Ce manuscrit décrit un protocole pour mesurer le taux métabolique basal et la capacité oxydative des adipocytes thermogéniques chez les souris obèses.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Détermination de la dépense énergétique basale et de la capacité des adipocytes thermogéniques à dépenser de l’énergie chez les souris obèses
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les mesures de la dépense énergétique sont nécessaires pour comprendre comment les changements dans le métabolisme peuvent conduire à l’obésité. La dépense énergétique basale peut être déterminée chez la souris en mesurant la consommation d’oxygène du corps entier, la production de CO2 et l’activité physique à l’aide de cages métaboliques. Les adipocytes thermogéniques bruns/beiges (BA) contribuent de manière significative à la dépense énergétique des rongeurs, en particulier à basse température ambiante. Ici, les mesures de la dépense énergétique basale et de la capacité totale de BA à dépenser de l’énergie chez les souris obèses sont décrites dans deux protocoles détaillés: le premier expliquant comment mettre en place le test pour mesurer la dépense énergétique basale à l’aide de l’analyse de la covariance (ANCOVA), une analyse nécessaire étant donné que la dépense énergétique co-varie avec la masse corporelle. Le deuxième protocole décrit comment mesurer la capacité de dépense énergétique BA in vivo chez la souris. Cette procédure implique une anesthésie, nécessaire pour limiter les dépenses causées par l’activité physique, suivie de l’injection d’agoniste bêta3-adrénergique, CL-316,243, qui active la dépense énergétique en BA. Ces deux protocoles et leurs limites sont décrits de manière suffisamment détaillée pour permettre une première expérience réussie.
Introduction
Le métabolisme peut être défini comme l’intégration des réactions biochimiques responsables de l’absorption, du stockage, de la transformation et de la dégradation des nutriments que les cellules utilisent pour se développer et remplir leurs fonctions. Les réactions métaboliques transforment l’énergie contenue dans les nutriments en une forme qui peut être utilisée par les cellules pour synthétiser de nouvelles molécules et exécuter des travaux. Ces réactions biochimiques sont intrinsèquement inefficaces pour transformer cette énergie en une forme utilisable pour soutenir la vie1. Une telle inefficacité entraîne une dissipation d’énergie sous f....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
Toutes les expériences ont été approuvées par l’Institutional Animal Care and Use Committee de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA). Les souris ont reçu leur régime alimentaire et de l’eau ad libitum dans la cage métabolique, logée dans un environnement à température contrôlée (~ 21-22 ou 30 ° C) avec un cycle lumière / obscurité de 12h. Des souris femelles de 8 semaines nourries avec un régime riche en graisses ou un régime chow pendant 8 semaines ont été utilisées pour cette étude.
1. Mesure du taux métabolique basal (BMR)
- Mesurez le poids corporel total de la souris à l’aide d’une balance de....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
La figure 4 montre la VO2, le VCO2, la production de chaleur/dépense énergétique (EE), le rapport d’échange respiratoire (RER) et les valeurs d’activité physique X, Y, Z obtenues à l’aide des cages métaboliques du système CLAMS. Le VO2 et le VCO2 fournis par le système CLAMS sont le volume de gaz (mL) par minute et peuvent déjà être divisés par le poids corporel ou les valeurs de masse maigre en entrant ces valeurs de poids dans le logiciel CLAMS a.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
La calorimétrie indirecte est utilisée depuis des années pour évaluer la dépense énergétique de l’ensemble du corps4. Ce protocole décrit ici fournit une méthode simple pour mesurer le taux métabolique de base et déterminer la capacité thermogénique BA in vivo à l’aide de cages métaboliques.
La méthode de calorimétrie indirecte décrite ici confirme que la division des valeurs de dépense énergétique par les valeurs de poids corporel peut être trompeuse. Par exem.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêts à ce document de protocole. M.L. est co-fondateur et consultant pour Enspire Bio LLC.
Remerciements
ML est financé par le département de médecine de l’UCLA, des subventions pilotes de P30 DK 41301 (UCLA: DDRC NIH) et P30 DK063491 (UCSD-UCLA DERC).
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Système CLAMS-Oxymax | Columbus Instruments | CLAMS-center feeder-ENC | Y compris enceinte environnementale et capteur d’oxygène en zircone |
| PC de bureau avec logiciel Oxymax | HP/Columbus | N/A | PC à acheter séparément |
| Pichet de séchérite (sulfate de calcium avec indicateur de chlorure de cobalt) | Fisher Scientific | 23-116681 | Nécessaire pour sécher le gaz entrant dans le capteur d’oxygène, l’humidité peut endommager le capteur |
| RMN pour la composition corporelle | Echo-MRI | Echo-MRI 100 | Mesurez la masse maigre et grasse chez les souris vivantes. Il est nécessaire pour les analyses ANCOVA. |
| CL-316-243 | Sigma | C5976 | Injecté aux souris par voie sous-cutanée pour activer la thermogenèse |
| Régime riche en graisses | Recherche sur les régimes | D12266B | Fourni aux souris avant et pendant les mesures |
| Pentobarbital/Nembutal | Pharmacie chez DLAM | N/A | Anesthésie pour les souris |
| Gaz primaire de qualité standard (réservoir et régulateur) | Praxair | NI CD5000O6P-K/PRS 2012-2331-590 | 20,50 % d’oxygène, 0,50 % de CO2 équilibrés avec l’azote utilisé pour l’étalonnage |
Références
- Rolfe, D. F., Brown, G. C. Cellular energy utilization and molecular origin of standard metabolic rate in mammals. Physiological Reviews. 77 (3), 731-758 (1997).
- Heymsfield, S. B., et al. Human energy expenditure: advances in organ-tissue p....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
