Приемлемый западный стиль кафетерий диета как надежный метод для моделирования диеты индуцированной ожирения у грызунов

Summary

Этот протокол описывает использование очень приемлемой, западного стиля кафетерия диеты для моделирования переедания и ожирения у грызунов. Здесь мы предоставляем подробный план отбора, подготовки и измерения продуктов питания, а также разъясняем методологические факторы, которые помогают в создании надежного и воспроизводимого фенотипа.

Abstract

Ожирение быстро растет в заболеваемости в развитых и развивающихся странах и, как известно, вызывает или усугубляет многие заболевания. Бремя ожирения для здоровья и сопутствующие условия подчеркивают необходимость лучшего понимания его патогенеза, однако этические ограничения ограничивают исследования среди людей. С этой целью внешне действительные модели ожирения у лабораторных животных имеют важное значение для понимания избыточного веса и ожирения. Хотя многие виды были использованы для моделирования спектр изменений, которые сопровождают ожирение у людей, грызуны наиболее часто используются. Наша лаборатория разработала в западном стиле столовой диеты, которая последовательно приводит к значительному набору веса и маркеры метаболических заболеваний у грызунов. Диета подвергает грызунов к различным очень вкусные продукты, чтобы вызвать гиперфагию, моделирование современной западной пищевой среды. Эта диета быстро индуцирует увеличение веса и накопление жировых отложений у крыс, что позволяет изучать эффекты переедания и ожирения. В то время как столовая диета не может обеспечить такой же контроль над макроэлементами и микроэлементами профиля, как очищенные с высоким содержанием жира или с высоким содержанием жира, с высоким содержанием сахара диеты, кафетерий диеты обычно вызывает более серьезный метаболический фенотип, чем наблюдается с очищенной диеты и в большей степени в соответствии с нарушениями обмена веществ наблюдается в избыточном весе и ожирением населения человека.

Introduction

Ожирение и связанные с ним сопутствующие заболевания вносят огромный вклад в глобальное бремя здравоохранения¹ и составляют 7% бремени болезней в Австралии². Ведущим фактором риска ожирения является потребление нездоровых диет с высоким содержанием насыщенных жиров и рафинированных углеводов, а также низким содержанием клетчатки и микроэлементов^3. Определение целей терапевтического вмешательства при ожирении требует моделей, которые могут систематически оценивать воздействие на несколько биохимических и физиологических систем. Наше понимание этиологии ожирения было значительно расширено в ходе работы с использованием моделей грызунов, где поведенческие, метаболические и молекулярные эффекты могут быть изучены во времени в контролируемых условиях, где экологические факторы могут быть легко Манипулировать.

Столовая диета (CAF) модель диетического ожирения состоит из дополнения грызунов стандартная чау диета с различными приемлемыми продуктами, которые с высоким содержанием насыщенных жиров, рафинированных углеводов, или обоих. Примеры таких продуктов включают торты, сладкое печенье и с высоким содержанием жира пикантные закуски (такие как переработанное мясо, сыр и чипсы). Он надежно способствует гиперфагии и быстрому набору веса у грызунов. Ключевыми особенностями модели являются предоставление различных высоковкусных продуктов питания, предназначенных для имитации современной пищевой среды. Доступ к разнообразию увеличивает потребление пищи у крыс в течение краткосрочных⁴ и у людей^5, даже когда продукты соответствуют вкусу и различаются только по вкусу и обонятельные сигналы^4,6. Тем не менее, одно исследование показало, что предоставление энергии и макроэлементов соответствующих очищенных диет, которые варьировались по вкусу и текстуре не влияет на долгосрочное увеличение веса тела у крыс⁷, предполагая, что питательный состав и различные пост-оральные эффекты различные продукты могут также способствовать перееданию. Воздействие нескольких вкусов и текстур преодолевает сенсорно-специфическое сытость, которое описывает уменьшение желания съесть недавно съеденную пищу по сравнению с альтернативой⁵. Во многих когортах в нашей лаборатории, мы также заметили, что использование очень вкусные продукты еще больше усиливает переедание.

Эта диета CAF используется уже более 40 лет, так как Sclafani⁸ сообщил, что самки крыс, подвергшихся ассортименту “супермаркет продуктов” (зефир, шоколад, арахисовое масло, печенье, салями и сыром среди них) демонстрируют ускоренное увеличение веса по отношению к элементам управления. Это и другие ранние исследования отметили, что CAF-стиль диеты, как представляется, ускорить увеличение веса более эффективно, чем чистый с высоким содержанием жира или высоким содержанием углеводов диеты ^8,9. Работа в 1980-х годов характеризуется макроэлементов профилей¹⁰ и еды моделей¹¹ крыс кормили CAF диеты, и показал глубокие изменения в жировой массы и уровня инсулина^9,10 и термогенез¹². Наша группа использовала диету CAF для моделирования ожирения на протяжении более двух десятилетий^13,14 и за это время мы использовали несколько вариантов диеты. Крысы представлены по крайней мере два сладких и два соленых продуктов питания каждый день, в дополнение к регулярным чау и воды. В последние годы мы начали дополнять твердые продукты CAF 10% сахарозы раствором. Способность адаптировать диету CAF к различным экспериментальным проектам является сильной стороной модели.

Диеты CAF способствуют немедленной гиперфагии (т.е. в течение первых 24 ч) и неуклонному увеличению массы тела и жировой массы. Тем не менее, следствием максимизации разнообразия является то, что потребление макроэлементов и микроэлементов не контролируется, точка некоторая точка зрения, как непреодолимый недостаток¹⁵. Исследования диетического ожирения чаще используют очищенные с высоким содержанием жира (HF) или комбинированные диеты с высоким содержанием жира с высоким содержанием сахара (HFHS), которые обеспечивают точный контроль над содержанием питательных веществ и менее трудоемкие, чем модель CAF, которая требует ежедневного мониторинга и тщательное планирование и выполнение графика. Переводная актуальность коммерчески доступных очищенных диет HF является темой текущих дебатов, так как их жирные кислоты профиля и пропорций жира и сахарозы не может выровнять с человеком диетического потребления¹⁶. Хотя диета CAF не предлагает такую же степень контроля над составом питательных веществ, как очищенные диеты, она направлена на моделирование вкуса и разнообразия, которое характеризует варианты питания в большинстве современных обществ.

Protocol

Описанный здесь протокол был оптимизирован для использования у крыс. Хотя мы использовали диету CAF успешно у мышей17,18, мягкая пища шлифовка может ввести дальнейшую ошибку снижения надежности пищевых мер19. Этот протокол утверждается Комитет?…

Representative Results

Как показано на рисунке 2A, CAF диеты кормления производит 2,5 раза увеличение потребление энергии по отношению к чау-контроля, на основе данных из трех когорты мужчин Sprague Dawley крыс, что является последовательным в течение 6 недель. Другие исследования подтвердили, ?…

Discussion

Путем подвергать действию крыс к разнообразию высоки palatable продуктов с высоким содержанием в сале и сахаре, протокол диетпитания CAF описанный здесь обеспечивает надежную и надежную модель so-called «западной диетпитания» съеденной много людей. Гиперфагия, оцениваемая как значительное уве…

Materials

2-5 L plastic bottle			For preparing 10% sucrose solution, if applicable
Chopping board			Plastic is advised
Freezer			For storing CAF foods
Gordon's maintenance rodent chow	Gordon's Specialty Stockfeeds (Australia)		Maintenance diet used in our laboratory (14 kJ/g; 65% carb, 13% fat and 22% protein, as energy)
Large plastic storage boxes			All items above can be stored in containers for easy access
Large spoon			For CAF diet preparation
Microwave			For CAF diet thawing (when required)
Non-serrated knife			For CAF diet preparation
Paper towel			Important for cleaning work surfaces and the knife during CAF prep
Plastic containers			These are for weighing CAF food items on measurement days
Plastic funnel			For preparing 10% sucrose solution, if applicable
Red light			As CAF diet should be refreshed near the onset of the dark phase each day, a red light will assist when working in the dark
Tuna tins			For presenting 'wetter' CAF food items. Plastic containers may also be suitable
Weigh container x 3			Separate containers should be used to weigh rats, chow & bottles, and CAF foods
Weighing scale			Sensitivity to 0.1g is recommended
White sugar			For 10% sucrose solution, if applicable