Intraperitoneale Glucose-Toleranz-Test, Messung der Lungenfunktion und Fixierung der Lunge, um die Auswirkungen von Übergewicht und beeinträchtigter Stoffwechsel auf pulmonale Ergebnisse studieren
Summary
Die Inzidenz der Adipositas steigt und erhöht das Risiko von chronischen Lungenerkrankungen. Die zugrunde liegenden Mechanismen und Präventionsstrategien, wohldefinierte Tier sind Modelle erforderlich. Hier bieten wir drei Methoden (Glukose-Toleranz-Test, Body-Plethysmographie und Lunge Fixierung), um die Wirkung der Fettleibigkeit auf die pulmonale Ergebnisse bei Mäusen untersuchen.
Abstract
Adipositas und Erkrankungen der Atemwege sind große gesundheitliche Probleme. Adipositas ist mit einer erwarteten Zahl von mehr als 1 Milliarde übergewichtige Personen weltweit bis 2030, stellvertretend für eine zunehmende sozioökonomische Belastung einer aufstrebenden Epidemie. Gleichzeitig sind Adipositas verbundenen Komorbiditäten, einschließlich Diabetes sowie Herz- und chronische Lungenerkrankungen, kontinuierlich auf dem Vormarsch. Übergewicht mit einem erhöhten Risiko für Asthma-Exazerbationen in Verbindung gebracht hat, zwar Verschlechterung der respiratorischen Symptomen und mangelhafte Kontrollen, die funktionale Rolle der Fettleibigkeit und gestörten Stoffwechsel in der Pathogenese der chronischen Lungenerkrankungen oft unterschätzt, und zugrunde liegenden molekulare Mechanismen bleiben schwer. Dieser Artikel zielt darauf ab, Methoden zur Beurteilung der Wirkung von Fettleibigkeit auf Stoffwechsel, sowie Lunge Struktur und Funktion zu präsentieren. Hier beschreiben wir drei Techniken für Mäuse-Studien: (1) Beurteilung der intraperitonealen Glukosetoleranz (IpGTT) analysieren die Auswirkungen der Fettleibigkeit auf Glukose-Stoffwechsel; (2) Messung des Atemwegswiderstandes (Res) und Atemwege Compliance (Cdyn) zu analysieren, die Wirkung der Fettleibigkeit auf die Lungenfunktion; und (3) Vorbereitung und Fixierung der Lunge für anschließende quantitative histologische Bewertung. Adipositas Lungenerkrankungen sind wahrscheinlich multifaktoriell, aus systemische entzündliche und metabolische Dysregulation, die Lungenfunktion und das Ansprechen auf die Therapie möglicherweise negativ beeinflussen. Daher unbedingt eine standardisierte Methode zur molekularen Mechanismen und die Wirkung von neuartigen Behandlungen zu studieren.
Introduction
Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) im Jahr 2008, waren mehr als 1,4 Milliarden Erwachsene, im Alter von 20 und älter, Übergewicht mit einem Body mass Index (BMI) größer als oder gleich 25; Weitere, mehr als 200 Millionen Männer und fast 300 Millionen Frauen waren übergewichtig (BMI≥30)1. Adipositas und metabolisches Syndrom sind Hauptrisikofaktoren für eine Vielzahl von Krankheiten. Bei der Adipositas und damit einhergehenden erhöhten weißen Fettgewebe Masse eng verknüpft wurde um 2 Diabetes2,3, Herz-Kreislauf Erkrankungen, wie koronare Herzkrankheit (KHK), Herzinsuffizienz (HF), Vorhofflimmern4 geben und Arthrose5, ihre funktionelle Rolle in der Pathogenese der Erkrankungen der Atemwege bleiben schlecht verstanden. Epidemiologische Studien haben jedoch gezeigt, dass Übergewicht stark verbunden mit chronischen Atemwegserkrankungen ist, einschließlich exertional Dyspnoe, obstruktive Schlafapnoe-Syndrom (OSAS), Adipositas Hypoventilation Syndrom (OHS), chronische obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Lungenembolie, Aspirationspneumonie und Asthma bronchiale6,7,8,9. Mögliche Mechanismen Verknüpfung von Fettleibigkeit und gestörten Stoffwechsel, z.B., Insulinresistenz und Typ-II-Diabetes, zur Pathogenese der chronischen Lungenerkrankungen umfassen nicht nur mechanische und physikalische Konsequenzen des Gewichts zu gewinnen sondern auch über be-und Entlüftung induzieren Sie eine chronische subakute entzündliche Zustand10,11. Der Anstieg von Adipositas und Lungenerkrankungen während des letzten Jahrzehnts, gekoppelt mit dem Mangel an wirksame Präventionsstrategien und Therapieansätze, betont die Notwendigkeit, untersuchen die molekularen Mechanismen zu definieren, neue Wege zur Verwaltung von Adipositas Lunge Krankheiten.
Hier beschreiben wir drei standard-Tests, die wichtige Grundlagen, Adipositas und ihre Auswirkungen auf Lunge Struktur und Funktion in Mausmodellen zu untersuchen sind: (1) intraperitoneal Glukose Toleranz (IpGTT) (2) Messung des Atemwegswiderstandes (Res) und der Atemwege System-Compliance (Cdyn); und (3) Vorbereitung und Fixierung der Lunge für anschließende quantitative histologische Bewertung. Die IpGTT ist eine robuste Screening-Test Maßnahme Glukoseaufnahme, und damit die Wirkung von Adipositas auf den Stoffwechsel. Die Einfachheit der Methode ermöglicht gute Standardisierung und damit die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zwischen den Labors. Ausgefeiltere Methoden, z. B. hyperglykämischen Klemmen oder Studien auf isolierte Inseln können für eine detaillierte Analyse der metabolischen Phänotyp12verwendet werden. Hier bewerten wir Glukosetoleranz um eine Adipositas-assoziierten Staat der systemischen und metabolische Störung als Grundlage für weitere Studien auf eine pulmonale Ergebnis zu definieren. Um die Auswirkungen von Übergewicht und Stoffwechselstörungen auf die Lungenfunktion zu beurteilen, haben wir Atemwegswiderstand (Res) und Atemwege Compliance (Cdyn) gemessen. Zur Charakterisierung von Lungenerkrankungen stehen hemmungslose sowie zurückhaltende Methoden zur Bewertung der Lungenfunktion. Hemmungslose Plethysmographie im frei beweglichen Tieren ahmt einen natürlichen Zustand, Atemmuster widerspiegelt; im Gegensatz dazu sind invasive Methoden, wie Eingangs-Impedanz-Messung von Res und cDyn in tief narkotisierten Mäuse dynamische Lungenmechanik bewerten genauer13. Da chronische Atemwegserkrankungen durch histologischen Veränderungen des Lungengewebes übernommen werden, droht richtige Lunge Fixierung zur weiteren Analyse. Die Wahl der Methode der Gewebe Fixierung und Vorbereitung hängt das Fach der Lunge die, beispielsweise untersucht werden Durchführung der Atemwege oder Lunge Parenchym14. Hier beschreiben wir eine Methode, die qualitative und quantitative Bewertung der Durchführung von Fluglinien, die Auswirkungen der Fettleibigkeit auf Asthma Entwicklung zu studieren zu können.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieser Bericht enthält drei Protokolle für drei verschiedene Methoden, um die Auswirkungen der Fettleibigkeit auf Glukose-Stoffwechsel und pulmonale Ergebnisse zu analysieren. Erstens kann die Glukose-Toleranz-Test bietet die Möglichkeit, intrazelluläre Glukoseaufnahme analysieren und Hinweis auf Insulin-Resistenz. Zweitens: Ganzkörper-Plethysmographie ist eine Technik zur Messung der Lungenfunktion und ist dabei hilfreich, um die Wirksamkeit von neuen Behandlungsmethoden zu testen. Drittens ist eine standardisierte…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Experimente wurden durch die Marga und Walter Boll-Stiftung, Kerpen, Deutschland gestützt; Projekt-210-02-16 (MAAA) Projekt 210-03-15 (MAAA) und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; AL1632-02; MAAA), Bonn, Deutschland; Zentrum für Molekulare Medizin Köln (CMMC; Universitätsklinikum Köln; Karriere-Förderung-Programm; MAAA), Köln Fortune (medizinische Fakultät, Universität zu Köln; KD).
Materials
| GlucoMen LX | A.Menarini diagnostics, Firneze, Italy | 38969 | blood glucose meter |
| GlucoMen LX Sensor | A.Menarini diagnostics, Firneze, Italy | 39765 | Test stripes |
| Glucose 20% | B. Braun, Melsung, Germany | 2356746 | |
| FinePointe Software | DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands | 601-1831-002 | |
| FinePointe RC Single Site Mouse Table | DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands | 601-1831-001 | |
| FPRC Controller | DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands | 601-1075-001 | |
| FPRC Aerosol Block | DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands | 601-1106-001 | |
| Aerogen neb head-5.2-4um | DSI, MC s´Hertogenbosch, Netherlands | 601-2306-001 | |
| Forceps | FST, British Columbia, Canada | 11065-07 | |
| Blunt scissors | FST, British Columbia, Canada | 14105-12 | |
| Micro scissors | FST, British Columbia, Canada | 15000-00 | |
| Perma-Hand 4-0 | Ethicon, Puerto Rico, USA | 736H | Surgical suture |
| Roti-Histofix 4% | Roth | P087.1 | 4% Paraformaldehyd |
| Ketaset | Zoetis, Berlin, Germany | 10013389 | Ketamine |
| Rompun 2% | Bayer, Leverkusen, Germany | 770081 | Xylazine |
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