身体組成と高脂肪給電マウスにおける代謝ケージ分析
Summary
このプロトコルでは、体組成計と体組成とマウスの代謝パラメーターを特徴づける代謝動物監視システムの使用について説明します。高脂肪食摂取による肥満モデルは、これらの技術の適用のための例として使用されます。
Abstract
体組成 (脂肪や無駄のない質量) に変更の全身酸素消費量、エネルギー消費量や基板活用など代謝パラメーターと食品の摂取量、身体活動などの動作に重要な情報を提供することができますについて疾患の基になるメカニズムです。身体組成と肥満とその後の後遺症の発展に代謝の重要性を考えると、それは前臨床研究の設定でこれらのパラメーターの正確な措置をしなければなりません。過去数十年間の技術の進歩は、非侵襲的・縦断的齧歯動物モデルでこれらのメジャーを取得する可能にしました。その結果、これらのメタボリック対策が遺伝子操作 (たとえばノックアウト、トランスジェニック マウス、ウイルス ノックダウンまたは遺伝子の過剰発現)、実験的薬剤/化合物スクリーニング、食習慣の応答を評価するとき有用な証明します。行動や身体活動介入。ここで、身体組成と代謝パラメーター監視システム食事供給、高脂肪食飼育マウスの動物を使用して測定するために使用するプロトコルについて述べる。
Introduction
代謝は、通常の携帯、オルガン、そして全身の生理学の多くの側面を支えています。その結果、様々 な病態の設定、代謝に変化、基になる条件に直接貢献するかもしれないまたは病理学の副作用として悪影響可能性があります。伝統的に、代謝研究、エネルギー バランスに研究に集結してきた肥満とインスリン抵抗性、糖尿など関連する条件のフィールド耐糖能障害、心血管疾患、糖尿病。本研究はこのような状況を世界中の個人、社会、エスカレートの有病率を与えられた保証および経済的コストこれらの条件を与えます。ですから、予防戦略とターゲット肥満させる新しい治療法の開発は、世界中の研究所で継続的目標と重くこれらの研究に依存しているマウスの前臨床モデル。
マウスの重量を量る体重増加または損失の信頼性の評価を提供します、それは全体体組成 (体脂肪量除、無料の水と同様、毛や爪などの他のコンポーネント) を構成するさまざまなコンポーネントの内訳を提供しません。マウスが死亡した後、研究の完了時の脂肪パッドの重さ別の脂肪質のターミナルの正確な測定を提供しますが、単一の時間ポイントのデータを提供することができますのみ。結果として、それは時間、大幅増加の動物数、時間、およびコスト以上の肥満の開発を調査する複数のコホートを登録する必要があります。二重エネルギー x 線吸収測定法 (DEXA) の使用体脂肪と除脂肪組織内容を評価するためにアプローチでき縦断的データを取得する研究者です。ただし、プロシージャに必要な麻酔1マウス、度重なる麻酔が影響の脂肪組織の蓄積または代謝調節の他の側面に影響を与えます。EchoMRI は、脂肪とスリムな大量、無料の水と総水量を測定する核磁気共鳴の relaxometry を利用しています。これは達成可能な期間、振幅、生成されたラジオ周波数描写と各組織の定量化の空間分布の違いで、異なる組織コンポーネント間のコントラストを作成するためです。この手法は、非侵襲、迅速で簡単な放射、または麻酔を必要としない、重要なは、検証されている積極的に化学分析2に対して有利です。
肥満と関連研究の重要な考慮事項は、エネルギーの釣り合いの式です。脂肪の蓄積は、純粋なエネルギー (エネルギー消費) を対 (食物摂取) のエネルギーよりも複雑ですが、重要な要素を測定することができるしています。毎日のエネルギーの支出は 4 種類の要素の合計: (1) 基礎エネルギー消費量 (安静代謝率);(2) 食品消費の熱効果によりエネルギー消費量(3) 体温調節のために必要なエネルギー(4) とエネルギーが身体活動に費やした。エネルギー消費量は、熱を生成するように、エネルギー消費量を評価するために (直接熱として知られている) 動物によって熱産生を測定に使用できます。またの測定に影響を与えたし、期限切れの O2の濃度と直接 (間接測定方法として CO2全身 O2消費量と CO2の生産の決定を可能にすることが出来、熱量測定) は熱発生量とエネルギー消費量の計算結果。食品の摂取量の増加やエネルギー消費量の減少は体重増加にマウスを素因し、これらのパラメーターの変化の観察可能性が高い肥満の特定モデルの作用機序の有用な情報を提供できます。興味の関連代謝パラメーターは呼吸交換比率 (RER) 基板/燃料の (すなわち、炭水化物または脂肪) は代謝とエネルギーを作り出すために生かされることを受けている割合を示すインジケーターです。その結果、身体活動レベル、O2消費、RER、エネルギー消費量と食品摂取量 (エネルギー消費) の測定は生物の代謝プロファイルに関する幅広い知識を提供できます。このようなデータを収集する 1 つの方法は監視システム (アサリ)、エネルギー消費量を測定する間接熱量測定法に基づいており、身体活動量 (ビームを決定する機能が追加された包括的な実験動物を使用するには改) スケールを介して食物摂取量が測定室に組み込まれています。
このプロトコルでは、マウス、代謝の側面を測定する代謝動物監視システムにおける身体組成を評価する体組成計の使用のストレートな説明を提供します。これらの技術に関すると制限事項は、解析、解釈、およびデータ表現の方法についての提案と共に説明されます。
Protocol
Representative Results
Discussion
重要なステップ
ここ記載されているプロトコルは、体組成を測定する方法とマウスの体組成計と代謝動物監視システムを使用しての様々 な代謝パラメーターの例を提供します。どちらの方法マシンが理想的には、作業していることを確認これを行うには、研究者は体組成計のシステム テストを実行し、新陳代謝のための知られているガスの組成を調整が不?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我々 はアルフレッド ・医学研究と教育地区動物サービス (AMREP として) チームの支援と本研究で使用されるマウスの世話とビクトリア州のインフラストラクチャをサポートして運用スキームのサポートのためのスタッフに感謝します。政府は。
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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