Name: assessing whole-body lipid-handling capacity in mice
Uploaded: 2020-11-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 57 s
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Este trabalho é apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), subvenção R00-DK114498, e pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), conceder CRIS: 3092-51000-062 a Y. Z.

Os animais estão alojados em condições padronizadas após os protocolos experimentais e de cuidados com animais aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Baylor College of Medicine (BCM). Os animais são alimentados com uma dieta padrão ou especial, ad libitum de água, e mantidos com um ciclo dia/noite de 12 horas.
1. Medição de lipídios de soro de jejum
<ol><li>Transfira ratos para uma nova gaiola após as 17h e rápido com acesso gratuito à água, durante a noite (com cerca de 16 horas de jejum antes do experimento). O jejum noturno garante o esvaziamento completo dos tratos gastrointestinais dos ratos. NOTA: Os ratos comem suas fezes durante o jejum, de modo que a retirada de alimentos não pode garantir que eles estejam adequadamente em jejum.</li>
	<li>Na manhã seguinte, segure o rato pela cauda e coloque-o em uma superfície. Puxe suavemente na cauda do mouse para colocar o mouse no conterr mais. Coloque a contenção do nariz para retreinar o movimento do mouse enquanto ainda permite que o mouse respire. Aperte o botão da contenção do nariz. Monitore os movimentos torácicos para ter certeza de que o animal está respirando normalmente e minimizar o tempo que um rato passa em restrições.</li>
	<li>Faça uma incisão superficial (nick) na veia traseira do rato em movimento livre, e retire 25 μL de sangue da incisão em um capilar de vidro (preenchendo cerca de 1/3 do capilar) sem conter o mouse. Golpee rapidamente o sangue em um tubo de microcentrifuagem.</li>
	<li>Pare o sangramento usando pós esticéticos, reabasteça a alimentação na gaiola e certifique-se de que os ratos não apresentem sinais de estresse.</li>
	<li>Complete a retirada de sangue para todos os ratos.</li>
	<li>Deixe o sangue coagular deixando-o intacto à temperatura ambiente por 1 hora. Gire as amostras de sangue coagulado a 2.000 x g a 4 °C por 10 minutos em uma microcentrifuagem de bancada refrigerada e transfira supernascer (soro) para análise. NOTA: O soro pode ser armazenado a -20 °C por várias semanas até a análise. Para armazenamento a longo prazo, mantenha o soro a -70°C.</li>
	<li>Analise cada metabólito lipídeído usando o protocolo fornecido pelo fabricante.</li>
</ol>2. Teste de Tolerância Intralíide Oral
<ol><li>Após as 17:00, pese os camundongos para o cálculo do volume intralipíduo a ser dado a eles no dia seguinte. Em seguida, transfira os ratos para uma nova gaiola e acelere-os durante a noite (16 horas).</li>
	<li>Na manhã seguinte, marque caudas dos ratos alojados em uma gaiola para ajudar a identificá-los nas etapas subsequentes de sangramento.</li>
	<li>Faça um corte na veia da cauda e desenhe 15 μL de sangue da incisão em um capilar de vidro (preenchendo cerca de 1/5 do capilar), e rapidamente exploda o sangue em um tubo de microcentrifuuge para T = 0 soro. NOTA: Não há necessidade de parar o sangramento durante o ensaio, a menos que os ratos apresentem sangramento excessivo.</li>
	<li>Ratos gavage 20% intralipídio usando uma agulha de gavage 18G a uma proporção de 15 μl por grama de peso corporal, usando o peso corporal pré-jejum. Empilhe cada mouse por 1 minuto. NOTA: Pesar o animal e determinar o tamanho adequado da agulha de gavage. Geralmente, uma agulha de gavage calibre 18 é apropriada para ratos >25 g, e uma agulha de gavage calibre 20-22 seria mais apropriada para animais menores. Esmague o rato, segurando a pele sobre os ombros para segurar a cabeça do animal no lugar. Coloque a agulha de gavage na boca e, em seguida, avance suavemente ao longo do paladar superior, até que o esôfago seja alcançado. O tubo deve passar sem resistência. Uma vez que a profundidade adequada é atingida, o Intralipid pode ser administrado lentamente. Remova suavemente a agulha seguindo o mesmo ângulo durante a inserção da agulha após a administração do Intralipid. Devolva o animal para a gaiola e monitore por sinais de respiração trabalhada ou outra angústia. NOTA: Pesquisadores que são inexperientes com técnicas de gavage oral ou sangramento na cauda podem empilhar cada rato por 2 minutos ou até mais.</li>
	<li>Retire sangue em T = 1, 2, 3, 4, 5 e 6 horas: Retire 15 μL de sangue (1/5 capilar) por rato através da hemorragia da cauda, e golpee rapidamente o sangue em um tubo de microcentrifusagem.</li>
	<li>Gire as amostras de sangue a 2.000 x g em temperatura ambiente por 10 minutos em um microcentrifuuge. Transfira o supernatante, incluindo a camada de gordura flutuante, para um tubo PCR para armazenamento. O supernante pode ser armazenado a -20 °C por várias semanas até a análise. NOTA: O supernaspe deve ser plasma. Se algumas amostras já coagularam até o momento da centrifugação, não afeta a medição de triglicerídeos.</li>
	<li>Após a última coleta de sangue, pare o sangramento usando pós esticéticos, reabasteça a ração na gaiola, e certifique-se de que os ratos não mostrem sinais de estresse extremo.</li>
	<li>Carregue 2 μL de padrão triglicerídeo e colecione supernantes em uma placa de 96 poços.</li>
	<li>Adicione 200 μL de reagente de triglicerídeo e deixe a placa incubar por 5 minutos a 37 °C para o desenvolvimento de cores.</li>
	<li>Meça a absorvância a 500 nm com um comprimento de onda de referência de 660 nm em um leitor de placa de laboratório e calcule a concentração da amostra.</li>
</ol>3. β3 Receptor Adrenérgico Agonista CL 316.243 Ensaio de Lipólise Estimulada
<ol><li>Prepare a CL 316.243 como uma solução de estoque de 5 mg/mL (50x) em soro fisiológico estéril e armazene a -20°C até o uso.</li>
	<li>Pela manhã, pese os camundongos para calcular a quantidade de solução CL 316.243 diluída necessária para o experimento. O rato receberá 10 μL por grama de peso corporal de CL diluído 316.243, para uma dose final de 1 mg/kg de peso corporal.</li>
	<li>Transfira os ratos para uma nova gaiola com livre acesso à água, e acelere-os por 4 horas.</li>
	<li>Faça solução 1x CL 316.243 suficiente a partir de estoque 50x usando soro fisiológico. A concentração final da solução 1x CL 316.243 é de 0,1 mg/mL. Use soro fisiológico para o grupo de tratamento de controle.</li>
	<li>Marque as caudas dos ratos alojados na mesma gaiola para fácil identificação durante os degraus sangrando.</li>
	<li>Faça um corte na veia da cauda, e desenhe 15 μL de sangue da incisão em um capilar de vidro (preenchendo cerca de 1/5 do capilar), e rapidamente exploda o sangue em um tubo de microcentrifuuge para T = 0 amostra. NOTA: Não há necessidade de parar o sangramento durante o ensaio, a menos que os ratos apresentem sangramento excessivo.</li>
	<li>Injete solução CL 316.243 diluída (ou controle se incluída no experimento) intraperitoneal a um volume de 10 μL/g de peso corporal. Empilhe cada mouse por 1 minuto. Use um máximo de 5 ratos para cada experimento de 60 minutos, ou 10 ratos para uma equipe de duas pessoas.</li>
	<li>Retirar sangue em T = 5, 15, 30, 60 minutos: saque 15 μL de sangue (1/5 capilar) por camundongo através de sangramento na cauda.</li>
	<li>Após a última coleta de sangue, pare o sangramento usando pós esticéticos, reabasteça a ração na gaiola, e certifique-se de que os ratos não mostrem sinais de estresse extremo.</li>
	<li>Gire amostras de sangue a 2.000 x g a 4 °C durante 5 minutos em uma microcentrifuga refrigerada. Transfira o supernatante para um tubo PCR para armazenamento. O supernante pode ser armazenado a -20°C por várias semanas até a análise.</li>
	<li>Carga 1 μL de 2x padrões de glicerol diluídos serialmente (0,156, 0,312, 0,625, 1,25 e 2,5 mg/ml concentrações equivalentes a trioleina) e coletados supernantes em uma placa de 96 poços. Adicione 100 μL de reagente glicerol livre e deixe a placa incubar por 5 minutos a 37 °C para que a cor se desenvolva.</li>
	<li>Meça a absorvância em 540 nm usando um leitor de placa de laboratório e calcule a concentração da amostra.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Dixon, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+chylomicron+uptake+into+lacteals.">Mechanisms of chylomicron uptake into lacteals.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1207, 52-57 (2010).</li><li>Nuno, J., de Oya, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipoprotein+lipase:+review.">Lipoprotein lipase: review.</a> Revista Cl&#237;nica Espa&#241;ola. 170 (3-4), 83-87 (1983).</li><li>Williams, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+processes+that+handle+--+and+mishandle+--+dietary+lipids.">Molecular processes that handle -- and mishandle -- dietary lipids.</a> Journal of Clinical Investigation. 118 (10), 3247-3259 (2008).</li><li>Burla, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MS-based+lipidomics+of+human+blood+plasma:+a+community-initiated+position+paper+to+develop+accepted+guidelines.">MS-based lipidomics of human blood plasma: a community-initiated position paper to develop accepted guidelines.</a> Journal of Lipid Research. 59 (10), 2001-2017 (2018).</li><li>Umpleby, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hormone+measurement+guidelines:+Tracing+lipid+metabolism:+the+value+of+stable+isotopes.">Hormone measurement guidelines: Tracing lipid metabolism: the value of stable isotopes.</a> Journal of Endocrinology. 226 (3), 1-10 (2015).</li><li>Mitchell, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+paired+sibling+analysis+of+the+beta-3+adrenergic+receptor+and+obesity+in+Mexican+Americans.">A paired sibling analysis of the beta-3 adrenergic receptor and obesity in Mexican Americans.</a> Journal of Clinical Investigation. 101 (3), 584-587 (1998).</li><li>Mahoney, L. B., Denny, C. A., Seyfried, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caloric+restriction+in+C57BL/6J+mice+mimics+therapeutic+fasting+in+humans.">Caloric restriction in C57BL/6J mice mimics therapeutic fasting in humans.</a> Lipids in Health and Disease. 5, 13 (2006).</li><li>Hayek, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dietary+fat+increases+high+density+lipoprotein+(HDL)+levels+both+by+increasing+the+transport+rates+and+decreasing+the+fractional+catabolic+rates+of+HDL+cholesterol+ester+and+apolipoprotein+(Apo)+A-I.+Presentation+of+a+new+animal+model+and+mechanistic+studies+in+human+Apo+A-I+transgenic+and+control+mice.">Dietary fat increases high density lipoprotein (HDL) levels both by increasing the transport rates and decreasing the fractional catabolic rates of HDL cholesterol ester and apolipoprotein (Apo) A-I. Presentation of a new animal model and mechanistic studies in human Apo A-I transgenic and control mice.</a> Journal of Clinical Investigation. 91 (4), 1665-1671 (1993).</li><li>Hogarth, C. A., Roy, A., Ebert, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomic+evidence+for+the+absence+of+a+functional+cholesteryl+ester+transfer+protein+gene+in+mice+and+rats.">Genomic evidence for the absence of a functional cholesteryl ester transfer protein gene in mice and rats.</a> Comparative Biochemistry and Physiology - Part B: Biochemistry &amp; Molecular Biology. 135 (2), 219-229 (2003).</li><li>Tall, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functions+of+cholesterol+ester+transfer+protein+and+relationship+to+coronary+artery+disease+risk.">Functions of cholesterol ester transfer protein and relationship to coronary artery disease risk.</a> Journal of Clinical Lipidology. 4 (5), 389-393 (2010).</li><li>Singh, A. K., Singh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triglyceride+and+cardiovascular+risk:+A+critical+appraisal.">Triglyceride and cardiovascular risk: A critical appraisal.</a> Indian Journal of Endocrinology and Metabolism. 20 (4), 418-428 (2016).</li><li>Miller, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triglycerides+and+cardiovascular+disease:+a+scientific+statement+from+the+American+Heart+Association.">Triglycerides and cardiovascular disease: a scientific statement from the American Heart Association.</a> Circulation. 123 (20), 2292-2333 (2011).</li><li>Dron, J. S., Hegele, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+Hypertriglyceridemia.">Genetics of Hypertriglyceridemia.</a> Frontiers in Endocrinology (Lausanne). 11, 455 (2020).</li><li>Dole, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+relation+between+non-esterified+fatty+acids+in+plasma+and+the+metabolism+of+glucose.">A relation between non-esterified fatty acids in plasma and the metabolism of glucose.</a> Journal of Clinical Investigation. 35 (2), 150-154 (1956).</li><li>Bartelt, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+activity+controls+triglyceride+clearance.">Brown adipose tissue activity controls triglyceride clearance.</a> Nature Medicine. 17 (2), 200-205 (2011).</li><li>de Souza, C. J., Burkey, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta+3-adrenoceptor+agonists+as+anti-diabetic+and+anti-obesity+drugs+in+humans.">Beta 3-adrenoceptor agonists as anti-diabetic and anti-obesity drugs in humans.</a> Current Pharmaceutical Design. 7 (14), 1433-1449 (2001).</li><li>Braun, K., Oeckl, J., Westermeier, J., Li, Y., Klingenspor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-adrenergic+control+of+lipolysis+and+thermogenesis+in+adipose+tissues.">Non-adrenergic control of lipolysis and thermogenesis in adipose tissues.</a> Journal of Experimental Biology. 221, (2018).</li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Os três ensaios descritos funcionam robustamente no laboratório, com algumas considerações críticas. O jejum noturno é necessário para determinar os níveis lipídes de soro de jejum e o teste de tolerância intralipídica oral. Para o teste de tolerância intralipídida oral, é fundamental girar o sangue à temperatura ambiente para minimizar a formação de uma camada de gordura, especialmente nos pontos de tempo de 1 e 2 horas; é importante não descartar essa camada de gordura se ela se formar. Certifique-se...

Carboidratos e lipídios são dois substratos principais para o metabolismo energético. O metabolismo lipídico aberrante resulta em muitas doenças humanas, incluindo diabetes tipo II, doenças cardiovasculares, doenças hepáticas gordurosas e cânceres. Lipídios dietéticos, principalmente triglicérides, são absorvidos pelo intestino no sistema linfático e entram na circulação venosa em chylomicrons perto do coração1. Os lipídios são transportados por partículas de lipoproteína na corrente sanguínea, onde as moieties do ácido graxo são liberadas pela ação da lipoproteína lipase em órgãos periféricos como tecido muscular e adiposo2. As partículas remanescentes remanescentes são limpas pelo fígado3. Camundongos têm sido amplamente utilizados em laboratórios como modelo de pesquisa para estudar o metabolismo lipídico. Com conjuntos genéticos abrangentes disponíveis e um ciclo de reprodução relativamente curto, eles são um modelo poderoso para estudar como os lipídios são absorvidos, sintetizados e metabolizados.
Devido à complexidade do metabolismo lipídico, estudos lipidômicos sofisticados ou estudos de rastreador isotópico são geralmente usados para quantificar coleções de espécies lipídicas ou fluxos metabólicos relacionados a lipídios e destinos4,5. Isso cria um enorme desafio para pesquisadores sem equipamento especializado ou expertise. Neste artigo, apresentamos três ensaios que podem servir como testes iniciais antes de técnicas tecnicamente desafiadoras serem utilizadas. São procedimentos não terminais para os camundongos e, portanto, muito úteis para identificar possíveis diferenças na capacidade de manuseio de lipídios e reduzir os processos afetados.
Primeiro, medir moléculas de lipídios de soro de jejum pode ajudar a verificar o perfil lipídudo geral de um rato. Os camundongos devem ser jejuados, pois muitas espécies lipídicas aumentam após as refeições, e a extensão do aumento é fortemente afetada pela composição da dieta. Muitas moléculas lipídicas, incluindo colesterol total, triglicerídeo e ácido graxo não esterificado (NEFA), podem ser medidas usando um kit comercial e um leitor de placas que podem ler absorvância.
Em segundo lugar, um teste de tolerância intralipídica oral avalia a capacidade de manuseio lipídico como um efeito líquido da absorção e metabolismo. Um intralipídio administrado oralmente causa um pico nos níveis de triglicerídeos circulantes (1-2 horas), após o qual os níveis de triglicerídeos de soro retornam aos níveis basais (4-6 horas). Este ensaio oferece informações sobre o quão bem um rato pode lidar com os lipídios exógenos. Coração, fígado e tecido adiposo marrom são consumidores ativos de triglicérides, enquanto o tecido adiposo branco o armazena como uma reserva de energia. Mudanças nessas funções levarão a diferenças nos resultados dos testes.
Por fim, promover a lipólise para mobilizar lipídios armazenados é considerado uma possível estratégia para a perda de peso. A via de sinalização do receptor β3-adrenérgico no tecido adiposo desempenha um papel importante na lipólise adipócito, e a genética humana identificou uma perda de função polimorfismo Trp64Arg em receptor β3-adrenérgico correlacionado com a obesidade6. Cl 316.243, um agonista específico e potente receptor β3-adrenérgico, estimula a lipólise tecidual adiposa e a liberação de glicerol. A avaliação da resposta de um rato à CL 316.243 pode fornecer informações valiosas sobre o desenvolvimento, melhoria e compreensão da eficácia do composto.
Coletivamente, esses testes podem ser usados como uma tela inicial para alterações no estado metabólico lipídeto dos camundongos. São escolhidos para a acessibilidade dos instrumentos e reagentes. Com os resultados derivados desses ensaios, os pesquisadores podem formar uma imagem geral da aptidão metabólica de seus animais e decidir sobre abordagens mais sofisticadas e direcionadas.

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

assessing whole-body lipid-handling capacity in mice

Avaliar o metabolismo lipídico é uma pedra angular da avaliação da função metabólica, e é considerado essencial para estudos de metabolismo in vivo. Lipídios são uma classe de muitas moléculas diferentes com muitas vias envolvidas em sua síntese e metabolismo. É necessário um ponto de partida para avaliar a hemostasia lipídica para pesquisa nutricional e obesidade. Este artigo descreve três métodos fáceis e acessíveis que requerem pouca experiência ou prática para dominar, e que podem ser adaptados pela maioria dos laboratórios para testar anormalidades lipídicas-metabolismo em camundongos. Estes métodos são (1) medir várias moléculas lipídicas de soro de jejum usando kits comerciais (2) ensaios para a capacidade de manuseio de lipídios dietéticos através de um teste de tolerância intralipídica oral, e (3) avaliando a resposta a um composto farmacêutico, CL 316.243, em camundongos. Juntos, esses métodos fornecerão uma visão geral de alto nível da capacidade de manuseio lipída e lipída em camundongos.

Mostramos com três trechos que cada ensaio oferece informações valiosas sobre o metabolismo lipídico dos camundongos. Para os camundongos machos C57BL/6J, desafiados por oito semanas de alimentação de dieta rica em gordura (HFD) a partir das oito semanas de idade, os níveis totais de colesterol foram significativamente elevados, enquanto os triglicerídeos de soro e NEFA não foram(Tabela 1),sugerindo que o triglicerídeo e o NEFA no sangue não são regulados predominantemente por um desafio de g...

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Assessing Whole-Body Lipid-Handling Capacity in Mice

Este artigo fornece três ensaios fáceis e acessíveis para avaliar o metabolismo lipídico em camundongos.

Avaliando a capacidade de manuseio de lipídios em camundongos

Assessing lipid metabolism is a cornerstone of evaluating metabolic function, and it is considered essential for in vivo metabolism studies. Lipids are a ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

3.9K visualizações.  Baylor College of Medicine. Este artigo fornece três ensaios fáceis e acessíveis para avaliar o metabolismo lipídico em camundongos.

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Determining Bile Duct Density in the Mouse Liver

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques are used, including serum chemistry, histological analysis, and immunostaining for specific markers. Although these techniques can provide important information about the biliary system, they often do not present a full picture of bile duct (BD) developmental defects across the whole liver. This is in part due to the robust ability of the mouse liver to drain the bile even in animals with significant impairment in biliary development. Here we present a simple method to calculate the average number of BDs associated with each portal vein (PV) in sections covering all lobes of mutant/transgenic mice. In this method, livers are mounted and sectioned in a stereotypic manner to facilitate comparison among various genotypes and experimental conditions. BDs are identified via light microscopy of cytokeratin-stained cholangiocytes, and then counted and divided by the total number of PVs present in liver section. As an example, we show how this method can clearly distinguish between wild-type mice and a mouse model of Alagille syndrome. The method presented here cannot substitute for techniques that visualize the three-dimensional structure of the biliary tree. However, it offers an easy and direct way to quantitatively assess BD development and the degree of ductular reaction formation in mice.

We present a rather simple and sensitive method for accurate quantification of bile duct density in the mouse liver. This method can aid in determining the effects of genetic and environmental modifiers and the effectiveness of potential therapies in mouse models of biliary diseases.

Determinando a densidade do ducto biliar no fígado do rato

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques ...

Biologia do Desenvolvimento

Shotgun Lipidomics of Rodent Tissues

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have made lipidomics a powerful analytical tool for monitoring tissue lipidome compositions in homeostatic as well as disease states. This paper presents a step-by-step protocol for a shotgun lipid analysis method that supports the simultaneous detection and quantification of a few hundred molecular lipid species in different tissue and biofluid samples at high throughput. This method leverages automated nano-flow direct injection of a total lipid extract spiked with labeled internal standards without chromatographic separation into a high-resolution mass spectrometry instrument. Starting from sub-microgram amounts of rodent tissue, the MS analysis takes 10 min per sample and covers up to 400 lipids from 14 lipid classes in mouse lung tissue. The method presented here is well suited for studying disease mechanisms and identifying and quantifying biomarkers that indicate early toxicity or beneficial effects within rodent tissues.

Shotgun mass spectrometry-based lipidomics delivers a sensitive quantitative snapshot of a broad spectrum of lipid classes simultaneously in a single measurement from various rodent tissues.

Shotgun Lipidômica de Tecidos de Roedores

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have ...

Bioquímica

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.

Análise otimizada de<em&gt; In Vivo</em&gt; e<em&gt; In Vitro</em&gt; A esteatose hepática

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

Medicina

Quantification of Atherosclerosis in Mice

Cardiovascular disease is the main cause of death in the world. The underlying cause in most cases is atherosclerosis, which is in part a chronic inflammatory disease. Experimental atherosclerosis studies have elucidated the role of cholesterol and inflammation in the disease process. This has led to successful clinical trials with pharmaceutical agents that reduce clinical manifestations of atherosclerosis. Careful and well-controlled experiments in mouse models of the disease could further elucidate the pathogenesis of the disease, which is not fully understood. Standardized lesion analysis is important to reduce experimental variability and increase reproducibility. Determining lesion size in aortic root, aortic arch, and brachiocephalic artery are common endpoints in experimental atherosclerosis. This protocol provides a technical description for evaluation of atherosclerosis at all these sites in a single mouse. The protocol is particularly useful when material is limited, as is frequently the case when genetically modified animals are being characterized.

Murine models of atherosclerosis are useful tools to investigate pathogenic pathways on a molecular level, but require standardized quantification of lesion development. This protocol describes an optimized method to determine lesion size in the major arterial vessels including the aortic root, aortic arch, and brachiocephalic artery.

Quantificação da aterosclerose em camundongos

Cardiovascular disease is the main cause of death in the world. The underlying cause in most cases is atherosclerosis, which is in part a chronic ...

Imunologia e Infecção

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.

Composição corporal e análise de enjaulamento metabólico em ratos de alta gordura Fed

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

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

The nematode C. elegans has emerged as an important model for the study of conserved genetic pathways regulating fat metabolism as it relates to human obesity and its associated pathologies. Several previous methodologies developed for the visualization of C. elegans triglyceride-rich fat stores have proven to be erroneous, highlighting cellular compartments other than lipid droplets. Other methods require specialized equipment, are time-consuming, or yield inconsistent results. We introduce a rapid, reproducible, fixative-based Nile red staining method for the accurate and rapid detection of neutral lipid droplets in C. elegans. A short fixation step in 40% isopropanol makes animals completely permeable to Nile red, which is then used to stain animals. Spectral properties of this lipophilic dye allow it to strongly and selectively fluoresce in the yellow-green spectrum only when in a lipid-rich environment, but not in more polar environments. Thus, lipid droplets can be visualized on a fluorescent microscope equipped with simple GFP imaging capability after only a brief Nile red staining step in isopropanol. The speed, affordability, and reproducibility of this protocol make it ideally suited for high throughput screens. We also demonstrate a paired method for the biochemical determination of triglycerides and phospholipids using gas chromatography mass-spectrometry. This more rigorous protocol should be used as confirmation of results obtained from the Nile red microscopic lipid determination. We anticipate that these techniques will become new standards in the field of C. elegans metabolic research.

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

We present robust biochemical and microscopic methods for studying Caenorhabditis elegans lipid stores. A rapid, simple, fixing-staining procedure for fluorescent lipid droplet imaging leverages the spectral properties of the lipophilic dye Nile red. We then present biochemical measurement of triglycerides and phospholipids using solid phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry.

Bioquímica e Alto Rendimento Avaliação microscópica de massa gorda em<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

The nematode C. elegans has emerged as an important  model for the study of conserved genetic pathways regulating fat metabolism as  it relates to human ...

Biologia

Imaging and Analysis of Oil Red O-Stained Whole Aorta Lesions in an Aneurysm Hyperlipidemia Mouse Model

Apolipoprotein E (Apoe)- or low density lipoprotein receptor (Ldlr)-deficient hyperlipidemic mice are the two most commonly used models for atherosclerosis research. They are used to study the impact of a various genetic factors and different cell types on atherosclerotic lesion formation and as well as test the development of new therapies. Isolation, excision of the whole aorta, and quantification of Oil Red O-stained atherosclerotic lesions are basic morphometric methods used to evaluate atherosclerotic burden. The goal of this protocol is to describe an optimized, step-by-step surgical method to dissect, perfuse-fix, isolate, stain, image and analyze atherosclerotic lesions in mouse aortas with Oil Red O. Because atherosclerotic lesions can form anywhere in the entire aortic tree, this whole aorta Oil Red O staining method has the advantage of evaluating lipid-laden plaques in the entire aorta and all branches in a single mouse. In addition to Oil Red O staining, fresh isolated whole aortas can be used for variety of in vitro and in vivo experiments and cell isolations.

This protocol provides a step-by-step procedure to analyze atherosclerotic burden in mice. Investigators can use this protocol to compare the abundance, location, and size of atherosclerotic lesions in different animals.

Imagem e Análise de Lesões inteiras de aorta manchadas de óleo em um modelo de rato de hiperlipidemia aneurisma

Apolipoprotein E (Apoe)- or low density lipoprotein receptor (Ldlr)-deficient hyperlipidemic mice are the two most commonly used models for ...

Determination of Fatty Acid Oxidation and Lipogenesis in Mouse Primary Hepatocytes

Lipid metabolism in liver is complex. In addition to importing and exporting lipid via lipoproteins, hepatocytes can oxidize lipid via fatty acid oxidation, or alternatively, synthesize new lipid via de novo lipogenesis. The net sum of these pathways is dictated by a number of factors, which in certain disease states leads to fatty liver disease. Excess hepatic lipid accumulation is associated with whole body insulin resistance and coronary heart disease. Tools to study lipid metabolism in hepatocytes are useful to understand the role of hepatic lipid metabolism in certain metabolic disorders.
In the liver, hepatocytes regulate the breakdown and synthesis of fatty acids via &#946;-fatty oxidation and de novo lipogenesis, respectively. Quantifying metabolism in these pathways provides insight into hepatic lipid handling. Unlike in vitro quantification, using primary hepatocytes, making measurements in vivo is technically challenging and resource intensive. Hence, quantifying &#946;-fatty acid oxidation and de novo lipogenesis in cultured mouse hepatocytes provides a straight forward method to assess hepatocyte lipid handling. 
Here we describe a method for the isolation of primary mouse hepatocytes, and we demonstrate quantification of &#946;-fatty acid oxidation and de novo lipogenesis, using radiolabeled substrates.

De novo lipogenesis and &#946;-fatty acid oxidation constitute key metabolic pathways in hepatocyte, pathways that are perturbed in several metabolic disorders, including fatty liver disease. Here we demonstrate isolation of mouse primary hepatocytes and describe quantification of &#946;-fatty acid oxidation and lipogenesis.

Determinação da oxidação de ácidos gordos e Lipogênese em Rato Os hepatócitos primária

Lipid metabolism in liver is complex. In addition to importing and exporting lipid via lipoproteins, hepatocytes can oxidize lipid via fatty acid ...

Investigando a fisiopatologia da ICFEP em um modelo de camundongo induzido por hiperlipidemia

A Murine Model of Hyperlipidemia&#45;Induced Heart Failure with Preserved Ejection Fraction

The pathophysiology of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) driven by lipotoxicity is incompletely understood. Given the urgent need for animal models that accurately mimic cardio-metabolic HFpEF, a hyperlipidemia-induced murine model was developed by reverse engineering phenotypes seen in HFpEF patients. This model aimed to investigate HFpEF, focusing on the interplay between lipotoxicity and metabolic syndrome. Hyperlipidemia was induced in wild-type (WT) mice on a 129J strain background through bi-weekly intraperitoneal injections of poloxamer-407 (P-407), a block co-polymer that blocks lipoprotein lipase, combined with a single intravenous injection of adeno-associated virus 9-cardiac troponin T-low-density lipoprotein receptor (AAV9-cTnT-LDLR). Extensive assessments were conducted between 4 and 8 weeks post-treatment, including echocardiography, blood pressure recording, whole-body plethysmography, echocardiography (ECG) telemetry, activity wheel monitoring (AWM), and biochemical and histological analyses. The LDLR/P-407 mice exhibited distinctive features at four weeks, including diastolic dysfunction, preserved ejection fraction, and increased left ventricular wall thickness. Notably, blood pressure and renal function remained within normal ranges. Additionally, ECG and AWM revealed heart blocks and reduced activity, respectively. Diastolic function deteriorated at eight weeks, accompanied by a significant decline in respiratory rates. Further investigation into the double treatment model revealed elevated fibrosis, wet/dry lung ratios, and heart weight/body weight ratios. The LDLR/P-407 mice exhibited xanthelasmas, ascites, and cardiac ischemia. Interestingly, sudden deaths occurred between 6 and 12 weeks post-treatment. The murine HFpEF model offers a valuable and promising experimental resource for elucidating the intricacies of metabolic syndrome contributing to diastolic dysfunction within the context of lipotoxicity-mediated HFpEF.

Autor em destaque: Explorando a relação entre lipotoxicidade e ICFEP 

This protocol presents a detailed approach to replicating a murine model of hyperlipidemia-induced heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF). The design combines the administration of adeno-associated virus 9-cardiac troponin T-low-density lipoprotein receptor (AAV9-cTnT-LDLR) and poloxamer-407 (P-407).

Um modelo murino de insuficiência cardíaca induzida por hiperlipidemia com fração de ejeção preservada

The pathophysiology of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) driven by lipotoxicity is incompletely understood. Given the urgent need for ...

Avaliando a capacidade de manuseio de lipídios em camundongos

Resumo

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Determinando a densidade do ducto biliar no fígado do rato

Shotgun Lipidômica de Tecidos de Roedores

Análise otimizada de

Quantificação da aterosclerose em camundongos

Composição corporal e análise de enjaulamento metabólico em ratos de alta gordura Fed

Bioquímica e Alto Rendimento Avaliação microscópica de massa gorda em

Imagem e Análise de Lesões inteiras de aorta manchadas de óleo em um modelo de rato de hiperlipidemia aneurisma

Determinação da oxidação de ácidos gordos e Lipogênese em Rato Os hepatócitos primária

Um modelo murino de insuficiência cardíaca induzida por hiperlipidemia com fração de ejeção preservada

Um modelo murino de insuficiência cardíaca induzida por hiperlipidemia com fração de ejeção preservada