ゼブラフィッシュにおける高血糖症の急性および慢性モデル：高血糖が神経新生および放射性標識分子の生体内分布に及ぼす影響を評価する方法

高血糖は、過剰な血糖値として定義される。急性ストレスの状況を反映することができるが、高血糖はまたしばしば糖尿病の診断、インスリン分泌および/または耐性の慢性障害につながる状態である。 2016年に糖尿病で暮らす成人の数は世界で4億2200万人に達し、毎年150万人がこの病気で死亡し、大きな健康問題となっています¹ 。実際、制御されていない糖尿病は、心臓血管系、腎臓、および末梢および中枢神経系に影響を及ぼすいくつかの生理学的障害を引き起こす。

興味深いことに、急性および慢性の高血糖は認知を変え、認知症およびうつ病の両方に寄与する可能性があります2,3,4,5,6。さらに、患者の入院高血圧症は、虚血性脳卒中後の機能的、神経学的、および生存の転帰に関連している7,8,9,10,11。高血糖症/糖尿病は、神経幹細胞の活動やニューロンの分化、移動、生存に影響を及ぼすことにより、成人の神経新生、新しいニューロンの生成につながる過程に影響を与えることも示された2,12。

哺乳動物とは対照的に、ゼブラフィッシュのようなテンポラリーフィッシュは、脳全体に強い神経性活動を示し、成人期の脳修復能力が13,14,15,16で顕著である。特に、このような能力は、neuの持続性のために可能であるラジアルグリアおよび神経芽細胞を含む幹/前駆細胞17,18,19。さらに、ゼブラフィッシュは、最近、肥満および高血糖症/糖尿病を含む代謝障害を研究するためのモデルとして出現した20,21,22。

ゼブラフィッシュは、高血糖および神経発生のよく知られたモデルであるが、脳恒常性および認知機能に対する高血糖の影響を研究している研究はほとんどない12,23。構成的および傷害誘発性の脳細胞増殖に対する高血糖の影響を決定するために、D-グルコースの腹腔内注射によって急性の高血糖モデルを作製した。さらに、魚を水に浸して慢性高血糖のモデルを再現したD-グルコース¹² 。ゼブラフィッシュは研究において多くの利点を示す。開発の最初の段階で安価で、持ちやすく、透明で、ゲノムの配列が決定されています。この研究の文脈において、それらはまた、いくつかのさらなる利点を示す：（1）それらは人間と同様の生理学的プロセスを共有し、それらを生物医学研究のための重要なツールにする。 （2）脳恒常性および神経新生に及ぼす高血糖の影響を迅速に調べることを可能にする。 （3）それらは代替モデルであり、研究に使用される哺乳類の数の減少を可能にする。最後に、ゼブラフィッシュは、PET / CTを用いた放射性標識分子および潜在的な治療薬の生体内分布を試験するためのモデルとして使用することができる。

次の手順の全体的な目標は、ゼブラフィッシュで急性および慢性の高血糖のモデルを設定する方法を視覚的に文書化し、zeb高血糖状態での脳のリモデリングを評価し、PET / CTを用いて放射能標識分子（ここでは[ ¹⁸ F] -FDG）をモニターすることができる。