마우스에 인슈린 과다 - euglycemic 클램프

세포 외 포도당 고갈은 세포 및 조직 Ex vivo 에서 포도당 흡수의 간접적 인 척도로서

복 포도 당 내성 검사, 폐 기능 측정 및 폐의 고정 비만 및 장애인된 대사 폐 결과에 미치는 영향 연구

의 최적화 분석

Studying the Hypothalamic Insulin Signal to Peripheral Glucose Intolerance with a Continuous Drug Infusion System into the Mouse Brain

신체 구성 및 높은 지방 연 준 쥐에서 대사 배우면 분석

의식이 있는 마우스에서 스트레스로 인한 고혈당증을 완화하기 위해 복강내 인슐린 내성 검사 전 순응

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