마우스와 쥐는 원격 온도 트랜스폰더를 외과적으로 이식한 다음 테스트 환경과 절차에 익숙해집니다. 근육 온도의 변화는 홈 케이지의 약리학 적 또는 문맥 적 자극에 반응하여 또는 규정 된 신체 활동 (즉, 일정한 속도로 러닝 머신 걷기) 중에 측정됩니다.
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이 논문에서
요약
초록
골격근 열 발생은 대사 항상성과 에너지 소비의 기본 메커니즘을 더 잘 이해할 수있는 잠재적 인 방법을 제공합니다. 놀랍게도 열 발생의 신경, 근세포 및 분자 메커니즘을 근육 온도의 측정 가능한 변화와 직접 연결하는 증거는 거의 없습니다. 이 논문은 온도 트랜스폰더를 사용하여 마우스 및 쥐 골격근 온도의 직접 측정을 검색하는 방법을 설명합니다.
원격 트랜스폰더는 생쥐와 쥐의 근육 내에 외과적으로 이식되며 동물에게 회복할 시간이 주어집니다. 마우스와 랫트는 시험 환경 및 절차에 반복적으로 익숙해 져야합니다. 근육 온도의 변화는 홈 케이지의 약리학 적 또는 문맥 적 자극에 반응하여 측정됩니다. 근육 온도는 또한 규정 된 신체 활동 (즉, 일정한 속도로 러닝 머신 걷기) 중에 측정되어 이러한 자극에 의해 유도 된 근육 온도의 변화에 기여하는 활동의 변화를 고려할 수 있습니다.
이 방법은 뇌, 교감 신경계 및 골격근 수준에서 근육 열 발생 제어의 기본 메커니즘을 설명하는 데 성공적으로 사용되었습니다. 포식자 냄새 (PO; 흰 족제비 냄새)를 문맥 적 자극으로 사용하고 옥시토신 (Oxt)을 약리학 적 자극으로 사용하여 포식자 냄새가 근육 열 발생을 유도하고 Oxt가 근육 온도를 억제하는 이러한 성공의 시연이 제공됩니다. 따라서 이러한 데이터 세트는 근육 온도의 급격한 변화를 감지하는 이 방법의 효능을 표시합니다.
서론
대사 연구 내에서 골격근 열 발생 검사는 체중 항상성을 조사하는 유망한 새로운 방법입니다. 출판 된 문헌은 신체의 가장 큰 장기 시스템 중 하나 인 골격근의 열 발생 반응이 에너지 소비 및 기타 대사 효과를 증가시키는 길을 제공하여 비만과 같은 질병 내에서 시스템을 효과적으로 재조정한다는 아이디어를지지합니다 1,2,3. 근육이 열 발생 기관으로 간주 될 수 있다면, 연구는이 기관 내의 열 발생 변화를 연구하기위한 실용적인 방법론을 활용해야합니다. 골격근의 흡열 효과와 떨리지 않는 근육 열 발생을 연구하기 위한 이 방법론의 유용성을 이해하려는 욕구는 대사 연구에만 국한되지 않습니다. 진화4, 비교생리학5, 생태생리학6,7을 포함한 학문은 근육 열발생이 흡열에 기여할 수 있는 방식과 이 메커니즘이 환경에 적응하는 방법을 이해하는 데 기득권을 보여주었습니다. 제시된 프로토콜은 이러한 질문을 해결하는 데 필요한 중요한 방법을 제공합니다.
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프로토콜
이러한 방법은 래트 및 마우스 모델 모두에 적용될 수 있으며 기관 승인 (켄트 주립 대학, IACUC 승인 # 359 및 # 340 CN 12-04)으로 수행되었습니다. 의정서를 시행하기 전에 동물은 실험실 동물의 관리 및 사용 가이드에 따라 사육되어야합니다.
1. 트랜스 폰더 리더 준비
알림: 사용하기 전에 트랜스폰더 리더를 설정해야 합니다. 다음 단계에는 이 연구에 필요한 설정 변경만 포함됩니다. 프로토콜의 이 부분은 DAS-8027-IUS 휴대용 리더와 직접 연결됩니다. 다른 리더 모델은 프로그래밍 결과를 얻기 위해 설명서에서 제공하는 지침을 따라야 합니다.
- 오디오 비프음을 OFF로 설정합니다.
- SCAN 버튼을 눌러 장치를 켜고 OLED 디스플레이에 조명이 나타날 때까지 기다립니다. BACK/MENU 버튼을 길게 눌러 메뉴 화면으로 이동합니다.
- NEXT/ENTER 버튼을 사용하여 작동 설정
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결과
트랜스폰더를 SF1-Cre 균주(Tg(Nr5a1-cre)7Lowl/J, 균주 #012462, C57BL/6J 및 FVB 배경; 암컷 N=5; 수컷 N=5; 수컷 N=5)로부터 사육된 10마리의 4-6개월 된 야생형(WT) 마우스의 우측 비복근에 일방적으로 이식하였다. 회복 후, 마우스는 문맥적 자극(예를 들어, PO)을 포함하지 않는 홈 케이지 온도 테스트 절차에 익숙해졌다. 트랜스폰더 완드를 사용한 온도 측정은 하우징 룸 내에서 그리고 테스트 장소로 옮긴 후 기록되었습니다. 마우스는 시험실과 위치에 적응하기 위해 1-2 시간을 받았다. 순응의 완료시에, 기준선 및 1시간 동안의 연속 측정을 각각의 마우스에 대해 기록하였다. 이 절차는 네 번 완료되었습니다.
전반적으로 성별 차이는 관찰되지 않았습니다. 근육 온도는 마우스를 시험실로 옮긴 후 크게 증가한 다음 테스트 컨텍스트에서 60 분을 보낸 후 기준선 측정에 의해 감소했습니다. 시험 4의 결합 성별 분석은 "이동 전"과 "기준.......
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토론
이 온도 테스트 프로토콜은 골격근 열 발생을 직접 측정 할 수있는 방법을 현장에 제공합니다. 이것은 연구가 근육 열 발생33의 기본 메커니즘을 식별하는 데 중요합니다. 이 방법은 상황적 및 약리학적 조건 하에서 골격근 열생성을 측정하기 위한 두 가지 비용 효율적인 프로토콜을 제공합니다. 이 프로토콜은 이러한 절차 내에서 습관화와 순응의 중요성을 강조합니다. 습관화는 약리학 적 또는 문맥 적 자극을 도입하지 않고 시험 절차에 시험 대상을 반복적으로 도입하는 데 사용됩니다. 가정용 케이지와 트레드밀 온도 테스트의 중요한 구성 요소입니다. 이것은 동물이 실험적 맥락의 중요성을 줄이면서 환경에 익숙해 질 시간을줍니다. 이 단계를 생략하면 실험 자극과의 편향된 연관성뿐만 아니라 제어 자극에 대한 열 발생 반응이 높아질 수 있습니다8. 동물은 이러한 프로토콜에 따라 동물을 시험하는데 필요한 일반적인 움직임 및 조작에 대한 스트레스 반응을 감소시키는 절차를.......
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공개 사항
저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.
감사의 글
이 작업은 R15 DK097644 및 R15 DK108668에서 지원됩니다. 이전 기여에 대해 Chaitanya K Gavini 박사와 Megan Rich 박사, 기관 동물 사용 지침을 준수하도록 보장해 주신 Stanley Dannemiller 박사에게 감사드립니다. 이 방법과 관련 연구를 구축하는 데 필요한 기초 연구를 제공한 Tim Bartness 박사에게 특별한 감사를 드립니다. 도 1A, C, D 및 도 2A는 Biorender.com 를 사용하여 작성하였다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 1012M-2 생쥐용 모듈식 밀폐형 대사 트레드밀, 쇼크 | 콜럼버스 악기 | ||
| 1012R-2 쥐용 모듈식 밀폐형 대사 트레드밀, 쇼크 | 콜럼버스 악기 | ||
| 1-1/4인치. 래칫 PVC 커터 | BrassCraft | ||
| 1mL 주사기 | Fisher Scientific | BD 309659 | |
| Betadine 면봉 | Fisher Scientific | 19-898-945 | |
| 부스터 코일 | BioMedic 데이터 시스템 | 트랜스폰더 액세서리 | |
| 전기 클리퍼 | Andis | 40 Ultraedge 클리퍼 블레이드 | |
| 플렉시블 미러 시트 | 아마존 | 자체 접착 비 유리 거울 타일 | |
| 집게 | Fisher Scientific | 89259-940 | |
| 가열 패드 | |||
| 유도 챔버 (이소 플루란) | Kent Scientific | VetFlo-0730 | 3.0 L 기존 기화기 용 저가 챔버 |
| 케토 프로펜 | Med-Vet Intl. | RXKETO-50 | |
| 마그네틱 스트립 | 아마존 | ||
| 자석 아마존 | DIYMAG 마그네틱 후크 40lbs | ||
| 바늘 | Med-Vet Intl. | 26400 | |
| 네오마이신/폴리믹신/바시트라신과 하이드로코르티손 안과 연고, 3.5g | Med-Vet Intl. | RXNPB-HC | |
| 오아시스 흡수성 봉합사 | Med-Vet Intl. | MV-H821-V | |
| 프레데터(페럿) 냄새 타월 | Marshall BioResources | ||
| PVC 파이프 | |||
| 반사 상처 클립 제거제 | CellPoint Scientific | ||
| 반사 상처 클립, 7mm(마우스) | CellPoint Scientific | ||
| 반사 상처 클립, 9mm(쥐) | CellPoint Scientific | ||
| Srerile Autoclip, 7 mm (마우스) | CellPoint Scientific | Wound Clip Applier (마우스) | |
| 스테인리스 스트레이너 간격 조미료 차 주입기 | Amazon | ||
| Sterile Autoclip, 9 mm (쥐) | CellPoint Scientific | Wound Clip Applier (쥐) | |
| 멸균 식염수 | Med-Vet Intl. | RX0.9NACL-10 | |
| 외과용 가위 | 피셔 사이언티픽 | 08-951-5 | |
| 수술 시트 | |||
| 타월 (제어/습관화) | 아마존 | 100% 면 타월, 흰색 | |
| 트랜스폰더 | 바이오메딕 데이터 시스템 | 모델: IPTT-300 | |
| 트랜스폰더 리더 | 바이오메딕 데이터 시스템 | 모델: DAS-8027-IUS/ DAS-7007R | |
| Versaclean | Fisher Scientific | 18-200-700 | 액체 세제 |
| Webcol 알코올 준비 | Covidien | 22-246-073 | |
| 용 쐐기 조각 |
참고문헌
- 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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재인쇄 및 허가
