Composition corporelle et l’analyse mise en cage métabolique in Mice Fed graisse haute
Summary
Ce protocole décrit l’utilisation d’un analyseur de composition corporelle et le système de surveillance animale métabolique pour caractériser la composition corporelle et des paramètres métaboliques chez les souris. Un modèle de l’obésité induit par l’alimentation riche en graisses est utilisé à titre d’exemple pour l’application de ces techniques.
Abstract
Modifications de la composition corporelle (masse grasse ou maigre), les paramètres métaboliques tels que la consommation d’oxygène du corps entier, dépense énergétique et utilisation des substrats et des comportements tels que la prise alimentaire et l’activité physique peuvent fournir des informations importantes en ce qui concerne les mécanismes sous-jacents de la maladie. Compte tenu de l’importance de la composition corporelle et du métabolisme au développement de l’obésité et ses séquelles ultérieures, il est nécessaire de faire des mesures précises de ces paramètres dans le cadre de la recherche préclinique. Avancées technologiques dans les dernières décennies ont permis de tirer ces mesures dans les modèles de rongeurs de façon non invasive et longitudinale. Par conséquent, ces mesures métaboliques se sont avérés utiles pour évaluer la réponse des manipulations génétiques (souris knock-out ou transgéniques par exemple, précipitation virale ou la surexpression des gènes), dépistage de drogue/composé expérimental et diététiques, interventions de l’activité physique ou comportemental. Ici, nous décrivons les protocoles utilisés pour mesurer la composition corporelle et des paramètres métaboliques à l’aide d’un animal système dans nourris et hautes graisses régime alimentaire chez les souris nourries de surveillance.
Introduction
Métabolisme sous-tend les nombreux aspects de cellulaire normal, orgue et physiologie du corps entier. En conséquence, dans le cadre de diverses pathologies, altérations du métabolisme peuvent contribuer directement à l’affection sous-jacente ou pourraient être négativement touchées comme un effet secondaire de la pathologie. Traditionnellement, recherches métaboliques et les études sur l’équilibre énergétique ont été concentrées sur le domaine de l’obésité et les affections apparentées telles que résistance à l’insuline, pré-diabète, intolérance au glucose, les maladies cardiovasculaires et le diabète. Cette recherche est justifiée étant donné la prévalence croissante de ces conditions dans le monde entier et l’individu, société, et infligent des coûts économiques ces conditions. Par conséquent, l’élaboration de stratégies de prévention et de nouvelles thérapies pour objectif obésité est un objectif continu dans les laboratoires de recherche dans le monde entier et modèles murins précliniques sont fortement invoqués pour ces études.
Bien que pesant souris fournit une évaluation fiable du gain de poids ou de perte, il ne fournit pas une ventilation des différents composants qui composent la composition corporelle (masse grasse, masse maigre, eau gratuite ainsi autres composants tels que les fourrures et les griffes). Le pesage des coussinets adipeux à l’achèvement des études, une fois que la souris est décédée donne la mesure exacte des différents dépôts de graisse, mais ne peut fournir des données pour un moment unique. En conséquence, il est souvent nécessaire de s’inscrire plusieurs cohortes afin d’étudier l’évolution de l’obésité au temps, nettement plus en plus nombre d’animaux, temps et coûts. L’utilisation de bi-énergie absorptiométrie à rayons x (DEXA) fournit une approche pour évaluer le contenu du tissu gras et maigre corps et permet au chercheur d’obtenir des données de manière longitudinale. Toutefois, la procédure exige des souris d’être anesthésié1et des épisodes répétés d’anesthésie peuvent avoir une incidence l’accumulation du tissu adipeux ou impact sur d’autres aspects de la régulation du métabolisme. EchoMRI utilise la résonance magnétique nucléaire relaxométrie pour mesurer la masse grasse et maigre, eau gratuite et teneur en eau totale. Cet objectif est réalisable en raison de la création du contraste entre les composants de tissus différents, avec des différences dans la durée, l’amplitude et la répartition spatiale des radiofréquences générés, permettant à la délimitation et la quantification de chaque type de tissu. Cette technique est avantageuse car il est non invasif, rapide, simple, ne nécessite aucune anesthésie ou rayonnement et, surtout, a été positivement validé contre l’analyse chimique2.
Un facteur clé de l’obésité et la recherche connexe est l’équation de bilan énergétique. Accumulation de graisse est plus compliquée que purement énergétique (apport alimentaire) versus énergie (dépense énergétique), mais elles sont des facteurs essentiels pour pouvoir mesurer. Dépense énergétique quotidienne correspond au total des quatre éléments différents : (1) dépense énergétique basale (taux métabolique au repos) ; (2) la dépense d’énergie due à l’effet thermique de la consommation d’aliments ; (3) l’énergie nécessaire pour la thermorégulation ; et (4) l’énergie dépensée sur l’activité physique. Comme dépense d’énergie génère de la chaleur, la mesure de la production de chaleur par un animal (appelé calorimétrie directe) peut servir à évaluer la dépense énergétique. Sinon, mesure d’inspiré et expiré concentrations d’O2 et CO2, permettant la détermination de tout le corps O2 consommation et de production de CO2 , peut être utilisé comme un moyen de mesurer indirectement (indirect calorimétrie) production de chaleur et donc de calculer la dépense énergétique. Une augmentation de la prise alimentaire ou une baisse de la dépense énergétique sera prédisposent souris au gain de poids et les observations des variations de ces paramètres peuvent fournir des informations utiles des mécanismes susceptibles d’action dans des modèles particuliers de l’obésité. Un paramètre métabolique connexe d’intérêt est le ratio d’échanges gazeux (RER), un indicateur de la proportion de substrat/combustible (c.-à-d., hydrates de carbone ou de la graisse) qui subit le métabolisme et utilisées pour produire de l’énergie. Par conséquent, mesure de la prise alimentaire (énergie consommée) combinée avec des niveaux d’activité physique, la consommation de2 O, RER et dépense énergétique peut fournir une compréhension globale du profil métabolique de l’organisme. Une méthode pour collecter des données consiste à utiliser un animal de laboratoire complet système (palourdes), qui est basé sur la méthode de la calorimétrie indirecte pour mesurer la dépense énergétique et dispose des capacités supplémentaires de la détermination des niveaux d’activité physique (faisceau de surveillance pauses) et la prise alimentaire par l’intermédiaire des échelles incorporées dans la chambre de mesure.
Dans ce protocole, nous fournissons une description simple de l’utilisation d’un analyseur de composition corporelle pour évaluer la composition corporelle chez des souris et un système de surveillance métabolique animal pour mesurer des aspects du métabolisme. Problèmes et limitations de ces techniques seront discutées ainsi que les méthodes proposées d’analyse, interprétation et représentation des données.
Protocol
Representative Results
Discussion
Étapes critiques
Les protocoles décrits ci-après fournissent un exemple de façons de composition corporelle mesure et divers paramètres métaboliques chez la souris à l’aide d’un analyseur de composition corporelle et un animal métabolique, système de surveillance. Pour les deux techniques, il est extrêmement important de s’assurer que les machines fonctionnent de façon optimale, et pour ce faire, il est impératif que le chercheur effectue un test du système …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions le personnel de la recherche médicale Alfred et équipe éducation Precinct Animal Services (AMREP AS) pour leur assistance et l’entretien les souris utilisées dans cette étude et pour la prise en charge du schéma opérationnel Infrastructure prend en charge de l’état de l’époque victorienne Gouvernement.
Materials
| 4 in 1 system | EchoMRI | 4 in 1 system | Whole body composition analyser |
| Canola oil test sample (COSTS) | EchoMRI | Mouse-specific (contact company for cat number) | |
| Animal specimen holder | EchoMRI | 103-E56100R | |
| Delimiter | EchoMRI | 600-E56100D | |
| 12 chamber system | Columbus Instruments | Custom built | Metabolic Caging System; includes control program |
| Drierite | Fisher Scientific | 238988 | CLAMS consumable |
| Calibration gas tank | Air Liquide | Mixed to order | Gas calibration (0.5% CO2, 20.5% O2, balance nitrogen). |
| Normal chow diet | Specialty Feeds | Irradiated mouse and rat diet | |
| High fat diet | Specialty Feeds | SF04-001 | |
| Balance | Mettler Toledo | PL202-S | Balance for weighing mice |
| TexQ Disinfectant spray | TexWipe | ||
| Hydrogen Peroxide cleaning solution | TexWipe | TX684 |
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