Abstract
שימוש במודלים של עכברי מעבדה, המסלולים המולקולריים האחראים להטבות מטבולים של פעילות אירובית מתחילים להיות מוגדרים. השיטה הנפוצה ביותר להערכת סיבולת תרגיל בעכברים מנצלת נאלצה לרוץ על הליכון ממונע מצויד ברשת הלם. בעלי חיים שהפסיקו ריצה נדחפים על ידי חגורת הליכון המרגש על רשת המספקת הלם רגל חשמלי; כדי להימלט מהגירוי השלילי, העכברים לחזור לריצה על החגורה. עם זאת, הימנעות התנהגות ומתח נפשי עקב שימוש במתקן הלם חשמלי יכולים להפריע לכמת את סיבולת ריצה, כמו גם מדידות לבלבל של רמות הורמונים וציטוקינים בסרום postexercise. הנה, אנחנו מדגימים ולאמת שיטה מעודנת למדוד סיבולת ריצה בC57BL / 6 עכברי מעבדה נאיביים על הליכון ממונע ללא ניצול רשת הלם. כאשר העכברים preacclimated להליכון, הם רצים מרצון עם הליכה במהירויות ספציפית לכל mousדואר. שימוש ברשת ההלם הוא הוחלף על ידי עידוד עדין על ידי מפעיל אנושי באמצעות כפיס עץ, בשילוב עם רגישות לנכונות וולונטריות לרוץ על החלק של העכבר. נקודות קצה ברורות לכימות זמן ריצה לתשישות לכל עכבר מוגדרים ובאו לידי ביטוי בסימנים התנהגותיים של תשישות כגון תנוחת רגליה פשוקות ונשימה מאומצת. שיטה זו היא עידון אנושי שגם מקטין את תופעות של הבלבול של לחץ על פרמטרים של ניסוי.
Introduction
השמנה, עמידות לאינסולין, וסוכרת מהסוג 2 הם הפרעות בחילוף חומרים הקשורים זה שיפעיל השפעה עמוקה על הבריאות של ארה"ב ובאוכלוסיות בעולם 1-4. אימוני סיבולת יכול למנוע, כמו גם לטיפול, 5,6 תנאים אלה. יתר על כן, הערכה של מהירות הליכה וסיבולת מנוצלות בדיקות קליניות לאבחון כלחולשה, sarcopenia, ואת ההשלכות של הפרעות אחרות כגון מחלת ריאות חסימתית כרונית, בבני אדם 7.
התהליכים הביוכימיים שבבסיס את ההשפעות המיטיבות של פעילות אירובית על הרכב גוף ורגישות לאינסולין מתחילים הובהרו, באמצעות עכברים גנטיים או פרמקולוגית שונה המציגים משופר או מופחת יכולת הגופנית 8-11. עם זאת, מחקרים רבים כאלה מנוצלים הליכונים ממונעים מצוידים ברשתות הלם לכפות עכברים לרוץ 8-11. בעלי חיים שהפסיקו ריצה נדחפים על ידיחגורת הליכון המרגש על רשת המספקת הלם רגל חשמלי; כדי להימלט מהגירוי השלילי, העכברים לחזור לריצה על החגורה. נהלים אלה עשויים להציג את לחץ פסיכולוגי והימנעות התנהגות כגורמים מבלבלים משפיעים פרמטרים ניסיוניים 12. שיטות אחרות של סיבולת מדידה, כגון לכמת את פעילות אמבולטורי באמצעות מנגנון הקורה הפסקה או לכמת את ריצת גלגל בכלוב, עשויות להיות מבולבלות על ידי אפנון של מחזורי היממה, חרדה, אימון שלא במתכוון, או מזון מחפש התנהגות 12-16. יתר על כן, נהלים אלה מחייבים דיור אחת, מקור נוסף ללחץ פסיכולוגי לעכברים. לכן, יש צורך במדידה ישירה של סיבולת תרגיל לא מבולבלת על ידי מתח.
כדי לייתר את החששות האלה, המעבדה שלנו פיתחה ומאומתים שיטה להעריך את יכולת ריצה מקסימלי ומתמשכת מהירות ריצה בעכברים מאומנים, נאיביים באמצעות הליכון ממונע לא שוהpped עם רשת הלם. החלל בסוף מסילת הריצה, שבו רשת ההלם בדרך כלל מתגוררת, ואז הופך פלטפורמה לעכברים לשאר, ומספק מקום לעכברים שמסרבים לרוץ לשבת עד הוסר מהמכשיר. עכברים מעודדים מנוהלים על ידי משקיף אדם באמצעות הקשה עדינה או נגיעה עם כפיס עץ, בשילוב עם רגישות לנכונות וולונטריות לרוץ על החלק של העכבר. שיטה זו נעשתה שימוש כדי לכמת הבדלים בסיבולת גופנית בין C57BL / 6 עכברים גנטי שונה ולשלוט שונים בביטוי של ציטוקינים הנגזרים שריר interleukin-15 (IL-15) 16,17. שיטה זו היא עידון אנושי שמקטין את תופעות של הבלבול של חיזוק שלילי שנגרם על ידי שימוש ברשת הלם.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
ההליך המתואר כאן אושר על ידי ועדת סאונד מוסדי טיפול בבעלי חיים והשימוש VA Puget, ועומד במדריך ILAR לטיפול והשימוש בחי מעבדה.
.1 ניסויי הכנה
- להחליט מראש אם דם או אוסף רקמות מייד לאחר הפעילות הגופנית היא הכרחית, ואם כן, לקבוע את המרווח שלאחר האימון להולכה של נהלים כאלה. דוגמאות לכך כוללות את נחישות של הורמון תרגיל מושרה או שחרור ציטוקין למחזור הדם (דבר המחייב איסוף דם), קביעת הביטוי מושרה תרגיל של מיני mRNA של עניין (שחייב המתת חסד ואחריו אוסף רקמות). אם דם תרגיל הודעה מיידית או אוסף רקמות מצויינים, יש לי חומרים לנהלים אלה על יד בחדר הניתוח. לקבל את אישור ועדת בדיקה מוסדית ולבצע לפי הנחיות רגולטוריות. לא כל הניסויים דורשים דם postexercise או collecti רקמהעל; השוואה פשוטה של סיבולת ריצה יכולה להיות כל מה שצריך.
- החלט מראש על קבוצות ניסוי ונהלי postexercise לעכברים (ראה תיאור לעיל).
- הנח את ההליכון על שולחן יציב בחדר שקט המוקדש במהלך הניסויים רצים להליך זה.
- הגדר את ההליכון לנתיבי עכבר בגודל ובנטייה מתאימה לפרוטוקול. הנטייה של +5 o משמשת כאן כדי לייתר נזק לשרירים כתוצאה ממימוש אקסצנטרי (התארכות השריר באותו הזמן כמו התכווצות) שמתרחש במהלך ירידה בריצה.
- הנח כרית סופגת מתחת לחגורה הליכון לתפוס צואה.
.2 הסתגלות של עכברים להליכון
להחליט אם (לא תרגיל) קבוצה "פעילה" של עכברים היא הכרחית, ולחשוף את העכברים בישיבה להליכון מבלי להפעיל כפי שמתואר בשלבים 2.1-2.5. קבע אם 2 או 4 קבוצות ניסוי נדרשות, . למשל, בישיבה / תרגיל (2 קבוצות); בקרת מימוש / מימוש טיפול (2 קבוצות, אין בעלי חיים כרוך בישיבה); או, בקרה בישיבה / מימוש x / טיפול (4 קבוצות). "הטיפול" יכול להיות הגנוטיפ מהונדס או נוק אאוט, משטר תרופתי, תזונה מיוחדת, או התערבות ניסיונית אחרת.
- אפשר העכבר כדי להסתגל להליך החדר בכלוב בבית מועבר, עם חבריהם לכלוב, ל1 - 2 שעות.
- בחר עכבר אחת ומספר תג שיא; לשקול עכבר ומשקל שיא.
- מקום עכבר בהליכון ללא מנוע מופעל עבור הסתגלות, כ -5 דקות. הפעל כוח על, בלי ריצת חגורת הליכון, ולתת את העכבר להסתגל לרעש המכונה ל5 דקות נוספות.
- הסר עכברים בקבוצות "הפעילים" (אם משתמש בו, ראה הערה 1) מדישה בנקודה זו ולהחזיר אותם לכלוב שלהם או לנהל הליכים שלאחר אימון לפי תכנון הניסוי (ראה הערה 2).
s = "jove_title"> 3. מתחיל את בדיקת הפעלה למיצוי
- לאחר הסתגלות, להפוך את החגורה למהירות נמוכה (10 מ '/ דקה) כאשר החיה בוחנת את החגורה ולא על הרציף.
- לטפוח בעדינות או להרים את האחוריים של העכבר עם כפיס עץ, פעם עד שלוש פעמים, כדי לעודד את בעלי החיים מסרבים להישאר על הליכון והריצה.
הערה: רוב העכברים יפעלו בקלות, אבל הם לפעמים לעצור לתקופות קצרות. כאשר זה קורה, להשתמש בכפיס העץ להקיש או להרים את חלקו האחורי של בעלי החיים לעידוד חידוש פועל בעדינות. לעתים קרובות, העכברים לא צריכים להיות נגעו עם כפיס העץ; שם לב היד עם כפיס העץ המתקרב אליהם גורם לעכברים לרוץ עוד קצת. - התחל טיימר מעבדה פעם אחת העכבר פועל במהירות הראשונית של 10 מ '/ דקה.
- הפעל את המהירות לאט לאט כאשר סמן העכבר נמצא בחלקו העליון (בסוף העלייה) של החגורה, במרווחים של 1 מ '/ דקה, על כל 2 דקות.
- הפעל את המהירות עדהגדרה קודמת אם העכבר פועל שוב ושוב בפרצים קצרים ולא בקצב קבוע.
- לקבוע המקסימאלי שנגרם מהירות ריצה של כל עכבר (בדרך כלל 14 - 17 מ '/ דקה לעכברי C57BL / 6) על ידי התאמת המהירות וצופה בעכבר. שיא מהירות זה.
הערה: המיקום של בעלי החיים על ההליכון מקלות החוקר כלנכונותם של בעלי החיים לרוץ במהירות גבוהה יותר. אם העכבר הוא בסופו של הדבר בהרבה (עלייה) ועל לרוץ לתוך הקיר, הוא מוכן לרוץ במהירות גבוהה יותר. אם העכבר פועל בקצב קבוע באמצע הליכון זה יכול להיות במהירות המרבית שלה, או ייתכן שיהיה צורך בכיוון נוסף, תלוי באיכות של הריצה.
.4 נקודתי קצה ועכברים שStop
- השתמש בכפיס העץ להקיש או להרים את אחוריהם של בעלי החיים שיפסיקו, כדי לעודד את חידוש פועל בעדינות (ראה באור 3.2). אל תפסיק את שעון העצר להפרעות זמניות בריצה.
- לזהות וremovעכברי דואר שמסרבים לרוץ. הערה זו בגיליון נתונים. בהתאם לעיצוב ניסיוני שלך, עכברים שמסרבים ניתן להערכה מחדש ביום אחר
הערה: עכברים מסוימים יסרבו לחלוטין לרוץ. עכברים מסוג זה יפעלו בפרצים קצרים, ואז להפסיק חתן או "דוושה", כלומר, לשבת על הפלטפורמה ולהשתמש ברגליים הקדמיות שלהם על החגורה. היציבה של עכברים אלה היא כפופה, עם כל ארבע הרגליים נטועות מתחת לבעלי החיים כדי שלא נדחף בחזרה להליכון בכפיס עץ. לפעמים עכבר הופך תוקפני כלפי הכפיס כאשר אינו מוכן להפעלה, נושך את הלשון או מטפס עליו כדרך של בריחה. ברור בתוך 5 דקות הראשונות של המשפט אם העכבר, או לא יהיה, לרוץ. הסר עכברים שמסרבים לרוץ מהניתוח, אבל לא לספור אותם כעכברים "פעילים". - לזהות עכברים מותשים ולעצור את שעון העצר.
הערה: תשישות מוגדרת על ידי שלוש תחנות וסירוב מחדש רצופותsume פועל למרות עידוד עדין, בתוספת סימנים פיזיים של תשישות כגון נשימה מאומצת ויציבת פשוקות. עכברים להתאושש מתשישות בתוך 30 עד 60 דקות. - רשום את הסכום הכולל של הזמן בילה פועל בכל המהירויות.
- בהתאם לעיצוב ניסיוני, או להחזיר את העכבר הוא לכלוב שלה, או לנהל הליכי postexercise מיידיים כגון דם או אוסף רקמות לפי הנחיות מוסדיות.
- נגב את החגורה נקייה עם towelette קוטל חידקים לאחר הבדיקה של כל עכבר בודד, כך שהריח של העכבר הקודם אינו משפיע על התנהגותם של עכברים שלאחר מכן נבדקו.
- בדוק את העכבר הבא. השתמש בלשון צח depressor לכל עכבר. עכברים שמתגוררים באותו הכלוב, ניתן לבדוק ברצף באותו היום ללא הסתגלות נוספת לחדר הניתוח.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
הליך זה למדידת סיבולת תרגיל משקף במדויק את הפרופיל המולקולרי וחילוף חומרים של זנים שונים של C57BL עכברים / 6 שנבדלים בביטוי של ציטוקינים IL-15 16,17. עכברים מהונדסים שביטוי יתר של IL-15 תערוכה (עכברי TG IL-15) גדלו באופן משמעותי לרוץ לתשישות פעמים השוואה לקבוצת ביקורת littermate, ואילו עכברים שחסרו-15 IL תערוכה (IL-15 KO עכברים) צמצמו באופן משמעותי לרוץ פעמים לפני שהגעתי תשישות (איור 1 א). מחקרים שפורסמו הראו כי שרירים הוסטו לעבר פנוטיפ חמצוני יותר בIL-15 עכברי TG 16; לעומת זאת, שרירים בעכברי IL-15 KO מועברים לפנוטיפ חמצוני פחות 17 פנוטיפים שריר .These לתאם עם רמות של פעילות גופנית ספונטנית במנגנון הקורה הפסקה, ועם סיבולת גופנית באמצעות מבחן ריצה לתשישות מרצון. C57BL שליטת wild-type / 6 עכברים משני מקורות שונים (מושבה בבית ושל מסחרי upplier) אינו מציג זמנים שונים באופן משמעותי ריצה (איור 1 א).
מקסימאלי שנגרם מהירות ריצה שונה רק בIL-15 עכברי KO (איור 1). ריצה למרחק (לא מוצג) גם יכולה להיות מחושבת ונותחה סטטיסטית; עם זאת, הפרדה בין שני הפרמטרים (תשישות זמן ולמהירות) מניבה מידע נוסף.
הגבלה בלתי נמנעת של שיטה זו היא שכמה עכברים מסרבים לרוץ בהתנדבות. אחוז עכברי שליטת wild-type הצעירים שמסרבים לרוץ הוא סביב 10% בגיל 4 חודשים. אחוז הסירובים מגביר 20% בגיל 8 חודשים, ועלייה ליותר מ 60% על ידי 16 חודשים של גיל (איור 2). עם זאת, אחוז הסירובים בקבוצת הגיל המבוגרת יותר הוא נמוך באופן משמעותי בעכברי IL-15 TG (איור 2).
oad / 51,846 / "width =" 51846fig1highres.jpg 500 "/>
איור 1 נתוני נציג ממבחן ריצה לתשישות מרצון. זמן לתשישות (), (ב) מתקבלת מהירות ריצה. עבור שני הלוחות, 4 זנים של C57BL / 6 עכברי זכרים נבדקו: WT CON1 (שולט littermate wild-type ממושבה מהונדס בית ב); IL-15 TG (עכברים הטרנסגניים overexpressing interleukin-15 16, המלטה של WT CON1); WT CON2 (עכברי שליטת wild-type, שהושג באופן מסחרי); IL-15 KO (interleukin-15 נוקאאוט עכברים 17, שהושגו באופן מסחרי). ברים מייצגים מתכוונים + SEM; n = 7-29 עכברים לכל קבוצה. הנתונים נותחו על ידי קרוסקל-אליס בכיוון אחד ANOVA על שורות; ברים עם superscripts שונים הם שונה באופן משמעותי בP <0.05. הנתונים הודפסו מחדש מפרסומים קודמים 16,17, באישור בכתב העת.
es / ftp_upload / 51,846 / "width =" 51846fig1highres.jpg 500 "/>
אחוז איור 2 של עכברים מסרבים לרוץ מרצון עולה עם גיל. Interleukin-15 בקרות עכברים הטרנסגניים (IL-15 TG) וlittermate overexpressing זכר, הן על רקע C57BL / 6, נבדקו בפרוטוקול ריצה לתשישות מרצון בשעה 4, 8, 12, ו16 חודשים של גיל. ברים מייצגים אחוז מעכברים בכל קבוצת גיל שסרב לרוץ (n = 11-29 עכברים בכל קבוצה). הנתונים נותחו על ידי המבחן המדויק של פישר; כוכבית מציינת הבדל משמעותי בP <0.05 בין השליטה וIL-15 TG ביום 16 בחודשים של גיל. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
שתואר כאן הוא שיטה להערכת סיבולת ריצה מרצון בעכברי מעבדה באמצעות הליכון ממונע ללא שימוש ברשת הלם. שיטה זו יכולה לחשוף הבדלים בין תתי ענפים של C57BL עכברים / 6 שנבדלים בביטוי של ציטוקינים IL-15, אשר בתורו גורם להבדלים בביטוי של גורמים העומדים בבסיס 16,17 סיבולת תרגיל. בקנה אחד עם העקרונות של "שלוש בדירה האחת R" במדע בעלי חיים במעבדה, בשיטה זו יכולה לשמש כחלופה הומנית יותר, או עידון, לפרוטוקולי תרגיל נאלצו לנצל רשת הלם 8-11. תרגיל בכפייה יכול גם להציג את תופעות של הבלבול של לחץ פסיכולוגי והימנעות התנהגות 12 בשני פרמטרים ריצה ומדידות שלאחר אימון כגון ציטוקינים בסרום והורמונים.
מגבלה של השיטה היא קביעה זו של מהירות ריצה מקסימלי מתמשכת, סירוב לנהל, ונקודת הסיום של דוארxhaustion כל אחד מהם הוערך באופן סובייקטיבי על ידי המשקיף האנושי. עם זאת, רוב העכברים צעירים יפעלו בהתנדבות אם התאקלמו לאט למנגנון; יתר על כן, עכברים בדרך כלל מפגינים סימנים התנהגותיים ברורים של סירוב להפעלה ושיש תשישות הגיעה אחרי הריצה. אף על פי כן, הולכה מוצלחת של טכניקה זו דורשת קצת רגישות משקיף לבעלי החיים. לכן, מומלץ שמשקיף אחד, רצוי עיוור טיפול, לשמש לכל מבחני ריצה לתשישות במחקר כדי למזער את ההטיה משקיף בקביעת הפרמטרים אלה. למרות האופי סובייקטיבית במידה מסוימת של נקודות הקצה לקביעת מהירות ריצה וזמן הגעה לתשישות, מתודולוגיה זו היא חזקה והוא יכול לזהות הבדלים ברורים בריצה סיבולת עקב גברת ביטוי 16 או מחיקה 17 של גן יחיד, IL-15.
פרוטוקול זה הודגם עם תתי ענפים שונים של עכברי C57BL / 6, ולא נבדק עם strai האחרns של עכברי מעבדה. C57BL / 6 עכברים נוצלו בגלל זה הוא הרקע הגנטי השכיח ביותר המשמש לעכברים הטרנסגניים ונוקאאוט 18. מחקר על ידי לייטפוט et. אל. 19 ציין כי C57BL / 6 עכברים שבוצעו בטווח הנמוך ובינוני של סיבולת גופנית בקרב זנים טהורים של עכברי מעבדה. עם זאת, מחקר שעשה שימוש בכפייה הליכון ריצה עם רשת הלם ומהירויות ריצה גבוהות בהרבה, ואילו בטכניקה זו, הן את המהירות המתמשכת המקסימלי והמשך הזמן של ריצה הם אישיות לכל עכבר. בנוסף, נתונים אך ורק מעכברי זכרים הוצגו כאן. בעוד הטכניקה עובדת עם נקבות עכברים (לא מוצג), אלה הם בדרך כלל לא נוצלו במחקרים של עכברים הטרנסגניים ונוקאאוט.
מאז פועלים בפרוטוקול זה הוא בהתנדבות, לאובדן נתונים מכמה עכברים שמסרבים לרוץ הוא בלתי נמנע, ויש לקחת בחשבון באומדן קבוצת גדלים דרוש למובהקות סטטיסטיות. בנוסף, reprנתונים esentative מראים כי הנטייה לסרב להפעלה עולה עם גיל בC57BL / 6 עכברי wild-type. לכן טכניקה זו עשויה שלא להיות מתאימה להגדרה של סיבולת גופנית בעכברים זקנים מאוד. עם זאת, מניפולציה גנטית כדי להגדיל את IL-15 הביטוי באופן משמעותי הורידה את אחוז הסירובים בעכברים מבוגרים, המצביעה על הסירוב שלרוץ גם עשוי לשקף ירידת יכולת גופנית בבעלי חיים מבוגרים. תדירות פעילות גופנית מרצון, כמו גם מהירות הליכה, ירידה עם גיל בשני מכרסמים ובני אדם, והוא יכול להיות שיקוף של ירידות בפרמטרים מטבוליים ומסת שריר 20-22. בהקשר זה, את הפרמטרים של זמן הגעה לתשישות ומהירות ריצה מתמשכת המרבית הוצגו בנפרד בנתונים המייצגים. ריצה למרחק (מ ') יכולה להיות מחושבת על ידי הכפלת זמן הגעה לתשישות במהירות ריצה מתמשכת המרבית; עם זאת, מדד זה אינו מדויק במידה מה בשל השלב הראשוני של הריצה במהירויות מעט איטיות. חלק מהדגמים של הליכונים מכרסמיםיש תכונות הקלטה דיגיטליות שניתן להגדיר כדי לחשב ריצה למרחק בדיוק; עם זאת, הצגת זמן הגעה לתשישות ומהירות בנפרד עשויה להניב מידע נוסף.
הדיוק המופחת של נקודות קצה, הבדלים במהירות ריצה, והסיבוך של עכברים שמסרבים לרוץ בטכניקה שתוארה כאן, הם מאוזנת התמורה שהטכניקה היא יותר אנושית ופחות מלחיצה לעכברים. עם זאת, סמני דם של מתח עכברי כגון רמות corticosterone לא היו כל כך נחושים להוכיח בקפדנות כי טכניקה זו היא פחות מלחיצה מתרגיל נאלץ באמצעות רשת הלם. קביעות כאלה הן קשות מבחינה טכנית בניסויי תרגיל אקוטיים כי רמות glucocorticoid הם מבולבלות על ידי חומרי ההרדמה המשמשות בקבלת דגימות דם בעכברים 23 ועל ידי תרגיל עצמו 24. מחקר אחד 25 הצביע על כך שפעילות גופנית כרוני נאלצה באמצעות רשת הלם המושרית הן לחץ פסיכולוגי וחיסוני בעכברים, ואילו גלגל מרצון ריצה (שבו עכברים יכולים לשלוט שניהם את משך הזמן ואת המהירות של ריצה) הייתה ההשפעה ההפוכה. בדיקת התנהגות קרובה של העכברים, בשילוב עם נכונותם הפגינה לרוץ ומשכי הזמן של התקפי ריצה מרצון הארוכים, מציעה עכברים לא נלחצו יתר על המידה על ידי הפרוטוקול המתואר כאן. יתר על כן, הנתונים מצביעים על נציג פרוטוקול זה יכול לחשוף הבדלים ברורים בסיבולת ריצה בשל הקדמה או מחיקה של מוצר גן יחיד בתוך זן טהור 16,17. לכן, פרוטוקול זה מהווה חלופה יותר הומנית ומדעי שימושית לפעילות גופנית בכפייה לקביעת סיבולת תרגיל במודלים עכבריים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
אי לנו ניגודי עניינים לחשוף.
Acknowledgments
נתמך על ידי BX001026 סקירת הצטיינות # מהמחלקה לענייני יוצאי צבא (LSQ), ושימוש במשאבים ומתקנים במערכת VA Puget Sound בריאות, המהונדסים המשאבים Core באוניברסיטת מרכז ההלם נתן וושינגטון למצוינות בביולוגיה בסיסית של הזדקנות (NIA # 5P30AG-013,280), ואוניברסיטת וושינגטון סוכרת אנדוקרינולוגיה מרכז מחקר (# P30 NIH DK-17,047). אנו מודים לסינתיה Pekow DVM וקארי ל 'Koszdin DVM, VA Puget Sound, סיפקו הערות מועילות על כתב היד.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Open Rodent Treadmill Exer-3/6 | Columbus Instruments, Columbus OH | 1050RM | This catalog number is for models without shock grid. Shock grids can be removed manually from older models (Eco 3/6) |
| Sani Cloth Germicidal Towlettes | PDI- Professional Disposables, Inc., Orangeburg, NY | usually ordered through local facility | Contains 10% isopropyl alcohol; any equivalent product can be used. |
| Tongue depressors | Any local supplier | ||
| Laboratory timer | Any supplier | ||
| IL-15 TG mice* | JAX, Bar Harbor, ME | 011002 | Murine IL-15 transgene expressed from modified human alpha-skeletal actin promotor with altered signal sequence to facilitate secretion. |
| C57BL/6J mice (wild-type)* | JAX, Bar Harbor, ME | 000664 | Control mice for IL-15 TG |
| IL-15 KO mice* | Taconic Farms, Germantown, NY | 4269-M | Homozygous IL-15 "knockout" mice on C57BL/6 background |
| C57BL/6NTac (wild-type)* | Taconic Farms, Germantown, NY | B6-M | Control mice for IL-15 KO |
| *Optional; mouse lines and treatments can be specific to the experimental protocol. |
References
- Hill, J. A., Wyatt, H. R., Reed, G. W., Peters, J. C. Obesity and the environment: where do we go from here? Science. 299 (5608), 853-855 (2003).
- Kahn, S. E., Hull, R. L., Utzschneider, K. M. Mechanisms linking obesity to insulin resistance and type 2 diabetes. Nature. 444 (7121), 840-846 (2006).
- Van Gaal, L. F., Mertens, I. L., De Block, C. E. Mechanisms linking obesity with cardiovascular disease. Nature. 444 (7121), 875-880 (2006).
- Pischon, T., Nothlings, U., Boeing, H.
- Benton, C. R., Wright, D. C., Bonen, A. PGC-1α-mediated regulation of gene expression and metabolism: Implications for nutrition and exercise prescriptions. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 33 (5), 843-862 (2008).
- Handschin, C., Spiegelman, B. M. The role of exercise and PGC1alpha in inflammation and chronic disease. Nature. 454 (7203), 463-469 (2008).
- Vasunilashorn, S., et al. Use of the Short Physical Performance Battery score to predict loss of ability to walk 400 meters: analysis from the InCHIANTI study. J. Gerontol. A Biol. Med. Sci. 64 (2), 223-229 (2009).
- Wang, Y. X., et al. Regulation of muscle fiber type and running endurance by PPARδ. PLoS Bio. 2 (10), e294 (2004).
- LeBrasseur, N. K., et al. Myostatin inhibition enhances the effects of exercise on performance and metabolic outcomes in aged mice. J. Gerontol. A Biol. Med. Sci. 64 (9), 940-948 (2009).
- Burch, N., et al. Electric pulse stimulation of cultured murine muscle cells reproduces gene expression changes of trained mouse muscle. PLoS ONE. 5 (6), e10970 (2010).
- Li, L., et al. Mitochondrial biogenesis and peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α (PGC-1α) deacetylation by physical activity. Diabetes. 60 (1), 157-167 (2011).
- Knab, A. M., et al.
- He, Y., et al. IL-15 Receptor deletion results in circadian changes of locomotor and metabolic behavior. J. Mol. Neurosci. 41 (2), 315-321 (2010).
- Wu, X., Hsuchou, H., Kastin, A. J., Rood, J. C., Pan, W. Essential role of interleukin-15 receptor in normal anxiety behavior. Brain Behav. Immun. 24 (8), 1340-1346 (2010).
- Pistilli, E. E., et al. Loss of IL-15 receptor α alters the endurance, fatigability, and metabolic characteristics of mouse fast skeletal muscles. J. Clin. Invest. 121 (8), 3120-3132 (2011).
- Quinn, L. S., Anderson, B. G., Conner, J. D., Wolden-Hanson, T. W. IL-15 overexpression promotes endurance, oxidative energy metabolism, and muscle PPARδ, SIRT1, PGC-1α, and PGC-1β expression in male mice. Endocrinology. 154 (1), 232-245 (2013).
- Quinn, L. S., Anderson, B. G., Conner, J. D., Wolden-Hanson, T., Marcell, T. J. IL-15 is required for post-exercise induction of the pro-oxidative mediators PPARdelta and SIRT1. Endocrinology. , (2013).
- Ward, J. M., Anver, M. R., Mahler, J. F., Devor-Henneman, D. E. Chapter 13, Pathology of mice commonly used in genetic engineering (C57BL/6; 129; B6,129; and FVB/N). The Pathology of Genetically Engineered Mice. Ward, J. M., Mahler, J. F., Maronpot, R. R., Sundberg, J. P. , Iowa State University Press. Ames, IA, Chapter. 161-179 (2000).
- Lightfoot, J. T., Turner, M. J., Debate, K. A., Kleeberger, S. R.
- Turner, M. J., Kleeberger, S. R., Lightfoot, J. T. Influence of genetic background on daily running-wheel activity differs with aging. Physiol. Genomics. 22 (1), 76-85 (2005).
- Haight, T. J., van der Laan, M. J., Manini, T., Tager, I. B. Direct effects of leisure-time physical activity on walking speed. J. Nutr. Health Aging. 17 (8), 666-673 (2013).
- Studenski, S. Gait speed and survival in older adults. JAMA. 305 (1), 50-58 (2011).
- Jacobsen, K. R., Kalliokoski, O., Teilmann, A. C., Hau, J., Abelson, K. S. The effect of isoflurane anaesthesia and vasectomy on circulating corticosterone and ACTH in BALB/c mice. Gen. Comp. Endocrinol. 179 (3), 406-413 (2012).
- Sellers, T. L., Jaussi, A. W., Yang, H. T., Heninger, R. W., Winder, W. W. Effect of the exercise-induced increase in glucocorticoids on endurance in the rat. J. Appl. Physiol. 65 (1), 173-178 (1988).
- Cook, M. D., et al. Forced treadmill exercise training exacerbates inflammation and causes mortality while voluntary wheel training is protective in a mouse model of colitis. Brain Behav. Immun. 33, 46-56 (2013).
