신체 구성 및 높은 지방 연 준 쥐에서 대사 배우면 분석
Summary
이 프로토콜 신체 조성 분석기와 신체 구성 및 쥐에서 대사 매개 변수 특성을 대사 동물 모니터링 시스템의 사용을 설명 합니다. 고 지방 먹이로 유도 된 비만 모델은 이러한 기술의 응용 프로그램에 대 한 예제로 사용 됩니다.
Abstract
신체 구성 (지방 또는 마른 질량)에 변경, 전신 산소 소비, 에너지 소비, 고 기판 사용률, 같은 대사 매개 변수 및 동작 음식 섭취, 신체 활동 등 중요 한 정보를 제공할 수에 대해서 질병의 기본 메커니즘입니다. 신체 구성 및 대사 비만 그 이후의 sequelae의 개발의 중요성을 감안할 때, 그것은 전 임상 연구에서 이러한 매개 변수 중 정확 하 게 측정을 만들 필요가 있다. 지난 몇 십년 동안 기술의 진보는 비-침략 적이 고 경도 방식 설치류 모델에서 이러한 측정을 파생 수 만들었습니다. 따라서,이 대사 측정 입증 된 유용 유전자 조작 (예 녹아웃 또는 유전자 변형 쥐, 바이러스 노크 다운 또는 유전자의 overexpression), 실험적인 약물/화합물 검사 및 식이, 응답을 평가할 때 행동 또는 신체적 활동의 개입 여기, 우리는 신체 구성 및 모니터링 시스템 차 먹이 고 지방 다이어트 먹이 쥐에서 동물을 사용 하 여 신진 대사 매개 변수를 측정 하는 데 사용 하는 프로토콜을 설명 합니다.
Introduction
물질 대사 정상적인 세포, 기관, 그리고 전체-바디 생리학의 많은 측면을 뒷받침. 따라서, 다양 한 병 리의 설정, 신진 대사를 변경 기본 조건에 직접 기여할 수 있습니다 또는 병 리의 부작용으로 부정적인 영향을 받을 수 있습니다. 전통적으로, 대사 연구와 에너지 균형으로 연구 되어 집중 했다 비만 및 관련 사전 당뇨병, 인슐린 저항 등의 분야에 포도 당 옹 졸, 심혈 관 질환 및 당뇨병. 이 연구는 전세계 조건 및 개인, 사회의 확대 보급을 주어진 보증 하 고 경제적 비용 이러한 조건이. 이와 같이, 예방 전략과 대상 비만에 새로운 치료제의 개발은 세계 각국의 연구 실험실에서 지속적인 목표 및 전 임상 마우스 모델은 이러한 연구에 대 한 무 겁 게 의존.
마우스 무게 체중 증가 또는 손실의 신뢰할 수 있는 평가 제공, 전체 신체 구성 (체 지방 량, 근육 량, 무료 물 뿐 아니라 털과 발톱 같은 다른 구성 요소)을 구성 하는 다양 한 구성 요소 분석을 제공 하지 않습니다. 마우스는 죽은 일단 연구의 완료에 지방 패드의 무게 다른 지방 저장소의 정확한 측정을 제공 하지만 한 번 지점에 대 한 데이터를 제공할 수 있습니다. 결과적으로, 그것은 종종 여러 동료, 동물 숫자가 크게 증가, 시간, 시간과 비용 이상 비만 개발 조사를 등록 하는 데 필요한. 이중 에너지 x 선 absorptiometry (DEXA)를 사용 하 여 몸 뚱 뚱 하 고 마른 조직 내용 평가에 대 한 접근을 제공 하 고 경도 방식 데이터를 얻기 위해 연구원 수 있습니다. 그러나, 절차 필요 마우스 마 취1, 그리고 마 취의 반복된 발작 지방 조직의 축적에 영향을 줄 수도 신진 대사 조절의 다른 측면에 영향을. EchoMRI 뚱 뚱 하 고 마른 질량, 무료 물, 그리고 총 수 분 함량을 측정 하 핵 자기 공명 relaxometry를 사용 합니다. 이것은 달성 기간, 진폭 및 묘사와 각 조직의 종류의 정량화를 허용 하는 생성 된 라디오 주파수의 공간 배급의 차이 다른 조직 구성 요소 사이의 대조의 창조 때문 이다. 이 기술은 비-침략 적, 빠르고, 간단한, 아니 마 취 나 방사선, 필요 하 고, 중요 한 것은, 긍정적으로 검증 되었습니다 화학 분석2에 대 한 유리 하다.
비만 관련 된 연구의 주요 고려 사항은 에너지 균형 방정식 이다. 지방 축적 에너지 (에너지 소비) 밖으로 대 (음식 섭취)에 순전히 에너지 보다 더 복잡 하다, 그들은 중요 한 요소를 측정할 수 있습니다. 일일 에너지 지출을 총 4 가지 구성 요소: (1) 기저 에너지 지출 (휴식 신진 대사 속도); (2) 식품 소비;의 thermic 효과의 한 에너지 비용 (3); 체온 조절에 필요한 에너지 (4) 에너지는 신체 활동에 보냈다. 에너지 생성 열, 열 생산 동물 (직접 주사 라고도 함)에 의해 측정 에너지 비용을 평가 하기 위해 사용할 수 있습니다. 또는 측정의 영감과 O2 의 농도 만료 하 고 CO2, 전신 O2 소비와 CO2 생산의 결정에 대 한 수 있도록 직접 (간접 측정 하는 방법으로 이용 될 수 있다 열 량) 생산을 열 고 결과적으로 에너지 비용을 계산 합니다. 음식 섭취 량의 증가 또는 감소 에너지 비용에 체중 증가에 쥐를 predispose 것 이다 하 고 이러한 매개 변수에 변화의 관측 비만의 특정 모델에서 행동의 가능성이 메커니즘의 유용한 정보를 제공할 수 있습니다. 관심의 관련된 대사 매개 변수 호흡 교환 비율 (RER) 기판/연료 (즉, 탄수화물 또는 지방)는 신진 대사와 에너지를 생산 활용 되 고 진행은의 비율의 표시기입니다. 따라서, 신체 활동 수준, O2 소비, RER, 그리고 에너지 소비와 함께 음식 섭취 (에너지 소비)의 측정 생물체의 신진 대사 프로필에 대 한 광범위 한 이해를 제공할 수 있습니다. 이러한 데이터를 수집 하는 방법은 포괄적인 실험실 동물 모니터링 시스템 (조개), 에너지 지출을 측정 하 간접적인 열 량 측정 방법에 따라 고 신체 활동 수준 (빔 결정의 추가 기능을 사용 하는 휴식) 비늘을 통해 음식 섭취 량 측정 챔버에 통합.
이 프로토콜 마우스 및 물질 대사의 측면을 측정 하는 신진 대사 동물 모니터링 시스템에 신체 구성을 평가 하는 신체 구성 분석기를 사용 하 여 직선-앞으로 설명을 제공 합니다. 고려 사항 및 이러한 기술에 대 한 제한 뿐만 아니라, 분석, 해석, 및 데이터의 제안된 방법 논의 것입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
중요 한 단계
여기에 설명 된 프로토콜 신체 조성 분석기 및 대사 동물 모니터링 시스템을 사용 하 여 마우스에 다양 한 대사 매개 변수 및 측정 신체 구성 하는 방법의 예를 제공 합니다. 두 기술에 대 한 그것은 되도록 컴퓨터 최적화, 작업 하는이 위해 연구원 신체 조성 분석기에 대 한 시스템 테스트를 수행 하 고는 대사에 대 한 알려진된 가스 구성에 보정 필수…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리 감사 알프레드 의료 연구와 교육 관할 동물 서비스 (AMREP AS) 팀이이 연구에 사용 된 쥐 및 그들의 지원 및 빅토리아 국가의 운영 인프라 지원 체계의 지원에 대 한 직원 정부입니다.
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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