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

Detta arbete stöddes av Grant 5-U24-DK059637-10 till Vanderbilt Mouse Metabola Fenotypning 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>

Inga intressekonflikter deklareras.

Den hyperinsulinemic-euglycemic klämma, eller insulin clamp, anses allmänt vara den &quot;gyllene standarden&quot; metod för bedömning av insulin åtgärder in vivo. Denna teknik har tillämpats på flera arter inklusive människor, hundar, råttor och möss. Med tanke på det växande antalet transgena musmodeller för metabola sjukdomar, har miniatyrisering av tekniken för användning i musen gav betydande förskott till metabolisk forskning. Medan begreppen bakom det insulin klämman är enkel, i praktiken finns det olika metoder för att utföra experiment insulin klämma. Detta är inte en trivial punkt, eftersom det sätt på vilket experimentet utförs påverkar resultaten 1. Här presenterar vi de protokoll som används av Vanderbilt MMPC. Den viktigaste skillnaden mellan våra protokoll och andras är att vi använder en arteriell kateter för att få blodprov. Detta står i kontrast till den mer utbredda synsätt OBTaining blodprov genom att bryta svansspetsen 4, 7, 11, 12, 14-17. Fördelen med provtagning från en arteriell kateter är att experimentet utförs på ett medvetet och ohämmad mus. Provtagning från svansen ofta kräver återhållsamhet och ökar index av stress när stora blodprov förvärvas 1. Stresshormoner stimulerar endogena produktion av glukos och försämrar omhändertagande av glukos 18, 19, potentiellt ger intryck av en insulinresistenta fenotyp. Provtagning från avhuggna svans kan kräva särskilda institutionella Djurvård och användning kommitténs godkännande på grund av sin stressiga natur. Det arteriell kateter Förfarandet har utvecklats för att undvika stress till musen för att bryta svansen. En viktig aspekt av att utföra insulin klämmor är förmågan att upprätthålla euglycemia. Det finns inga algoritmer som korrekt kan förutsäga hur GIR ska justeras baserat på blodsocker avläsningar. Liksom kirurgi,Personal som utför experiment insulin clamp kommer att bli skicklig på att upprätthålla en rimlig euglycemia endast genom erfarenhet. Det är viktigt att notera att på grund av sin högre ämnesomsättning de uppgifter som erhålls från mus studier kommer att i sig själv högljudd. Detta gör att fullständig presentation av data, inklusive tidsförlopp för glukos och GIR och absoluta värden för plasma insulin, Endora, Rd och RG avgörande för möjligheterna för läsaren att tolka resultaten. Den höga glukos flux priser i musen (ungefär 5 gånger högre än den hos människa) teckningsoption en hög frekvens av glukos provtagning. Medan blodvolymen av musen är begränsad, är ett minimum samplingsfrekvens på gång 10 minuter som krävs för att vara säker på att en lämplig klämma har uppnåtts. Som framgår av Figur 4 kan klämma insulinnivåerna vara olika mellan grupperna. Faktorer som kost interventioner, transgena manipulationer eller skillnader i bakgrunden stammar kan påverka FASting insulinnivåer, som sedan kan påverka nivåerna klämma insulin. Tolka resultat när klämman insulinnivåerna är olika kan vara problematiskt. Detta kan experimentellt åtgärdas genom att utföra pilotförsök för att välja kurser insulininfusionen som uppnår likvärdiga nivåer klämma insulin mellan grupper. Alternativt kan somatostatin användas för att hämma pankreas hormonet, och insulin och glukagon kan ersättas vid experimentellt kontrollerade priser. Den senare metoden är mer vanligt i insulin klämmor på råttor än möss. Om dessa experimentella metoder inte vidtas, kan steady-state GIR normaliseras till klämman insulin nivå, eller en insulinkänslighet index (S I) kan härledas från klämman uppgifter som S I = GIR / (G • ΔI), där G är steady-state glukoskoncentration och ΔI är skillnaden mellan fasta och klämma koncentrationer insulin. Ett antagande med antingen metod är att klämma insulin nivå som uppnåddes ärinom det område där känsligheten för insulin är linjärt relaterad till det insulin nivå enligt den grupp som studeras. Det sistnämnda antagande kanske inte gäller vid en jämförelse insulinresistenta och insulin känsliga grupper. Helst bör en insulindos responskurva genereras för att välja lämplig för insulin. På grund av kravet på ytterligare experiment, är detta sällan sker. Den mångsidighet som arteriell kateter omfattar experimentella metoder bortom euglycemic klämmor. Till exempel kan hyperglykemiska klämmor, där glukos är infunderas med en rörlig ränta för att upprätthålla hyperglykemi relativt fasteglukos, användas för att bedöma endogena bukspottkörtelns funktion in vivo-2, 20, 21. Mätning av första fasen insulinsekretionen under detta test kräver täta förvärv av blodprov (dvs. varje 2-5 min), vilket inte är möjligt när få prover från svanstippen. Vidareförhöjda katekolaminer följd svans provtagning kan försämra insulinutsöndring och förbättra glukagonsekretionen 22. Insulinet clamp-protokollet kan också ändras för att möjliggöra glukosnivåerna falla till relativt hypoglykemi bedöma kontraregulatoriska svar 2, 23, 24. Arteriell kateter kan också användas för att bedöma dynamiken i glukosmetabolismen under träning 25-30. Detta är betydligt fördelaktigt jämfört med konventionella metoder som bedrivs vid enstaka tidpunkter före och efter träning eller i enstaka muskler ex vivo. De tekniker som presenteras här kan även användas för att bedöma inte bara glukos, men även fettsyremetabolismen 31.

hyperinsulinemic-euglycemic clamps in conscious, unrestrained mice

Typ 2-diabetes kännetecknas av en defekt i insulin åtgärder. Den hyperinsulinemic-euglycemic klämma, eller insulin clamp, anses allmänt vara den &quot;gyllene standarden&quot; metod för bedömning av insulin åtgärder in vivo. Under ett insulin klämma är hyperinsulinemi uppnås genom en konstant infusion av insulin. Euglycemia förs via en samtidig glukos infusion med en rörlig ränta. Denna variabel glukos infusionshastigheten (GIR) bestäms genom att mäta blodsocker med korta mellanrum under hela försöksperioden och justera GIR därefter. Den GIR är ett tecken på hela kroppen insulinaktivitet som möss med ökad insulin åtgärder kräver en större GIR. Insulinet clamp kan innehålla tillförsel av isotop 2 [14 C] deoxyglucose att bedöma vävnadsspecifika glukosupptag och [3 - 3 H] glukos för att bedöma förmågan hos insulin för att dämpa takten av endogent glukos utseende (Endora), en markör för leverns produktion av glukos, samt att stimuleragraden av hela kroppen glukos försvinnande (Rd). Miniatyrisering av insulin klämma för användning i genetisk musmodeller av metabola sjukdomar har lett till betydande framsteg inom diabetesforskning. Metoder för insulin klämmor variera mellan laboratorier. Det är viktigt att notera att det sätt på vilket ett insulin klämma utförs signifikant kan påverka resultaten. Vi har publicerat en omfattande utvärdering av olika sätt att utföra insulin klämmor i medveten möss 1 samt en utvärdering av den metabola respons fyra vanligaste inavlade musstammar med olika klämma tekniker 2. Här presenterar vi ett protokoll för att utföra insulin klämmor på medvetna, ohämmad möss som utvecklats av Vanderbilt Mouse Metabola Fenotypning Center (MMPC, URL: www.mc.vanderbilt.edu / mmpc). Detta inkluderar en beskrivning av metoden för implantering katetrar som används under insulin klämman. Protokollet anställd avVanderbilt MMPC använder en unik två-katetersystem 3. En kateter sätts in i halsvenen för infusioner. En andra kateter sätts in i halspulsådern, vilket möjliggör blodprovstagning utan att behöva begränsa eller hantera musen. Denna teknik ger en betydande fördel att den vanligaste metoden för att få blodprov insulin klämmor som är att prov från den avhuggna spetsen av svansen. Till skillnad från den senare metoden, provtagning från en arteriell kateter är inte stressande att musen 1. Vi beskriver även metoder för att använda isotopiska spårämne infusioner för att bedöma vävnadsspecifika insulin åtgärder. Vi ger också riktlinjer för lämplig presentation av resultat från insulin klämmor.

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 klämma, eller insulin clamp, är den gyllene standarden för bedömning av insulin åtgärder<em&gt; In vivo</em&gt;. En metod för att utföra insulin klämmor i möss beskrivs. Detta inkluderar en metod för arteriell kateter som tillåter experiment som ska utföras i medvetet, ohämmade möss med minimal stress.

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps i medvetna, sidostagade Möss

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

Programmed Electrical Stimulation in Mice

Programmerad elektrisk stimulering hos möss

Genetically-modified mice have emerged as a preferable animal model to study the molecular mechanisms underlying conduction abnormalities, atrial and ...

Transthoracic Echocardiography in Mice

Transtorakal ekokardiografi hos möss

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

Hyperinsulinemic-Euglycemic Clamp i det medvetna Rat

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

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

Halspulsådern Tinkturer för farmakokinetiska och farmakodynamiska Analys av taxaner i möss

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 bedömning av njurfunktion i medvetna Gnagare

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 metod för samtidig inspelning av nedsatt sympatisk nervaktivitet och blodtryck med intravenös Infusion i medveten, ohämmad möss.

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

Bedömning av lungfunktion hos medvetna möss av dubbel kammare pletysmografi

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

Upprepad Orotracheal Intubation hos möss

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

Implantation av kombinerade telemetriska EKG och blodtryckssändare för att bestämma spontan baroreflexkänslighet hos medvetna möss

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

Övervakning av flera system för identifiering av anfall, arytmier och apnea hos medvetna fasthållna 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 ...