高胰岛素 – 正常血糖钳,或胰岛素钳夹,是评估胰岛素作用的黄金标准<em>在体内</em>。一个方法是执行在小鼠体内的胰岛素夹具描述。这包括动脉插管的方法,允许意识,奔放的小鼠进行实验用最小的压力。
2型糖尿病的特点是胰岛素作用缺陷。高胰岛素-正常血糖钳,或胰岛素钳夹,被广泛认为是“金标准”评估体内胰岛素的作用方法。在胰岛素钳夹,高胰岛素血症是通过一个恒定的胰岛素输注。通过可变利率随之而来的葡萄糖输液维持血糖正常。这个变量的葡萄糖输注率(GIR)确定在整个实验的简要间隔通过测量血糖,并相应调整GIR。 GIR是全身胰岛素作用的指示,小鼠具有增强胰岛素的作用,需要更大的GIR。胰岛素钳夹可以纳入管理同位素2 [14 C]脱氧,以评估具体组织对葡萄糖的摄取和[3 – 3 H]葡萄糖评估胰岛素的能力,抑制了内源性葡萄糖的外观(endoRa)的速度,一个标记肝葡萄糖生产,并刺激全身葡萄糖失踪(路)率。
遗传代谢性疾病的小鼠模型中使用的胰岛素钳夹的小型化导致糖尿病研究的重大进展。执行胰岛素夹具的方法不同实验室之间。重要的是要注意在胰岛素钳夹执行的方式,可以显着影响所取得的成果。我们发表了不同的方法进行全面评估,在自觉小鼠以及四种常用自交系的鼠标,使用各种钳技术2株的代谢反应的评价胰岛素夹具。在这里,我们目前范德比尔特鼠标代谢表型中心(MMPC;网址:www.mc.vanderbilt.edu / MMPC)的开发意识,奔放的小鼠胰岛素夹具上执行协议。这包括在胰岛素钳夹使用的导管植入方法的描述。就业协议范德比尔特MMPC采用了独特的的双导管系统 3 。一个导管插入颈内静脉输液。第二个导管插入颈内动脉,允许提供血液样本,而不需要限制或处理鼠标。这种技术提供了一个显著的优势,为最常用的方法取得的血液样本在胰岛素夹这是样品从切断的尾巴尖。这后一种方法不同,从动脉导管取样是没有压力的鼠标1。我们还描述了使用同位素示踪注入评估组织特异性胰岛素作用的方法。我们还提供适当的胰岛素夹具取得的成果介绍的指引。
高胰岛素-正常血糖钳,或胰岛素钳夹,被广泛认为是“金标准”评估体内胰岛素的作用方法。这项技术已被应用到几个物种,包括人类,狗,大鼠和小鼠。鉴于转基因小鼠模型的代谢紊乱的数量越来越多,在鼠标中使用的小型化技术的代谢研究提供了显著的进步。
虽然胰岛素钳夹背后的概念很简单,在实践中有不同的方法执行胰岛素钳夹实验。这不是一个简单的点,因为在实验进行的方式影响结果获得 1 。在这里,我们目前的范德比尔特MMPC使用的协议。和他人之间的协议的主要区别是,我们取得的血液样本中使用的动脉导管。这是在OBT的更广泛使用的方法癌宁切断尖尾4,7,11,12,14-17血液样本。从动脉导管的优点是采样,实验是在有意识地和奔放的鼠标进行。从尾部取样,往往需要克制,并增加了压力指数时,大量的血液样本收购 1 。应激激素刺激内源性葡萄糖生产,损害葡萄糖处置18,19,潜在的胰岛素耐药表型的外观。采样从被切断的尾巴,可能需要特殊的体制动物保护,因为它的压力性质和使用委员会的批准。动脉导管程序的开发,以避免应力撞断了尾巴的鼠标。
执行胰岛素夹具的一个关键方面的能力,以维持血糖正常。有没有算法能够正确预测血糖读数的基础上,GIR应如何进行调整。手术一样,经验只有通过保持合理的正常血糖进行胰岛素钳夹实验人员将成为精通。重要的是要注意,因为其较高的代谢率从小鼠研究获得的数据将被固有的嘈杂。这使得完整的数据,包括课程的葡萄糖和GIR和血浆胰岛素,endoRa,路和Rg任何读者解释结果的能力是至关重要的绝对值介绍,。在鼠标(比在人类的速度高出约5倍),高糖通量率保证高频率的葡萄糖采样。虽然鼠标的血液量是有限的,每10分钟一次的最低采样频率是必要的,已经取得了足够的钳。
如图4所示,钳胰岛素水平可以不同群体之间。如饮食干预,转基因操作或背景株的差异等因素,可以影响FAS汀胰岛素水平,继而影响钳胰岛素水平。可问题的解释结果时,钳胰岛素水平是不同的。这可以通过实验处理进行试点实验,选择胰岛素输注率达到相当于钳群体之间的胰岛素水平。另外,生长抑素可以用来抑制胰腺激素的分泌,而胰岛素和胰高血糖素可在实验控制率所取代。后一种方法是比较常用的大鼠比小鼠胰岛素夹。如果不采取这些实验方法,稳态GIR可归钳胰岛素水平,胰岛素敏感指数( 我 )可以从钳数据得出S I = / GIR(G•ΔI),其中G是稳态血糖浓度和ΔI是空腹和钳胰岛素浓度之间的差异。两种方法的一个假设是,钳胰岛素水平达到对胰岛素的敏感性是线性相关的胰岛素水平,根据本集团正在研究的范围内。后者的假设可能不适用于比较时,胰岛素抵抗和胰岛素敏感的群体。理想的情况下,产生胰岛素的剂量反应曲线应选择适当的胰岛素输注。然而,由于更多的实验要求,这是很少这样做。
动脉插管提供的多功能性,延伸到超出正常血糖夹具的实验方法。例如,高血糖的夹子,其中的葡萄糖注入可变利率维持空腹血糖高血糖相对,可用于评估内源性胰腺 功能在体内2,20 ,21。第一时相胰岛素分泌的测量测试过程中需要频繁采集血液样本(即每2-5分钟),获得尾尖样本时,这是不可行的的。此外,从尾部取样造成的升高儿茶酚胺能削弱胰岛素的分泌和增强胰高血糖素的分泌 22 。胰岛素钳夹协议,也可以进行修改,以使血糖水平下降到相对低血糖评估反监管的反应2,23, 24。动脉插管,也可用于评估在行使25-30糖代谢的动态。在单一时间点进行的常规方法,这是明显的优势超过前和运动后或在孤立的肌肉体外。这里介绍的技术也可以用来评估不只是葡萄糖,而且脂肪酸的代谢31。
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了批准5 – U24 – DK059637 – 10范德比尔特鼠标代谢表型中心。