توضح المقالة الحالية بروتوكولا مفصلا ل الكالوريات 2:1 الصيام المتقطعة لحماية وعلاج ضد السمنة وضعف استقلاب الجلوكوز في البرية من نوع والفئران ob/ob .
الصيام المتقطع (IF) ، وهو التدخل الغذائي الذي ينطوي علي قيود الطاقة الدورية ، وقد اعتبر لتوفير العديد من الفوائد والتصدي لتشوات الأيض. حتى الآن ، تم توثيق أنواع مختلفه من نماذج IF مع فترات مختلفه من الصيام وفترات الرضاعة. ومع ذلك ، فان تفسير النتائج يشكل تحديا ، لان العديد من هذه النماذج ينطوي علي مساهمات متعددة العوامل من استراتيجيات تقييد الوقت والسعرات الحرارية. علي سبيل المثال ، يمكن ان يؤدي نموذج الصيام اليوم البديل ، وغالبا ما يستخدم كنظام IF القوارض ، في التغذية الناقصة ، مما يوحي بان الفوائد الصحية من هذا التدخل من المرجح ان توسط عن طريق تقييد السعرات الحرارية والصيام-دورات أعاده التغذية. في الاونه الاخيره ، وقد ثبت بنجاح ان 2:1 IF ، والتي تشمل 1 يوم من الصيام تليها يومين من التغذية ، يمكن ان توفر الحماية ضد السمنة الناجمة عن النظام الغذائي والتحسينات الايضيه دون انخفاض في المدخول الحراري الكلي. المقدمة هنا هو بروتوكول لهذا التدخل ال2:1 التلقائية IF في الفئران. كما هو موضح أيضا بروتوكول التغذية زوج (PF) المطلوبة لفحص نموذج الماوس مع السلوكيات الأكل المتغيرة ، مثل hyperphagia. باستخدام نظام if 2:1, ومن الواضح ان الكالوريات if يؤدي إلى انخفاض زيادة وزن الجسم, تحسين التوازن الجلوكوز, وارتفاع نفقات الطاقة. وهكذا ، قد يكون هذا النظام مفيدا للتحقيق في الآثار الصحية لل IF علي مختلف الامراض المرضية.
ويرتبط نمط الحياة الحديثة مع وقت أطول يوميا تناول الطعام وأقصر فترات الصيام1. وهذا يسهم في وباء السمنة العالمية الحالية, مع عيوب الأيض ينظر في البشر. وقد مورس الصيام في جميع انحاء التاريخ البشري ، والفوائد الصحية المتنوعة تشمل العمر المديد ، والحد من الضرر التاكسدي ، والطاقة الأمثل التوازن2،3. من بين عده طرق لممارسه الصيام ، والحرمان الدوري الطاقة ، ويطلق عليه الصيام المتقطع (IF) ، هو أسلوب الغذائية الشعبية التي تمارس علي نطاق واسع من قبل السكان عموما بسبب نظامه سهله وبسيطه. وقد أثبتت الدراسات الاخيره في النماذج السريرية والسريرية انه إذا كان يمكن ان توفر الفوائد الصحية مماثله لفترات الصيام المطول وتقييد السعرات الحرارية ، مما يوحي بأنه إذا يمكن ان تكون استراتيجية علاجيه محتمله للسمنة والامراض الايضيه2،3،4،5.
إذا كانت الانظمه العلاجية تختلف من حيث مده الصيام والتردد. الصيام يوم بديل (اي ، يوم واحد التغذية/1 يوم الصيام ؛ 1:1 if) وكان الأكثر استخداما إذا نظام في القوارض لدراسة اثارها الصحية المفيدة علي السمنة ، وامراض القلب والاوعيه الدموية ، وامراض الأعصاب ، وما إلى ذلك2،3. ومع ذلك ، كما هو مبين في الدراسات السابقة6،7، وكذلك أكد ميكانيكيا في تحليل مدخولنا الطاقة8، 1:1 إذا كانت النتائج في التغذية الناقصة (~ 80 ٪) بسبب عدم كفاية وقت التغذية للتعويض عن فقدان الطاقة. وهذا يجعل من غير الواضح ما إذا كانت الفوائد الصحية التي تمنحها 1:1 IF يتم بوساطة تقييد السعرات الحرارية أو تعديل أنماط الأكل. ولذلك ، تم تطوير نظام IF جديده ويظهر هنا ، والتي تتالف من 2 يوم التغذية/1 يوم الصيام (2:1 IF) نمط ، الذي يوفر الفئران مع الوقت الكافي للتعويض عن تناول الطعام (~ 99 ٪) ووزن الجسم. وتقارن هذه الفئران بعد ذلك بمجموعه الإعلانات (AL). هذا النظام يتيح الفحص للآثار الكالوريات IF في غياب خفض السعرات الحرارية في الفئران من النوع البري.
وعلي النقيض من ذلك ، في نموذج الماوس الذي يسلك سلوك التغذية المتغيرة ، قد لا تكون التغذية الشرط المناسب السيطرة علي مقارنه ودراسة اثار 2:1 IF. علي سبيل المثال ، منذ ob/ob الفئران (نموذج وراثي شائع الاستخدام للسمنة) معرض فرط نظرا لعدم وجود ليبتين تنظيم الشهية والشبع ، تلك مع 2:1 IF المعرض ~ 20 ٪ انخفاض السعرات الحرارية مقارنه مع ob/ob الفئران مع التغذية. وهكذا ، لفحص بشكل صحيح ومقارنه اثار IF في الفئران ob/ob ، مجموعه التغذية زوج كعنصر تحكم مناسب يحتاج إلى استخدامها.
وبشكل عام ، يتم توفير بروتوكول شامل لأداء ال2:1 الحرارية المتوسطة ، بما في ذلك استخدام التحكم في تغذيه الزوج. ومن الواضح أيضا ان الكالوريات 2:1 IF يحمي الفئران من ارتفاع الدهون التي يسببها النظام الغذائي السمنة و/أو الخلل الأيضي في كل من نوع البرية والفئران ob/ob . ويمكن استخدام هذا البروتوكول لدراسة الآثار الصحية المفيدة من 2:1 IF في الحالات المرضية المختلفة بما في ذلك الاضطرابات العصبية, امراض القلب والاوعيه الدموية, والسرطان.
وقد تم توثيقه جيدا انه إذا كان يوفر الآثار الصحية المفيدة علي مختلف الامراض في كل من البشر والحيوانية8,15,16,17,18,19. وقد تم مؤخرا توضيح ألياته الاساسيه ، مثل اليه التلقائية والأمعاء الم…
The authors have nothing to disclose.
وقد دعمت المؤسسة الكندية للقلب والسكتة الدماغية منحه المعونة المقدمة من كندا (G-18-0022213) ، ومؤسسه j. p. بيكسيل ، والصندوق الناشئ لمعهد القلب في جامعه اوتاوا ؛ K.S. تم دعمها من قبل المنح من المعاهد الكندية للبحوث الصحية (PJT-162083) ، روبن وهيلين دينيس الباحث والحياة المالية الجديدة جائزه الباحث عن مرض السكري من Banting & أفضل مركز للسكري (BBDC) والعلوم الطبيعية ومجلس البحوث الهندسية (NSERC) في كندا (RGPIN-2016-06610). وكانت R.Y.K. مدعومة بزمالة من صندوق الهبات الخاص بجامعه اوتاوا لبحوث القلب. وقد تم دعم J.H.L. من قبل منحه الدكتوراه NSERC ومنحه اونتاريو للدراسات العليا. وقد دعمت Y.O. من قبل جائزه الخريجين UOHI ومنحه الملكة اليزابيث الثانية الدراسات العليا في العلوم والتكنولوجيا.
Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS) | Columbus Instruments | Indirect calorimeter | |
D-(+)-Glucose solution | Sigma-Aldrich | G8769 | For GTT |
EchoMRI 3-in-1 | EchoMRI | EchoMRI 3-in-1 | Body composition analysis |
Glucometer and strips | Bayer | Contour NEXT | These are for GTT and ITT experiments |
High Fat Diet (45% Kcal% fat) | Research Diets Inc. | #D12451 | 3.3 Kcal/g |
High Fat Diet (60% Kcal% fat) | Research Diets Inc. | #D12452 | 4.73 Kcal/g |
Insulin | El Lilly | Humulin R | For ITT |
Mouse Strain: B6.Cg-Lepob/J | The Jackson Laboratory | #000632 | Ob/Ob mouse |
Mouse Strain: C57BL/6J | The Jackson Laboratory | #000664 | |
Normal chow (17% Kcal% fat) | Harlan | #2918 | |
Scale | Mettler Toledo | Body weight and food intake measurement |