本文介绍了一种建立昼夜节律紊乱合并高脂高糖（HFHS）饮食小鼠模型的实验方案，该模型可模拟不健康的生活方式，诱导代谢紊乱和衰老表型。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
方法文章
* These authors contributed equally
本文介绍了一种建立昼夜节律紊乱合并高脂高糖（HFHS）饮食小鼠模型的实验方案，该模型可模拟不健康的生活方式，诱导代谢紊乱和衰老表型。
本实验方案的目标是建立一种标准化的小鼠模型，以重现现代不健康生活方式所引起的多因素损伤。为此，我们开发了一种新的C57BL/6J模型，该模型结合了随机化的昼夜节律紊乱和高脂高糖（HFHS）饮食，并设置单独的HFHS饮食组和昼夜节律紊乱组作为对照。与对照组相比，复合模型表现出更严重的代谢紊乱，包括体重增加、空腹血糖和血脂水平升高以及显著的肝脂肪变性，同时还出现明显认知和运动功能障碍。复合模型还表现出更显著的加速衰老现象，经衰弱指数和苏木精-伊红（HE）染色证实。该整合模型能够可靠地模拟与生活方式相关的代谢-认知功能衰退及早衰状态。这一可重复的逐步实验方案有助于开展针对生活方式介导的衰老机制研究以及靶向治疗策略的评估。
现代生活节奏的加快使人群越来越多地暴露于扰乱节律的行为和促进肥胖的饮食中，大量证据表明这些因素与全身功能衰退及慢性疾病的发生密切相关1。流行病学数据显示出显著的共病现象：轮班工作者代谢综合征标志物的检出率较高，而长期摄入高脂高糖饮食则与痴呆风险显著升高密切相关2,3。这些有害因素共同作用，导致多器官病理改变——代谢功能障碍常伴随认知功能加速衰退以及心血管结构重塑，体现出外周与中枢系统退化之间的双向交互作用。尽管临床上已认识到这些因素的协同效应，但能够全面模拟生活方式所致多器官功能衰退的标准化临床前模型仍尚不完善。
在分子水平上，长期的昼夜节律失调会启动一种病理级联反应，起源于视交叉上核，破坏向室旁下丘脑的谷氨酸能信号传递，并减弱促肾上腺皮质激素释放激素的脉冲性分泌。这会损害下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的负反馈调节4，导致糖皮质激素受体脱敏以及皮质醇水平持续升高。随之而来的肝脏糖异生激活和骨骼肌胰岛素受体底物-1磷酸化抑制共同促使外周胰岛素抵抗的发生，为高血糖和脂质代谢紊乱建立起代谢基础5,6。与此同时，膳食中的饱和脂肪酸通过下调内皮紧密连接蛋白的....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
所有实验程序均经河北以岭医药研究院动物研究伦理委员会批准（批准号：N2024043）。32只8月龄雄性C57BL/6J小鼠（见材料表）饲养于河北以岭医药研究院新药评价中心所属的屏障环境动物实验设施中。饲养环境保持标准化条件：室温维持在20–26 °C，相对湿度控制在40%–70%，采用12小时光照/12小时黑暗循环。小鼠可自由摄取标准实验室啮齿类动物饲料和灭菌饮用水。
1. 建立昼夜节律紊乱与饮食应激联合的小鼠模型（图1）
注意：在实验过程中意外死亡、出现严重体重减轻或未能完成建模过程的动物将被排除在最终分析之外。每组初始动物数量为8只，最终有效样本量为每组5只。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
双重暴露组群中代谢性病理的协同加重
纵向体重监测显示各组群间存在不同的生长轨迹。模型组和高脂高糖（HFHS）组的体重增长速度较对照组和限制热量（CR）组均显著加快。值得注意的是，CR组相对于对照组仅表现出轻微的加速增长（图3A）。进一步的代谢功能障碍证据来自空腹血糖和血脂水平的检测结果：模型组和HFHS组的空腹血糖及血脂水平均显著高于对照组和CR组；空腹血糖水平分别为9.26 ± 0.67 mmol/L（模型组）、8.46 ± 0.62 mmol/L（HFHS组）、5.60 ± 0.69 mmol/L（对照组）和5.50 ± 0.71 mmol/L（CR组）（模型组 vs. 对照组，P < 0.05；HFHS组 vs. 对照组，P < 0.05）；总胆固醇水平分别为5.12 ± 0.29 mmol/L（模型组）、10.10 ± 1.08 mmol/L（HFHS组）、11.14 ± 1.80 mmol/L（对照组）和5.00 ± 0.45 mmol/L（CR组）（模型组 vs. 对照组，P < 0.05；HFHS组 vs.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
现代研究已明确证实，昼夜节律紊乱和高脂高糖饮食是导致机体系统性功能衰退的两个独立驱动因素。我们的数据显示，这两种因素共同作用所引发的病理损伤远比任一单一因素的简单叠加效应更为严重。与单因素干预组相比，复合模型组的脂肪含量相较于HFHS组无显著差异，但明显高于CR组。空腹血糖水平在模型组中最高。血清总胆固醇（TC）浓度在模型组和HFHS组中均显著升高。肝脏组织的油红O染色显示，模型组脂质积聚和空泡化最为显著。同时，模型小鼠在新物体识别实验中表现出认知功能障碍。值得注意的是，HFHS组和CR组也呈现出一定程度的认知功能受损趋势，尽管其程度较模型组轻微，这一现象与神经炎症加剧所引发的AMPA受体内化密切相关17。此外，对包含31项参数的综合衰弱指数分析表明，模型小鼠具有早衰特征，从而验证了该复合模型诱导衰老的能力。这些结果在机制层面与人类流行病学数据高度一致：流行病学研究显示，合并代谢综合征的轮班工作者患痴呆的风险高出3.5倍1。本研究建立的模型在8个月内成功再现了生活方式诱导的代谢-认知功能衰退表型，通过实验验证的生理级联反应，架起了临床共病与分.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
作者无任何利益冲突需要披露。
本工作由河北省科学技术计划项目（246W2501D，252W7716D）资助。&河北省#38;T计划（24462501D）和燕赵金台计划（A20240022）。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| ANY-maze | 科学 | SA225 | |
| Accu-Chek Active 血糖监测仪 | 瑞士，罗氏诊断 | accu check active | |
| C75BL/6J 小鼠 | 中国，北京华阜康生物科技股份有限公司 | 编号 110324241101250228 | |
| 握力计 | 美国，Columbus Instruments | 1027CSM-E54 | |
| 高脂高蔗糖饮食 | 中国，协通生物科技有限公司 | XT303 | |
| HistoCore MULTICUT — 半自动旋转切片机 | 德国，Leica | RM2245 | |
| 油红O溶液 | 中国，武汉赛维尔生物科技有限公司 | G1260 | |
| 最佳切割温度包埋剂 | 日本，Sakura | 4583 | |
| 可编程定时插座 | 中国，GONEO | GND-1 | |
| Tissue Tech Prisma Plus | 日本，Sakura | 20B2X00014000034 | |
| Tissue-Tek TEC 6 包埋模块 | 日本，Sakura | M01-021E-02 | |
| 总胆固醇（TC）检测试剂盒 | 中国，苏州格瑞斯生物科技有限公司 | G0909W |
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。