טעים המערבי בסגנון הקפיטריה דיאט כשיטה אמינה עבור מידול דיאטה הנגרמת השמנה אצל מכרסמים

Summary

פרוטוקול זה מתאר את השימוש בתזונה מערבית בסגנון מערבי בקפיטריה למודל אכילת יתר והשמנה במכרסמים. כאן, אנו מספקים מיתאר מפורט של מבחר מזון, הכנה ומדידה, ולהסביר גורמים מתודולוגיים המסייעות ביצירת פנוטיפים חזקים ומניבים.

Abstract

השמנת יתר הוא גדל במהירות בשכיחות של מדינות מפותחות ומתפתחות, ידוע לגרום או להחריף מחלות רבות. הנטל הבריאותי של השמנת יתר ותנאי התחלואה שלה מדגישים את הצורך להבנה טובה יותר של הפתוגנזה שלה, ועם זאת אילוצים אתיים מגבילים את הלימודים בבני אדם. לשם כך באופן חיצוני מודלים חוקיים של השמנת יתר בבעלי חיים במעבדה חיוניים להבנת היותו עודף משקל והשמנה. בעוד מינים רבים שימשו כדי לדגמן את מגוון השינויים המלווים השמנת יתר אצל בני אדם, מכרסמים הם הנפוצים ביותר. המעבדה שלנו פיתחה דיאטה בסגנון מערבי בקפיטריה המובילה בעקביות לעלייה במשקל ניכרת סמנים של מחלות מטבולית במכרסמים. הדיאטה חושפת מכרסמים למגוון מאכלים מאוד טעים כדי לגרום hyperphagia, מידול הסביבה המודרנית מזון מערבי. דיאטה זו במהירות גורמת לעלייה במשקל הצטברות שומן הגוף חולדות המאפשרות לחקר ההשפעות של אכילת יתר והשמנה. בעוד הדיאטה בקפיטריה לא יכול לספק את אותו שליטה על פיכת ופרופיל מיקרורוני להיות מטוהרים גבוהה שומן או גבוה שומן, סוכר גבוה דיאטות, הדיאטה בקפיטריה בדרך כלל מעורר פנוטיפ חמור יותר מטבולית שנצפתה עם מטוהרים דיאטות והוא יותר בקנה אחד עם הפרעות מטבוליות שנצפו באוכלוסיית האדם השמנה והשמנה.

Introduction

השמנת יתר ובעלי ההקשר הקשורים בו מהווים תרומה עצומה לנטל הבריאות הגלובלי¹ וחשבון עבור 7% מנטל המחלה באוסטרליה². גורם סיכון מוביל עבור השמנת יתר היא צריכת תזונה בריאה, כי הם גבוהים שומן רווי פחמימות מעודן, ו נמוך סיבים וחומרים מיקרוקורט³. זיהוי מטרות עבור התערבות טיפולית עבור השמנת יתר דורש מודלים שיכולים להעריך בשיטתיות את ההשפעות על מערכות מרובות ביוכימיים ופיסיולוגיים. ההבנה שלנו של האטיולוגיה של השמנת יתר כבר מתקדם באופן משמעותי על ידי עבודה באמצעות מודלים מכרסמים, שם התנהגות, מטבולית ואפקטים מולקולריים ניתן לחקור על פני הזמן תחת תנאים מבוקרים שבו גורמים סביבתיים יכולים להיות בקלות ניפולציות.

תזונה קפיטריה (בית קפה) מודל של השמנת יתר דיאטה מורכב להשלים את דיאטת האוכל הרגיל של מכרסמים עם מגוון רחב של מאכלים טעים כי הם גבוהים שומן רווי, פחמימות מעודן, או שניהם. דוגמאות למאכלים אלה כוללות עוגות, ביסקוויטים מתוקים וחטיפים מלוחים עתירי שומן (כגון בשרים מעובדים, גבינות וצ). הוא מסייע באופן מהימן hyperphagia ועלייה במשקל מהיר במכרסמים. התכונות העיקריות של המודל הם האספקה של מגוון רחב של מזון טעים מאוד, נועד לדמות את סביבת המזון המודרני. גישה מגוון מגביר את צריכת המזון בחולדות על לטווח קצר⁴ ובבני אדם⁵ גם כאשר המזונות מתאימים הפלאשים ולהשתנות רק טעם וריח רמזים^4,6. עם זאת, מחקר אחד הראה כי אספקת אנרגיה-ו-פיכת התאמה דיאטות מטוהרים כי מגוון טעם ומרקם לא היתה השפעה על לטווח ארוך משקל הגוף לעלות חולדות⁷, מציע כי הרכב מזינים השפעות ברורות לאחר האוראלי של מאכלים שונים עשויים גם לתרום לאכילת יתר. חשיפה לטעמים ומרקמים מרובים מתגבר על השובע הייחודית, המתארת את הירידה בשאיפה לאכול מזון שנאכל לאחרונה ביחס לחלופה⁵. על פני כנופיית רבים במעבדה שלנו, יש לנו גם ציין כי השימוש של מאכלים מאוד טעים מגביר יותר הגבירה אכילת יתר.

זו דיאטה קפה שימש במשך יותר מ 40 שנים, מאז Sclafani⁸ דיווחו כי חולדות נקבה נחשף מבחר של ‘ מזון סופרמרקט ‘ (מרשמלו, שוקולד, חמאת בוטנים, עוגיות, סלאמי וגבינה ביניהם) הציגו עלייה במשקל מואץ יחסית לפקדים. זה ומחקרים מוקדמים אחרים ציינו כי דיאטות בסגנון קפה הופיע כדי להאיץ את העלייה במשקל בצורה יעילה יותר מאשר טהור גבוה שומן או דיאטות גבוהות פחמימות ^8,9. העבודה בשנות ה-80 המאופיינת בפרופילי הפיכת¹⁰ ובתבניות הארוחות¹¹ של חולדות שניזונו מדיאטות קפה, והראה שינויים עמוקים ברמות המסה והאינסולין^9,10 ו תרמוגנזה¹². הקבוצה שלנו השתמשה בדיאטה קפה למודל השמנת יתר במשך שני עשורים^13,14 ובמהלך הזמן הזה השתמשנו מספר גרסאות של הדיאטה. החולדות מוצגות עם לפחות שני מתוקים ושני פריטי מזון מלוחים מדי יום, בנוסף לאוכל רגיל ומים. בשנים האחרונות התחלנו להשלים מזון מוצק בקפה עם 10% סוכרוז פתרון. היכולת להתאים את הדיאטה קפה לעיצובים ניסיוניים שונים היא חוזק של המודל.

דיאטות קפה לקדם hyperphagia מיידית (כלומר, בתוך 24 h הראשון) ורווחים יציבים במשקל הגוף מסת השומן. עם זאת, תוצאה של למקסם את הגיוון הוא כי צריכת הפיכת וללא מיקרוקורט אינו נשלט, נקודה כמה השקפה כפגם בלתי נדלה¹⁵. מחקרים של השמנת יתר בדיאטה הנגרמת לשימוש נפוץ יותר להשתמש מטוהרים גבוהה שומן (HF) או משולב גבוהה שומן, סוכר גבוה (hfhs) דיאטות, אשר מציעים שליטה מדויקת על התוכן התזונתי הם פחות עבודה אינטנסיבית מאשר המודל של קפה, אשר דורש ניטור יומי ו תכנון קפדני וביצוע של לוח הזמנים. הרלוונטיות הטרנסלטיתיות של דיאטות מסחריות מטוהרים מבחינה מסחרית היא נושא של דיון מתמשך, כמו הפרופיל שלהם חומצת שומן ופרופורציות של שומן וסוכות לא יכול להתיישר עם צריכת התזונה האנושית¹⁶. בעוד שדיאטת קפה לא מציעה את אותה מידה של שליטה על הרכב מזינים כמו דיאטות מטוהרים, היא מטרתה לדגמן את הפלטוביליות והמגוון המאפיינת אפשרויות מזון ברוב החברות המודרניות.

Protocol

הפרוטוקול המתואר כאן הותאם לשימוש בחולדות. בעוד השתמשנו הדיאטה קפה בהצלחה בעכברים17,18, מזון רך שחיקה עשוי להציג שגיאה נוספת להפחתת המהימנות של צריכת מזון מידות19. פרוטוקול זה מאושר על-ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים באוניברסיטת ניו סאות ‘ וויילס ומ…

Representative Results

כפי שמוצג באיור 2A, האכלה דיאט קפה מייצרת גידול 2.5 מקפלים בצריכת האנרגיה ביחס לבקרי צ’או, מבוסס על נתונים מתוך שלוש הגדודים של הגברים הג הגברי בחולדות, זה עקבי מעל 6 שבועות. מחקרים אחרים אישרו כי במידה זו של hyperphagia הוא ספג מעל 1021 ו 16 ניסויים בשבוע…

Discussion

על-ידי חשיפת חולדות למגוון מאכלים עשירים במיוחד בשומן ובסוכר, פרוטוקול הדיאטה של בית הקפה המתואר כאן מספק מודל אמין ויציב של “הדיאטה המערבית” הנאכלת על ידי אנשים רבים. Hyperphagia — מוערך כעלייה משמעותית צריכת האנרגיה ביחס לפקדים — הוא נצפתה בתוך 24 הראשון של חשיפה, עם הבדלים משמעותיים משקל הגוף…

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