Name: assessment of gastric emptying in non-obese diabetic mice using a [13c]-octanoic acid breath test
Uploaded: 2013-03-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test at JoVE.com

Denna video publikationen har möjliggjorts genom finansiering från National Institute of Diabetes and Digestive och njursjukdomar (NIDDK) för programprojekt Grant &quot;patobiologi av Enteric systemet&quot; DK 68.055. Christopher T. Creedon stöddes av Rochester Public Schools mentorskapsprogram. Vi tackar herr Gary Stoltz för tekniskt stöd, Ms Kristy Zodrow för sekreterarhjälp och Dr Douglas Baer från Los Gatos Research, Inc (Mountain View, CA).

1. Utbildning och Tillvänjning av möss <ol><li> Före analys, lägga alla möss i tester kammare för 2-4 timmar med konstant luftflöde för att vänja dem till testförhållanden. Detta minskar markant stress som annars kan orsaka avvikande detektering av fördröjd magtömning. Behandla mössen på samma sätt som om den magtömning experimentet kördes. Förbered äggula (se vidare) utan tillsats oktansyra och mata 0,2 g till varje mus. </li><li> Upprepa denna process tills mössen är tillräckligt utbildade (v...

<ol>
	<li>Yeung, C. K., McCurrie, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+to+investigate+the+inhibitory+effects+of+drugs+on+gastric+emptying+in+the+mouse+in+vivo.">A simple method to investigate the inhibitory effects of drugs on gastric emptying in the mouse in vivo.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 45, 235-240 (2001).</li><li>Osinski, M. A., Seifert, T. R., Cox, B. F., Gintant, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+method+of+evaluation+of+drug-evoked+changes+in+gastric+emptying+in+mice.">An improved method of evaluation of drug-evoked changes in gastric emptying in mice.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 47, 115-120 (2002).</li><li>Ghoos, Y. F., 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=Measurement+of+gastric+emptying+rate+of+solids+by+means+of+a+carbon-labeled+octanoic+acid+breath+test.">Measurement of gastric emptying rate of solids by means of a carbon-labeled octanoic acid breath test.</a> Gastroenterology. 104, 1640-1647 (1993).</li><li>Symonds, E., Butler, R., Omari, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+breath+tests+can+detect+alterations+in+gastric+emptying+in+the+mouse.">Noninvasive breath tests can detect alterations in gastric emptying in the mouse.</a> Eur. J. Clin. Invest. 32, 341-344 (2002).</li><li>Symonds, E. L., Butler, R. N., Omari, T. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+gastric+emptying+in+the+mouse+using+the+[13C]-octanoic+acid+breath+test.">Assessment of gastric emptying in the mouse using the [13C]-octanoic acid breath test.</a> Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 27, 671-675 (2000).</li><li>Verhulst, P. J. <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+ghrelin+in+the+relationship+between+hyperphagia+and+accelerated+gastric+emptying+in+diabetic+mice.">Role of ghrelin in the relationship between hyperphagia and accelerated gastric emptying in diabetic mice.</a> Gastroenterology. 135, 1267-1276 (2008).</li><li>Schoonjans, R., 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=The+13C-octanoic+acid+breath+test:+validation+of+a+new+noninvasive+method+of+measuring+gastric+emptying+in+rats.">The 13C-octanoic acid breath test: validation of a new noninvasive method of measuring gastric emptying in rats.</a> Neurogastroenterol. Motil. 14, 287-293 (2002).</li><li>Choi, K. 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=Determination+of+gastric+emptying+in+nonobese+diabetic+mice.">Determination of gastric emptying in nonobese diabetic mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 293, 1039-1045 (2007).</li><li>Atkinson, M. A., Leiter, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+NOD+mouse+model+of+type+1+diabetes:+as+good+as+it+gets?.">The NOD mouse model of type 1 diabetes: as good as it gets?.</a> Nat. Med. 5, 601-604 (1999).</li><li>Camilleri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+practice.+Diabetic+gastroparesis.">Clinical practice. Diabetic gastroparesis.</a> N. Engl. J. Med. 356, 820-829 (2007).</li><li>Choi, K. 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=Heme+oxygenase-1+protects+interstitial+cells+of+Cajal+from+oxidative+stress+and+reverses+diabetic+gastroparesis.">Heme oxygenase-1 protects interstitial cells of Cajal from oxidative stress and reverses diabetic gastroparesis.</a> Gastroenterology. 135, 2055-2064 (2008).</li><li>Kashyap, P. 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=Carbon+monoxide+reverses+diabetic+gastroparesis+in+NOD+mice.">Carbon monoxide reverses diabetic gastroparesis in NOD mice.</a> Am. J. Physiol. GI. G298, G1013-G1019 (2010).</li></ol>

Den beskrivna tekniken medger häri för upprepad och icke-invasiv in vivo-mätning av fast magsäckstömning hos möss. Detta system har fördelen att djuren inte hålls fast i mätkammaren, så att de flytta och rotera fritt. Eftersom detta är en obekant miljö, mössen fortfarande behöver utbildas och vana vid de tester kammare för att förhindra effekterna av stress på magtömningen. I allmänhet antar vi magtömning data är tillförlitlig om intra-mus variabilitet mellan konsekutiva magtömning tester...

Detta manuskript beskriver de tekniska och metodologiska överväganden är inblandade i icke-invasiv mätning av magsäckstömning hos möss. Genom att följa det protokoll som beskrivs här, kan utredarna tillförlitligt och reproducerbart följa förändringar i gastrisk tömning på grund av utvecklingen av sjukdomen, studera effekterna av farmakologiska medel på magtömning och följa svar magsäckstömning för behandling av underliggande sjukdom eller defekter 6,8, 11,12. I tidigare publikationer, oktansyra utandningsprov tillämpningen av 13 C visade sig vara ett användbart sätt att mäta magtömning hos människor och djur 3,8. Detta dokument beskriver i detalj de förfaranden som krävs för att få tillförlitliga data över 6 till 8 månader krävs för en longitudinell studie av gastrisk tömning hos möss med diabetes. Fördelarna med att följa detta protokoll jämfört med tidigare publicerade metoder är att utredaren kan vara säker data obtained kommer att vara pålitlig och reproducerbar. Dessutom, beskrivs det automatiserade systemet för insamling och analys gasproverna här ökar antalet djur som kan följas samtidigt i en studie. Sammantaget är målet för denna uppsats att identifiera de viktigaste faktorerna som upprätthåller tillvänjning av mössen på prov och som minskar variabiliteten i resultaten. För in vivo mätning av ventrikeltömning, möss fastade över natten och sätta i den genomskinliga plasten testning kammare med konstant luftflöde. Efter att mössen blir vana vid rören, utandad baslinjen 13 CO 2 nivåer bestäms och luftflöde anpassas därefter. Därefter administrera vi en testmåltid bestående av äggula blandades med 13 C-märkt oktansyra. Eftersom mössen fastat och utbildade, de äter i allmänhet testmåltid inom 2 minuter. Den administrerade oktansyra absorberas inte i magsäcken, men kommer att tas upp i tolvfingertarmen ettd kommer att få metaboliseras i levern till 13 CO 2, som frigörs och utandas, vilket resulterar i en anrikning av 13 CO 2 i den omgivande luften. Luftprover uppsamlas vid bestämda tidsintervall och analyseras av kolisotop analysatorn. Det hastighetsbegränsande steget i hela denna process är magtömning och pulmonell utsöndringen av 13 CO 2 direkt motsvarar gastrisk tömning av märkta måltiden. <img src="/files/ftp_upload/50301/50301fig1.jpg" alt="Figur 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50301/50301fig1highres.jpg"/> Figur 1. Schematisk av magtömning apparat. Efter fasta över natten, möss placerade i genomskinliga kammare ger dem möjlighet att flytta och rotera fritt. Ett inloppsrör ger frisk och konstant luft inflöde och ett utlopp leder till isotop analysatorn för att mäta 13 C-till-12C-förhållande i utandningsluften. Kammaren har också en central öppning för leverans av livsmedel innehållande [13 C]-oktansyra.

<table border="1"><tbody><tr><td> NAMN </td><td> FÖRETAG </td><td> CAT NUMMER </td><td> KOMMENTARER </td></tr><tr><td> En källa till ständig lufttillförsel, flöde samt sammansättning </td><td> centrala lufttillförsel i forskningsanläggning </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 130 ml provtagning kammare som har luftintag, luftutsläpp och mat administration öppning Plaströr för luftförsörjning </td><td> In-hus byggt </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Oktansyra </td><td> Cambridge isotop laboratorier (Andover, MA) </td><td> CLM-293-1 </td><td></td></tr><tr><td> För att förbereda ägget måltiden: <ul><li> liten bägare </li><li> 50 ml plaströr </li><li> Bunsenbrännare </li><li> ägg </li><li> spatel </li></ul></td><td> Någon leverantör </td><td></td><td> Försököverensstämma med ägget leverantör sedan näringsinnehåll och smaklighet äggen kan påverka intag och magtömningen av måltiden </td></tr><tr><td> Koldioxid isotop analysator </td><td> Los Gatos Research Inc. (Mountain View, CA) </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

assessment of gastric emptying in non-obese diabetic mice using a [13c]-octanoic acid breath test

Magtömning studier på möss har begränsats av oförmågan att följa magtömning förändringar i samma djur eftersom de vanligaste teknikerna kräver dödande av djur och döden återvinning av måltiden 1,2. Detta tillvägagångssätt förhindrar longitudinella studier för att bestämma förändringar i gastrisk tömning med ålder och progression av sjukdomen. Den vanligaste [13 C]-oktansyra utandningstest för människor 3 har ändrats för att användas i möss 4-6 och råttor 7 och vi tidigare visat att detta test är pålitlig och lyhörd för förändringar i gastrisk tömning som svar på droger och under diabetisk sjukdomsprogression 8. I denna video presenteras principen och det praktiska genomförandet av denna modifierade test förklaras. Liksom i den tidigare studien är NOD LTJ-möss används en modell av typ 1-diabetes 9. En del av dessa möss utvecklar symtomen på gastropares, en komplikation av diabetes kännetecknas av fördröjd magsäckstömning utan mekanisk obstruktion av magen 10. Detta dokument visar hur man tränar mössen för testning, hur du förbereder testmåltid och få 4 tim magtömning data och hur att analysera erhållna data. Den kolisotop analysatorn som används i föreliggande studie är lämplig för automatisk provtagning av luftprover från upp till 12 möss samtidigt. Denna teknik möjliggör den längsgående uppföljning av gastrisk tömning från större grupper av möss med diabetes eller andra långvariga sjukdomar.

Ett representativt uppgifter som från tre olika möss visas i figur 2. Den svarta kurvan representerar datapunkter från en mus med normal magtömning. Den visar fraktionen av 13 C som återvinns i utandningsluften uttryckt som en procentandel av den administrerade dosen per timme uttryckt som en funktion av tiden. Den blå kurvan är från en mus med en accelererad gastrisk tömning med en T halv värde av 40 min och den röda kurvan är från en mus med en fördröjd gastrisk tömning med ...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test at JoVE.com

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Fastställande av magsäckstömning med en icke-invasiv [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-oktansyra utandningstest för att spåra gastropares hos kvinnliga NOD LTJ möss.

Bedömning av magtömning i icke-feta diabetiska möss Använda en [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-oktansyra utandningstest

Gastric emptying studies in mice have been limited by the inability to follow gastric emptying changes in the same animal since the most commonly used ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery

Making Sense of Listening: IMAP testbatteri

The ability to hear is only the first step towards making sense of the range of information contained in an auditory signal. Of equal importance are the ...

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Ekokardiografisk bedömning av rätt hjärta hos möss

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement

Snabb och noggrann utandningsluft Ammoniak Mätning

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that ...

Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

Ultraljud Bedömning av endotelfunktion: En teknisk riktlinje av den Flow-medierad Dilation Test

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Öppna Trakeostomituber Gastric Acid aspiration Murina Modell av akut lungskada Resultat i Maximal Akut nonlethal Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Techniques of Sleeve Gastrectomy and Modified Roux-en-Y Gastric Bypass in Mice

Tekniker för sleeve gastrectomy och Modifierad Roux-en-Y gastric bypass hos möss

Obesity is a major public health issue, with a prevalence of 4 to 28% for men and 6.2 to 36.5% for women in Europe (from 2003 to 2008). Morbid obesity is ...

Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) and Insulin Tolerance Test (ITT)

Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test OGTT and Insulin Tolerance Test ITT

Studie av In Vivo glukosmetabolismen i fettrik kost-matade möss använder Oral glukostoleranstest (OGTT) och Insulin tolerans Test (ITT)

Obesity represents the most important single risk factor in the pathogenesis of type 2 diabetes, a disease which is characterized by a resistance to ...

A Blood-based Test for the Detection of ROS1 and RET Fusion Transcripts from Circulating Ribonucleic Acid Using Digital Polymerase Chain Reaction

En blod-baserat Test för påvisande av ROS1 och RET Fusion avskrifter från cirkulerande ribonukleinsyra använder digitala Polymerase Chain Reaction

We have developed novel methods for the isolation and characterization of tumor-derived circulating ribonucleic acid (cRNA) for blood-based liquid biopsy. ...

Protocol to Create Chronic Wounds in Diabetic Mice

Protokoll för att skapa kroniska sår hos diabetiska möss

Chronic wounds develop as a result of defective regulation in one or more complex cellular and molecular processes involved in proper healing. They impact ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Icke-invasiv bedömning av Dorsiflexor muskelfunktion hos möss

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...