Muizen en ratten worden chirurgisch geïmplanteerd met externe temperatuurtransponders en vervolgens gewend aan de testomgeving en procedure. Veranderingen in spiertemperatuur worden gemeten als reactie op farmacologische of contextuele stimuli in de thuiskooi of tijdens voorgeschreven fysieke activiteit (d.w.z. loopband lopen met een constante snelheid).
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Het meten van de thermogenese van de skeletspieren bij muizen en ratten
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Skeletspierthermogenese biedt een potentiële weg voor een beter begrip van metabole homeostase en de mechanismen die ten grondslag liggen aan het energieverbruik. Verrassend weinig bewijs is beschikbaar om de neurale, myocellulaire en moleculaire mechanismen van thermogenese direct te koppelen aan meetbare veranderingen in spiertemperatuur. Dit artikel beschrijft een methode waarbij temperatuurtransponders worden gebruikt om directe metingen van de temperatuur van de spieren van muizen en ratten op te halen.
Externe transponders worden chirurgisch geïmplanteerd in de spieren van muizen en ratten en de dieren krijgen de tijd om te herstellen. Muizen en ratten moeten dan herhaaldelijk gewend raken aan de testomgeving en procedure. Veranderingen in spiertemperatuur worden gemeten als reactie op farmacologische of contextuele stimuli in de thuiskooi. Spiertemperatuur kan ook worden gemeten tijdens voorgeschreven fysieke activiteit (d.w.z. loopband lopen met een constante snelheid) om veranderingen in activiteit te berekenen als bijdragers aan de veranderingen in spiertemperatuur veroorzaakt door deze stimuli.
Deze methode is met succes gebruikt om mechanismen op te helderen die ten grondslag liggen aan spierthermogene controle op het niveau van de hersenen, het sympathische zenuwstelsel en de skeletspieren. Er worden demonstraties gegeven van dit succes met behulp van roofdiergeur (PO; frettengeur) als een contextuele stimulus en injecties van oxytocine (Oxt) als een farmacologische stimulus, waarbij roofdiergeur spierthermogenese induceert en Oxt de spiertemperatuur onderdrukt. Deze datasets tonen dus de effectiviteit van deze methode bij het detecteren van snelle veranderingen in spiertemperatuur.
Inleiding
Binnen metabolisch onderzoek is het onderzoek van de thermogenese van de skeletspieren een veelbelovende nieuwe weg voor het onderzoeken van homeostase van het lichaamsgewicht. De gepubliceerde literatuur ondersteunt het idee dat de thermogene reacties van een van de grootste orgaansystemen van het lichaam - de skeletspieren - een manier bieden om het energieverbruik en andere metabole effecten te verhogen, waardoor effectief herbalanceringssystemen binnen ziekten zoals obesitasworden hersteld 1,2,3. Als de spier als een thermogeen orgaan kan worden beschouwd, moeten studies ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Deze methoden kunnen worden toegepast op zowel ratten- als muismodellen en werden uitgevoerd met institutionele goedkeuring (Kent State University, IACUC Approval # 359 en # 340 CN 12-04). Voorafgaand aan de implementatie van het protocol moeten dieren worden gehuisvest in overeenstemming met de Gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren.
1. De transponderlezer voorbereiden
OPMERKING: Voor gebruik moet de transponderlezer worden ingesteld; de volgende stappen bevatten alleen de instellingswijzigingen die nodig zijn voor dit onderzoek. Dit deel van het protocol is direct gekoppe....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Transponders werden eenzijdig geïmplanteerd in de rechter gastrocnemius van tien 4-6 maanden oude, wild-type (WT) muizen gefokt uit de SF1-Cre stam (Tg(Nr5a1-cre)7Lowl/J, Strain #012462, C57BL/6J en FVB achtergronden; vrouwelijke N = 5; mannelijke N = 5). Na herstel werden de muizen gewend aan een thuiskooitemperatuurtestprocedure die geen contextuele stimulus (bijv. PO) bevatte. Temperatuurmetingen met behulp van een transponderstaf werden geregistreerd in hun behuizing en na overdracht naar de testlocatie. Muizen krege.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Dit temperatuurtestprotocol biedt het veld een mogelijkheid om de thermogenese van de skeletspieren direct te meten. Dit is van cruciaal belang omdat onderzoek zich verdiept in het identificeren van de mechanismen die ten grondslag liggen aan spierthermogenese33. De methode biedt twee kosteneffectieve protocollen voor het meten van de thermogenese van de skeletspieren onder contextuele en farmacologische omstandigheden. Dit protocol benadrukt het belang van zowel gewenning als acclimatisatie binne.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren dat ze geen belangenconflicten hebben.
Dankbetuigingen
Dit werk wordt ondersteund door R15 DK097644 en R15 DK108668. We bedanken Dr. Chaitanya K Gavini en Dr. Megan Rich voor eerdere bijdragen en Dr. Stanley Dannemiller voor het waarborgen van onze naleving van de richtlijnen voor het gebruik van institutionele dieren. Een speciale dank aan Dr. Tim Bartness voor het leveren van het fundamentele onderzoek dat nodig is om deze methode en de bijbehorende studies te bouwen. De figuren 1A, C, D en figuur 2A zijn gemaakt met behulp van Biorender.com.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 1012M-2 Modular Enclosed Metabolic Treadmill for Mice, 2 Lanes w/ Shock | Columbus Instruments | ||
| 1012R-2 Modular Enclosed Metabolic Treadmill for Rats, 2 Lanes w/ Shock | Columbus Instruments | ||
| 1-1/4 in. Ratcheting PVC Cutter | BrassCraft | ||
| 1 mL Syringes | Fisher Scientific | BD 309659 | |
| Betadine Swabs | Fisher Scientific | 19-898-945 | |
| Booster Coil | BioMedic Data Systems | Transponder Accessoire | |
| Electric Clippers | Andis | 40 Ultraedge Clipper Blade | |
| Flexible Mirror Sheets | Amazon | Zelfklevende niet-glazen spiegeltegels | |
| Forceps | Fisher Scientific | 89259-940 | |
| Heating Pad | |||
| Induction Chamber (isoflurane) | Kent Scientific | VetFlo-0730 | 3.0 L Laaggeprijsde kamers voor traditionele verdamper |
| Ketoprophen | Med-Vet Intl. | RXKETO-50 | |
| Magnetic Strips | Amazon | ||
| Magnets | Amazon | DIYMAG magnetische haken 40lbs | |
| Needles | Med-Vet Intl. | 26400 | |
| Neomycin/Polymixin/Bacitracin met Hydrocortison oogzalf, 3.5 g | Med-Vet Intl. | RXNPB-HC | |
| Oasis absorbeerbare hechting | Med-Vet Intl. | MV-H821-V | |
| Predator (Fret) geurhanddoeken | Marshall BioResources | ||
| PVC-buis | |||
| Reflex Wound Clip Remover | CellPoint Scientific | ||
| Reflex Wound Clip, 7 mm (muis) | CellPoint Scientific | ||
| Reflex Wound Clip, 9 mm (rat) | CellPoint Scientific | ||
| Srerile Autoclip, 7 mm (muis) | CellPoint Scientific | Wondclip-applicateur (muis) | |
| Roestvrij staalfilter Interval Seasonings Thee-infuus | Amazon | ||
| Steriel Autoclip, 9 mm (rat) | CellPoint Scientific | Wondclip-applicateur (rat) | |
| Steriele zoutoplossing | Med-Vet Intl. | RX0.9NACL-10 | |
| Chirurgische schaar | Fisher Scientific | 08-951-5 | |
| Chirurgische lakens | |||
| Handdoeken (Controle/Habituatie) | Amazon | 100% katoenen handdoeken, wit | |
| Transponders | BioMedic Data Systems | Model: IPTT-300 | |
| Transponderlezer | BioMedic Data Systems | Model: DAS-8027-IUS/ DAS-7007R | |
| Versaclean | Fisher Scientific | 18-200-700 | vloeibaar wasmiddel |
| Webcol Alcohol Preps | Covidien | 22-246-073 | |
| Wedge stukken voor PVC-buis |
Referenties
- 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.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
