Анализа на составот на телото и метаболичката клетка во протоколот со глувци со многу маснотии (преведен на германски)
Резиме
Овој протокол ја опишува употребата на анализа на составот на телото и систем за следење на метаболизмот на животните за карактеризирање на составот на телото и метаболичките параметри кај глувците. Модел на дебелина предизвикан од хранење со многу маснотии служи како пример за примена на овие техники.
Апстракт
Промените во составот на телото (маснотии или чиста маса), метаболичките параметри како што се потрошувачката на кислород во целото тело, потрошувачката на енергија и користењето на подлогата и однесувањето како внесувањето храна и физичката активност може да обезбедат важни информации во врска со основните механизми на болеста. Со оглед на важноста на составот на телото и метаболизмот, развојот на дебелината и неговите последователни последици, потребно е да се преземат прецизни мерки на овие параметри во претклиничко истражување. Напредокот на технологијата во последните неколку децении овозможи овие мерки да се изведат во модели на глодари на неинвазивен и надолжен начин. Како резултат, овие метаболички мерки се покажаа корисни при проценка на одговорот на генетските манипулации (на пр. Нокаут или трансгенски глувци, вирусен нокдаун или прекумерна експресија на гени), експериментален преглед на лекови/соединенија и диетална, бихевиорална или физичка активност Интервенции. Тука ги опишуваме протоколите за мерење на составот на телото и метаболичките параметри со користење на систем за следење на животни кај глувци кои се хранат со храна и високо масно.
Вовед
Многу аспекти на нормалната клеточна, органска и физиологија на целото тело, го поддржуваат метаболизмот. Како резултат на тоа, во услови на разни болести, промените во метаболизмот можат да придонесат директно во основната болест или да бидат компромитирани како пропратен ефект на патологијата. Традиционално, метаболичките студии и студиите за енергетскиот биланс се фокусираат на полето на дебелина и сродни состојби како што се отпорност на инсулин, предијабетес, нетолеранција на гликоза, кардиоваскуларни болести и дијабетес. Ова истражување е оправдано во светло на зголемената распространетост на ваквите услови ширум светот и индивидуалните, општествените и економските трошоци што ги предизвикуваат овие услови. Така, развојот на стратегии за превенција и нова терапија за насочување на дебелината е постојана цел во лабораториите за истражување ширум светот и пред клиничките модели на глувци многу се повикуваат на овие студии.
Во овој протокол даваме јасен опис на употребата на анализа на составот на телото за проценка на составот на телото кај глувците и системот за следење на метаболизмот на животните за мерење на аспектите на метаболизмот. Размислувањата и ограничувањата за овие техники се дискутираат заедно со предложените методи на анализа, толкување и презентација на податоците.
Потребна е претплата. Ве молиме, препорачајте JoАВО на вашиот библиотекар.
Протокол
Сите опишани експерименти беа одобрени од Комитетот за етика на животните во областа на медицинските истражувања Алфред и глувците беа хумано згрижени во согласност со упатствата на Националниот совет за здравствени и медицински истражувања (NHMRC) во Австралија за тестирање на животни. На животните им беше дадена пропишана диета и вода без ограничување и се наоѓаа во контролирана температура
21-22 ° C) со светло темно циклус од 12 часа и 12 часа. Седум недели стари машки глувци (со позадина C57Bl/6J) или редовно се хранеле со нормална диета со чау (содржина на енергија 14,3 MJ/kg, се состои од 76% од kJ од јаглени хидрати, 5% маснотии, 19% протеини; види табела на Материјали) или за групата за исхрана со маснотии, диета со висока содржина на маснотии (HFD) () содржина на енергија 19 MJ/kg, која се состои од 36% јаглени хидрати, 43% маснотии, 21% протеини, специјални гасови kJ) за 3 недели. Телесната тежина и составот на висината со EchoMRI машина се правеа неделно, додека следењето на метаболичката анализа во школка беше направено по 3 недели диета.
(1) Постапка за анализатор на составот на телото
Забелешка: За да функционира оптимално, EchoMRI 4-во-1 што се користи во овој протокол треба да биде содржан во просторија каде температурата на воздухот е стабилна и не се менува. Идеално, ова треба да се следи постојано. За да се придвижите напојувањето на машината и прекините треба да се избегнуваат ако е можно. Ако напојувањето е прекинато и системот треба да се рестартира, оставете најмалку 2-3 часа машината да се загрее пред да ја користите повторно. Пред да започнете, проверете дали носите точна опрема за лична заштита.
2. Следење на постапката на метаболичкиот систем на животните
Белешка: Системот бара
2 часа за загревање и стабилизирање. Кога машината е исклучена, таа мора да биде вклучена така што ќелијата на циркониум оксид може да се загрее на 725 ° C. Исто така, обично поставуваме глувци во анализаторот на составот на телото еден ден пред да влезете во животното, системот за следење, проблеми со Неподготвеност да се избегне стресот.
Потребна е претплата. Ве молиме, препорачајте JoАВО на вашиот библиотекар.
Резултати од репрезентацијата
Резултатите на слика 3 може да се види дека укажува на типична промена во параметрите на составот на телото при хранење со многу маснотии, мерено преку EchoMRI. На почетокот немаше разлика во ниту еден измерен параметар (Слика 3А-Ф.) Сепак, по само 1 недела хранење со многу маснотии, имаше значително зголемување на телесната тежина, масната маса и процентот на масна маст во групата HFD (Слика 3А,Б.,Д.) Степенот на разликите помеѓу двете групи за овие мерки продолжи да се зголемува во текот на 3-неделната диетална интервенција. Мускулна маса, слободна вода и вкупна содржина на вода (Слика 3),Е.,Ф.) не прави разлика помеѓу групите во кој било момент. Исто така, може да се види дека глувците Chow продолжиле да добиваат тежина во текот на периодот на студирање (Слика 3А)) хранат, ова беше зголемување на чистата маса (слика 3)) наместо зголемување на масна маса (Слика 3 б).
РЕР беше значително помал кај глувците кои се хранат со многу маснотии, што укажува на искористеност на маснотии во однос на употребата на јаглени хидрати при диета со многу маснотии (Слика 5А) хранат. Потрошувачката на енергија (топлина) без нормализирање стана потешка животна, веројатно заради животните кои се со повеќе метаболичко активно ткиво (Слика 5б), со оваа разлика изгубена откако ќе се нормализира на телесната тежина (Слика 5)) покачена Исто така, забележете го зголемувањето на VO2, RER и потрошувачката на енергија во темниот циклус во споредба со светлинскиот циклус кога глувците се поактивни. Овие разлики претставуваат класични дневни промени во метаболизмот што се јавуваат кај глувците. Додека во овој пример ги поделивме податоците на блокови од 12 часа, поделувањето на податоците во помали временски епохи исто така може да биде корисно. Физичката активност е исто така фактор што придонесува за трошење енергија. Овие не се разликувале меѓу групите, што сугерира дека намалувањето на вежбањето не е двигател на дебелиот фенотип кај глувците со висок процент на маснотии (Слика 5).
статистика
Сите податоци во овој документ се претставени како просечна ± стандардна грешка на средната вредност (SEM). Статистичкото значење продолжи на стр Слика 1 : Правилно поставување на трошоците за глувчето и носителите на примероци од мали животни со глувци во рамките на анализата на телото на составот. Изведете системски тест со стандардна калибрација (цена) или за скенирање на глувци во рамките на држачот за примерок од мало животно, секој во системот на порти. Црвените стрели го покажуваат цилиндерот во кој глувците ќе бидат содржани во салата за хипостил во машината.
Слика 2 : Собрание на одделните комори. (А) ставете го садот за храна во средината на вагата. Б) поставете ја платформата во секоја комора и поставете ја комората преку инката. В) Глувците во коморите индивидуално и покриваат. Г) позиционирајте го и прицврстете го шишето со вода.
Слика 3 : Анализа на телото на составот на телото во текот на 3 недели диета со многу маснотии. (А) телесна тежина, (Б) Масна маса, (C) отфрли толпа, (Г) Фракција на масна маса, (Д) Содржина на вода, бесплатна и ()) Вкупна содржина на вода. Круговите претставуваат нормална диета на чау, квадратите претставуваат HFD. Кликнете овде за поголема верзија на оваа бројка.
Слика 4 : Метаболни параметри добиени од метаболички систем за следење на животни по 3 недели од соодветните диети. Глувците биле сместувани во коморите 48 часа со првите 24 часа како индукција. Податоците од второто 24 часа беа анализирани и презентирани во овие броеви. (А) Сурови VO2 цени, Б) VO2 нормализиран на телесната тежина (C) VO2 нормализиран на мускулна маса, (Г) Растечкото парче за неприлагодениот VO2 (вкупно 24 часа) телесна тежина, т и (Д) неприлагодена VO2 чиста телесна маса. А-Ц Белите шипки претставуваат нормална диета со чау, црните шипки претставуваат диета со многу маснотии. Д-Е Круговите претставуваат нормална диета на чау, квадратите претставуваат HFD. Кликнете овде за поголема верзија на оваа бројка.
Слика 5 : А) Сооднос на респираторна размена (RER), (Б) Топлина (потрошувачка на енергија) и (C) Топлината нормализирана на телесната тежина. Г) Ниво на активност пресметано како збир на амбулантскиот X и Y зрак, паузи и паузи на Зракот. Белите шипки претставуваат нормална диета со чау; црни прачки претставуваат HFD.
Слика 6 : Податоци за внесувањето храна во системот за последните 24 часа. (А) Внес на храна во грамови, (Б) Внесувањето храна се нормализира на телесната тежина и (C) пресметана потрошувачка на енергија. n = 4-5 (3 глувци беа исклучени поради голем хаос со нивната храна). Белите шипки претставуваат нормална диета со чау; црни прачки претставуваат HFD. Кликнете овде за поголема верзија на оваа бројка.
Потребна е претплата. Ве молиме, препорачајте JoАВО на вашиот библиотекар.
Дискусија
Важни чекори
Протоколите опишани овде ви даваат пример за тоа како да се измери составот на телото и различните метаболички параметри кај глувците користејќи анализа на составот на телото и систем за следење на метаболизмот на животните. За обете техники, од клучно значење е да се осигура дека машините работат оптимално, а за да го стори тоа, императив е истражувачот да спроведе тест за физички состав за анализа на телото и калибриран на познат состав на гас за системот за следење на метаболичното животно на опремата. Ова дава поголема конзистентност во резултатите и можност за идентификување на потенцијални проблеми со машината.
Измени и поправени грешки
ограничувања
Идни апликации
Додека во овој пост користевме дебелина стекната преку хранење со многу маснотии како пример за состојба на болест каде што се корисни мерењата на составот на телото и метаболичките параметри, употребата на овие уреди е далеку од ограничена на ова поле на истражување. Употребата на овие техники е исто така вредна при проучување на болести како што се дијабетес, кардиоваскуларни болести, саркопенија поврзана со возраста, слабост, кахексија на карцином, мускулна дистрофија и липодистрофија. Додека почетната цена за стекнување на таква инфраструктура е значителна, можноста за употреба на уредот во повеќе и различни области на медицинско истражување ја ублажува оваа почетна цена. Покрај тоа, тековните реагенси и потрошните трошоци за овие машини се минимални; Како и да е, превентивното одржување и сервисирање мора да се земат предвид и да се предвидат во буџетот.
Методите опишани во овој труд може да се користат за карактеризирање на составот на телото и различните метаболички параметри кај глувците. Овие мерки се однесуваат на голем број истражувачки полиња и обезбедуваат важни информации за карактеризација на фенотипот. Податоците од овие методи исто така можат да упатуваат на основните механизми кои управуваат со одреден метаболички фенотип. Понатамошниот развој и усовршување на овие технологии им овозможува на истражувачите да ги унапредат своите откритија кон терапевтски резултати.
Потребна е претплата. Ве молиме, препорачајте JoАВО на вашиот библиотекар.