現在の記事では、野生型およびob/obマウスにおける肥満および糖代謝障害を保護し、治療するためのアイソカロリック2:1断続的断食の詳細なプロトコルについて説明しています。
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方法論記事
マウスにおけるイソカロリック2:1間欠的断食の代謝効果評価
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
断続的な断食(IF)は、周期的なエネルギー制限を伴う食事介入であり、多くの利点を提供し、代謝異常を打ち消すと考えられてきた。これまでのところ、断食期間と給餌期間が異なるさまざまなタイプのIFモデルが文書化されています。しかし、これらのモデルの多くは、時間制限戦略とカロリー制限戦略の両方からの多因子貢献を伴うため、結果を解釈することは困難です。例えば、げっ歯類IFレジメンとしてしばしば使用される代替日断食モデルは、栄養不足をもたらし、この介入による健康上の利益がカロリー制限と断食再供給サイクルの両方を介して媒介される可能性が高いことを示唆している。最近では、2:1 IFが1日間の断食とそれに続く摂食の2日間を含み、全体的なカロリー摂取量を減少させることなく、食事誘発性肥満および代謝改善に対する保護を提供できることが実証されています。ここで提示する、マウスにおけるこの等角2:1 IF介入のプロトコルである。また、高呼吸などの食行動を変化させたマウスモデルを調べるために必要なペアフィード(PF)プロトコルについても説明する。2:1 IFレジメンを使用して、イソカロリーIFは、体重増加の減少、グルコース恒常性の改善、およびエネルギー支出の上昇につながることが実証されています。したがって、このレジメンは、様々な疾患状態に対するIFの健康への影響を調べるのに有用であり得る。
概要
現代のライフスタイルは、より長い毎日の食物摂取時間と短い断食期間1に関連付けられています。これは、人間に見られる代謝の欠点と、現在の世界的な肥満の流行に貢献します。断食は人類の歴史を通じて実践されており、その多様な健康上の利点は、寿命の延長、酸化的損傷の減少、および最適化されたエネルギー恒常性2、3を含みます。断食を実践するいくつかの方法の中で、周期的なエネルギー剥奪は、断続的な断食(IF)と呼ばれ、その容易で単純なレジメンのために一般集団によって広く実践されている一般的な食事法である。前臨床および臨床モデルの最近の研究は、IFが長時間の断食およびカロリー制限に匹敵する健康上の利点を提供できることを実証し、IFが肥満および代謝性疾患2、3、4、5の潜在的な治療戦略となり得ることを示唆している。
IF レジメンは、断食時間と周波数の点で異なります。代替日断食(すなわち、1日の摂食/1日の断食;1:1 IF)は、肥満、心血管疾患、神経変性疾患などに対する有益な健康....
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プロトコル
ここでのすべての方法とプロトコルは、オタワ大学の動物ケアと獣医サービス(ACVS)の動物ケア委員会とフェノゲノミクスセンター(TCP)によって承認され、カナダ動物ケア評議会の基準に準拠しています。ここで説明するすべての手順は、制度的および政府的な承認の下で、また技術的に熟練したスタッフによって行われるべきである。すべてのマウスは、12時間/12時間の光/暗いサイクル(通常のハウジングでは21~22°C、湿度は30%~60%)、水への自由なアクセスを備えた、温度と湿度に制御された部屋の標準的な通気ケージに収容されました。男性C57BL/6Jおよびob/obマウスは、ジャクソン研究所から得られた。
1. 2:1 アイソカロリックIFレジメン
- 無駄のない肥満マウスモデルの場合は、通常の食事(脂肪、ND17%)または高脂肪食(脂肪45%、HFD)のいずれかを準備します。
注:60%HFDは、重度の食事誘発性肥満を誘発するために使用することができます。しかし、食品ペレットの柔らかさのために、毎日の食物摂取量を正確に測定することは比較的困難である。自動化された連続測定システムは食事の複数のタイプのための多様性を改善できる。 - スケールとEchoMRIを使用して、7週齢の各マウスのベースライン体重と体組成を測定します。
注:体組成測定については、セクション....
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結果
図1は、24時間断食後の摂食解析と1:1と2:1の断続的な断食の比較を示しています。24時間の絶食期間は体重を約10%減少させ、2日間の再摂食後に完全に回復した(図1A)。24時間の絶食期間は、その後の2日間の再供給の間に過剰呼吸を誘発した(図1B)。それにもかかわらず、1:1代替日断食と2:1断続的断食の間のエネルギー摂取量の比較は、1:1 IFの再供給期間の1日が十分でないことを明らかにした(〜80%)AL条件と比較して、断食によるカロリー損失を補償するために(図1C)。一方、エネルギー摂取量の99%は、2:1 IFで2日間の給餌中に完全に補償されました。このレジメンは、カロリー摂取量の差に依存しない等カロリーIFの効果の検査を可能にする。
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ディスカッション
IFは、ヒトおよび動物の両方の様々な疾患に有益な健康影響を提供することが十分に文書化されている8,15, 16,17,18,19.オートファジーや腸内微生物叢などのその根底にあるメカニズムが最近解明されている。提示されたプロトコルは、食事誘発性肥満および関連する代謝機能障害に対するIFのカロリー非依存性代謝利益を調査するためのマウスにおけるアイソカロリック2:1 IFレジメンを記述する。全体的なカロリー摂取量6、7の減少をもたらす代替日断食(1:1 IF)プロトコルとは異なり、2:1 IFレジメンでさらに1日間の再供給を提供するこ.......
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開示事項
著者たちは何も開示する必要はない。
謝辞
K.H.Kはカナダグラント・イン・エイド心臓・脳卒中財団(G-18-0022213)、J.P.ビッケル財団、オタワ大学ハートインスティテュートスタートアップファンドの支援を受けています。H.-K.S.は、カナダ保健研究所(PJT-162083)、ルーベンとヘレン・デニス・スカラーとサンライフ・ファイナンシャル・ファイナンシャル・ニュー・リサーチ・アワード(バンティング&ベスト糖尿病センター(BBDC)と自然科学の糖尿病研究に対する助成金を受けています。カナダのエンジニアリング研究評議会(NSERC)(RGPIN-2016-06610)。R.Y.K.は、オタワ大学心臓病研究基金のフェローシップによって支援されました。J.H.L.はNSERC博士奨学金とオンタリオ大学大学院奨学金の支援を受けました。Y.O.は、UOHI寄付大学院賞、エリザベス2世大学院科学技術大学院奨学金の支援を受けています。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 包括的な実験動物モニタリングシステム(CLAMS) | コロンバスインスツルメンツ | 間接熱量計 | |
| D-(+)-グルコース溶液 | Sigma-Aldrich | G8769 | GTT用 |
| EchoMRI 3-in-1 | EchoMRI | EchoMRI 3-in-1 | 体組成分析 |
| グルコメーターとストリップ | ベイヤー | コンター NEXT | これらはGTTおよびITT実験 |
| 用です高脂肪ダイエット(Kcal45%脂肪) | Research Diets Inc. | #D12451 | 3.3Kcal/g |
| 高脂肪食(脂質60%) | Research Diets Inc. | #D12452 | 4.73 Kcal/g |
| インスリン | エル リリー | Humulin R | ITT |
| マウス株用: B6.CG-Lepob/J | ジャクソン研究所 | #000632 | Ob/Ob マウス |
| マウス系統:C57BL/6J | ジャクソン研究所 | #000664 | |
| ノーマルチャウ (17% Kcal% 脂肪) | Harlan | #2918 | |
| Scale | メトラー・トレド | 体重と食物摂取量測定 |
参考文献
- Gill, S., Panda, S. A Smartphone App Reveals Erratic Diurnal Eating Patterns in Humans that Can Be Modulated for Health Benefits. Cell Metabolism. 22 (5), 789-798 (2015).
- Longo, V. D., Panda, S. Fasting, Circadian Rhythms, a....
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再版と許可
