Name: hyperinsulinemic-euglycemic clamps in conscious, unrestrained mice
Uploaded: 2011-11-16T12:00:00
Duration: 11 min 10 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av Grant 5-U24-DK059637-10 til Vanderbilt Mouse Metabolsk fenotyping Center.

<ol>
	<li>Ayala, J. E., Bracy, D. P., McGuinness, O. P., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+in+the+design+of+hyperinsulinemic-euglycemic+clamps+in+the+conscious+mouse.">Considerations in the design of hyperinsulinemic-euglycemic clamps in the conscious mouse.</a> Diabetes. 55, 390-397 (2006).</li><li>Berglund, E. D., Li, C. Y., Poffenberger, G., Ayala, J. E., Fueger, P. T., Willis, S. E., Jewell, M. M., Powers, A. C., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucose+metabolism+in+vivo+in+four+commonly+used+inbred+mouse+strains.">Glucose metabolism in vivo in four commonly used inbred mouse strains.</a> Diabetes. 57, 1790-1799 (2008).</li><li>Niswender, K. D., Shiota, M., Postic, C., Cherrington, A. D., Magnuson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+increased+glucokinase+gene+copy+number+on+glucose+homeostasis+and+hepatic+glucose+metabolism.">Effects of increased glucokinase gene copy number on glucose homeostasis and hepatic glucose metabolism.</a> J. Biol. Chem. 272, 22570-22575 (1997).</li><li>Kim, H. J., Higashimori, T., Park, S. Y., Choi, H., Dong, J., Kim, Y. J., Noh, H. L., Cho, Y. R., Cline, G., Kim, Y. B., Kim, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+interleukin-6+and+-10+on+skeletal+muscle+and+liver+insulin+action+in+vivo.">Differential effects of interleukin-6 and -10 on skeletal muscle and liver insulin action in vivo.</a> Diabetes. 53, 1060-1067 (2004).</li><li>Kim, J. K., Fillmore, J. J., Chen, Y., Yu, C., Moore, I. K., Pypaert, M., Lutz, E. P., Kako, Y., Velez-Carrasco, W., Goldberg, I. J., Breslow, J. L., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-specific+overexpression+of+lipoprotein+lipase+causes+tissue-specific+insulin+resistance.">Tissue-specific overexpression of lipoprotein lipase causes tissue-specific insulin resistance.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 98, 7522-7527 (2001).</li><li>Kim, J. K., Fillmore, J. J., Gavrilova, O., Chao, L., Higashimori, T., Choi, H., Kim, H. J., Yu, C., Chen, Y., Qu, X., Haluzik, M., Reitman, M. L., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+rosiglitazone+on+skeletal+muscle+and+liver+insulin+resistance+in+A-ZIP/F-1+fatless+mice.">Differential effects of rosiglitazone on skeletal muscle and liver insulin resistance in A-ZIP/F-1 fatless mice.</a> Diabetes. 52, 1311-1318 (2003).</li><li>Kim, J. K., Fillmore, J. J., Sunshine, M. J., Albrecht, B., Higashimori, T., Kim, D. W., Liu, Z. X., Soos, T. J., Cline, G. W., O'Brien, W. R., Littman, D. R., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PKC-theta+knockout+mice+are+protected+from+fat-induced+insulin+resistance.">PKC-theta knockout mice are protected from fat-induced insulin resistance.</a> J. Clin. Invest. 114, 823-827 (2004).</li><li>Kim, J. K., Gavrilova, O., Chen, Y., Reitman, M. L., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+insulin+resistance+in+A-ZIP/F-1+fatless+mice.">Mechanism of insulin resistance in A-ZIP/F-1 fatless mice.</a> J. Biol. Chem. 275, 8456-8460 (2000).</li><li>Kim, J. K., Gimeno, R. E., Higashimori, T., Kim, H. J., Choi, H., Punreddy, S., Mozell, R. L., Tan, G., Stricker-Krongrad, A., Hirsch, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+fatty+acid+transport+protein+1+prevents+fat-induced+insulin+resistance+in+skeletal+muscle.">Inactivation of fatty acid transport protein 1 prevents fat-induced insulin resistance in skeletal muscle.</a> J. Clin. Invest. 113, 756-763 (2004).</li><li>Kim, J. K., Kim, H. J., Park, S. Y., Cederberg, A., Westergren, R., Nilsson, D., Higashimori, T., Cho, Y. R., Liu, Z. X., Dong, J., Cline, G. W., Enerback, S., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipocyte-specific+overexpression+of+FOXC2+prevents+diet-induced+increases+in+intramuscular+fatty+acyl+CoA+and+insulin+resistance.">Adipocyte-specific overexpression of FOXC2 prevents diet-induced increases in intramuscular fatty acyl CoA and insulin resistance.</a> Diabetes. 54, 1657-1663 (2005).</li><li>Kim, J. K., Kim, Y. J., Fillmore, J. J., Chen, Y., Moore, I., Lee, J., Yuan, M., Li, Z. W., Karin, M., Perret, P., Shoelson, S. E., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevention+of+fat-induced+insulin+resistance+by+salicylate.">Prevention of fat-induced insulin resistance by salicylate.</a> J. Clin. Invest. 108, 437-446 (2001).</li><li>Kim, J. K., Michael, P. r. e. v. i. s., Peroni, S. F., Mauvais-Jarvis, O. D., Neschen, F., Kahn, S., Kahn, B. B., R, C., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redistribution+of+substrates+to+adipose+tissue+promotes+obesity+in+mice+with+selective+insulin+resistance+in+muscle.">Redistribution of substrates to adipose tissue promotes obesity in mice with selective insulin resistance in muscle.</a> J. Clin. Invest. 105, 1791-1797 (2000).</li><li>Kim, J. K., Zisman, A., Fillmore, J. J., Peroni, O. D., Kotani, K., Perret, P., Zong, H., Dong, J., Kahn, C. R., Kahn, B. B., Shulman, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucose+toxicity+and+the+development+of+diabetes+in+mice+with+muscle-specific+inactivation+of+GLUT4.">Glucose toxicity and the development of diabetes in mice with muscle-specific inactivation of GLUT4.</a> J. Clin. Invest. 108, 153-160 (2001).</li><li>Haluzik, M., Gavrilova, O., LeRoith, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha+deficiency+does+not+alter+insulin+sensitivity+in+mice+maintained+on+regular+or+high-fat+diet:+hyperinsulinemic-euglycemic+clamp+studies.">Peroxisome proliferator-activated receptor-alpha deficiency does not alter insulin sensitivity in mice maintained on regular or high-fat diet: hyperinsulinemic-euglycemic clamp studies.</a> Endocrinology. 145, 1662-1667 (2004).</li><li>Haluzik, M., Yakar, S., Gavrilova, O., Setser, J., Boisclair, Y., LeRoith, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulin+resistance+in+the+liver-specific+IGF-1+gene-deleted+mouse+is+abrogated+by+deletion+of+the+acid-labile+subunit+of+the+IGF-binding+protein-3+complex:+relative+roles+of+growth+hormone+and+IGF-1+in+insulin+resistance.">Insulin resistance in the liver-specific IGF-1 gene-deleted mouse is abrogated by deletion of the acid-labile subunit of the IGF-binding protein-3 complex: relative roles of growth hormone and IGF-1 in insulin resistance.</a> Diabetes. 52, 2483-2489 (2003).</li><li>Haluzik, M. M., Lacinova, Z., Dolinkova, M., Haluzikova, D., Housa, D., Horinek, A., Vernerova, Z., Kumstyrova, T., Haluzik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+insulin+sensitivity+after+peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha+agonist+treatment+is+accompanied+by+paradoxical+increase+of+circulating+resistin+levels.">Improvement of insulin sensitivity after peroxisome proliferator-activated receptor-alpha agonist treatment is accompanied by paradoxical increase of circulating resistin levels.</a> Endocrinology. 147, 4517-4524 (2006).</li><li>Kim, H., Haluzik, M., Asghar, Z., Yau, D., Joseph, J. W., Fernandez, A. M., Reitman, M. L., Yakar, S., Stannard, B., Heron-Milhavet, L., Wheeler, M. B., LeRoith, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha+agonist+treatment+in+a+transgenic+model+of+type+2+diabetes+reverses+the+lipotoxic+state+and+improves+glucose+homeostasis.">Peroxisome proliferator-activated receptor-alpha agonist treatment in a transgenic model of type 2 diabetes reverses the lipotoxic state and improves glucose homeostasis.</a> Diabetes. 52, 1770-1778 (2003).</li><li>Deibert, D. C., DeFronzo, 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=Epinephrine-induced+insulin+resistance+in+man.">Epinephrine-induced insulin resistance in man.</a> J. Clin. Invest. 65, 717-721 (1980).</li><li>Rizza, R. A., Cryer, P. E., Haymond, M. W., Gerich, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adrenergic+mechanisms+for+the+effects+of+epinephrine+on+glucose+production+and+clearance+in+man.">Adrenergic mechanisms for the effects of epinephrine on glucose production and clearance in man.</a> J. Clin. Invest. 65, 682-689 (1980).</li><li>Nunemaker, C. S., Wasserman, D. H., McGuinness, O. P., Sweet, I. R., Teague, J. C., Satin, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulin+secretion+in+the+conscious+mouse+is+biphasic+and+pulsatile.">Insulin secretion in the conscious mouse is biphasic and pulsatile.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 290, 523-529 (2006).</li><li>Nunemaker, C. S., Zhang, M., Wasserman, D. H., McGuinness, O. P., Powers, A. C., Bertram, R., Sherman, A., Satin, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+mice+can+be+distinguished+by+the+period+of+their+islet+calcium+oscillations:+is+there+an+intrinsic+islet+period+that+is+imprinted+in+vivo.">Individual mice can be distinguished by the period of their islet calcium oscillations: is there an intrinsic islet period that is imprinted in vivo.</a> Diabetes. 54, 3517-3522 (2005).</li><li>Halter, J. B., Beard, J. C., Jr, P. o. r. t. e., D, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Islet+function+and+stress+hyperglycemia:+plasma+glucose+and+epinephrine+interaction.">Islet function and stress hyperglycemia: plasma glucose and epinephrine interaction.</a> Am. J. Physiol. 247, 47-52 (1984).</li><li>Jacobson, L., Ansari, T., McGuinness, O. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Counterregulatory+deficits+occur+within+24+h+of+a+single+hypoglycemic+episode+in+conscious,+unrestrained,+chronically+cannulated+mice.">Counterregulatory deficits occur within 24 h of a single hypoglycemic episode in conscious, unrestrained, chronically cannulated mice.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 290, 678-684 (2006).</li><li>Jacobson, L., Ansari, T., Potts, J., McGuinness, O. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucocorticoid-deficient+corticotropin-releasing+hormone+knockout+mice+maintain+glucose+requirements+but+not+autonomic+responses+during+repeated+hypoglycemia.">Glucocorticoid-deficient corticotropin-releasing hormone knockout mice maintain glucose requirements but not autonomic responses during repeated hypoglycemia.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 291, 15-22 (2006).</li><li>Ayala, J. E., Bracy, D. P., James, F. D., Julien, B. M., Wasserman, D. H., Drucker, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+glucagon-like+peptide-1+receptor+regulates+endogenous+glucose+production+and+muscle+glucose+uptake+independent+of+its+incretin+action.">The glucagon-like peptide-1 receptor regulates endogenous glucose production and muscle glucose uptake independent of its incretin action.</a> Endocrinology. 150, 1155-1164 (2009).</li><li>Fueger, P. T., Bracy, D. P., Malabanan, C. M., Pencek, R. R., Granner, D. K., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hexokinase+II+overexpression+improves+exercise-stimulated+but+not+insulin-stimulated+muscle+glucose+uptake+in+high-fat-fed+C57BL/6J+mice.">Hexokinase II overexpression improves exercise-stimulated but not insulin-stimulated muscle glucose uptake in high-fat-fed C57BL/6J mice.</a> Diabetes. 53, 306-314 (2004).</li><li>Fueger, P. T., Bracy, D. P., Malabanan, C. M., Pencek, R. R., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distributed+control+of+glucose+uptake+by+working+muscles+of+conscious+mice:+roles+of+transport+and+phosphorylation.">Distributed control of glucose uptake by working muscles of conscious mice: roles of transport and phosphorylation.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 286, 77-84 (2004).</li><li>Fueger, P. T., Heikkinen, S., Bracy, D. P., Malabanan, C. M., Pencek, R. R., Laakso, M., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hexokinase+II+partial+knockout+impairs+exercise-stimulated+glucose+uptake+in+oxidative+muscles+of+mice.">Hexokinase II partial knockout impairs exercise-stimulated glucose uptake in oxidative muscles of mice.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 285, 958-963 (2003).</li><li>Fueger, P. T., Hess, H. S., Posey, K. A., Bracy, D. P., Pencek, R. R., Charron, M. J., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+exercise-stimulated+muscle+glucose+uptake+by+GLUT4+is+dependent+on+glucose+phosphorylation+capacity+in+the+conscious+mouse.">Control of exercise-stimulated muscle glucose uptake by GLUT4 is dependent on glucose phosphorylation capacity in the conscious mouse.</a> J. Biol. Chem. , (2004).</li><li>Fueger, P. T., Li, C. Y., Ayala, J. E., Shearer, J., Bracy, D. P., Charron, M. J., Rottman, J. N., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucose+kinetics+and+exercise+tolerance+in+mice+lacking+the+GLUT4+glucose+transporter.">Glucose kinetics and exercise tolerance in mice lacking the GLUT4 glucose transporter.</a> J. Physiol. 582, 801-812 (2007).</li><li>Shearer, J., Coenen, K. R., Pencek, R. R., Swift, L. L., Wasserman, D. H., Rottman, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+chain+fatty+acid+uptake+in+vivo:+comparison+of+[125I]-BMIPP+and+[3H]-bromopalmitate.">Long chain fatty acid uptake in vivo: comparison of [125I]-BMIPP and [3H]-bromopalmitate.</a> Lipids. 43, 703-711 (2008).</li></ol>

Ingen interessekonflikter erklært.

Den hyperinsulinemic-euglycemic klemme, eller insulin klemme, er viden betraktet som &quot;gullstandarden&quot; metode for å vurdere insulin action in vivo. Denne teknikken har blitt brukt til flere arter, inkludert mennesker, hunder, rotter og mus. Gitt den økende antall av transgene mus modeller for metabolske forstyrrelser, har miniatyrisering av teknikken til bruk i musen gitt betydelig fremskritt for metabolsk forskning. Mens konseptene bak insulin klemmen er grei, i praksis er det ulike tilnærminger for å utføre insulin klemme eksperimenter. Dette er ikke en triviell punkt, siden måten forsøket er utført påvirker resultatene 1. Her presenterer vi protokollen som brukes ved Vanderbilt MMPC. Den viktigste forskjellen mellom vår protokoll og andres, er at vi bruker en arteriell kateter for å innhente blodprøver. Dette er i kontrast til den mer utbredt tilnærming av OBTaining blodprøver av kuttet tuppen av de 4 halen, 7, 11, 12, 14-17. Fordelen med prøvetaking fra et arterielt kateter er at eksperimentet er utført i en bevisst og uhemmet mus. Prøvetaking fra halen krever ofte tilbakeholdenhet og øker indekser av stress når store blodprøver blir kjøpt en. Stress hormoner stimulere endogen glukoseproduksjon og svekke glukose disposisjon 18, 19, potensielt gir inntrykk av en insulin resistent fenotype. Prøvetaking fra avkuttede halen kan kreve spesiell Institusjonelle Animal Care og Bruk komité godkjennelse på grunn av sin stressende natur. Den arteriell kateterisering prosedyren ble utviklet for å unngå stress til musen av kuttet halen. En sentral del av å utføre insulin klemmer er evnen til å opprettholde euglycemia. Det er ingen algoritmer som kan tippe hvordan GIR bør justeres basert på blodsukker målinger. I likhet med kirurgi,personell gjennomfører insulin klemme eksperimenter vil bli dyktigere i å opprettholde en rimelig euglycemia bare gjennom erfaring. Det er viktig å merke seg at på grunn av sin høyere metabolic rate data innhentet fra mus studier vil være naturlig støyende. Dette gjør den komplette presentasjonen av data, inkludert gang kurs av glukose og GIR og absolutte verdier for plasma insulin, Endora, Rd og Rg avgjørende for evnen til enhver leser å tolke resultatene. Den høye glukose fluks priser hos mus (ca 5 ganger høyere enn raten hos mennesker) garanterer en høy frekvens av glukose prøvetaking. Mens blod volumet av musen er begrenset, er et minimum sampling frekvens på hvert 10. minutt er nødvendig for å være sikker på at en tilstrekkelig clamp er oppnådd. Som vist i figur 4, kan klemme insulin nivåer være forskjellig mellom gruppene. Faktorer som kosthold intervensjoner, transgene manipulasjoner eller forskjeller i bakgrunnen stammer kan påvirke FASting insulin nivåer, som senere kan påvirke klemme insulin nivåer. Tolke resultater når klemme insulin nivåer er forskjellige kan være problematisk. Dette kan være eksperimentelt løses ved å utføre pilot eksperimenter for å velge insulin infusjon priser som oppnår tilsvarende klemme insulin nivåer mellom gruppene. Alternativt kan somatostatin brukes til å hemme pancreatic hormon sekresjon, og insulin og glukagon kan erstattes ved eksperimentelt kontrollerte priser. Denne siste metoden er mer vanlig gjort på insulin klemmer på rotter enn mus. Hvis disse eksperimentelle tilnærminger ikke blir tatt, kan den steady-state GIR være normalisert til klemmen insulin nivå, eller en insulinfølsomheten indeks (S I) kan være avledet fra klemmen data som S I = GIR / (G • ΔI), der G er steady-state glukose konsentrasjon og ΔI er forskjellen mellom faste og klemme insulin konsentrasjoner. En forutsetning med enten tilnærming er at klemmen insulin nivå oppnådd erinnenfor området der insulin sensitivitet er lineært relatert til insulin nivå i henhold til gruppen som studeres. Denne siste forutsetningen ikke gjelder når man sammenligner insulinresistente og insulin sensitive grupper. Ideelt sett bør en insulin dose respons kurve kan genereres til å velge riktig insulin infusjon. Men på grunn av kravet om ytterligere eksperimenter, er dette sjelden gjort. Allsidigheten leveres av arteriell kateterisering strekker seg til eksperimentelle tilnærminger utover euglycemic klemmer. For eksempel kan hyperglykemiske klemmer, hvor glukose er infused med variabel hastighet for å opprettholde hyperglycemia forhold til fastende glukose, brukes til å vurdere endogent bukspyttkjertelen funksjon i to vivo, 20, 21. Måling av første fase insulinsekresjon under denne testen krever hyppige oppkjøp av blodprøver (dvs hver 2-5 min), som ikke er gjennomførbart når skaffe prøver fra tuppen av halen. Videreforhøyet katekolaminer skyldes hale prøvetaking kan svekke insulinsekresjon og forbedre glukagonsekresjon 22. Den insulin klemme Protokollen kan også endres for å tillate blodsukkeret faller til relative hypoglykemi å vurdere counter-regelverk respons 2, 23, 24. Arteriell kateterisering kan også brukes til å vurdere dynamikken i glukosemetabolismen under trening 25-30. Dette er en betydelig fordel i forhold til konvensjonelle tilnærminger gjennomført på ett tidspunkt før og etter trening eller i isolerte muskler ex vivo. Teknikkene som presenteres her kan også brukes til å vurdere ikke bare glukose, men også fettsyre metabolisme 31.

hyperinsulinemic-euglycemic clamps in conscious, unrestrained mice

Type 2 diabetes er preget av en defekt i insulin action. Den hyperinsulinemic-euglycemic klemme, eller insulin klemme, er viden betraktet som &quot;gullstandarden&quot; metode for å vurdere insulin action in vivo. Under en insulin klemme, er hyperinsulinemia oppnås ved en konstant insulin infusjon. Euglycemia opprettholdes via en samtidig glukose infusjon med en variabel rente. Denne variabelen glukoseinfusjon rate (GIR) bestemmes ved å måle blodsukker ved korte intervaller gjennom hele eksperimentet og justere GIR tilsvarende. GIR er et tegn på hele kroppen insulin action, som mus med forbedrede insulin handling krever en større GIR. Den insulin klemmen kan innlemme administrasjon av isotopiske 2 [14 C] deoxyglucose å vurdere vev-spesifikke glukoseopptak og [3 - 3 H] glukose for å vurdere muligheten for insulin å undertrykke frekvensen av endogen glukose utseende (Endora), en markør for hepatisk glukoseproduksjon, og å stimulererate på hele kroppen glukose forsvinning (Rd). Miniatyrisering av insulin klemme for bruk i genetisk musemodeller av metabolsk sykdom har ført til betydelige fremskritt innen diabetes forskning. Metoder for å utføre insulin klemmer varierer mellom laboratorier. Det er viktig å merke seg at måten en insulin klemme er utført kan påvirke resultatene. Vi har publisert en omfattende vurdering av ulike tilnærminger til å utføre insulin klemmer i bevisst mus 1 samt en evaluering av de metabolske responsen av fire brukte innavlede mus stammer med ulike clamp teknikker 2. Her presenterer vi en protokoll for å utføre insulin klemmer på bevisst, hemningsløs mus utviklet av Vanderbilt Mouse Metabolsk fenotyping Center (MMPC; URL: www.mc.vanderbilt.edu / mmpc). Dette inkluderer en beskrivelse av metode for å implantere kateter brukt under insulin klemmen. Protokollen ansatt iVanderbilt MMPC benytter en unik to-kateter system 3. Et kateter settes inn i vena jugularis for infusjoner. En annen kateter settes inn i carotisar, som gir mulighet for blodprøver uten å måtte begrense eller håndtere musen. Denne teknikken gir en betydelig fordel for den vanligste metoden for å innhente blodprøver i løpet av insulin klemmer som skal prøve fra kuttet tuppen av halen. I motsetning til sistnevnte metoden, sampling fra en arteriell kateter er ikke stressende å musen 1. Vi beskriver også metoder for bruk av isotoper tracer infusjoner å vurdere vev-spesifikke insulin action. Vi kan også gi retningslinjer for den aktuelle presentasjonen av resultatene fra insulin klemmer.

Watch this Scientific Journal Video about Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice at JoVE.com

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Den hyperinsulinemic-euglycemic klemme, eller insulin klemme, er gullstandarden for vurdering av insulin handling<em&gt; In vivo</em&gt;. En metode for å utføre insulin klemmer på mus er beskrevet. Dette inkluderer en metode for arteriell kateterisering som tillater eksperimenter skal utføres i bevisst, hemningsløs mus med minimalt stress.

Hyperinsulinemic-euglycemic Klemmer i Conscious, Uhemmet Mus

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Transthoracic Echocardiography in Mice

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

Hyperinsulinemic-Euglycemic Clamp in the Conscious Rat

Type 2 diabetes (T2D) is rapidly rising in prevalence. Characterized by either inadequate insulin production or the inability to utilize insulin produced, ...

Catheterization of the Carotid Artery and Jugular Vein to Perform Hemodynamic Measures, Infusions and Blood Sampling in a Conscious Rat Model

Kateterisering av halspulsåren og halsvenen å utføre Hemodynamiske Tiltak, infusjoner og blodprøvetaking i en bevisst Rat Modell

The success of a small animal model to study critical illness is, in part, dependent on the ability of the model to simulate the human condition. ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

Carotisar infusjoner for farmakokinetiske og farmakodynamiske Analyse av Taxaner i Mus

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents

Transkutan vurdering av nyrefunksjonen hos bevisste Gnagere

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and ...

Novel Approach for Simultaneous Recording of Renal Sympathetic Nerve Activity and Blood Pressure with Intravenous Infusion in Conscious, Unrestrained Mice.

Ny tilnærming for samtidig opptak av nyre sympatiske Nerve aktivitet og blodtrykk med intravenøs infusjon i bevisst, uhemmet mus.

Renal sympathetic nerves contribute significantly to both physiological and pathophysiological phenomena. Evaluating renal sympathetic nerve activity ...

Assessment of Respiratory Function in Conscious Mice by Double-chamber Plethysmography

Vurdering av lungefunksjon i bevisst mus av dobbel-kammer Plethysmography

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to ...

Repeated Orotracheal Intubation in Mice

Gjentatt Orotracheal Intubasjon hos mus

The literature describes several methods for mouse intubation that either require visualization of the glottis through the oral cavity or incision in the ...

Implantation of Combined Telemetric ECG and Blood Pressure Transmitters to Determine Spontaneous Baroreflex Sensitivity in Conscious Mice

Implantasjon av kombinerte telemetriske EKG og blodtrykkssendere for å bestemme spontan Baroreflex-følsomhet hos bevisste mus

Blood pressure (BP) and heart rate (HR) are both controlled by the autonomic nervous system (ANS) and are closely intertwined due to reflex mechanisms. ...

Multi-system Monitoring for Identification of Seizures, Arrhythmias and Apnea in Conscious Restrained Rabbits

Multi-system overvåking for identifisering av anfall, arytmier og apné i bevisste beherskede kaniner

Patients with ion channelopathies are at a high risk of developing seizures and fatal cardiac arrhythmias. There is a higher prevalence of heart disease ...