小鼠和大鼠通过手术植入远程温度传感器，随后适应测试环境和测试程序。在饲养笼内或规定体力活动（例如，以恒定速度在跑步机上行走）期间，测量其肌肉温度对药理学或环境刺激的响应变化。
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本文内容
摘要
摘要
骨骼肌产热为深入理解代谢稳态及能量消耗机制提供了潜在途径。然而，目前尚缺乏足够证据将产热的神经、肌细胞及分子机制与骨骼肌温度的可测变化直接关联。本文介绍了一种利用温度感应芯片获取小鼠和大鼠骨骼肌温度直接测量值的方法。
将远程应答器通过手术植入小鼠和大鼠的肌肉内，并给予动物充分的恢复时间。随后必须反复使小鼠和大鼠适应测试环境和操作流程。在动物的饲养笼内，检测其对药物或环境刺激所引起的肌肉温度变化。此外，也可在规定的身体活动期间（例如以恒定速度在跑步机上行走）测量肌肉温度，以排除活动变化对这些刺激所诱导的肌肉温度改变的影响。
该方法已成功用于阐明大脑、交感神经系统和骨骼肌水平上肌肉产热调控的机制。本文通过使用捕食者气味（PO；雪貂气味）作为情境刺激，以及催产素（Oxt）注射作为药理学刺激，展示了该方法的成功应用：其中捕食者气味可诱导肌肉产热，而Oxt则抑制肌肉温度。因此，这些数据集展示了该方法在检测肌肉温度快速变化方面的有效性。
引言
在代谢研究领域，骨骼肌产热的检测是探索体重稳态机制的一个颇具前景的新方向。已有文献支持如下观点：作为人体最大器官系统之一的骨骼肌，其产热反应能够促进能量消耗并引发其他代谢效应，从而有效调节肥胖等疾病状态下的机体失衡1,2,3。若将肌肉视为一种产热器官，则相关研究必须采用切实可行的方法学手段来检测该器官内的产热变化。理解骨骼肌产热效应及其研究方法在非寒战性肌肉产热研究中的应用价值，不仅限于代谢领域。进化生物学4、比较生理学5以及生态生理学6,7等学科也高度关注肌肉产热在恒温机制中的作用及其对环境适应的调节机制。本方案提供了回答上述科学问题所必需的关键实验方法。
该方法可用于评估情境和药物刺激对肌肉温度的调节作用，包括使用捕食者气味（PO）提供独特技术，以改变情境来模拟捕食威胁。先前的研究已证明，PO能够迅速诱导肌肉产热出现显著升高8。此外，药物刺激也可改变肌肉温度。这一点在PO诱导的肌肉产热背景下已有验证：通过使用纳多洛尔阻断外周β-肾....
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方案
这些方法可应用于大鼠和小鼠模型，并已获得机构批准（Kent State University，IACUC 批准号 #359 和 #340 CN 12-04）。 在实施本方案之前，动物应按照相关规范进行饲养 实验动物护理和使用的指南.
1. 准备应答器读取器
注意：使用前必须设置应答器读取器；以下步骤仅包含本研究所需的设置更改。本部分方案与 DAS-8027-IUS 便携式读取器直接相关；其他型号的读取器应遵循说明书中的指导以实现编程目的。
- 设置 音频提示音 到 关闭.
- 按下按钮以开启设备 扫描 按钮，等待OLED显示屏上出现灯光。按下并按住 返回/菜单 按钮以进入 菜单 屏幕
- 使用 下一步/回车 按钮，滚动浏览选项直至 操作设置。在此处，点击向上或向下箭头进行切换 是 并打开操作子菜单。
- 使用 下一步/确定 按钮，滚动至 音频提示音。由....
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结果
将发射器单侧植入10只4至6月龄的野生型（WT）小鼠的右腓肠肌中，这些小鼠来源于SF1-Cre品系（Tg(Nr5a1-cre)7Lowl/J，品系编号#0124262，背景为C57BL/6J和FVB；雌性N = 5；雄性N = 5）。术后恢复后，让小鼠适应一种不包含情境刺激（例如PO）的家笼温度检测程序。使用发射器读取仪在饲养房间内以及转移至测试地点后记录温度数据。小鼠在测试房间和测试位置给予1–2小时的适应时间。适应期结束后，对每只小鼠记录基线温度及随后1小时内的连续温度测量值。该程序共重复进行四次。
总体而言，未观察到性别差异。小鼠被移至测试房间后，肌肉温度显著升高，但在测试环境中停留60分钟后，温度在基线测量时已下降至基线水平。第4次试验的合并性别分析显示，“移动前”与“基线”温度测量值之间无显著差异（双尾配对t检验，p > 0.10），表明1小时的适应测试环境是有效的。此外，基线与60分钟时的温度统计学比较显示温度显著下降（双尾配对t检验，p < 0.01），证明小鼠在测量过程中逐渐适应了实验人员的活动。然而，雌性小鼠（而.......
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讨论
该温度检测方案为研究领域提供了一种直接测量骨骼肌产热的方法。这一点至关重要，因为当前研究正深入探索肌肉产热背后的机制33。本方法提供了两种经济有效的方案，用于在不同情境条件和药理条件下测量骨骼肌产热。该方案强调了在这些实验过程中习惯化（habituation）和适应性调节（acclimation）的重要性。习惯化是指在不引入任何药理或情境刺激的情况下，反复让受试对象接触检测流程；这是笼内环境和跑步机温度检测中均不可或缺的关键环节。这一过程使动物有足够时间熟悉实验环境，同时降低实验情境本身的显著性。若省略此步骤，可能导致动物对实验刺激产生偏差性关联，以及对对照刺激出现过度的产热反应8。动物必须通过学习掌握实验流程，以减少因实验所需的移动和操作而引发的应激反应。所采集的示例数据证明了重复进行习惯化的必要性（图3）。类似地，在每次测试当天进行适应性调节也十分必要。适应性调节是一种每日进行的整合手段，使动物有时间从转移至测试室所造成的应激中恢复。若跳过适应性调节步骤，可能导致基础体温测量结果.......
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披露
作者声明不存在利益冲突。
致谢
本工作由 R15 DK097644 和 R15 DK108668 项目资助。感谢 Chaitanya K Gavini 博士和 Megan Rich 博士的前期贡献，感谢 Stanley Dannemiller 博士确保我们 遵守机构动物使用指南。特别感谢 Tim Bartness 博士提供了构建本方法及其相关研究所需的基础性科研工作。图 1A、 C、 D 以及图 2A 使用 Biorender.com 制作。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
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|---|---|---|---|
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| 1012R-2 大鼠模块化封闭式代谢跑步机，2 跑道，带电击功能 | Columbus Instruments | ||
| 1-1/4 英寸棘轮式 PVC 剪刀 | BrassCraft | ||
| 1 mL 注射器 | Fisher Scientific | BD 309659 | |
| 碘伏棉签 | Fisher Scientific | 19-898-945 | |
| 增压线圈 | BioMedic Data Systems | 应答器配件 | |
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| 应答器读取器 | BioMedic Data Systems | 型号：DAS-8027-IUS / DAS-7007R | |
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参考文献
- Periasamy, M., Herrera, J. L., Reis, F. C. G. Skeletal muscle thermogenesis and its role in whole body energy metabolism. Diabetes Metabolism Journal. 41 (5), 327-336 (2017).
- Rowland, L. A., Bal, N. C., Periasamy, M.
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