Dit manuscript beschrijft een protocol om de basale stofwisseling en de oxidatieve capaciteit van thermogene adipocyten bij zwaarlijvige muizen te meten.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Het bepalen van het basale energieverbruik en de capaciteit van thermogene adipocyten om energie te besteden aan zwaarlijvige muizen
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Energieverbruiksmetingen zijn nodig om te begrijpen hoe veranderingen in het metabolisme kunnen leiden tot obesitas. Basaal energieverbruik kan bij muizen worden bepaald door het zuurstofverbruik van het hele lichaam, CO2-productie en fysieke activiteit te meten met behulp van metabole kooien. Thermogene bruine/beige adipocyten (BA) dragen aanzienlijk bij aan het energieverbruik van knaagdieren, vooral bij lage omgevingstemperaturen. Hier worden metingen van basaal energieverbruik en totale BA-capaciteit om energie te besteden bij zwaarlijvige muizen beschreven in twee gedetailleerde protocollen: de eerste legt uit hoe de test moet worden opgezet om het basale energieverbruik te meten met behulp van analyse van covariantie (ANCOVA), een noodzakelijke analyse gezien het feit dat het energieverbruik samen varieert met de lichaamsmassa. Het tweede protocol beschrijft hoe de BA-energieverbruikscapaciteit in vivo bij muizen kan worden gemeten. Deze procedure omvat anesthesie, nodig om de uitgaven veroorzaakt door fysieke activiteit te beperken, gevolgd door de injectie van bèta3-adrenerge agonist, CL-316,243, die het energieverbruik in BA activeert. Deze twee protocollen en hun beperkingen worden voldoende gedetailleerd beschreven om een succesvol eerste experiment mogelijk te maken.
Inleiding
Metabolisme kan worden gedefinieerd als de integratie van de biochemische reacties die verantwoordelijk zijn voor de opname, opslag, transformatie en afbraak van voedingsstoffen die cellen gebruiken om te groeien en hun functies uit te voeren. Metabole reacties zetten de energie in voedingsstoffen om in een vorm die door cellen kan worden gebruikt om nieuwe moleculen te synthetiseren en werk uit te voeren. Deze biochemische reacties zijn inherent inefficiënt in het omzetten van deze energie in een bruikbare vorm om het leven in stand te houden1. Een dergelijke inefficiëntie resulteert in energiedissipatie in de vorm van warmte, waarbij deze war....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle experimenten werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA). Muizen kregen hun dieet en water ad libitum toegediend in de metabole kooi, gehuisvest in een temperatuurgecontroleerde omgeving (~ 21-22 of 30 ° C) met een licht / donkercyclus van 12 uur. 8 weken oude vrouwelijke muizen die gedurende 8 weken een vetrijk dieet of chow-dieet kregen, werden gebruikt voor deze studie.
1. Meting van de basale stofwisseling (BMR)
- Meet het totale lichaamsgewicht van de muis met behulp van een weegschaal met een nauwkeurigheid in het b....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Figuur 4 toont VO2, VCO2, warmteproductie/energieverbruik (EE), respiratoire uitwisselingsratio (RER) en X, Y, Z fysieke activiteitswaarden verkregen met behulp van de metabole kooien van het CLAMS-systeem. De VO2 en VCO2 van het CLAMS-systeem is het gasvolume (ml) per minuut en kan al worden gedeeld door het lichaamsgewicht of de vetvrije massawaarden door deze gewichtswaarden in de CLAMS-software in te voeren voordat de metingen worden gestart. L.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Indirecte calorimetrie wordt al jaren gebruikt om het energieverbruik van het hele lichaam te beoordelen4. Dit protocol dat hierin wordt beschreven, biedt een eenvoudige methode voor het meten van de basale stofwisseling en het bepalen van de BA-thermogene capaciteit in vivo met behulp van metabole kooien.
De hier beschreven indirecte calorimetriemethode bevestigt dat het delen van energieverbruikswaarden door lichaamsgewichtswaarden misleidend kan zijn. Zo kan.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren geen belangenverstrengeling bij dit protocolstuk. M.L. is mede-oprichter en consultant voor Enspire Bio LLC.
Dankbetuigingen
ML wordt gefinancierd door het Department of Medicine van UCLA, pilotsubsidies van P30 DK 41301 (UCLA: DDRC NIH) en P30 DK063491 (UCSD-UCLA DERC).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| CLAMS-Oxymax System | Columbus Instruments | CLAMS-center feeder-ENC | Inclusief milieubehuizing en zirkoniumzuurstofsensor |
| Desktop PC met Oxymax Software | HP/Columbus | N/A | PC moet apart worden aangeschaft |
| Drierite kan (calciumsulfaat met cobaltchloride-indicator) | Fisher Scientific | 23-116681 | Nodig om het gas dat de zuurstofsensor binnenkomt te drogen, vocht kan de sensor beschadigen |
| NMR voor lichaamssamenstelling | Echo-MRI | Echo-MRI 100 | Meet spiermassa en vetmassa bij levende muizen. Het is noodzakelijk voor ANCOVA-analyses. |
| CL-316-243 | Sigma | C5976 | Geïnjecteerd in de muizen onderhuids om thermogenese te activeren |
| Hoog vetdieet | Research Diets | D12266B | Geboden aan de muizen voor en tijdens metingen |
| Pentobarbital/Nembutal | Apotheek bij DLAM | N/A | Anesthesie voor de muizen |
| Primaire standaardgas (tank en regelaar) | Praxair | NI CD5000O6P-K/PRS 2012-2331-590 | 20,50% zuurstof, 0,50% CO2 gebalanceerd met stikstof gebruikt voor kalibratie |
Referenties
- Rolfe, D. F., Brown, G. C. Cellular energy utilization and molecular origin of standard metabolic rate in mammals. Physiological Reviews. 77 (3), 731-758 (1997).
- Heymsfield, S. B., et al. Human energy expenditure: advances in organ-tissue p....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
