Name: Körperzusammensetzung und festsetzende Stoffwechselanalyse bei hohen Fett Fed Mäusen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 28 s
Description: Erfahren Sie die Körperzusammensetzungsanalyse bei lebenden Mäusen zur Untersuchung metabolischer Veränderungen durch Hochfettdiät. Diese nicht-invasive Methode ermöglicht wiederholte Messungen von Fett- und Magermasse sowie Energieverbrauch.

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Wir danken der Mitarbeiter von Alfred medizinische Forschung und Bildung Precinct Animal Services (AMREP AS) Team für ihre Hilfe und Pflege den Mäusen, die in dieser Studie verwendet und für die Unterstützung der betrieblichen Infrastruktur unterstützen Regelung des viktorianischen Staates Regierung.

Alle beschriebenen Experimente wurden von der Alfred medizinische Forschung Bildung Precinct Tier Ethikkommission (AMREP AEC) genehmigt und Mäuse wurden humane Pflege im Einklang mit der National Health and Medical Research Council (NHMRC) Australien-Leitlinien für Tierversuchen. Tiere waren ihre vorgeschriebenen Diät und Wasser Ad Libitum verabreicht und befindet sich in einer Umgebung mit kontrollierter Temperatur (~ 21-22 ° C) mit einem leichten 12 h und 12 h-Dunkel-Zyklus. Sieben Wochen alte männlichen Mäusen (auf C57Bl/6J Hintergrund) entweder regelmäßig normale Chow-Diät gefüttert wurden (Energie Inhalt 14,3 MJ/kg, bestehend aus 76 % der kJ aus Kohlenhydraten, 5 % Fett, 19 % Protein; siehe Tabelle der Materialien) oder für die hohen Fett-Fütterung-Gruppe, eine fettreiche Diät (HFD) () Energie Inhalt 19 MJ/kg, bestehend aus 36 % aus Kohlenhydraten, 43 % Fett, 21 % Eiweiß, Spezialität Feeds kJ) für 3 Wochen. Körpergewicht und Körpermaße Zusammensetzung mit einer EchoMRI Maschine wurden wöchentlich vorgenommen, während die Überwachung Stoffwechselanalyse in einem Muscheln nach 3 Wochen der Diät erfolgte.
(1) Körper Zusammensetzung Analyzer Verfahren
Hinweis: Um optimal zu funktionieren, sollten die EchoMRI 4-in-1-in diesem Protokoll verwendeten innerhalb eines Raumes enthalten sein, wo die Lufttemperatur ist stabil und schwankt nicht. Im Idealfall sollte dies ständig überwacht werden. An die Macht der Maschine und Unterbrechungen bewegen sollten wenn möglich vermieden werden. Wenn die Stromversorgung unterbrochen wurde und das System muss neu gestartet werden, können Sie mindestens 2-3 h für die Maschine zum Aufwärmen, bevor Sie es wieder verwenden. Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie korrekte persönlichen Schutzausrüstung tragen.
<ol><li>Vor dem Scannen Mäuse, führen Sie einen Systemtest auf den Körper Zusammensetzung Analyzer Maschine. Dabei wird mit einem Standard-Kalibrierung (bezeichnet als Canola Öl System Testprobe (Kosten)), die Genauigkeit des Instruments zu testen und um sicherzustellen, dass kein Drift in seiner Genauigkeit gegeben hat.<ol>
<li>Öffnen Sie die Systemsoftware, dann klicken Sie auf die Symbolleistenschaltfläche Systemtest oder drücken Sie "Alt + Y" gleichzeitig.</li>
		<li>Bevor der Systemtest durch den Computer durchgeführt wird, warten Sie auf eine Erinnerung zu überprüfen, ob die korrekten Kosten (in diesem Fall die Maus-spezifische Kosten) befindet sich im Inneren der Gantry des Systems ( Abbildung 1). Einmal bestätigt, dass dies tatsächlich der Fall ist, akzeptieren Sie, um mit dem Test fortzufahren, die einige Minuten in Anspruch nehmen wird.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sobald der Systemtest bestanden hat, weiter mit dem Scannen.<ol>
<li>Wenn der Systemtest fehlschlägt, wiederholen Sie den Systemtest.</li>
		<li>Wenn die Maschine weiterhin außerhalb des zulässigen Bereichs (d. h., dass eine Abweichung aufgetreten ist), möglicherweise Kalibrierung notwendig, die Situation zu bereinigen. Füllen Sie dieses, indem Sie die Anweisungen folgen oder wie beschrieben in der Bedienungsanleitung zum Zeitpunkt des Kaufs zur Verfügung gestellt. Wenn das Problem weiterhin besteht, überprüfen Sie die manuelle3 oder melden Sie das Problem an den Hersteller-Support-Team und suchen Sie weitere Anweisung.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Legen Sie die Mäuse in einem kleinen Tier Probenhalter (lange Zylinder) zu halten, während in der Maschine enthalten. Um dies zu tun, bringen Sie die Halterung horizontal, heben Sie die Maus und zuerst in die Öffnung des Zylinderkopfes einführen. Bringen Sie langsam und vorsichtig die vertikale Position den Inhaber, so dass die Maus an der Unterseite des Zylinders und bereit für die Analyse ist.</li>
	<li>Legen Sie einmal innerhalb der Inhaber ein Trennzeichen um die Bewegung der Maus während der Messperiode zu begrenzen. In einigen Fällen mit sehr aktiven Mäusen kann es notwendig um das Trennzeichen mit der Fingerspitze zu halten sein. Hinweis: Die Mäuse damit vertraut, Platzierung in der Probenhalter vor ihrer ersten Analyse, Stress zu reduzieren. Die Verwendung von einem roten farbigen Tier Probenhalter kann auch die potentielle Stress-Reaktion reduzieren, da die Mäuse fühlen sich im Dunkeln.</li>
	<li>Innerhalb der Software wählen Sie einen Ordner (Ordner Symbolleiste) zum Speichern der Daten und erstellen Sie einen Dateinamen ein.</li>
	<li>Wenn nötig, reduzieren Sie das Rauschen in den Fetten und mageren Messungen durch Erhöhung der Anzahl der primären Ansammlungen des Scans. Sobald die Software gestartet wird, wird die primäre Ansammlungen auf eine empfohlene Standardwert für den allgemeinen täglichen Gebrauch festgelegt; es sei denn, es einen bestimmten Grund gibt, diese Parameter zu ändern, werden die Standard-Einstellungen Benutzer das erforderliche Maß an Präzision verleihen.</li>
	<li>Wenn kein Interesse bei der Beschaffung von Daten für freiem Wasser und Wasser, schalten Sie die Wasser-Phase durch Auswahl der Registerkarte, Nein zu sagen. Dadurch reduzieren die Scandauer deutlich und verbessern den Durchsatz.</li>
	<li>Den Scan zu initiieren, indem Sie "start Scan" auswählen oder durch Drücken von F5 auf der Tastatur. Geben Sie alle relevanten Daten über das Tier (z. B. Tier ID, Körpermasse, etc..) und bestätigen mit "ok" oder F5, um den Scan beginnt die ca. 1 min dauert.</li>
	<li>Nachdem Daten erhoben wurden, entfernen Sie den Tieren mit der Maus aus der Maschine und legen Sie das Tier zurück in seinen Käfig. Alle Tiere eingescannt haben, exportieren Sie die Daten zur weiteren Analyse und Sortierung.</li>
	<li>Reinigen Sie vor und nach Gebrauch gründlich die Tierhaltern gemäß den Anweisungen des Herstellers. Da diese Halter aus Acryl hergestellt werden, sollten Isopropyl-Alkohol und Ethylalkohol vermieden werden, da sie knacken der Inhaber und/oder rasche Verschlechterung des Inhabers, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs verursachen können. Stattdessen verwenden Sie warmes Spülwasser Lösung oder, wenn weitere Desinfektionsmittel erforderlich ist, verwenden Sie F10 (bei einem 1:125 Verdünnung) oder andere Desinfektionsmittel oder Reinigung Sprays (siehe Tabelle der Materialien) und dann abwischen.</li>
</ol>2. metabolische Tier Systemprozedur Überwachung
Hinweis: Das System benötigt ~ 2 h zum Aufwärmen und zu stabilisieren. Wenn die Maschine ausgeschaltet wurde, muss es eingeschaltet sein, um die Zirkonoxid-Zelle auf 725 ° c erhitzt werden können Auch legen wir in der Regel Mäuse im Körper Zusammensetzung Analyzer einen Tag vor dem Eintritt in das Tier, das monitoring-System, Probleme mit Zurückhaltung Stress zu vermeiden.
<ol><li>Der Computer angeschlossen an die Tier-monitoring-System eingeschaltet ist und öffnen Sie das Steuerprogramm zu gewährleisten. Wählen Sie die "Utility Oxymax" Option Menü Tool um die Pumpen zu initiieren.</li>
	<li>Füllen Sie Wasser in Flaschen mit entsprechenden Wasser, wiegen und die Gesundheit der Mäuse zu inspizieren und Essen zu organisieren. Sollten Sie Nahrungsaufnahme im System zu messen, das Essen Pudern. Füllen Sie die Lebensmittel-Hoppers durch Niederdrücken der gefederte Plattform und Spitze Essen in den Trichter. Sicherstellen Sie, dass Lebensmittel Trichter und Wasserflasche voll um sicherzustellen, dass es genügend Nahrung und Wasser zu die vorgesehene experimentelle Zeit dauern.</li>
	<li>Überprüfen Sie den Status der Drierite/Trockenmittel; Wenn ein Farbindikator verwenden, sollte es blau und daher trocken, aber wenn es Pink/lila ist, es hat erhebliche Feuchtigkeit Absorption und sollte ersetzt oder aufgestockt.</li>
	<li>Überprüfen Sie den Zustand der Falle Ammoniak und Kalk-Natron und ggf. tauschen. Wenn die Ammoniak-Falle verbunden ist ersetzen zwei zu einem Zeitpunkt, als die zweite Falle Anzeichen für eine Farbänderung zeigt, den ersten zu. Ein Anstieg der CO2 -Offset kann auch die Notwendigkeit, die Kalk-Natron ersetzen bedeuten. Hinweis: Trockenmittel in einem Ofen getrocknet und wiederverwendet werden kann, aber wir folgen den Empfehlungen des Herstellers des Systems, jedes Mal frisch zu verwenden.</li>
	<li>Montieren Sie die Kammern. Hierzu legen Sie den Lebensmittel-Behälter auf die Waage, dann legen Sie die Kammer an der Spitze mit den perforierten Plattform, die der Boden der Kammer eingefügt wird. Sorgfältig platzieren Sie den Mauszeiger in der Kammer und bringen Sie den Deckel des Systems mit der Front und zurück Clips und zu sichern, bevor die Flasche Wasser Positionierung und Befestigung. Als Vorsichtsmaßnahme überprüfen Sie alle Kammer Deckel, Mäuse und Wasser (Abbildung 2A-D). Hinweis: Abhängig von der Größe der untersuchten Mäuse, kann es erforderlich sein die Höhe der Räume über den Lebensmittel-Behälter so anpassen, dass die Mäuse haben Zugriff auf das Essen aber nicht genug Platz, die sie direkt auf die Zuführung schlafen kann.</li>
	<li>Wie es empfohlen wird, dass die Gas-Sensoren vor jedem Experiment kalibriert werden, muss das System kalibriert.<ol>
<li>Verwenden Sie eine Gas bekannter Zusammensetzung (0,5 % CO2, 20,5 % O2, Gleichgewicht Stickstoff). Die Kalibrierung Gas-Tank über einen Regler und Schlauch an das System anschließen. Schalten und der tankdruck Ausgabe 5-10 Psi lesen ist zu gewährleisten. Hinweis: Einige Systeme haben einen zweiten Behälter, Schlauch und Regler für den Einsatz von reinem Stickstoff als ein "Offset" Gas. Das System von das uns betriebenen nutzt stattdessen Kalk-Natron um CO2 freie Luft zu erzeugen.</li>
		<li>Verfahren Sie um die O-2 und CO2 -Sensoren kalibrieren. Wählen Sie "Kalibrierung" aus dem Menü "Extras" und sequenziell kalibrieren Sie der O2 und CO2. Vor der Kalibrierung zu gewährleisten, dass (1) Probe und Referenz-Flows sind 0,400 LPM, (2) die sensortemperatur Zirkonia O2 725 ° C (± 1 ° C), 3) der Probe und Referenz trockener und Luftpumpen sind auf, und (4) die Kalibriergas angeschlossen und eingeschaltet ist.</li>
		<li>Passen Sie ggf. beim Kalibrieren des O2 -Sensors leicht versetzte Kontrolle auf der Vorderseite des Sauerstoffsensors Zirkonia, einen O-2 -Ratio-Wert von 1,0000 (± 0,0002) zu erreichen. Dies soll gewährleisten, dass sie innerhalb der zulässigen Grenzen (in grüner Schrift in der Software-Anzeige auf dem Bildschirm hervorgehoben).</li>
		<li>Schalten Sie nach erfolgreichen O2 und CO2 Sensorkalibrierung die Kalibrierung Gasflasche und trennen Sie den Schlauch vom Regler. Nach der Kalibrierung sollte O2 für Referenzluft (atmosphärische) 20.92 (± 00.02) lesen. Wenn die Kalibrierung außerhalb der Toleranz ist, wiederholen, und beziehen sich auf Fehlersuche, die Anleitungen des Herstellers. Geschieht dies nicht kontaktieren Sie den Hersteller für weitere Anweisungen.</li>
	</ol></li>
	<li>Fahren Sie mit der Versuchsanordnung. Wählen Sie "experimentelle Datei öffnen" aus dem Menü "Experiment". Wählen Sie die entsprechende Vorlage (z. B. Maus). Unter "Setup" im Menü "Experiment" definieren Sie die Parameter des Experiments, die aufgezeichnet werden sollen (z. B. Maus ID, Gewicht, Gruppe, etc.) abwählen alle Kammern nicht in Gebrauch und wählen Sie den Speicherort für das Experiment gespeichert werden.</li>
	<li>Stellen Sie sicher die Waage tariert worden haben, wenn Nahrungsaufnahme Messen und starten Sie die Erfassung von Daten durch die Auswahl "ausführen" im Menü "Experiment". Daten für verschiedene Zeiträume je nach Phänotyp, institutionellen Richtlinien auf tierische Isolation und Systemnutzung erfasst werden. Hinweis: In unseren Händen ist das Experiment routinemäßig für 48 h mit dem ersten 24 h als Anpassung an die neue Umgebung und die zweite 24 h für die Datenanalyse verwendet ausführen. Die Datenerhebung basiert auf wie lange die Ermittler behalten möchte, ihre Mäuse einzeln untergebracht und Tierethik Genehmigung abhängig. Alternativ, wenn Bestimmungen vorhanden, können Mäuse in den Kammern vor Aufnahme in das System akklimatisiert und verbunden. Jede Kammer wird etwa einmal alle 13 Minuten gemessen, wenn ein 12-Kammer-System verwendet wird.</li>
	<li>Regelmäßig überprüfen Sie und überwachen Sie die Ergebnisse, die erzielt werden, während die Mäuse in das System sind um den Tierschutz zu gewährleisten und die entsprechende Daten werden gesammelt. Jede Frage möglicherweise in diesem Stadium erkannt und behoben werden. Überprüfen Sie auf jede Maus jeden Morgen und Abend, wenn sie im System sind.</li>
	<li>Überprüfen Sie die metabolische Registerkarte am oberen Rand der Datei Datenseite für die erhobenen Daten in Echtzeit für jede Maus in Bezug auf die Sauerstoff-Verbrauch, RER und Energie-Ausgaben. Unterdessen bricht beamen und Daten über den Lebensmittelverzehr befinden sich auf den Registerkarten Aktivität und Fütterung bzw.. Prüfung, die rund um die "O2 In" liest 20.90-20.94, der "CO2 In" ist um 0,040 - 0.050, RER liegt zwischen 0,7 und 1, und der Durchfluss ist mit 0,5 - 0,6 L/min konstant.</li>
	<li>In regelmäßigen Abständen zu überprüfen, dass die Mäuse Zugang zu Nahrung und Wasser haben und dass sie jeweils in Anspruch nehmen. Stellen Sie sicher, dass sie keine Zeichen der Bedrängnisses wie Graben an der perforierten Böden unter Beweis stellen. Darüber hinaus überwachen Sie die Ergebnisse, die angezeigt werden.</li>
	<li>Nach Abschluss der Ihnen zugeteilten experimentelle Zeit, wählen Sie "stop" aus dem Menü "Experiment" und die Ergebnisse exportieren (als CSV-Dateien, Datei > Exportieren > generieren Thema CSV) für die Analyse.</li>
	<li>Überprüfen Sie die Gesundheit der Mäuse, sie wiegen und dann zurück in ihre Heimat Käfige.<ol>
<li>Mäuse können feindlich zueinander nach der Trennung, also zu überwachen, sobald sie wieder zusammen untergebracht sind.</li>
		<li>Die Käfige zu zerlegen, entfernen Sie überschüssige Lebensmittel aus Trichtern und Kot, Urin, und Lebensmittel aus den Käfigen Tipp. Tauchen, Flaschen und Sippers in verdünnten T-bac-Lösung einweichen und reinigen Sie die anderen Teile in verdünnten Bleichmittel-Lösung. Mit klarem Wasser nachspülen und an der Luft trocknen lassen.</li>
	</ol></li>
	<li>Stoffwechselparameter mit der Software zu berechnen. Die Software nutzt eine Reihe von Gleichungen, die endgültigen Daten Ausgang4bereitzustellen. Für die Berechnung der Sauerstoff-Verbrauch und Kohlendioxid-Produktion: Sauerstoff-Verbrauch: VO2 (LPM)= VichO2i - VoO2o; Kohlendioxid-Produktion: VCO2 (LPM)= VoCO2o-VichCO2i Wo: Vich = Eingabe lüftungsrate (LPM), Vo = die Ausgaberate Belüftung (LPM), O2i = O2 Konzentration am Eingang, O2o = O2 Konzentration am Ausgang, CO2i = CO2 Konzentration am Eingang, CO2o = CO2 -Konzentration am Ausgang. Für die Berechnung der RER: RER = VCO2 / VO2. Beachten Sie, dass Protein Oxidation nicht gemessen wurde und der RER wurde daher nicht dafür angepasst. Für die Berechnung der Energieumsatz: Energieverbrauch: CV = 3.815 + 1.232* RER Wärme (Kcal/h)) = CV * VO2. Wo: Lebenslauf ist der Heizwert (die Beziehung zwischen Hitze und das Volumen des Sauerstoffverbrauchs). Dies leitet sich aus "Die Elemente von the Science of Nutrition" als das Lusk-Tabelle, zusammen mit Graham Lusk bezeichnet.</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Wichtige Schritte
Die hierin beschriebenen Protokolle geben Sie ein Beispiel wie die Körperzusammensetzung Messen und verschiedenen Stoffwechselparameter in Mäusen mit einer Körperanalyse Zusammensetzung und eine metabolische Tier monitoring-System. Für beide Techniken ist es von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die Maschinen optimal arbeiten, und um dies zu tun, es unerlässlich ist, dass der Forscher einen Systemtest für Komposition Körperanalyse führt und a...

Viele Aspekte der normalen zellulären, Orgel und Ganzkörper-Physiologie, Stoffwechsel untermauert. Infolgedessen in der Einstellung verschiedener Krankheiten, Änderungen an den Stoffwechsel können direkt zu der zugrunde liegenden Erkrankung beitragen oder als Nebenwirkung der Pathologie beeinträchtigt werden. Traditionell haben metabolische Untersuchungen und Studien in der Energiebilanz auf dem Gebiet der Adipositas und damit verbundenen Bedingungen wie Insulinresistenz, prädiabetes, Glukoseintoleranz, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes konzentriert. Diese Forschung gerechtfertigt angesichts der steigende Prävalenz von solchen Bedingungen weltweit und die individuellen, gesellschaftlichen, und wirtschaftlichen Kosten diese Bedingungen verursachen. So, die Entwicklung von Präventionsstrategien und neuer Therapeutika zu Ziel Übergewicht ist ein ständiges Ziel in der Forschungslabors auf der ganzen Welt und präklinischen Mausmodellen sind stark für diese Studien berufen.
Mit einem Gewicht von Mäusen bietet eine zuverlässige Bewertung der Gewichtszunahme oder Verlust, bietet es keine Aufschlüsselung der verschiedenen Komponenten, aus denen sich Ganzkörper-Zusammensetzung (Fettmasse, Magermasse, freies Wasser sowie andere Komponenten wie Fell und Krallen). Das Wiegen von Fettpölsterchen an den Abschluss des Studiums, sobald die Maus verstorben ist bietet eine genaue Messung der verschiedenen Fettdepots aber kann nur für einen einzigen Zeitpunkt Daten liefern. Infolgedessen ist es oft notwendig, mehrere Kohorten untersuchen die Entwicklung von Übergewicht über Zeit, deutlich steigende Tierzahlen, Zeit und Kosten zu registrieren. Die Verwendung von Dual-Energy x-ray Absorptiometry (DEXA) bietet einen Ansatz zur Beurteilung der Körper Fett und magerem Gewebe Inhalt und den Forscher zum Abrufen von Daten in einer longitudinal Mode ermöglicht. Das Verfahren benötigt jedoch Mäuse zu betäubten1, und wiederholte Anfälle von Anästhesie können Auswirkungen auf die Ansammlung von Fettgewebe oder Auswirkungen auf andere Aspekte der Stoffwechselregulation. EchoMRI nutzt Magnetische Kernresonanz relaxometrie Fetten und mageren Masse, kostenlos Wasser und total Wassergehalt zu messen. Dies ist möglich durch die Schaffung der Kontrast zwischen den verschiedenen gewebeanteile, mit Unterschieden in der Dauer, die Amplitude und die räumliche Verteilung der erzeugten Frequenzen ermöglicht die Darstellung und Quantifizierung der einzelnen Gewebe. Dieses Verfahren ist vorteilhaft, da es nicht-invasiv, schnell, einfach ist, keine Anästhesie oder Strahlung erfordert und, vor allem gegen chemische Analyse2positiv bestätigt wurde.
Ein wichtiger Aspekt von Fettleibigkeit und damit verbundene Forschung ist die Energiegleichung Gleichgewicht. Während Fettansammlung komplizierter als reine Energie (Nahrungsaufnahme) versus Energie heraus (Energieverbrauch), sind sie wichtige Faktoren zu messen zu können. Täglichen Energieverbrauch ist die Summe aus vier verschiedenen Teilen: (1) basale Energieverbrauch (Grundumsatz); (2) der Energieaufwand durch die thermische Wirkung der Verzehr von Lebensmitteln; (3) der Energiebedarf zur Thermoregulierung; und (4) die Energie für körperliche Aktivität ausgegeben. Energieaufwand erzeugt Wärme, Wärmeerzeugung durch ein Tier (bekannt als direkte Kalorimetrie) messen lässt sich Energieaufwand zu beurteilen. Alternativ, Messung der inspiriert und abgelaufen Konzentrationen von O2 und CO2, so dass zur Bestimmung der Ganzkörper-O2 Verbrauchs- und CO2 , kann als eine Möglichkeit, indirekt (indirekte Messen genutzt werden Kalorimetrie) Wärmeerzeugung und somit Energieverbrauch zu berechnen. Eine Erhöhung der Nahrungsaufnahme oder eine Abnahme der Energieaufwand wird prädisponieren Mäuse zu Gewichtszunahme und Beobachtungen von Änderungen dieser Parameter können nützliche Informationen von wahrscheinlich Wirkmechanismen in bestimmten Modellen von Fettleibigkeit. Ein verwandter metabolische Parameter von Interesse ist die Atemwege Umtauschverhältnis (RER), ein Indikator für den Anteil der Substrat-Kraftstoff (d.h., Kohlenhydrate oder Fett), die Stoffwechsel und wird genutzt, um Energie zu produzieren durchmacht. Infolgedessen bieten Messung der Nahrungsaufnahme (verbrauchte Energie) in Kombination mit körperlicher Bewegung, O2 Verbrauch, RER und Energieaufwand ein umfassendes Verständnis der metabolischen Profils eines Organismus. Eine Methode, um solche Daten zu sammeln ist mit einer umfassenden Versuchstieres monitoring-System (Muscheln), basiert auf die indirekte Kalorimetrie-Methode zur Messung von Energieverbrauch und hat die zusätzlichen Möglichkeiten zur Bestimmung der körperlichen Bewegungsstufen (Strahl Pausen) und Nahrungsaufnahme über Skalen in der Messkammer eingearbeitet.
In diesem Protokoll bieten wir eine unkomplizierte Beschreibung des Einsatzes von einer Körperanalyse Zusammensetzung zur Bewertung der Körperzusammensetzung bei Mäusen und eine metabolische Tier Überwachungssystem, Aspekte des Stoffwechsels zu messen. Überlegungen und Einschränkungen für diese Techniken werden neben vorgeschlagenen Methoden der Analyse, Interpretation und Darstellung der Daten diskutiert.

<table><tbody><tr><td>4-in-1-System</td><td>EchoMRI</td><td>4-in-1-System</td><td>Ganzkörperanalysegerät</td></tr><tr><td>Rapsöl-Testprobe (KOSTEN)</td><td>EchoMRT</td><td>Mausspezifisch (kontaktieren Sie die Firma für die Katzennummer)</td>Tierprobenhalter&<td></td></tr><tr><td>nbsp;</td><td>EchoMRI</td><td>103-E56100R</td><td></td></tr><tr><td>Begrenzer&nbsp;</td><td>EchoMRI</td><td>600-E56100D</td><td></td></tr><tr><td>12-Kammer-System</td><td>Columbus Instruments</td><td>Maßgeschneidertes</td><td>Metabolic Caging System; inklusive Steuerungsprogramm</td></tr><tr><td>Drierite</td><td>Fisher Scientific</td><td>238988</td><td>CLAMS Verbrauchsmaterial</td></tr><tr><td>Kalibrierung Gastank</td><td>Air Liquide</td><td>Gemischt auf Bestellung</td><td>Gaskalibrierung (0,5 % CO2, 20,5 % O2, Stickstoff ausgleichen).& nbsp;</td></tr><tr><td>Normale Futterration</td><td>Spezialfutter</td><td>Bestrahlte Mäuse- und Rattennahrung</td><td></td></tr><tr><td>Fettreiche Futtermittel</td><td>Spezialfutter</td><td>SF04-001</td><td></td></tr><tr><td>Balance</td><td>Mettler Toledo</td><td>PL202-S</td><td>Waage zum Wiegen von Mäusen</td></tr><tr><td>TexQ Desinfektionsspray</td><td>TexWipe</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wasserstoffperoxid-Reinigungslösung</td><td>TexWipe</td><td>TX684</td><td></td></tr></tbody></table>

körperzusammensetzung und festsetzende stoffwechselanalyse bei hohen fett fed mäusen

Body Composition and Metabolic Caging Analysis in High Fat Fed Mice

Veränderungen in der Körperzusammensetzung (Fett oder mager-Masse), metabolische Parameter wie Ganzkörper-Sauerstoffverbrauch, Energieumsatz, und Substrat Auslastung und Verhaltensweisen wie Nahrungsaufnahme und körperliche Aktivität können liefern wichtige Informationen in Bezug auf die zugrunde liegenden Mechanismen der Krankheit. Angesichts der Bedeutung der Körperzusammensetzung und des Stoffwechsels, die Entwicklung von Übergewicht und seine spätere Folgeerscheinungen, ist es notwendig, genaue Maßnahmen dieser Parameter in der präklinischen Forschung zu machen. Fortschritte in der Technologie in den letzten Jahrzehnten haben diese Maßnahmen in Nager-Modelle in einem nicht-invasiv und longitudinal Mode ableiten ermöglicht. Infolgedessen haben diese metabolischen Maßnahmen nützlich erwiesen, bei der Beurteilung der Reaktion von genetischen Manipulationen (z. B. Knockout oder Transgene Mäuse, virale Knock-Down oder Überexpression von Genen), experimentelle Droge/Verbund-Screening und diätetische, Verhaltens- oder körperliche Aktivität Interventionen. Hier beschreiben wir die Protokolle zur Messung der Körperzusammensetzung und metabolischen Parameter mithilfe eines Tieres Überwachungssystem in Chow gefüttert und hohen Fett-Diät gefüttert Mäuse.

Die Ergebnisse in Abbildung 3 zu sehen anzuzeigen eine typische Veränderung in Zusammensetzung Körperparameter auf hohen Fett füttern, gemessen über EchoMRI. Zu Beginn gab es keinen Unterschied in jedem Parameter gemessen (Abb. 3A-F). Jedoch nach nur 1 Woche fettreiche Fütterung, gab es ein deutlichen Anstieg des Körpergewichts, Fettmasse und Masse Fettanteil in der Gruppe HFD (Abb. 3A</stron...

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung einer Zusammensetzung Körperanalyse und metabolische Tier Überwachungssystem Körperzusammensetzung und metabolischen Parametern bei Mäusen zu charakterisieren. Eine Adipositas-Modell induziert durch fettreiche Fütterung dient als Beispiel für die Anwendung dieser Techniken.

Körperzusammensetzung und festsetzende Stoffwechselanalyse bei hohen Fett Fed Mäusen

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate ...

Das Ziel dieses Verfahrens ist es, Körperzusammensetzungs- und Stoffwechselmessungen von Mäusen zu sammeln, wie z. B. Fett- und Magermassenanteile und den Energieverbrauch. Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen zum Stoffwechsel von Mäusen zu beantworten, wie z.B. wie fett sind meine Mäuse? Und warum sind meine Mäuse so dick?Der Hauptvorteil dieser Techniken besteht darin, dass sie an lebenden, bewussten Mäusen durchgeführt werden können und daher während einer Studie mehrmals wiederholt werden können. Führen Sie vor dem Scannen von Mäusen einen Systemtest auf dem Körperanalysegerät durch, sobald sich das Gerät einige Stunden lang erwärmt hat. Verwenden Sie die Standards, die als Canola Oil System Test Sample oder COSTS bezeichnet werden.Öffnen Sie die Systemsoftware, und klicken Sie dann auf die Symbolleistenschaltfläche Systemtest oder drücken Sie Alt+Y auf der Tastatur. Bevor Sie mit dem Test beginnen, legen Sie den richtigen Standard in das Portal des Systems. Führen Sie dann den Diagnosetest nach Bedarf gemäß den Systemanweisungen aus.Nachdem das System den Test bestanden hat, fahren Sie mit der Diagnose einer Maus fort. Legen Sie nun die Maus in eine Halterung. Ein roter, blickdichter Halter ist am wenigsten belastend.Positionieren Sie die Halterung in einem 45-Grad-Winkel und setzen Sie die Maus ein. Heben Sie dann die Halterung langsam und vorsichtig an, bis sie senkrecht steht. Setzen Sie anschließend ein Trennzeichen in die Halterung ein, um die Bewegung der Maus zu begrenzen.Unter bestimmten Umständen kann es bei extrem aktiven Mäusen erforderlich sein, das Trennzeichen manuell zu sichern. Wählen Sie nun in der Software einen Ordner aus, in dem die Daten gespeichert werden sollen, und erstellen Sie einen Dateinamen. Reduzieren Sie als Nächstes bei Bedarf das zufällige Rauschen in den Fett- und Magermessungen, indem Sie die Anzahl der primären Akkumulationen des Scans erhöhen.In der Regel geben die Standardeinstellungen jedoch das notwendige Maß an Präzision. Wenn keine Daten für freies Wasser und Gesamtwasser benötigt werden, deaktivieren Sie die Wasserstufe, indem Sie den entsprechenden Umschalter verwenden. Dadurch wird der Scan erheblich beschleunigt.Starten Sie nun den Scan, indem Sie Scan starten auswählen oder indem Sie F5 auf der Tastatur drücken. Geben Sie alle relevanten Daten über das Tier ein und drücken Sie OK oder F5, um den Scan zu starten, der etwa eine Minute dauert. Nach dem Sammeln der Daten bringt das Tier zurück in seinen Käfig.Reinigen Sie den Acrylhalter zwischen den Anwendungen immer sicher, z. B. mit warmem Seifenwasser. Später, wenn alle Tiere gescannt wurden, exportieren Sie die Daten zur weiteren Analyse und Zusammenstellung. Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass die Maschine länger als zwei Stunden eingeschaltet ist.Öffnen Sie im Tierüberwachungssystem das Steuerungsprogramm und wählen Sie die Oxymax-Dienstprogrammoption aus dem Werkzeugmenü, um die Pumpen zu starten. Überprüfen Sie dann das Trockenmittel und ersetzen Sie es bei Bedarf durch frisches, trockenes Material. Überprüfen Sie auch den Zustand der Ammoniakfalle und des Natronkalks und tauschen Sie ihn bei Bedarf aus.Schließen Sie anschließend den Kalibriergastank mit einem Regler und einem Schlauch an das System an. Öffnen Sie dann das Ventil und geben Sie fünf bis 10 PSI Gas aus. Wählen Sie anschließend in der Software im Menü Extras die Option Kalibrierung aus und überprüfen Sie, ob die Proben- und Referenzflüsse genau 0,4 Liter pro Minute betragen.Überprüfen Sie dann, ob der Zirkonoxid-Sauerstoffsensor auf 725 Grad Celsius erhitzt ist, mehr oder weniger ein Grad Celsius. Stellen Sie anschließend sicher, dass der Proben- und Referenztrockner sowie die Luftpumpen eingeschaltet sind, und überprüfen Sie, ob das Kalibriergas angeschlossen und eingeschaltet ist. Fahren Sie nun mit der Kalibrierung fort und passen Sie bei Bedarf den OFFSET-Regler an der Vorderseite des Zirkonoxid-Sauerstoffsensors leicht an, um einen Sauerstoffverhältniswert innerhalb akzeptabler Grenzen zu erreichen.Nachdem Sie die Sauerstoff- und Kohlendioxidsensoren erfolgreich kalibriert haben, lösen Sie das Gasnormal und messen Sie den Sauerstoffgehalt des atmosphärischen Gases ab, der etwa 20,92 betragen sollte. Wenn Sie die Nahrungsaufnahme messen, sollten Sie die Verwendung von Mäusefutter in Pulverform in Betracht ziehen. Beladen Sie dann den Lebensmittelbehälter, indem Sie die federbelastete Plattform drücken.Als nächstes füllst du die Wasserflaschen und organisierst das Essen. Wiegen und untersuchen Sie nun die Gesundheit der Mäuse, bevor Sie mit dem Zusammenbau der Kammern fortfahren. Stellen Sie dann den Lebensmittelbehälter auf die Waage.Platzieren Sie darüber die Kammer mit der perforierten Plattform. Platzieren Sie dann die Maus vorsichtig in der Kammer und befestigen Sie einen Deckel mit den vorderen und hinteren Clips. Befestigen Sie dann die Wasserflasche, um die Einrichtung abzuschließen.Richten Sie nun die nächste Maus ein und nachdem alle Mäuse fertig sind, überprüfen Sie die Kammerdeckel, die Mäuse und das Wasser. Um das Experiment auszuführen, wählen Sie im Menü die Option Experimentelle Datei öffnen aus. Wählen Sie dann die entsprechende Vorlage aus.Definieren Sie anschließend unter Setup die Parameter des Experiments, die aufgezeichnet werden sollen, und deaktivieren Sie alle nicht verwendeten Kammern. Wählen Sie dann den Speicherort für das Experiment aus, das gespeichert werden soll. Wenn die Nahrungsaufnahme gemessen werden soll, tarieren Sie die Waage.Starten Sie dann die Datenerfassung, indem Sie im Menü Experiment die Option Ausführen auswählen. Die ersten 24 Stunden können als Akklamationsphase und die nächsten mehr als 24 Stunden für die Datenanalyse genutzt werden. Kontrollieren Sie mindestens zweimal täglich die Tiere und die Datenerfassung.Stellen Sie sicher, dass jeder Zugang zu Futter und Wasser hat, und suchen Sie nach Anzeichen von Not, wie z. B. dem Graben des perforierten Bodenbelags. Überprüfen Sie in der Software die Echtzeit-Datenerfassung. Gehen Sie zur Registerkarte Stoffwechsel, um den Sauerstoffverbrauch, die RER und den Energieverbrauch anzuzeigen.O2IN sollte zwischen 20,90 und 20,94 liegen, CO2IN sollte ungefähr 0,04 anzeigen, RER sollte zwischen 0,7 und eins liegen, die Durchflussrate sollte konstant 0,5 bis 0,6 Liter pro Minute betragen. Auf der Registerkarte Aktivität werden Echtzeitdaten zu Strahlbrüchen angezeigt. Unter den Registerkarten Fütterung werden Echtzeitdaten zur Nahrungsaufnahme angezeigt.Um das Experiment abzuschließen, wählen Sie im Menü "Experiment" die Option "Stopp" aus, und exportieren Sie die Ergebnisse als CSV-Dateien zur Analyse. Untersuchen Sie dann den Gesundheitszustand der Mäuse, wiegen Sie sie und bringen Sie sie dann in ihre Käfige zurück. In den folgenden Diagrammen stellen die schwarzen Quadrate Mäuse dar, die mit der fettreichen Diät gefüttert wurden, und die schwarzen Kreise stellen die Mäuse dar, die mit der Standardnahrung gefüttert wurden.Veränderungen der Parameter der Körperzusammensetzung, die durch eine fettreiche Fütterung verursacht wurden, wurden mittels EchoMRT mit den beschriebenen Verfahren gemessen. Nach einer Woche mit der fettreichen Diät kam es zu einer signifikanten Gewichtszunahme, die um drei Wochen zunahm. Die Gewichtsveränderung konnte eindeutig auf eine Veränderung der Fettmasse zurückgeführt werden.Es war nicht auf eine Änderung der Magermasse, des Gehalts an freiem Wasser oder des Gesamtwassergehalts zurückzuführen. In den folgenden Balkendiagrammen stellen die weißen Säulen die mit Futter gefütterten Mäuse und die schwarzen Säulen die mit hohem Fettgehalt gefütterten Mäuse dar. V02-Messungen zeigten bei der Normalisierung auf Tiermasse nach dem Zeitraum von drei Wochen keine Veränderungen.In ähnlicher Weise zeigten Messungen des Energieverbrauchs bei der Normalisierung auf die Tiermasse keine Veränderungen. Die körperliche Aktivität, gemessen an den Strahlbrüchen, variierte je nach Tageszeit, war aber für beide Gruppen gleich. Die Nahrungsaufnahme war nicht anders, wenn sie auf die Körpermasse normalisiert wurde.Diese Menge ist bei der fettreichen Ernährung deutlich mehr Energiezufuhr. Sobald etabliert, da es sich um eine nicht-invasive Analyse der Körperzusammensetzung handelt, kann sie bei Bedarf täglich durchgeführt werden. Während ausgedehnte metabolische Überwachungssitzungen bei Tieren aufgrund der sozialen Isolation als belastender für die Mäuse angesehen werden können, können diese Analysen auch mehrmals innerhalb eines Jahrhunderts durchgeführt werden. Die Implikationen dieser Techniken erstrecken sich auf die Identifizierung therapeutischer Ziele für Fettleibigkeit und Stoffwechselstörungen wie Typ-2-Diabetes durch die sorgfältige metabolische Phänotypisierung von Mäusen in Bezug auf genetische Manipulationen oder medikamentöse Behandlungen.Letztendlich können diese Methoden nicht nur Erkenntnisse über Adipositas liefern, sondern auch über andere Erkrankungen wie Massenmodelle für Sarkopenie, Krebskachexie, Muskeldystrophie oder Widi-Dystrophie.

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Forschung

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Medicine

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Wir präsentieren robust biochemischen und mikroskopischen Methoden zur...

Biochemische und High Throughput Mikroskopische Beurteilung der Fettmasse in<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

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Die Colon-26-Karzinom Tumor-tragenden Maus als Modell für die Untersuchung von Krebs Kachexie

Hier werden optimierte Methoden zur Generierung von in vivo und in vitro Modellen der hepatischen Steatose und zur Analyse der steatotischen Phänotypen und der damit verbundenen physiologischen Parameter beschrieben.

Optimierte Analyse von<em&gt; In Vivo</em&gt; und<em&gt; In Vitro</em&gt; Hepatosteatose

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Hyperinsulinämische-euglykämische Schellen in dem Bewusstsein, Unrestrained Mäuse

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Körperzusammensetzung und festsetzende Stoffwechselanalyse bei hohen Fett Fed Mäusen

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