マウスとラットに遠隔温度トランスポンダーを外科的に移植し、試験環境と手順に慣れさせます。筋肉温度の変化は、ホームケージ内の薬理学的または文脈的刺激に応答して、または所定の身体活動中(すなわち、一定の速度で歩くトレッドミル)中に測定される。
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この記事について
サマリー
要約
骨格筋の熱発生は、代謝恒常性とエネルギー消費の根底にあるメカニズムをよりよく理解するための潜在的な手段を提供します。熱発生の神経、心筋、および分子メカニズムを筋肉温度の測定可能な変化に直接結び付ける証拠は驚くほどほとんどありません。この論文では、温度トランスポンダを使用して、マウスとラットの骨格筋温度の直接測定値を取得する方法について説明します。
リモートトランスポンダーは、マウスとラットの筋肉内に外科的に埋め込まれ、動物には回復する時間が与えられます。その後、マウスとラットは、テスト環境と手順に繰り返し慣れる必要があります。筋肉温度の変化は、ホームケージ内の薬理学的または文脈的刺激に応答して測定されます。筋肉温度は、これらの刺激によって引き起こされる筋肉温度の変化に寄与する活動の変化を考慮に入れるために、所定の身体活動(すなわち、一定の速度で歩くトレッドミル)中に測定することもできます。
この方法は、脳、交感神経系、骨格筋のレベルで筋肉の熱発生制御のメカニズムを解明することに成功しています。捕食者臭(PO;フェレット臭)を文脈刺激として、オキシトシン(Oxt)を薬理刺激として注射し、捕食者臭が筋肉の熱発生を誘発し、Oxtが筋肉の温度を抑制するというこの成功のデモンストレーションを提供します。したがって、これらのデータセットは、筋肉温度の急激な変化を検出する上でのこの方法の有効性を示しています。
概要
代謝研究において、骨格筋の熱発生の検査は、体重の恒常性を調べるための有望な新しい手段です。公表された文献は、体の最大の臓器系の1つである骨格筋の熱発生反応が、エネルギー消費やその他の代謝効果を増加させる手段を提供し、それによって肥満などの疾患内のシステムのバランスを効果的に再調整するという考えを支持しています1,2,3。筋肉が熱発生器官と見なすことができる場合、研究はこの器官内の熱発生変化を研究するための実用的な方法論を利用する必要があります。骨格筋の吸熱の影響を理解したいという願望と、震えのない筋肉の熱発生を研究するためのこの方法論の有用性は、代謝研究に固有のものではありません。進化論4、比較生理学5、生態生理学6,7などの分野は、筋肉の熱発生が吸熱に寄与する方法と、このメカニズムが環境にどのように適応するかを理解することに既得権益を示しています。提示されたプロトコルは、これらの質問に対処するために必要な重要な方法を提供します。
提供された方法は、捕食者の脅威を再現するためにコン....
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プロトコル
これらの方法は、ラットモデルとマウスモデルの両方に適用でき、機関の承認を得て実施されました(ケント州立大学、IACUC承認#359および#340 CN 12-04)。プロトコルの実施前に、動物は 実験動物の世話と使用のためのガイドに準拠して飼育されるべきです。
1. トランスポンダリーダーの準備
注意: 使用する前に、トランスポンダリーダーを設定する必要があります。次の手順には、このスタディに必要な設定変更のみが含まれています。プロトコルのこの部分は、DAS-8027-IUSポータブルリーダーに直接関連付けられています。他のリーダーモデルは、プログラミング結果を得るためにマニュアルに記載されている指示に従う必要があります。
- ビープ音をオフに設定します。
- SCANボタンを押してデバイスの電源を入れ、OLEDディスプレイに照明が表示されるのを待ちます。戻る/メニューボタンを押し続けると、メニュー画面が表示されます。
- [次へ/入力]ボタンを使用して、[運用設定]までオプションをスクロール....
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結果
トランスポンダは、SF1-Cre系統(Tg(Nr5a1-cre)7Lowl/J、系統#012462、C57BL/6JおよびFVBバックグラウンド;雌N = 5、雄N = 5)から育てられた10匹の4-6ヶ月齢の野生型(WT)マウスの右腓腹筋に片側的に移植された。回復後、マウスは、文脈刺激(例えば、PO)を含まない家庭用ケージ温度試験手順に慣れさせた。トランスポンダーワンドを使用した温度測定値は、住宅室内および試験場所への移動後に記録されました。マウスは、試験室および場所に順応するために1〜2時間与えられた。順応の完了時に、1時間のベースラインおよび連続した測定値を各マウスについて記録した。この手順は4回完了しました。
全体として、性差は観察されなかった。筋肉温度は、マウスが試験室に移動された後、有意に上昇し、その後、試験コンテキストで60分過ごした後、ベースライン測定によって低下した。試験4の男女併合分析では、「移動前」と「ベースライン」の温度測定値の間に有意差は示されず(両側、対応のある t検定、p > 0.10)、テストコンテキストへの1時間の順応の有効.......
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ディスカッション
この温度試験プロトコルは、骨格筋の熱発生を直接測定する手段を現場に提供します。これは、研究が筋肉の熱発生の根底にあるメカニズムを特定することを掘り下げるときに重要です33。この方法は、文脈的および薬理学的条件下で骨格筋の熱発生を測定するための2つの費用効果の高いプロトコルを提供します。このプロトコルは、これらの手順における慣れと順応の両方の重要性を強調しています。慣れは、薬理学的または文脈的刺激を導入することなく、試験対象を試験手順に繰り返し導入するために使用されます。これは、ホームケージとトレッドミルの両方の温度テストの重要な要素です。これにより、動物が環境に慣れる時間が与えられ、実験コンテキストの重要性が低下します。このステップを省略すると、実験刺激との偏った関連、および制御刺激に対する熱発生応答の上昇につながる可能性があります8。動物は、これらのプロトコルの下で動物をテストするために必要な一般的な動きと操作に対するストレス反応を減らすための手順を学ぶ必要があります。収集されたサンプルデータは、繰り返しの慣れの必要性の証拠を提供します(<.......
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開示事項
著者は、利益相反がないことを宣言します。
謝辞
この作業は、R15 DK097644 および R15 DK108668 によってサポートされています。以前の貢献をしてくれたチャイタニヤ・K・ガビニ博士とミーガン・リッチ博士、施設の動物使用ガイドラインを確実に遵守してくれたスタンリー・ダンネミラー博士に感謝します。この方法とそれに関連する研究を構築するために必要な基礎研究を提供してくれたティム・バートネス博士に特に感謝します。図1A、C、D、および図2Aは、Biorender.com を使用して作成されました。
....アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 1012M-2 マウス用モジュラー密閉型メタボリックトレッドミル、2レーン ショック | コロンバスインスツルメンツ | ||
| 1012R-2 ラット用モジュラー密閉型メタボリックトレッドミル、2レーン ショック | コロンバスインスツルメンツ | ||
| 1-1/4インチラチェットPVC | カッターBrassCraft1mL | ||
| シリンジフィ | ッシャーサイエンティフィック | BD 309659 | |
| ベタジンスワブ | ッシャーサイエンティフィック19-898-945 | ||
| ブースターコイル | BioMedicデータシステム | トランスポンダーアクセサリー | |
| 電動クリッパーAndis | 40ウルトラエッジクリッパーブレード | ||
| フレキシブルミラーシート | アマゾン | 自己接着性非ガラスミラータイル | |
| 鉗子 | フィッシャーサイエンティフィック | 89259-940 | |
| 加熱パッド | |||
| 誘導チャンバー(イソフルラン) | ケントサイエンティフィック | VetFlo-0730 | 3.0 L従来の気化器ケ |
| トプロフェン | メッド獣医国際 | RXKETO-50 | |
| マグネティックストリップ | アマゾン | ||
| マグネット | アマゾン | DIYMAG マグネティックフック 40ポンド | |
| 針 | Med-Vet 国際 | 26400 | |
| ネオマイシン/ポリミキシン/バシトラシンとヒドロコルチゾン眼科用軟膏、 | Med-Vet Intl. | RXNPB-HC | |
| オアシス吸収性縫合 | Med-Vet Intl. | MV-H821-V | |
| プレデター(フェレット) 臭いタオル | Marshall BioResources | ||
| PVCパイプ | |||
| 反射型創傷クリップ リムーバー | CellPoint Scientific | ||
| 反射型創傷クリップ、7 mm (マウス) | CellPoint Scientific | ||
| 反射型創傷クリップ、9 mm (ラット) | CellPoint Scientific | ||
| Srerile Autoclip, 7 mm (マウス) | CellPoint Scientific | Wound Clip Applier (マウス) | |
| Stainless Strainers Interval Seasonings Tea Infuser | Amazon | ||
| Sterile Autoclip, 9 mm (ラット) | CellPoint Scientific | Wound Clip Applier (rat) | |
| Sterile Saline | Med-Vet Intl. | RX0.9NACL-10 | |
| 外科用はさみ | フィッシャーサイエンティフィック | 08-951-5 | |
| 外科用シーツ | |||
| タオル(制御/慣れ) | アマゾン綿 | 100%タオル、白い | |
| トランスポン | ダーBioMedicデータシステムモデル | :IPTT-300 | |
| トランスポンダー | リーダーBioMedicデータシステム | モデル:DAS-8027-IUS/ DAS-7007R | |
| Versaclean | Fisher Scientific | 18-200-700 | 液体洗剤 |
| Webcol Alcohol Preps | Covidien | 22-246-073 | |
| 用ウェッジピース |
参考文献
- Periasamy, M., Herrera, J. L., Reis, F. C. G. Skeletal muscle thermogenesis and its role in whole body energy metabolism. Diabetes Metabolism Journal. 41 (5), 327-336 (2017).
- Rowland, L. A., Bal, N. C., Periasamy, M.
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再版と許可
