Summary
Mus og rotter implanteres kirurgisk med fjerntemperaturtranspondere og tilvænnes derefter til testmiljøet og proceduren. Ændringer i muskeltemperatur måles som reaktion på farmakologiske eller kontekstuelle stimuli i hjemmeburet eller under foreskrevet fysisk aktivitet (dvs. løbebånd, der går med konstant hastighed).
Abstract
Skeletmuskulatur termogenese giver en potentiel vej til bedre forståelse af metabolisk homeostase og de mekanismer, der ligger til grund for energiforbrug. Overraskende få beviser er tilgængelige for at forbinde de neurale, myocellulære og molekylære mekanismer af termogenese direkte til målbare ændringer i muskeltemperaturen. Dette papir beskriver en metode, hvor temperaturtranspondere bruges til at hente direkte målinger af mus og rotte skeletmuskeltemperatur.
Fjerntranspondere implanteres kirurgisk i musklerne hos mus og rotter, og dyrene får tid til at komme sig. Mus og rotter skal derefter gentagne gange vænne sig til testmiljøet og proceduren. Ændringer i muskeltemperaturen måles som reaktion på farmakologiske eller kontekstuelle stimuli i hjemmeburet. Muskeltemperatur kan også måles under foreskrevet fysisk aktivitet (dvs. løbebåndsgang med konstant hastighed) for at indregne ændringer i aktivitet som bidragydere til ændringer i muskeltemperatur induceret af disse stimuli.
Denne metode er med succes blevet brugt til at belyse mekanismer, der ligger til grund for muskeltermogenisk kontrol på niveau med hjernen, det sympatiske nervesystem og skeletmuskulaturen. Forudsat er demonstrationer af denne succes ved hjælp af rovdyrlugt (PO; ilderlugt) som en kontekstuel stimulus og injektioner af oxytocin (Oxt) som en farmakologisk stimulus, hvor rovdyrlugt inducerer muskeltermogenese, og Oxt undertrykker muskeltemperatur. Således viser disse datasæt effektiviteten af denne metode til at detektere hurtige ændringer i muskeltemperaturen.
Introduction
Inden for metabolisk forskning er undersøgelsen af skeletmuskulatur termogenese en lovende ny vej til sondering af kropsvægt homeostase. Den offentliggjorte litteratur understøtter ideen om, at de termogene reaktioner fra et af kroppens største organsystemer - skeletmuskulaturen - giver mulighed for at øge energiforbruget og andre metaboliske virkninger og derved effektivt afbalancere systemer inden for sygdomme som fedme 1,2,3. Hvis musklen kan betragtes som et termogent organ, skal undersøgelser anvende en praktisk metode til at studere termogene ændringer i dette organ. Ønsket om at forstå skeletmuskulaturens endotermiske virkning og nytten af denne metode til undersøgelse af ikke-rystende muskeltermogenese er ikke specifik for metaboliske undersøgelser. Discipliner, herunder evolution4, komparativ fysiologi5 og økofysiologi6,7, har vist en interesse i at forstå de måder, hvorpå muskeltermogenese kan bidrage til endotermi, og hvordan denne mekanisme tilpasser sig miljøet. Den fremlagte protokol indeholder de kritiske metoder, der er nødvendige for at løse disse spørgsmål.
Den leverede metode kan bruges til vurdering af både kontekstuel og farmakologisk stimulimodulation af muskeltemperatur, herunder den unikke teknik til at give rovdyrlugt (PO) for at skifte kontekst for at replikere rovdyrtrussel. Tidligere rapporter har vist PO's evne til hurtigt at fremkalde en betydelig stigning i muskeltermogenese8. Desuden kan farmakologiske stimuli også ændre muskeltemperaturen. Dette er blevet demonstreret i forbindelse med PO-induceret muskeltermogenese, hvor farmakologisk blokade af perifere β-adrenerge receptorer ved hjælp af nadolol hæmmede PO's evne til at inducere muskeltermogenese uden signifikant at påvirke kontraktil termogenese under løbebåndsgang8. Central administration af melanocortinreceptoragonister hos rotter er også blevet brugt til at skelne hjernemekanismer, der ændrer termogenese 9,10.
Her gives en foreløbig undersøgelse af neurohormonet oxytocins (Oxt) evne til at ændre muskeltermogenese hos mus. I lighed med rovdyrtrussel øger sociale møder med en artsfælle af samme køn kropstemperaturen, et fænomen kaldet social hypertermi11. I betragtning af Oxts relevans for social adfærd12 er det blevet spekuleret i, at Oxt er en formidler af social hypertermi hos mus. Faktisk nedsætter en oxytocinreceptorantagonist social hypertermi hos mus11, og musehvalpe, der mangler Oxt, viser underskud i adfærdsmæssige og fysiologiske aspekter af termoregulering, herunder termogenese13. I betragtning af at Harshaw et al. (2021) ikke fandt beviser, der understøtter β3 adrenerg receptorafhængig brunt fedtvæv (BAT) termogenese med social hypertermi11, er det blevet hævdet, at social hypertermi kan være drevet af Oxts induktion af muskeltermogenese.
For at måle skeletmuskeltermogenese bruger følgende protokol implantation af forprogrammerede IPTT-300-transpondere ved siden af muskelen af interesse i en mus eller rotte 8,10,14,15. Disse transpondere er glasindkapslede mikrochips, der læses ved hjælp af tilsvarende transponderlæsere. Lidt eller ingen forskning har udnyttet denne teknologi i denne egenskab, selvom undersøgelser har antydet et behov for specificiteten ved denne metode16,17. Tidligere undersøgelser har vist pålideligheden af denne metode og en række forskellige måder, hvorpå temperaturtranspondere kan anvendes i sammenligning med andre temperaturtestmetoder18 eller i forbindelse med kirurgiske metoder (f.eks. Kannulation19). Undersøgelser af denne art er imidlertid afhængige af forskellige strategiske placeringer for at måle den samlede kropstemperatur 20,21,22 eller specificeret væv såsom BAT23,24,25.
I stedet for at måle temperatur fra disse steder eller ved hjælp af øre- eller rektaltermometre26, giver metoden beskrevet her specificitet for muskelen af interesse. Evnen til at målrette et sted ved direkte at implantere transpondere ved siden af musklerne af interesse er mere effektiv til specifikt at undersøge muskeltermogenese. Det giver en ny vej ud over dem, der leveres af overfladeinfrarød termometri 27,28 eller kutane temperaturmålinger via termoelement 29. Desuden tilbyder de data, der leveres gennem denne metode, en række forskningsmuligheder, hvilket undgår behovet for stort, dyrt, højteknologisk udstyr og software såsom infrarød termografi30,31,32.
Denne metode er med succes blevet brugt til at måle temperaturen i quadriceps og gastrocnemius, enten ensidigt eller bilateralt. Denne metode har også været effektiv i forbindelse med stereotaxisk kirurgi14,15. Inden for ~ 7-10 cm fra transponderlemmen bruges bærbare transponderlæsere (DAS-8027 / DAS-7007R) til at scanne, måle og vise temperaturen. Denne afstand har været kritisk og værdifuld for tidligere undersøgelser 8,9,10, fordi den minimerer potentielle stressfaktorer og temperaturændrende variabler såsom dyrehåndtering under testprocedurerne. Ved hjælp af timere kan målinger derefter registreres og indsamles over en periode uden direkte interaktion med dyrene.
For yderligere at minimere forstyrrelser af mus under test beskriver denne metode samling og brug af stigerør lavet af PVC-rør for at give eksperimentatoren adgang til bunden af hjemmeburene under test. Ved hjælp af stigrørene sammen med den digitale læser kan temperaturmålinger af transponderlemmen foretages uden nogen dyreinteraktion, efter at stimulus er placeret. Til en minimal pris kan denne metode bruges sammen med farmakologiske og kontekstuelle stimuli, hvilket gør den ret tilgængelig for forskere. Derudover kan denne metode anvendes med et betydeligt antal forsøgspersoner (~ 16 mus eller ~ 12 rotter) ad gangen, hvilket sparer tid til at øge den samlede gennemstrømning for ethvert forskningsprojekt.
Introduceret i denne metode er en udformet mekanisme til præsentation af lugt til mus ved hjælp af rustfrit stål mesh te infuser bolde, fra nu af kaldet "te bolde". Selvom disse tekugler er ideelle til at indeholde lugtmateriale, placeres håndklæder, der fungerede som sengetøj i buret over 2-3 uger til fritter, et naturligt rovdyr af mus og rotter, i disse undersøgelser inden for hver behandlingstekugle. Hvert håndklæde skæres i firkanter på 5 cm x 5 cm. Denne aliquoting gentages også med ellers identiske lugtfri kontrolhåndklæder. At præsentere disse lugte uden en barriere (dvs. tekugle) førte til, at mus makulerede fibrene i deres bure, hvilket øgede fysisk aktivitet. Denne adfærd var ikke så fremtrædende hos rotter. Tekugler giver et ventileret hus til håndklædet, hvilket giver fuld adgang til lugten, mens de forbliver beskyttet i hele det eksperimentelle forsøg. Disse tekugler kan desinficeres i overensstemmelse med dyrebrugsprotokoller, fremstilles og introduceres direkte efter operationen for at begynde at vænne dyrene til strukturen sammen med kontrolstimuleringen. Mus kan derefter leve med den ekstra berigelse, hvilket reducerer betydningen af den akutte stimuluspræsentation.
Tilvænning til tilstedeværelsen af tekuglen er kun et aspekt af tilvænning, der er kritisk for denne metode. Den beskrevne tilvænningsprotokol består også af gentagen eksponering for testproceduren for at normalisere testmiljøet (dvs. personale, transport og bevægelse til teststedet, eksponering for stimulus). Denne udvidede tilvænning minimerer nuancerede reaktioner fra dyrene og fokuserer målinger på de ønskede afhængige variabler (f.eks. Farmakologiske eller kontekstuelle stimuli). Ved en tidligere vurdering af denne protokol er fire forsøg identificeret som det mindste antal tilvænninger, der er nødvendige før temperaturtest i hjemmebure hos rotter8. Hvis testen er adskilt af lange perioder (mere end 2-3 uger), skal dyrene vænne sig igen. Ved gentagen tilvænning er mindst et til to forsøg tilstrækkeligt. Men hvis temperaturtest adskilles af mere langvarige anfald af tid, kan det være nødvendigt at gentage flere forsøg.
I den fortsatte indsats for at vænne mus og rotter til testproceduren bør en akklimatiseringsperiode før stimuluspræsentation indgå i hvert eksperimentelt forsøg. Denne akklimatiseringstid er afgørende for at genbalancere temperatur og aktivitet efter at være flyttet til teststedet. Gnavere har tendens til at have kraftige temperaturstigninger på grund af translokation. Akklimatisering bør bestå af mindst 1 time uden interaktion fra forsøgslederen på testdagen før tilsætning af et farmakologisk middel eller kontekstuelle stimuli. Dette er nødvendigt hver testdag.
I de skitserede temperaturtest i hjemmeburet har mus frit område af deres hjemmebur til at strejfe som reaktion på den testede stimulus. Dette kan forårsage variable skift i aktivitet, påvirke nøjagtigheden af temperaturaflæsninger og derfor analysen af de termogene virkninger af den uafhængige variabel (f.eks. Farmakologisk eller kontekstuel stimulus). I erkendelse af de potentielle temperaturændringer på grund af aktivitetsniveau er der inkluderet en protokol nedenfor, der beskriver brugen af temperatur under løbebåndsgang. Den offentliggjorte litteratur beskriver den vellykkede anvendelse af denne procedure hos rotter, og den anvendes i øjeblikket med mus 8,10,14,15. Løbebåndsgang opretholder en konstant aktivitetshastighed for testpersonen. Til denne undersøgelse bruges løbebånd strengt til at kontrollere aktivitetsniveauet og er derfor indstillet til den laveste tilgængelige hastighed på løbebåndet for at fremme gang for mus og en tilsvarende lav indstilling for rotter.
Følgende procedure er skitseret til temperaturmåling af ensidig gastrocnemius i mus og rovdyr lugt præsentation. Designet kan bruges sammen med farmakologiske midler og kan overføres til rotter og andre skeletmuskelgrupper (dvs. quadriceps) hos mus. For rotter kan transpondere placeres i gastrocnemius bilateralt og i brunt fedtvæv. På grund af størrelses- og afstandsbegrænsninger kan der kun bruges en transponder pr. Mus. Mindre ændringer (f.eks. fjernelse af kontekstuelle stimuli) kan foretages for at vurdere termogene reaktioner på farmakologiske midler.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Disse metoder kan anvendes på både rotte- og musemodeller og blev udført med institutionel godkendelse (Kent State University, IACUC Approval #359 og #340 CN 12-04). Før protokollen gennemføres, skal dyrene opstaldes i overensstemmelse med vejledningen om pleje og brug af forsøgsdyr.
1. Forberedelse af transponderlæseren
BEMÆRK: Før brug skal transponderlæseren indstilles; Følgende trin omfatter kun de indstillingsændringer, der er nødvendige for denne undersøgelse. Denne del af protokollen er direkte forbundet med de bærbare DAS-8027-IUS-læsere; Andre læsermodeller skal følge instruktionerne i manualen for at opnå programmeringsresultater.
- Indstil Audio Beep til OFF.
- Tænd for enheden ved at trykke på SCAN-knappen , og vent på, at belysningen vises på OLED-displayet. Tryk og hold knappen BACK/MENU nede for at komme til menuskærmen .
- Brug knappen NEXT/ENTER til at rulle gennem indstillingerne indtil OPERATIONEL OPSÆTNING. Skift her op eller pil ned for at dreje JA og åbne den operationelle undermenu.
- Brug knappen NÆSTE/ENTER til at rulle til AUDIO BIP. Da standardindstillingen er ON, skal du skifte op eller ned pil og ændre indstillingen til OFF.
- Tryk på knappen NEXT/ENTER for at gemme denne indstillingsændring.
- Indstil vibrer ved læsning til ON.
- Følg trin 1.1 til trin 1.2, eller fuldfør det næste trin direkte efter trin 1.4.
- Brug knappen NÆSTE/ENTER til at rulle til VVIBRER VED LÆSNING. Da standardindstillingen er FRA, skal du skifte op og ned pil og ændre indstillingen til ON for at føle via vibration, når læsningen er afsluttet, uanset om du kan se skærmen.
2. Programtranspondere
BEMÆRK: Hver implanteret transponder skal først programmeres med en dyreidentifikation (dyre-ID eller transponder-id). Denne nomenklatur kan bruges som sekundær identifikation for forsøgspersonen (f.eks. fire cifre for forkortelse for musestamme, transponderens placering og yderligere tre til fire cifre for at angive dyrenummer). Programmering kan afsluttes dage før operationen, mens transpondere holdes sterile inden operationen.
- Indtast ID-koden på transponderen.
- Påfør en boosterspole på læserhovedet – et specifikt tilbehør til model DAS 8027-IUS, som hjælper med programmeringsproceduren.
- Brug en handskehånd til at placere transponderen (i applikatoren) i boosterspolen.
- Tænd for enheden ved at trykke på SCAN-knappen , og vent på, at OLED-displayet lyser. Tryk og hold knappen BACK/MENU nede for at komme til menuskærmen .
- Brug knappen NÆSTE/ENTER til at rulle gennem indstillingerne indtil WRITE TRANSPONDER ID. Her skal du skifte pil op eller ned for at slå JA.
- Brug knappen NEXT/ENTER til at skifte til ENTER ID CODE.
- Brug pil op og pil ned til at rulle gennem tal og bogstaver. Tryk på NEXT/ENTER efter hvert tegnvalg for at gå til følgende tegn.
- Når id-koden er fuldført, skal du trykke på SCAN for at skrive transponderen.
- Fjern transponderen fra boosterspolen, og gentag efter behov. Kontroller, at transponderen læser temperaturændringer ved at opvarme de lukkede transpondere mellem behandskede hænder og måle ved hjælp af temperaturscanneren.
BEMÆRK: INDSTILLINGERNE AUTO MULTI WRITE og SEQUENTIAL COUNT kan indstilles til TIL for at tillade multi- eller sekventiel transponderprogrammering under en session. Hver transponder skal testes under programmeringen.
3. Forbered "hjemmeburbolde"
- Læg 5 cm x 5 cm lugtfrit/kontrolhåndklæde i en tekugle.
- Placer disse hjemmeburkugler i nye hjemmebure efter operationen for at begynde at vænne dyret til den metode, hvor de kontekstuelle stimuli vil blive præsenteret under testen. Udskift disse hjemmeburkugler hver 2. uge.
4. Kirurgi og postoperativ pleje
- Vej og registrer forsøgspersonernes kropsvægt før operationen. Brug et induktionskammer til at give anæstesi (f.eks. 2-5% isofluran) til dyret.
- Brug elektriske klippere til at barbere bagbenet helt. Administrer analgesi (f.eks. 5 mg / kg ketoprofen, SC) i overensstemmelse med institutionelle retningslinjer.
BEMÆRK: Yderligere analgesi kan være påkrævet, hvis denne procedure kombineres med andre kirurgiske metoder. - Rengør området med 70% alkohol (eller kommercielt tilgængelig steril alkoholserviet) og povidon-jodvask (eller kommercielt tilgængelig steril, individuelt indpakket betadinpodning) skiftevis mindst tre gange og slutter med povidon-jod.
- Returner dyret til induktionskammeret, og bedøve dyret til kirurgiske niveauer. Opsæt derefter musen i en ansigtsmaske for fortsat udsættelse for anæstesi. Påfør neomycin oftalmisk salve på dyrets øjne for at forhindre tørhed under anæstesi.
BEMÆRK: Proceduren bør ikke starte, før musen ikke viser tegn på smertemodtagelse (dvs. hornhinderefleks, haleklemmerespons, tåkniberefleks). - Brug kun kirurgisk saks, lav et lavt snit gennem huden på højre bagben.
- Når du bevæger dig parallelt med gastrocnemius, skal du placere den skarpe kant af en forprogrammeret og udækket steril transponder i snittet. Sørg for, at det grønne stempel vender opad og er synligt. Fortsæt med at skubbe transponderapplikatoren ind i snittet, indtil åbningen af transponderapplikatoren ikke længere er synlig.
BEMÆRK: Tryk ikke ved et uheld på det grønne stempel på transponderapplikatoren under trin 4.6. For tidlig udledning af transponderen vil føre til forkert placering. - Drej applikatoren 180°, hvilket resulterer i, at det grønne stempel vender ned mod musens lem, ikke længere er synligt for eksperimentatoren. Skub transponderapplikatoren ind på den endelige placering. Når du er i ideel placering, ved siden af eller delvist indesluttet i gastrocnemius, skal du skubbe det grønne stempel, så applikatorens tryk kan lede efterforskerens hånd tilbage væk fra musen.
- Brug tang til at holde sammen på den åbne hud og placere en sårklemme med en steril autoclip eller steril sutur. Brug om nødvendigt absorberbare suturer før den sterile autoclip for at lukke fascialaget. Brug transponderlæseren til at kontrollere temperaturen på musemusklen.
- Fjern musen fra anæstesi, og læg den i et rent hjemmebur placeret oven på en vandcirkulerende varmepude, der er indstillet til lav til genopretning. Sørg for, at hjemmeburet indeholder en tebold med et lugtfrit håndklæde for at begynde tilvænning.
BEMÆRK: Musen skal vågne fra operationen inden for 15 min. Mad kan placeres i bunden af buret for nem adgang under genopretningsdage. - Postoperativ pleje
- Registrer musevægte og temperaturer dagligt ved hjælp af en transponderlæser i mindst 2 dage efter operationen, eller indtil mus genvinder eller stabiliserer kropsvægten.
- Administrer ikke-narkotisk analgesi (f.eks. 5 mg / kg ketoprofen, SC) en gang dagligt til musene i mindst 2 dage efter operationen, med yderligere doser efter behov.
BEMÆRK: Mus og rotter skal komme sig fuldt ud inden for 5-8 dage efter operationen og kan gennemgå tilvænnings- og testprocedurer.
5. Testforberedelse - hjemmebur
- Konstruktion af stigerør
BEMÆRK: Nedenstående trin er baseret på 194 mm x 181 mm x 398 mm musefilter-toppede bure. For at passe til større bure (f.eks. Et rottebur) skal bredden justeres.- Skær PVC-røret med en skraldende PVC-fræser i otte sektioner og saml efter figur 1C. Dette vil give en åben bordpladestruktur, der kan rumme cirka fire bure. Lav det ønskede antal stigerør.
- Opsætning af rum
- Tildel en placering til hver stigerør i testrummet. Adskil stigrørene indstillet til at modtage forskellige kontekstuelle stimuli (dvs. lugt) med mindst 2 m for at undgå forvirrende variabler.
BEMÆRK: Hver mus skal have et tildelt teststed i testrummet og på de fysiske stigrør så meget som muligt for at undgå at udvikle sammenhænge mellem forskellige steder og termogeniske stimuli. - Brug magnetstrimler til at fastgøre kirurgiske ark eller kjoler over stigrørene, hvilket skaber en visuel barriere mellem forskeren og testpersonerne. Indstil denne barriere for at minimere temperaturændringer som følge af museaktivitet, når man ser eksperimenter bevæge sig mod buret eller rundt i testrummet.
- (Valgfrit) Placer spejle på overfladen under stigrørene for at lette visningen af burbunden under testen.
BEMÆRK: Stigerør kan desinficeres gennem et burvaskesystem. Klud eller kirurgiske ark skal vaskes inden tilvænning og test.
- Tildel en placering til hver stigerør i testrummet. Adskil stigrørene indstillet til at modtage forskellige kontekstuelle stimuli (dvs. lugt) med mindst 2 m for at undgå forvirrende variabler.
- Forberedelse af tekugle
- Forbered teboller med kontrol- og PO-håndklæder (ca. 5 cm x 5 cm). For at undgå krydskontaminering skal du først forberede tekugler med kontrollugt.
BEMÆRK: Rovdyr-lugthåndklæder bør testes patogen-testet før brug. Disse håndklæder skal også indeholdes, og materialer, der interagerer med dem, skal straks desinficeres (dvs. burvask), hvilket forhindrer eksponering af lugten for andre dyr.
- Forbered teboller med kontrol- og PO-håndklæder (ca. 5 cm x 5 cm). For at undgå krydskontaminering skal du først forberede tekugler med kontrollugt.
6. Temperaturtest - hjemmebur
BEMÆRK: Dyr skal vænne sig til hele testproceduren, undtagen eksperimentelle kontekstuelle eller farmakologiske stimuli. Dette skal udfyldes mindst 4x før test.
- Overfør dyrene til det forberedte testrum. Placer dyrene på et forudbestemt sted på stigrøret. Denne placering skal være den samme i alle tilvænnings- og testprocedurer.
- Fjern "hjemmeburkuglen" fra musens hjemmebur og dæk burene igen med en klud eller kirurgisk ark. Lad musene akklimatisere sig til testrummet i 1-2 timer.
- Når akklimatiseringen er fuldført, skal du bruge scanneren til at måle og registrere basistemperaturen for hvert emne. Undgå at manipulere kludbeklædningen under målinger.
BEMÆRK: Farmakologiske midler kan anvendes her. Ventetid efter injektion eller applikation kan tilføjes efter behov før test. Det anbefales at registrere en sekundær baseline umiddelbart før testning efter tilsætning af et farmakologisk middel til overvågning af responsen på farmakologiske stimuli. Hvis lugtresponsen ikke testes, kan temperaturmålingerne af musene begynde direkte efter injektionen. Randomisering bør anvendes, når der gives stimuli. - Afdæk buret, og placer tekuglen (kontrol eller PO) på gulvet i hjemmeburet. Udskift burlåget og kludbeklædningen.
- Begynd stopuret. Mål testpersonernes temperaturer i samme rækkefølge af tekugleplacering. Optag temperaturer og klokketid for målinger efter de ønskede tidspunkter.
- Når eksperimentet er afsluttet, skal du fjerne behandlingskuglen. Placer musene, der modtog PO, i et nyt hjemmebur med den originale "hjemmeburkugle". Returner "hjemmeburkuglen" til buret af musene, der modtog kontrollugt. Overfør musene til boligplaceringen.
BEMÆRK: Ovenstående procedure kan oversættes til rottemodeller inden for bure af passende størrelse. Det kan være nødvendigt at justere de målinger, der foreslås i figur 1C , for at give bedre adgang til bunden af hjemmeburet.
Figur 1: Transpondere og test af hjemmeburets temperatur . (A) Diagram over ensidig transponderplacering til testtemperatur i en mus gastrocnemius. Når transponderlæseren (DAS-8027-IUS, vist) er programmeret og placeret, kan den bruges til at måle temperaturen. (B) Til venstre, foto af en åben maske rustfrit stål tekugle og et 5 cm x 5 cm håndklæde. Højre, lukket tekugle, der bruges til at holde tilvænnings- og lugthåndklæder i hjemmeburtest. (C) Skematisk over stigrør konstrueret med PVC-rør til test af hjemmebure. (D) Arbejdsgang for testprotokol for hjemmebure. (E) Facilitetsbilleder af testområdet for hjemmebure. Til venstre fire musebure oven på en stigerør. Magnetstrimler er placeret på den tilstødende væg, og magneter og kirurgisk klud er på bordet. Højre, overdækkede musebure på stigerør. (A), (C) og (D) blev oprettet med Biorender.com. Klik her for at se en større version af denne figur.
7. Temperaturtest - løbebåndsgang
- Tildel hvert dyr et løbebånd som deres tildelte sted til tilvænning og testprocedurer.
- Forbered løbebåndene til test, hvilket sikrer, at støddæmperne er funktionelle.
BEMÆRK: For løbebåndsvandring skal løbebånd indstilles i det laveste tilgængelige tempo, der fremmer kontinuerlig bevægelse, men ikke løber til både tilvænning og test. For 1012M-2 modulært lukket metabolisk løbebånd er dette 5,2 m / min for mus og 7 m / min for rotter. Dette tempo skal muligvis justeres baseret på emnets fedme. Shockers bør indstilles til en intensitet og gentagelsesrate på 5,0. - Tilvænning
- Flyt musene til testrummet. Lad mus 1-2 timer akklimatisere sig til rumoverførslen i deres hjemmebure.
- Efter akklimatisering skal du lede musene til åbningen af deres tildelte løbebånd og lukke løbebåndet. Start bæltet, støddæmperen og stopuret.
- Lad musene gå på løbebåndene i 15 minutter ved hjælp af stødstimulering som motivation for bevægelse. Test stoppes straks, hvis et dyr forbliver på en aktiv shocker i en længere periode.
- Efter testen skal du fjerne musene og returnere dem til hjemmeburene.
- Rengør løbebåndene med flydende vaskemiddel og vand.
- Prøvning
- Flyt musene til testrummet. Lad musene 1-2 timer akklimatisere sig til rumoverførslen i deres hjemmebure.
- Mål og registrer baseline temperatur, før du flytter musen til løbebåndet.
BEMÆRK: For test, herunder farmakologiske midler, skal du anvende eller injicere dem her i overensstemmelse med skemaet vist i figur 2A. Ventetid efter injektion kan tilføjes efter behov, før musene placeres på løbebåndet. Randomisering bør anvendes, når der gives stimuli. - Placer 5 cm x 5 cm firkanter af kontrol eller PO håndklæder i løbebåndet tættest på forsiden af løbebåndet. Fastgør håndklæderne til loftet på løbebåndet eller nedenunder for nem placering og fjernelse.
- Før musene ind i det tildelte løbebånd. Tænd løbebåndsbæltet og støddæmperen.
- Start stopuret. Tag målinger af forsøgspersonerne i samme rækkefølge, som musene blev sat op i løbebåndene. Registrer temperaturerne og klokketiden for målingerne efter de ønskede tidspunkter.
BEMÆRK: Temperaturen kan pålideligt måles uden for løbebåndet, mens en mus er inde i et lukket løbebånd under gangaktivitet. For rotter kan løbebåndets størrelse og afstandsbegrænsninger for transponderlæsere kræve, at en eksperimentator holder bagsiden af løbebåndet åbent for at indsætte læseren inde i løbebåndet tættere på motivet. - Når testen er afsluttet, skal du slukke for støddæmpere og løbebånd; returner musene til deres hjemmebure. Overfør musene til boligplaceringen.
- Rengør løbebåndene med flydende vaskemiddel og vand, og vær særlig opmærksom på at fjerne eventuel resterende PO.
- Når forsøgene er afsluttet, aflives dyrene (f.eks. ved hjælp af CO2 -indånding) og visuelt bekræfte transponderplaceringen.
Figur 2: Aktivitetskontrolleret temperaturtest. (A) Arbejdsgang for aktivitetskontrolleret temperaturtest med et farmakologisk middel ved hjælp af løbebåndsgang. (B) Facilitetsbilleder af løbebånd. Til venstre et billede af fuld udstyrsopsætning. Til højre, et nærmere billede af individuelle løbebånd og chokere. (A) blev oprettet med Biorender.com. Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Transpondere blev ensidigt implanteret i den rigtige gastrocnemius af ti 4-6 måneder gamle vildtype (WT) mus opdrættet fra SF1-Cre-stammen (Tg (Nr5a1-cre) 7Lowl/J, stamme #012462, C57BL/6J og FVB baggrunde; hun N = 5; han N = 5). Efter genopretning blev musene vant til en temperaturtestprocedure i hjemmeburet, der ikke omfattede en kontekstuel stimulus (f.eks. PO). Temperaturmålinger ved hjælp af en transponderstav blev registreret i deres boligrum og efter overførsel til teststedet. Mus fik 1-2 timer til at akklimatisere sig til testrummet og placeringen. Ved afslutningen af akklimatiseringen blev baseline og på hinanden følgende målinger i 1 time registreret for hver mus. Denne procedure blev afsluttet fire gange.
Samlet set blev der ikke observeret kønsforskelle. Muskeltemperaturerne steg markant, efter at musene blev flyttet til testrummet, og faldt derefter ved baselinemålingen efter 60 minutter brugt i testsammenhæng. Den kombinerede kønsanalyse af forsøg 4 viste ingen signifikant forskel mellem "før bevægelse" og "baseline" temperaturmålinger (to-halet, parret t-test, p > 0,10), der viser effektiviteten af 1 timers akklimatisering til testkonteksten. Desuden viste statistisk sammenligning af temperaturerne ved baseline og 60 min et signifikant fald i temperaturen (tohalet, parret t-test, p < 0,01), hvilket gav bevis for, at musene vænnede sig til investigatorens bevægelse under målingen. Kvinder (men ikke mænd) viste imidlertid trinvise reaktioner, hvor temperaturen målt fra 5 minutter til 15 minutter var lavere med successive tilvænningsforsøg (figur 3). Når man observerer de akutte virkninger af bevægelse eller temperaturstigninger efter baseline, har mus en tendens til at reagere mindre på transport ind i testrummet i løbet af successive tilvænningsforsøg (supplerende fil 1, forsøgsanalyse).
Voksne voksne WT-mus, der er beskrevet ovenfor, blev testet med Oxt, et farmakologisk middel. Mus fik intraperitoneale injektioner (dvs. 2 mg/kg) oxt eller køretøj (sterilt saltvand) i tilfældig rækkefølge, og muskeltemperaturer blev målt før bevægelse ind i testrummet og efter 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 og 180 minutters injektion. Hver mus modtog begge behandlinger. En analyse af varians med gentagne målinger (ANOVA) afslørede signifikante hovedeffekter af Oxt og tid, hvor Oxt faldt muskeltemperaturen i forhold til køretøjet. Oxt nedsatte muskeltemperaturen i forhold til baseline så hurtigt som 5 minutter efter injektion, med et maksimalt fald set 30 minutter efter injektion (figur 4). Muskeltemperaturer blev normaliseret med 60 minutter efter oxtinjektion (to-halet, parret t-test, p > 0,10).
Voksne hanrotter (N = 4, alder ~ 6 måneder) bilateralt implanteret med transpondere i gastrocnemius blev vant til og derefter testet i en hjemmeburindstilling med en PO (ilder lugt) stimulus. Baseline-målinger blev registreret, og hver rotte blev præsenteret for PO i form af et håndklæde. Lugten blev derefter fjernet efter 10 minutters eksponering; På hinanden følgende målinger blev foretaget før og efter fjernelsen af stimulus. Disse foreløbige data (figur 5) tyder på, at PO har en fortsat indvirkning på skeletmuskulaturens termogenese efter fjernelsen af stimulus.
Tidligere offentliggjorte data vurderede rovdyrtrusselsaktivering af skeletmuskeltermogenese hos voksne hanrotter (alder ~ 6 måneder)8. Rotter med implanterede bilaterale gastrocnemius transpondere blev præsenteret med rovdyr (ilder) lugt. Målingerne blev foretaget i et hjemmebur (N = 8, figur 6A). Disse data afslørede en robust stigning i temperaturen sammenlignet med kontrollugt. For at analysere aversive eller stressende termogene reaktioner på ilderlugt blev hanrotter (N = 7, figur 6B) præsenteret for en aversiv lugt (smørsyre), en ny lugt (2-methylbenzoxazol) eller en rævelugt eller fastholdt i 1 minut før test (moderat stress). Målingerne blev foretaget i et hjemmebur over en periode på 2 timer. Analyse af disse data viste, at ilderlugt producerede og opretholdt en stærk ændring i termogenese sammenlignet med alle andre forhold. Tilsammen giver disse data bevis for kontrollugtens minimale og forbigående indflydelse på skeletmuskulaturens termogenese.
Figur 3: Analyse af muskeltemperatur under tilvænning til test af burets temperatur i hjemmet. Mus ensidigt implanteret med transpondere i højre gastrocnemius blev vant til testproceduren. Mus blev målt i dyrestaldrummet, "Before Move", i testrummet, "After Move", efter akklimatisering i 1-2 timer, "Baseline" og derefter fortløbende over 1 time. Alle viste statistiske sammenligninger blev foretaget mellem forsøg 1 og forsøg 4, * p < 0,05, ** p < 0,01 (t-test, N = 10); † p < 0,05, †† p < 0,01, ‡ p < 0,001 hovedeffektforsøg (ANOVA, N [forsøg] = 4). De viste fejllinjer viser standardfejlen for middelværdien (SEM). Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Muskeltemperatur under farmakologisk stimulering af oxytocin hos mus. Habituerede mus, ensidigt implanteret med transpondere, fik 2 mg/kg (i.p.) enten oxytocin eller køretøj (sterilt saltvand). Signifikante fald i muskeltemperaturen blev observeret efter 5 minutter efter injektion af oxytocin og normaliseret med 60 min, ** p < 0,01, *** p < 0,001 (to-halet parret t-test, N = 9). De viste fejllinjer viser standardfejlen for middelværdien. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 5: Predator-lugt termogenese i rotte hjemme bur temperatur test. Temperaturmålinger hos rotter med transpondere implanteret bilateralt i gastrocnemius efter udsættelse for rovdyr (ilder) lugt i 10 min. Efter eksponering i 10 minutter blev håndklæder indeholdende stimulus fjernet, som angivet med pilen. Rotter opretholdt øget temperatur 20 minutter efter stimulusfjernelse. Signifikant større end baseline temperatur, * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001 (t-test, N = 4). De viste fejllinjer viser standardfejlen for middelværdien. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 6: Ilderlugt inducerer en hurtig stigning i muskeltemperaturen sammenlignet med kontrol. (A) Gastrocnemius temperatur var signifikant forhøjet efter rovdyr (ilder) lugt sammenlignet med kontroleksponering hos hanrotter (to-tailed parret t-test, N = 8). (B) Ny, aversiv eller rævelugt ændrede ikke muskeltemperaturen væsentligt i forhold til kontrollen. Temperaturændring induceret af moderat stress faldt hurtigt efter 5 min. Ilderlugt opretholdt et robust respons sammenlignet med andre forhold for hele testen (ANOVA, N = 7). † p < 0,05, ilderlugt > alle andre forhold; * p < 0,025, punktsammenligning mellem ilderlugt og moderat stress vs. kontrollugt. Dette tal blev ændret med tilladelse fra Gorrell et al.8. Klik her for at se en større version af denne figur.
Supplerende fil 1: R-markering for figur 3 tilvænningsanalyse. Markdown-fil til tilvænningsanalyse med R-kode viser eksempler på kodningsmetoder og måder, hvorpå køn kan undersøges inden for data. Klik her for at downloade denne fil.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne temperaturtestprotokol giver feltet en mulighed for at måle skeletmuskulatur termogenese direkte. Dette er kritisk, da forskning dykker ned i at identificere de mekanismer, der ligger til grund for muskeltermogenese33. Metoden giver to omkostningseffektive protokoller til måling af skeletmuskulatur termogenese under kontekstuelle og farmakologiske forhold. Denne protokol understreger betydningen af både tilvænning og akklimatisering inden for disse procedurer. Tilvænning bruges til gentagne gange at introducere testen, der er genstand for testproceduren, uden at der indføres farmakologiske eller kontekstuelle stimuli; Det er en kritisk komponent i både hjemmebur og løbebåndstemperaturtest. Dette giver dyrene tid til at sætte sig ind i miljøet, samtidig med at forsøgskonteksten mindskes. Udeladelse af dette trin kan føre til partiske foreninger med den eksperimentelle stimulus samt forhøjede termogeniske reaktioner på kontrolstimuli8. Dyr skal lære proceduren for at reducere stressresponser på den generelle bevægelse og manipulation, der kræves for at teste dyr i henhold til disse protokoller. De indsamlede eksempeldata viser nødvendigheden af gentagen tilvænning (figur 3). I en lignende indsats er akklimatisering på testdagen nødvendig for hvert forsøg. Akklimatisering er et dagligt assimileringsværktøj, der giver dyrene tid til at slappe af fra stressfaktorerne ved translokation til testrummet. Springning af akklimatisering kan give unøjagtige temperaturmålinger i basislinjen, der interagerer med enhver senere vurdering.
Her blev muskeltermogene målinger brugt til at demonstrere den hypotermiske effekt af intraperitoneal Oxt på mus. Dette resultat var overraskende i betragtning af beviser, der understøtter central Oxts rolle i termogenese og specifikt i social hypertermi11,13. Andre har imidlertid vist evnen hos både Oxt og vasopressin til at undertrykke kernetemperaturen sammen med hjertefrekvensen hos rotter, effekter medieret af Avpr1a-receptoren34. Dette tilsyneladende paradoks er ikke blevet forsonet. Det er muligt, at Oxts evne til at øge eller sænke temperaturen i forskellige sammenhænge kan stamme fra oxts centrale versus perifere virkning eller fra eksponeringslængden 13,35,36,37. Uanset hvad viser vi her, at musemuskeltemperaturen viser et betydeligt fald i temperaturen hurtigt efter perifer oxtinjektion (figur 4), i overensstemmelse med ændringerne i rottekernetemperatur rapporteret af Hicks et al. (2014)33.
I overensstemmelse med National Institute of Health's (NIH) forventning om, at efterforskere faktor i køn som en biologisk variabel, måles muskeltermogenese hos mænd og kvinder hos både mus og rotter. Termogenesedata fra hanner og hunner kan sammenlignes, selvom tidligere og nuværende undersøgelser ikke har kunnet identificere robuste kønsforskelle i kontekstuel termogenese og variation på tværs af østrocyklussen hos hunrotter8. En undtagelse er den tydelige kønsforskel i muskeltemperaturen ved baseline og efter transport til testområdet, især før tilvænning8. Dette kan skyldes forskelle i bevægelse efter transport, da hunrotter har en højere lokomotorisk respons på nogle stressende stimuli sammenlignet med hanrotter, der kan adskilles fra underliggende angstforanstaltninger38. Dette understreger behovet for gentagen tilvænning til den eksperimentelle kontekst, i dette tilfælde for at undgå at forvanske en kønsforskel i termogenese, der kan tilskrives den eksperimentelle stimulus snarere end underliggende forskelle i stressresponsen.
Den primære metode til temperaturtest i bure til husdyr har nogle begrænsninger, hvoraf den ene er kontrol af variable aktivitetsniveauer. Dette kan være kritisk, da øget aktivitet fører til øget muskeltemperatur. For at løse dette er der skitseret en procedure for mus og rotte løbebåndsgang. Kontrol af dyrets bevægelse minimerer potentialet for en aktivitetseffekt på temperaturen og indregner forskelle i kontraktil termogenese. Mens løbebåndsvandring kan gennemføres som en solotest, kan denne metode bruges i forbindelse med temperaturvurdering af hjemmebur. Den kombinerede analyse giver yderligere bevis for påstande om, at ændringer i skeletmuskulaturens temperatur stammer fra farmakologiske eller kontekstuelle stimuli snarere end sekundært fra ændringer i aktivitet som følge af disse stimuli 8,14,15. Derudover er denne metode begrænset, fordi den er mildt invasiv, hvilket ikke opfylder behovet for nogle forskningsundersøgelser. Denne metode kræver dog kun en enkelt operation, hvilket gør det muligt for forskere at undgå kontinuerlig dyremanipulation under test, samtidig med at målingernes specificitet opretholdes. Desuden tillader den nuværende størrelse af IPTT-300-transponderen ikke, at transponderen placeres direkte i en mus' gastrocnemius. Dette kan udfyldes inden for rottemodeller på grund af deres større størrelse. Denne metode tilvejebringer en målemekanisme ved siden af muskelen af interesse; Ikke desto mindre ville ombyggede eller mindre versioner af transpondere, der er i stand til at måle temperatur, være et stort aktiv for feltet og fremtidige undersøgelser.
Den brede anvendelse af den beskrevne metode i vores forskningsprogram har givet os mulighed for at håndtere varians som reaktion på transponderimplantation og testprocedurer 8,10,14,15. Efter implantation af transponderen anbefales det at overvåge dyrenes temperaturer umiddelbart efter operationen og under genopretning. Selvom dette først giver indsigt i dyrets helbred (f.eks. Mærkeligt lav temperatur som tegn på sygdom eller forestående dødsfald), giver det også bevis for, at transponderen stadig er aktiv og sikret på plads. En rotte eller mus kan ridse på snitstedet, hvilket potentielt kan resultere i, at transponderen enten helt eller delvist falder ud. I overensstemmelse med institutionelle retningslinjer betragtes denne operation som mindre. I tilfælde af ensidig transponderplacering, hvis en mus mister deres transponder, eller hvis musens transponder ikke længere fungerer, kan operationen derfor gentages på et alternativt lem. En mærkning (dvs. identifikation af ny placering eller "R" til erstatning) for at angive denne gentagne operation, der er noteret under programmeringen af transponderen som en del af dyreidentifikationsnavnet, anbefales. Da dyr desuden har frit løb i deres bur, kan forskerne have svært ved at finde dyret til at tage aflæsningen. Det foreslås, at forskere bruger tilvænningsfasen til at øve målinger og vurdere deres opsætning. Ændringerne kan omfatte en forøgelse af antallet af forsøgs- og transponderscannere eller en reduktion af antallet af stigerør og dermed dyr, der testes i hvert forsøg.
Denne protokol giver instruktion til direkte temperaturmåling af muskler uden yderligere softwareanalyse, hvilket resulterer i en gennemførlig og relativt billig vej til undersøgelser, hvor infrarøde kameraer typisk bruges. Desuden muliggør denne procedure indsamling af data, der lukker det hul, der ses af nogle undersøgelser, der søger at forbinde gen- eller proteinændringer til muskeltermogenese37. Alt i alt lettes øget interesse for muskeltermogenese og dets mekanismer ved direkte vurdering af den varme, der genereres i målmusklen. Den beskrevne procedure adresserer direkte dette metodologiske tomrum inden for feltet ved at tilvejebringe en mekanisme til undersøgelse af skeletmuskulaturen hos både mus og rotter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter.
Acknowledgments
Dette arbejde er støttet af R15 DK097644 og R15 DK108668. Vi takker Dr. Chaitanya K Gavini og Dr. Megan Rich for tidligere bidrag og Dr. Stanley Dannemiller for at sikre vores overholdelse af institutionelle retningslinjer for brug af dyr. En særlig tak til Dr. Tim Bartness for at levere den grundlæggende forskning, der er nødvendig for at opbygge denne metode og dens tilknyttede undersøgelser. Figur 1A, C, D og figur 2A blev oprettet ved hjælp af Biorender.com.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1012M-2 Modular Enclosed Metabolic Treadmill for Mice, 2 Lanes w/ Shock | Columbus Instruments | ||
| 1012R-2 Modular Enclosed Metabolic Treadmill for Rats, 2 Lanes w/ Shock | Columbus Instruments | ||
| 1-1/4 in. Ratcheting PVC Cutter | BrassCraft | ||
| 1 mL Syringes | Fisher Scientific | BD 309659 | |
| Betadine Swabs | Fisher Scientific | 19-898-945 | |
| Booster Coil | BioMedic Data Systems | Transponder Accessory | |
| Electric Clippers | Andis | 40 Ultraedge Clipper Blade | |
| Flexible Mirror Sheets | Amazon | Self Adhesive Non Glass Mirror Tiles | |
| Forceps | Fisher Scientific | 89259-940 | |
| Heating Pad | |||
| Induction Chamber (isoflurane) | Kent Scientific | VetFlo-0730 | 3.0 L Low Cost Chambers for Traditional Vaporizers |
| Ketoprophen | Med-Vet Intl. | RXKETO-50 | |
| Magnetic Strips | Amazon | ||
| Magnets | Amazon | DIYMAG Magnetic Hooks 40lbs | |
| Needles | Med-Vet Intl. | 26400 | |
| Neomycin/Polymixin/Bacitracin with Hydrocortisone Ophthalmic Ointment, 3.5 g | Med-Vet Intl. | RXNPB-HC | |
| Oasis Absorbable Suture | Med-Vet Intl. | MV-H821-V | |
| Predator (Ferret) Odor Towels | Marshall BioResources | ||
| PVC pipe | |||
| Reflex Wound Clip Remover | CellPoint Scientific | ||
| Reflex Wound Clip, 7 mm (mouse) | CellPoint Scientific | ||
| Reflex Wound Clip, 9 mm (rat) | CellPoint Scientific | ||
| Srerile Autoclip, 7 mm (mouse) | CellPoint Scientific | Wound Clip Applier (mouse) | |
| Stainless Strainers Interval Seasonings Tea Infuser | Amazon | ||
| Sterile Autoclip, 9 mm (rat) | CellPoint Scientific | Wound Clip Applier (rat) | |
| Sterile Saline | Med-Vet Intl. | RX0.9NACL-10 | |
| Surgical Scissors | Fisher Scientific | 08-951-5 | |
| Surgical Sheets | |||
| Towels (Control/Habituation) | Amazon | 100% Cotton Towels, white | |
| Transponders | BioMedic Data Systems | Model: IPTT-300 | |
| Transponders Reader | BioMedic Data Systems | Model: DAS-8027-IUS/ DAS-7007R | |
| Versaclean | Fisher Scientific | 18-200-700 | liquid detergent |
| Webcol Alcohol Preps | Covidien | 22-246-073 | |
| Wedge pieces for PVC pipe |
References
- Periasamy, M., Herrera, J. L., Reis, F. C. G. Skeletal muscle thermogenesis and its role in whole body energy metabolism. Diabetes Metabolism Journal. 41 (5), 327-336 (2017).
- Rowland, L. A., Bal, N. C., Periasamy, M. The role of skeletal-muscle-based thermogenic mechanisms in vertebrate endothermy. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 90 (4), 1279-1297 (2015).
- Maurya, S. K., et al. Sarcolipin is a key determinant of the basal metabolic rate, and its overexpression enhances energy expenditure and resistance against diet-induced obesity. Journal of Biological Chemistry. 290 (17), 10840-10849 (2015).
- Grigg, G., et al. Whole-body endothermy: Ancient, homologous and widespread among the ancestors of mammals, birds and crocodylians. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 97 (2), 766-801 (2022).
- Franck, J. P. C., Slight-Simcoe, E., Wegner, N. C. Endothermy in the smalleye opah (Lampris incognitus): A potential role for the uncoupling protein sarcolipin. Comparative Biochemistry and Physiology - Part A: Molecular & Integrative Physiology. 233, 48-52 (2019).
- Nowack, J., et al. Muscle nonshivering thermogenesis in a feral mammal. Scientific Reports. 9, 6378 (2019).
- Oliver, S. R., Anderson, K. J., Hunstiger, M. M., Andrews, M. T. Turning down the heat: Down-regulation of sarcolipin in a hibernating mammal. Neuroscience Letters. 696, 13-19 (2019).
- Gorrell, E., et al. Skeletal muscle thermogenesis induction by exposure to predator odor. The Journal of Experimental Biology. 223, Pt 8 (2020).
- Gavini, C. K., et al. Leanness and heightened nonresting energy expenditure: Role of skeletal muscle activity thermogenesis. The American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism. 306 (6), 635-647 (2014).
- Almundarij, T. I., Gavini, C. K., Novak, C. M. Suppressed sympathetic outflow to skeletal muscle, muscle thermogenesis, and activity energy expenditure with calorie restriction. Physiological Reports. 5 (4), 13171 (2017).
- Harshaw, C., Lanzkowsky, J., Tran, A. D., Bradley, A. R., Jaime, M. Oxytocin and 'social hyperthermia': Interaction with beta3-adrenergic receptor-mediated thermogenesis and significance for the expression of social behavior in male and female mice. Hormones and Behavior. 131, 104981 (2021).
- Caldwell, H. K. Oxytocin and vasopressin: Powerful regulators of social behavior. The Neuroscientist. 23 (5), 517-528 (2017).
- Harshaw, C., Leffel, J. K., Alberts, J. R. Oxytocin and the warm outer glow: Thermoregulatory deficits cause huddling abnormalities in oxytocin-deficient mouse pups. Hormones and Behavior. 98, 145-158 (2018).
- Gavini, C. K., Britton, S. L., Koch, L. G., Novak, C. M. Inherently lean rats have enhanced activity and skeletal muscle response to central melanocortin receptors. Obesity. 26 (5), 885-894 (2018).
- Gavini, C. K., Jones, W. C., Novak, C. M. Ventromedial hypothalamic melanocortin receptor activation: regulation of activity energy expenditure and skeletal muscle thermogenesis. The Journal of Physiology. 594 (18), 5285-5301 (2016).
- Zaretsky, D. V., Romanovsky, A. A., Zaretskaia, M. V., Molkov, Y. I. Tissue oxidative metabolism can increase the difference between local temperature and arterial blood temperature by up to 1.3(o)C: Implications for brain, brown adipose tissue, and muscle physiology. Temperature. 5 (1), 22-35 (2018).
- Yoo, Y., et al. Exercise activates compensatory thermoregulatory reaction in rats: A modeling study. Journal of Applied Physiology. 119 (12), 1400-1410 (2015).
- Langer, F., Fietz, J. Ways to measure body temperature in the field. Journal of Thermal Biology. 42, 46-51 (2014).
- Pence, S., et al. Central apolipoprotein A-IV stimulates thermogenesis in brown adipose tissue. International Journal of Molecular Sciences. 22 (3), 1221 (2021).
- Li, D., et al. Homeostatic disturbance of thermoregulatory functions in rats with chronic fatigue. Journal of Neuroscience Research. 165, 45-50 (2021).
- Carlier, J., et al. Pharmacodynamic effects, pharmacokinetics, and metabolism of the synthetic cannabinoid AM-2201 in male rats. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 367 (3), 543-550 (2018).
- Pato, A. M., Romero, D. M., Sosa Holt, C. S., Nemirovsky, S. I., Wolansky, M. J. Use of subcutaneous transponders to monitor body temperature in laboratory rats. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 114, 107145 (2022).
- Almeida, D. L., et al. Lean in one way, in obesity another: Effects of moderate exercise in brown adipose tissue of early overfed male Wistar rats. International Journal of Obesity. 46 (1), 137-143 (2022).
- Brito, M. N., Brito, N. A., Baro, D. J., Song, C. K., Bartness, T. J. Differential activation of the sympathetic innervation of adipose tissues by melanocortin receptor stimulation. Endocrinology. 148 (11), 5339-5347 (2007).
- Vaughan, C. H., Shrestha, Y. B., Bartness, T. J. Characterization of a novel melanocortin receptor-containing node in the SNS outflow circuitry to brown adipose tissue involved in thermogenesis. Brain Research. 1411, 17-27 (2011).
- Kort, W. J., Hekking-Weijma, J. M., TenKate, M. T., Sorm, V., VanStrik, R. A microchip implant system as a method to determine body temperature of terminally ill rats and mice. Laboratory Animals. 32 (3), 260-269 (1998).
- Mei, J., et al. Body temperature measurement in mice during acute illness: Implantable temperature transponder versus surface infrared thermometry. Scientific Reports. 8, 3526 (2018).
- Warn, P. A., et al. Infrared body temperature measurement of mice as an early predictor of death in experimental fungal infections. Laboratory Animals. 37 (2), 126-131 (2003).
- Hargreaves, K., Dubner, R., Brown, F., Flores, C., Joris, J. A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia. Pain. 32 (1), 77-88 (1988).
- Fiebig, K., Jourdan, T., Kock, M. H., Merle, R., Thone-Reineke, C. Evaluation of infrared thermography for temperature measurement in adult male NMRI nude mice. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 57 (6), 715-724 (2018).
- Franco, N. H., Geros, A., Oliveira, L., Olsson, I. A. S., Aguiar, P. ThermoLabAnimal - A high-throughput analysis software for non-invasive thermal assessment of laboratory mice. Physiology & Behavior. 207, 113-121 (2019).
- Koganti, S. R., et al. Disruption of KATP channel expression in skeletal muscle by targeted oligonucleotide delivery promotes activity-linked thermogenesis. Molecular Therapy. 23 (4), 707-716 (2015).
- Bal, N. C., Periasamy, M. Uncoupling of sarcoendoplasmic reticulum calcium ATPase pump activity by sarcolipin as the basis for muscle non-shivering thermogenesis. Philosophical Transactions of the Royal Society B. 375 (1793), 20190135 (2020).
- Hicks, C., et al. Body temperature and cardiac changes induced by peripherally administered oxytocin, vasopressin and the non-peptide oxytocin receptor agonist WAY 267,464: a biotelemetry study in rats. British Journal of Pharmacology. 171 (11), 2868-2887 (2014).
- Kasahara, Y., et al. Oxytocin receptor in the hypothalamus is sufficient to rescue normal thermoregulatory function in male oxytocin receptor knockout mice. Endocrinology. 154 (11), 4305-4315 (2013).
- Kasahara, Y., et al. Role of the oxytocin receptor expressed in the rostral medullary raphe in thermoregulation during cold conditions. Frontiers in Endocrinology. 6, 180 (2015).
- Yuan, J., Zhang, R., Wu, R., Gu, Y., Lu, Y. The effects of oxytocin to rectify metabolic dysfunction in obese mice are associated with increased thermogenesis. Molecular and Cellular Endocrinology. 514, 110903 (2020).
- Scholl, J. L., Afzal, A., Fox, L. C., Watt, M. J., Forster, G. L. Sex differences in anxiety-like behaviors in rats. Physiology & Behavior. 211, 112670 (2019).
