קביעת ההוצאה על אנרגיה בזלית והקיבולת של אדיפוציטים תרמוגניים להוצאות אנרגיה בעכברים שמנים

פרוטוקול זה מאפשר לחוקר לקבוע אם יש הבדלים באיזון האנרגטי של עכברים, אשר יכול לעזור לזהות את התהליכים הפיזיולוגיים האחראים לשינוי במשקל הגוף. זה יכול לשמש גם כדי לקבוע את היכולת של שומן חום להוציא אנרגיה. טכניקה זו כימתה את החמצן הנצרך ואת CO2 המיוצר על ידי עכבר בודד בסביבה מבוקרת.

זה מאפשר למשתמשים לחשב את ההוצאה האנרגטית בעכבר בודד זה ולקבוע אם טיפולים שונים או מניפולציות גנטיות יכולים לשנות את הוצאות האנרגיה. כדי להתחיל, פתח את התוכנה השולטת במארז ובתזרים האוויר ותן לתוכנה לבדוק את תקשורת המחשב עם הציוד. לאחר יצירת התקשורת, לחץ על קובץ ולאחר מכן פתח את תצורת הניסוי ובחר את תצורת הניסוי שתוכננה מראש על-ידי הספק או מוגדר מבוחן קודם.

לאחר מכן, לחץ על הניסוי ולאחר מכן לחץ על מאפיינים כדי לפתוח את חלון מאפייני הניסוי. בחלון המאפיינים, הגדר את הפרמטרים של המתחם הסביבתי כולל טמפרטורת הסביבה ומחזורי אור של 12 שעות. לאחר מכן לחץ על הניסוי, ואחריו ההתקנה כדי לפתוח את חלון ההתקנה הניסוי שבו הפרמטרים של כל כלוב מטבולי מוגדרים.

לאחר מכן, הוסיפו כמות מזון ששקלה מראש למאכילים בכלובים המטבוליים המאכלסים עכברות בנות שמונה שבועות. כמו כן, מניחים את בקבוקי המים ובדקו שהבקבוקים אטומים כראוי ואינם דולפים. לאחר 24 שעות, לשקול את המזון שנותר בכלובים ולשקול את העכברים.

יומיים עד שלושה ימים לאחר שהעכברים שוכנו במערכת, התחל קלורימטריה עקיפה ומדידות פעילות. ראשית, כייל את מערכות CLAMS חמצן וגלאי זירקוניה פחמן דו חמצני באמצעות גז כיול של הרכב ידוע. לאחר הדלקה והבטחה כי לחץ פלט הטנק הוא בין 5 ל 10 פאונד לאינץ 'מרובע, לפתוח את תוכנת השירות כיול לכיול ובדיקת חיישני הגז.

לחץ על הניסוי ולאחר מכן כייל ולחץ על התחל. המתן לבדיקת החיישנים ושתוכנה תבקש מהמשתמש לסובב את הכפתורים של חיישן הגז עד שהערך של זהות החמצן יהיה כזה. לחץ על הבא לאחר השלמת השלב.

לאחר מדידת משקל הגוף והרכב העכברים, התחל את מדידות החמצן, הפחמן הדו-חמצני והפעילות על-ידי לחיצה על הניסוי והריצה. לאחר מינימום של 48 שעות, להפסיק את הניסוי על ידי לחיצה על הניסוי, ולאחר מכן להפסיק. כדי לייצא את הנתונים, לחץ על הקובץ ולאחר מכן יצא וייצוא של כל הנושאים כקובץ CSV.

במהלך השלב החשוך, לעכברים יש צריכת חמצן גבוהה יותר וייצור פחמן דו חמצני, ולכן יש להם הוצאות אנרגיה גבוהות יותר. עכברים על דיאטה רגילה ומצב הפד עם בליעת מזון המתרחשת במחזור הכהה מאופיינים בערכי יחס חילופי נשימה קרוב לאחד, המציין העדפה לשימוש בפחמימות. במהלך מחזור האור כאשר עכברים בעיקר לישון ולכן מהר, יש מעבר חמצון שומן עם ערכי RER להיות קרוב יותר 0.7.

בהתאם, פעילות גופנית נמדדת כמו שבר קרן לייזר XYZ סופרת במהלך השלב הכהה ויורד במהלך שלב האור. תזונה עתירת שומן האכלה מגבירה את משקל הגוף ואת מסת השומן מבלי לשנות את המסה רזה. עכברים עתירי שומן הניזונים מתזונה אכלו יותר קילוגרמים ביום, בעיקר בשל צפיפות קלורית גבוהה יותר לגרם מזון.

עם זאת, פעילות גופנית דומה בין האוכל לעכברים עתירי שומן המוזנים בתזונה גם בתקופה האפלה. ערכי יחס מקדם הנשימה התחתון של עכברים עתירי שומן הניזונים מתזונה מצביעים על העדפה להשתמש בשומן כמצע העיקרי לחמצון. צריכת חמצן, אך לא ייצור פחמן דו חמצני, עולה בעכברים עתירי שומן המוזנים בתזונה, מה שמביא לעלייה משמעותית בהוצאות האנרגיה לעכבר.

ההוצאה האנרגטית גדלה על ידי הזרקת אגוניסט בטא-3, בעיקר כתוצאה מההפעלה האדרגית של אדיפוציטים תרמוגניים, אשר מעלה את צריכת החמצן, ייצור פחמן דו חמצני, ובכך את ההוצאה האנרגטית עצמה. כדי למדוד את הוצאות האנרגיה עם CLAMS, הכיול חייב להיות מלא ומשקל הגוף צריך להימדד כדי לבצע את ניתוח ANCOVA. כמו כן, יש למדוד את צריכת המזון הן בתקופת ההסתגלות והן במהלך המדידות.

תקופת ההסתגלות נגמרה כאשר עכברים לשחזר את צריכת המזון הראשונית ואת משקל הגוף. הליך זה יכול לשמש גם כדי לבדוק את ההשפעות החריפות של תרופות על פעילות העכבר והתנהגות. אנו משתמשים גם במערכת זו במחקר משותף שהוכיח איזו אוכלוסייה של נוירונים שלטה טכניקה זו חיונית לחקר מחלות הקשורות לעלייה במשקל ולזיהוי תהליכים השולטים בהעדפה תזונתית כמו גם בפעילות גופנית, תרמוגנזה ואיזון אנרגיה.