本研究では生きている有機体でインスリン模倣化合物をテストする有望なツールとしてovo でシステムについて説明します。主な利点は、十分なスループット率とインスリン模倣性の植物化学物質の同定を可能にする受諾可能な費用に含まれます。
2 型糖尿病 (2 型糖尿病)、複雑で多因子代謝病の高血糖値は、インスリン抵抗性と β 細胞の障害によって引き起こされます。2 型糖尿病を治療したり、少なくとも症状を減らすインスリンの注射またはインスリン増感薬の使用を含む様々 な戦略を追求しました。さらに、ハーブの化合物のアプリケーションはますます注目を集めています。したがって、効率的なテスト システムを識別し、特徴付けるインスリン模倣化合物を見つけることが必要です。ここでは、合成化合物やハーブエキス インスリン模倣性のテストを可能にする変更されたニワトリ胚モデルを開発しました。我々 は、細胞内のグルコースの増加につながる主にハーブ抽出物、化合物を識別するためができた画面を使用して蛍光顕微鏡によるプライマリ、グルコーストランスポーター 4 (Glut4) プラズマ膜への転流を定量化します。脂肪細胞中の濃度。ただし、生きている有機体で検証と、これらの物質の効果がさらに必要です。したがって、彼らの血ブドウ糖を減らすプロパティを識別するのにovo でアプローチを使用しました。萌芽期の開発の最初 3 分の 2 の中に鶏の胚の使用は動物実験とは見なされませんので、倫理委員会の承認は必要ありません。ここでは、このモデルのアプリケーションは、詳細で説明されます。
糖尿病は、高血糖によって特徴付けられる代謝性疾患、インスリン分泌やインスリン アクション1の欠陥によって引き起こされます。すべての糖尿病の症例の 90% がカテゴリー 2 型糖尿病 (2 型糖尿病)、個人がほとんどインスリン欠乏2およびインスリン抵抗性を示します。いくつかの要因は、大麻の過剰摂取、加齢と運動不足に関連する特にそれらのライフ スタイルの変化など、2 型糖尿病の世界的な発生率を高めるために知られています。約 4 億人は、国際糖尿病連合 (IDF) によると世界的な糖尿病があります。この番号は、6 億3の 20 年以内に到達する予定です。
高血糖やインスリン抵抗性、高血圧、高脂血症、耐糖能異常、冠状心臓病、脳血管障害などによる糖尿病合併症は大幅に減少平均余命および品質4に します。影響を受けた個人が必要な血糖値を下げる薬物療法;しかし、メトホルミン5などの薬の使用は、しばしば劇的な副作用6,7,8関連付け。そのため、さらに安全な広く利用可能な安価な糖尿病治療のアプローチが必要です。
さまざまなハーブ化合物、エキス、植物および栄養補助食品は、様々 な細胞機能を調節することによって機能のインシュリン擬態プロパティに帰されています。重要な機能は、ブドウ糖の運送者 (GLUT4) 4 の転流の刺激細胞膜細胞内貯蔵コンパートメント、筋肉でのグルコースととして知られているインスリンのない状態で脂肪組織の増加取り込み結果からインスリン模倣プロパティ9。以前は、GLUT410の移行プロセスを定量化する蛍光顕微鏡ベースのアプローチを実施します。このアッセイを用いた抽出ライブラリ11からの多くの植物エキスの分析は、有望な候補者の特定につながった。しかし、生きている有機体にさらにテストが必要です。本稿では、変更されたニワトリ胚モデルで詳細に記載されているアプローチは、インスリン模倣性物質を識別するための有望なモデルであること証明しています。体外と体内の研究の広いギャップをうめる魅力的なツールを表し、受諾可能な費用、単純な処理の手順、および十分なスループット レートなど既存システムに比べていくつかの利点を提供しています。さらに、倫理委員会の許可は必要ありません。
ヘット カム アッセイは、業界12での動物実験に広く使用されている代替試験システムです。ここで説明したovo でシステムは、ヘット カム アッセイの変更されたバージョンを表しています。元の形式で、化合物と定式化の刺激特性や血管新生14,15,16の解析を研究するヘット カム実験を行い、テスト方法を適応しています。推定されるインシュリン擬態特性12化合物。これらの実験は、動物実験とは見なされませんので、萌芽期の開発の最初 3 分の 2 の中に孵化した非鳥類胚実験ディレクティブ 2010/63/EU によると倫理委員会の許可は必要ではありません。最近の研究は、GLUT4 ベース転座プライマリ画面10での血糖値を減らすために識別されている選択したハーブ抽出物の効果を特徴付けるovo でシステムの適合性を証明している、インスリン12,13の不在。Ovo でシステムの良好なパフォーマンスのための重要なポイントがあります: 最初に、受精卵を提供する信頼できるブリーダーです。ローマン クラシック ブラウン チキンは、品種の良い選択です。第二に、毒性の実装は除外されるべき調査の複合ニーズの毒性をテストします。さらに、適切な血管の血のコレクションのための準備は重要です。血液の非推奨の損失につながるよう自体、漿尿膜内大血管の切断を避けるために重要です。さらに、船は、pH のストリップにカットは、前にそれは、なでられる乾燥ろ紙を使用して収集した血液の希釈を防止します。最後に、実験のための十分な数が重要であると表示されます。各時点の 3 倍それぞれ実験繰り返しの少なくとも 10 の卵を使用してお勧めします。
当然のことながら、この卵のアプローチのいくつかの制限があります。物質卵殻膜から吸収され、漿膜と密接な接触に入って来るまでに最大 30 分かかる、応用化合物に胚の急速な応答を定量化することはないです。さらに、いくつかの化合物は頻繁に漿尿膜の血管の病変の結果適用濃度の有毒な可能性があります。したがって、細胞毒性テスト約 24 時間のための化合物の長期培養に基づく合理的なが表示されます。最後に、化合物の応用に使用されるバッファー システム アッセイのパフォーマンスに大きな影響があるとわかった。12現在、HBSS バッファーは使用胚の血糖値に最小の効果を得られるので。
将来のアプリケーション HBSS の代替として追加のバッファー システムをテストすることがあります。さらに、コレステロール、トリグリセリド、リポタンパク質など追加の血液パラメーターにハーブ抽出物の影響は、魅力的な質問かもしれません。
Ovoの新しい体制は、動物実験を必要とせず生きている有機体でインスリン模倣の特性を持つ物質をテストする有望かつ重要なツールです。したがって、体外と体内のアプローチの間のギャップを埋めます。既存の ovo モデル システム17と比較すると我々 は 10 または孵卵 11 日に胚を使用するよう、ストレプトゾトシン (STZ) 治療で糖尿病を誘発する必要はありません。この段階でインスリン産生が開始していないが、胚は、既にインシュリン敏感です。14-17 日齢の胚が使用される17場合また、倫理委員会の許可が必要になる可能性があります。さらに、代替戦略18と比較して、化合物の応用ここで説明がより少なく有害な骨の折れる、実験のスループット レートを増加します。
まとめると、この卵のアプローチは、インスリン模倣物質の血液減少効果は生きている有機体でテストする必要がある場合は魅力的なシステムです。
The authors have nothing to disclose.
医学 (定刻センター) の技術革新のオーストリア研究推進機構 (ミサイルフリ ゲート艦; プロジェクト番号 850681)、大学の応用科学上オーストリア基本資金調達イニシアチブ (プロジェクト GlucoSTAR)、センターによって資金が供給されたこの作品オーバーエスターライヒ州の基本的な資金を受け取る。
Phosphate buffered saline (PBS) | Biochrom | L1825 | |
Hank’s balanced salt solution (HBSS) | Thermo Scientific | SH30268.02 | |
NovoRapid | Novo Nordisk | 8-0905-82-304-6 | |
Hens eggs (Lohmann classic brown chicken) | Local Breeder | ||
Accu-check performa | Roche | 6454011 | |
Accu-check Inform II Teststreifen | Roche | 5942861 | |
Incubator HEKA- Turbo 288 | HEKA Brutgeräte | ||
Syringe Omnican F 1 mL | Braun | 09161502S | |
Extracts | PEKISH extract library | ||
Lamp Tempo Nr. 119 | ORBAN |