[Abstract] Glucose tolerance test i

[Abstract] Glucose tolerance test is a standard procedure that addresses how quickly exogenous glucose can be cleared from blood. Specifically, uptake of glucose from the blood by cells is regulated by insulin. Impairment of glucose tolerance (i.e, longer time to clear given amount of glucose) indicates problems with maintenance of glucose homeostasis (insulin resistance, carbohydrate metabolism, diabetes, etc).
According to the WHO, in a standard oral glucose tolerance test (OGTT), glucose level should be below 7.8 mmol/L (140 mg/dl) at 2 h. Levels between this and 11.1 mmol/L (200 mg/dl) indicate “impaired glucose tolerance”, and any level above 11.1 mmol/L (200 mg/dl) confirms a diagnosis of diabetes.

Materials and reagents

Mice (~20 C57BL/6J (B6) males of 2-3 months old)
70% ethanol
Beta-D(+)-glucose (Sigma-Aldrich, catalog number: G8270)
NaCl
KCl
Sodium phosphate
Phosphate buffered saline (PBS) (see Recipes)
Equipment

ACCU-CHEK comfort curve glucometer (Roche Diagnostics, catalog number: 03537536001) (this product has been discontinued. Any new product of ACCU-CHEK should work fine as well)
Such device quantifies glucose amperometrically by measuring the current produced upon oxidation of glucose to gluconic acid by glucose oxidase, or to gluconolactone by dehydrogenase.
27 gauge needle (Single-Use Needles, supplied by VWR, BD Medical, catalog number: BD305109)
Microvette CB300 Z serum separator (SARSTEDT, catalog number: 16.440.100)
Acrodisc 25 mm syringe filters w/ 0.2 μM HT Tuffryn membrane (Pall Corporation, catalog number: 4192)
Procedure

Note: All the following experimental procedures that involve animals (rodents) should receive approval from IACUC or equivalent committee. Humane treatment of animals should be practiced all the time.
In the Cavener lab, we used glucose tolerance test extensively in the characterization of mice lacking Pek/Perk, encoding an eIF2alpha kinase that is crucial to translational control and ER homeostasis (Zhang et al., 2002).
Obtain ~20 C57BL/6J (B6) males of 2-3 months old from Jackson Laboratory or Harlan Teklad and raise them on a regular diet for about 2 weeks.
Tip 1: Males, if not from the same litter, tend to fight with each other. Raise only 3-4 animals per cage and monitor any aggressive behavior.
Fast animals O/N in fresh cages with water supply for ~16 h the day before experiment.
Monitor body weight as well as baseline blood glucose level for each animal.
Tip 2: Clean tail with 70% ethanol and rub it for better circulation before making a clip with sterile scissors.
In non-terminal procedures, collect sufficient amount of blood sample (i.e., ~30 μl) from saphenous vein for serum isolation and insulin determination by radioimmunoassay (RIA). To reduce lysis of red blood cells, make multiple punctures on the saphenous vein with a small needle and collect blood using Microvette CB300 Z serum separator.
Prepare 10% glucose in 1x PBS and sterilize the solution by 0.2 μm-filtration.
Prepare injection solution in a 0.5 ml eppendorf tube for each animal (2 mg glucose/g body weight). Volume (μl) = Body Weight (g) x 20. Use 20% glucose instead, should the body weight be greater than 30 g.
Sterilize abdominal region of animal with 70% ethanol, and clean up with dry cotton ball. Hold the back of the animal firmly, and inject glucose intraperitoneally into recipient subject with a 27-gauge sterile needle.
Tip3: Remove air bubble before injection and do NOT stick the needle into the body too deeply. Perform injection slowly with an angle of 30 to 45 °C to avoid subcutaneous injection. Pick the injection site away from the liver and close to the ventral axis to avoid kidney damage.
Put the animal back into the cage and measure blood glucose levels at 15, 30, 60, 90 and 120 min (or 30, 60, 90, 120 and 240 min). At least 3-4 replicate animals should be used for each time-point.
Representative data



Figure 1. This figure is adapted from the original (Zhang et al., 2002). Fasted B6 mice were injected at time zero with glucose, and blood glucose levels were monitored and normalized to the value of time zero. Each data point represents the average of three to five individual mice. The baseline value of blood glucose is typically ~100 mg/dl. Representative data are shown here.
Notes

Please note that mice of different genders, ages, and inbred backgrounds can show different responses to glucose. Certain strain-specific phenotype data can be found at http://phenome.jax.org/db/q?rtn=meas/methodologies.
Recipes

PBS (pH 7.4)
0.8% NaCl
0.02% KCl
12 mM sodium phosphate
Acknowledgments

This protocol was adapted from work performed by Dr. Maureen Gannon at the Vanderbilt University Medical Center. PZ was supported by a research assistantship in the Cavener lab at the Pennsylvania State University.
References

Zhang, P., McGrath, B., Li, S., Frank, A., Zambito, F., Reinert, J., Gannon, M., Ma, K., McNaughton, K. and Cavener, D. R. (2002). The PERK eukaryotic initiation factor 2 alpha kinase is required for the development of the skeletal system, postnatal growth, and the function and viability of the pancreas. Mol Cell Biol 22(11): 3864-3874.


How to cite this protocol: Zhang, P. (2011). Glucose Tolerance Test in Mice. Bio-protocol 1(19): e159. http://www.bio-protocol.org/e159

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การทดสอบความอดทนกลูโคส [ บทคัดย่อ ] เป็นขั้นตอนมาตรฐานที่อยู่ภายนอกสามารถล้างได้อย่างรวดเร็วกลูโคสจากเลือด โดยเฉพาะ การดูดซึมของกลูโคสจากเลือดโดยเซลล์ถูกควบคุมโดยฮอร์โมนอินซูลิน ผลของความอดทนกลูโคส ( อาทิ เวลาล้างให้ปริมาณกลูโคส พบว่าปัญหากับการบำรุงรักษาของ homeostasis กลูโคสเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต ( ความต้านทานอินซูลินโรคเบาหวาน ฯลฯ )
ตามใครในช่องปากกลูโคสทดสอบความอดทนมาตรฐาน ( วิธี ) , ระดับน้ําตาลควรด้านล่าง 7.8 mmol / L ( 140 มิลลิกรัม / เดซิลิตร ) ระดับที่ 2 ชั่วโมง ระหว่างนี้และ 11.1 mmol / L ( 200 มก. / ดล. ) ระบุว่า " ความอดทน " กลูโคสบกพร่อง และระดับใด ๆข้างต้น 11.1 mmol / l ( 200 มก. / ดล. ) ยืนยันการวินิจฉัยโรคเบาหวาน

วัสดุและสารเคมี

หนู ( ~ 20 c57bl / 6j ( B6 ) ( 2-3 เดือน )
70% beta-d เอทานอล
( ) - กลูโคส ( ซิกม่า Aldrich หมายเลขบัญชีรายชื่อ : g8270 NaCl KCl )



เกลือฟอสเฟตโซเดียมฟอสเฟตบัฟเฟอร์ ( PBS ) ( ดูสูตร )

แอคคิวเช็คอุปกรณ์ความสะดวกสบายโค้ง glucometer ( โรชวินิจฉัย , รายการหมายเลข : 03537536001 ) ( ผลิตภัณฑ์นี้ได้ถูกยกเลิกไป ผลิตภัณฑ์ใหม่ของแอคคิวเช็คน่าจะใช้ได้ดีเช่นกัน )
อุปกรณ์เช่น quantifies กลูโคส amperometrically โดยการวัดปัจจุบันผลิตต่อออกซิเดชันของกลูโคสกรดกลูโคนิกโดยเอนไซม์กลูโคส หรือ กลูโคโนแล็กโทนโดยเนส .
27 วัดเข็ม ( เข็มเดียวใช้จัดโดยบริษัท Imcopa BD การแพทย์ รายการเลขที่ : bd305109 )
microvette cb300 ซีเซรั่มตัวคั่น ( Sarstedt , รายการหมายเลข : 16.440.100 )
acrodisc เข็มตัวกรอง 25 มม. w / 02 μ M HT tuffryn เมมเบรน ( พอล คอร์ปอเรชั่น , รายการหมายเลข : 41.92 )

หมายเหตุ : ขั้นตอนทดลองกระบวนงานที่เกี่ยวข้องกับสัตว์ต่อไปนี้ ( หนู ) ต้องได้รับความเห็นชอบจากคณะกรรมการ iacuc หรือเทียบเท่า การรักษาอย่างมีมนุษยธรรมของสัตว์ควรฝึกซ้อมตลอดเวลา
ใน cavener Lab ที่เราใช้ทดสอบความอดทนกลูโคสอย่างกว้างขวางในลักษณะของหนูขาดเป็ก / เงย ,การ eif2alpha ไคเนสที่สำคัญในการควบคุมสมดุลและการเข้ารหัสสำหรับ ER ( Zhang et al . , 2002 ) .
ขอรับ ~ 20 c57bl / 6j ( B6 ) ตัวผู้ 2-3 เดือน จากแจ็คสันในห้องปฏิบัติการ หรือ ฮาร์แลน teklad เอามาเลี้ยงในอาหารปกติประมาณ 2 สัปดาห์
เคล็ดลับที่ 1 : ผู้ชาย ถ้าไม่ได้จาก ครอกเดียวกันมีแนวโน้มที่จะต่อสู้กับแต่ละอื่น ๆ เพิ่มเพียง 3-4 สัตว์ต่อกระชัง และตรวจสอบพฤติกรรมก้าวร้าวใด ๆ .
สัตว์อย่างรวดเร็ว O / N ในกระชังสดด้วยน้ำ ~ 16 H วันก่อนการทดลอง
ตรวจสอบน้ำหนักรวมทั้งระดับน้ำตาลในเลือด รักษาสัตว์แต่ละ .
เคล็ดลับ 2 : ทำความสะอาดหางด้วยเอทานอล 70% และนวดให้หมุนเวียนดีขึ้นก่อนการตัดด้วยกรรไกร
ในขั้นตอนปลายไม่ปลอดเชื้อ รวบรวมปริมาณที่เพียงพอของเลือด ( เช่น~ 30 μ L ) จากหลอดเลือดดำซาฟีนัสเซรั่มอินซูลินและการแยกโดย radioimmunoassay ( RIA ) เพื่อลดการสลายของเม็ดเลือดแดงทำให้หลายรอยเจาะบนหลอดเลือดดำซาฟีนัสด้วยเข็มขนาดเล็ก และเก็บเลือดโดยใช้ microvette cb300 ซีเซรั่ม คั่น
เตรียมกลูโคสร้อยละ 10 ใน 1X PBS และฆ่าเชื้อโซลูชั่น 0.2 μ m-filtration .
เตรียมสารละลายฉีดใน 0