Name: 短いセッション高強度インターバル トレーニングと高齢マウスにおけるトレッドミルの評価 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 19 s
Description: 学ぶ高齢マウスにおける短時間高強度インターバルトレーニングの効果。週3回10分のトレッドミル運動で運動機能を向上させ、加齢に伴う健康寿命延長の可能性を示す。

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我々 はバッファロー動物動物実験施設で大学で動物の世話要員を感謝したいと思います。この研究は、ベテラン事務リハビリテーション研究開発助成金 RX001066 とインディアン トレイル財団によって支えられました。

すべての研究および実験的プロトコルは、バッファローとバージニア西部ニューヨーク動物ケアおよび使用委員会に大学のガイドラインに準拠して承認されました。
1. 実験のセットアップと一般的なアドバイス
注:合計二十四雌マウス c57bl/6 j の背景には、年齢の 23 ヶ月で始まるこのプロトコルで使用されました。マウス条件 SIRT, exon4,突然変異29, しかし、これはこの実験では誘導されなかった。
<ol><li>マウス耳タグ、RFID チップなどの永続的な識別子を受信または尾の入れ墨ことを確認します。 注:評価期間中に迅速に特定の一時的なマーキング (尾をマークするなど、恒久的なマーカー) を使用することをお勧めします。</li>
	<li>きれいに 0.25 0.5 トレッドミル % の漂白剤 (v/v) または 70% (v/v) エタノール終了日または糞便または実験的な試行間の尿を削除します。新たな試みを開始する前に、ソリューションを完全に乾燥します。 注:エタノールは、トレッドミルのベルトの摩耗を高める可能性があります。場合男性マウスのグループ収容ケージの戦いで最小限に抑えるために、トレッドミルがそれぞれの実行の間洗浄することをお勧めします。縦断研究30,31,32、各時点での日の同じ時間でトレッドミルの評価を実行する勧めし、順序が同じまま他の査定を実行している場合。実験を実行している調査官はマウスのグループ指定するブラインドもあります。</li>
</ol>2. トレッドミル装置慣れるマウス
注:マウス順化ベースライン実験前 1 ヶ月を開始します。
<ol><li>
(図 1と表 1) マニュアル モードでトレッドミル ソフトウェア (v3.4.7) を使用して初期研修プログラムを設定します。
	<ol>
<li>トレッドミル ソフトウェアを開きます。ファイルをクリックし、テストを開きます。</li>
		<li>[マニュアル] タブ (図 1)順化[表 1に示されている値を入力します。</li>
		<li>20 としてショックの数 10、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション番号を入力します。 注:この最初の実行のため衝撃強度がレベル 1 で設定されて (0.46 mA)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>(フラット) 0 ° にトレッドミルの傾斜を設定します。</li>
	<li>トレッドミルに配置するとき、尻尾をマウスを保持し、ショック グリッドからマウスを避けるためにベルトに直接マウスを配置します。</li>
	<li>ブラシや舌圧子を使用して、訓練や評価の開始時にショック グリッドから離れてマウスを維持します。予期せぬ衝撃を避けるため、実行を開始するためにマウスを移動します。</li>
	<li>初期研修後、各マウス プログラムを繰り返す、上記のようにレベル 2 に増加して衝撃強度 (0.59 mA) で少なくとも 15 分間のトレーニング。</li>
	<li>
初期研修後 1 ~ 2 日は上り坂トレッドミル順化を管理します。
	<ol>
<li>トレッドミル ソフトウェアを開きます。[ファイル] をクリックし、テストを開きます。</li>
		<li>順化下表 2に示すように [基本] タブに値を入力します。</li>
		<li>衝撃検知、下 20 としてショックの数 10、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション番号を入力します。</li>
		<li>プロファイル モード] タブ (図 2) をクリックし、ステップ 1 の入力開始速度 0 m/分と 5 の期間で 5 m/分のエンド スピード s。<ol>
<li>30 秒のウォーム アップ開始スピード 5 m/分の速度は 5 m/分と終了でステップ 2 を追加します。5 m/分、6 m/分 5 エンド スピードで開始、移行手順を追加 s。</li>
			<li>6 m/分で始まり、6 m/分で始まり、5 m/分で終わります移行ステップ 20 ・追加 6 m/分で終わりますテスト スピード ステップを追加します。</li>
			<li>復旧間隔 5 m/分から始まり、5 m/分 20 で終了を追加 s (図 2)。</li>
		</ol>
</li>
		<li>手順 2.6.4 順化下表 2に示されるように速度のテスト ステップを追加するを繰り返します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>二週間前のベースライン評価は、前述のセクション 3 の連続した日に与えられる 2 つのトレッドミル フラット有酸素能力の評価を提供することによって順化を続行します。</li>
	<li>2 番目の持久的トレーニング後 1 ~ 2 日提供 2 つのトレッドミル上り坂嫌気能力評価トレーニングとの間の 30 分の最小値と同じ日に与えられた、セクション 4 で説明されているようです。</li>
</ol>3. フラット継続的なトレッドミルの評価
<ol><li>手順 2.1、査定基準において表 1に示されている値を使用して、トレッドミル プログラムを作成します。衝撃検知、下 20 としてショックの数 10、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション数を設定します。</li>
	<li>裁判を通してマウスを監視、エンドポイント基準に達する楽器からマウスを取り外します。 注:この手順は、マウスを隣接のデータに影響を与えるショック グリッドに誤って触れてマウスを避けるためです。パラメーターには、ベルト、距離、訪問率に与えるショックの時間合計にはが含まれます。アセスメントの間、少なくとも 1 日で区切られたそれぞれの時点で 2 つの査定を実行することをお勧めします。</li>
</ol>4. 上り坂の間隔のトレッドミルの評価
<ol><li>評価の下の表 2に示されている値を使用して手順 2.6、トレッドミル プログラムを作成します。衝撃検知、下 10 としてショックの数 5、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション数を設定します。</li>
	<li>0.5 にトレッドミル プログラムの間隔] フィールドを設定します。 注:これにより毎秒毎分端各マウスの速度を識別するを助けるのではなくデータ ポイントを収集します。プログラムは、ソフトウェアの制限のため 50 m/分のステージの後自動的に止まります。パラメーターには、時間帯・距離・ エンドポイントの前に正常に完了した最後の段階のテスト速度が含まれます。後者は、手順 5 で説明した HIIT の養生法の基準強度を決定するために使用されます。少なくとも 30 分で区切られた時間ポイントごと 2 つの査定を実行することをお勧めします。</li>
</ol>5. 短いセッション高強度インターバル トレーニング
<ol><li>トレッドミルは上り坂 (25 °) を設定し、プラスチック製のカバーを取り外します。</li>
	<li>各マウスの強度を決定します。最後の正常に完了した段階 (ステップ 4.5) の速度を使用し、強度グループと対応するベース、スプリント、および表 3を使用してダッシュ速度を見つけます。</li>
	<li>
トレッドミル ソフトウェアを開き、ファイルをクリックして新しいプログラムを作成します。
	<ol>
<li>ステップ 1 のプロファイル モード] タブをクリックして、入力開始速度 0 m/分と 5 の期間を表 3に示すように基本速度の下で示されるエンド スピード s。</li>
		<li>ウォーム アップ 180 のベース速度と基本速度でエンド スピードで開始速度でステップ 2 を追加 s。</li>
		<li>入力 3 の間隔を各 1) 移行ステップ 5 の基地からスプリントに行く s、60、3) 以上 5 をベースに「スプリント」からなる移行ステップの高速スプリントで 2 ステップ s と 4) で復旧間隔のステップ <c15 > ベース60 の速度 s。</li>
		<li>スプリント速度 5 以上に基地から行くの移行ステップを追加 s と最後にスプリントからダッシュに行くスピード以上 60 s。 注:プログラムは、保存、変更、および再読み込みすることができます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>(すなわち、月曜日、水曜日、金曜日) セッションの間の残りの少なくとも 1 日と週 3 日練習を実行します。</li>
	<li>基本、スプリント、ダッシュを拡大する運動プログラムを書き換え速度が 1 m/分 2 週間ごと。 注:運動中に電気ショックを指定しません。</li>
	<li>軽く近くやショック グリッドの上にあるマウスをやる気にさせる (推奨) 化粧ブラシや舌圧子を使用して実行するマウスに動機を与えます。マウス 5 内の再試行が応答しない場合、s、10 s、および、再試行してくださいすべて 30 s またはセッションが終了するまでの回復期間。 注:任意の強度でトレッドミルで実行しないでくださいまたは最低強度グループ (表 3) に定義された強度の最初の 3 つの間隔を完了することができない研究から、マウスを削除する検討</li>
	<li>やる気を 2 つの連続の最初の 3 つの間隔を完了することはできません移動マウスは運動強度グループ (表 3) を下げるためのセッションです。</li>
	<li>高強度のグループ (表 3) に 2 つの連続した運動セッションにおける動機づけを必要としないマウスを移動します。</li>
	<li>実行時に、トレッドミル側のケージの場所で座りがちなマウスを取る。また、10 分間非移動トレッドミルのレーンで定住のコントロールを配置できます。</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

短いセッションからの利点は、高強度インターバル トレーニング科学をキャプチャして公共の利益の重要な側面です。ただし、動物実験はほとんど 10 分は、HIIT レジメンを調査またはそれ以下。ここでは、高齢の雌マウスにトレッドミル パフォーマンス強化され、我々 は以前17歳男性マウスの物理的なパフォーマンスを向上させる示されている、10 分の短いセッション HIIT 上り坂トレッドミル運動療法のためのプロトコルについて述べる。プロトコルの強度は 10 分だけの長さをされているプロトコルに加えてデザインがモジュラー間隔数を追加または 1 つ分の長さもプロトコルを作るために削除できるようにです。さらに、運動を滴定し、影響を評価する複数の戦略を提供する、間隔の長さを変更できます。
このプロトコルの別の力は、我々 の知る限り 1 つだけその他研究33高齢者男性マウス17で私たちのレポートは別を使用して個々 のマウスの物理的な機能に運動療法を調整するシス...

定期的な運動は、防止またはサルコペニア ・弱さ1,2,3、4など多くの加齢に伴う病気を遅らせることで効果的です。ただし、150 分のそれらの 65 の満たす推薦の 15% 未満、中程度の強度の週運動強度プラス 5,6のトレーニング。時間の長いセッション不足は共通の障壁を行使する、高強度インターバル トレーニング (HIIT) 伝統的な療法に代わるものとして浮上しています。HIIT はアクティブな回復の簡単な期間が点在し、激しい活動の複数の短いバーストをあり、まだ有益な成果を得られる最短のレジメンを識別するに最近興味があった。このような研究にはも 40 s11、10の単一の分 1.5 分92 3 分84 分7のセッションの合計時間を刻む週間レジメンには 3 日間が含まれます。
同様に、HIIT 動物モデルにおける実質的な関心がずっとあります。研究の大半を使用マウス12,13,14,15,16,17,18,19,20、 21またはラット22,23,24,25 , スイミングを使用いくつかの他をトレッドミルを使用して行った26,27のプロトコル,28. これらの研究の大半は運動13,14,19,21,24の初期強度を設定する最大 VO2を使用します。また、HIIT のしばしば記載されている利益は短い療法ですが、ほとんどすべてのこれら特定研究機能療法その最後の 30 分または12,11,長い13,14 ,15,18,19、21、少し長いものを除いて 10 分養生法20、19 分間で 3 つの異なる別よりも強度16。私たちの知る限り、10 分またはより少ない HIIT 療法を確認またはこのプロトコルのための基礎として機能する私たちの出版された調査17を除いて、個々 の動物に養生法を合わせて報告された動物の研究がないです。
ここでは、高齢マウス モデル、個別に設計された人間の研究7,8,9,10,11で最近使用される短いセッション (≤10 分) 亜種の HIIT のプロトコルについて述べる。メソッドは、ウォーム アップ、3 分と傾斜 (25 °) トレッドミルで 10 分療法と 3 つ 1 分アクティブな回復区間が点在し、高強度で 4 つの 1 分間隔に含まれます。プロトコルのメリットが大きいの臨床的意義となっており、VO2max、代謝のトレッドミルの必要性を回避するため、モジュールに基づいていない強度を設定、個々 の動物に強度を調整するための戦略いう間隔とタイミングの数が簡単に調節可能なデザイン。さらに、このプロトコルでは私たちに指示する 2 つの戦略のトレッドミルの評価、耐久性を調べるため、フラット連続と上り坂の間隔を含む。これらのメソッドを使用して、HIIT は、高齢男性マウス17の機能容量を増加したその短いセッション前の調査結果を拡張し、HIIT 高齢の雌マウスに、トレッドミル パフォーマンスが向上、今を示す.

<table><tbody><tr><td>Exer-3/6 オープントレッドミル 衝撃、検出、自動校正、PC インターフェース/ソフトウェア</td><td>コロンバス機器</td><td>1055-SDRM</td><td>コロンバス機器 3/6 トレッドミルは、最大 6 匹のマウスまたは 3 ラットを同時に使用できます。 このデバイスには、トレッドミル ベルトの速度と衝撃強度を手動で制御できるコントローラー、またはこれらの要素を実行および制御するためのコンピューターとソフトウェアへの接続が付属しています。&nbsp;</td></tr><tr><td>漂白剤</td><td>は</td><td>0.25-0.5%を変化させます 漂白剤溶液(V / V)は、セッション間でトレッドミルベルトを洗浄するために使用されます</td><td></td></tr><tr><td>エタノール</td><td>は</td><td>異なります</td><td>70%エタノール溶液(V / V)は、ランとセッションの間にトレッドミルベルトを洗浄するために代わりに使用できます。</td></tr><tr><td>メイクアップブラシ(大)</td><td>バリエーション</td><td>バリエーション</td><td>メイクアップブラシは、マウスが運動を続ける動機付けとなる柔らかい表面と十分な長さを提供します。</td></tr></tbody></table>

短いセッション高強度インターバル トレーニングと高齢マウスにおけるトレッドミルの評価

Short Session High Intensity Interval Training and Treadmill Assessment in Aged Mice

高強度インターバル トレーニング (HIIT) を防ぐため、遅延、またはもろさを改善する治療法として浮上しています。特に短いセッション HIIT、10 分以下、いくつかの人間研究機能、週に数回、数分、短いルーチンとして、特に関心のレジメンです。しかし、短いセッション HIIT の影響をモデル化した動物の研究の不足があります。ここでは、3 日間の週齢傾斜トレッドミルを用いたマウスを与えられた 10 分の個別に合わせた、進歩的な短いセッション HIIT 療法の方法論について述べる。私たちの方法論には、トレッドミルの評価のためのプロトコルが含まれています。マウスは当初、トレッドミルに順応、基準フラットと上り坂のトレッドミルの評価を与えられました。運動セッションの始まり 3 分ウォーム アップ、高速で 1 分の 3 つの間隔にアクティブな回復のペースで 1 分続くペース。これらの間隔は、次のマウスは高速から始まる最後のセグメントを与えられるペースし、1 分の加速します。HIIT プロトコルは、速度と各マウスの強度は初期の嫌気性評価スコアに基づいて決定されるように個別に合わせて調整されます。さらに、我々 はパフォーマンスによって個々 のマウスに対する強度を増減条件を詳しく説明します。最後に、2 週間ごとに強度がすべてのマウスの増加します。我々 は以前、このプロトコル強化された物理的なパフォーマンスで高齢男性マウスの報告、ここでトレッドミル パフォーマンスをまた向上を歳雌マウス。プロトコルのメリット低管理の時間 (6 マウス、週 3 日あたり約 15 分) よりよいモデルにマウスの個性化のための戦略規定運動では、追加または数の取り外しとの長さは、モジュラー設計運動の利点を滴定する間隔。

20-5 雌マウスの合計で飼育され家の中高齢者します。C57bl/6 j バック グラウンド マウス実施 SIRT1, exon4,突然変異29;ただし、この条件付きノックアウトは誘導されないとすべてのマウスが全長 Sirtuin1 を展示するため (データは示されていない)。生後 24 か月、マウス評価されたトレッドミル持久力と上り坂のスプリント能力前に HIIT 運動の 2 ヶ月の投与後 (n = 14)、または残りケージ定住 (n = 11)。今回、HIIT ですべて 14 マウス グループ ベルト セッド マウスの 11 の 7 と比較して増加したトレッドミル時間データ (図 4 aスチューデントの T 検定の対 HIIT と p &lt; 0.14 セッドの p &lt; 0.0001)。合計 HIIT でマウスはに基づいて 2 つの試験の良いベルトの大きい改善を示した (HIIT: 18.2 ± ...

ショート セッション (≤10 分) 高強度インターバル トレーニング (HIIT) 長く運動療法に代わるものとして浮上しているけれどもより短いバリアントは、ほとんど動物実験でモデル化します。ここでは、3 日、週、上り坂トレッドミル HIIT プロトコル男性は身体能力を強化し、女性高齢マウス 10 分を述べる.

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, ...

私たちの目標は、年齢を重なるにつれて健康のスパンを高めることでした。病気に直面しても。高強度インターバルトレーニング(HIIT)は、パフォーマンス向上を実現するという大きな約束をますます示しています。この手法の主な利点は、週に数回投与される短いセッションでパフォーマンスの大幅な向上が生成されるということです。このフレームワークは、高強度インターバルトレーニングが老化に及ぼす影響を探ります。エージングに伴い、物理的なパフォーマンスの変動が増加します。私たちの方法の重要な側面は、プロトコルの強度を個別に調整できることです。本研究の重要な目標は、ヒト短セッションHIITプロトコルの開発または変更である。それは臨床研究のためのテンプレートを提供しています。この手順のデモンストレーションは、当研究室の研究員であるYonas Redaeです。この手順では、C57-BL6Jのバックグラウンド上の24匹の雌マウスが23ヶ月齢から観察された。マウスが、耳タグ、RFIDチップ、テールタトゥーなどの永続的な識別子を受け取るようにします。1日の終わりに0.25〜0.5%の漂白剤、または70%エタノールでトレッドミルを洗浄します。または実験的なトレイルの間に便や尿を除去する。新しい試験を開始する前に、トレッドミルを完全に乾燥させます。トレッドミルソフトウェアを使用して、初期トレーニングプログラムを手動モードでセットアップします。トレッドミルソフトウェアを開きます。次に、ファイルをクリックし、実験を開き、手動タブに移動します。そこで、順応の下の表1に示された値を入力します。セッション番号を 1 として入力します。アクティブチャネルの数は、マウスの数に応じて1〜6の間です。グリッドへの訪問数は 10 です。そして、ショックの数は20です。トレッドミルの傾きをゼロ度に設定します。トレッドミルに入れるときには、マウスを尻尾に押し付けなさい。そして、ショックグリッド上でマウスを開始しないように、ベルト上に直接マウスを置きます。トレーニングや評価が始まるときにマウスをショックグリッドから遠ざけるために、ブラシまたは舌の抑圧器を使用してください。意図しない衝撃を避けるためにマウスを動かして走り始める。各マウスに初期トレーニングプログラムが与えられたら、前と同じプログラムを繰り返します。衝撃強度は、トレーニングの間にレベル2と少なくとも15分に増加しました。最初のトレーニングプログラムの1〜2日後に上り坂のトレッドミル順応を管理します。トレッドミルソフトウェアを開きます。次に、ファイルをクリックして実験を開きます。基本タブで値を入力します。衝撃検出の下で、セッション番号を 1 として入力します。アクティブチャネルの数は、マウスの数に応じて1〜6の間です。グリッドへの訪問数は 10 です。そして、ショ

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Research

JoVE Journal

Behavior

行動

二つの運動パラダイムは、運動能力や運動に対する心臓の適応上の閉経の影響を調べるために新たに開発された化学的に誘発された更年期マウスモデルで試験した。...

マウスにおける運動耐容能および心臓適応に関する化学的に誘発卵巣障害の影響を研究するための方法

運動は、神経変性疾患に関連する行動障害を軽減する可能性があります。運動媒介効果の根底にあるメカニズムの研究は、疾患モデルで増加していますが、これらの疾患に伴う神経生物学的背景、特に老化は考慮されていない可能性があります。...

加齢関連疾患に運動の影響を評価するために重要な標準と疾病：げっ歯類での強制運動コンプライアンスへの行き方

ショックグリッドを使用せずに実験用マウスの運動持久力を評価する方法が示されています。この方法は、実験パラメータに対するストレスの交絡効果を減らすことができる人道的な改良です。...

ショックグリッドを使用することなく、マウスの運動持久力の評価：強制運動への代替

疲労は、多くの病気や障害において一般的で、治療が不十分で、しばしばよく理解されていない症状です。疲労の新しい前臨床アッセイは、疲労の現在の理解と将来の治療を改善するのに役立つ可能性があります。そのために、現在のプロトコルは、マウスの疲労様挙動を測定する新しい手段を提供します。...

トレッドミル疲労試験：マウスの​​疲労のような挙動のシンプルな、ハイスループットアッセイ

オートファジーの活性化は、多くの疾患の予防に有益です。 生体内でオートファジーを誘導する生理的なアプローチの一つは、物理的な運動です。ここでは、有酸素運動によってオートファジーを活性化し、マウスにおけるオートファジーのレベルを測定する方法を示しています。...

マウスで有酸素運動によってオートファジーのアクティブ化

低酸素状態で高強度のトレーニングは、誘発血管適応可能性のある一部の患者に有益であるし、選手を改善する繰り返しスプリント能力が証明されているプロトコルです。ここでは、我々 は、プロトコルし、ex vivo...

激低酸素運動とマウスの血管機能評価

この手順では、マウスにおける平行移動可能なプログレッシブロードランニングホイール抵抗トレーニングモデルについて説明します。このレジスタンストレーニングモデルの主な利点は、それが完全に自発的であるため、動物のストレスと研究者の負担を軽減することです。...

マウスの漸進的レジスタンストレーニングのためのシンプルで安価なランニングホイールモデル

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マウスとラットの骨格筋熱発生の測定

この論文では、食事誘発性肥満のSprague-Dawleyラットモデルにおける高強度インターバルトレーニング(HIIT)プロトコルの形態測定応答とトレーニングパフォーマンスの結果を紹介します。このプロトコルの目的は、運動強度を最大化し、痩せたラットと肥満のラットにおけるHIITに対する生理学的反応を決定することでした。...

ラットの運動努力を最大化し、生理学的変化を誘発するための慢性高強度インターバルトレーニングと食事誘発性肥満モデル

このプロトコルは、さまざまな研究状況で実装できる効果的な自発的なホイールランニングモデルを記述しています。他の自発的なランニングモデルとは異なり、この方法は、個々のマウスのランニングメトリクスを追跡しながら、アイソレーションハウジングを回避します。...

社会的孤立を最小限に抑える自発的なホイールランニングプロトコルを使用したマウスの個々のランニングメトリクスの追跡

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