쥐에서 등칼로리 2:1 간헐적 단식의 대사 효과의 평가
Summary
현재 문서는 등칼로리 에 대한 자세한 프로토콜을 설명 2:1 간헐적 단식 보호하고 야생 형 및 ob / OB 마우스에서 비만 과 장애인 포도당 대사에 대해 치료.
Abstract
간헐적 단식 (IF), 주기적인 에너지 제한과 관련 된 식이 개입, 수많은 혜택을 제공 하 고 신진 대사 이상을 중화 간주 되었습니다. 지금까지 금식 및 수유 기간이 다양한 다양한 유형의 IF 모델이 문서화되었습니다. 그러나 이러한 모델 중 상당수는 시간 및 칼로리 제한 전략모두에서 다단계 기여를 포함하므로 결과를 해석하는 것은 어렵습니다. 예를 들어, 설치류 IF 처방으로 자주 사용되는 대체 금식 모델은 수유 를 저해 할 수 있으며,이 개입으로 인한 건강 상의 이점이 칼로리 제한 및 금식 재공급 주기를 통해 중재 될 가능성이 있음을 시사합니다. 최근에는 2:1 IF가 1일 간의 수유후2일로 구성된 IF가 전반적인 칼로리 섭취량의 감소 없이 식이요법으로 인한 비만 및 대사 개선을 예방할 수 있음을 성공적으로 입증했습니다. 여기에 제시된 것은 마우스에 있는 이 등칼로리 2:1 IF 내정간섭의 프로토콜이다. 또한 고파기와 같은 변경된 식습관이 있는 마우스 모델을 검사하는데 필요한 쌍-먹이(PF) 프로토콜이 기술되어 있다. 를 사용 하 여는 는 2:1 IF 처방, 그것은 isocaloric IF 감소 체중 증가에 이르게 입증, 향상 된 포도 당 항상성, 그리고 높은 에너지 지출. 따라서, 이러한 처방은 다양한 질병 상태에 대한 IF의 건강 영향을 조사하는 데 유용할 수 있다.
Introduction
현대 라이프 스타일은 더 긴 매일 음식 섭취 시간과 짧은 금식 기간과 연관1. 이것은 인간에서 보인 신진 대사 불이익을 가진 현재 글로벌 비만 전염병에 기여합니다. 금식은 인류 역사를 통해 실행되었습니다, 그 다양한 건강 혜택은 연장 된 수명을 포함, 감소 산화 손상, 최적화 된 에너지 항상성2,3. 금식을 연습 하는 여러 가지 방법 중, 주기적인 에너지 부족, 간헐적 단식 이라고 (IF), 널리 그것의 쉽고 간단한 처방으로 인해 일반 인구에 의해 실행 되는 인기 있는 식이 방법. 전임상 및 임상 모델의 최근 연구는 IF가 장기간의 금식 및 칼로리 제한에 필적하는 건강상의 이점을 제공할 수 있음을 입증하였으며, IF가 비만 및 대사질환에 대한 잠재적 치료 전략이 될 수 있음을시사2,3,4,5.
IF 처방은 금식 기간 및 빈도면에서 다릅니다. 대체 일 금식 (즉, 1 일 먹이/1 일 금식; 1:1 IF) 비만, 심혈 관 질환, 신경 퇴행성 질환 등에 그것의 유익한 건강 영향을 연구 하기 위해 설치류에서 가장 일반적으로 사용 되는 IF 처방되었습니다.2,3. 그러나, 이전 연구에서 와 같이6,7,그리고 더 기계적으로 우리의 에너지 섭취 량 분석에서 확인8,1:1 IF 결과 과소 공급 (~80%) 에너지 손실을 보상하기에 충분한 공급 시간이 부족하기 때문입니다. 이것은 1:1 IF에 의해 부여된 건강 이득이 열량 제한 또는 먹는 패턴의 수정에 의해 중재되는지 불분명합니다. 따라서, 새로운 IF 식이요법이 개발되어 여기에 도시되어, 2일 먹이/1일 금식(2:1 IF) 패턴으로 구성되며, 이는 마우스에게 음식 섭취량을 보상하기에 충분한 시간을 제공한다(~99%). 체중. 이들 마우스는 그 후 광고 리비텀(AL) 군과 비교된다. 이 식이요법은 야생형 마우스의 칼로리 감소가 없는 경우 등칼로리 IF의 효과를 검사할 수 있게 한다.
대조적으로, 변경된 공급 동작을 나타내는 마우스 모델에서 AL 공급은 2:1 IF의 효과를 비교하고 검사하는 적절한 제어 조건이 아닐 수 있습니다. 예를 들면, ob/ob 마우스 (비만에 대 한 일반적으로 사용 되는 유전 모델) 전시 hyperphagia 때문에 식욕과 포만 조절 leptin의 부족으로 인해, 그 2:1 IF 전시 ~20% AL 먹이와 ob/ob 쥐에 비해 감소 칼로리 섭취 량. 따라서, OB/ob 마우스에서 IF의 효과를 적절히 검사하고 비교하기 위해서는, 적절한 대조군으로서 쌍-공급 군을 채택할 필요가 있다.
전반적으로, 쌍 공급 제어의 사용을 포함하여 이소칼로리 2:1 IF를 수행하기 위한 포괄적인 프로토콜이 제공된다. 그것은 더 입증 그 등구경 2:1 IF 야생 형 및 ob/ob 마우스모두에서 고지방 다이어트 유도 비만 및/또는 대사 기능 장애로부터 마우스를 보호. 이 프로토콜은 신경 장애, 심혈관 질환 및 암을 포함한 다양한 병리학 적 조건에 대한 2:1 IF의 유익한 건강 영향을 검사하는 데 사용할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
IF가 인간과 동물 모두에서 다양한 질병에 유익한 건강 효과를 제공한다는 것을 잘 문서화되어 있다8,15, 16,17,18,19. 그것의 기본 메커니즘, autophagy 및 창 자 미생물 등, 최근 해명 되었습니다. 제시된 프로토콜은 식이 유발 비만 및 관련 대사 기능 장?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
K.-H.K는 캐나다 그랜트 인 에이드 (G-18-0022213), J. P. Bickell 재단 및 오타와 심장 연구소 창업 기금의 심장 과 뇌졸중 재단의 지원을 받았습니다. H.-K.S.는 캐나다 보건연구원(PJT-162083), 르우벤과 헬렌 데니스 학자, 선라이프 파이낸셜 뉴 조사관상을 통해 당뇨병 연구 센터(BBDC) 및 자연과학의 보조금을 지원받았습니다. (RGPIN-2016-06610)의 공학 연구 위원회 (NSERC) R.Y.K.는 오타와 대학교 심장학 연구 인다우먼트 기금의 펠로우십을 통해 지원되었습니다. J.H.L.은 NSERC 박사 장학금과 온타리오 대학원 장학금의 지원을 받았습니다. Y.O.는 UOHI 엔다우먼트 대학원 상과 엘리자베스 2세 여왕 과학 기술 장학금의 지원을 받았습니다.
Materials
| Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS) | Columbus Instruments | Indirect calorimeter | |
| D-(+)-Glucose solution | Sigma-Aldrich | G8769 | For GTT |
| EchoMRI 3-in-1 | EchoMRI | EchoMRI 3-in-1 | Body composition analysis |
| Glucometer and strips | Bayer | Contour NEXT | These are for GTT and ITT experiments |
| High Fat Diet (45% Kcal% fat) | Research Diets Inc. | #D12451 | 3.3 Kcal/g |
| High Fat Diet (60% Kcal% fat) | Research Diets Inc. | #D12452 | 4.73 Kcal/g |
| Insulin | El Lilly | Humulin R | For ITT |
| Mouse Strain: B6.Cg-Lepob/J | The Jackson Laboratory | #000632 | Ob/Ob mouse |
| Mouse Strain: C57BL/6J | The Jackson Laboratory | #000664 | |
| Normal chow (17% Kcal% fat) | Harlan | #2918 | |
| Scale | Mettler Toledo | Body weight and food intake measurement |
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