O comparație directă a răspunsurilor metabolice la dieta bogată în grăsimi la șoarecii C57BL6J și C57BL6NJ Diabet

Abstract

Introducere

Șoarecii C57BL/6J (6J) sunt una dintre cele mai utilizate tulpini genetice în domeniul cercetării diabetului. Acești șoareci prezintă simptome de intoleranță la glucoză încă de la vârsta de 6 săptămâni (1) și sunt extrem de sensibili la apariția obezității, a rezistenței la insulină și a diabetului de tip 2 evident atunci când sunt plasați pe o dietă bogată în grăsimi (2,3). Într-o serie elegantă de experimente efectuate de Toye și colab. (4), fenotipul intolerant la glucoză al tulpinei 6J a fost mapat la o deleție naturală cu cinci exoni în cadru în gena nucleotidei transhidrogenazei (NNT) a nicotinamidei (5,6). Experimente ulterioare în care NNT funcțional a fost reintrodus prin expresie transgenică a salvat cu succes alterarea secreției de insulină/fenotipul de eliminare a glucozei șoarecilor 6J (5), confirmând astfel pierderea funcției NNT ca sursă de intoleranță la glucoză. Se crede că absența NNT crește expunerea la peroxidul mitocondrial în celula β ca răspuns la absorbția și metabolismul glucozei, reducând astfel raportul ATP/ADP (printr-un mecanism încă neidentificat), întârziind închiderea canalului KATP și afectând în cele din urmă secreția de insulină (7).

comparație

În plus față de NNT, dovezile recente detaliază variații genetice pe scară largă care cuprind polimorfisme multiple nucleotidice unice, indeli mici și variante structurale care disting diferențele 6J și 6N (8). Genele afectate acoperă diferite căi biologice și, ca atare, explică probabil numeroasele diferențe fenotipice documentate între șoarecii 6J și 6N (8). În ciuda disparității genotipice și fenotipice clare între șoarecii 6J și 6N, cele două linii sunt denumite adesea șoareci „C57BL/6”, creând atât discrepanță, cât și confuzie în câmp. În acest punct, într-o recenzie recentă a literaturii, Fontaine și Davis (12) au raportat că p.m., dacă nu se specifică altfel. Glucoza din sânge a fost monitorizată utilizând sistemul de monitorizare a urmelor alfa ale glucozei din sânge din probele colectate la vena cozii distale. După o măsurare inițială a glicemiei, glucoza (2 g/kg FFM) sau insulina (0,5 U/kg FFM) au fost injectate intraperitoneal, iar măsurătorile glucozei au fost făcute la fiecare 10-20 min pentru o perioadă de 90-120 min. Insulina a fost evaluată utilizând un kit ELISA disponibil comercial (Merck Millipore).

[3+ H] 2-Deoxiglucoză absorbție

Imediat după îndepărtare, mușchii extensorului digitorului lung au fost așezați în puțuri preumplute care conțin tampon Krebs-Henseleit plus 1 mmol/L piruvat cu barbotare continuă de 95% O2 și 5% CO2 într-o baie de apă controlată de temperatură (37 ° C). După o perioadă de preincubare de 20 de minute, mușchii au fost transferați în puțuri proaspete, care conțineau sau nu insulină (50 mU/ml), timp de 30 de minute. Mușchii au fost apoi transferați în godeuri de incubație conținând 5 mmol/L 2-deoxiglucoză (2-DG), 10 mmol/L manitol, 0,2 µCi/mL [3+ H] 2-DG, 0,01 µCi/mL [14 C] d - manitol, cu sau fără insulină (50 mU/ml). După incubare, mușchii au fost transferați în tamponul Krebs-Henseleit rece ca gheața pentru a opri reacția, au fost tăiați din țesutul conjunctiv și au fost înghețați până la momentul analizei. Mușchii înghețați au fost cântăriți și solubilizați în 0,1 ml de NaOH 0,5 N. Mușchii solubilizați și probele de mediu de incubație au fost numărate într-un contor de scintilație lichid Beckman LS 5000 TD presetat pentru a număra simultan 14 canale C și 3 H. Datele sunt exprimate ca micromoli pe gram pe oră.

Evaluarea metabolismului energiei întregului corp

Sistemul TSE LabMaster (TSE Systems, Chesterfield, MO) a fost utilizat pentru a determina VO2 și VCO2, raportul de schimb respirator, aportul de alimente și apă și consumul de energie. Senzorii cu infraroșu au fost folosiți pentru a înregistra activitatea ambulatorie în axe tridimensionale (x, y și z). Toate măsurătorile raportate reprezintă media a cel puțin două cicluri de lumină sau întuneric de 12 ore. Măsurătorile grăsimii și ale masei corporale slabe au fost determinate folosind EchoMRI-500 (EchoMRI, Houston, TX).