Name: a model of chronic nutrient infusion in the rat
Uploaded: 2013-08-14T12:00:00
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この作品は、国立衛生研究所（R01DK58096ヴィンセントPoitoutまで）によってサポートされていました。ヴィンセントPoitoutは、糖尿病と膵β細胞機能におけるカナダリサーチチェアを保持しています。ベイダーZarroukiはメルクとイーライリリーからポスドクフェローシップを受けた。 GhislaineFontésは、カナダ糖尿病協会からのポスドクフェローシップによってサポートされていました。

概要：; 7日間の回復期間を許可する、スイベルやケージ内を自由に移動するために動物を可能にするカウンターウェイトシステムを使用してポンプにカテーテルを接続する手順は、全身麻酔下に右頸静脈と左頸動脈をcatheterizingで構成されています; 72時間グルコース及び/又はイントラリピッドを（ヘパリン9を注入したときに約80％unsaturated/20％飽和脂肪酸の混合物を生成...

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	<li>Poitout, V., Robertson, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucolipotoxicity:+fuel+excess+and+beta-cell+dysfunction.">Glucolipotoxicity: fuel excess and beta-cell dysfunction.</a> Endocr. Rev. 29, 351-366 (2008).</li><li>Poitout, V., 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=Glucolipotoxicity+of+the+pancreatic+beta+cell.">Glucolipotoxicity of the pancreatic beta cell.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1801, 289-298 (2010).</li><li>Unger, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minireview:+weapons+of+lean+body+mass+destruction:+the+role+of+ectopic+lipids+in+the+metabolic+syndrome.">Minireview: weapons of lean body mass destruction: the role of ectopic lipids in the metabolic syndrome.</a> Endocrinology. 144, 5159-5165 (2003).</li><li>Harmon, J. S., Gleason, C. E., Tanaka, Y., Poitout, V., Robertson, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antecedent+hyperglycemia,+not+hyperlipidemia,+is+associated+with+increased+islet+triacylglycerol+content+and+decreased+insulin+gene+mRNA+level+in+Zucker+diabetic+fatty+rats.">Antecedent hyperglycemia, not hyperlipidemia, is associated with increased islet triacylglycerol content and decreased insulin gene mRNA level in Zucker diabetic fatty rats.</a> Diabetes. 50, 2481-2486 (2001).</li><li>Bachar, E., Ariav, Y., Cerasi, E., Kaiser, N., Leibowitz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+nitric+oxide+synthase+protects+the+pancreatic+beta+cell+from+glucolipotoxicity-induced+endoplasmic+reticulum+stress+and+apoptosis.">Neuronal nitric oxide synthase protects the pancreatic beta cell from glucolipotoxicity-induced endoplasmic reticulum stress and apoptosis.</a> Diabetologia. 53, 2177-2187 (2010).</li><li>Peyot, M. L., 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=Beta-cell+failure+in+diet-induced+obese+mice+stratified+according+to+body+weight+gain:+secretory+dysfunction+and+altered+islet+lipid+metabolism+without+steatosis+or+reduced+beta-cell+mass.">Beta-cell failure in diet-induced obese mice stratified according to body weight gain: secretory dysfunction and altered islet lipid metabolism without steatosis or reduced beta-cell mass.</a> Diabetes. 59, 2178-2187 (2010).</li><li>Hagman, D. K., 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=Cyclical+and+alternating+infusions+of+glucose+and+intralipid+in+rats+inhibit+insulin+gene+expression+and+Pdx-1+binding+in+islets.">Cyclical and alternating infusions of glucose and intralipid in rats inhibit insulin gene expression and Pdx-1 binding in islets.</a> Diabetes. 57, 424-431 (2008).</li><li>Fontes, G., 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=Glucolipotoxicity+age-dependently+impairs+beta+cell+function+in+rats+despite+a+marked+increase+in+beta+cell+mass.">Glucolipotoxicity age-dependently impairs beta cell function in rats despite a marked increase in beta cell mass.</a> Diabetologia. 53, 2369-2379 (2010).</li><li>Stein, D. 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=Essentiality+of+circulating+fatty+acids+for+glucose-stimulated+insulin+secretion+in+the+fasted+rat.">Essentiality of circulating fatty acids for glucose-stimulated insulin secretion in the fasted rat.</a> J. Clin. Invest. 97, 2728-2735 (1996).</li><li>Leahy, J. L., Cooper, H. E., Weir, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+insulin+secretion+associated+with+near+normoglycemia.+Study+in+normal+rats+with+96-h+in+vivo+glucose+infusions.">Impaired insulin secretion associated with near normoglycemia. Study in normal rats with 96-h in vivo glucose infusions.</a> Diabetes. 36, 459-464 (1987).</li><li>Hager, S. R., Jochen, A. L., Kalkhoff, R. K. <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+normal+rats+infused+with+glucose+for+72+h.">Insulin resistance in normal rats infused with glucose for 72 h.</a> The American Journal of Physiology. 260, 353-362 (1991).</li><li>Laybutt, D. R., Chisholm, D. J., Kraegen, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+adaptations+in+muscle+and+adipose+tissue+in+response+to+chronic+systemic+glucose+oversupply+in+rats.">Specific adaptations in muscle and adipose tissue in response to chronic systemic glucose oversupply in rats.</a> The American Journal of Physiology. 273, E1-E9 (1997).</li><li>Jonas, J. C., 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=High+glucose+stimulates+early+response+gene+c-Myc+expression+in+rat+pancreatic+beta+cells.">High glucose stimulates early response gene c-Myc expression in rat pancreatic beta cells.</a> The Journal of Biological Chemistry. 276, 35375-35381 (2001).</li><li>Tang, C., 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=Glucose-induced+beta+cell+dysfunction+in+vivo+in+rats:+link+between+oxidative+stress+and+endoplasmic+reticulum+stress.">Glucose-induced beta cell dysfunction in vivo in rats: link between oxidative stress and endoplasmic reticulum stress.</a> Diabetologia. 55, 1366-1379 (2012).</li><li>Alonso, L. C., 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=Glucose+infusion+in+mice:+a+new+model+to+induce+beta-cell+replication.">Glucose infusion in mice: a new model to induce beta-cell replication.</a> Diabetes. 56, 1792-1801 (2007).</li><li>Magnan, C., Gilbert, M., Kahn, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+free+fatty+acid+infusion+in+rats+results+in+insulin+resistance+but+no+alteration+in+insulin-responsive+glucose+transporter+levels+in+skeletal+muscle.">Chronic free fatty acid infusion in rats results in insulin resistance but no alteration in insulin-responsive glucose transporter levels in skeletal muscle.</a> Lipids. 31, 1141-1149 (1996).</li><li>Goh, T. 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=Lipid-induced+beta-cell+dysfunction+in+vivo+in+models+of+progressive+beta-cell+failure.">Lipid-induced beta-cell dysfunction in vivo in models of progressive beta-cell failure.</a> Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 292, 549-560 (2007).</li><li>Pascoe, J., 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=Free+fatty+acids+block+glucose-induced+beta-cell+proliferation+in+mice+by+inducing+cell+cycle+inhibitors+p16+and+p18.">Free fatty acids block glucose-induced beta-cell proliferation in mice by inducing cell cycle inhibitors p16 and p18.</a> Diabetes. 61, 632-641 (2012).</li><li>Bell, C. G., Walley, A. J., Froguel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+human+obesity.">The genetics of human obesity.</a> Nature Reviews. Genetics. 6, 221-234 (2005).</li><li>Fontes, G., Hagman, D. K., Latour, M. G., Semache, M., Poitout, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lack+of+preservation+of+insulin+gene+expression+by+a+glucagon-like+peptide+1+agonist+or+a+dipeptidyl+peptidase+4+inhibitor+in+an+in+vivo+model+of+glucolipotoxicity.">Lack of preservation of insulin gene expression by a glucagon-like peptide 1 agonist or a dipeptidyl peptidase 4 inhibitor in an in vivo model of glucolipotoxicity.</a> Diabetes Res. Clin. Pract. 87, 322-328 (2010).</li><li>Crawford, P. A., Schaffer, 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=Metabolic+stress+in+the+myocardium:+Adaptations+of+gene+expression.">Metabolic stress in the myocardium: Adaptations of gene expression.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. , (2012).</li><li>Kewalramani, G., Bilan, P. J., Klip, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+insulin+resistance:+assault+by+lipids,+cytokines+and+local+macrophages.">Muscle insulin resistance: assault by lipids, cytokines and local macrophages.</a> Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab Care. 13, 382-390 (2010).</li><li>Cusi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+obesity+and+lipotoxicity+in+the+development+of+nonalcoholic+steatohepatitis:+pathophysiology+and+clinical+implications.">Role of obesity and lipotoxicity in the development of nonalcoholic steatohepatitis: pathophysiology and clinical implications.</a> Gastroenterology. 142, 711-725 (2012).</li></ol>

先行研究の数が我々の知識に、げっ歯類ではグルコース（ 例えば 10-15）や脂質（ 例えば 16,17）の慢性的な注入を採用しているが、両方の燃料の組み合わせ注入はマウスだけ18で報告されている。ここで紹介する慢性注入モデルはラットの生物学的機能の様々な栄養過剰の影響を研究するためのいくつかの利点を提供しています。まず、遺伝的に肥満の齧...

慢性的に血液循環におけるグルコースおよび脂質レベルの上昇は、膵臓β細胞（口コミを含むが、これらに限定されないグルコース恒常性の維持に関与するいくつかの器官の機能を変更することによって、2型糖尿病の病因に寄与することが提案されている1）。慢性高血糖は、このように悪循環を作成し、2型糖尿病患者における血糖コントロールの悪化に寄与する、そもそも高​​血糖を生じたβ-細胞の欠損を悪化させること糖毒性の仮説断定。同様に、glucolipotoxicity仮説は、しばしば2型糖尿病で観察されたグルコースと脂質レベルの同時上昇は、β細胞に有害であることを提案している。 膵β細胞機能に慢性的に高い栄養素の有害な影響の細胞および分子メカニズムを解読するunderstandiの鍵である2型糖尿病の病因の1 ngの。そのために、多くの研究は、ランゲルハンスの単離された膵島またはクローン、インスリン分泌細胞株におけるインビトロにおける慢性栄養素過剰ex vivoでのメカニズムを検討した。培養細胞又は膵島において使用脂肪酸の濃度はほとんどインビボ 2 における β細胞の近傍の循環レベルと一致していないので、これらのモデル系で得られた知見の生物体全体への変換は、具体的には、複雑である。一方、栄養素過剰に応答して、β細胞障害機構は、糖尿病のZuckerラット脂肪3,4、スナネズミPsammomys obesus 5および高脂肪食によって例示さ、糖尿病のげっ歯類モデルにおいて検討されている給餌マウス6。これらのモデルは、しかし、本質的な代謝異常を特徴とし、血中グルコースの操作が容易に従順ではないおよび/またはより制御と少ない慢性設定で脂質レベル。そうしないと正常動物の日数期間における栄養レベルの循環変更できるようにするために、我々は生理的パラメータおよび機能に、私たちが単独で、または組み合わせて、脂質とグルコースの効果を調べることができ、正常ラットの慢性注入モデルを開発しました7,8。

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Saline 0.9%</td>
			<td>BD</td>
			<td>JB1324</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Dextrose 70%</td>
			<td>McKesson</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Intralipid 20%</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td>JB6023</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Metricide (Glutaraldehyde 2.6%)</td>
			<td>Metrex</td>
			<td>11-1401</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Heparin Sodium 10,000 USP u/ml</td>
			<td>PPC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Metacam</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Glycopyrrolate</td>
			<td>Sandoz</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Abbott</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Chlohexidine 2%</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Alcohol 70%</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Iodine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>PE-50</td>
			<td>BD</td>
			<td>427411</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>CO-EX T22</td>
			<td>Instech Solomon</td>
			<td>BCOEX-T22</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Connector 22G</td>
			<td>Instech Solomon</td>
			<td>SC22/15</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Swivel 22G</td>
			<td>Instech Solomon</td>
			<td>375/22PS</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Y-Connector 22G</td>
			<td>Instech Solomon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Counterbalance and arm</td>
			<td>Instech Solomon</td>
			<td>CM375BP</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>23 G blunted needles</td>
			<td>Instech Solomon</td>
			<td>LS23</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>23 G canulation pins</td>
			<td>Instech Solomon</td>
			<td>SP23/12</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Tethers (12 inch)</td>
			<td>Lomir</td>
			<td>RT12D</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Infusion jackets </td>
			<td>Lomir</td>
			<td>RJ01, RJ02, RJ03, RJ04</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>(SM-XL)</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Tether attachment piece</td>
			<td>Lomir</td>
			<td>RS T1</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>60 ml syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>309653</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>1 ml syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>309602</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

a model of chronic nutrient infusion in the rat

栄養素の過剰なレベルへの慢性暴露は、いくつかの臓器や組織の機能に影響を与えると2型糖尿病など、肥満やメタボリックシンドロームに関連する多くの合併症の発展に寄与すると仮定される。グルコースおよび脂肪酸の過剰レベルは膵臓β細胞およびインスリンの分泌に影響を及ぼす機序を研究するために、我々は、ラットにおける慢性的な栄養輸液モデルを確立した。 7日間の回復期間を可能にする。、スイベルと、ケージ内で自由に移動することを可能にする動物カウンタウェイトシステムを使用してポンプにカテーテルを接続すると、注入する手順は全身麻酔下右頸静脈、左頸動脈をcatheterizingから成りグルコース及び/又は72時間、イントラリピッド（ヘパリンを注入したときに約80％unsaturated/20％飽和脂肪酸の混合物を生成する大豆油エマルジョン）。このモデルは、いくつかのアドバンタを提供しています薬理学的化合物を共注入するためのオプションが、前記食物モデルとは対照的に、比較的短い時間枠細かくグルコースおよび脂肪酸の循環目標レベルを調節する可能性を含むGES。なお、臓器の様々な栄養素誘発性機能不全のメカニズムを検討し、この文脈において、薬物の有効性をテストするために使用することができる。

手術を受けた42匹のラットの系列のうち、5匹は術後期間中に失われ、1ラットは86％の全体的な成功率を表す、注入中に失われた。最終的に注入した37匹のラットの平均体重は608だった±5手術前にgおよび588±注入開始時の6グラム（平均±SEであり、n = 37、P &lt;0.0001を対応のあるt検定によって）。以下の代表的な結果は、2注入群で得られた。生理食塩水（SAL）、及びグルコース+イントラリピッド...

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A Model of Chronic Nutrient Infusion in the Rat

ラットにおけるグルコースとイントラリピッドの慢性的な注入のためのプロトコルが記載されている。このモデルは、臓器機能および生理学的パラメータに対する過剰な栄養素の影響を研究するために使用することができる。

ラットにおける慢性栄養注入のモデル

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to  affect the function of several organs and tissues and to contribute to the  ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

同所性大動脈移植：慢性血管障害の発生研究のラットモデル

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

Urinary Bladder Distention Evoked Visceromotor Responses as a Model for Bladder Pain in Mice

マウスの膀胱痛に対するモデルとしての膀胱膨満誘発内臓運動応答

Approximately 3-8 million people in the United States suffer from interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS), a debilitating condition ...

Slow-release Drug Delivery through Elvax 40W to the Rat Retina: Implications for the Treatment of Chronic Conditions

ラット網膜へのエルバックス40Wを通じて徐放性ドラッグデリバリー：慢性症状の治療のための含意

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these ...

Neurodegeneration in an Animal Model of Chronic Amyloid-beta Oligomer Infusion Is Counteracted by Antibody Treatment Infused with Osmotic Pumps

慢性アミロイドβオリゴマー輸液の動物モデルにおける神経変性は、浸透圧ポンプを用いて抗体治療フューズによって打ち消されます

Decline in hippocampal-dependent explicit memory (memory for facts and events) is one of the earliest clinical symptom of Alzheimer&#39;s disease (AD). It ...

Use of a Central Venous Line for Fluids, Drugs and Nutrient Administration in a Mouse Model of Critical Illness

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This protocol describes a centrally catheterized mouse model of prolonged critical illness. We combine the cecal ligation and puncture method to induce ...

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喘息ラットモデルにおける鍼治療

A high platform can fix rats without restriction and completely expose the acupoints on the back during acupuncture manipulation. This article describes ...

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Chronic pancreatitis (CP) is a complex disease involving pancreatic inflammation and fibrosis, glandular atrophy, abdominal pain and other symptoms. ...

Improving FSN Therapy in the Rat Model&#58; Minimizing Discomfort and Maximizing Efficiency

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Author Spotlight: Unveiling the Therapeutic Effects of FSN Treatment &#8211; Bridging Research and Clinical Applications in Neuropathic Pain

Fu&#39;s subcutaneous needling (FSN), an invented acupuncture technique from traditional Chinese medicine, is used worldwide for pain relief. However, the ...