A magas zsírtartalmú étrendet tápláló egér

Modell a csökkent glükóz tolerancia és a 2-es típusú cukorbetegség mechanizmusainak és kezelésének tanulmányozásához

  1. Maria Sörhede Winzell és
  2. Bo Ahrén
  1. Orvosi Osztály, Orvosbiológiai Központ, Lund Egyetem, Lund, Svédország
  1. Levelezési és újranyomtatási kérelmek Maria Sörhede Winzellhez, Orvostudományi Osztály, Orvosbiológiai Központ (BMC), B11, S-221 84 Lund, Svédország. E-mail: maria.sorhede_winzellmedkem.lu.se

Modell a csökkent glükóz tolerancia és a 2-es típusú cukorbetegség mechanizmusainak és kezelésének tanulmányozásához

Absztrakt

Ez a tanulmány a magas zsírtartalmú diétával táplált egereket jellemzi a csökkent glükóz tolerancia (IGT) és a 2-es típusú cukorbetegség modelljeként. A nőstény C57BL/6J egereket magas zsírtartalmú étrenddel (58% zsírtartalmú energiával) vagy normál étrendet (11% zsírtartalommal) táplálták. A magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó egereknél már az első hét után nagyobb volt a testsúly, a magasabb táplálékbevitelnek köszönhetően, alacsonyabb anyagcsere-hatékonyság mellett. A keringő glükóz 1 hét után emelkedett zsírtartalmú étrend után, és a 12 hónapos vizsgálati periódus alatt emelkedett maradt ~ 1 mmol/l szinten. Ezzel szemben a keringő inzulin idővel fokozatosan növekedett. Az intravénás glükóz-provokáció már 1 hét elteltével súlyos kompromittált inzulinválaszt mutatott markáns glükóz-intoleranciával összefüggésben. Ennek a modellnek az új kezelés kifejlesztésében való hasznosságának szemléltetésére az egereket 4 héten át orálisan aktív dipeptidil-peptidáz-IV (LAF237) inhibitorral etettük az ivóvízben (0,3 mg/ml). Ez normalizálta a glükóz toleranciát, az orális glükóz tolerancia teszt alapján, a fokozott inzulin szekrécióval összefüggésben. Arra a következtetésre jutunk, hogy a magas zsírtartalmú étrenddel táplált C57BL/6J egérmodell az IGT és a korai 2-es típusú cukorbetegség robusztus modellje, amelyet fel lehet használni a patofiziológia és az új kezelések kidolgozására.

étrend-táplált

  • AIR, akut inzulin válasz
  • DPP-IV, dipeptidil-peptidáz-IV
  • GLP-1, glukagonszerű peptid-1
  • IGT, csökkent glükóz tolerancia
  • IVGTT, intravénás glükóz tolerancia teszt
  • OGTT, orális glükóz tolerancia teszt

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

A nőstény C57BL/6J egereket a Taconic-tól (Skensved, Dánia) szereztük be. Az állatokat szabályozott hőmérsékletű helyiségben (22 ° C) tartottuk 12 órás világos-sötét ciklus alatt. A tanulmányt a svéd Lund Egyetem Állatetikai Bizottsága hagyta jóvá. Az érkezés után egy héttel az egereket két csoportra osztották, és vagy magas zsírtartalmú étrendet (Research Diets, New Brunswick, NJ) tápláltak, vagy akár normál étrendet is kaptak (Lactamin, Stockholm, Svédország), legfeljebb 12 hónapig. Kalória alapján a magas zsírtartalmú étrend 58% zsírból, 25,6% szénhidrátból és 16,4% fehérjéből (összesen 23,4 kJ/g) állt, míg a normál étrend 11,4% zsírt, 62,8% szénhidrátot és 25,8% fehérjét tartalmazott (összesen 12,6 kJ/g). A táplálékfelvételt és a testsúlyt hetente egyszer mértük, és a megadott időpontokban vérmintákat vettünk nem intesztált, érzéstelenített egerek intraorbitalis retrobulbar plexusából.

Glükóz tolerancia tesztek és inzulin felszabadulás.

Az intravénás glükóztolerancia-vizsgálatokhoz (IVGTT) a 4 órás éhgyomri egereket 7,2 mg/kg fluanison/fentanillal (Hypnorm; Janssen, Beerse, Belgium) és 15,3 mg/kg midazolammal (Dormicum; Hoffman-LaRoche, Bázel, Svájc) altattuk. . Ezt követően vérmintát vettünk a retrobulbar, intraorbitalis, kapilláris plexusból, majd d-glükózt (1 g/kg) injektáltunk intravénásán egy farokvénába (térfogat-terhelés 10 μl/g). További vérmintákat vettünk az injekció beadása után 1, 5, 10, 20, 50 és 75 perccel. Azonnali 4 ° C-os centrifugálást követően a plazmát elválasztottuk és -20 ° C-on tároltuk az elemzésig. Az orális glükóztolerancia-vizsgálatokhoz (OGTT) 16 órás éhgyomorra érzéstelenített egereknek 150 mg glükózt adtak szondával gyomorcsövön keresztül (külső átmérő 1,2 mm), amelyet a gyomorba helyeztek. A vérmintákat 0, 15, 30, 60, 90 és 120 perc múlva vettük a glükóz beadása után, és a fentiek szerint kezeltük.

A DPP-IV inhibitor beadása.

Az öt hetes egereket magas zsírtartalmú vagy normál étrenddel etették 8 hétig. 4 hét elteltével az egereknek ivóvízükben adták az LAF237 DPP-IV inhibitort (0,3 mg/ml, ~ 3 μmol LAF237 · nap -1 -1 egér -1). A LAF237 (1 - [[(3-hidroxi-1-adamantil) amino] acetil] -2-ciano- (S) -pirrolidin) a DPP-IV (19) orálisan aktív, nagyon hatékony gátlója (kedves ajándék a Novartis Pharmaceuticals, Boston, MA). A kontrollcsoportok csapvizet kaptak LAF237 nélkül. További 4 hét elteltével az egereket OGTT-nek vetjük alá a fent leírtak szerint.

Az inzulin és a glükóz mérése.

Az inzulint radioimmunokémiai úton meghatároztuk tengerimalac patkányellenes inzulin antitesttel, nyomjelzőként 125I-jelölt humán inzulinnal és standardként patkányinzulinnal (Linco Research, St. Charles, MO). A plazma glükózt glükóz-oxidáz módszerrel határoztuk meg.

statisztikai elemzések.

Valamennyi eredményt átlag ± SE értékben fejezzük ki. Az anyagcsere hatékonyságát úgy számoltuk, hogy az energia bevitelét elosztottuk a testtömeg-növekedéssel egy bizonyos ideig. Az IVGTT-ben az intravénás glükózra adott akut inzulinreakciót (AIR) a szuprabazális 1 és 5 perc átlagának átlagaként számoltuk, és a glükóz eliminációt KG-ként (azaz a glükóz eliminációs konstansaként), a keringő glükóz 1. és 20. perc között intravénás beadás után, az egyes plazma glükózértékek logaritmikus transzformálása után, és a glükóz percenkénti eliminációjának százalékában kifejezve. Az OGTT-ben a korai inzulinreakciót a plazma inzulin növekedésének a bazális feletti 15 percnél, a KG-t pedig a glükóz eliminációs sebességének a 15. és 60. perc közötti becslésekor becsültük. Statisztikai összehasonlításokat végeztek a Student párosítatlan és párosított t tesztjeivel; amikor több összehasonlítást végeztek, ANOVA-t használtak.

EREDMÉNYEK

Testtömeg és táplálékfelvétel.

A testtömeg, az energiafogyasztás, az anyagcsere hatékonysága, a glükóz és az inzulin kiindulási szintje, valamint az inzulin/glükóz arány kiindulási aránya C57BL/6J nőstény nőstényekben, akik 12 hónapig zsíros étrendet vagy normál étrendet kaptak. Tíz különböző kísérleti sorozat, összesen ~ 500 egérrel került be az ábrákba. Az egerek 4 hetesek voltak a kísérlet kezdetén. Az adatok átlag ± SEM. Becslések szerint lineáris regressziókat is végeznek.

A glükóz és inzulin plazmaszintje és a glükóz eliminációs állandó az AIR vagy a korai inzulinválasz függvényében C57BL/6J nőstény egerekben, magas zsírtartalmú étrendben vagy normál étrendben, IVGTT alatt, egy héttel a magas zsírtartalmú etetés megkezdése után vagy egy OGTT, amelyet 3 héttel végeztek a zsírtartalmú táplálás megkezdése után. Az adatok átlag ± SEM.

A glükóz és az inzulin plazmaszintje egy OGTT során C57BL/6J egerekben, magas zsírtartalmú étrendben vagy normál étrendben, 8 hétig. Az elmúlt 4 hétben az egerek DPP-IV inhibitor LAF237-et adtak az ivóvízben (a kontrollok sima vizet adtak). Az adatok átlag ± SEM.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a munkát a Svéd Kutatási Tanács támogatta (6834. számú támogatás); Számú EU projekt QLK-2001-02288 (OB-AGE); Albert Påhlsson, Crafoord, Svéd Diabetes Alapítvány, Skåne régió; és a Lundi Egyetem Orvostudományi Karán.

A szerzők köszönetet mondanak Lena Kvistnek, Lillian Bengtssonnak és Kristina Anderssonnak a kiváló technikai segítségért.

Lábjegyzetek

Ez a cikk egy szimpóziumon tartott előadáson alapul. A szimpóziumot és a cikk megjelenését a Servier korlátlan oktatási támogatása tette lehetővé.

B.A. a Novartis Pharmaceuticals tanácsadó testületének tagja és támogatási támogatást kapott.

    • Elfogadva 2004. május 31-én.
    • 2004. március 11-én érkezett.
  • CUKORBETEGSÉG