يصف هذا البروتوكول استخدام النظام الغذائي الذي يتسم بالقبول الشديد والنمط الغربي لتناول الاطعمه الدسمة والسمنة في القوارض. نقدم هنا عرضا مفصلا لاختيار الطعام واعداده وقياسه ، وشرح العوامل المنهجية التي تساعد في توليد النمط الظاهري القوي والقابل للتكرار.
وتتزايد السمنة بسرعة في البلدان المتقدمة والنامية ، ومن المعروف انها تحفز العديد من الامراض أو تزيد من حدتها. العبء الصحي للسمنة وظروفها التركيبية تسلط الضوء علي الحاجة إلى فهم أفضل لتولد المرض ، ولكن القيود الاخلاقيه تحد من الدراسات في البشر. لهذه الغاية نماذج صالحه خارجيا من السمنة في المختبرات الحيوانية ضرورية لفهم زيادة الوزن والسمنة. في حين تم استخدام العديد من الأنواع لنمذجة مجموعه من التغييرات التي تصاحب السمنة في البشر ، والقوارض هي الأكثر استخداما. وقد وضعت لدينا مختبر النظام الغذائي كافتيريا علي النمط الغربي الذي يؤدي باستمرار إلى زيادة كبيره في الوزن وعلامات من الامراض الايضيه في القوارض. النظام الغذائي يعرض القوارض لمجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة للحث علي فرط التعرق ، ونمذجة البيئة الغذائية الغربية الحديثة. هذا النظام الغذائي يدفع بسرعة زيادة الوزن وتراكم الدهون في الجسم في الفئران مما يسمح لدراسة اثار الإفراط في تناول الطعام والسمنة. في حين ان النظام الغذائي كافتيريا قد لا توفر نفس السيطرة علي المغذي والمغذيات الدقيقة كما تنقيه عاليه الدسم أو عاليه الدسم ، والوجبات الغذائية عاليه السكر ، والحمية كافتيريا عاده ما يدفع النمط الظاهري أكثر شده من التي لوحظت مع تنقيه الوجبات الغذائية وأكثر تمشيا مع الاضطرابات الايضيه لوحظ في زيادة الوزن والسمنة السكان البشرية.
السمنة والامراض المصاحبة المرتبطة بها تسهم إسهاما كبيرا في العبء الصحي العالمي1 وتمثل 7% من عبء المرض في أستراليا2. أحد عوامل الخطر الرئيسية للسمنة هو استهلاك الوجبات الغذائية غير الصحية التي هي عاليه في الدهون المشبعة والكربوهيدرات المكررة ، وانخفاض في ألياف والمغذيات الصغرى3. تحديد الأهداف للتدخل العلاجي للسمنة يتطلب نماذج التي يمكن تقييمها بشكل منهجي الآثار علي النظم الكيميائية الحيوية والفسيولوجية متعددة. وقد تم تطوير فهمنا لمسببات السمنة بشكل كبير من خلال العمل باستخدام نماذج القوارض ، حيث يمكن دراسة الآثار السلوكية والايضيه والجزيئية عبر الزمن تحت ظروف خاضعه للرقابة حيث يمكن ان تكون العوامل البيئية بسهوله التلاعب.
يتكون النظام الغذائي للكافتيريا (CAF) من السمنة الناجمة عن الحمية الغذائية المكملة لحمية القوارض القياسية مع مجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة التي تكون عاليه اما في الدهون المشبعة أو الكربوهيدرات المكررة أو كليهما. وتشمل الامثله علي هذه الاطعمه الكعك والبسكويت الحلو والوجبات الخفيفة اللذيذة عاليه الدسم (مثل اللحوم المصنعة والجبن والبطاطا). فانه يعزز بشكل موثوق فرط الوزن والزيادة السريعة للوزن في القوارض. والسمات الرئيسية للنموذج هي توفير مجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة للغاية ، والمصممة لمحاكاة البيئة الغذائية الحديثة. الوصول إلى مجموعه متنوعة يزيد من تناول الطعام في الفئران علي المدى القصير4 وفي البشر5 حتى عندما يتم مطابقه الاطعمه لل الحنميه وتختلف فقط في نكهة والعظة حاسة الشم4,6. ومع ذلك ، أظهرت أحدي الدراسات ان توفير الطاقة والنظم الغذائية المنقية المطابقة لمغذي التي تختلف في النكهة والملمس لم يكن لها اي تاثير علي زيادة وزن الجسم علي المدى الطويل في الفئران7، مما يوحي بان تكوين المغذيات والآثار المتميزة بعد الشفوي الاطعمه المختلفة قد تسهم أيضا في الإفراط في تناول الطعام. التعرض للعديد من الأذواق والقوام يتغلب علي الإشباع الحسي المحدد ، والذي يصف انخفاض الرغبة في تناول الطعام الذي يؤكل مؤخرا بالنسبة لبديل5. عبر العديد من الأفواج في مختبرنا ، المثل لاحظنا ان استخدام الاطعمه مستساغا للغاية يزيد من الإفراط في تناول الطعام.
وقد استخدم هذا النظام الغذائي CAF لأكثر من 40 سنوات ، منذ وذكرت ان الفئران الإناث المعرضة لمجموعه متنوعة من ‘ سوبر ماركت الاطعمه ‘ (الخطمي ، الشوكولاتة ، زبده الفول السوداني ، الكوكيز ، السلامي والجبن من بينها)أظهرت زيادة الوزن المتسارع بالنسبة للضوابط. وأشار هذا وغيرها من الدراسات المبكرة ان الحمية علي غرار CAF يبدو لتسريع زيادة الوزن بشكل أكثر فعاليه من الوجبات الغذائية النقية عاليه الدسم أو عاليه الكربوهيدرات 8,9. العمل في 1980s وصفت ملامح مغذي10 وأنماط وجبه11 من الفئران تغذيه الحمية الكاف ، وأظهرت تغييرات عميقة لكتله الدهون ومستويات الانسولين9و10 وتوليد الحرارة12. وقد استخدمت مجموعتنا النظام الغذائي CAF لنموذج السمنة لأكثر من عقدين13,14 وخلال هذا الوقت ونحن قد استخدمت العديد من المتغيرات من النظام الغذائي. وتقدم الفئران مع اثنين علي الأقل الحلو واثنين من المواد الغذائية لذيذا كل يوم ، بالاضافه إلى الطعام العادي والماء. في السنوات الاخيره بدانا في تكمله الاطعمه الصلبة CAF مع محلول السكروز 10 ٪. القدرة علي تكييف نظام غذائي CAF للتصاميم التجريبية المختلفة هو قوه النموذج.
الوجبات الغذائية CAF تعزيز فرط الفوري (اي ، في غضون 24 ساعة الاولي) والمكاسب المطردة في وزن الجسم وكتله الدهون. ومع ذلك ، ونتيجة لتعظيم التنوع هو ان المغذي والمغذيات الزهيدة المدخول لا يتم التحكم ، وهي نقطه بعض الراي كعيب لا يمكن التغلب عليها15. دراسات السمنة التي يسببها النظام الغذائي أكثر شيوعا استخدام تنقيه عاليه الدسم (HF) أو مجتمعه عاليه الدسم ، وارتفاع السكر (HFHS) الوجبات الغذائية ، والتي توفر سيطرة دقيقه علي المحتوي الغذائي واقل كثافة في العمالة من نموذج CAF ، والتي تتطلب الرصد اليومي التخطيط الدقيق وتنفيذ الجدول الزمني. ان الاهميه الانتقالية للانظمه الغذائية HF المنقية المتاحة تجاريا هي موضوع النقاش الدائر ، حيث ان ملفات الأحماض الدهنية ونسب الدهون والسكروز قد لا تتماشي مع المدخول الغذائي البشري16. في حين ان النظام الغذائي لCAF لا يوفر نفس درجه السيطرة علي تكوين المغذيات كالحمية المنقية ، فانه يهدف إلى نمذجة القدرة الحنقيه والمتنوعة التي تميز خيارات الطعام في معظم المجتمعات الحديثة.
من خلال تعريض الفئران لمجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة للغاية العالية في الدهون والسكر ، فان بروتوكول النظام الغذائي CAF الموصوف هنا يوفر نموذجا موثوقا وقويا لما يسمي ‘ النظام الغذائي الغربي ‘ الذي يؤكل من قبل الكثير من الناس. لوحظ ان فرط النشاط — الذي تم تقييمه كزيادة كبيره في استهلاك ا?…
The authors have nothing to disclose.
وقد دعم هذا العمل منح المشاريع التابعة لهذه الخطة (#568728 ، #150262 ، #1126929) إلى الحركة.
2-5 L plastic bottle | For preparing 10% sucrose solution, if applicable | ||
Chopping board | Plastic is advised | ||
Freezer | For storing CAF foods | ||
Gordon's maintenance rodent chow | Gordon's Specialty Stockfeeds (Australia) | Maintenance diet used in our laboratory (14 kJ/g; 65% carb, 13% fat and 22% protein, as energy) | |
Large plastic storage boxes | All items above can be stored in containers for easy access | ||
Large spoon | For CAF diet preparation | ||
Microwave | For CAF diet thawing (when required) | ||
Non-serrated knife | For CAF diet preparation | ||
Paper towel | Important for cleaning work surfaces and the knife during CAF prep | ||
Plastic containers | These are for weighing CAF food items on measurement days | ||
Plastic funnel | For preparing 10% sucrose solution, if applicable | ||
Red light | As CAF diet should be refreshed near the onset of the dark phase each day, a red light will assist when working in the dark | ||
Tuna tins | For presenting 'wetter' CAF food items. Plastic containers may also be suitable | ||
Weigh container x 3 | Separate containers should be used to weigh rats, chow & bottles, and CAF foods | ||
Weighing scale | Sensitivity to 0.1g is recommended | ||
White sugar | For 10% sucrose solution, if applicable |