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【脑声常谈】动物实验云课堂:小鼠葡萄糖耐受性测试模型方法总结

 脑声常谈 2023-11-20 发布于上海

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肥胖代表了2型糖尿病发病机理中最重要的单一危险因素,这种疾病的特征是抗胰岛素刺激的葡萄糖摄取和全身性葡萄糖代谢的总代表性。饮食衍生的葡萄糖刺激胰岛素的胰腺分泌,该胰岛素是美联储状态期间细胞合成代谢过程的主要调节剂,因此平衡了血糖水平以维持全身能量状态。从而导致周围胰岛素受体相关信号的改变。一种用于高脂饮食(HFD)喂养小鼠的生成和代谢表征的方案,是饮食诱导的胰岛素抵抗的常用模型。口服葡萄糖耐受性测试(OGTT),它可以监视口服葡萄糖负荷和胰岛素分泌的外围处理。此外,一种用于监测全身胰岛素作用的胰岛素耐受性测试(ITT)方案。这些方法及其下游应用共同代表了表征小鼠的一般代谢表型的强大工具,并专门评估了葡萄糖代谢的变化。它们在胰岛素抵抗,糖尿病和肥胖的广泛研究领域可能特别有用,它们可能在胰岛素抵抗,糖尿病和肥胖症的广泛研究领域中特别有用,以更好地了解发病机理以及测试治疗性干预的影响。对于肥胖的研究,最常见的动物模型就是60%高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠肥胖,此模型与临床肥胖症的病理相似,稳定性好。

葡萄糖耐受性测试Glucose Tolerance Test用于临床以及临床和基础研究,以鉴定葡萄糖耐量受损。由于其简单性,它是评估啮齿动物中葡萄糖稳态的最常用的生理测试。葡萄糖耐量测试测量了腹膜内注入体内葡萄糖负荷的清除。它用于检测可与糖尿病,肥胖,心血管疾病和代谢综合症等疾病有关的葡萄糖代谢损伤。葡萄糖不耐症是由外周代谢组织中的胰岛素抵抗以及葡萄糖刺激的胰岛素分泌受损引起的。


测试方法


测试前,标准程序包括隔夜禁食或禁食5-6小时。禁食后,从尾部切出血液,并测量基线葡萄糖水平。随后,在注射后153060120分钟时,将单剂量的20%葡萄糖溶液腹膜内施用。葡萄糖是用测试前进行校准的血糖仪测量的。尽管两种禁食方案都普遍接受,但首选5-6小时的间歇性禁食的原因有两个。首先,隔夜禁食会导致体重的减小,其次,由于人类和啮齿动物之间的大小和代谢率差异,啮齿动物禁食后获得的结果获得了与人类相似之处。重要的是要注意,在基线时性别和种类之间的差异可能已经出现,葡萄糖耐量测试很常见。

确定小鼠代谢健康的两个最常见的测试是葡萄糖耐量测试(GTT)和胰岛素耐受性测试(ITT)。GTTITT廉价且易于执行。高脂饮食喂养小鼠的产生和代谢表征是饮食引起的胰岛素抵抗和肥胖的模型。它进一步具有详细的方案,以执行口服葡萄糖耐量测试和胰岛素耐受性测试,并监测体内葡萄糖代谢的全身改变。

在正式试验的前一天,给小鼠换上干净的垫料,饥饿14小时。准备10毫升左右的20%的葡萄糖,一定要注意溶解葡萄糖的双蒸水是无菌的。根据体重计算葡萄糖溶液的用量,常用剂量是1g/kg。尾尖剪去1-2mm,弃掉第一滴,用第二滴检测血糖;动作轻柔,避免应激性的高血糖,同时也可以用小刀划口子取血,血糖的检测只需要3ul,如果利用毛细管引流,可以收集到30ul, 可以用于其他指标的测量。根据计算的葡萄糖的体积,通过灌胃或腹腔注射给小鼠相应剂量的葡萄糖。在 30,60,90,120min 的时间点分别监测血糖.

小鼠的ITT试验基本要点和GTT实验相似,不同的是, 胰岛素是通过腹腔注射给予的,并且饥饿时间应该缩短至2-5h,因为长时间的饥饿容易发生小鼠在实验过程中的低血糖休克,掌握好胰岛素的剂量,常用剂量为 0.75U/Kg,同时提前准备好 20% 的葡萄糖,一旦发生低血糖休克,立即灌胃葡萄糖进行抢救。

评估用高脂饮食治疗的C57BL/6小鼠中的葡萄糖耐量12


文献引用


Vidal-Puig, A. Nat Metab. 2021.

Ghosal, S. et al. Physiol. Behav. 2015.

Sorge, R. E. et al. Nat. Methods. 2014.

Einwallner E. . J Vis Exp. 2018

Hotamisligil, G. S. Annu Rev Immunol. 2011

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