توضح المقالة الحالية بروتوكولا مفصلا ل الكالوريات 2:1 الصيام المتقطعة لحماية وعلاج ضد السمنة وضعف استقلاب الجلوكوز في البرية من نوع والفئران ob/ob .
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
توضح المقالة الحالية بروتوكولا مفصلا ل الكالوريات 2:1 الصيام المتقطعة لحماية وعلاج ضد السمنة وضعف استقلاب الجلوكوز في البرية من نوع والفئران ob/ob .
الصيام المتقطع (IF) ، وهو التدخل الغذائي الذي ينطوي علي قيود الطاقة الدورية ، وقد اعتبر لتوفير العديد من الفوائد والتصدي لتشوات الأيض. حتى الآن ، تم توثيق أنواع مختلفه من نماذج IF مع فترات مختلفه من الصيام وفترات الرضاعة. ومع ذلك ، فان تفسير النتائج يشكل تحديا ، لان العديد من هذه النماذج ينطوي علي مساهمات متعددة العوامل من استراتيجيات تقييد الوقت والسعرات الحرارية. علي سبيل المثال ، يمكن ان يؤدي نموذج الصيام اليوم البديل ، وغالبا ما يستخدم كنظام IF القوارض ، في التغذية الناقصة ، مما يوحي بان الفوائد الصحية من هذا التدخل من المرجح ان توسط عن طريق تقييد السعرات الحرارية والصيام-دورات أعاده التغذية. في الاونه الاخيره ، وقد ثبت بنجاح ان 2:1 IF ، والتي تشمل 1 يوم من الصيام تليها يومين من التغذية ، يمكن ان توفر الحماية ضد السمنة الناجمة عن النظام الغذائي والتحسينات الايضيه دون انخفاض في المدخول الحراري الكلي. المقدمة هنا هو بروتوكول لهذا التدخل ال2:1 التلقائية IF في الفئران. كما هو موضح أيضا بروتوكول التغذية زوج (PF) المطلوبة لفحص نموذج الماوس مع السلوكيات الأكل المتغيرة ، مثل hyperphagia. باستخدام نظام if 2:1, ومن الواضح ان الكالوريات if يؤدي إلى انخفاض زيادة وزن الجسم, تحسين التوازن الجلوكوز, وارتفاع نفقات الطاقة. وهكذا ، قد يكون هذا النظام مفيدا للتحقيق في الآثار الصحية لل IF علي مختلف الامراض المرضية.
ويرتبط نمط الحياة الحديثة مع وقت أطول يوميا تناول الطعام وأقصر فترات الصيام1. وهذا يسهم في وباء السمنة العالمية الحالية, مع عيوب الأيض ينظر في البشر. وقد مورس الصيام في جميع انحاء التاريخ البشري ، والفوائد الصحية المتنوعة تشمل العمر المديد ، والحد من الضرر التاكسدي ، والطاقة الأمثل التوازن2،3. من بين عده طرق لممارسه الصيام ، والحرمان الدوري الطاقة ، ويطلق عليه الصيام المتقطع (IF) ، هو أسلوب الغذائية الشعبية التي تمارس علي نطاق واسع من قبل السكان عموما بسبب نظامه سهله وبسيطه. وقد أثبتت الدراسات الاخيره في النماذج السريرية والسريرية انه إذا كان يمكن ان توفر الفوائد الصحية مماثله لفترات الصيام المطول وتقييد السعرات الحرارية ، مما يوحي بأنه إذا يمكن ان تكون استراتيجية علاجيه محتمله للسمنة والامراض الايضيه2،3،4،5.
إذا كانت الانظمه العلاجية تختلف من حيث مده الصيام والتردد. الصيام يوم بديل (اي ، يوم واحد التغذية/1 يوم الصيام ؛ 1:1 if) وكان الأكثر استخداما إذا نظام في القوارض لدراسة اثارها الصحية المفيدة علي السمنة ، وامراض القلب والاوعيه الدموية ، وامراض الأعصاب ، وما إلى ذلك2،3. ومع ذلك ، كما هو مبين في الدراسات السابقة6،7، وكذلك أكد ميكانيكيا في تحليل مدخولنا الطاقة8، 1:1 إذا كانت النتائج في التغذية الناقصة (~ 80 ٪) بسبب عدم كفاية وقت التغذية للتعويض عن فقدان الطاقة. وهذا يجعل من غير الواضح ما إذا كانت الفوائد الصحية التي تمنحها 1:1 IF يتم بوساطة تقييد السعرات الحرارية أو تعديل أنماط الأكل. ولذلك ، تم تطوير نظام IF جديده ويظهر هنا ، والتي تتالف من 2 يوم التغذية/1 يوم الصيام (2:1 IF) نمط ، الذي يوفر الفئران مع الوقت الكافي للتعويض عن تناول الطعام (~ 99 ٪) ووزن الجسم. وتقارن هذه الفئران بعد ذلك بمجموعه الإعلانات (AL). هذا النظام يتيح الفحص للآثار الكالوريات IF في غياب خفض السعرات الحرارية في الفئران من النوع البري.
وعلي النقيض من ذلك ، في نموذج الماوس الذي يسلك سلوك التغذية المتغيرة ، قد لا تكون التغذية الشرط المناسب السيطرة علي مقارنه ودراسة اثار 2:1 IF. علي سبيل المثال ، منذ ob/ob الفئران (نموذج وراثي شائع الاستخدام للسمنة) معرض فرط نظرا لعدم وجود ليبتين تنظيم الشهية والشبع ، تلك مع 2:1 IF المعرض ~ 20 ٪ انخفاض السعرات الحرارية مقارنه مع ob/ob الفئران مع التغذية. وهكذا ، لفحص بشكل صحيح ومقارنه اثار IF في الفئران ob/ob ، مجموعه التغذية زوج كعنصر تحكم مناسب يحتاج إلى استخدامها.
وبشكل عام ، يتم توفير بروتوكول شامل لأداء ال2:1 الحرارية المتوسطة ، بما في ذلك استخدام التحكم في تغذيه الزوج. ومن الواضح أيضا ان الكالوريات 2:1 IF يحمي الفئران من ارتفاع الدهون التي يسببها النظام الغذائي السمنة و/أو الخلل الأيضي في كل من نوع البرية والفئران ob/ob . ويمكن استخدام هذا البروتوكول لدراسة الآثار الصحية المفيدة من 2:1 IF في الحالات المرضية المختلفة بما في ذلك الاضطرابات العصبية, امراض القلب والاوعيه الدموية, والسرطان.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تمت الموافقة علي جميع الأساليب والبروتوكولات هنا من قبل لجان الرعاية الحيوانية في الرعاية الحيوانية والخدمات البيطرية (ACVS) من جامعه اوتاوا ومركز فينوجينوميكس (TCP) ومطابقه لمعايير المجلس الكندي للعناية بالماشية. وتجدر الاشاره إلى ان جميع الإجراءات الموصوفة هنا ينبغي القيام بها تحت الموافقة المؤسسية والحكومية وكذلك من قبل الموظفين الذين يتقنون تقنيا. وقد تم إيواء جميع الفئران في أقفاص تهويه قياسيه في الغرف التي تسيطر عليها درجه الحرارة والرطوبة مع 12 ساعة/12 ساعة الضوء/الظلام (21-22 درجه مئوية ، 30 ٪-60 ٪ الرطوبة للإسكان العادي) وحريه الوصول إلى المياه. تم الحصول علي الذكور C57BL/6J والفئران ob/ob من مختبر جاكسون.
1.2:1 نظام isocaloric IF
2. الزوج التغذية (PF) مجموعه التحكم
ملاحظه: لتجربه IF في التي لوحظ سلوك التغذية المتغيرة في نموذج الماوس (علي سبيل المثال ، فرط في الفئران ob/ob ) ، فمن الضروري ان يكون مجموعه الزوج التغذية كعنصر تحكم للمقارنة السليمة السعرات الحرارية المستقلة إلى IF.
3. تحليل تكوين الجسم
ملاحظه: منذ المدى الطويل IF يؤثر علي وزن الجسم في الفئران ، ويمكن قياس تكوين الجسم في دورات مناسبه (علي سبيل المثال ، كل 3 أو 4 دورات) باستخدام محلل تكوين الجسم لقياس الدهون والكتلة الهزيل في الفئران الحية ، غير تخدير.
4. اختبارات الجلوكوز والانسولين التسامح
5. الحرارية غير المباشرة
ملاحظه: التمثيل الغذائي للطاقة من الفئران المعالجة يمكن ان تكون أكثر تقييما من خلال المسعر غير المباشر علي مدي دوره واحده من IF. وهذا سيقيس استهلاك الأكسجين (VO2) ، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (vco 2) ، ونسبه الصرف التنفسي (RER) ، والحرارة (كيلوكالورى/ساعة).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويبين الشكل 1 تحليلات التغذية بعد الصيام 24 ساعة والمقارنة بين 1:1 و 2:1 الصيام المتقطع. وقد أدت فتره الصيام 24 ساعة إلى انخفاض في وزن الجسم بنسبه ~ 10% ، والذي تم استرداده بالبالكامل بعد يومين من أعاده التغذية (الشكل 1ا). فتره صيام 24 ساعة تسبب فرط التعرق خلال اليومين التاليين من أعاده التغذية (الشكل 1ب). ومع ذلك ، فان المقارنة بين استهلاك الطاقة بين 1:1 الصيام اليوم البديل و 2:1 الصيام متقطعه كشفت...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم توثيقه جيدا انه إذا كان يوفر الآثار الصحية المفيدة علي مختلف الامراض في كل من البشر والحيوانية8,15,16,17,18,19. وقد تم مؤخرا توضيح ألياته الاساسيه ، مثل اليه التلقائية والأمعاء الميكروبيوم. البروتوكول المعروض يصف النظام ال2:1 IF في الفئران للتحقيق في الفوائد الايضيه المستقلة السعرات الحرارية من IF ضد السمنة الناجمة عن ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
وقد دعمت المؤسسة الكندية للقلب والسكتة الدماغية منحه المعونة المقدمة من كندا (G-18-0022213) ، ومؤسسه j. p. بيكسيل ، والصندوق الناشئ لمعهد القلب في جامعه اوتاوا ؛ K.S. تم دعمها من قبل المنح من المعاهد الكندية للبحوث الصحية (PJT-162083) ، روبن وهيلين دينيس الباحث والحياة المالية الجديدة جائزه الباحث عن مرض السكري من Banting & أفضل مركز للسكري (BBDC) والعلوم الطبيعية ومجلس البحوث الهندسية (NSERC) في كندا (RGPIN-2016-06610). وكانت R.Y.K. مدعومة بزمالة من صندوق الهبات الخاص بجامعه اوتاوا لبحوث القلب. وقد تم دعم J.H.L. من قبل منحه الدكتوراه NSERC ومنحه اونتاريو للدراسات العليا. وقد دعمت Y.O. من قبل جائزه الخريجين UOHI ومنحه الملكة اليزابيث الثانية الدراسات العليا في العلوم والتكنولوجيا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| نظام مراقبة المختبر الشامل (CLAMS) | Columbus Instruments | السعرات الحرارية غير المباشر | |
| D- (+) - محلول الجلوكوز | Sigma-Aldrich | G8769 | ل GTT |
| EchoMRI 3 في 1 | EchoMRI | EchoMRI 3 في 1 | تحليل تكوين الجسم |
| مقياس السكر والشرائط | Bayer | Contour NEXT | هذه لتجارب |
| GTT و ITTنظام غذائي غني بالدهون (45٪ سعرة حرارية٪ دهون) | شركة Research Diets Inc. | #D12451 | 3.3 كيلو كالوري / جم |
| نظام غذائي غني بالدهون (60٪ سعرة حرارية ٪ دهون) | شركة Research Diets Inc. | #D12452 | 4.73 كيلو كالوري / جم |
| الأنسولين | El Lilly | Humulin R | |
| لسلالة الماوس ITT: B6. Cg-Lepob / J | مختبر جاكسون | # 000632 | / Ob |
| فأر سلالة الفأر: C57BL / 6J | مختبر جاكسون | # 000664 | |
| طعام طبيعي (17٪ كيلو كالوري٪ دهون) هارلان | # 2918 | ||
| مقياس | Mettler Toledo | قياس وزن الجسم وتناول الطعام |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.