הערכה של ההשפעות המטבולית של Isocaloric 2:1 לסירוגין צום בעכברים

המאמר הנוכחי מתאר פרוטוקול מפורט עבור isocaloric 2:1 הצום לסירוגין להגן ולטפל נגד השמנת יתר ומטבוליזם הגלוקוז לקוי בסוג פראי ו ob/ob עכברים.

משטר צום של שניים לאחד לסירוגין מורכב מיום אחד של צום ואחריו יומיים של האכלה מאפשר ללמוד את ההשפעות של התערבויות תזונתיות הכרוכות בהגבלת אנרגיה תקופתית ולא את ההשפעות של צריכת הקלוריות. שלא כמו צום יום חלופי, אשר תוצאות תחת האכלה 2-1 צום לסירוגין מספק עכברים עם מספיק זמן כדי לפצות באופן מלא על אובדן אנרגיה וירידה במשקל הגוף, אשר קורה במהלך צום. זה מאפשר למדענים לבחון את ההשפעות של צום תקופתי ללא תלות בצריכת הקלוריות.

שניים לאחד צום לסירוגין מקדם מספר יתרונות נגד דיאטה בשימוש השמנת יתר, תפקוד מטבולי הקשורים כולל הונוסטזיס גלוקוז לקוי ומחלות כבד שומני. פרוטוקול זה יכול להיות מותאם בקלות משטר דיאטה חמש עד שתיים המורכב מחמישה ימים של האכלה ויומיים של צום או זמן מוגבל האכלה שבו הגישה למזון מוגבל לשמונה שעות ביום. אם אדם משתמש במודל עכבר, המציג התנהגות הזנה חלופית, כגון היפרפגיה, האכלה אד ליביטום לא יכול להיות מצב שליטה נאותה.

במקרה זה, כלל הזנה זוג יידרש לבחון ולהשוות את ההשפעות של צום לסירוגין. התחל על ידי הכנת דיאטה נורמלית או דיאטה עתירת שומן עבור מודלים עכבר רזה ותואטה המושרה השמנת יתר. למדוד את משקל הגוף הבסיסי ואת הרכב של כל עכבר זכר בן שבעה שבועות C57BL / 6J באמצעות סולם EchomRI, בהתאמה.

בהתבסס על תוצאות המשקל והרכב הגוף באופן אקראי ושווה לחלק את העכברים לשתי קבוצות:עד ליביטום או AL, צום לסירוגין או קבוצות IF. לאחר מכן, מקום שניים או שלושה עכברים לכל כלוב להבטיח כי העכברים יש גישה חופשית למי שתייה. אפשר לעכברים שבוע להתאקלם לסביבת הכלוב החדשה לפני תחילת משטר IF.

כאשר מוכנים להתחיל את תקופת הצום, להעביר את העכברים לכלוב נקי עם מצעים טריים בשעה 12:00 .m. ספק כמות משוקללת של מזון לקבוצת AL. אין אוכל לקבוצת IF.

לאחר 24 שעות, שוקלים את העכברים בשתי הקבוצות, כמו גם את שאריות המזון בכלובי AL. בשעה 12:00 .m, לספק כמות משוקלל של מזון הן AL ו- IF קבוצות.

לאחר תקופת האכלה היא מעל למדוד את המשקל של העכברים ושאריות מזון. חזור על המחזור למשך המחקר. הגדר זוג האכלה או קבוצה מבוקרת PF למשך הניסוי על מנת להבטיח השוואה עצמאית קלוריות ל- IF. למדוד את כמות המזון הנצרכת על ידי הקבוצה IF.

מחלקים אותו באופן שווה לשלוש מנות ומספקים מנה אחת ביום לבקרת PF. כאשר עובדים עם בעלי חיים עם התנהגויות אכילה משתנות, כגון היפרפגיה, חשוב מאוד לספק כמות שווה של מזון מדי יום לקבוצת הביקורת הזוגית כדי למנוע מעכברים לאכול את המזון בבת אחת. כדי לנתח את הרכב הגוף של העכברים להפעיל את מנתח הרכב הגוף, ולהשאיר את המכונה על במשך שעתיים עד שלוש שעות כדי להתחמם.

לפני השימוש בו, הפעל בדיקת מערכת כדי להבטיח דיוק מדידה. ואם יש צורך, לכייל את המערכת עם שמן קנולה. למדוד את משקל הגוף של כל עכבר.

לאחר מכן, מניחים אותו במחזיק גלילי בעלי חיים קטן. הוסף מפריד כדי להגביל את התנועה הפיזית של העכבר במהלך המדידה. מניחים את המחזיק לתוך מנתח הרכב הגוף.

הפעל את תוכנית הסריקה, שאמורה להימשך 90 עד 120 שניות. לאחר מכן, הסר את המחזיק מהציוד. שים את העכבר בחזרה בכלוב.

ביצוע בדיקת סובלנות לגלוקוז ואינסולין כדי לבחון את ההשפעות של צום לסירוגין על הונוסטזיס גלוקוז. לאחר צום של לילה או שש שעות, יש לבצע הזרקה תוך-לידתית של גלוקוז או אינסולין על כל עכבר. לאחר מכן, למדוד את רמת הגלוקוז בדם ב 0, 5, 15, 30, 60, ו 120 דקות לאחר הזרקת באמצעות גלוקומטר.

כדי לחקור את ההשפעות של צום לסירוגין על חילוף החומרים של האנרגיה, לבצע קלורימטריה עקיפה על מחזור אחד של IF. לאחר שהעכברים התאקלם במערכת, צם אותם על ידי הסרת מזון ופירורי הופר ותחתית הכלוב. הצג מחדש מזון לאחר 24 שעות לתקופת ההזנה מחדש בת יומיים. בסוף מחזור IF, להחזיר את העכברים בחזרה לכלוב המקורי שלהם ולאסוף נתונים מהתוכנית.

העכברים צמים במשך 24 שעות חוו ירידה של עד 10% במשקל הגוף, אשר התאושש לחלוטין לאחר יומיים של הזנה מחדש. כאשר משווים את צריכת האנרגיה בין אחד לאחד לשניים לצום אחד לסירוגין, נמצא כי יום אחד של תקופת הזנה מחדש לא היה מספיק כדי לפצות על הקלוריות שאבדו שהתרחשו בזמן הצום. בהשוואה ל- AL, טיפול IF הוביל לעלייה במשקל הגוף התחתון בעכברים מסוג בר המוזנים עם אוכל רגיל או דיאטה עתירת שומן ללא הבדלים משמעותיים בצריכת המזון.

ניתוח הרכב הגוף גילה כי IF מופחת מסת שומן מבלי לשנות מסה רזה בעכברים מסוג בר. ניסויים עם בקרת האכלה זוג אישר כי עלייה במשקל הגוף ירד על ידי IF לא היה בשל צריכת אנרגיה שונה בעכברים מסוג בר. עם זאת, בהשמנת יתר גנטית, ob /ob, עכברים זוג האכילו קבוצת ביקורת היה בלתי ניתן להבחנה מן הקבוצה IF במשקל הגוף והרכב הגוף.

בדיקות גלוקוז וסובלנות לאינסולין הראו כי דיאטה עתירת שומן אם עכברים הראו שיפור משמעותי בהומאסטאזיס גלוקוז בהשוואה לתזונת שומן גבוהה AL ועכברים עתירי תזונה עתירי שומן. בעכברים ob/ob, קבוצת IF הציגה שיפור משמעותי בטיפול בגלוקוז עם טיולי גלוקוז קטנים יותר בהשוואה לקבוצת הביקורת שניזונה מזוג עם רגישות לאינסולין שלא הושפעה. השפעה מטבולית נוספת של IF שצוינה בעכברים מסוג פראי הייתה צריכת חמצן גבוהה יותר המעידה על הוצאות האנרגיה במיוחד בתקופת ההאכלה.

התנהגות האכלה של עכברים יכולה להיות מושפעת מגורמים סביבתיים כולל צפיפות הדיור. לכן, חשוב לשמור על אותו מספר של עכברים שוכנים לכל כלוב בין קבוצות במהלך המחקר. בעת שימוש במודל עכבר חדש, מומלץ לבחון את התנהגות ההזנה לפני ביצוע ניסוי צום לסירוגין.

ניתן ליישם בקלות צום איסוקלורי שניים עד אחד לסירוגין על מודלים אחרים של מחלות, כולל סוכרת, מחלות לב, טרשת עורקים ומחלות נוירולוגיות.