経口グルコース耐性試験（OGTT）およびインスリン耐性試験（ITT）を使用した高脂肪食豊富なマウスにおけるin vivoグルコース代謝の研究

肥満は、2型糖尿病の病因における最も重要な単一の危険因子、インスリン刺激グルコース取り込みに対する耐性と全身グルコース代謝の肉眼的減価補償を特徴とする疾患を表しています。グルコース代謝の理解においてかなりの進歩にもかかわらず、健康と疾患におけるその調節の分子メカニズムは投資不足のままですが、糖尿病を予防および治療するための新しいアプローチは緊急に必要です。食事由来のグルコースは、インスリンの膵臓分泌を刺激します。インスリンは、FRB状態中の細胞同化プロセスの主要な調節因子として機能し、したがって、血糖レベルのバランスをとって全身エネルギー状態を維持します。慢性過食はメタ炎症を引き起こし、末梢インスリン受容体関連シグナル伝達の変化につながり、インスリン媒介グルコース廃棄に対する感受性を低下させます。これらのイベントは、最終的に、空腹時グルコースとインスリンレベルの上昇、およびグルコース耐性の低下をもたらし、それがインスリン抵抗性の重要な指標として機能します。ここでは、食事誘発性インスリン抵抗性の頻繁に使用されるモデルとして、高脂肪食（HFD）フェッドマウスの生成および代謝特性評価のプロトコルを提示します。経口投与されたグルコース荷重とインスリン分泌の末梢廃棄を長期にわたって監視する口腔耐糖テスト（OGTT）を詳細に説明します。さらに、インスリン耐性試験（ITT）のプロトコルを提示して、全身インスリン作用を監視します。一緒に、これらの方法とその下流のアプリケーションは、マウスの一般的な代謝表現型を特徴付けるだけでなく、グルコース代謝の変化を特異的に評価するための強力なツールを表しています。それらは、インスリン抵抗性、糖尿病、肥満の広範な研究分野で特に有用である可能性があり、病因をよりよく理解し、治療介入の効果をテストすることができます。

Obesity represents the most important single risk factor in the pathogenesis of type 2 diabetes, a disease which is characterized by a resistance to insulin-stimulated glucose uptake and a gross decompensation of systemic glucose metabolism. Despite considerable progress in the understanding of glucose metabolism, the molecular mechanisms of its regulation in health and disease remain under-investigated, while novel approaches to prevent and treat diabetes are urgently needed. Diet derived glucose stimulates the pancreatic secretion of insulin, which serves as the principal regulator of cellular anabolic processes during the fed-state and thus balances blood glucose levels to maintain systemic energy status. Chronic overfeeding triggers meta-inflammation, which leads to alterations in peripheral insulin receptor-associated signaling and thus reduces the sensitivity to insulin-mediated glucose disposal. These events ultimately result in elevated fasting glucose and insulin levels as well as a reduction in glucose tolerance, which in turn serve as important indicators of insulin resistance. Here, we present a protocol for the generation and metabolic characterization of high-fat diet (HFD)-fed mice as a frequently used model of diet-induced insulin resistance. We illustrate in detail the oral glucose tolerance test (OGTT), which monitors the peripheral disposal of an orally administered glucose load and insulin secretion over time. Additionally, we present a protocol for the insulin tolerance test (ITT) to monitor whole-body insulin action. Together, these methods and their downstream applications represent powerful tools to characterize the general metabolic phenotype of mice as well as to specifically assess alterations in glucose metabolism. They may be especially useful in the broad research field of insulin resistance, diabetes and obesity to provide a better understanding of pathogenesis as well as to test the effects of therapeutic interventions.