Manipulacja rytmicznym przyjmowaniem pokarmu u myszy za pomocą niestandardowego systemu żywienia

Ograniczenie czasu przyjmowania pokarmu okazało się obiecującą interwencją mającą na celu złagodzenie chorób metabolicznych wywołanych dietą. Protokół ten szczegółowo opisuje konstrukcję i wykorzystanie wydajnego systemu, zbudowanego we własnym zakresie, do pomiaru i manipulowania rytmicznym pobieraniem pokarmu przez myszy. Główną zaletą systemu jest to, że jest to tani i wydajny system, który można zbudować przy użyciu niedrogich materiałów, a jednocześnie jest przyjazny dla użytkownika.

System ten może być używany do karmienia myszy według różnych schematów żywienia, takich jak ad libitum, harmonogramy ograniczone czasowo lub arytmiczne, a także może obejmować dietę wysokotłuszczową w celu zbadania ich wpływu na fizjologię. Aby rozpocząć, zaopatrz się w cztery kawałki arkuszy PVC o grubości 0,25 cala. Wytnij i przyklej cztery kawałki PVC, aby uzyskać podstawę.

Następnie otwórz timer, aby wyjąć wtyczkę i nawiąż połączenie za pomocą standardowego przedłużacza lub przewodu elektrycznego. Umieść timer na podstawie z PVC, aby wyrównać go z wywierconymi w nim otworami i przymocuj za pomocą 1.5 cala. Wywierć cztery otwory na górze timera i przykręć 0.75 cala, aby przytrzymać ośmiokomorowy pojemnik na żywność.

Użyj klatki dla myszy o szerokości większej niż 4.5 cala i wytnij 4.5-calowy otwór na dnie klatki za pomocą otwornicy. Następnie zrób dozownik żywności za pomocą czterocalowego, ośmiokomorowego organizera na biżuterię. Przytnij krawędź pojemnika tak, aby ładnie pasowała do rury.

Użyj czterocalowej zaślepki rury PVC i wytnij otwór odpowiadający rozmiarowi pojedynczej komory dozownika, aby utworzyć otwór, który odsłania tylko jedną z ośmiu komór na raz. Po ustawieniu wszystkich klatek ostateczna konfiguracja jest gotowa. Aby ułatwić transport, weź trzy kawałki rury PVC o średnicy 0,25 cala, wywierć otwór o średnicy 0,625 cala pośrodku dwóch kawałków i sklej je ze sobą.

Następnie przeprowadź przez nie rurę PVC o średnicy 0,625 cala. Kubki na żywność można następnie układać w stosy na tym zestawie. Oceń timery przed wprowadzeniem myszy, podłączając zestaw do gniazdek elektrycznych.

Umieść kawałek gniazda w jednej komorze w zarejestrowanym czasie i monitoruj pozycję gniazda sześć godzin później, aby upewnić się, że zegar obraca się szybko. Przenieś mysz do pokoju eksperymentalnego i zaaklimatyzuj je do zestawu cykli światło-ciemność, jak opisano w manuskrypcie. Zapisz wagę myszy przed umieszczeniem jej indywidualnie w klatkach karmnika i upewnij się, że mysz ma ad libitum dostęp do wody, ściółki i gniazd.

Dodaj 1.5 grama jedzenia do wszystkich ośmiu przegródek kubka do karmienia i umieść kubek do karmienia na timerze. Następnie załóż pokrywkę na kubek karmnika tak, aby odsłonięta była tylko jedna komora. Cztery przedziały reprezentują punkty dzienne, a pozostałe cztery reprezentują punkty nocne.

Zmieniaj karmę codziennie o tej samej porze i policz liczbę granulek pozostałych w każdej komorze, aby obliczyć ilość spożytego pokarmu. Monitoruj profil żywieniowy przez tydzień, aby uzyskać wyjściowy profil żywieniowy myszy karmionych ad libitum i dla diety ograniczonej nocą. Po trzech do siedmiu dniach diety ad libitum umieść mysz na diecie przejściowej, stopniowo zmniejszając liczbę granulek w przedziałach dziennych.

Monitoruj spożycie pokarmu przez dwa tygodnie po tym, jak mysz przystosuje się do schematu ograniczonego nocą. W tym okresie dostosuj ilość jedzenia podawanego każdej myszy, aby lepiej odpowiadała jej całkowitemu spożyciu pokarmu. Zważ mysz pod koniec dwóch tygodni, aby monitorować wszelkie zmiany masy ciała spowodowane schematem karmienia.

Po tygodniu diety ad libitum oblicz średnie dzienne spożycie pokarmu i ilość pokarmu, która ma być dostarczana w każdym przedziale, zgodnie z opisem w manuskrypcie. Osiągnij arytmiczne karmienie, upewniając się, że myszy otrzymują równą ilość pokarmu we wszystkich ośmiu przedziałach w ciągu dnia. Następnie umieść myszy na diecie przejściowej, stopniowo zmniejszając ilość pokarmu podawanego na przedział, przez trzy do pięciu dni, aby znieść jakikolwiek rytm przyjmowania pokarmu.

Podczas diety arytmicznej codziennie dostosowuj pokarm, aby upewnić się, że myszy zostawiają tylko kilka granulek i otrzymują odpowiednią ilość pokarmu. Dokonaj poprawek zgodnie z opisem w manuskrypcie. Aby monitorować wszelkie zmiany masy ciała spowodowane schematem karmienia, zważ mysz pod koniec dwóch tygodni.

Profil żywieniowy wskazuje, że myszy typu dzikiego karmione normalną karmą ad libitum zjadają około 75% swojego pożywienia w nocy. Myszy karmione dietą wysokotłuszczową ad libitum jadły więcej pokarmu w ciągu pierwszych dwóch dni ekspozycji, prawdopodobnie z powodu nowości diety wysokotłuszczowej. Średnie dzienne spożycie pokarmu co trzy godziny.

Średnia i procent spożycia pokarmu w ciągu dnia i nocy dla myszy karmionych normalną karmą lub dietą wysokotłuszczową były porównywalne. Samce myszy wykazały znaczny przyrost masy ciała po tygodniu normalnej diety ad libitum i diety wysokotłuszczowej. Myszy, które przeszły na dietę ograniczoną nocą, spożywały całkowitą dzienną ilość kalorii tylko w nocy, bez znacznego zmniejszania spożycia kalorii przez pierwsze trzy do pięciu tygodni.

Myszy, które przeszły na dietę arytmiczną, spożywały całkowitą dzienną ilość kalorii w równych ilościach w ciągu dnia, dramatycznie tłumiąc ich dzienny rytm przyjmowania pokarmu. Myszy wykazywały przyrost masy ciała po nocnym i arytmicznym reżimie karmienia. Najważniejszą rzeczą, o której należy pamiętać podczas korzystania z tego systemu karmienia, jest upewnienie się, że timery działają prawidłowo przez cały czas trwania eksperymentu.

Korzystając z tego systemu żywienia, naukowcy mogą dostosować dostarczanie żywności do swoich wymagań, co może ostatecznie pomóc im odpowiedzieć na pytania dotyczące wpływu różnych pór posiłków na zdrowie i chorobę.