Summary
ショート セッション (≤10 分) 高強度インターバル トレーニング (HIIT) 長く運動療法に代わるものとして浮上しているけれどもより短いバリアントは、ほとんど動物実験でモデル化します。ここでは、3 日、週、上り坂トレッドミル HIIT プロトコル男性は身体能力を強化し、女性高齢マウス 10 分を述べる.
Abstract
高強度インターバル トレーニング (HIIT) を防ぐため、遅延、またはもろさを改善する治療法として浮上しています。特に短いセッション HIIT、10 分以下、いくつかの人間研究機能、週に数回、数分、短いルーチンとして、特に関心のレジメンです。しかし、短いセッション HIIT の影響をモデル化した動物の研究の不足があります。ここでは、3 日間の週齢傾斜トレッドミルを用いたマウスを与えられた 10 分の個別に合わせた、進歩的な短いセッション HIIT 療法の方法論について述べる。私たちの方法論には、トレッドミルの評価のためのプロトコルが含まれています。マウスは当初、トレッドミルに順応、基準フラットと上り坂のトレッドミルの評価を与えられました。運動セッションの始まり 3 分ウォーム アップ、高速で 1 分の 3 つの間隔にアクティブな回復のペースで 1 分続くペース。これらの間隔は、次のマウスは高速から始まる最後のセグメントを与えられるペースし、1 分の加速します。HIIT プロトコルは、速度と各マウスの強度は初期の嫌気性評価スコアに基づいて決定されるように個別に合わせて調整されます。さらに、我々 はパフォーマンスによって個々 のマウスに対する強度を増減条件を詳しく説明します。最後に、2 週間ごとに強度がすべてのマウスの増加します。我々 は以前、このプロトコル強化された物理的なパフォーマンスで高齢男性マウスの報告、ここでトレッドミル パフォーマンスをまた向上を歳雌マウス。プロトコルのメリット低管理の時間 (6 マウス、週 3 日あたり約 15 分) よりよいモデルにマウスの個性化のための戦略規定運動では、追加または数の取り外しとの長さは、モジュラー設計運動の利点を滴定する間隔。
Introduction
定期的な運動は、防止またはサルコペニア ・弱さ1,2,3、4など多くの加齢に伴う病気を遅らせることで効果的です。ただし、150 分のそれらの 65 の満たす推薦の 15% 未満、中程度の強度の週運動強度プラス
5,6のトレーニング。時間の長いセッション不足は共通の障壁を行使する、高強度インターバル トレーニング (HIIT) 伝統的な療法に代わるものとして浮上しています。HIIT はアクティブな回復の簡単な期間が点在し、激しい活動の複数の短いバーストをあり、まだ有益な成果を得られる最短のレジメンを識別するに最近興味があった。このような研究にはも 40 s11、10の単一の分 1.5 分92 3 分84 分7のセッションの合計時間を刻む週間レジメンには 3 日間が含まれます。
同様に、HIIT 動物モデルにおける実質的な関心がずっとあります。研究の大半を使用マウス12,13,14,15,16,17,18,19,20、 21またはラット22,23,24,25 , スイミングを使用いくつかの他をトレッドミルを使用して行った26,27のプロトコル,28. これらの研究の大半は運動13,14,19,21,24の初期強度を設定する最大 VO2を使用します。また、HIIT のしばしば記載されている利益は短い療法ですが、ほとんどすべてのこれら特定研究機能療法その最後の 30 分または12,11,長い13,14 ,15,18,19、21、少し長いものを除いて 10 分養生法20、19 分間で 3 つの異なる別よりも強度16。私たちの知る限り、10 分またはより少ない HIIT 療法を確認またはこのプロトコルのための基礎として機能する私たちの出版された調査17を除いて、個々 の動物に養生法を合わせて報告された動物の研究がないです。
ここでは、高齢マウス モデル、個別に設計された人間の研究7,8,9,10,11で最近使用される短いセッション (≤10 分) 亜種の HIIT のプロトコルについて述べる。メソッドは、ウォーム アップ、3 分と傾斜 (25 °) トレッドミルで 10 分療法と 3 つ 1 分アクティブな回復区間が点在し、高強度で 4 つの 1 分間隔に含まれます。プロトコルのメリットが大きいの臨床的意義となっており、VO2max、代謝のトレッドミルの必要性を回避するため、モジュールに基づいていない強度を設定、個々 の動物に強度を調整するための戦略いう間隔とタイミングの数が簡単に調節可能なデザイン。さらに、このプロトコルでは私たちに指示する 2 つの戦略のトレッドミルの評価、耐久性を調べるため、フラット連続と上り坂の間隔を含む。これらのメソッドを使用して、HIIT は、高齢男性マウス17の機能容量を増加したその短いセッション前の調査結果を拡張し、HIIT 高齢の雌マウスに、トレッドミル パフォーマンスが向上、今を示す.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
すべての研究および実験的プロトコルは、バッファローとバージニア西部ニューヨーク動物ケアおよび使用委員会に大学のガイドラインに準拠して承認されました。
1. 実験のセットアップと一般的なアドバイス
注:合計二十四雌マウス c57bl/6 j の背景には、年齢の 23 ヶ月で始まるこのプロトコルで使用されました。マウス条件 SIRT, exon4,突然変異29, しかし、これはこの実験では誘導されなかった。
- マウス耳タグ、RFID チップなどの永続的な識別子を受信または尾の入れ墨ことを確認します。
注:評価期間中に迅速に特定の一時的なマーキング (尾をマークするなど、恒久的なマーカー) を使用することをお勧めします。 - きれいに 0.25 0.5 トレッドミル % の漂白剤 (v/v) または 70% (v/v) エタノール終了日または糞便または実験的な試行間の尿を削除します。新たな試みを開始する前に、ソリューションを完全に乾燥します。
注:エタノールは、トレッドミルのベルトの摩耗を高める可能性があります。場合男性マウスのグループ収容ケージの戦いで最小限に抑えるために、トレッドミルがそれぞれの実行の間洗浄することをお勧めします。縦断研究30,31,32、各時点での日の同じ時間でトレッドミルの評価を実行する勧めし、順序が同じまま他の査定を実行している場合。実験を実行している調査官はマウスのグループ指定するブラインドもあります。
2. トレッドミル装置慣れるマウス
注:マウス順化ベースライン実験前 1 ヶ月を開始します。
-
(図 1と表 1) マニュアル モードでトレッドミル ソフトウェア (v3.4.7) を使用して初期研修プログラムを設定します。
- トレッドミル ソフトウェアを開きます。ファイルをクリックし、テストを開きます。
- [マニュアル] タブ (図 1)順化[表 1に示されている値を入力します。
- 20 としてショックの数 10、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション番号を入力します。
注:この最初の実行のため衝撃強度がレベル 1 で設定されて (0.46 mA)。
- (フラット) 0 ° にトレッドミルの傾斜を設定します。
- トレッドミルに配置するとき、尻尾をマウスを保持し、ショック グリッドからマウスを避けるためにベルトに直接マウスを配置します。
- ブラシや舌圧子を使用して、訓練や評価の開始時にショック グリッドから離れてマウスを維持します。予期せぬ衝撃を避けるため、実行を開始するためにマウスを移動します。
- 初期研修後、各マウス プログラムを繰り返す、上記のようにレベル 2 に増加して衝撃強度 (0.59 mA) で少なくとも 15 分間のトレーニング。
-
初期研修後 1 ~ 2 日は上り坂トレッドミル順化を管理します。
- トレッドミル ソフトウェアを開きます。[ファイル] をクリックし、テストを開きます。
- 順化下表 2に示すように [基本] タブに値を入力します。
- 衝撃検知、下 20 としてショックの数 10、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション番号を入力します。
- プロファイル モード] タブ (図 2) をクリックし、ステップ 1 の入力開始速度 0 m/分と 5 の期間で 5 m/分のエンド スピード s。
- 30 秒のウォーム アップ開始スピード 5 m/分の速度は 5 m/分と終了でステップ 2 を追加します。5 m/分、6 m/分 5 エンド スピードで開始、移行手順を追加 s。
- 6 m/分で始まり、6 m/分で始まり、5 m/分で終わります移行ステップ 20 ・追加 6 m/分で終わりますテスト スピード ステップを追加します。
- 復旧間隔 5 m/分から始まり、5 m/分 20 で終了を追加 s (図 2)。
- 手順 2.6.4 順化下表 2に示されるように速度のテスト ステップを追加するを繰り返します。
- 二週間前のベースライン評価は、前述のセクション 3 の連続した日に与えられる 2 つのトレッドミル フラット有酸素能力の評価を提供することによって順化を続行します。
- 2 番目の持久的トレーニング後 1 ~ 2 日提供 2 つのトレッドミル上り坂嫌気能力評価トレーニングとの間の 30 分の最小値と同じ日に与えられた、セクション 4 で説明されているようです。
3. フラット継続的なトレッドミルの評価
- 手順 2.1、査定基準において表 1に示されている値を使用して、トレッドミル プログラムを作成します。衝撃検知、下 20 としてショックの数 10、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション数を設定します。
- 裁判を通してマウスを監視、エンドポイント基準に達する楽器からマウスを取り外します。
注:この手順は、マウスを隣接のデータに影響を与えるショック グリッドに誤って触れてマウスを避けるためです。パラメーターには、ベルト、距離、訪問率に与えるショックの時間合計にはが含まれます。アセスメントの間、少なくとも 1 日で区切られたそれぞれの時点で 2 つの査定を実行することをお勧めします。
4. 上り坂の間隔のトレッドミルの評価
- 評価の下の表 2に示されている値を使用して手順 2.6、トレッドミル プログラムを作成します。衝撃検知、下 10 としてショックの数 5、グリッドへの訪問の数、マウスの数に応じて 6 に 1 としてアクティブなチャネル数 1 としてセッション数を設定します。
- 0.5 にトレッドミル プログラムの間隔] フィールドを設定します。
注:これにより毎秒毎分端各マウスの速度を識別するを助けるのではなくデータ ポイントを収集します。プログラムは、ソフトウェアの制限のため 50 m/分のステージの後自動的に止まります。パラメーターには、時間帯・距離・ エンドポイントの前に正常に完了した最後の段階のテスト速度が含まれます。後者は、手順 5 で説明した HIIT の養生法の基準強度を決定するために使用されます。少なくとも 30 分で区切られた時間ポイントごと 2 つの査定を実行することをお勧めします。
5. 短いセッション高強度インターバル トレーニング
- トレッドミルは上り坂 (25 °) を設定し、プラスチック製のカバーを取り外します。
- 各マウスの強度を決定します。最後の正常に完了した段階 (ステップ 4.5) の速度を使用し、強度グループと対応するベース、スプリント、および表 3を使用してダッシュ速度を見つけます。
-
トレッドミル ソフトウェアを開き、ファイルをクリックして新しいプログラムを作成します。
- ステップ 1 のプロファイル モード] タブをクリックして、入力開始速度 0 m/分と 5 の期間を表 3に示すように基本速度の下で示されるエンド スピード s。
- ウォーム アップ 180 のベース速度と基本速度でエンド スピードで開始速度でステップ 2 を追加 s。
- 入力 3 の間隔を各 1) 移行ステップ 5 の基地からスプリントに行く s、60、3) 以上 5 をベースに「スプリント」からなる移行ステップの高速スプリントで 2 ステップ s と 4) で復旧間隔のステップ
ベース60 の速度 s。 - スプリント速度 5 以上に基地から行くの移行ステップを追加 s と最後にスプリントからダッシュに行くスピード以上 60 s。
注:プログラムは、保存、変更、および再読み込みすることができます。
- (すなわち、月曜日、水曜日、金曜日) セッションの間の残りの少なくとも 1 日と週 3 日練習を実行します。
- 基本、スプリント、ダッシュを拡大する運動プログラムを書き換え速度が 1 m/分 2 週間ごと。
注:運動中に電気ショックを指定しません。 - 軽く近くやショック グリッドの上にあるマウスをやる気にさせる (推奨) 化粧ブラシや舌圧子を使用して実行するマウスに動機を与えます。マウス 5 内の再試行が応答しない場合、s、10 s、および、再試行してくださいすべて 30 s またはセッションが終了するまでの回復期間。
注:任意の強度でトレッドミルで実行しないでくださいまたは最低強度グループ (表 3) に定義された強度の最初の 3 つの間隔を完了することができない研究から、マウスを削除する検討 - やる気を 2 つの連続の最初の 3 つの間隔を完了することはできません移動マウスは運動強度グループ (表 3) を下げるためのセッションです。
- 高強度のグループ (表 3) に 2 つの連続した運動セッションにおける動機づけを必要としないマウスを移動します。
- 実行時に、トレッドミル側のケージの場所で座りがちなマウスを取る。また、10 分間非移動トレッドミルのレーンで定住のコントロールを配置できます。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
20-5 雌マウスの合計で飼育され家の中高齢者します。C57bl/6 j バック グラウンド マウス実施 SIRT1, exon4,突然変異29;ただし、この条件付きノックアウトは誘導されないとすべてのマウスが全長 Sirtuin1 を展示するため (データは示されていない)。生後 24 か月、マウス評価されたトレッドミル持久力と上り坂のスプリント能力前に HIIT 運動の 2 ヶ月の投与後 (n = 14)、または残りケージ定住 (n = 11)。今回、HIIT ですべて 14 マウス グループ ベルト セッド マウスの 11 の 7 と比較して増加したトレッドミル時間データ (図 4 aスチューデントの T 検定の対 HIIT と p < 0.14 セッドの p < 0.0001)。合計 HIIT でマウスはに基づいて 2 つの試験の良いベルトの大きい改善を示した (HIIT: 18.2 ± 10.5 分 31.8 ± 13.7 分、デルタ 13.6 ± 7.5 分セッド対: 19.9 ± 10.0 分 25.3 ± 7.3 分、デルタ 5.3 ± 11.4 分、独立スチューデントの T 検定 p < 0.0391)。
さらに、検出したより大きい増加上り坂トレッドミル容量 12 14 HIIT マウスの最大速度を増加は、我々 は観察しながら 11 セッド マウスの 8 に減少 (図 4 bスチューデント T 検定 p < 0.0022 HIIT と p < 0.85 セッドの)。HIIT マウスはまたに基づいて 2 つの試験の良いセッド マウスと比較して最大速度の大きい改善を示した (HIIT: 14.6 ± 4.3 m/分 17.6 ± 5.5 m/分、デルタ 3.0 ± 3.0 m/分セッド対: 16.9 ± 16.5 ± 3.8 m/分 5.0 m/分、デルタ 0.5 ± 5.0 m/分、独立スチューデントの T 検定 p = 0.0441)。耐衝撃性はマウスの 2 つのグループ間で類似 (グリッドに衝撃訪問比率基準 - SED: HIIT 対 1.2 ± 0.1: 1.4 ± 0.4, p = 0.24; エンドポイント - SED: HIIT 対 1.2 ± 0.4: 1.3 ± 0.4, p = 0.46)。
図 1: トレッドミル耐久性評価のためのトレッドミル ソフトウェア マニュアル モード パラメーター 。トレッドミル ソフトウェアのマニュアル モードには、加速度の連続的なベルトを含むプロトコルの調整が可能します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 2: トレッドミル ソフトウェア プロファイル モード プログラムのパラメーターの上りスプリント評価します。トレッドミル ソフトウェア プロファイル モード、マニュアル モード] タブ (図 1) のオプションと組み合わせて使用カスタム速度間隔のプロトコルを作成することができます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 3: 高強度インターバル トレーニング療法概略します。基本、スプリント、ダッシュ速度は表 3に示されています。速度増加 1 m/分 2 週間ごと。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 4。HIIT の高齢マウスにおけるトレッドミル パフォーマンスへの影響。20-4 ヶ雌マウスは、HIIT を与えられた (n= 14) 坐ってまたは (SED、 n= 11) 2 ヶ月間。トレッドミル持久力 (A) は、フラット トレッドミル上の連続した日に与えられる 2 つの試験のベストとして運動介入の前後を評価しました。上り坂のスプリント能力 (B) は、投与 30 分以上傾斜 (25 °) トレッドミル上の残りの 2 つの試験の最高と評価されました。行は、個々 のマウスを示しています。ベースラインであり、E は、エンドポイント、B * * * p 値 < 0.001 を示すと * * * p < 0.0001 対学生の T テストのベースラインおよびエンドポイントのグループ変更内で比較することにより決定されることを示します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
表 1: トレッドミル耐久順化と評価のためのパラメーターをプログラムします。
| プログラムのパラメーター | 順化 | 評価 |
| 間隔 | 1 | 0.5 |
| 期間 | 5 | 90 |
| プロファイル モードを有効にします。 | 未チェック | 未チェック |
| アクセル ・ ステップ | 1.0 m/分 | 1 m/分 |
| アクセル ・ Int | 60 秒 | 120 秒 |
| 最大速度 | 10 m/分 | 35 m/分 |
| S_speed | 5 m/分 | 5 m/分 |
| 衝撃繰返しレート | 1 hz | 1 hz |
| 衝撃強度 | 1、2 | 3 |
表 2: プログラム上りスプリント順化と評価のためのパラメーターです。
| プログラムのパラメーター | 順化 | 評価 |
| 間隔 | 0.5 | 0.5 |
| 期間 | 10 | 90 |
| プロファイル モードを有効にします。 | チェック | チェック |
| アクセル ・ ステップ | N/A | N/A |
| アクセル ・ Int | N/A | N/A |
| 最大速度 | 15 m/分 | 35 m/分 |
| S_speed | 5 m/分 | 5 m/分 |
| 衝撃繰返しレート | 1 hz | 1 hz |
| 衝撃強度 | 2 | 3 |
| プロファイル モード (図 1 および 2 プログラムのパラメーターを設定するを参照してください) | ||
| テスト間隔 | 8, 10, 10, 10 m/分 | 6、8、10、11、12.51、52 m/分 |
表 3: HIIT の強度指定はマウスを行使します。
| 強度グループ | 上り坂のスプリントの基準スコア | 初期の運動速度 | ||
| ベース | スプリント | ダッシュ | ||
| 0 | < 8 m/分 | 5 m/分 | 7 m/分 | 10 m/分 |
| 1 | 8-16 m/分 | 5 m/分 | 10 m/分 | 15 m/分 |
| 2 | 17 25 m/分 | 8 m/分 | 13 m/分 | 18 m/分 |
| 3 | > 25 m/分 | 11 m/分 | 16 m/分 | 21 m/分 |
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
短いセッションからの利点は、高強度インターバル トレーニング科学をキャプチャして公共の利益の重要な側面です。ただし、動物実験はほとんど 10 分は、HIIT レジメンを調査またはそれ以下。ここでは、高齢の雌マウスにトレッドミル パフォーマンス強化され、我々 は以前17歳男性マウスの物理的なパフォーマンスを向上させる示されている、10 分の短いセッション HIIT 上り坂トレッドミル運動療法のためのプロトコルについて述べる。プロトコルの強度は 10 分だけの長さをされているプロトコルに加えてデザインがモジュラー間隔数を追加または 1 つ分の長さもプロトコルを作るために削除できるようにです。さらに、運動を滴定し、影響を評価する複数の戦略を提供する、間隔の長さを変更できます。
このプロトコルの別の力は、我々 の知る限り 1 つだけその他研究33高齢者男性マウス17で私たちのレポートは別を使用して個々 のマウスの物理的な機能に運動療法を調整するシステムが含まれてです。実験的なデザインに可変性を導入運動介入を個別に仕立て、この方法の重要な利点はそれがより良い人間の臨床設定で運動処方の管理をモデル化します。さらに、動物を訓練していないが簡単または難しすぎる強度である可能性があります実験の重要な要因動物の人口が (すなわち熟成) 運動能力の多様性を展示します。この方法の利点の 1 つは、運動強度は動物、Picoli ら34を行い, 更に概念の性能に合わせた VO2max を判断するための代謝のトレッドミルの使用は不要です。
このプロトコルは、それぞれゆっくり加速フラット トレッドミルおよび傾斜トレッドミル増分間隔テストの形でトレッドミルのパフォーマンスは、2 つの評価を含まれます。連続的なトレッドミル トレッドミル16,34,35, ゼウスの記事36を含むを使用してマウスのパフォーマンスを決定するために公開されている複数のプロトコルがあります。これらの研究と文学、全体で複数のパラメーターが異なる場合を含む: (通常 0 ° または耐久試験に 5 °) の傾斜衝撃強度 (0.25 1.12 に至る mA)、および枯渇を定義するルール。5 連続ショックが複数の研究で疲労を定義する一般的に使われたことがわかりました。この戦略は、我々 は我々 の研究とこのプロトコルで使用しているルールよりも大きい枯渇を引き起こす可能性があります、このシステムは常にすべてのマウスがある実験条件によって真実でないかもしれない同様の痛覚閾値も前提とします。10 訪問や 20 合計ショックの枯渇の定義は異なる痛みのしきい値がある場合を評価するためのフレームワークを提供します。最終的には、利点と戦略とエンドポイントを定義するための意思決定の両方の短所を研究の目標と最高揃える必要があります。さらに、マウスのいくつかのトレッドミルの評価プロトコルは刺激37としてショックを使用せずに設計されています。このアプローチの37への利点はありますが、考慮すべきいくつかの欠点には主観的な疲労の定量および複数のマウスを同時に評価するための潜在的な難しさの使用が含まれます。
さらに、トレッドミル パフォーマンス35,38,39を記述するのにパラメーターとして、仕事と電源を使用している他の人。ベルトと加速の速度もまちまち、文献で表されます。速度を上げるほとんどのプロトコル機能、好気性のコンポーネントのより多くの焦点を提供する低速プロトコルとマウスの好気性と嫌気性容量のブレンドは、結果が得られます。そのため嫌気コンポーネント17に大きな焦点を提供するために私たちの上り坂のトレッドミル間隔テストを考案しました。ために、我々 のプロトコルはアクティブな回復テストより高い速度と持久力の私達フラット継続的なトレッドミルの評価を基準にして従って大きい嫌気性利用を達成するためにマウスを可能にする間、短いテスト間隔を備えています。私達のプロトコル使用しました 20 のアクティブな回復期間間隔、人体組織40筋肉組織の再酸素化の半分の時間の間 s。ただしこのメソッドの制限は嫌気性代謝の特定の影響がまだ解明されてあると解糖系代謝、クレアチンリン酸の使用率、乳酸の動態など嫌気性パラメーターの検討を含むこのメソッドを強化するでしょう。さらに、ステージでの積極的休息期間、傾斜と別の速度の単位を変更する影響を調べる新しい研究はこのメソッドも強化するでしょう。
2 つのトレッドミルの評価を含む、このプロトコルで記述されている方法論より古い動物のために特に、設計されて、ようマウス プロトコルへの馴化の大きい時間が含まれます。適切な環境順化は、エンドポイントが枯渇のため、ないマウスで学習が不足していることを確認する実験的なデザインに重要なステップです。不適切な馴化が感じ取る縦断的研究 - まだ、重要なことは、気付かないことがあります横断的研究。とはいえ、若いコホート可能短い順化プロトコル可能性があります、我々 の経験で古いマウスは、大きい順化を必要とし、運動訓練のため公開されたプロトコル ラット開始順化 1 ヶ月前に高齢者の与えられた 10 の合計日数トレッドミル順化41。しかし、我々 は過剰な順応を提供する可能性があります影響の動作とマウス35 3 〜 10 日合計35, 私たちの順化プロトコルがこれらに伴い、彼の推薦に影響をカストロらと同意します。.の推奨事項さらより古い動物も運動性能、評価時点ごとの 2 つの試験が含まれるこの理由より大きい多様性を示します。若い動物はパフォーマンスの均質性を表示し、したがって一つの試験で十分かもしれません。さらに、高齢動物の多様性は、解釈が困難な介入の直接の横断的比較をすることができるし、より多くの成功は、高齢の雌マウスの解析で行われていたのベースラインからの変化を比較することによって成し遂げられるかもしれません。我々 はまたパフォーマンスで天井の効果は、私たちの短いセッション HIIT プロトコルの利点をマスク可能性があります可能な限りがある、若いマウスで私たちの短いセッション HIIT プロトコルをテストしていないという警告として示します。プロトコルは c57bl/6 j マウス緊張でだけ使用されたまた、したがって他のマウスの系統でこの運動の影響はいるのだろうか。さらに、この実験で使用される C57BL6/J マウスは SIRT1, exon4,突然変異29、誘導されなかったことを運んだ。これらのマウスが生まれたときから家の中高齢者ただしが不足している番号は、電源を 4 つのグループの年齢の 24 ヶ月で利用できた。私たちはそこでただ HIIT と座りがちなグループで実験を注目しました。私たちは、高齢の雌マウスの現在のコホートと老齢の男性マウス17両方の私達の以前に発行されたコホートに改善この短いセッション HIIT プロトコルを使用して物理的なパフォーマンスということ注意してください。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
著者が明らかに何もありません。
Acknowledgments
我々 はバッファロー動物動物実験施設で大学で動物の世話要員を感謝したいと思います。この研究は、ベテラン事務リハビリテーション研究開発助成金 RX001066 とインディアン トレイル財団によって支えられました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Exer-3/6 Open Treadmill w/ Shock, Detection, auto-calibration and PC Interface/Software | Columbus Instruments | 1055-SDRM | The Columbus Instruments 3/6 treadmill allow up to 6 mice or 3 rats simultaneously. The device comes with controllers to allow manual control of treadmill belt speed and shock intensity, or connections to a computer and software to run and control these elements. |
| Bleach | Varies | Varies | 0.25-0.5% Bleach solution (V/V) is used to clean the treadmill belt between sessions |
| Ethanol | Varies | Varies | 70% ethanol solution (V/V) can alternatively be used to clean treadmill belt between runs and sesions. |
| Make-up Brush (large) | Varies | Varies | A make-up brush provides a soft surface and ample length to motivate mice to continue exercise. |
References
- Cameron, I. D., et al. A multifactorial interdisciplinary intervention reduces frailty in older people: randomized trial. BMC Medicine. 11 (65), (2013).
- Manas, A., et al. Reallocating Accelerometer-Assessed Sedentary Time to Light or Moderate- to Vigorous-Intensity Physical Activity Reduces Frailty Levels in Older Adults: An Isotemporal Substitution Approach in the TSHA Study. Journal of the American Medical Directors Association. 19 (185), (2018).
- Rogers, N. T., et al. Physical activity and trajectories of frailty among older adults: Evidence from the English Longitudinal Study of Ageing. PLoS One. 12, e0170878 (2013).
- Yamada, M., Arai, H., Sonoda, T., Aoyama, T. Community-based exercise program is cost-effective by preventing care and disability in Japanese frail older adults. Journal of the American Medical Directors Association. 13, 507-511 (2012).
- de Rezende, L. F., Rey-Lopez, J. P., Matsudo, V. K., do Carmo Luiz, O. Sedentary behavior and health outcomes among older adults: a systematic review. BMC Public Health. 14 (333), (2014).
- Wullems, J. A., Verschueren, S. M., Degens, H., Morse, C. I., Onambele, G. L. A review of the assessment and prevalence of sedentarism in older adults, its physiology/health impact and non-exercise mobility counter-measures. Biogerontology. 17, 547-565 (2016).
- Tjonna, A. E., et al. Low- and high-volume of intensive endurance training significantly improves maximal oxygen uptake after 10-weeks of training in healthy men. PLoS One. 8, e65382 (2013).
- Burgomaster, K. A., et al. Similar metabolic adaptations during exercise after low volume sprint interval and traditional endurance training in humans. Journal of Physiology. 586, 151-160 (2008).
- Cavar, M., et al. Effects of 6 Weeks of Different High-Intensity Interval and Moderate Continuous Training on Aerobic and Anaerobic Performance. Journal of Strength and Conditioning Research. , (2018).
- Gillen, J. B., et al. Twelve Weeks of Sprint Interval Training Improves Indices of Cardiometabolic Health Similar to Traditional Endurance Training despite a Five-Fold Lower Exercise Volume and Time Commitment. PLoS One. 11, e0154075 (2016).
- Metcalfe, R. S., Babraj, J. A., Fawkner, S. G., Vollaard, N. B. Towards the minimal amount of exercise for improving metabolic health: beneficial effects of reduced-exertion high-intensity interval training. European Journal of Applied Physiology. 112, 2767-2775 (2012).
- Belmonte, L. A. O., et al. Effects of Different Parameters of Continuous Training and High-Intensity Interval Training in the Chronic Phase of a Mouse Model of Complex Regional Pain Syndrome Type I. The Journal of Pain. , (2018).
- Chavanelle, V., et al. Effects of high-intensity interval training and moderate-intensity continuous training on glycaemic control and skeletal muscle mitochondrial function in db/db mice. Scientific Reports. 7 (204), (2017).
- de Oliveira Sa, G., et al. High-intensity interval training has beneficial effects on cardiac remodeling through local renin-angiotensin system modulation in mice fed high-fat or high-fructose diets. Life Sciences. 189, 8-17 (2017).
- Marcinko, K., et al. High intensity interval training improves liver and adipose tissue insulin sensitivity. Molecular Metabolism. 4, 903-915 (2015).
- Niel, R., et al. A new model of short acceleration-based training improves exercise performance in old mice. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. 27, 1576-1587 (2017).
- Seldeen, K. L., et al. High Intensity Interval Training (HIIT) improves physical performance and frailty in aged mice. The Journals of Gerontology Series A Biological Sciences. 73 (4), 429-437 (2017).
- Tuazon, M. A., McConnell, T. R., Wilson, G. J., Anthony, T. G., Henderson, G. C. Intensity-dependent and sex-specific alterations in hepatic triglyceride metabolism in mice following acute exercise. Journal of Applied Physiology. 118, 61-70 (2015).
- Wang, N., Liu, Y., Ma, Y., Wen, D. High-intensity interval versus moderate-intensity continuous training: Superior metabolic benefits in diet-induced obesity mice. Life Sciences. 191, 122-131 (2017).
- Wilson, R. A., Deasy, W., Stathis, C. G., Hayes, A., Cooke, M. B. Intermittent Fasting with or without Exercise Prevents Weight Gain and Improves Lipids in Diet-Induced Obese Mice. Nutrients. 10, (2018).
- Hafstad, A. D., et al. High intensity interval training alters substrate utilization and reduces oxygen consumption in the heart. Journal of Applied Physiology. 111, 1235-1241 (2011).
- Brown, M. B., et al. High-intensity interval training, but not continuous training, reverses right ventricular hypertrophy and dysfunction in a rat model of pulmonary hypertension. American Journal of Physiology Regulatory. Integrative and Comparative Physiology. 312, R197-R210 (2017).
- Hoshino, D., Yoshida, Y., Kitaoka, Y., Hatta, H., Bonen, A. High-intensity interval training increases intrinsic rates of mitochondrial fatty acid oxidation in rat red and white skeletal muscle. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 38, 326-333 (2013).
- Rahimi, M., et al. The effect of high intensity interval training on cardioprotection against ischemia-reperfusion injury in wistar rats. EXCLI Journal. 14, 237-246 (2015).
- Songstad, N. T., et al. Effects of High Intensity Interval Training on Pregnant Rats, and the Placenta, Heart and Liver of Their Fetuses. PLoS One. 10, e0143095 (2015).
- Motta, V. F., Aguila, M. B., Mandarim-De-Lacerda, C. A. High-intensity interval training (swimming) significantly improves the adverse metabolism and comorbidities in diet-induced obese mice. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 56 (5), 655-663 (2015).
- Pimenta, M., et al. High-intensity interval training beneficial effects on body mass, blood pressure, and oxidative stress in diet-induced obesity in ovariectomized mice. Life Sciences. , 75-82 (2015).
- Vieira, J. M., et al. Caffeine prevents changes in muscle caused by high-intensity interval training. Biomedicine and Pharmacotherapy. 89, 116-123 (2017).
- Price, N. L., et al. SIRT1 is required for AMPK activation and the beneficial effects of resveratrol on mitochondrial function. Cell Metabolism. 15, 675-690 (2012).
- Bains, R. S., et al. Assessing mouse behaviour throughout the light/dark cycle using automated in-cage analysis tools. Journal of Neuroscience Methods. 300, 37-47 (2018).
- Hanell, A., Marklund, N. Structured evaluation of rodent behavioral tests used in drug discovery research. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8 (252), (2014).
- Hopkins, M. E., Bucci, D. J. Interpreting the effects of exercise on fear conditioning: the influence of time of day. Behavioral Neuroscience. 124, 868-872 (2010).
- Hollinski, R., et al. Young and healthy C57BL/6 J mice performing sprint interval training reveal gender- and site-specific changes to the cortical bone. Scientific Reports. 8, 1529 (2018).
- Picoli, C. C., et al. Peak Velocity as an Alternative Method for Training Prescription in Mice. Frontiers in Physiology. 9 (42), (2018).
- Castro, B., Kuang, S. Evaluation of Muscle Performance in Mice by Treadmill Exhaustion Test and Whole-limb Grip Strength Assay. Bio-protocol. 7, (2017).
- Dougherty, J. P., Springer, D. A., Gershengorn, M. C. The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse. Journal of Visualized Experiments. , 111 (2016).
- Conner, J. D., Wolden-Hanson, T., Quinn, L. S. Assessment of murine exercise endurance without the use of a shock grid: an alternative to forced exercise. Journal of Visualized Experiments. 90, e51846 (2014).
- Aguiar, A. S., Speck, A. E., Amaral, I. M., Canas, P. M., Cunha, R. A. The exercise sex gap and the impact of the estrous cycle on exercise performance in mice. Scientific Reports. 8, 10742 (2018).
- Barbato, J. C., et al. Spectrum of aerobic endurance running performance in eleven inbred strains of rats. Journal of Applied Physiology. 85, 530-536 (1998).
- Nagasawa, T. Slower recovery rate of muscle oxygenation after sprint exercise in long-distance runners compared with that in sprinters and healthy controls. Journal of Strength and Conditioning Research. 27, 3360-3366 (2013).
- Arnold, J. C., Salvatore, M. F. Getting to compliance in forced exercise in rodents: a critical standard to evaluate exercise impact in aging-related disorders and disease. Journal of Visualized Experiments. (90), (2014).
