Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

चूहों और चूहों में कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस को मापना

Published: July 27, 2022 doi: 10.3791/64264
Automatic Translation
1, 1, 2, 3, 3, 3, 3, 1, 1, 1,3, 1,3
1School of Biomedical Sciences, Kent State University, 2College of Public Health, Kent State University, 3Department of Biological Sciences, Kent State University

Summary

चूहों और चूहों को शल्य चिकित्सा द्वारा दूरस्थ तापमान ट्रांसपोंडर के साथ प्रत्यारोपित किया जाता है और फिर परीक्षण वातावरण और प्रक्रिया के लिए अभ्यस्त किया जाता है। मांसपेशियों के तापमान में परिवर्तन को घर के पिंजरे में औषधीय या प्रासंगिक उत्तेजनाओं के जवाब में या निर्धारित शारीरिक गतिविधि (यानी, ट्रेडमिल चलने को निरंतर गति से चलना) के जवाब में मापा जाता है।

Abstract

कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस चयापचय होमियोस्टैसिस और ऊर्जा व्यय के अंतर्निहित तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक संभावित एवेन्यू प्रदान करता है। आश्चर्यजनक रूप से थर्मोजेनेसिस के तंत्रिका, मायोसेलुलर और आणविक तंत्र को मांसपेशियों के तापमान में मापने योग्य परिवर्तनों से जोड़ने के लिए आश्चर्यजनक रूप से बहुत कम सबूत उपलब्ध हैं। यह पेपर एक विधि का वर्णन करता है जिसमें माउस और चूहे के कंकाल की मांसपेशियों के तापमान के प्रत्यक्ष माप को पुनः प्राप्त करने के लिए तापमान ट्रांसपोंडर का उपयोग किया जाता है।

दूरस्थ ट्रांसपोंडर को शल्य चिकित्सा द्वारा चूहों और चूहों की मांसपेशियों के भीतर प्रत्यारोपित किया जाता है, और जानवरों को ठीक होने का समय दिया जाता है। चूहों और चूहों को तब परीक्षण वातावरण और प्रक्रिया के लिए बार-बार आदत डालनी चाहिए। मांसपेशियों के तापमान में परिवर्तन को घर के पिंजरे में औषधीय या प्रासंगिक उत्तेजनाओं के जवाब में मापा जाता है। इन उत्तेजनाओं द्वारा प्रेरित मांसपेशियों के तापमान में परिवर्तन के योगदानकर्ताओं के रूप में गतिविधि में परिवर्तन को कारक बनाने के लिए निर्धारित शारीरिक गतिविधि (यानी, ट्रेडमिल चलना एक निरंतर गति से चलना) के दौरान मांसपेशियों के तापमान को भी मापा जा सकता है।

इस पद्धति का उपयोग मस्तिष्क, सहानुभूति तंत्रिका तंत्र और कंकाल की मांसपेशियों के स्तर पर मांसपेशी थर्मोजेनिक नियंत्रण अंतर्निहित तंत्र को स्पष्ट करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है। एक प्रासंगिक उत्तेजना के रूप में शिकारी गंध (पीओ; फेरेट गंध) का उपयोग करके इस सफलता के प्रदर्शन और फार्माकोलॉजिकल उत्तेजना के रूप में ऑक्सीटोसिन (ऑक्सीटी) के इंजेक्शन, जहां शिकारी गंध मांसपेशियों के थर्मोजेनेसिस को प्रेरित करती है, और ऑक्सीट मांसपेशियों के तापमान को दबा देती है। इस प्रकार, ये डेटासेट मांसपेशियों के तापमान में तेजी से परिवर्तन का पता लगाने में इस विधि की प्रभावकारिता प्रदर्शित करते हैं।

Introduction

चयापचय अनुसंधान के भीतर, कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस की परीक्षा शरीर के वजन होमियोस्टेसिस की जांच के लिए एक आशाजनक नया एवेन्यू है। प्रकाशित साहित्य इस विचार का समर्थन करता है कि शरीर के सबसे बड़े अंग प्रणालियों में से एक- कंकाल की मांसपेशी की थर्मोजेनिक प्रतिक्रियाएं ऊर्जा व्यय और अन्य चयापचय प्रभावों को बढ़ाने के लिए एक अवसर प्रदान करती हैं, जिससे मोटापा 1,2,3 जैसी बीमारियों के भीतर प्रणालियों को प्रभावी ढंग से पुनर्संतुलित किया जाता है। यदि मांसपेशियों को थर्मोजेनिक अंग माना जा सकता है, तो अध्ययन को इस अंग के भीतर थर्मोजेनिक परिवर्तनों का अध्ययन करने के लिए एक व्यावहारिक पद्धति का उपयोग करना चाहिए। कंकाल की मांसपेशियों के एंडोथर्मिक प्रभाव को समझने की इच्छा और गैर-कंपकंपी मांसपेशी थर्मोजेनेसिस का अध्ययन करने के लिए इस पद्धति की उपयोगिता चयापचय अध्ययनों के लिए विशिष्ट नहीं है। विकास 4, तुलनात्मकशरीर विज्ञान5, और इकोफिजियोलॉजी 6,7 सहित विषयों ने उन तरीकों को समझने में निहित रुचि दिखाई है जिनमें मांसपेशी थर्मोजेनेसिस एंडोथर्मी में योगदान दे सकता है और यह तंत्र पर्यावरण के अनुकूल कैसे होता है। प्रस्तुत प्रोटोकॉल इन प्रश्नों को संबोधित करने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण तरीके प्रदान करता है।

प्रदान की गई विधि का उपयोग मांसपेशियों के तापमान के प्रासंगिक और औषधीय उत्तेजना मॉड्यूलेशन दोनों के मूल्यांकन में किया जा सकता है, जिसमें शिकारी खतरे को दोहराने के लिए संदर्भ को स्थानांतरित करने के लिए शिकारी गंध (पीओ) प्रदान करने की अनूठी तकनीक शामिल है। पूर्व रिपोर्टों ने मांसपेशियों के थर्मोजेनेसिस 8 में तेजी से वृद्धि को प्रेरित करने के लिए पीओ की क्षमता का प्रदर्शनकिया है। इसके अलावा, औषधीय उत्तेजनाएं मांसपेशियों के तापमान को भी बदल सकती हैं। यह पीओ-प्रेरित मांसपेशी थर्मोजेनेसिस के संदर्भ में प्रदर्शित किया गया है, जहां परिधीय β-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स की औषधीय नाकाबंदी, नाडोलोल का उपयोग करके, ट्रेडमिल चलने के दौरान सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस को प्रभावित किए बिना मांसपेशियों के थर्मोजेनेसिस को प्रेरित करनेके लिए पीओ की क्षमता को रोक दिया। चूहों में मेलानोकोर्टिन रिसेप्टर एगोनिस्ट के केंद्रीय प्रशासन का उपयोग थर्मोजेनेसिस 9,10 को बदलने वाले मस्तिष्क तंत्र को समझनेके लिए भी किया गया है।

यहां चूहों में मांसपेशियों के थर्मोजेनेसिस को बदलने के लिए न्यूरोहार्मोन ऑक्सीटोसिन (ऑक्सीटी) की क्षमता की प्रारंभिक जांच की गई है। शिकारी खतरे के समान, एक समान-लिंग के साथ सामाजिक मुठभेड़ शरीर के तापमान में वृद्धि करती है, एक घटना जिसे सामाजिक हाइपरथर्मिया11 कहा जाता है। सामाजिक व्यवहार12 के लिए ऑक्सीट की प्रासंगिकता को देखते हुए, यह अनुमान लगाया गया है कि ऑक्सीट चूहों में सामाजिक हाइपरथर्मिया का मध्यस्थ है। दरअसल, एक ऑक्सीटोसिन रिसेप्टर विरोधी चूहों11 में सामाजिक हाइपरथर्मिया को कम करता है, और ऑक्सीट की कमी वाले माउस पिल्ले थर्मोजेनेसिस13 सहित थर्मोरेग्यूलेशन के व्यवहार और शारीरिक पहलुओं में कमी दिखाते हैं। यह देखते हुए कि हर्षव एट अल (2021) को सामाजिक हाइपरथर्मिया 11 के साथ ए 3 एड्रीनर्जिक रिसेप्टर-निर्भर ब्राउन एडीपोज ऊतक (बीएटी) थर्मोजेनेसिस का समर्थन करने वाले सबूत नहीं मिले, यह माना गया है कि सामाजिक हाइपरथर्मिया ऑक्स्ट के मांसपेशी थर्मोजेनेसिस के प्रेरण से प्रेरित हो सकता है।

कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस को मापने के लिए, निम्नलिखित प्रोटोकॉल माउस या चूहे 8,10,14,15 के भीतर रुचि की मांसपेशियों से सटे प्रीप्रोग्राम्ड आईपीटीटी -300 ट्रांसपोंडर के आरोपण का उपयोग करता है। ये ट्रांसपोंडर ग्लास-एनकैप्सुलेटेड माइक्रोचिप्स हैं जिन्हें संबंधित ट्रांसपोंडर रीडर का उपयोग करके पढ़ा जाता है। इस क्षमता में बहुत कम शोध ने इस तकनीक का उपयोग नहीं किया है, हालांकि अध्ययनों ने इस पद्धति16,17 द्वारा प्रदान की गई विशिष्टता की आवश्यकता का सुझाव दिया है। पिछली जांचों ने इस विधि की विश्वसनीयता और विभिन्न तरीकों को दिखाया है जिसमें तापमान ट्रांसपोंडर का उपयोग अन्य तापमान-परीक्षण विधियों की तुलना मेंया शल्य चिकित्सा विधियों (जैसे, कैनुलाशन19) के साथ संयोजन में किया जा सकता है। हालांकि, इस प्रकृति के अध्ययन समग्र शरीर के तापमान20,21,22 या बीएटी 23,24,25 जैसे निर्दिष्ट ऊतकों को मापने के लिए विभिन्न रणनीतिक प्लेसमेंट पर निर्भर करते हैं।

इन स्थानों से तापमान को मापने के बजाय या कान या रेक्टल थर्मामीटर26 का उपयोग करते समय, यहां वर्णित विधि रुचि की मांसपेशियों के लिए विशिष्टता प्रदान करती है। रुचि की मांसपेशियों से सटे ट्रांसपोंडर को सीधे प्रत्यारोपित करके एक साइट को लक्षित करने की क्षमता विशेष रूप से मांसपेशी थर्मोजेनेसिस की जांच के लिए अधिक प्रभावी है। यह थर्मोकपल29 के माध्यम से सतह अवरक्त थर्मोमेट्री 27,28 या त्वचीय तापमान माप द्वारा प्रदान किए गए लोगों के अलावा एक नया एवेन्यू प्रदान करता है। इसके अलावा, इस विधि के माध्यम से प्रदान किए गए डेटा अनुसंधान के कई रास्ते प्रदान करते हैं, बड़े, महंगे, उच्च तकनीक वाले उपकरणों और इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी30,31,32 जैसे सॉफ्टवेयर की आवश्यकता से बचते हैं।

इस विधि का उपयोग क्वाड्रिसेप्स और गैस्ट्रोकेनेमस में तापमान को मापने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है, या तो एकतरफा या द्विपक्षीय रूप से। यह विधि स्टीरियोटैक्सिक सर्जरी14,15 के साथ संयोजन में भी प्रभावी रही है। ट्रांसपोंडर अंग के ~ 7-10 सेमी के भीतर, पोर्टेबल ट्रांसपोंडर रीडर (डीएएस -8027 / डीएएस -7007 आर) का उपयोग तापमान को स्कैन करने, मापने और प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। यह दूरी पूर्व जांच 8,9,10 के लिए महत्वपूर्ण और मूल्यवान रही है क्योंकि यह परीक्षण प्रक्रियाओं के दौरान पशु हैंडलिंग जैसे संभावित तनाव और तापमान-परिवर्तन चर को कम करती है। टाइमर का उपयोग करके, माप को जानवरों के साथ सीधे बातचीत के बिना समय की अवधि में रिकॉर्ड और एकत्र किया जा सकता है।

परीक्षण के दौरान चूहों की गड़बड़ी को कम करने के लिए, यह विधि परीक्षण के दौरान प्रयोगकर्ता को घरेलू पिंजरों के तल तक पहुंच प्रदान करने के लिए पीवीसी पाइपिंग से बने राइजर के संयोजन और उपयोग का वर्णन करती है। डिजिटल रीडर के साथ मिलकर राइजर्स का उपयोग करके, उत्तेजना रखने के बाद ट्रांसपोंडर अंग के तापमान माप को किसी भी पशु संपर्क के बिना किया जा सकता है। न्यूनतम लागत पर, इस विधि का उपयोग औषधीय और प्रासंगिक उत्तेजनाओं के साथ संयोजन में किया जा सकता है, जिससे यह शोधकर्ताओं के लिए काफी सुलभ हो जाता है। इसके अतिरिक्त, इस विधि को एक समय में पर्याप्त संख्या में विषयों (~ 16 चूहों या ~ 12 चूहों) के साथ नियोजित किया जा सकता है, जिससे किसी भी शोध परियोजना के लिए समग्र थ्रूपुट बढ़ाने में समय की बचत होती है।

इस विधि में पेश किया गया स्टेनलेस स्टील जाल चाय इंफ्यूजर गेंदों का उपयोग करके चूहों को गंध पेश करने के लिए एक तैयार तंत्र है, जिसे अब से "चाय की गेंदों" के रूप में जाना जाता है। यद्यपि ये चाय की गेंदें किसी भी गंध सामग्री को शामिल करने के लिए आदर्श हैं, इन अध्ययनों में, तौलिए जो चूहों और चूहों के प्राकृतिक शिकारी फेरेट्स के लिए 2-3 सप्ताह में इन-केज बिस्तर के रूप में कार्य करते थे, प्रत्येक उपचार चाय की गेंद के भीतर रखे जाते हैं। प्रत्येक तौलिया को 5 सेमी x 5 सेमी वर्गों में काटा जाता है। इस एलिकोटिंग को अन्यथा समान गंधरहित नियंत्रण तौलिए के साथ भी दोहराया जाता है। बिना किसी बाधा (यानी, चाय की गेंद) के बिना इन गंधों को पेश करने से चूहों ने अपने पिंजरों के भीतर फाइबर को काट दिया, जिससे शारीरिक गतिविधि बढ़ गई। यह व्यवहार चूहों में उतना प्रमुख नहीं था। चाय की गेंदें तौलिया को हवादार आवरण प्रदान करती हैं, जिससे प्रयोगात्मक परीक्षण की संपूर्णता के लिए संरक्षित रहते हुए गंध तक पूर्ण पहुंच मिलती है। इन चाय की गेंदों को पशु उपयोग प्रोटोकॉल के अनुसार साफ किया जा सकता है, तैयार किया जा सकता है, और सर्जरी के बाद सीधे पेश किया जा सकता है ताकि जानवरों को नियंत्रण उत्तेजना के साथ संरचना में आदत डालना शुरू किया जा सके। चूहे तब अतिरिक्त संवर्धन के साथ रह सकते हैं, जिससे तीव्र उत्तेजना प्रस्तुति का महत्व कम हो जाता है।

चाय की गेंद की उपस्थिति के लिए आदत आदत का केवल एक पहलू है जो इस विधि के लिए महत्वपूर्ण है। वर्णित आदत प्रोटोकॉल में परीक्षण वातावरण को सामान्य करने के लिए परीक्षण प्रक्रिया के लिए बार-बार संपर्क भी शामिल है (यानी, कर्मियों, परिवहन और परीक्षण स्थान पर आंदोलन, उत्तेजना के संपर्क में)। यह विस्तारित आदत जानवरों से सूक्ष्म प्रतिक्रियाओं को कम करती है और वांछित निर्भर चर (जैसे, औषधीय या प्रासंगिक उत्तेजनाओं) पर माप केंद्रित करती है। इस प्रोटोकॉल के पिछले मूल्यांकन ने चूहों में घरेलू पिंजरों के भीतर तापमान परीक्षण से पहले आवश्यक आदतों की न्यूनतम संख्या के रूप में चार परीक्षणों की पहचानकी है। यदि परीक्षण को लंबी अवधि (2-3 सप्ताह से अधिक) से अलग किया जाता है, तो जानवरों को फिर से आदत होनी चाहिए। बार-बार आदत डालने के लिए, कम से कम एक से दो परीक्षण पर्याप्त हैं। हालांकि, यदि तापमान परीक्षणों को समय के अधिक लंबे समय तक अलग किया जाता है, तो अधिक परीक्षणों को दोहराना आवश्यक हो सकता है।

परीक्षण प्रक्रिया के लिए चूहों और चूहों को शामिल करने के निरंतर प्रयास में, उत्तेजना प्रस्तुति से पहले एक अनुकूलन अवधि को हर प्रयोगात्मक परीक्षण में शामिल किया जाना चाहिए। परीक्षण स्थान पर स्थानांतरित होने के बाद तापमान और गतिविधि को फिर से संतुलित करने के लिए यह अनुकूलन समय महत्वपूर्ण है। ट्रांसलोकेशन के कारण कृन्तकों में तेज तापमान बढ़ जाता है। औषधीय एजेंट या प्रासंगिक उत्तेजनाओं के किसी भी अतिरिक्त से पहले परीक्षण के दिन प्रयोगकर्ता से बातचीत के बिना अनुकूलन में न्यूनतम 1 घंटे शामिल होना चाहिए। यह परीक्षण के प्रत्येक दिन आवश्यक है।

उल्लिखित होम-पिंजरे तापमान परीक्षणों में, चूहों के पास परीक्षण किए गए उत्तेजना के जवाब में घूमने के लिए अपने घर के पिंजरे की मुक्त सीमा है। यह गतिविधि में परिवर्तनीय बदलाव का कारण बन सकता है, तापमान रीडिंग की सटीकता को प्रभावित कर सकता है और इसलिए, स्वतंत्र चर (जैसे, औषधीय या प्रासंगिक उत्तेजना) के थर्मोजेनिक प्रभावों का विश्लेषण। गतिविधि स्तर के कारण तापमान में संभावित परिवर्तनों की मान्यता में, ट्रेडमिल चलने के दौरान तापमान के उपयोग का वर्णन करने के लिए नीचे एक प्रोटोकॉल शामिल है। प्रकाशित साहित्य चूहों में इस प्रक्रिया के सफल उपयोग का वर्णन करता है, और यह वर्तमान मेंचूहों 8,10,14,15 के साथ नियोजित किया जा रहा है। ट्रेडमिल चलना परीक्षण विषय के लिए गतिविधि की निरंतर गति बनाए रखता है। इस अध्ययन के लिए, ट्रेडमिल का उपयोग गतिविधि के स्तर को नियंत्रित करने के लिए सख्ती से किया जाता है और इसलिए, चूहों के लिए चलने को बढ़ावा देने के लिए ट्रेडमिल पर सबसे कम उपलब्ध गति और चूहों के लिए इसी तरह की कम सेटिंग पर सेट किया जाता है।

चूहों में एकतरफा गैस्ट्रोकेनेमियस के तापमान माप और शिकारी गंध प्रस्तुति के लिए निम्नलिखित प्रक्रिया को रेखांकित किया गया है। डिजाइन का उपयोग औषधीय एजेंटों के साथ संयोजन में किया जा सकता है और चूहों में चूहों और अन्य कंकाल की मांसपेशी समूहों (यानी, क्वाड्रिसेप्स) के लिए हस्तांतरणीय है। चूहों के लिए, ट्रांसपोंडर को गैस्ट्रोकेनेमस में द्विपक्षीय रूप से और भूरे रंग के वसा ऊतक में रखा जा सकता है। आकार और दूरी सीमाओं के कारण, प्रति माउस केवल एक ट्रांसपोंडर का उपयोग किया जा सकता है। औषधीय एजेंटों के लिए थर्मोजेनिक प्रतिक्रियाओं का आकलन करने के लिए मामूली संशोधन (जैसे, प्रासंगिक उत्तेजनाओं को हटाना) किया जा सकता है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

इन विधियों को चूहे और माउस मॉडल दोनों पर लागू किया जा सकता है और संस्थागत अनुमोदन (केंट स्टेट यूनिवर्सिटी, आईएसीयूसी अनुमोदन # 359 और # 340 सीएन 12-04) के साथ किया गया था। प्रोटोकॉल के कार्यान्वयन से पहले, जानवरों को प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड के अनुरूप रखा जाना चाहिए।

1. ट्रांसपोंडर रीडर तैयार करना

नोट: उपयोग करने से पहले, ट्रांसपोंडर रीडर सेट किया जाना चाहिए; निम्नलिखित चरणों में केवल इस अध्ययन के लिए आवश्यक सेटिंग परिवर्तन शामिल हैं। प्रोटोकॉल का यह हिस्सा सीधे डीएएस -8027-आईयूएस पोर्टेबल रीडर से जुड़ा हुआ है; अन्य पाठक मॉडल को प्रोग्रामिंग परिणाम प्राप्त करने के लिए मैनुअल द्वारा प्रदान किए गए निर्देशों का पालन करना चाहिए।

  1. ऑडियो बीप को बंद करने के लिए सेट करें।
    1. स्कैन बटन दबाकर डिवाइस चालू करें और ओएलईडी डिस्प्ले पर प्रकाश व्यवस्था दिखाई देने की प्रतीक्षा करें। मेनू स्क्रीन पर जाने के लिए बैक/मेनू बटन दबाकर रखें।
    2. ENTER बटन का उपयोग करके, परिचालन सेटअप तक विकल्पों के माध्यम से स्क्रॉल करें। यहां, हां को चालू करने और परिचालन सबमेनू खोलने के लिए ऊपर या नीचे तीरों को टॉगल करें।
    3. ENTER बटन का उपयोग करके, ऑडियो BEEP पर स्क्रॉल करें। जैसा कि डिफ़ॉल्ट सेटिंग चालू है, ऊपर या नीचे तीरों को टॉगल करें और सेटिंग को बंद में बदलें।
    4. इस सेटिंग परिवर्तन को सहेजने के लिए अगला/ENTER बटन दबाएँ .
  2. पढ़ने पर कंपन सेट करें।
    1. चरण 1.2 के माध्यम से चरण 1.1 का पालन करें या चरण 1.4 के बाद सीधे अगले चरण को पूरा करें।
    2. ENTER बटन का उपयोग करके, पढ़ने पर कंपन करने के लिए स्क्रॉल करें। चूंकि डिफ़ॉल्ट सेटिंग बंद है, ऊपर और नीचे तीरों को टॉगल करें और कंपन के माध्यम से महसूस करने के लिए सेटिंग को ऑन में बदलें, जब स्क्रीन को देखने में सक्षम होने की परवाह किए बिना रीडिंग पूरी हो गई हो।

2. प्रोग्राम ट्रांसपोंडर

नोट: प्रत्येक प्रत्यारोपित ट्रांसपोंडर को पहले पशु पहचान (पशु आईडी या ट्रांसपोंडर आईडी) के साथ प्रोग्राम किया जाना चाहिए। इस नामकरण का उपयोग परीक्षण विषय के लिए द्वितीयक पहचान के रूप में किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, माउस स्ट्रेन संक्षिप्त नाम के लिए चार अंक, ट्रांसपोंडर का स्थान, और पशु संख्या को इंगित करने के लिए अतिरिक्त तीन से चार अंक)। सर्जरी से पहले ट्रांसपोंडर को बाँझ रखते हुए प्रोग्रामिंग को सर्जरी से कुछ दिन पहले पूरा किया जा सकता है।

  1. ट्रांसपोंडर पर ID कोड दर्ज करें.
    1. रीडर हेड पर बूस्टर कॉइल लागू करें- मॉडल डीएएस 8027-आईयूएस के लिए एक विशिष्ट सहायक, जो प्रोग्रामिंग प्रक्रिया में मदद करता है।
    2. एक प्यारे हाथ का उपयोग करके, ट्रांसपोंडर (एप्लिकेटर के भीतर) को बूस्टर कॉइल में रखें।
    3. स्कैन बटन दबाकर डिवाइस चालू करें और ओएलईडी डिस्प्ले के प्रकाश में आने की प्रतीक्षा करें। मेनू स्क्रीन पर जाने के लिए बैक/मेनू बटन दबाकर रखें।
    4. ENTER बटन का उपयोग करके, TRANSPONDER ID लिखने तक विकल्पों के माध्यम से स्क्रॉल करें। यहां, हां चालू करने के लिए ऊपर या नीचे तीरों को घुमाएं।
    5. अगला/ENTER बटन का उपयोग करके, ID कोड दर्ज करने के लिए टॉगल करें.
    6. संख्याओं और अक्षरों के माध्यम से स्क्रॉल करने के लिए ऊपर और नीचे तीर कुंजियों का उपयोग करें। निम्न वर्ण में जाने के लिए प्रत्येक वर्ण चयन के बाद अगला/ENTER दबाएँ .
    7. जब ID कोड पूर्ण हो जाए, तो ट्रांसपोंडर लिखने के लिए SCAN दबाएँ.
    8. बूस्टर कॉइल से ट्रांसपोंडर निकालें और आवश्यकतानुसार दोहराएं। जांचें कि ट्रांसपोंडर हाथों के बीच संलग्न ट्रांसपोंडर को गर्म करके और तापमान स्कैनर का उपयोग करके मापकर तापमान परिवर्तन पढ़ता है।
      नोट: एक सत्र के दौरान एकाधिक या अनुक्रमिक ट्रांसपोंडर प्रोग्रामिंग की अनुमति देने के लिए ऑटो मल्टी राइट और अनुक्रमिक काउंट सेटिंग्स को ऑन पर सेट किया जा सकता है। प्रत्येक ट्रांसपोंडर प्रोग्रामिंग के दौरान परीक्षण किया जाना चाहिए।

3. "घरेलू पिंजरे की गेंदें" तैयार करें

  1. एक चाय की गेंद में 5 सेमी x 5 सेमी गंधहीन / नियंत्रण तौलिया रखें।
  2. सर्जरी के बाद इन घरेलू पिंजरों की गेंदों को नए घरेलू पिंजरों में रखें ताकि जानवर को उस विधि में आदत डालना शुरू किया जा सके जिसमें परीक्षण के दौरान प्रासंगिक उत्तेजनाओं को प्रस्तुत किया जाएगा। इन होम केज बॉल्स को हर 2 सप्ताह में बदलें।

4. सर्जरी और पोस्टऑपरेटिव देखभाल

  1. पूर्व-सर्जरी शरीर के वजन का वजन और रिकॉर्ड करें। एक प्रेरण कक्ष का उपयोग करके, जानवर को संज्ञाहरण (जैसे, 2-5% आइसोफ्लुरेन) प्रदान करें।
  2. इलेक्ट्रिक क्लिपर का उपयोग करके, पिछले अंग को पूरी तरह से शेव करें। संस्थागत दिशानिर्देशों के अनुपालन में एनाल्जेसिया (उदाहरण के लिए, 5 मिलीग्राम / किग्रा केटोप्रोफेन, एससी) का प्रशासन करें।
    नोट: यदि इस प्रक्रिया को अन्य शल्य चिकित्सा विधियों के साथ जोड़ा जाता है तो अतिरिक्त एनाल्जेसिया की आवश्यकता हो सकती है।
  3. 70% अल्कोहल (या व्यावसायिक रूप से उपलब्ध बाँझ अल्कोहल पोंछा) और पोविडोन-आयोडीन वॉश (या व्यावसायिक रूप से उपलब्ध बाँझ, व्यक्तिगत रूप से लपेटा हुआ बीटाडीन स्वैब) के साथ क्षेत्र को कम से कम तीन बार साफ करें, जो पोविडोन-आयोडीन के साथ समाप्त होता है।
  4. जानवर को प्रेरण कक्ष में वापस करें, और जानवर को शल्य चिकित्सा स्तरों पर एनेस्थेटाइज करें। फिर, एनेस्थीसिया के निरंतर संपर्क के लिए माउस को फेस मास्क में सेट करें। संज्ञाहरण के तहत सूखापन को रोकने के लिए जानवर की आंखों पर नियोमाइसिन नेत्र मरहम लागू करें।
    नोट: प्रक्रिया तब तक शुरू नहीं होनी चाहिए जब तक कि माउस दर्द रिसेप्शन का कोई सबूत नहीं दिखाता है (यानी, कॉर्नियल रिफ्लेक्स, टेल पिंच प्रतिक्रिया, पैर की अंगुली चुटकी रिफ्लेक्स)।
  5. केवल सर्जिकल कैंची का उपयोग करके, दाहिने पिछले अंग पर त्वचा के माध्यम से उथला कट बनाएं।
  6. गैस्ट्रोकेनेमस के समानांतर चलते हुए, एक पूर्वनिर्मित और अनकैप्ड बाँझ ट्रांसपोंडर के तेज किनारे को चीरा में रखें। सुनिश्चित करें कि हरे रंग का प्लंजर ऊपर की ओर है और दिखाई दे रहा है। ट्रांसपोंडर एप्लिकेटर को चीरा में धकेलना जारी रखें जब तक कि ट्रांसपोंडर एप्लिकेटर का उद्घाटन अब दिखाई नहीं देता है।
    नोट: चरण 4.6 के दौरान ट्रांसपोंडर एप्लिकेटर पर गलती से ग्रीन प्लंजर न दबाएं। ट्रांसपोंडर के समय से पहले निर्वहन से अनुचित प्लेसमेंट होगा।
  7. एप्लिकेटर को 180 ° घुमाएं, जिसके परिणामस्वरूप हरे रंग का प्लंजर माउस के अंग की ओर नीचे की ओर होता है, जो अब प्रयोगकर्ता को दिखाई नहीं देता है। ट्रांसपोंडर एप्लिकेटर को अंतिम स्थान पर धकेलें। एक बार आदर्श प्लेसमेंट में, गैस्ट्रोकेनेमस से सटे या आंशिक रूप से संलग्न, हरे रंग के प्लंजर को धक्का दें, जिससे आवेदक के दबाव को जांचकर्ता के हाथ को माउस से दूर ले जाने की अनुमति मिलती है।
  8. बल का उपयोग करके, खुली त्वचा को एक साथ पकड़ें और बाँझ ऑटोक्लिप या बाँझ सीवन के साथ एक घाव क्लिप रखें। यदि आवश्यक हो, तो प्रावरणी परत को बंद करने के लिए बाँझ ऑटोक्लिप से पहले अवशोषित सीवन का उपयोग करें। ट्रांसपोंडर-रीडर का उपयोग करके, माउस की मांसपेशियों के तापमान की जांच करें।
  9. एनेस्थीसिया से माउस को निकालें और इसे एक साफ घर के पिंजरे में रखें जो रिकवरी के लिए कम पानी-परिसंचारी हीटिंग पैड के ऊपर रखा गया है। सुनिश्चित करें कि घर के पिंजरे में आदत शुरू करने के लिए गंधहीन तौलिया के साथ एक चाय की गेंद शामिल है।
    नोट: माउस को 15 मिनट के भीतर सर्जरी से जागना चाहिए। वसूली के दिनों के दौरान आसान पहुंच के लिए पिंजरे के तल पर भोजन रखा जा सकता है।
  10. पोस्टऑपरेटिव देखभाल
    1. सर्जरी के बाद कम से कम 2 दिनों के लिए ट्रांसपोंडर-रीडर का उपयोग करके रोजाना माउस वजन और तापमान रिकॉर्ड करें या जब तक कि चूहे शरीर के वजन को पुनः प्राप्त या स्थिर नहीं करते।
    2. सर्जरी के बाद कम से कम 2 दिनों के लिए चूहों को प्रतिदिन एक बार गैर-नारकोटिक एनाल्जेसिया (जैसे, 5 मिलीग्राम / किग्रा केटोप्रोफेन, एससी) का प्रशासन करें, आवश्यकतानुसार अतिरिक्त खुराक प्रदान की जाए।
      नोट: चूहों और चूहों को सर्जरी के 5-8 दिनों के भीतर पूरी तरह से ठीक हो जाना चाहिए और आदत और परीक्षण प्रक्रियाओं से गुजर सकते हैं।

5. परीक्षण तैयारी - घर पिंजरे

  1. राइजर का निर्माण
    नोट: नीचे दिया गया चरण 194 मिमी x 181 मिमी x 398 मिमी माउस फ़िल्टर-टॉप पिंजरों पर आधारित है। बड़े पिंजरों (जैसे, एक चूहे के घर पिंजरे) को फिट करने के लिए, चौड़ाई को समायोजित करने की आवश्यकता होगी।
    1. पीवीसी पाइप को एक रैचिंग पीवीसी कटर के साथ आठ खंडों में काटें और चित्रा 1 सी के बाद इकट्ठा करें। यह एक खुली टेबलटॉप संरचना देगा जो लगभग चार पिंजरों को पकड़ सकता है। राइजर की वांछित संख्या बनाएं।
  2. कमरे का सेटअप
    1. परीक्षण कक्ष के भीतर प्रत्येक राइजर को एक स्थान असाइन करें। भ्रमित चर से बचने के लिए विभिन्न प्रासंगिक उत्तेजनाओं (यानी, गंध) को कम से कम 2 मीटर तक प्राप्त करने के लिए सेट किए गए राइजर्स को अलग करें।
      नोट: प्रत्येक माउस के पास परीक्षण कक्ष के भीतर और भौतिक राइजर पर एक निर्दिष्ट परीक्षण स्थान होना चाहिए जितना कि विभिन्न स्थानों और थर्मोजेनिक उत्तेजनाओं के बीच संबंधों को विकसित करने से बचने के लिए संभव हो।
    2. चुंबकीय स्ट्रिप्स का उपयोग करके, राइजर में सर्जिकल शीट या गाउन संलग्न करें, जिससे शोधकर्ता और परीक्षण विषयों के बीच एक दृश्य बाधा पैदा होती है। पिंजरे की ओर या परीक्षण कक्ष के आसपास जाने वाले प्रयोगकर्ताओं को देखते समय माउस गतिविधि से उत्पन्न तापमान परिवर्तनों को कम करने के लिए इस बाधा को सेट करें।
    3. (वैकल्पिक) परीक्षण के दौरान पिंजरे के तल को देखने में आसानी के लिए राइजर के नीचे सतह पर दर्पण रखें।
      नोट: राइजर को पिंजरे धोने की प्रणाली के माध्यम से साफ किया जा सकता है। आदत और परीक्षण से पहले कपड़े या सर्जिकल शीट को सफेद किया जाना चाहिए।
  3. चाय की गेंद की तैयारी
    1. नियंत्रण और पीओ तौलिए (लगभग 5 सेमी x 5 सेमी) के साथ चाय की गेंदें तैयार करें। क्रॉस-संदूषण से बचने के लिए, पहले नियंत्रण-गंध चाय की गेंदें तैयार करें।
      नोट: शिकारी-गंध तौलिए को उपयोग से पहले रोगज़नक़-परीक्षण किया जाना चाहिए। इन तौलिए को भी शामिल किया जाना चाहिए, और उनके साथ बातचीत करने वाली सामग्रियों को तुरंत साफ किया जाना चाहिए (यानी, पिंजरे धोना), अन्य जानवरों के लिए गंध के संपर्क को रोकना।

6. तापमान परीक्षण - घर पिंजरे

नोट: जानवरों को प्रयोगात्मक प्रासंगिक, या औषधीय उत्तेजनाओं को छोड़कर, पूरी परीक्षण प्रक्रिया के लिए अभ्यस्त होना चाहिए। यह परीक्षण से पहले कम से कम 4 गुना पूरा किया जाना चाहिए।

  1. जानवरों को तैयार परीक्षण कक्ष में स्थानांतरित करें। राइजर पर जानवरों को एक पूर्वनिर्धारित स्थान पर रखें। यह स्थान सभी आदत और परीक्षण प्रक्रियाओं में समान होना चाहिए।
  2. माउस होम पिंजरे से "होम केज बॉल" को हटा दें और पिंजरों को कपड़े या सर्जिकल शीट के साथ फिर से कवर करें। चूहों को 1-2 घंटे के लिए परीक्षण स्थान पर जाने की अनुमति दें।
  3. अनुकूलन पूरा होने के बाद, प्रत्येक विषय के बेसलाइन तापमान को मापने और रिकॉर्ड करने के लिए स्कैनर का उपयोग करें। माप के दौरान कपड़े के आवरण में हेरफेर करने से बचें।
    नोट: औषधीय एजेंटों को यहां लागू किया जा सकता है। परीक्षण से पहले आवश्यकतानुसार इंजेक्शन या आवेदन के बाद प्रतीक्षा समय जोड़ा जा सकता है। औषधीय उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया की निगरानी के लिए फार्माकोलॉजिकल एजेंट को जोड़ने के बाद परीक्षण से पहले सीधे एक माध्यमिक आधार रेखा रिकॉर्ड करने की सिफारिश की जाती है। यदि गंध प्रतिक्रिया का परीक्षण नहीं किया जा रहा है, तो चूहों के तापमान माप इंजेक्शन के बाद सीधे शुरू हो सकते हैं। किसी भी उत्तेजना प्रदान करते समय रैंडमाइजेशन को नियोजित किया जाना चाहिए।
  4. पिंजरे को उजागर करें और चाय की गेंद (नियंत्रण या पीओ) को घर के पिंजरे के फर्श पर रखें। पिंजरे के ढक्कन और कपड़े के आवरण को बदलें।
  5. स्टॉपवॉच शुरू करें। टी बॉल प्लेसमेंट के समान क्रम में परीक्षण विषयों के तापमान को मापें। वांछित समय बिंदुओं के बाद माप के रिकॉर्ड तापमान और घड़ी समय।
  6. जब प्रयोग पूरा हो जाए, तो उपचार गेंद को हटा दें। पीओ प्राप्त करने वाले चूहों को मूल "होम केज बॉल" के साथ एक नए होम पिंजरे में रखें। "होम केज बॉल" को चूहों के पिंजरे में वापस करें जिन्हें नियंत्रण गंध प्राप्त हुई। चूहों को आवास स्थान पर स्थानांतरित करें।
    नोट: उपरोक्त प्रक्रिया को उचित आकार के पिंजरों के भीतर चूहे के मॉडल में अनुवादित किया जा सकता है। चित्र 1 सी में सुझाए गए मापों में समायोजन की आवश्यकता हो सकती है ताकि घर के पिंजरे के तल तक बेहतर पहुंच की अनुमति मिल सके।

Figure 1
चित्र 1: ट्रांसपोंडर और होम पिंजरे तापमान परीक्षण। (ए) माउस गैस्ट्रोकेनेमस में तापमान का परीक्षण करने के लिए एकतरफा ट्रांसपोंडर प्लेसमेंट का आरेख। एक बार प्रोग्राम और रखा गया, ट्रांसपोंडर-रीडर (डीएएस -8027-आईयूएस, दिखाया गया) का उपयोग तापमान को मापने के लिए किया जा सकता है। (बी) बाएं, एक खुली जाली स्टेनलेस स्टील चाय की गेंद और 5 सेमी x 5 सेमी तौलिया की तस्वीर। दाएं, संलग्न चाय की गेंद, जिसका उपयोग घरेलू पिंजरे के परीक्षण में आदत और गंध तौलिए रखने के लिए किया जाता है। (ग) घरेलू पिंजरे के परीक्षण के लिए पीवीसी पाइपिंग के साथ निमत राइजरों की योजनाबद्धता। (डी) होम केज परीक्षण प्रोटोकॉल का वर्कफ़्लो। (ई) होम केज परीक्षण क्षेत्र की सुविधा छवियां। बाएं, एक राइजर के ऊपर चार माउस पिंजरे। चुंबकीय स्ट्रिप्स आसन्न दीवार पर स्थित हैं, और मैग्नेट और सर्जिकल कपड़े मेज पर हैं। दाएं, राइजर पर ढके हुए माउस पिंजरे। (ए), (सी), और (डी) Biorender.com के साथ बनाए गए थे। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

7. तापमान परीक्षण - ट्रेडमिल चलना

  1. प्रत्येक जानवर को आदत और परीक्षण प्रक्रियाओं के लिए उनके असाइन किए गए स्थान के रूप में एक ट्रेडमिल असाइन करें।
  2. परीक्षण के लिए ट्रेडमिल तैयार करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि शॉकर्स कार्यात्मक हैं।
    नोट: ट्रेडमिल चलने के लिए, ट्रेडमिल को सबसे कम उपलब्ध गति पर सेट किया जाना चाहिए जो निरंतर आंदोलन को बढ़ावा देता है लेकिन आदत और परीक्षण दोनों के लिए नहीं दौड़ता है। 1012 एम -2 मॉड्यूलर संलग्न मेटाबोलिक ट्रेडमिल के लिए, यह चूहों के लिए 5.2 मीटर / मिनट और चूहों के लिए 7 मीटर / मिनट है। इस गति को विषय के मोटापे के आधार पर समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है। शॉकर्स को 5.0 की तीव्रता और पुनरावृत्ति दर पर सेट किया जाना चाहिए।
  3. आदत
    1. चूहों को परीक्षण कक्ष में ले जाएं। चूहों को अपने घर के पिंजरों में कमरे के स्थानांतरण के लिए 1-2 घंटे की अनुमति दें।
    2. अनुकूलन के बाद, चूहों को उनके असाइन किए गए ट्रेडमिल के उद्घाटन के लिए मार्गदर्शन करें और ट्रेडमिल को बंद करें। बेल्ट, शॉकर और स्टॉपवॉच शुरू करें।
    3. आंदोलन के लिए प्रेरणा के रूप में शॉक उत्तेजना का उपयोग करके चूहों को 15 मिनट के लिए ट्रेडमिल पर चलने की अनुमति दें। परीक्षण को तुरंत रोक दें यदि कोई जानवर विस्तारित अवधि के लिए सक्रिय शॉकर पर रहता है।
    4. परीक्षण के बाद, चूहों को हटा दें और उन्हें घर के पिंजरों में वापस कर दें।
    5. तरल डिटर्जेंट और पानी का उपयोग करके ट्रेडमिल को साफ करें।
  4. परीक्षण
    1. चूहों को परीक्षण कक्ष में ले जाएं। चूहों को अपने घर के पिंजरों में कमरे के स्थानांतरण के लिए 1-2 घंटे की अनुमति दें।
    2. माउस को ट्रेडमिल पर ले जाने से पहले बेसलाइन तापमान को मापें और रिकॉर्ड करें।
      नोट: फार्माकोलॉजिकल एजेंटों सहित परीक्षणों के लिए, चित्रा 2 ए में दिखाए गए योजनाबद्ध का पालन करते हुए, उन्हें यहां लागू या इंजेक्ट करें। चूहों को ट्रेडमिल पर रखने से पहले इंजेक्शन के बाद प्रतीक्षा समय को आवश्यकतानुसार जोड़ा जा सकता है। किसी भी उत्तेजना प्रदान करते समय रैंडमाइजेशन को नियोजित किया जाना चाहिए।
    3. ट्रेडमिल के सामने के सबसे करीब ट्रेडमिल के भीतर नियंत्रण या पीओ तौलिए के 5 सेमी x 5 सेमी वर्ग रखें। आसान प्लेसमेंट और हटाने के लिए तौलिए को ट्रेडमिल की छत पर या नीचे रखें।
    4. चूहों को असाइन किए गए ट्रेडमिल में मार्गदर्शन करें। ट्रेडमिल बेल्ट और शॉकर चालू करें।
    5. स्टॉपवॉच प्रारंभ करें। परीक्षण विषयों का माप उसी क्रम में लें जिसमें चूहों को ट्रेडमिल में स्थापित किया गया था। वांछित समय बिंदुओं का पालन करते हुए माप के तापमान और घड़ी के समय को रिकॉर्ड करें।
      नोट: तापमान को ट्रेडमिल के बाहर से विश्वसनीय रूप से मापा जा सकता है, जबकि चलने की गतिविधि के दौरान एक माउस एक संलग्न ट्रेडमिल के अंदर होता है। चूहों के लिए, ट्रेडमिल आकार और ट्रांसपोंडर-रीडर दूरी सीमाओं के लिए एक प्रयोगकर्ता को ट्रेडमिल के पीछे को खुला रखने की आवश्यकता हो सकती है ताकि पाठक को ट्रेडमिल के अंदर डाला जा सके, विषय के करीब।
    6. जब परीक्षण पूरा हो जाता है, तो शॉकर्स और ट्रेडमिल बंद कर दें; चूहों को उनके घर के पिंजरों में वापस करें। चूहों को आवास स्थान पर स्थानांतरित करें।
    7. तरल डिटर्जेंट और पानी का उपयोग करके ट्रेडमिल को साफ करें, किसी भी अवशिष्ट पीओ को हटाने के लिए विशेष ध्यान दें।
    8. जब प्रयोग पूर्ण हो जाते हैं, तो जानवरों को इच्छामृत्यु दें (उदाहरण के लिए, सीओ2 इनहेलेशन का उपयोग करके), और नेत्रहीन रूप से ट्रांसपोंडर स्थान की पुष्टि करें।

Figure 2
चित्र 2: गतिविधि-नियंत्रित तापमान परीक्षण. (A) ट्रेडमिल चलने का उपयोग करके फार्माकोलॉजिकल एजेंट के साथ गतिविधि-नियंत्रित तापमान परीक्षण का वर्कफ़्लो. (बी) ट्रेडमिल की सुविधा छवियां। बाएं, पूर्ण उपकरण सेटअप की एक छवि। दाएं, व्यक्तिगत ट्रेडमिल और शॉकर्स की एक करीबी छवि। (ए) Biorender.com के साथ बनाया गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ट्रांसपोंडरों को एसएफ 1-सीआरई स्ट्रेन (टीजी (एनआर 5 ए 1-सीआरई)7 लोल/जे, स्ट्रेन #012462, सी57बीएल/6जे और एफवीबी पृष्ठभूमि; महिला एन = 5; नर एन = 5) से पैदा हुए दस 4-6 महीने के जंगली-प्रकार (डब्ल्यूटी) चूहों के दाहिने गैस्ट्रोकेनेमस में एकतरफा प्रत्यारोपित किया गया था। ठीक होने के बाद, चूहों को एक घरेलू पिंजरे के तापमान-परीक्षण प्रक्रिया की आदत थी जिसमें प्रासंगिक उत्तेजना (जैसे, पीओ) शामिल नहीं थी। ट्रांसपोंडर छड़ी का उपयोग करके तापमान माप उनके आवास कक्ष के भीतर और परीक्षण स्थान पर स्थानांतरण के बाद दर्ज किए गए थे। चूहों को परीक्षण कक्ष और स्थान पर जाने के लिए 1-2 घंटे दिए गए थे। अनुकूलन के पूरा होने पर, प्रत्येक माउस के लिए 1 घंटे के लिए बेसलाइन और लगातार माप दर्ज किए गए थे। यह प्रक्रिया चार बार पूरी की गई थी।

कुल मिलाकर, कोई लिंग अंतर नहीं देखा गया था। चूहों को परीक्षण कक्ष में ले जाने के बाद मांसपेशियों के तापमान में काफी वृद्धि हुई, फिर परीक्षण के संदर्भ में बिताए गए 60 मिनट के बाद बेसलाइन माप से कमी आई। परीक्षण 4 के संयुक्त-लिंग विश्लेषण ने "चलने से पहले" और "बेसलाइन" तापमान माप (दो पूंछ वाले, युग्मित टी-टेस्ट, पी > 0.10) के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाया, जो परीक्षण संदर्भ में 1 घंटे अनुकूलन की प्रभावशीलता को दर्शाता है। इसके अलावा, बेसलाइन और 60 मिनट पर तापमान की सांख्यिकीय तुलना ने तापमान (दो पूंछ वाले, युग्मित टी-टेस्ट, पी < 0.01) में महत्वपूर्ण कमी दिखाई, जो माप के दौरान जांचकर्ता के आंदोलन के लिए चूहों की आदत का सबूत प्रदान करती है। हालांकि, महिलाओं (लेकिन पुरुषों ने नहीं) ने वृद्धिशील प्रतिक्रियाएं दिखाईं जहां 5 मिनट से 15 मिनट तक मापा गया तापमान लगातार आदत परीक्षणों के साथ कम था (चित्रा 3)। बेसलाइन के बाद तापमान में गति या वृद्धि के तीव्र प्रभावों को देखते समय, चूहे लगातार आदत परीक्षणों (पूरक फ़ाइल 1, परीक्षण विश्लेषण) पर परीक्षण कक्ष में परिवहन के लिए कम प्रतिक्रिया देते हैं।

ऊपर वर्णित वयस्क डब्ल्यूटी चूहों को ऑक्स्ट, एक औषधीय एजेंट के साथ परीक्षण किया गया था। चूहों को एक यादृच्छिक क्रम में ऑक्सीट या वाहन (बाँझ खारा) के इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन (यानी, 2 मिलीग्राम / किग्रा) दिए गए थे, और परीक्षण कक्ष में आंदोलन से पहले और 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 और 180 मिनट इंजेक्शन के बाद मांसपेशियों के तापमान को मापा गया था। प्रत्येक माउस को दोनों उपचार प्राप्त हुए। विचरण (एनोवा) के एक दोहराए गए-माप विश्लेषण ने ऑक्सेट और समय के महत्वपूर्ण मुख्य प्रभावों का खुलासा किया, जहां ऑक्सी ने वाहन के सापेक्ष मांसपेशियों के तापमान को कम कर दिया। ऑक्सीट ने इंजेक्शन के बाद 5 मिनट के रूप में बेसलाइन के सापेक्ष मांसपेशियों के तापमान को कम कर दिया, इंजेक्शन के 30 मिनट बाद अधिकतम कमी देखी गई (चित्रा 4)। ऑक्सीट इंजेक्शन (दो पूंछ वाले, युग्मित टी-टेस्ट, पी > 0.10) के बाद मांसपेशियों का तापमान 60 मिनट तक सामान्य हो गया था।

वयस्क नर स्प्राग-डॉवले चूहों (एन = 4, आयु ~ 6 महीने) को द्विपक्षीय रूप से गैस्ट्रोकेनेमस में ट्रांसपोंडर के साथ प्रत्यारोपित किया गया था और फिर पीओ (फेरेट गंध) उत्तेजना के साथ घर के पिंजरे की सेटिंग में परीक्षण किया गया था। बेसलाइन माप दर्ज किए गए थे, और प्रत्येक चूहे को तौलिया के रूप में पीओ के साथ प्रस्तुत किया गया था। 10 मिनट के एक्सपोजर के बाद गंध को हटा दिया गया था; उत्तेजना को हटाने से पहले और बाद में लगातार माप लिए गए थे। इन प्रारंभिक आंकड़ों (चित्रा 5) से पता चलता है कि उत्तेजना को हटाने के बाद पीओ का कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस पर निरंतर प्रभाव पड़ता है।

पहले प्रकाशित आंकड़ों ने वयस्क पुरुष स्प्राग-डॉवले चूहों (उम्र ~ 6 महीने) में कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस के शिकारी खतरे सक्रियण का आकलन किया। प्रत्यारोपित द्विपक्षीय गैस्ट्रोकेनेमियस ट्रांसपोंडर वाले चूहों को शिकारी (फेरेट) गंध के साथ प्रस्तुत किया गया था। माप एक घर पिंजरे सेटिंग (एन = 8, चित्रा 6 ए) में लिया गया था। इन आंकड़ों से नियंत्रित गंध की तुलना में तापमान में एक मजबूत वृद्धि का पता चला। फेरेट गंध के लिए प्रतिकूल या तनावपूर्ण थर्मोजेनिक प्रतिक्रियाओं को पार्स करने के लिए, नर चूहों (एन = 7, चित्रा 6 बी) को एक प्रतिकूल गंध (ब्यूटिरिक एसिड), एक नई गंध (2-मिथाइलबेंजोक्साज़ोल), या लोमड़ी की गंध के साथ प्रस्तुत किया गया था, या परीक्षण (मध्यम तनाव) से पहले 1 मिनट के लिए रोक दिया गया था। माप 2 घंटे की अवधि में एक घर पिंजरे सेटिंग में लिया गया था। इन आंकड़ों के विश्लेषण से पता चला है कि फेरेट गंध अन्य सभी स्थितियों की तुलना में थर्मोजेनेसिस में एक मजबूत बदलाव का उत्पादन और रखरखाव करती है। साथ में, ये डेटा कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस पर नियंत्रण गंध के न्यूनतम और क्षणिक प्रभाव का प्रमाण प्रदान करते हैं।

Figure 3
चित्रा 3: घर पिंजरे के तापमान परीक्षण के लिए आदत के दौरान मांसपेशियों के तापमान का विश्लेषण। चूहों को एकतरफा रूप से दाहिने गैस्ट्रोकेनेमस में ट्रांसपोंडर के साथ प्रत्यारोपित किया गया था, जिन्हें परीक्षण प्रक्रिया की आदत थी। चूहों को पशु आवास कक्ष में मापा गया, "मूव से पहले", परीक्षण कक्ष में, "मूव के बाद", 1-2 घंटे के लिए अनुकूलन के बाद, "बेसलाइन", फिर लगातार 1 घंटे से अधिक। दिखाए गए सभी सांख्यिकीय तुलनाएं परीक्षण 1 और परीक्षण 4, * पी < 0.05, ** पी < 0.01 (टी-टेस्ट, एन = 10) के बीच की गई थीं; † पी < 0.05, †† पी < 0.01, + पी < 0.001 मुख्य प्रभाव परीक्षण (एनोवा, एन [परीक्षण] = 4)। दिखाए गए त्रुटि पट्टियाँ माध्य (SEM) की मानक त्रुटि प्रदर्शित करती हैं. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: चूहों में ऑक्सीटोसिन की औषधीय उत्तेजना के दौरान मांसपेशियों का तापमान। ट्रांसपोंडर के साथ एकतरफा प्रत्यारोपित चूहों को ऑक्सीटोसिन या वाहन (बाँझ खारा) का 2 मिलीग्राम / किलोग्राम (यानी) दिया गया था। ऑक्सीटोसिन के इंजेक्शन के बाद 5 मिनट में मांसपेशियों के तापमान में महत्वपूर्ण कमी देखी गई और 60 मिनट तक सामान्यीकृत किया गया, ** पी < 0.01, *** पी < 0.001 (दो पूंछ वाला युग्मित टी-टेस्ट, एन = 9)। दिखाए गए त्रुटि पट्टियाँ माध्य की मानक त्रुटि प्रदर्शित करती हैं. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: चूहे के घर पिंजरे के तापमान परीक्षण में शिकारी-गंध थर्मोजेनेसिस। ट्रांसपोंडर वाले चूहों में तापमान माप 10 मिनट के लिए शिकारी (फेरेट) गंध के संपर्क में आने के बाद गैस्ट्रोकेनेमस में द्विपक्षीय रूप से प्रत्यारोपित किया जाता है। 10 मिनट के लिए एक्सपोजर के बाद, उत्तेजना वाले तौलिए को हटा दिया गया था, जैसा कि तीर द्वारा इंगित किया गया था। उत्तेजना हटाने के 20 मिनट बाद चूहों ने तापमान में वृद्धि की। बेसलाइन तापमान से काफी अधिक, * पी < 0.05, ** पी < 0.01, *** पी < 0.001 (टी-टेस्ट, एन = 4)। दिखाए गए त्रुटि पट्टियाँ माध्य की मानक त्रुटि प्रदर्शित करती हैं. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 6
चित्रा 6: फेरेट गंध नियंत्रण की तुलना में मांसपेशियों के तापमान में तेजी से वृद्धि को प्रेरित करती है। (A) नर चूहों में नियंत्रण जोखिम की तुलना में शिकारी (फेरेट) गंध के बाद गैस्ट्रोकैनेमस तापमान काफी बढ़ गया था (दो पूंछ वाले युग्मित टी-टेस्ट, एन = 8)। (बी) उपन्यास, प्रतिकूल, या लोमड़ी की गंध ने नियंत्रण की तुलना में मांसपेशियों के तापमान में काफी बदलाव नहीं किया। मध्यम तनाव से प्रेरित तापमान परिवर्तन 5 मिनट के बाद जल्दी से गिरावट आई। फेरेट गंध ने परीक्षण की संपूर्णता (एनोवा, एन = 7) के लिए अन्य स्थितियों की तुलना में एक मजबूत प्रतिक्रिया बनाए रखी। † पी < 0.05, फेरेट गंध अन्य सभी स्थितियों >; * पी < 0.025, फेरेट गंध और मध्यम तनाव बनाम नियंत्रण गंध के बीच बिंदु तुलना। इस आंकड़े को गोरेल एट अल.8 की अनुमति से संशोधित किया गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

पूरक फ़ाइल 1: चित्रा 3 आदत विश्लेषण के लिए आर मार्कडाउन। आर कोड के साथ आदत विश्लेषण के लिए मार्कडाउन फ़ाइल उदाहरण कोडिंग विधियों और तरीकों को दिखाती है जिसमें डेटा के भीतर सेक्स की जांच की जा सकती है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

यह तापमान परीक्षण प्रोटोकॉल क्षेत्र को सीधे कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस को मापने के लिए एक एवेन्यू प्रदान करता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि अनुसंधान मांसपेशियों के थर्मोजेनेसिस33 के अंतर्निहित तंत्र की पहचान करने में जुट जाता है। विधि प्रासंगिक और औषधीय स्थितियों के तहत कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस को मापने के लिए दो लागत प्रभावी प्रोटोकॉल प्रदान करती है। यह प्रोटोकॉल इन प्रक्रियाओं के भीतर आदत और अनुकूलन दोनों के महत्व पर जोर देता है। आदत का उपयोग किसी भी औषधीय या प्रासंगिक उत्तेजनाओं की शुरूआत के बिना परीक्षण प्रक्रिया के अधीन परीक्षण को बार-बार पेश करने के लिए किया जाता है; यह घरेलू पिंजरे और ट्रेडमिल तापमान परीक्षण दोनों का एक महत्वपूर्ण घटक है। यह जानवरों को प्रयोगात्मक संदर्भ के महत्व को कम करते हुए पर्यावरण के साथ खुद को परिचित करने का समय देता है। इस कदम को छोड़ने से प्रयोगात्मक उत्तेजना के साथ पक्षपाती संबंध हो सकते हैं, साथ ही उत्तेजनाओं को नियंत्रित करने के लिए ऊंचा थर्मोजेनिक प्रतिक्रियाएंभी हो सकती हैं। जानवरों को इन प्रोटोकॉल के तहत जानवरों का परीक्षण करने के लिए आवश्यक सामान्य आंदोलन और हेरफेर के लिए तनाव प्रतिक्रियाओं को कम करने की प्रक्रिया सीखनी चाहिए। एकत्र किए गए उदाहरण डेटा बार-बार आदत की आवश्यकता का प्रमाण प्रदान करते हैं (चित्रा 3)। इसी तरह के प्रयास में, प्रत्येक परीक्षण के लिए परीक्षण के दिन अनुकूलन आवश्यक है। अनुकूलन एक दैनिक आत्मसात उपकरण है, जो जानवरों को परीक्षण कक्ष में स्थानांतरण के तनावों से आराम करने का समय देता है। अनुकूलन को स्किपिंग गलत आधारभूत तापमान माप दे सकता है, जो बाद के किसी भी मूल्यांकन के साथ परस्पर प्रतिक्रिया करता है।

यहां, मांसपेशियों के थर्मोजेनिक माप का उपयोग चूहों पर इंट्रापरिटोनियल ऑक्स्ट के हाइपोथर्मिक प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए किया गया था। थर्मोजेनेसिस में केंद्रीय ऑक्स्ट की भूमिका का समर्थन करने वाले सबूतों पर विचार करते हुए यह परिणाम आश्चर्यजनक था और विशेष रूप से, सामाजिक हाइपरथर्मिया11,13 में। हालांकि, दूसरों ने चूहों में हृदय गति के साथ कोर तापमान को दबाने के लिए ऑक्स्ट और वैसोप्रेसिन दोनों की क्षमता का प्रदर्शन किया है, जो एवीपीआर 1 ए रिसेप्टर34 द्वारा मध्यस्थता किए गए प्रभाव हैं। इस स्पष्ट विरोधाभास को सुलझाया नहीं गया है। यह संभव है कि विभिन्न संदर्भों में तापमान को बढ़ाने या घटाने के लिए ऑक्सीट की क्षमता ऑक्सीट की केंद्रीय बनाम परिधीय कार्रवाई या एक्सपोजर की लंबाई13,35,36,37 से उपजी हो सकती है। भले ही, यहां, हम प्रदर्शित करते हैं कि माउस की मांसपेशियों का तापमान परिधीय ऑक्सी इंजेक्शन (चित्रा 4) के बाद तापमान में तेजी से कमी दिखाता है, जो हिक्स एट अल (2014)33 द्वारा रिपोर्ट किए गए चूहे के कोर तापमान में परिवर्तन के अनुरूप है।

नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (एनआईएच) की अपेक्षा के अनुसार कि जांचकर्ता जैविक चर के रूप में सेक्स में कारक हैं, मांसपेशियों के थर्मोजेनेसिस को चूहों और चूहों दोनों में पुरुषों और महिलाओं में मापा जाता है। पुरुषों और महिलाओं से थर्मोजेनेसिस डेटा की तुलना की जा सकती है, हालांकि पिछले और वर्तमान अध्ययन प्रासंगिक थर्मोजेनेसिस में मजबूत लिंग अंतर की पहचान करने में विफल रहे हैं और मादा चूहों में एस्ट्रस चक्र में भिन्नताहै। एक अपवाद बेसलाइन पर और परीक्षण क्षेत्र में परिवहन के बाद मांसपेशियों के तापमान में स्पष्ट लिंग अंतर है, खासकर आदत से पहले। यह परिवहन के बाद हरकत में अंतर से उपजा हो सकता है, क्योंकि मादा चूहों में पुरुषों की तुलना में कुछ तनावपूर्ण उत्तेजनाओं के लिए उच्च लोकोमोटर प्रतिक्रिया होती है, जो अंतर्निहित चिंताउपायों से अलग होती है। यह प्रयोगात्मक संदर्भ में बार-बार आदत डालने की आवश्यकता को रेखांकित करता है, इस मामले में, थर्मोजेनेसिस में लिंग अंतर को गलत तरीके से प्रस्तुत करने से बचने के लिए जिसे तनाव प्रतिक्रिया में अंतर्निहित मतभेदों के बजाय प्रयोगात्मक उत्तेजना के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

पशु घर पिंजरों के भीतर तापमान परीक्षण की प्राथमिक विधि में कुछ सीमाएं हैं, एक परिवर्तनीय गतिविधि स्तरों का नियंत्रण है। यह महत्वपूर्ण हो सकता है क्योंकि बढ़ी हुई गतिविधि मांसपेशियों के तापमान में वृद्धि की ओर ले जाती है। इसे संबोधित करने के लिए, चूहों और चूहे ट्रेडमिल चलने के लिए एक प्रक्रिया को रेखांकित किया गया है। जानवर के आंदोलन को नियंत्रित करने से तापमान पर गतिविधि प्रभाव की संभावना कम हो जाती है, जिससे सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस में अंतर होता है। जबकि ट्रेडमिल वॉकिंग को एकल परीक्षण के रूप में पूरा किया जा सकता है, इस विधि का उपयोग घर-पिंजरे के तापमान मूल्यांकन के साथ संयोजन के रूप में किया जा सकता है। संयुक्त विश्लेषण इस दावे के लिए और सबूत प्रदान करता है कि कंकाल की मांसपेशियों के तापमान में परिवर्तन औषधीय या प्रासंगिक उत्तेजनाओं से होता है, न कि इन उत्तेजनाओं 8,14,15 के परिणामस्वरूप गतिविधि में परिवर्तन से। इसके अतिरिक्त, यह विधि सीमित है कि यह हल्के से आक्रामक है, जो कुछ शोध अध्ययनों की आवश्यकता को पूरा नहीं करता है। हालांकि, इस विधि को केवल एक सर्जरी की आवश्यकता होती है, जिससे शोधकर्ताओं को माप की विशिष्टता को बनाए रखते हुए परीक्षण के दौरान निरंतर पशु हेरफेर से बचने की अनुमति मिलती है। इसके अलावा, आईपीटीटी -300 ट्रांसपोंडर का वर्तमान में उपलब्ध आकार ट्रांसपोंडर को माउस के गैस्ट्रोकेनेमस के भीतर सीधे रखने की अनुमति नहीं देता है। यह उनके बड़े आकार के कारण चूहे के मॉडल के भीतर पूरा किया जा सकता है। यह विधि रुचि की मांसपेशियों से सटे माप का एक तंत्र प्रदान करती है; फिर भी, तापमान को मापने में सक्षम ट्रांसपोंडर के नए या छोटे संस्करण क्षेत्र और भविष्य के अध्ययनों के लिए एक बड़ी संपत्ति होंगे।

हमारे शोध कार्यक्रम में वर्णित विधि के व्यापक उपयोग ने हमें ट्रांसपोंडर आरोपण और परीक्षण प्रक्रियाओं 8,10,14,15 के जवाब में भिन्नता का प्रबंधन करने का अवसर दिया है। ट्रांसपोंडर के आरोपण के बाद, सर्जरी के तुरंत बाद और वसूली के दौरान जानवरों के तापमान की निगरानी करने की सिफारिश की जाती है। जबकि यह पहले जानवर के स्वास्थ्य में अंतर्दृष्टि देता है (उदाहरण के लिए, बीमारी या आसन्न मृत्यु के संकेत के रूप में अजीब तरह से कम तापमान), यह ट्रांसपोंडर के अभी भी सक्रिय और सुरक्षित होने का सबूत प्रदान करता है। एक चूहा या माउस चीरा स्थान पर खरोंच कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप ट्रांसपोंडर आंशिक रूप से या पूरी तरह से गिर सकता है। संस्थागत दिशानिर्देशों के अनुपालन में, इस सर्जरी को मामूली माना जाता है। इसलिए, एकतरफा ट्रांसपोंडर प्लेसमेंट के मामलों में, यदि कोई माउस अपना ट्रांसपोंडर खो देता है या यदि माउस का ट्रांसपोंडर अब कार्य नहीं करता है, तो सर्जरी को वैकल्पिक अंग पर दोहराया जा सकता है। पशु पहचान नाम के एक भाग के रूप में ट्रांसपोंडर की प्रोग्रामिंग के दौरान नोट की गई इस बार-बार सर्जरी को इंगित करने के लिए एक अंकन (यानी, नए प्लेसमेंट की पहचान, या प्रतिस्थापन के लिए "आर") की सिफारिश की जाती है। इसके अलावा, चूंकि जानवरों के पास अपने पिंजरे की मुक्त सीमा होती है, इसलिए शोधकर्ताओं को पढ़ने के लिए जानवर को खोजने में कठिनाई हो सकती है। यह सुझाव दिया जाता है कि शोधकर्ता माप का अभ्यास करने और उनके सेटअप का आकलन करने के लिए आदत चरण का उपयोग करते हैं। परिवर्तनों में प्रयोगकर्ताओं और ट्रांसपोंडर स्कैनर की संख्या में वृद्धि या राइजर्स की संख्या को कम करना शामिल हो सकता है और इसलिए, प्रत्येक परीक्षण में परीक्षण किए गए जानवर।

यह प्रोटोकॉल अतिरिक्त सॉफ्टवेयर विश्लेषण के बिना मांसपेशियों के प्रत्यक्ष तापमान माप के लिए निर्देश प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप अध्ययन के लिए एक व्यवहार्य और अपेक्षाकृत कम लागत वाला एवेन्यू होता है जहां अवरक्त कैमरों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, यह प्रक्रिया डेटा के संग्रह को सक्षम करती है जो जीन या प्रोटीन परिवर्तनों को मांसपेशी थर्मोजेनेसिस37 से जोड़ने की मांग करने वाले कुछ अध्ययनों द्वारा देखे गए अंतर को बंद करती है। कुल मिलाकर, मांसपेशी थर्मोजेनेसिस और इसके तंत्र में बढ़ी हुई रुचि लक्ष्य मांसपेशी में उत्पन्न गर्मी के प्रत्यक्ष मूल्यांकन से सुगम होती है। वर्णित प्रक्रिया सीधे चूहों और चूहों दोनों के कंकाल की मांसपेशियों का अध्ययन करने के लिए एक तंत्र प्रदान करके क्षेत्र के भीतर इस पद्धतिगत शून्य को संबोधित करती है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखक घोषणा करते हैं कि उनके पास हितों का कोई टकराव नहीं है।

Acknowledgments

यह काम R15 DK097644 और R15 DK108668 द्वारा समर्थित है। हम पूर्व योगदान के लिए डॉ चैतन्य के गेविनी और डॉ मेगन रिच और संस्थागत पशु उपयोग दिशानिर्देशों के अनुपालन को सुनिश्चित करने के लिए डॉ स्टेनली डेनमिलर को धन्यवाद देते हैं। टिम बार्टनेस को इस पद्धति और इसके संबंधित अध्ययनों के निर्माण के लिए आवश्यक मौलिक अनुसंधान प्रदान करने के लिए एक विशेष धन्यवाद। आंकड़े 1 ए, सी, डी और चित्रा 2 ए Biorender.com का उपयोग करके बनाए गए थे।

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Nowack, J., et al. Muscle nonshivering thermogenesis in a feral mammal. Scientific Reports. 9, 6378 (2019).
  7. 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).
  8. Gorrell, E., et al. Skeletal muscle thermogenesis induction by exposure to predator odor. The Journal of Experimental Biology. 223, Pt 8 (2020).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Caldwell, H. K. Oxytocin and vasopressin: Powerful regulators of social behavior. The Neuroscientist. 23 (5), 517-528 (2017).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Yoo, Y., et al. Exercise activates compensatory thermoregulatory reaction in rats: A modeling study. Journal of Applied Physiology. 119 (12), 1400-1410 (2015).
  18. Langer, F., Fietz, J. Ways to measure body temperature in the field. Journal of Thermal Biology. 42, 46-51 (2014).
  19. Pence, S., et al. Central apolipoprotein A-IV stimulates thermogenesis in brown adipose tissue. International Journal of Molecular Sciences. 22 (3), 1221 (2021).
  20. Li, D., et al. Homeostatic disturbance of thermoregulatory functions in rats with chronic fatigue. Journal of Neuroscience Research. 165, 45-50 (2021).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Mei, J., et al. Body temperature measurement in mice during acute illness: Implantable temperature transponder versus surface infrared thermometry. Scientific Reports. 8, 3526 (2018).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. 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).
  37. 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).
  38. 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).

Tags

व्यवहार मुद्दा 185
चूहों और चूहों में कंकाल की मांसपेशी थर्मोजेनेसिस को मापना
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Watts, C. A., Haupt, A., Smith, J.,… More

Watts, C. A., Haupt, A., Smith, J., Welch, E., Malik, A., Giacomino, R., Walter, D., Mavundza, N., Shemery, A., Caldwell, H. K., Novak, C. M. Measuring Skeletal Muscle Thermogenesis in Mice and Rats. J. Vis. Exp. (185), e64264, doi:10.3791/64264 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter