この論文では、自動給餌システムの設計、組み立て、およびプロトコルと、テザー光遺伝学的またはファイバー測光実験のための最小限の変更で標準的なげっ歯類ケージに実装できる代替の蓋とケージの変更について詳しく説明します。給餌システムは、時限給餌および/またはカロリー制限のための費用対効果の高いツールを提供します。
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方法論記事
実験室のげっ歯類を自宅のケージに定期的に給餌するための日曜大工システム
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
断続的な断食と、時限カロリー制限が体重調節と老化の結果に与える影響を取り巻く研究は、社会と研究室の両方でトレンドになっています。実験室で時間制限のある摂食および/またはカロリー制限を研究するために、割り当てられた量の食物がスケジュールされた時間間隔で分散されます。げっ歯類の定期的な給餌のための現在の技術には、ゲート付きの食品入口ポートを備えた特殊なケージ、時間ロックされたデジタルホッパー、または手動の食品配送が含まれます。このような実験のための特殊な機器は高価になる可能性があり、手動給餌では、研究者が深夜/早朝の時点で来店する必要があることが多く、長時間の研究が妨げられます。ここで説明する自動給餌システムは、最小限の変更で標準的なげっ歯類のケージに実装できる、時限給餌および/またはカロリー制限のための費用対効果の高いツールを提供します。このプロトコルは、標準的なマイクロアイソレータケージの蓋(マウス、ハムスター、ラット、またはモルモットのケージの蓋)に装備された既製のオートフィーダーを使用し、動物のホームケージでプログラムされた時間間隔で所望の食物割り当てを投与することができます。当社の設計は、さまざまなフィーダーやケージの寸法のわずかな変化を受け入れるように変更できます。当社は、フィーディングシステムの設計、組み立て、およびプロトコルを提供するとともに、テザー光遺伝学またはファイバーフォトメトリー実験のための代替の蓋とケージの修正を提供します。
概要
断続的断食は、代謝と老化の研究の重要な分野です。摂食と概日リズムの適切な調整は、体重に対する食事の影響を変えることができます1,2,3,4。さらに、長期にわたる断続的断食は、寿命の延長と加齢性疾患の改善と関連しています5,6,7,8。長期の断食プロトコル(>20日)を実施する調査研究には、通常、専用の機器が必要です。スケジュールされた給餌プロトコルのために手動で食品を配達することは可能ですが、これには調査員が長時間にわたって多数の時間外時点に立ち会う必要がある場合があります。たとえば、4時間間隔の3つの給餌時間では、午後8時、午前12時、午前4時に手動で配達する必要があります。コンプライアンスの課題は、数日以上続く可能性があります。
実験室のげっ歯類に対する手動の食物供給に代わるものは、1)食物への自動....
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プロトコル
すべての手順は、マサチューセッツ大学アマースト校の施設の動物管理および使用委員会によって承認されました。
1. 標準的なマイクロアイソレータケージの蓋へのオートフィーダーの組み立て(図1)
- 1.5インチのカッティングホイール付きの回転工具を使用して、20 x 25 mmの正方形を切り取り、マイクロアイソレータケージの蓋に入れます。開口部を蓋の端から2.75 cm、ワイヤーラックの中央に配置します(図1B、左)。
- オートフィーダーをケージの蓋に結合するためのブラケットを3Dプリントします(図1A および 補足ファイル1)。ブラケットをケージの蓋の穴にはめ込みます(ステップ1.1; 図1B、中央)をクリックし、オートフィーダーを固定ブラケットの上部にスライドさせます(図1B [右] 、C)。
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結果
雌マウスに不妊を誘発するためのカロリー制限研究(21日間)(オートフィーダーとケージの設計、 図4A)
慢性的なエネルギー欠乏は、哺乳類の生殖能力を阻害するのに十分であり、この反応はげっ歯類と人間の両方で保存されています11,12。この研究では、カロリー制限を使用して長期的な体重減少を誘発します。成体の雌C57BL/6マウス、生後15-18週齢をシングルハウスで12:12の明暗サイクルで、Zeitgeber Time 12(ZT12)に消灯した。餌を入れたワイヤーラックを1週間の間隔で各動物について毎日体重を量り、ベースラインの食物摂取量である3.80±0.64g/日(平均±SE)を確立しました。次に、体重減少を誘発するために食事を制限しました。食物は3つの部分に配給され、オートフィーダーによってZT 12、16、および20の3つの間隔で分配されました(ケージ構成、図4A
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ディスカッション
前臨床動物モデルでは、カロリー制限は代謝を正確に操作し研究するための強力な実験ツールです。持続的な体重減少は、肥満、糖尿病、老化、生殖能力、更年期障害(生殖老化の一種)に影響を及ぼし、これらはすべて重要な翻訳エンドポイントです。しかし、カロリー制限のパラダイムは、長期間維持するのが難しい場合があります。この原稿では、実験室の設定で長期的なカロリー制限を達成するための費用対効果の高いソリューションを提供します。既製の自動フィーダーを標準的なマイクロアイソレーターの蓋を備えたげっ歯類のケージに結合する手順が提供されています。フィーダーは動物のホームケージに組み立てられ、スケジュールされた時間に餌を届けるようにプログラムされています。スケジュールされたフードデリバリーは、フードアクセスの量とタイミングを制御し、ハンドラーが部屋に入ることはありません。さらに、費用対効果の高いシステムは長期間(数ヶ月)稼働できるため、実験室での長期的なカロリー制限を達成する能力が向上します。
近年の神経科学の進歩により、研究者は、覚醒して行.......
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開示事項
著者には、開示すべき利益相反はありません。
謝辞
ジェイソン・レは、国立衛生研究所が資金提供するバカロレア後の研究教育プログラム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 |
|---|---|---|---|
| #7 ストッパー 3-1/2 インチ湾曲シッパーチューブ付き ボールなし | Labex | 2067 | |
| AN75 マウスケージボトム | Ancare | AN75HT | |
| 水族館用自動フィッシュフィーダー | Petbank-tek.com | Amazon 流通 (#B0BRCWP16K) | |
| げっ歯類マイクロフィルタートップス | Ancare | N10MBTPLF | |
| ゴム栓、ワンホール | ユナイテッドサイエンティフィック | S24009 | |
| 標準げっ歯類チャウ | Prolab IsoPro 3000 |
参考文献
- Arble, D. M., Bass, J., Laposky, A. D., Vitaterna, M. H., Turek, F. W. Circadian timing of food intake contributes to weight gain. Obesity (Silver Spring). 17 (11), 2100-2102 (2009).
- Hatori, M., et al. Time-restricted feeding ....
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再版と許可
