비만 마우스에 있는 에너지를 소모하기 위하여 기저 에너지 지출 및 열발생 성 지방세포의 용량을 결정합니다

요약

이 원고는 비만 마우스에 있는 열발생 성 분포세포의 기저 대사 속도 및 산화 용량을 측정하는 프로토콜을 기술합니다.

초록

에너지 지출 측정은 신진 대사의 변화가 비만으로 이어질 수있는 방법을 이해하는 데 필요합니다. 기저 에너지 지출은 대사 케이지를 사용하여 전신 산소 소비, _CO2 생산 및 신체 활동을 측정하여 마우스에서 결정될 수 있다. 열발생성 갈색/베이지색 지방세포(BA)는 설치류 에너지 지출, 특히 낮은 주변 온도에서 크게 기여합니다. 여기서, 비만 마우스에서 에너지를 소비하기 위한 기저 에너지 지출 및 총 BA 용량의 측정은 두 가지 상세한 프로토콜에 설명되어 있습니다: 공변성(ANCOVA)의 분석을 사용하여 기저 에너지 지출을 측정하는 분석을 설정하는 방법을 최초로 설명하는 것, 에너지 지출이 체질량과 공동 다르다는 점을 감안할 때 필요한 분석. 두 번째 프로토콜은 마우스 에서 생체 내에서 BA 에너지 지출 용량을 측정하는 방법을 설명합니다. 이 절차는 신체 활동에 의한 지출을 제한하는 데 필요한 마취를 포함하고, BA에서 에너지 지출을 활성화하는 beta3-adrenergic 작용제, CL-316,243의 주입에 선행됩니다. 이 두 프로토콜과 그 제한은 성공적인 첫 번째 실험을 허용하기에 충분한 세부 사항으로 설명됩니다.

서론

신진 대사는 세포가 성장하고 그들의 기능을 능력을 능력을 발휘하기 위하여 이용하는 영양 섭취, 저장, 변환 및 고장에 책임 있는 생화학 반응의 통합으로 정의될 수 있습니다. 대사 반응은 새로운 분자를 합성하고 작동을 실행하는 세포에 의해 사용될 수있는 형태로 영양소에 포함 된 에너지를 변환합니다. 이러한 생화학 반응은 생명을 유지하기 위해 사용 가능한 형태로이 에너지를 변환본질적으로 비효율^{적입니다1}. 이러한 비효율성은 열 의 형태로 에너지 소멸을 초래하며,이 열 생산은 유기체¹의 표준 대사 속도 (SMR)를 정량화하는 데 사용됩니다. 표준 조건은 고전적으로 열 중성에서 또는 어떤 스트레스없이, 음식을 섭취하거나 소화하지, 깨어 있지만 휴식 성인으로 정의되었다¹. 마우스의 기초 대사 속도(BMR) 또는 기저 에너지 지출은 SMR로 불리지만 온화한 열 스트레스(주변 온도 21-22°C)^에서 음식을 섭취하고 소화하는 개인에게 있다. 간접 열량측정, 즉 산소 소비 측정에서 열 생산을 계산하는 열 생산을 직접 측정하는 문제와 어려움은 BMR을 결정하는 가장 인기있는 접근 방식이 됩니다. 미토콘드리아에 의한 영양소의 산화가 유기체에서....

프로토콜

모든 실험은 캘리포니아 대학, 로스 앤젤레스 (UCLA)의 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. 마우스는 12h 빛/어두운 주기와 함께 온도 조절 환경(~21-22 또는 30°C)에 보관된 대사 케이지에서 식이 요법과 물 광고 리비툼 을 투여하였다. 8 주 된 여성 마우스 에 대 한 고지방 다이어트 또는 차우 다이어트를 먹이 8 주 이 연구에 대 한 사용 되었다.

1. 기저 대사 속도의 측정 (BMR)

1. 0.1 g의 범위에서 정확도로 중량 척도를 사용하여 마우스의 총 체중을 측정합니다.
   참고: 이것은 신진 대사 케이지에 있는 마우스를 수용하기 전에 그리고 신진 대사 케이지에 적응 기간의 2-3 일 후에 행해져야 합니다.
2. 적절한 신체 조성 분석 시스템을 사용하여 비 마취 마우스에서 지방 및 순수 질량을 포함한 신체 구성을 측정 합니다(재료표 참조).
   참고: 이러한 측정은 에너지 지출을 결정하는 데 필요하며 총 체중 측정(단계 1.1)과 병행하여 실행됩니다.
3. 신진 대사 케이지를 설정하고 적응 기간을 시작합니다.
   참고: 대사 케이지 시스템에는 사용자가 12케이지의 하우징 온도와 빛을 제어할....

결과

도 4는 CLAMS 시스템의 대사 케이지를 사용하여 얻은 _VO2, VCO2, 열 생산/에너지 지출(EE), 호흡기 교환 비율(RER), X, Y, Z 신체 활동 값을 나타낸다. CLAMS 시스템에서 제공하는 _VO2 및 _VCO2는 분당 가스(mL)의 부피이며 측정을 시작하기 전에 CLAMS 소프트웨어에서 이러한 중량 값을 입력하여 이미 체중 또는 상체 질량 값으로 나눌 수 있다. 그러나, ANCOVA 분석이 필요하고 옥시맥스 소프트웨어가 이러한 계산을 수행할 수 없기 때문에 마우스 그룹 간의 체중 차이가 관찰되는 경우 체중 값을 입력해서는 안 됩니다. 에너지 지출(열)은 Lusk 방정식을 사용하여 kcal/h로 계산됩니다. 마우스는 야행성이며 밤/암흑 기간 동안 더 많은 에너지를 소비하므로 에너지 지출 계산은 광 주기에 따라 분리되어야 합니다. 예상대로, 암흑상 도중 마우스는

토론

간접 열량은 전신 에너지 지출을 평가하기 위해 수년 동안 사용되어 왔습니다⁴. 본 명세서에 기재된 이 프로토콜은 대사 케이지를 사용하여 생체내에서 기저 대사 속도를 측정하고 BA 열발생 용량을 결정하는 간단한 방법을 제공한다.

여기에 설명된 간접 열량법은 에너지 지출 값을 체중 값으로 나누는 것이 오해의 소지가 있음을 확인합니다. 예를 들어, 비만이 있는 모든 마우스 모델에서 에너지 지출이 체계적으로 낮다는 결론을 내릴 수 있다. 그러나, 비만의 몇몇 마우스 모형에서 총 에너지 지출은 비만으로 이끌어 내는 음식 섭취량에 있는 증가의 경우에 와 같이 더 높을 수 있습니다. 따라서, 지방 질량으로 에너지 지출을 나누는 것은 항상 에너지 지출에 있는 1 차적인 결점 없이 뚱뚱한 마우스에 있는 비만에 책임 있는 프로세스의 오해를 일으키는 원인이 될 것입니다. 또한, 린 질량의 변화가 발생할 때 린 질량으로 나누는 것도 부적절하며.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
CLAMS-Oxymax 시스템	콜럼버스 기기	CLAMS-center feeder-ENC	환경 인클로저 및 지르코니아 산소 센서 포함
Oxymax 소프트웨어가 있는 데스크탑 PC	HP/Columbus	N/A	PC는 별도로 구매해야 합니다
Drierite jug (Calcium Sulfate with Cobalt Chloride Indicator)Fisher	Scientific	23-116681	산소 센서로 들어가는 가스를 건조시키는 데 필요하고 습도는 센서 NMR을 손상시킬 수 있습니다.
성분	Echo-MRI	Echo-MRI 100	살아있는 쥐의 제지방량과 체지방량을 측정합니다. ANCOVA 해석에 필요합니다.
CL-316-243	시그마	C5976	열 발생을 활성화하기 위해 마우스에 피하 주입
고지방 다이어트	연구 다이어트	D12266B	측정 전 및 측정 중에 마우스에 제공
DLAM의	Pentobarbital / Nembutal	N / A	마우스 마취
1 차 표준 등급 가스 (탱크 및 레귤레이터)	Praxair	NI CD5000O6P-K/PRS 2012-2331-590	20.50% 산소, 0.50% CO2 교정에 사용되는 질소와 균형

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