16 december 2022
Het beperken van de timing van voedselinname is naar voren gekomen als een veelbelovende interventie om door voeding veroorzaakte metabole ziekten te verzachten. Dit manuscript beschrijft de bouw en het gebruik van een efficiënt systeem dat in eigen huis is gebouwd voor het meten en manipuleren van ritmische voedselinname bij muizen.
Het beperken van de timing van voedselinname is naar voren gekomen als een veelbelovende interventie om door voeding veroorzaakte metabole ziekten te verzachten. Dit protocol beschrijft de constructie en het gebruik van een efficiënt systeem, in eigen huis gebouwd, voor het meten en manipuleren van ritmische voedselinname bij muizen. Het belangrijkste voordeel van het systeem is dat het een goedkoop en efficiënt systeem is dat kan worden gebouwd met behulp van betaalbare materialen, terwijl het tegelijkertijd gebruiksvriendelijk is.
Dit systeem kan worden gebruikt om muizen te voeden met verschillende voedingsregimes, zoals ad libitum, tijdsgebonden of aritmische schema's, en kan een vetrijk dieet bevatten om hun effecten op de fysiologie te bestuderen. Om te beginnen, koop vier stuks 0,25 inch PVC-platen. Knip en lijm de vier stukken PVC om de basis te verkrijgen.
Open vervolgens de timer om de stekker te verwijderen en maak verbinding met een standaard verlengstuk of elektriciteitskabel. Plaats de timer op de PVC-basis om deze uit te lijnen met de gaten die erin zijn geboord en bevestig deze met schroeven van 1,5 inch. Boor vier gaten bovenop de timer en bevestig 0,75 inch schroeven om de voedselcontainer met acht compartimenten vast te houden.
Gebruik een muizenkooi met een breedte van meer dan 4,5 inch en snijd een gat van 4,5 inch aan de onderkant van de kooi met behulp van een gatenzaag. Maak vervolgens een voedseldispenser met behulp van een sieradenorganisator van vier inch met acht compartimenten. Knip de rand van de container af, zodat deze mooi in de buis past.
Gebruik een pvc-buisdop van vier inch en snijd een gat dat overeenkomt met de grootte van een enkel dispensercompartiment om een opening te maken die slechts één van de acht compartimenten tegelijk blootlegt. Zodra alle kooien zijn ingesteld, is de definitieve opstelling klaar. Om het transport te vergemakkelijken, neemt u drie stukken 0,25 inch PVC-buis, boort u een gat van 0,625 inch in het midden van twee stukken en lijmt u ze aan elkaar.
Haal er vervolgens een 0,625 inch PVC-buis doorheen. Op deze assemblage kunnen vervolgens voedselbekers worden gestapeld. Beoordeel de timers voordat u de muizen introduceert door de installatie op stopcontacten aan te sluiten.
Plaats een stuk nestje in één compartiment op een geregistreerd tijdstip en controleer de positie van het nestje zes uur later om ervoor te zorgen dat de timer snel draait. Breng de muis over naar de experimentele kamer en laat ze wennen aan de licht-donkercyclusset, zoals beschreven in het manuscript. Noteer het gewicht van de muis voordat u ze individueel in de feederkooien plaatst en zorg ervoor dat de muis ad libitum toegang heeft tot water, beddengoed en nestjes.
Voeg 1,5 gram voedsel toe aan alle acht compartimenten van de feederbeker en plaats de feederbeker op de timer. Plaats vervolgens het deksel op de feederbeker, zodat slechts één compartiment wordt blootgesteld. Vier compartimenten vertegenwoordigen dagpunten en de andere vier vertegenwoordigen nachtelijke punten.
Verander het voedsel elke dag op hetzelfde tijdstip en tel het aantal pellets dat in elk compartiment overblijft om de hoeveelheid geconsumeerd voedsel te berekenen. Controleer het voedingsprofiel gedurende een week om een basisvoedingsprofiel te krijgen van muizen die ad libitum krijgen en voor het nachtbeperkte dieet. Na drie tot zeven dagen ad libitum dieet, zet de muis op een overgangsdieet door geleidelijk het aantal pellets in de dagcompartimenten te verminderen.
Controleer de voedselinname gedurende twee weken nadat de muis zich heeft aangepast aan het nachtbeperkte regime. Pas tijdens deze periode de hoeveelheid voedsel aan die aan elke muis wordt gegeven om beter aan te sluiten bij de totale voedselconsumptie. Weeg de muis aan het einde van de twee weken om eventuele gewichtsveranderingen als gevolg van het voedingsregime te controleren.
Bereken na een week ad libitum dieet de gemiddelde dagelijkse voedselconsumptie en de hoeveelheid voedsel die in elk compartiment moet worden verstrekt, zoals beschreven in het manuscript. Bereik aritmische voeding door ervoor te zorgen dat muizen gedurende de dag een gelijke hoeveelheid voedsel krijgen in alle acht compartimenten. Zet de muizen vervolgens op een overgangsdieet door de hoeveelheid voedsel die per compartiment wordt gegeven geleidelijk te verminderen, gedurende drie tot vijf dagen, om elk ritme van voedselinname af te schaffen.
Pas tijdens het aritmische dieet het voedsel dagelijks aan om ervoor te zorgen dat muizen slechts een paar pellets achterlaten en de juiste hoeveelheid voedsel krijgen. Breng aanpassingen aan zoals beschreven in het manuscript. Om eventuele gewichtsveranderingen als gevolg van het voedingsregime te controleren, weegt u de muis aan het einde van de twee weken.
Het voedingsprofiel geeft aan dat wilde muizen die normale chow ad libitum krijgen, 's nachts ongeveer 75% van hun voedsel eten. Muizen die een vetrijk dieet ad libitum kregen, aten meer voedsel op de eerste twee dagen van blootstelling, waarschijnlijk vanwege de nieuwheid van een vetrijk dieet. De dagelijkse gemiddelde voedselinname om de drie uur.
Het gemiddelde en het percentage van de voedselinname gedurende de dag en nacht voor muizen gevoed met een normaal chow of vetrijk dieet was vergelijkbaar. Mannelijke muizen vertoonden een aanzienlijke gewichtstoename na een week ad libitum normale chow en vetrijk dieet. Muizen die overgingen op een nachtelijk beperkt dieet aten hun totale dagelijkse calorieën alleen 's nachts, zonder de calorie-inname de eerste drie tot vijf weken aanzienlijk te verminderen.
Muizen die overgingen op een aritmisch dieet consumeerden hun totale dagelijkse calorieën in gelijke hoeveelheden gedurende de dag, waardoor hun dagelijkse voedselinnameritme dramatisch werd gedempt. Muizen vertoonden gewichtstoename na het nachtbeperkte en aritmische voedingsregime. Het belangrijkste om te onthouden bij het gebruik van dit voersysteem is om ervoor te zorgen dat de timers tijdens het experiment naar behoren functioneren.
Met behulp van dit voedingssysteem kunnen onderzoekers de voedselbezorging aanpassen aan hun vereisten, wat hen uiteindelijk kan helpen vragen te beantwoorden over de effecten van gevarieerde maaltijdtijden op gezondheid en ziekte.
Deze studie onderzoekt de impact van de timing van voedselinname als strategie om door dieet geïnduceerde metabole ziekten te beperken, gebruikmakend van een innovatief voedingssysteem voor muizen. Het systeem maakt gecontroleerde voedingsschema's mogelijk, waardoor onderzoekers de effecten van het dieet op de fysiologie met hoge precisie kunnen beoordelen.
Precieze manipulatie van voedingsritmes in preklinische muismodellen maakt een robuust onderzoek van metabole paden en circadiane genregulatie mogelijk, wat direct bijdraagt aan de vroege validatie van targets voor metabole ziekteportfolio's. Het beschreven voedingssysteem ondersteunt gecontroleerde, reproduceerbare dieetinterventies, waardoor het voorspellend vertrouwen in mechanistische studies naar door dieet geïnduceerde fenotypen wordt vergroot. Deze capaciteit is essentieel voor het verminderen van risico's bij metabole targets en het optimaliseren van de translationele continuïteit van ontdekking tot preklinische validatie.
Dit voedingssysteem integreert in het continuüm van ontdekking tot preklinisch onderzoek door hypothese-gestuurde manipulatie van metabole variabelen in vivo mogelijk te maken.