Модель прерывистого запойного потребления у мышей
10 января 2025 г.
Модель переедания была установлена у мышей с использованием прерывистого доступа к M&M's (очень вкусной пище, состоящей из жира и сахара). Мыши с прерывистым доступом к этой пище с высоким содержанием жиров и сахара демонстрировали стрессоподобное поведение, повышенное потребление калорий и предпочтение этой пищи перед стандартной пищей по сравнению с мышами с постоянным доступом к пище или без него.
В этом исследовании изучается влияние моделей доступности пищи на компульсивное переедание и тревожное поведение при расстройствах пищевого поведения, или BED. Используя новую мышиную модель M&M, мы сравниваем эффекты постоянного и прерывистого доступа к вкусным продуктам. Цель состоит в том, чтобы разработать доступные модели для фундаментальных исследований расстройств пищевого поведения.
Наш протокол предоставляет быструю, простую и доступную модель на основе M&M. Он подтверждается результатами тестов в открытом поле, эффективно воспроизводя тревожное поведение. Кроме того, он предлагает эффективный и экономичный подход к изучению модели компульсивного переедания, прокладывая путь к дальнейшему исследованию основных нейронных механизмов при таких расстройствах, как BED.
Мы стремимся продолжить изучение сложной взаимосвязи между доступностью пищи, пищевым поведением и нейронными механизмами, раскрывая идеи, которые могут привести к более эффективному лечению расстройств пищевого поведения и ожирения и, в конечном итоге, улучшить терапевтические стратегии и результаты для здоровья тех, кто страдает от этих состояний. После семи дней привыкания случайным образом разделите грызунов на три группы. Предоставьте всем субъектам доступ к ВЧП в течение двух часов, чтобы свести к минимуму неофобию по отношению к ВЧП.
Предоставьте указанные здесь условия кормления для каждой группы в течение 26 дней. Поместите стандартный корм на решетки для клеток, а ВПЧ — в небольшие пластиковые контейнеры. Расположите эти емкости в произвольном порядке по углам клеток.
Измерьте массу тела, потребление пищи, потребление вкусной пищи и потребление воды мышью. Компульсивное переедание было успешно установлено к восьмому дню и поддерживалось до 26-го дня в группе с периодическим перееданием, которая показала значительно более высокое потребление калорий по сравнению с группой чау и непрерывной группой. В дни тестов прерывистая группа потребляла больше калорий, чем группа чау и непрерывная группа, в основном из вкусной пищи, а не из стандартной чау-чау, без существенных различий между группами чау и непрерывной терапии.
Стандартное потребление корма не отличалось между группами. Но на 26-й день группа прерывистого лечения потребляла значительно больше HPF, чем группа, работавшая непрерывно. Для измерений на арене используйте квадратную камеру из черного непористого пластика.
Очищайте камеру до и между использованием с помощью этанола 70% объема на объем, чтобы устранить запахи. Разместите камеру над устройством, чтобы записывать оптимальный вид исследования во время сеансов. Отрегулируйте выравнивание, чтобы обеспечить полное покрытие всей арены.
Активируйте программное обеспечение для слежения за видео с помощью функции автозапуска, которая обнаруживает следователя и начинает запись, когда следователь больше не находится в фокусе камеры. Затем аккуратно возьмите одну мышь за хвост и поместите ее в центр лабиринта на открытом поле. Позвольте мыши свободно перемещаться по лабиринту в течение пяти минут, пока программное обеспечение для слежения записывает ее движение.
По окончании испытательного срока уберите животное с арены и верните его в домашнюю клетку. Далее визуально подсчитайте фекалии, осевшие в лабиринте, и запишите подсчет для последующего анализа. Удалите все фекальные гранулы и очистите все пятна мочи.
Сбрызните пол и стены лабиринта 70% этанолом, затем протрите их чистым бумажным полотенцем и дайте этанолу полностью высохнуть. После тестирования всех животных вернитесь в виварий, очистите арену и наведите порядок во всех используемых материалах. Мыши группы Чоу проводили больше времени в центральной зоне открытого теста по сравнению с прерывистыми и непрерывными группами, без существенных различий между прерывистой и непрерывной группами.
Мыши и группа чау-чау больше путешествовали по центральному региону, чем прерывистые и непрерывные группы. Но различий в расстоянии, пройденном в периферийной области, среди всех групп не наблюдалось. Во время испытаний в открытом поле мыши группы чау показали значительно больше входов в центральную зону, чем прерывистые и непрерывные группы.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании изучаются паттерны компульсивного переедания и тревожные состояния с использованием новой мышиной модели «M&M's». Мыши с прерывистым доступом к привлекательным по вкусу продуктам демонстрировали признаки стресса и повышенное потребление калорий по сравнению с мышами с постоянным доступом или отсутствием доступа к таким продуктам.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Поведенческая наука
- Нутрициология
Обзор
- Расстройство приступообразного переедания (РПП) характеризуется эпизодами употребления большого количества пищи.
- Понимание закономерностей доступности пищи может дать ценную информацию о РПП.
- Модели на животных необходимы для изучения механизмов, лежащих в основе расстройств пищевого поведения.
- Конфеты M&M's служат высокопалабельным (привлекательным) продуктом для тестирования поведения при приступообразном переедании.
Цель исследования
- Создать мышиную модель для изучения поведения, характеризующегося приступообразным перееданием.
- Сравнить эффекты интермиттирующего и непрерывного доступа к вкусовым продуктам питания.
- Разработать доступные модели для фундаментальных исследований расстройств приступообразного переедания.
Используемые методы
- Мышам предоставляли периодический доступ к M&M's.
- Для оценки тревожного поведения проводили поведенческие тесты, включая тест «открытое поле».
- Для оценки пищевых предпочтений измеряли потребление калорий.
- Проводили сравнительный анализ различных режимов доступа к пище.
Основные результаты
- Мыши с перемежающимся доступом продемонстрировали повышенное потребление калорий из M&M's.
- У этих мышей наблюдалось поведение, характерное для стрессовых состояний, по сравнению с мышами с непрерывным доступом или без него.
- Отмечалось предпочтение M&M's перед стандартным кормом.
- Данная модель эффективно воспроизводит тревожное поведение, связанное с BED.
Выводы
- Мышиная модель M&M's является валидным инструментом для изучения расстройств приступообразного переедания.
- Прерывистый доступ к вкусовым продуктам может вызывать поведение, характерное для расстройств приступообразного переедания.
- Данная модель открывает путь для дальнейших исследований нейронных механизмов расстройств пищевого поведения.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Моделирование расстройства приступообразного переедания (BED) у мышей с использованием интермиттирующего доступа к высокопалатируемым продуктам позволяет механистически снизить риски при изучении нейроповеденческих факторов, лежащих в основе компульсивного потребления пищи. Данный подход повышает прогностическую уверенность при валидации мишеней для портфелей препаратов для лечения метаболических и нейропсихиатрических заболеваний. Воспроизводимость и трансляционная значимость этой модели делают её фундаментальным инструментом для раннего поиска и доклинических исследований средств терапии ожирения и BED.
Стратегические приложения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Позволяет исследовать нейроповеденческие пути, участвующие в компульсивном переедании и тревожном поведении.
- Способствует биологическому снижению рисков путем разграничения влияния графиков кормления на фенотипы приступообразного переедания.
- Облегчает функциональную валидацию мишеней для вмешательств, модулирующих потребление привлекательной пищи.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированную, воспроизводимую поведенческую модель для оценки перспективных соединений, воздействующих на механизмы BED.
- Позволяет получать количественные данные о потреблении калорий и тревожноподобном поведении для надежной разработки методов анализа.
- Обеспечивает возможность масштабируемого скрининга вмешательств в рамках определенных парадигм кормления.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует поведенческим конечным точкам, имеющим значение для заболевания и наблюдаемым при BED и ожирении у людей.
- Обеспечивает преемственность от этапа поиска до доклинической валидации за счет моделирования как метаболических, так и психологических аспектов.
- Способствует продвижению терапевтических кандидатов с учетом рисков и потенциалом трансляционных биомаркеров.
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Данная модель интермиттирующего приёма больших доз подходит для этапов от ранних открытий до доклинических исследований, позволяя проверять гипотезы и снижать риски, связанные с выбором мишени, до идентификации ведущего соединения.
- Фундаментальная биология: Поддерживает гипотетическое исследование механизмов пищевого поведения и тревожности.
- Скрининг: Обеспечивает воспроизводимые количественные показатели поведения и потребления корма для оценки соединений.
- Аналитика: Предоставляет возможность статистического сравнения потребления калорий и поведенческих показателей в различных экспериментальных группах.
- Трансляционные исследования: Моделирует релевантные заболеванию конечные точки для доклинической валидации мишеней при компульсивном переедании и ожирении.
- Корпоративное использование: Предлагает валидированную экономичную платформу, адаптируемую к различным потребностям нейроповеденческих исследований.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает достоверность прогнозов при валидации нейроповеденческих мишеней и снижении механистических рисков.
- Операционная ценность: стандартизирует поведенческое фенотипирование и измерение потребления калорий для обеспечения воспроизводимости результатов.
- Стратегическая ценность: предоставляет основание для принятия решений о продолжении или прекращении программ по изучению BED (компульсивного переедания) и ожирения путем моделирования трансляционно значимых форм поведения.
- Влияние на портфель: позволяет проводить приоритизацию кандидатов в метаболические и нейропсихиатрические терапевтические средства с учетом оценки рисков.
Особенности внедрения
- Требуются экспертные знания в области поведенческой нейробиологии и навыки работы с животными моделями.
- Необходим доступ к системам видеотрекинга и инструментам количественного измерения потребления пищи.
- Требуется межгрупповая стандартизация графиков кормления и поведенческих тестов.
- Метод может быть адаптирован под различные виды пригодной в пищу еды и линии мышей для более широкого применения.
- Потенциальные ограничения включают видоспецифические поведенческие реакции и вариативность условий окружающей среды.
