Name: 脂肪偏好:饮食行为的一种新模型大鼠 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-06-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: 了解大鼠脂肪偏好实验方法，通过遗传和药理学干预评估高脂食物选择行为。该模型帮助研究者探索饮食过量与肥胖机制，为代谢疾病研究提供重要框架。

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作者希望感谢以下资助项目：UL1TR000071（NCATS）、P30DK079638（NIDDK）、P30DA028821（NIDA）和 T32DA07287（NIDA）。

所有实验操作均遵循《实验动物护理和使用指南》（美国实验动物资源研究所，1996年）以及德克萨斯大学医学分部机构动物护理和使用委员会的批准。 
1. 受试者
<ol>
	<li>单笼饲养的雄性 Sprague-Dawley 大鼠，体重 225–250 g，饲养环境温度为 21 °C，相对湿度为 30–50%，光照周期为 12 小时明暗循环（光照时间：上午 6:00 至下午 6:00）。</li>
	<li>大鼠饲喂低脂食物（脂肪供能占 10%）。实验前至少 7 天将大鼠适应于饲料和动物房环境。在开始研究前 3 天，使动物适应操作及溶媒给药。适应期结束后的第一天为实验第 1 天。</li>
</ol>
2. 基线偏好
<ol>
	<li>第1天，准备两个干净的食槽，分别标记为A和B，每个食槽中加入10%脂肪含量的食物，放入每只大鼠笼中。称量装有食物的食槽重量，并将其放入笼内，确保大鼠可以接触两个食槽。</li>
	<li>第2天，在与前一天放置食槽大致相同的时间，记录两个食槽的重量，并交换食槽A与食槽B的位置，以消除位置偏好带来的偏差。始终检查笼内是否有从食槽中取出的食物残渣，称量其重量并计入计算。每日食槽重量的变化即用于测定食物摄入量。</li>
	<li>第3天，按前述方法记录食槽重量。分析每个食槽位置及对应食槽（A和B）的食物消耗量。该数据可用于评估位置偏好的基线情况以及对特定食槽的偏好程度，理想情况下偏好得分应约为50%，表示无明显偏好。弃去剩余食物。</li>
</ol>
3. 脂肪偏好
<ol>
	<li>第3天，为每个笼子准备两个干净的饲料斗。在更换不同饲料时，务必使用干净的饲料斗，以避免先前实验残留的气味造成干扰。将饲料斗A装入12.5%脂肪含量的饲料，饲料斗B装入15%脂肪含量的饲料（表1）。记录每个饲料斗的初始重量，并将两者放入笼中。</li>
	<li>第4天，记录每个饲料斗的重量，并在将其放回笼中时交换饲料斗A与B的位置。</li>
	<li>第5天，记录每个饲料斗的重量。根据两天内每种饲料消耗的克数，可确定大鼠的摄食偏好。</li>
	<li>使用相同动物重复步骤3.1至3.3多次，将12.5%脂肪含量的饲料与脂肪含量逐步增加的饲料进行比较（例如，依次为15%、17.5%、20%和45%脂肪含量）。</li>
</ol>
4. 数据计算与分析
<ol>
	<li>通过从食物+料斗的初始质量中减去食物+料斗的最终质量，计算每只动物的每日食物摄入量。由于每种食物的测量周期为2&#160;天，可将每个脂肪百分比条件下的2&#160;天总摄入量相加。</li>
	<li>通过将较高脂肪食物的摄入量除以每个两天周期内的总食物摄入量，计算脂肪偏好得分。例如，一只大鼠在2&#160;天内摄取了12.5%脂肪饲料8.9 g&#160;，以及17.5%脂肪饲料27.5 g&#160;。因此，该个体动物的偏好得分为76%（27.5除以36.4）。</li>
	<li>对每种饲料（15%、17.5%、20%和45%脂肪）的偏好得分进行平均并作图（图3）。总食物摄入量也具有信息价值，可直接以克为单位绘图（图4）。</li>
	<li>利用表1中的能量密度，将偏好得分（图5A）和总食物摄入量（图5B）表示为总能量摄入（千卡）的函数。</li>
	<li>若使用多个动物组，应进行双因素重复测量方差分析，随后进行Bonferroni多重比较检验。功效分析表明，每组n = 8只动物足以检测处理组间7%的差异。</li>
</ol>

<ol><li>Flegal, K. M., Carroll, M. D., Ogden, C. L., Curtin, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+and+trends+in+obesity+among+US+adults%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Prevalence and trends in obesity among US adults.</a> JAMA. 303 (3), 235-241 (1999).</li>
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<li>Bolanos, C. A., Barrot, M., Berton, O., Wallace-Black, D., Nestler, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methylphenidate+treatment+during+pre-+and+periadolescence+alters+behavioral+responses+to+emotional+stimuli+at+adulthood%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Methylphenidate treatment during pre- and periadolescence alters behavioral responses to emotional stimuli at adulthood.</a> Biol. Psychiatry. 54, 1317-1329 (2003).</li>
<li>Ignar, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+Ingestive+Behaviors+in+the+Rat+by+GSK1521498%2C+a+Novel+%7Bmicro%7D-Opioid+Receptor-Selective+Inverse+Agonist%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharmacol.+Exp.+Ther%22%5BJournal%5D)">Regulation of Ingestive Behaviors in the Rat by GSK1521498, a Novel {micro}-Opioid Receptor-Selective Inverse Agonist.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 339, 24-34 (2011).</li>
<li>Benzon, C. R., Johnson, S. B., McCue, D. L., Li, D., Green, T. A., Hommel, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromedin+U+receptor+2+knockdown+in+the+paraventricular+nucleus+modifies+behavioral+responses+to+obesogenic+high-fat+food+and+leads+to+increased+body+weight%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neuromedin U receptor 2 knockdown in the paraventricular nucleus modifies behavioral responses to obesogenic high-fat food and leads to increased body weight.</a> Neuroscience. , (2013).</li>
<li>Lucas, F., Ackroff, K., Sclafani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dietary+fat-induced+hyperphagia+in+rats+as+a+function+of+fat+type+and+physical+form%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">Dietary fat-induced hyperphagia in rats as a function of fat type and physical form.</a> Physiol Behav. 45 (5), 937-946 (1989).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

脂肪偏好模型是一种信息丰富且易于操作的摄食行为检测方法。该检测方法有助于揭示食物偏好的神经和分子机制，这是肥胖研究中一个至关重要但尚未得到充分研究的领域。由遗传差异或药物干预引起的脂肪偏好变化，可以通过偏好曲线向右或向左移动来直观呈现（图3B）。为了准确观察偏好曲线的偏移，必须包含中等脂肪含量的食物（15%、17.5% 和 20%）。脂肪偏好曲线的变化可参照多种双瓶选择偏好实验的解读方式进行解释13,14。由于大鼠本身倾向于摄取高脂肪食物，若其对高脂肪食物的偏好显著降低，则可能代表在食物成分选择方面出现了具有药理学意义的变化。事实上，最近已有研究利用该模型证实，神经调节素U受体2的表达可改变脂肪偏好15。添加色素的食物（表1）便于在每日称重食物前判断是否存在洒落（图2），从而确保每日食物摄入量测量的准确性。此外，该方法操作快速，且可随着食物中脂肪浓度的逐步增加而重复进行。
在进行饮食脂肪偏好相关的药理学和遗传学操作时，有一些特殊的注意事项...

肥胖是美国普遍存在的问题1，美国疾病控制与预防中心估计，超过三分之一的美国成年人属于肥胖。肥胖还被确定为多种健康问题的风险因素，包括2型糖尿病、高血压和高胆固醇2。尽管已有许多因素被证实会影响肥胖率的上升，但宏量营养素在肥胖中的作用仍存在持续的关注与争议3,4。
导致肥胖的一个因素是高脂肪饮食摄入5。膳食脂肪的增加与人体能量摄入的升高6以及体脂含量的显著增加密切相关7,8。此外，膳食脂肪在摄入过程中及摄入后均具有奖赏价值7,9。因此，明确影响高脂肪食物偏好的因素，不仅有助于指导药物治疗方案的设计，也有助于深入理解可能导致肥胖的饮食选择背后的机制。本文所述的脂肪偏好模型用于检测大鼠对脂肪含量不同但营养成分相似的食物之间的偏好。具体而言，该模型同时向大鼠提供两种不同的食物，使其自由选择，从而根据其对低脂食物与高脂食物的摄取量（克数）来量化其偏好程度。药理学和遗传学因素的影响可通过观察大鼠对高脂食物偏好的变化进行评估。
脂肪偏好模型不仅能够补充广泛使用的可口食物摄入模型10，还具有多项优势。该模型允许实验者在提供两种食物选择的受控环境中，专门评估摄食行为。传统的高脂饮食模型仅提供一种食物，因而无法研究食物选择这一人类饮食行为中的重要方面。某些检测方法虽提供多种食物类型，常被称为&#34;自助餐式&#34;喂养研究11，但由于常使用人类食品，营养成分存在变异性，难以适应实验室环境，导致实验可重复性较差。我们采用成分明确的饲料，其中包含单一的纯化原料，从而显著提高了实验的可重复性，并可灵活调整宏量营养素含量（如膳食脂肪）。鉴于人类膳食脂肪摄入量升高与肥胖相关5，且人类天然偏好高脂食物12，能够改变大鼠对高脂食物偏好的干预措施可为肥胖研究提供重要见解。

<table><tbody><tr><td>含10 kcal%脂肪的啮齿类动物饲料</td><td>Research Diets</td><td>D12450B</td><td>含10%脂肪的大鼠饲料</td></tr><tr><td>含12.5 kcal%脂肪的啮齿类动物饲料</td><td>Research Diets</td><td>D07040501</td><td>含12.5%脂肪的大鼠饲料</td></tr><tr><td>含15 kcal%脂肪的啮齿类动物饲料</td><td>Research Diets</td><td>D07040502</td><td>含15%脂肪的大鼠饲料</td></tr><tr><td>含17.5 kcal%脂肪的啮齿类动物饲料</td><td>Research Diets</td><td>D07040503</td><td>含17.5%脂肪的大鼠饲料</td></tr><tr><td>含20 kcal%脂肪的啮齿类动物饲料</td><td>Research Diets</td><td>D07040504</td><td>含20%脂肪的大鼠饲料</td></tr><tr><td>含45 kcal%脂肪的啮齿类动物饲料</td><td>Research Diets</td><td>D12451</td><td>含45%脂肪的大鼠饲料</td></tr><tr><td>大鼠饲料盒（3.75&quot;W x 2.875&quot;D x 5.25&quot;H）</td><td>Labex of MA</td><td>2528</td><td>饲料斗</td></tr></tbody></table>

脂肪偏好：一种大鼠进食行为的新模型

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

肥胖是美国日益严重的问题，超过三分之一的人口被归类为肥胖。这一多因素疾病的影响因素之一是高脂饮食的摄入，这种行为已被证明会增加热量摄入和体脂含量。然而，调控个体对高脂食物偏好而非其他食物的因素仍研究不足。
为了克服这一不足，研究人员建立了一种能够快速、简便地检测饮食脂肪偏好变化的模型。脂肪偏好模型通过为大鼠提供一系列脂肪含量不同的食物选择来开展实验。与人类相似，大鼠天生倾向于摄入高脂肪食物，这使得大鼠模型成为转化研究的理想工具。偏好的改变可归因于遗传差异或药理学干预的影响。该模型可用于探究决定脂肪偏好的因素，并筛选影响肥胖发生发展的药物治疗剂。

大鼠可同时接触到两个食槽图1）以展示对不同脂肪含量的可选食物的偏好表1）。大鼠饲料每日称重，任何洒落的食物均能被轻易发现并记录在内（图2）。细小食物颗粒的洒落极少，对数据无显著影响。采用脂肪偏好模型，可观察到动物对含12.5%脂肪的食物与更高脂肪含量食物之间的明显偏好差异（p&lt;相较于17.5%、20%和45%，经方差分析（ANOVA）后，12.5%的偏好度为0.05 事后检验 测试）（图3A）这取决于脂肪含量（图3B）。这些数据也可以表示为食物的克数（图4）或能量摄入量（图5），从而为发表时的数据呈现方式提供了选择空间。在这些使用高脂食物的短期摄食研究中，当动物可摄取的膳食脂肪含量逐渐增加时，通常会观察到总能量摄入量的上升。图5B).
采用 SPSS 20 软件对数据进行统计分析。使用重复测...

膳食脂肪含量会影响哺乳动物的能量摄入和体脂组成。通过一系列选择实验观察大鼠对高脂肪食物的偏好，可以检测遗传差异和药物干预对其高脂肪食物偏好的影响。

肥胖是美国日益严重的问题，超过三分之一的人口被归类为肥胖。导致这一问题的因素之一是……

本实验的总体目标是评估基因和药物干预对膳食脂肪偏好的影响，而膳食脂肪偏好是导致食物过量摄入和肥胖的关键因素。首先，将10%脂肪的食物分别装入A和B两个食槽中，24小时后测量食物消耗量。第二步是交换食槽A和B的位置，并于次日再次称重，以确定摄食位置的基线偏好偏差。接下来，可通过多次重复上述步骤，使用12点半及以上脂肪含量的饲料来确定脂肪偏好。最后一步是通过将高脂饲料的摄取量（克）除以两种饲料的总摄取量，计算出偏好评分。最终，脂肪偏好模型用于展示实验干预如何改变大鼠对高脂食物的偏好。该方法有助于回答肥胖研究领域中的关键问题，例如大脑中哪些通路介导了高脂饮食行为。该技术可进一步用于开发治疗肥胖症和进食障碍的疗法，因为我们能够选择性地减少高脂肪和高糖食物的摄入。在以下实验方案中，雄性Sprague Dawley大鼠单只饲养，并维持在12小时光照-12小时黑暗的循环条件下。使用低脂食物制备饲料盒，并在实验前至少七天将大鼠适应于该食物及饲养室环境，此适应期需持续至基线测量前的三天。每天应触摸每只测试动物以减少其应激反应，必要时给予溶剂对照处理，使其熟悉给药过程。研究从第1天开始时，用含10%脂肪的食物装满两个洁净的饲料盒，并标记为饲料盒A和饲料盒B。称量装满食物的饲料盒重量，并将其放入动物笼中，确保大鼠可同时接触到两个饲料盒。第二天在相同时间左右，让大鼠从两个食槽中自由取食24小时。记录两个食槽的食物重量。每次均需检查大鼠的饲养笼内是否有从食槽中取出的食物残留。若发现洒落的食物，需将其与其余食物一同称重。将食槽放回笼中，但需交换食槽A与B的位置，以减少位置偏好带来的偏差。第三天时，按之前方法记录食槽的食物重量。检查每个饲料 hopper 位置的食物消耗量，以获得位置偏好的基线数据。在收集完基线测量数据后，取两个洁净的饲料 hopper，将 hopper A 装入含 12.5% 脂肪的食物，hopper B 装入含 15% 脂肪的食物。记录每个 hopper 的初始重量后，于次日将其同时放入动物笼中。按照之前的方法记录每个料斗的重量，并在将其放回笼中时交换它们的位置。第五天时，记录每个料斗的重量，以确定大鼠消耗的食物克数，并判断其食物偏好。上述步骤可使用相同动物重复多次，每次给予脂肪含量逐渐增加的食物。要计算每只动物的每日食物摄入量，需从食物和料斗的初始质量中减去最终质量。由于每种食物的测量持续两天，可将每组两天的总量相加。接下来，通过将每两天时间段内摄入的较高脂肪食物量除以该时间段内的总食物摄入量，计算脂肪偏好得分。为了将偏好得分和总食物摄入量表示为总能量摄入和能量密度的函数，使用大鼠的相应表格进行分析。结果表明，与含12.5%脂肪的食物相比，大鼠对含15%、17.5%、20%和45%脂肪的食物的偏好显著增强。脂肪偏好方法产生一条剂量效应曲线，显示相对于12.5%脂肪食物，偏好随脂肪含量变化而变化。在此，对较高脂肪食物的偏好以摄食的克数表示，从而提供了实验过程中总食物摄入量变化的额外信息。在检测能量摄入水平时，数据显示，大鼠在偏好测试中会从脂肪含量较高的食物中摄取更多的热量，具体摄入量取决于所提供的食物的脂肪百分比。该技术为代谢疾病领域的研究人员探索复杂的行为现象奠定了基础，有助于揭示我们为何偏好薯条、汉堡和饼干等富含脂肪和糖类的食物。一旦掌握，该技术每天仅需40分钟，持续10天即可完成。

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脂肪偏好：饮食行为的一种新模型大鼠

本报告详细描述了利用递增比率操作式条件反射任务来测量高脂食物在小鼠中奖赏效应的实验方案。...

小鼠对适口性高脂高糖食物的递增比率反应行为

本研究评估了一种用于检测可口溶液对实验大鼠强化效应的新方法：口腔内自我给药。为此，在连续比率和递增比率强化程序下，测量了大鼠对不同浓度甜溶液进行口腔内输注的操作式反应（即 按压杠杆）行为。...

一种评估实验大鼠味觉物质强化特性的新方法：操作性经口内自我给药

本文介绍了一种在雌性青春期小鼠中诱导活动性厌食症（ABA）的实验方案。ABA...

利用基于活动的厌食啮齿类动物模型研究神经性厌食症的神经生物学基础

本研究的目的是通过建立一种可靠的免疫组织化学技术，利用细胞c-fos激活来检测大鼠首次摄入脂肪和糖后多巴胺通路及其终末位点的同步变化，从而鉴定与奖赏相关的分布式脑网络。...

大鼠初次摄入糖和脂肪后从中脑边缘和中脑皮层多巴胺奖赏区域同时检测c-Fos激活

本方案描述了使用体成分分析仪和代谢动物监测系统来表征小鼠体成分及代谢参数的方法。以高脂饮食诱导的肥胖模型为例，展示了这些技术的应用。...

高脂饮食小鼠的身体成分与代谢笼分析

本文介绍了一种采用改良多平台法（MMPM）建立大鼠中枢性疲劳模型的实验方案。...

使用改良多平台法建立大鼠中枢性疲劳模型

本方案描述了使用一种适口性极高的西式自助饮食来建立啮齿类动物暴食和肥胖模型的方法。本文详细介绍了食物的选择、制备和测量步骤，并解释了有助于产生稳定且可重复表型的方法学因素。...

适口性西方风格自助饮食作为建立啮齿类动物饮食诱导肥胖模型的可靠方法

本文介绍了一种研究大鼠抑郁样行为和快感缺失行为的实验方案。该方案结合了两种成熟的动物行为学方法——蔗糖偏好实验和新环境诱导的进食抑制实验，并利用自动化食物和液体摄入监测系统，通过替代性参数间接评估啮齿类动物的行为表现。...

使用自动化食物摄入监测系统进行大鼠蔗糖偏好与新奇性诱导进食减少测试

本文介绍了在饮食诱导肥胖的Sprague-Dawley大鼠模型中，高强度间歇训练（HIIT）方案的形态测量学反应及训练效果。该方案的目的是最大化运动强度，并确定瘦型和肥胖型大鼠对HIIT的生理反应。...

一种通过高强度间歇训练与饮食诱导肥胖的慢性模型以最大化大鼠运动努力并诱导生理变化

通过间歇性给予小鼠M&amp;M's（一种由脂肪和糖组成的高适口性食物）建立了暴食模型。与持续获得或未获得该食物的小鼠相比，间歇性获得这种高脂高糖食物的小鼠表现出类似应激的行为、摄取更多热量，并且更偏好该食物而非标准饲料。...

小鼠间歇性暴食摄入模型

本研究提供了一种可重复且标准化的方法，用于建立表现为单纯性肥胖（通常伴有脂肪性胰腺）的肥胖大鼠模型。同时包括胰腺组织取样和免疫组织化学的详细实验方案。...

建立典型脂肪胰腺肥胖大鼠模型的方法学开发与验证

了解大鼠脂肪偏好实验方法，通过遗传和药理学干预评估高脂食物选择行为。该模型帮助研究者探索饮食过量与肥胖机制，为代谢疾病研究提供重要框架。

脂肪偏好：一种大鼠进食行为的新模型

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