Name: assessing whole-body lipid-handling capacity in mice
Uploaded: 2020-11-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 57 s
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この研究は、国立衛生研究所(NIH)、助成金R00-DK114498、および米国農務省(USDA)、助成金CRIS:3092-51000-062 Y.Z.によってサポートされています。

動物は、ベイラー医科大学(BCM)の施設動物ケアと使用委員会によって承認された動物ケアと実験プロトコルに従って標準化された条件で収容されています。動物は標準的または特別な食事、水のアドリビタムを与えられ、12時間の昼/夜のサイクルで保たれます。
1. 断食血清脂質の測定
<ol><li>マウスを午後5時以降に新しいケージに移し、水への自由なアクセスで速く、一晩(実験前に約16時間の断食で)一晩の断食は、マウスの胃腸管の完全な空を保証します。 注:マウスは断食中に便を食べるので、食物の撤退は十分に断食されていることを保証できません。</li>
	<li>翌朝、尻尾でマウスをつかみ、表面に置きます。マウスの尻尾を軽く引き戻し、マウスをリカーナに配置します。マウスを呼吸させながらマウスの動きを再訓練するために、鼻の拘束を置きます。鼻の拘束のつまみを締めます。胸の動きを監視して、動物が正常に呼吸していることを確認し、マウスが拘束者に費やす時間を最小限に抑えます。</li>
	<li>遊離マウスの尾静脈に表面的な切開(ニック)を作り、切開から25μLの血液を、マウスを拘束することなくガラス毛細血管(毛細管の約1/3を充填)に引き込みます。マイクロ遠心チューブに素早く血液を吹き込みます。</li>
	<li>スタイプティックパウダーを使用して出血を止め、ケージ内の飼料を補充し、マウスにストレスの兆候がないことを確認します。</li>
	<li>すべてのマウスの血液離脱を完了します。</li>
	<li>室温で1時間妨げなままにして血液を凝固させる。冷蔵されたベンチトップマイクロ遠心分離機で4°Cで2,000 x gの凝固した血液サンプルを10分間回転させ、上清(血清)を分析に移します。 注:血清は、分析まで数週間–20 °Cで保存することができます。長期保存の場合は、血清を-70°Cに保ちます。</li>
	<li>メーカーが提供するプロトコルを使用して、各脂質代謝物を分析します。</li>
</ol>2. 経口脂質耐性試験
<ol><li>午後5時以降、翌日に与えられる脂質内容積の計算のためにマウスを秤量する。次に、マウスを新しいケージに移し、一晩(16時間)速くします。</li>
	<li>翌朝、1つのケージに収容されたマウスの尾をマークし、その後の出血ステップでそれらを識別するのに役立ちます。</li>
	<li>尾静脈にニックを作り、切開から15μLの血液をガラス毛細血管に引き込み(毛細管の約1/5を充填)、T = 0血清のマイクロ遠心チューブに素早く血液を吹き込みます。 注:マウスに過剰な出血がない限り、アッセイ中に出血を止める必要はありません。</li>
	<li>ガバジマウスは、18Gガビンギ針を1グラム当たり15μlの割合で使用し、前断食体重を用いた20%の脂質内である。1分で各マウスをスタックします。 注:動物の重量を量り、適切なギャバジ針のサイズを決定します。一般的に、18ゲージのガバジ針はマウス>25gに適しており、20〜22ゲージのガバジ針はより小さな動物に適しているであろう。マウスを擦り付け、肩の上の皮膚をつかんで動物の頭を所定の位置に保持します。口の中に針を入れ、食道に達するまで、上口蓋に沿って穏やかに進みます。チューブは抵抗なしで通過する必要があります。適切な深さに達すると、脂質内をゆっくりと投与することができる。イントラリピッドを管理した後、針の挿入時に同じ角度に従って針を静かに取り除きます。ケージに動物を戻し、呼吸や他の苦痛の兆候を監視します。 注:経口ギャバジや尾出血の技術で経験の浅い研究者は、2分以上の時間で各マウスを積み重ねることができます。</li>
	<li>T= 1、2、3、4、5、および6時間で血液を引き出す:尾出血を介してマウス1個あたり15μLの血液(1/5毛細血管)を引き出し、すぐにマイクロ遠心管に血液を吹き込みます。</li>
	<li>マイクロ遠心分離機で10分間室温で2,000 x gで血液サンプルを回転させます。浮遊脂肪層を含む上清を、貯蔵用のPCRチューブに移します。上清は、分析まで数週間–20°Cで保存することができます。 注:上清はプラズマでなければなりません。一部のサンプルが遠心分離の時点で既に凝固している場合、トリグリセリド測定には影響しません。</li>
	<li>最後の採血後、スタイプティックパウダーを使って出血を止め、ケージ内の飼料を補充し、マウスが極端なストレスの兆候を示さないことを確認します。</li>
	<li>トリグリセリド標準の2μLをロードし、96ウェルプレートに上清を収集しました。</li>
	<li>トリグリセリド試薬を200μL加え、37°Cでプレートを5分間インキュベートして色を現します。</li>
	<li>実験室の版の読者の参照波長の500 nmの吸光度を測定し、サンプルの濃度を計算する。</li>
</ol>3. β3 アドレナリン受容体アゴニスト CL 316,243 刺激リポリシスアッセイ
<ol><li>CL 316,243を無菌生理食物で5mg/mL(50x)のストック溶液として調製し、使用するまで-20°Cで保存します。</li>
	<li>午前中、マウスの重量を量って、実験に必要な希釈CL 316,243溶液の量を計算する。マウスは、1 mg/kg体重の最終投与のために、希釈されたCL 316,243の体重1グラム当たり10 μLを受け取ります。</li>
	<li>マウスを水への自由なアクセスを持つ新しいケージに移し、4時間速くします。</li>
	<li>生理液を使用して50xストックから十分な1x CL 316,243ソリューションを作ります。1x CL 316,243溶液の最終濃度は0.1 mg/mLです。対照処置群には生理的な処置を使用する。</li>
	<li>出血のステップの間に容易に識別するために同じケージに収容されたマウスの尾をマークします。</li>
	<li>尾静脈にニックを作り、切開から15μLの血液をガラス毛細血管(毛細管の約1/5を充填)に引き込み、T = 0サンプルのマイクロ遠心チューブに素早く血液を吹き込みます。 注:マウスに過剰な出血がない限り、アッセイ中に出血を止める必要はありません。</li>
	<li>希釈したCL 316,243溶液(または実験に含まれる場合は制御)を10μL/g体重の体積で腹腔内に注入します。1分で各マウスをスタックします。60分間の実験ごとに最大5匹のマウス、または2人のチームには10匹のマウスを使用します。</li>
	<li>T= 5、15、30、60分で血液を引き出す:尾出血を介してマウスあたり15μLの血液(1/5毛細血管)を引き出す。</li>
	<li>最後の採血後、スタイプティックパウダーを使って出血を止め、ケージ内の飼料を補充し、マウスが極端なストレスの兆候を示さないことを確認します。</li>
	<li>冷蔵マイクロ遠心分離機で5分間、4°Cで2,000 x gで血液サンプルを回す。上清をPCRチューブに移して保存します。上清は分析まで数週間–20°Cで貯えることができる。</li>
	<li>2x連続希釈グリセロール標準(0.156、0.312、0.625、1.25、および2.5 mg/mlトリオレーヌ相当濃度)の1μLをロードし、96ウェルプレートに上清を集めます。100 μLのフリーグリセロール試薬を加え、37°Cでプレートを5分間インキュベートさせて発色させます。</li>
	<li>実験室用プレートリーダーを用いて540nmで吸光度を測定し、試料の濃度を計算します。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Dixon, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+chylomicron+uptake+into+lacteals.">Mechanisms of chylomicron uptake into lacteals.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1207, 52-57 (2010).</li><li>Nuno, J., de Oya, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipoprotein+lipase:+review.">Lipoprotein lipase: review.</a> Revista Cl&#237;nica Espa&#241;ola. 170 (3-4), 83-87 (1983).</li><li>Williams, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+processes+that+handle+--+and+mishandle+--+dietary+lipids.">Molecular processes that handle -- and mishandle -- dietary lipids.</a> Journal of Clinical Investigation. 118 (10), 3247-3259 (2008).</li><li>Burla, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MS-based+lipidomics+of+human+blood+plasma:+a+community-initiated+position+paper+to+develop+accepted+guidelines.">MS-based lipidomics of human blood plasma: a community-initiated position paper to develop accepted guidelines.</a> Journal of Lipid Research. 59 (10), 2001-2017 (2018).</li><li>Umpleby, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hormone+measurement+guidelines:+Tracing+lipid+metabolism:+the+value+of+stable+isotopes.">Hormone measurement guidelines: Tracing lipid metabolism: the value of stable isotopes.</a> Journal of Endocrinology. 226 (3), 1-10 (2015).</li><li>Mitchell, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+paired+sibling+analysis+of+the+beta-3+adrenergic+receptor+and+obesity+in+Mexican+Americans.">A paired sibling analysis of the beta-3 adrenergic receptor and obesity in Mexican Americans.</a> Journal of Clinical Investigation. 101 (3), 584-587 (1998).</li><li>Mahoney, L. B., Denny, C. A., Seyfried, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caloric+restriction+in+C57BL/6J+mice+mimics+therapeutic+fasting+in+humans.">Caloric restriction in C57BL/6J mice mimics therapeutic fasting in humans.</a> Lipids in Health and Disease. 5, 13 (2006).</li><li>Hayek, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dietary+fat+increases+high+density+lipoprotein+(HDL)+levels+both+by+increasing+the+transport+rates+and+decreasing+the+fractional+catabolic+rates+of+HDL+cholesterol+ester+and+apolipoprotein+(Apo)+A-I.+Presentation+of+a+new+animal+model+and+mechanistic+studies+in+human+Apo+A-I+transgenic+and+control+mice.">Dietary fat increases high density lipoprotein (HDL) levels both by increasing the transport rates and decreasing the fractional catabolic rates of HDL cholesterol ester and apolipoprotein (Apo) A-I. Presentation of a new animal model and mechanistic studies in human Apo A-I transgenic and control mice.</a> Journal of Clinical Investigation. 91 (4), 1665-1671 (1993).</li><li>Hogarth, C. A., Roy, A., Ebert, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomic+evidence+for+the+absence+of+a+functional+cholesteryl+ester+transfer+protein+gene+in+mice+and+rats.">Genomic evidence for the absence of a functional cholesteryl ester transfer protein gene in mice and rats.</a> Comparative Biochemistry and Physiology - Part B: Biochemistry &amp; Molecular Biology. 135 (2), 219-229 (2003).</li><li>Tall, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functions+of+cholesterol+ester+transfer+protein+and+relationship+to+coronary+artery+disease+risk.">Functions of cholesterol ester transfer protein and relationship to coronary artery disease risk.</a> Journal of Clinical Lipidology. 4 (5), 389-393 (2010).</li><li>Singh, A. K., Singh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triglyceride+and+cardiovascular+risk:+A+critical+appraisal.">Triglyceride and cardiovascular risk: A critical appraisal.</a> Indian Journal of Endocrinology and Metabolism. 20 (4), 418-428 (2016).</li><li>Miller, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triglycerides+and+cardiovascular+disease:+a+scientific+statement+from+the+American+Heart+Association.">Triglycerides and cardiovascular disease: a scientific statement from the American Heart Association.</a> Circulation. 123 (20), 2292-2333 (2011).</li><li>Dron, J. S., Hegele, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+Hypertriglyceridemia.">Genetics of Hypertriglyceridemia.</a> Frontiers in Endocrinology (Lausanne). 11, 455 (2020).</li><li>Dole, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+relation+between+non-esterified+fatty+acids+in+plasma+and+the+metabolism+of+glucose.">A relation between non-esterified fatty acids in plasma and the metabolism of glucose.</a> Journal of Clinical Investigation. 35 (2), 150-154 (1956).</li><li>Bartelt, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+activity+controls+triglyceride+clearance.">Brown adipose tissue activity controls triglyceride clearance.</a> Nature Medicine. 17 (2), 200-205 (2011).</li><li>de Souza, C. J., Burkey, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta+3-adrenoceptor+agonists+as+anti-diabetic+and+anti-obesity+drugs+in+humans.">Beta 3-adrenoceptor agonists as anti-diabetic and anti-obesity drugs in humans.</a> Current Pharmaceutical Design. 7 (14), 1433-1449 (2001).</li><li>Braun, K., Oeckl, J., Westermeier, J., Li, Y., Klingenspor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-adrenergic+control+of+lipolysis+and+thermogenesis+in+adipose+tissues.">Non-adrenergic control of lipolysis and thermogenesis in adipose tissues.</a> Journal of Experimental Biology. 221, (2018).</li></ol>

著者らは開示するものは何もない。

3つのアッセイは、いくつかの重要な考慮事項を持つラボで堅牢に機能を記述しました。一晩断食は、断食血清脂質レベルおよび経口脂質耐性試験を決定するために必要とされる。経口脂質耐性試験では、特に1時間と2時間の時点で、脂肪層の形成を最小限に抑えるために室温で血液を回す必要があります。この脂肪層が形成された場合、この脂肪層を捨てないようにすることが重要です。脂?...

炭水化物と脂質は、エネルギー代謝の 2 つの主要な基質です。.異常な脂質代謝は、II型糖尿病、心血管疾患、脂肪肝疾患、癌を含む多くのヒト疾患をもたらす。食事脂質は、主にトリグリセリドが腸内を通ってリンパ系に吸収され、心臓近くのクロミクロンの静脈循環に入る1。脂質は血流中のリポタンパク質粒子によって運ばれ、そこで脂肪酸部分は筋肉および脂肪組織2などの末梢器官におけるリポタンパク質リパーゼの作用によって遊離される。残りのコレステロールが豊富な残骸粒子は肝臓3によってクリアされる。マウスは、脂質代謝を研究する研究モデルとして研究室で広く使用されています。包括的な遺伝的ツールセットが利用可能で、比較的短い繁殖サイクルで、脂質がどのように吸収され、合成され、代謝されるのかを研究するための強力なモデルです。
脂質代謝の複雑さのために、高度なリピドミクス研究または同位体トレーサー研究は、通常、脂質種または脂質関連代謝フラックスおよび運命のコレクションを定量化するために使用される。これは、特殊な機器や専門知識を持たない研究者にとって大きな課題を生み出します。本論文では、技術的に挑戦的な技術を用いる前に、初期テストとして役立つ3つのアッセイを紹介する。これらはマウスの非末端手順であり、脂質処理能力の潜在的な違いを特定し、影響を受けるプロセスを絞り込むのに非常に有用です。
まず、断食血清脂質分子を測定することは、マウスの全体的な脂質プロファイルを確認するのに役立ちます。マウスは、食後に多くの脂質種が上昇し、増加の程度が食事の組成によって強く影響を受けるので、断食する必要があります。総コレステロール、トリグリセリド、非エステル化脂肪酸(NEFA)を含む多くの脂質分子は、吸光度を読み取ることができる市販キットやプレートリーダーを用いて測定することができる。
第二に、脂質耐性の経口検査は、脂質処理能力を吸収および代謝の正味の効果として評価する。経口投与された脂質は、トリグリセリド濃度の循環(1~2時間)のスパイクを引き起こし、その後、血清中性脂肪レベルは基底レベル(4〜6時間)に戻る。このアッセイは、マウスが外因性脂質をどの程度うまく処理できるかに関する情報を提供します。心臓、肝臓、および褐色脂肪組織はトリグリセリドの活性消費者であり、白い脂肪組織はそれをエネルギーリザーブとして保存する。これらの関数の変更は、テスト結果の違いにつながります。
最後に, 保存された脂質を動員する脂肪分解を促進することは、減量のための可能な戦略と考えられています。.脂肪組織におけるβ3-アドレナリン受容体シグナル伝達経路は脂肪細胞脂肪分解において重要な役割を果たし、ヒト遺伝学は肥満と相関するβ3アドレナリン受容体におけるTrp64Argの機能喪失多型Trp64Argを同定した。CL 316,243は、特異的かつ強力なβ3-アドレナリン受容体アゴニストで、脂肪組織脂肪分解およびグリセロールの放出を刺激する。CL 316,243に対するマウスの反応の評価は、化合物の有効性の開発、改善、および理解に関する貴重な情報を提供することができる。
総称して、これらの試験は、マウスの脂質代謝状態の変化の初期画面として使用することができる。それらは器械および試薬のアクセス性のために選ばれる。これらのアッセイから得られた結果により、研究者は動物の代謝適合性の全体像を形成し、より洗練されたターゲットを絞ったアプローチを決定することができます。

<table><tbody><tr><td>20% Intralipid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>I141</td><td></td></tr><tr><td>BD Slip Tip Sterile Syringes 1ml</td><td>Shaotong</td><td>B07F1KRMYN</td><td></td></tr><tr><td>CL 316,243 Hydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5976</td><td></td></tr><tr><td>Curved Feeding Needles (18 Gauge)</td><td>Kent Scientific</td><td>FNC-18-2-2</td><td></td></tr><tr><td>Free Glycerol Reagent</td><td>Sigma Aldrich</td><td>F6428</td><td></td></tr><tr><td>Glycerol Standard Solution</td><td>Sigma</td><td>G7793</td><td></td></tr><tr><td>HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT A</td><td>Fujifilm Wako Diagnostics</td><td>999-34691</td><td></td></tr><tr><td>HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT B</td><td>Fujifilm Wako Diagnostics</td><td>991-34891</td><td></td></tr><tr><td>HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT A</td><td>Fujifilm Wako Diagnostics</td><td>995-34791</td><td></td></tr><tr><td>HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT B</td><td>Fujifilm Wako Diagnostics</td><td>993-35191</td><td></td></tr><tr><td>Matrix Plus Chemistry Reference Kit</td><td>Verichem</td><td>9500</td><td></td></tr><tr><td>Micro Centrifuge Tubes</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-222-168</td><td></td></tr><tr><td>Microhematrocrit Capillary Tube, Not Heparanized</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-362-574</td><td></td></tr><tr><td>NEFA STANDARD SOLUTION</td><td>Fujifilm Wako Diagnostics</td><td>276-76491</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate Buffered Saline</td><td>Boston Bioproducts</td><td>BM-220</td><td></td></tr><tr><td>Thermo Scientific Triglycerides Reagent</td><td>Fisher Scientific</td><td>TR22421</td><td></td></tr><tr><td>Total Cholesterol Reagents</td><td>Thermo Scientifi</td><td>TR13421</td><td></td></tr></tbody></table>

assessing whole-body lipid-handling capacity in mice

脂質代謝の評価は代謝機能の基礎であり、生体内代謝研究に不可欠と考えられています。脂質は、その合成と代謝に関与する多くの経路を持つ多くの異なる分子のクラスです。.栄養と肥満の研究のための脂質止まりの評価の出発点が必要です。本論文では、習得にほとんど専門知識や実践を必要とし、マウスの脂質代謝異常をスクリーニングするためにほとんどの研究室で適応させることができる3つの簡単でアクセス可能な方法について説明します。これらの方法は、(1)経口脂質耐性試験を通じた食事脂質取扱能力に対する栄養学的脂質処理能力に対する(2)の市販キットを用いたいくつかの断食血清脂質分子を測定し、(3)医薬化合物CL316,243、マウスにおける反応を評価する。これらの方法を合わせて、マウスにおける脂質処理能力の概要を提供する。

我々は、各アッセイがマウスの脂質代謝に関する貴重な情報を提供することを3つの抜粋で示す。C57BL/6J雄マウスは、8週齢から8週間の高脂肪食(HFD)摂食に挑戦し、総コレステロール値が有意に上昇したのに対し、血清トリグリセライドとNEFAは有意に上昇しなかった(表1)、血液中のトリグリセリドおよびNEFAは主に食物脂肪チャレンジによって調節されないことを示唆している。マ?...

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Assessing Whole-Body Lipid-Handling Capacity in Mice

本論文では、マウスの脂質代謝を評価するための3つの簡進性の高いアッセイを提供する。

マウスにおける全身脂質処理能力の評価

Assessing lipid metabolism is a cornerstone of evaluating metabolic function, and it is considered essential for in vivo metabolism studies. Lipids are a ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

3.9K ビュー.  Baylor College of Medicine. 本論文では、マウスの脂質代謝を評価するための3つの簡進性の高いアッセイを提供する。

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Determining Bile Duct Density in the Mouse Liver

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques are used, including serum chemistry, histological analysis, and immunostaining for specific markers. Although these techniques can provide important information about the biliary system, they often do not present a full picture of bile duct (BD) developmental defects across the whole liver. This is in part due to the robust ability of the mouse liver to drain the bile even in animals with significant impairment in biliary development. Here we present a simple method to calculate the average number of BDs associated with each portal vein (PV) in sections covering all lobes of mutant/transgenic mice. In this method, livers are mounted and sectioned in a stereotypic manner to facilitate comparison among various genotypes and experimental conditions. BDs are identified via light microscopy of cytokeratin-stained cholangiocytes, and then counted and divided by the total number of PVs present in liver section. As an example, we show how this method can clearly distinguish between wild-type mice and a mouse model of Alagille syndrome. The method presented here cannot substitute for techniques that visualize the three-dimensional structure of the biliary tree. However, it offers an easy and direct way to quantitatively assess BD development and the degree of ductular reaction formation in mice.

We present a rather simple and sensitive method for accurate quantification of bile duct density in the mouse liver. This method can aid in determining the effects of genetic and environmental modifiers and the effectiveness of potential therapies in mouse models of biliary diseases.

マウス肝臓における胆管密度の決定

Mouse is broadly used as a model organism to study biliary diseases. To evaluate the development and function of the biliary system, various techniques ...

発生生物学

Shotgun Lipidomics of Rodent Tissues

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have made lipidomics a powerful analytical tool for monitoring tissue lipidome compositions in homeostatic as well as disease states. This paper presents a step-by-step protocol for a shotgun lipid analysis method that supports the simultaneous detection and quantification of a few hundred molecular lipid species in different tissue and biofluid samples at high throughput. This method leverages automated nano-flow direct injection of a total lipid extract spiked with labeled internal standards without chromatographic separation into a high-resolution mass spectrometry instrument. Starting from sub-microgram amounts of rodent tissue, the MS analysis takes 10 min per sample and covers up to 400 lipids from 14 lipid classes in mouse lung tissue. The method presented here is well suited for studying disease mechanisms and identifying and quantifying biomarkers that indicate early toxicity or beneficial effects within rodent tissues.

Shotgun mass spectrometry-based lipidomics delivers a sensitive quantitative snapshot of a broad spectrum of lipid classes simultaneously in a single measurement from various rodent tissues.

げっ歯類組織のショットガンリピドミクス

Lipids play a vital role as essential components of all prokaryotic and eukaryotic cells. Constant technological improvements in mass spectrometry have ...

生化学

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic study in the liver. Here, numerous assays are described to comprehensively measure the phenotype and parameters of hepatic steatosis in mouse and hepatocyte models. 
Combining the physiological, histological, and biochemical methods, this system can be used to assess the progress of hepatic steatosis. In vivo, the measurements of body weight and nuclear magnetic resonance (NMR) provide a general understanding of mice in a non-invasive manner. Hematoxylin and Eosin (H&amp;E) and Oil Red O staining determine the histological morphology and lipid deposition of liver tissue under nutrient overload conditions, such as high-fat diet feeding. Next, the total lipid contents are isolated by chloroform/methanol extraction, which are followed by a biochemical analysis for triglyceride and cholesterol. Moreover, mouse primary hepatocytes are treated with high glucose plus insulin to stimulate lipid accumulation, an efficient in vitro model to mimic diet-induced hyperglycemia and hyperinsulinemia in vivo. Then, the lipid deposition is measured by Oil Red O staining and chloroform/methanol extraction. Oil Red O staining determines intuitive hepatic steatotic phenotypes, while the lipid extraction analysis determines the parameters that can be analyzed statistically. The present protocols are of interest to scientists in the fields of fatty liver diseases, insulin resistance, and type 2 diabetes.

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Here, optimized methods to generate in vivo and in vitro models of hepatic steatosis and to analyze the steatotic phenotypes and related physiological parameters are described.

の最適化分析<em&gt;インビボ</em&gt;と<em&gt;インビトロ</em&gt;脂肪肝

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic ...

医学

Quantification of Atherosclerosis in Mice

Cardiovascular disease is the main cause of death in the world. The underlying cause in most cases is atherosclerosis, which is in part a chronic inflammatory disease. Experimental atherosclerosis studies have elucidated the role of cholesterol and inflammation in the disease process. This has led to successful clinical trials with pharmaceutical agents that reduce clinical manifestations of atherosclerosis. Careful and well-controlled experiments in mouse models of the disease could further elucidate the pathogenesis of the disease, which is not fully understood. Standardized lesion analysis is important to reduce experimental variability and increase reproducibility. Determining lesion size in aortic root, aortic arch, and brachiocephalic artery are common endpoints in experimental atherosclerosis. This protocol provides a technical description for evaluation of atherosclerosis at all these sites in a single mouse. The protocol is particularly useful when material is limited, as is frequently the case when genetically modified animals are being characterized.

Murine models of atherosclerosis are useful tools to investigate pathogenic pathways on a molecular level, but require standardized quantification of lesion development. This protocol describes an optimized method to determine lesion size in the major arterial vessels including the aortic root, aortic arch, and brachiocephalic artery.

マウスにおけるアテローム性動脈硬化症の定量化

Cardiovascular disease is the main cause of death in the world. The underlying cause in most cases is atherosclerosis, which is in part a chronic ...

免疫・感染学

Body Composition and Metabolic Caging Analysis in High Fat Fed Mice

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate utilization, and behaviors such as food intake and physical activity can provide important information regarding the underlying mechanisms of disease. Given the importance of body composition and metabolism to the development of obesity and its subsequent sequelae, it is necessary to make accurate measures of these parameters in the pre-clinical research setting. Advances in technology over the past few decades have made it possible to derive these measures in rodent models in a non-invasive and longitudinal fashion. Consequently, these metabolic measures have proven useful when assessing the response of genetic manipulations (for example knockout or transgenic mice, viral knock-down or overexpression of genes), experimental drug/compound screening and dietary, behavioral or physical activity interventions. Herein, we describe the protocols used to measure body composition and metabolic parameters using an animal monitoring system in chow-fed and high fat diet-fed mice.

This protocol describes the use of a body composition analyzer and metabolic animal monitoring system to characterize body composition and metabolic parameters in mice. An obesity model induced by high-fat feeding is used as an example for the application of these techniques.

身体組成と高脂肪給電マウスにおける代謝ケージ分析

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate ...

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

The nematode C. elegans has emerged as an important model for the study of conserved genetic pathways regulating fat metabolism as it relates to human obesity and its associated pathologies. Several previous methodologies developed for the visualization of C. elegans triglyceride-rich fat stores have proven to be erroneous, highlighting cellular compartments other than lipid droplets. Other methods require specialized equipment, are time-consuming, or yield inconsistent results. We introduce a rapid, reproducible, fixative-based Nile red staining method for the accurate and rapid detection of neutral lipid droplets in C. elegans. A short fixation step in 40% isopropanol makes animals completely permeable to Nile red, which is then used to stain animals. Spectral properties of this lipophilic dye allow it to strongly and selectively fluoresce in the yellow-green spectrum only when in a lipid-rich environment, but not in more polar environments. Thus, lipid droplets can be visualized on a fluorescent microscope equipped with simple GFP imaging capability after only a brief Nile red staining step in isopropanol. The speed, affordability, and reproducibility of this protocol make it ideally suited for high throughput screens. We also demonstrate a paired method for the biochemical determination of triglycerides and phospholipids using gas chromatography mass-spectrometry. This more rigorous protocol should be used as confirmation of results obtained from the Nile red microscopic lipid determination. We anticipate that these techniques will become new standards in the field of C. elegans metabolic research.

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

We present robust biochemical and microscopic methods for studying Caenorhabditis elegans lipid stores. A rapid, simple, fixing-staining procedure for fluorescent lipid droplet imaging leverages the spectral properties of the lipophilic dye Nile red. We then present biochemical measurement of triglycerides and phospholipids using solid phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry.

内脂肪量の生化学的および高スループット微視的評価<em&gt;線虫（Caenorhabditis elegans）</em

The nematode C. elegans has emerged as an important  model for the study of conserved genetic pathways regulating fat metabolism as  it relates to human ...

生物学

Imaging and Analysis of Oil Red O-Stained Whole Aorta Lesions in an Aneurysm Hyperlipidemia Mouse Model

Apolipoprotein E (Apoe)- or low density lipoprotein receptor (Ldlr)-deficient hyperlipidemic mice are the two most commonly used models for atherosclerosis research. They are used to study the impact of a various genetic factors and different cell types on atherosclerotic lesion formation and as well as test the development of new therapies. Isolation, excision of the whole aorta, and quantification of Oil Red O-stained atherosclerotic lesions are basic morphometric methods used to evaluate atherosclerotic burden. The goal of this protocol is to describe an optimized, step-by-step surgical method to dissect, perfuse-fix, isolate, stain, image and analyze atherosclerotic lesions in mouse aortas with Oil Red O. Because atherosclerotic lesions can form anywhere in the entire aortic tree, this whole aorta Oil Red O staining method has the advantage of evaluating lipid-laden plaques in the entire aorta and all branches in a single mouse. In addition to Oil Red O staining, fresh isolated whole aortas can be used for variety of in vitro and in vivo experiments and cell isolations.

This protocol provides a step-by-step procedure to analyze atherosclerotic burden in mice. Investigators can use this protocol to compare the abundance, location, and size of atherosclerotic lesions in different animals.

動脈瘤高脂血症マウスモデルにおけるオイルレッドO染色全大動脈病変のイメージングと解析

Apolipoprotein E (Apoe)- or low density lipoprotein receptor (Ldlr)-deficient hyperlipidemic mice are the two most commonly used models for ...

Determination of Fatty Acid Oxidation and Lipogenesis in Mouse Primary Hepatocytes

Lipid metabolism in liver is complex. In addition to importing and exporting lipid via lipoproteins, hepatocytes can oxidize lipid via fatty acid oxidation, or alternatively, synthesize new lipid via de novo lipogenesis. The net sum of these pathways is dictated by a number of factors, which in certain disease states leads to fatty liver disease. Excess hepatic lipid accumulation is associated with whole body insulin resistance and coronary heart disease. Tools to study lipid metabolism in hepatocytes are useful to understand the role of hepatic lipid metabolism in certain metabolic disorders.
In the liver, hepatocytes regulate the breakdown and synthesis of fatty acids via &#946;-fatty oxidation and de novo lipogenesis, respectively. Quantifying metabolism in these pathways provides insight into hepatic lipid handling. Unlike in vitro quantification, using primary hepatocytes, making measurements in vivo is technically challenging and resource intensive. Hence, quantifying &#946;-fatty acid oxidation and de novo lipogenesis in cultured mouse hepatocytes provides a straight forward method to assess hepatocyte lipid handling. 
Here we describe a method for the isolation of primary mouse hepatocytes, and we demonstrate quantification of &#946;-fatty acid oxidation and de novo lipogenesis, using radiolabeled substrates.

De novo lipogenesis and &#946;-fatty acid oxidation constitute key metabolic pathways in hepatocyte, pathways that are perturbed in several metabolic disorders, including fatty liver disease. Here we demonstrate isolation of mouse primary hepatocytes and describe quantification of &#946;-fatty acid oxidation and lipogenesis.

マウス初代肝細胞における脂肪酸酸化および脂質生成の決意

Lipid metabolism in liver is complex. In addition to importing and exporting lipid via lipoproteins, hepatocytes can oxidize lipid via fatty acid ...

高脂血症誘発マウスモデルにおけるHFpEFの病態生理学の検討

A Murine Model of Hyperlipidemia&#45;Induced Heart Failure with Preserved Ejection Fraction

The pathophysiology of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) driven by lipotoxicity is incompletely understood. Given the urgent need for animal models that accurately mimic cardio-metabolic HFpEF, a hyperlipidemia-induced murine model was developed by reverse engineering phenotypes seen in HFpEF patients. This model aimed to investigate HFpEF, focusing on the interplay between lipotoxicity and metabolic syndrome. Hyperlipidemia was induced in wild-type (WT) mice on a 129J strain background through bi-weekly intraperitoneal injections of poloxamer-407 (P-407), a block co-polymer that blocks lipoprotein lipase, combined with a single intravenous injection of adeno-associated virus 9-cardiac troponin T-low-density lipoprotein receptor (AAV9-cTnT-LDLR). Extensive assessments were conducted between 4 and 8 weeks post-treatment, including echocardiography, blood pressure recording, whole-body plethysmography, echocardiography (ECG) telemetry, activity wheel monitoring (AWM), and biochemical and histological analyses. The LDLR/P-407 mice exhibited distinctive features at four weeks, including diastolic dysfunction, preserved ejection fraction, and increased left ventricular wall thickness. Notably, blood pressure and renal function remained within normal ranges. Additionally, ECG and AWM revealed heart blocks and reduced activity, respectively. Diastolic function deteriorated at eight weeks, accompanied by a significant decline in respiratory rates. Further investigation into the double treatment model revealed elevated fibrosis, wet/dry lung ratios, and heart weight/body weight ratios. The LDLR/P-407 mice exhibited xanthelasmas, ascites, and cardiac ischemia. Interestingly, sudden deaths occurred between 6 and 12 weeks post-treatment. The murine HFpEF model offers a valuable and promising experimental resource for elucidating the intricacies of metabolic syndrome contributing to diastolic dysfunction within the context of lipotoxicity-mediated HFpEF.

著者スポットライト:脂肪毒性とHFpEFの関係を探る 

This protocol presents a detailed approach to replicating a murine model of hyperlipidemia-induced heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF). The design combines the administration of adeno-associated virus 9-cardiac troponin T-low-density lipoprotein receptor (AAV9-cTnT-LDLR) and poloxamer-407 (P-407).

駆出率を維持した高脂血症誘発性心不全のマウスモデル

The pathophysiology of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) driven by lipotoxicity is incompletely understood. Given the urgent need for ...

マウスにおける全身脂質処理能力の評価

要約

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マウス肝臓における胆管密度の決定

げっ歯類組織のショットガンリピドミクス

の最適化分析

マウスにおけるアテローム性動脈硬化症の定量化

身体組成と高脂肪給電マウスにおける代謝ケージ分析

内脂肪量の生化学的および高スループット微視的評価

動脈瘤高脂血症マウスモデルにおけるオイルレッドO染色全大動脈病変のイメージングと解析

マウス初代肝細胞における脂肪酸酸化および脂質生成の決意

駆出率を維持した高脂血症誘発性心不全のマウスモデル

駆出率を維持した高脂血症誘発性心不全のマウスモデル