Гипергликемический зажим и гипогликемический зажим у мышей в сознании

Резюме

Гипергликемический зажим используется для измерения высвобождения инсулина при поддержании более высокой концентрации глюкозы в крови. Гипогликемический зажим предназначен для измерения выработки глюкозы, индуцированной контррегуляторными реакциями. В обоих методах используется одна и та же хирургическая процедура. Здесь мы представляем метод зажимов для оценки системного метаболизма глюкозы.

Аннотация

Сахарный диабет (СД) обусловлен недостаточным выделением инсулина из β-клеток поджелудочной железы (СД 1 типа) и чувствительностью к инсулину в мышцах, печени и жировых тканях (СД 2 типа). Инъекции инсулина лечат пациентов с СД, но в качестве побочного эффекта приводят к гипогликемии. Кортизол и катехоламины высвобождаются, чтобы активировать выработку глюкозы из печени для восстановления гипогликемии, называемой контррегуляторной реакцией (CRR). В исследованиях СД на моделях грызунов для измерения высвобождения инсулина и CRR используют глюкозотолерантные тесты и инъекции 2-дезоксиглюкозы соответственно. Тем не менее, концентрация глюкозы в крови постоянно изменяется во время экспериментов, что вызывает трудности в оценке чистого высвобождения инсулина и CRR. В этой статье описывается метод, при котором уровень глюкозы в крови поддерживается на уровне 250 мг/дл или 50 мг/дл у мышей, находящихся в сознании, для сравнения высвобождения гормонов инсулина и CRR соответственно.

Полиэтиленовые трубки имплантируются в сонную артерию и яремную вену мышей, и мышам дают возможность восстановиться после операции. Трубка для яремной вены соединена со шприцем Hamilton с помощью шприцевого насоса для обеспечения инфузии инсулина или глюкозы с постоянной и переменной скоростью. Трубка сонной артерии предназначена для забора крови. При гипергликемическом зажиме в вену вводится 30% глюкозы, а уровень глюкозы в крови измеряется из артериальной крови каждые 5 минут или 10 минут. Скорость инфузии 30% глюкозы увеличивают до тех пор, пока уровень глюкозы в крови не станет 250 мг/дл. Кровь собирается для измерения концентрации инсулина. При гипогликемическом зажиме инсулин в дозе 10 мЕд/кг/мин вводят вместе с 30% глюкозой, скорость инфузии которой варьируется для поддержания уровня глюкозы в крови 50 мг/дл. Кровь собирается для измерения контррегуляторных гормонов, когда инфузия глюкозы и глюкоза в крови достигают стабильного состояния. Как гипергликемические, так и гипогликемические зажимы имеют одинаковую хирургическую процедуру и экспериментальные установки. Таким образом, данный метод полезен для исследователей системного метаболизма глюкозы.

Введение

Глюкоза является важным источником энергии для клеток, и недостаток глюкозы может привести к различным симптомам и осложнениям. В случае низкого уровня глюкозы (гипогликемия, как правило, менее 70 мг/дл уровня глюкозы в крови натощак, но не должна определяться по одному значению¹) наиболее распространенными симптомами являются слабость, спутанность сознания, потливость и головная боль. Он также может нарушить церебральную функцию и увеличить риск сердечно-сосудистых событий и смертности². И наоборот, гипергликемия — это заболевание, при котором концентрация глюкозы в плазме превышает нормальный уровень (обычно > 126 мг/д....

протокол

Все процедуры были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC) при Университете Кумамото.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для облегчения боли ибупрофен давали в питьевой воде (0,11 мг/мл) в течение 48 ч, а бупренорфин (0,05-0,1 мг/кг в/в) давали за 30 мин до операции. Стерильные условия включают перчатки, маски и автоклавные инструменты, стерилизованные окисью этилена между животными. Операция проводилась на грелке, установленной при температуре 37 °C, и накрыта новым лабораторным ковриком для каждого животного. Перед операцией операционную область очищали раствором бетадина и спиртом. Все хирургические инструменты стерилизовались в авт....

Результаты

Исследование с гипогликемическими зажимами проводили на самцах мышей C57BL/6N (в возрасте 8 недель, более 25 г массы тела) в течение 3 ч голодания в начале эксперимента (рис. 4A, B). Исходный уровень глюкозы в крови составлял 136 мг/дл (t = -15 мин). Если он меньше 90 мг/дл, это мо?.......

Обсуждение

Метод, описанный здесь, прост, и его можно использовать с помощью наконечников пипеток, шприцев и других предметов, которые можно найти в обычных лабораториях. Несмотря на то, что исследователям может потребоваться приобрести дополнительные трубки и насосы, дорогостоящее оборудование .......

Материалы

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