Dankie dat jy Nature.com besoek het.Die blaaierweergawe wat jy gebruik het beperkte CSS-ondersteuning.Vir die beste ervaring, beveel ons aan dat jy 'n opgedateerde blaaier gebruik (of versoenbaarheidsmodus in Internet Explorer deaktiveer).In die tussentyd, om volgehoue ondersteuning te verseker, sal ons die webwerf sonder style en JavaScript weergee.
Die meeste metaboliese studies in muise word by kamertemperatuur uitgevoer, hoewel muise onder hierdie toestande, anders as mense, baie energie spandeer om interne temperatuur te handhaaf.Hier beskryf ons onderskeidelik normale gewig en dieet-geïnduseerde vetsug (DIO) in C57BL/6J muise wat chow chow of 'n 45% hoë vet dieet gevoer is.Muise is vir 33 dae by 22, 25, 27.5 en 30° C. in 'n indirekte kalorimetriese sisteem geplaas.Ons wys dat energieverbruik lineêr van 30°C tot 22°C toeneem en ongeveer 30% hoër is by 22°C in beide muismodelle.In normale gewig muise het voedselinname EE teëgewerk.Omgekeerd het DIO muise nie voedselinname verminder toe EE afgeneem het nie.Dus, aan die einde van die studie, het muise by 30°C hoër liggaamsgewig, vetmassa en plasmagliserol en trigliseriede gehad as muise by 22°C.Die wanbalans in DIO muise kan wees as gevolg van verhoogde plesier-gebaseerde dieet.
Die muis is die diermodel wat die meeste gebruik word vir die studie van menslike fisiologie en patofisiologie, en is dikwels die verstekdier wat in die vroeë stadiums van geneesmiddelontdekking en -ontwikkeling gebruik word.Muise verskil egter van mense op verskeie belangrike fisiologiese maniere, en hoewel allometriese skaal tot 'n mate gebruik kan word om in mense te vertaal, lê die groot verskille tussen muise en mense in termoregulering en energiehomeostase.Dit toon 'n fundamentele inkonsekwentheid.Die gemiddelde liggaamsmassa van volwasse muise is ten minste 'n duisend keer minder as dié van volwassenes (50 g vs. 50 kg), en die oppervlak-area tot massa-verhouding verskil met ongeveer 400 keer as gevolg van die nie-lineêre geometriese transformasie wat deur Mee beskryf word .Vergelyking 2. As gevolg hiervan verloor muise aansienlik meer hitte relatief tot hul volume, dus is hulle meer sensitief vir temperatuur, meer geneig tot hipotermie en het 'n gemiddelde basale metaboliese tempo tien keer hoër as dié van mense.By standaard kamertemperatuur (~22°C) moet muise hul totale energieverbruik (EE) met ongeveer 30% verhoog om kernliggaamstemperatuur te handhaaf.By laer temperature neem EE selfs meer toe met sowat 50% en 100% by 15 en 7°C in vergelyking met EE by 22°C.Dus, standaard behuisingstoestande veroorsaak 'n koue stresreaksie, wat die oordraagbaarheid van muisresultate na mense kan benadeel, aangesien mense wat in moderne samelewings leef die meeste van hul tyd in termoneutrale toestande deurbring (omdat ons laer oppervlakteverhouding oppervlaktes tot volume ons minder sensitief maak vir temperatuur, aangesien ons 'n termoneutrale sone (TNZ) rondom ons skep bo die basale metaboliese tempo) strek oor ~19 tot 30°C6, terwyl muise 'n hoër en nouer band het wat net 2–4°C7,8 strek. aspek het die afgelope jare heelwat aandag geniet4, 7,8,9,10,11,12 en daar is voorgestel dat sommige "spesieverskille" versag kan word deur doptemperatuur 9 te verhoog. Daar is egter geen konsensus oor die temperatuurreeks wat termoneutraliteit by muise uitmaak.Dus, of die laer kritieke temperatuur in die termoneutrale reeks in enkelkniemuise nader aan 25°C of nader aan 30°C4, 7, 8, 10, 12 is, bly omstrede.EE en ander metaboliese parameters is beperk tot ure tot dae, so die mate waarin langdurige blootstelling aan verskillende temperature metaboliese parameters soos liggaamsgewig kan beïnvloed, is onduidelik.verbruik, substraatbenutting, glukosetoleransie, en plasmalipied- en glukosekonsentrasies en eetlusregulerende hormone.Verder is verdere navorsing nodig om vas te stel tot watter mate dieet hierdie parameters kan beïnvloed (DIO-muise op 'n hoë-vet dieet kan meer gerig wees op 'n plesier-gebaseerde (hedoniese) dieet).Om meer inligting oor hierdie onderwerp te verskaf, het ons die effek van grootmaaktemperatuur op die bogenoemde metaboliese parameters in normale gewig volwasse manlike muise en dieet-geïnduseerde vetsugtige (DIO) manlike muise op 'n 45% hoë-vet dieet ondersoek.Muise is vir ten minste drie weke by 22, 25, 27,5 of 30°C gehou.Temperature onder 22°C is nie bestudeer nie omdat standaard dierebehuising selde onder kamertemperatuur is.Ons het gevind dat normale gewig en enkelsirkel DIO muise soortgelyk gereageer het op veranderinge in omhulseltemperatuur in terme van EE en ongeag die omhulseltoestand (met of sonder skuiling/nesmateriaal).Terwyl normale gewig muise egter hul voedselinname volgens EE aangepas het, was die voedselinname van DIO muise grootliks onafhanklik van EE, wat daartoe gelei het dat muise meer gewig optel.Volgens liggaamsgewigdata het plasmakonsentrasies van lipiede en ketoonliggame getoon dat DIO-muise by 30°C 'n meer positiewe energiebalans het as muise by 22°C.Die onderliggende redes vir verskille in balans van energie-inname en EE tussen normale gewig en DIO muise vereis verdere studie, maar kan verband hou met patofisiologiese veranderinge in DIO muise en die effek van plesier-gebaseerde dieet as gevolg van 'n vetsugtige dieet.
EE het lineêr van 30 tot 22°C toegeneem en was ongeveer 30% hoër by 22°C in vergelyking met 30°C (Fig. 1a,b).Die respiratoriese wisselkoers (RER) was onafhanklik van temperatuur (Fig. 1c, d).Voedselinname was in ooreenstemming met EE-dinamika en het toegeneem met dalende temperatuur (ook ~30% hoër by 22°C in vergelyking met 30°C (Fig. 1e,f). Waterinname. Volume en aktiwiteitsvlak het nie van temperatuur afgehang nie (Fig. 1g).
Manlike muise (C57BL/6J, 20 weke oud, individuele behuising, n=7) is in metaboliese hokke by 22°C gehuisves vir een week voor die aanvang van die studie.Twee dae na die versameling van agtergronddata is die temperatuur in 2°C-inkremente verhoog om 06:00 uur per dag (begin van die ligfase).Data word aangebied as gemiddelde ± standaardfout van die gemiddelde, en die donker fase (18:00–06:00 uur) word deur 'n grys blokkie voorgestel.a Energieverbruik (kcal/h), b Totale energieverbruik by verskillende temperature (kcal/24 h), c Respiratoriese wisselkoers (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d Gemiddelde RER in lig en donker (VCO2 /VO2) fase (nulwaarde word gedefinieer as 0,7).e kumulatiewe voedselinname (g), f 24h totale voedselinname, g 24h totale waterinname (ml), h 24h totale waterinname, i kumulatiewe aktiwiteitsvlak (m) en j totale aktiwiteitsvlak (m/24h) .).Die muise is vir 48 uur by die aangeduide temperatuur gehou.Data getoon vir 24, 26, 28 en 30°C verwys na die laaste 24 uur van elke siklus.Die muise het regdeur die studie gevoed gebly.Statistiese betekenisvolheid is getoets deur herhaalde metings van eenrigting ANOVA gevolg deur Tukey se meervoudige vergelykingstoets.Sterretjies dui betekenisvolheid vir aanvanklike waarde van 22°C aan, skakering dui betekenisvolheid tussen ander groepe aan soos aangedui. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05，**P < 0,01，**P < 0,001，****P < 0,0001. *P < 0,05，**P < 0,01，**P < 0,001，****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001.Gemiddelde waardes is vir die hele eksperimentele periode (0-192 uur) bereken.n = 7.
Soos in die geval van normale gewig muise, het EE lineêr toegeneem met dalende temperatuur, en in hierdie geval was EE ook ongeveer 30% hoër by 22°C in vergelyking met 30°C (Fig. 2a,b).RER het nie by verskillende temperature verander nie (Fig. 2c, d).In teenstelling met muise met normale gewig, was voedselinname nie in ooreenstemming met EE as 'n funksie van kamertemperatuur nie.Voedselinname, waterinname en aktiwiteitsvlak was onafhanklik van temperatuur (Fig. 2e-j).
Manlike (C57BL/6J, 20 weke) DIO muise is individueel in metaboliese hokke by 22°C gehuisves vir een week voor die aanvang van die studie.Muise kan 45% HFD ad libitum gebruik.Na akklimatisering vir twee dae, is basislyndata ingesamel.Daarna is die temperatuur elke tweede dag om 06:00 (begin van die ligfase) met inkremente van 2°C verhoog.Data word aangebied as gemiddelde ± standaardfout van die gemiddelde, en die donker fase (18:00–06:00 uur) word deur 'n grys blokkie voorgestel.a Energieverbruik (kcal/h), b Totale energieverbruik by verskillende temperature (kcal/24 h), c Respiratoriese wisselkoers (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d Gemiddelde RER in lig en donker (VCO2 /VO2) fase (nulwaarde word gedefinieer as 0,7).e kumulatiewe voedselinname (g), f 24h totale voedselinname, g 24h totale waterinname (ml), h 24h totale waterinname, i kumulatiewe aktiwiteitsvlak (m) en j totale aktiwiteitsvlak (m/24h) .).Die muise is vir 48 uur by die aangeduide temperatuur gehou.Data getoon vir 24, 26, 28 en 30°C verwys na die laaste 24 uur van elke siklus.Muise is by 45% HFD gehandhaaf tot aan die einde van die studie.Statistiese betekenisvolheid is getoets deur herhaalde metings van eenrigting ANOVA gevolg deur Tukey se meervoudige vergelykingstoets.Sterretjies dui betekenisvolheid vir aanvanklike waarde van 22°C aan, skakering dui betekenisvolheid tussen ander groepe aan soos aangedui. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05，***P < 0,001，****P < 0,0001. *P < 0,05，***P < 0,001，****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001.Gemiddelde waardes is vir die hele eksperimentele periode (0-192 uur) bereken.n = 7.
In nog 'n reeks eksperimente het ons die effek van omgewingstemperatuur op dieselfde parameters ondersoek, maar hierdie keer tussen groepe muise wat voortdurend by 'n sekere temperatuur gehou is.Muise is in vier groepe verdeel om statistiese veranderinge in die gemiddelde en standaardafwyking van liggaamsgewig, vet en normale liggaamsgewig te minimaliseer (Fig. 3a-c).Na 7 dae van akklimatisering is 4,5 dae van EE aangeteken.EE word aansienlik beïnvloed deur die omgewingstemperatuur beide gedurende dagligure en snags (Fig. 3d), en styg lineêr soos die temperatuur daal van 27.5°C tot 22°C (Fig. 3e).In vergelyking met ander groepe, was die RER van die 25 ° C groep ietwat verminder, en daar was geen verskille tussen die oorblywende groepe (Fig. 3f, g).Voedselinname parallel met EE-patroon a het met ongeveer 30% toegeneem by 22°C in vergelyking met 30°C (Fig. 3h,i).Waterverbruik en aktiwiteitsvlakke het nie betekenisvol tussen groepe verskil nie (Fig. 3j,k).Blootstelling aan verskillende temperature vir tot 33 dae het nie gelei tot verskille in liggaamsgewig, maer massa en vetmassa tussen die groepe nie (Fig. 3n-s), maar het gelei tot 'n afname in maer liggaamsmassa van ongeveer 15% in vergelyking met self-gerapporteerde tellings (Fig. 3n-s).3b, r, c)) en die vetmassa het met meer as 2 keer toegeneem (van ~1 g tot 2–3 g, Fig. 3c, t, c).Ongelukkig het die 30°C-kas kalibrasiefoute en kan dit nie akkurate EE- en RER-data verskaf nie.
- Liggaamsgewig (a), maer massa (b) en vetmassa (c) na 8 dae (een dag voor oordrag na die SABLE-stelsel).d Energieverbruik (kcal/h).e Gemiddelde energieverbruik (0–108 uur) by verskillende temperature (kcal/24 uur).f Respiratoriese uitruilverhouding (RER) (VCO2/VO2).g Gemiddelde RER (VCO2/VO2).h Totale voedselinname (g).i Gemiddelde voedselinname (g/24 uur).j Totale waterverbruik (ml).k Gemiddelde waterverbruik (ml/24 h).l Kumulatiewe aktiwiteitsvlak (m).m Gemiddelde aktiwiteitsvlak (m/24 h).n liggaamsgewig op die 18de dag, o verandering in liggaamsgewig (van -8ste tot 18de dag), p maer massa op die 18de dag, q verandering in maer massa (van -8ste tot 18de dag), r vetmassa op dag 18 , en verandering in vetmassa (van -8 tot 18 dae).Die statistiese betekenisvolheid van herhaalde metings is getoets deur Oneway-ANOVA gevolg deur Tukey se meervoudige vergelykingstoets. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001，****P < 0.0001. *P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001，****P < 0.0001. *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001.Data word aangebied as gemiddelde + standaardfout van die gemiddelde, die donker fase (18:00-06:00 uur) word deur grys blokkies voorgestel.Die kolletjies op die histogramme verteenwoordig individuele muise.Gemiddelde waardes is vir die hele eksperimentele periode (0-108 uur) bereken.n = 7.
Muise is ooreenstem in liggaamsgewig, maer massa en vetmassa by basislyn (Fig. 4a-c) en gehandhaaf by 22, 25, 27.5 en 30 ° C soos in studies met normale gewig muise..Wanneer groepe muise vergelyk is, het die verhouding tussen EE en temperatuur 'n soortgelyke lineêre verwantskap met temperatuur oor tyd in dieselfde muise getoon.Dus, muise wat by 22°C gehou is, het ongeveer 30% meer energie verbruik as muise wat by 30°C gehou is (Fig. 4d, e).Wanneer effekte in diere bestudeer is, het temperatuur nie altyd RER beïnvloed nie (Fig. 4f, g).Voedselinname, waterinname en aktiwiteit is nie betekenisvol deur temperatuur beïnvloed nie (Fig. 4h-m).Na 33 dae van grootmaak het muise by 30°C 'n aansienlik hoër liggaamsgewig gehad as muise by 22°C (Fig. 4n).In vergelyking met hul onderskeie basislynpunte, het muise wat by 30°C grootgemaak is, aansienlik hoër liggaamsgewigte gehad as muise wat by 22°C grootgemaak is (gemiddelde ± standaardfout van die gemiddelde: Fig. 4o).Die relatief hoër gewigstoename was te wyte aan 'n toename in vetmassa (Fig. 4p, q) eerder as 'n toename in maer massa (Fig. 4r, s).In ooreenstemming met die laer EE-waarde by 30°C, is die uitdrukking van verskeie BAT-gene wat BAT-funksie/aktiwiteit verhoog by 30°C verminder in vergelyking met 22°C: Adra1a, Adrb3 en Prdm16.Ander sleutelgene wat ook BAT-funksie/aktiwiteit verhoog, is nie beïnvloed nie: Sema3a (neurietgroeiregulering), Tfam (mitochondriale biogenese), Adrb1, Adra2a, Pck1 (glukoneogenese) en Cpt1a.Verbasend genoeg het Ucp1 en Vegf-a, geassosieer met verhoogde termogeniese aktiwiteit, nie in die 30°C-groep afgeneem nie.Trouens, Ucp1-vlakke in drie muise was hoër as in die 22°C-groep, en Vegf-a en Adrb2 was aansienlik verhoog.In vergelyking met die 22 °C-groep het muise wat by 25 °C en 27.5 °C gehandhaaf is, geen verandering getoon nie (Aanvullende Figuur 1).
- Liggaamsgewig (a), maer massa (b) en vetmassa (c) na 9 dae (een dag voor oordrag na die SABLE-stelsel).d Energieverbruik (EE, kcal/h).e Gemiddelde energieverbruik (0–96 uur) by verskillende temperature (kcal/24 uur).f Respiratoriese uitruilverhouding (RER, VCO2/VO2).g Gemiddelde RER (VCO2/VO2).h Totale voedselinname (g).i Gemiddelde voedselinname (g/24 uur).j Totale waterverbruik (ml).k Gemiddelde waterverbruik (ml/24 h).l Kumulatiewe aktiwiteitsvlak (m).m Gemiddelde aktiwiteitsvlak (m/24 h).n Liggaamsgewig op dag 23 (g), o Verandering in liggaamsgewig, p Maer massa, q Verandering in maer massa (g) op dag 23 in vergelyking met dag 9, Verandering in vetmassa (g) op 23 -dag, vet massa (g) in vergelyking met dag 8, dag 23 in vergelyking met -8ste dag.Die statistiese betekenisvolheid van herhaalde metings is getoets deur Oneway-ANOVA gevolg deur Tukey se meervoudige vergelykingstoets. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05，***P < 0,001，****P < 0,0001. *P < 0,05，***P < 0,001，****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001.Data word aangebied as gemiddelde + standaardfout van die gemiddelde, die donker fase (18:00-06:00 uur) word deur grys blokkies voorgestel.Die kolletjies op die histogramme verteenwoordig individuele muise.Gemiddelde waardes is vir die hele eksperimentele periode (0-96 uur) bereken.n = 7.
Soos mense skep muise dikwels mikro-omgewings om hitteverlies na die omgewing te verminder.Om die belangrikheid van hierdie omgewing vir EE te kwantifiseer, het ons EE geëvalueer by 22, 25, 27.5 en 30°C, met of sonder leerskerms en nesmateriaal.By 22°C verminder die byvoeging van standaardvelle EE met ongeveer 4%.Die daaropvolgende byvoeging van nesmateriaal het die EE met 3–4% verminder (Fig. 5a,b).Geen betekenisvolle veranderinge in RER, voedselinname, waterinname of aktiwiteitsvlakke is waargeneem met die byvoeging van huise of velle + beddegoed nie (Figuur 5i–p).Die byvoeging van vel en nesmateriaal het ook EE aansienlik verminder by 25 en 30°C, maar die response was kwantitatief kleiner.By 27.5°C is geen verskil waargeneem nie.Veral in hierdie eksperimente het EE afgeneem met toenemende temperatuur, in hierdie geval ongeveer 57% laer as EE by 30°C in vergelyking met 22°C (Fig. 5c–h).Dieselfde analise is slegs vir die ligte fase uitgevoer, waar die EE nader aan die basale metaboliese tempo was, aangesien die muise in hierdie geval meestal in die vel gerus het, wat vergelykbare effekgroottes by verskillende temperature tot gevolg gehad het (Aanvullende Fig. 2a–h) .
Data vir muise van skuiling en nesmateriaal (donkerblou), huis maar geen nesmateriaal (ligblou), en huis- en nesmateriaal (oranje).Energieverbruik (EE, kcal/h) vir kamers a, c, e en g by 22, 25, 27.5 en 30 °C, b, d, f en h beteken EE (kcal/h).ip Data vir muise wat by 22°C gehuisves word: i respiratoriese tempo (RER, VCO2/VO2), j gemiddelde RER (VCO2/VO2), k kumulatiewe voedselinname (g), l gemiddelde voedselinname (g/24 h) , m totale waterinname (mL), n gemiddelde waterinname AUC (mL/24h), o totale aktiwiteit (m), p gemiddelde aktiwiteitsvlak (m/24h).Data word aangebied as gemiddelde + standaardfout van die gemiddelde, die donker fase (18:00-06:00 uur) word deur grys blokkies voorgestel.Die kolletjies op die histogramme verteenwoordig individuele muise.Die statistiese betekenisvolheid van herhaalde metings is getoets deur Oneway-ANOVA gevolg deur Tukey se meervoudige vergelykingstoets. *P < 0,05, **P < 0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P < 0,05,**P < 0,01. *P < 0,05,**P < 0,01. *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01.Gemiddelde waardes is vir die hele eksperimentele periode (0-72 uur) bereken.n = 7.
In muise met normale gewig (2-3 uur se vas) het grootmaak by verskillende temperature nie beduidende verskille in plasmakonsentrasies van TG, 3-HB, cholesterol, ALT en AST tot gevolg gehad nie, maar HDL as 'n funksie van temperatuur.Figuur 6a-e).Vas plasmakonsentrasies van leptien, insulien, C-peptied en glukagon het ook nie tussen groepe verskil nie (Figuur 6g-j).Op die dag van die glukosetoleransietoets (na 31 dae by verskillende temperature), was die basislyn bloedglukosevlak (5-6 uur vas) ongeveer 6.5 mM, met geen verskil tussen die groepe nie. Toediening van orale glukose het bloedglukosekonsentrasies aansienlik in alle groepe verhoog, maar beide piekkonsentrasie en inkrementele area onder die krommes (iAUC's) (15–120 min) was laer in die groep muise wat by 30 °C gehuisves was (individuele tydpunte: P < 0,05–P < 0,0001, Fig. 6k, l) in vergelyking met die muise wat by 22, 25 en 27,5 °C gehuisves is (wat nie onder mekaar verskil het nie). Toediening van orale glukose het bloedglukosekonsentrasies aansienlik in alle groepe verhoog, maar beide piekkonsentrasie en inkrementele area onder die krommes (iAUC's) (15–120 min) was laer in die groep muise wat by 30 °C gehuisves was (individuele tydpunte: P < 0,05–P < 0,0001, Fig. 6k, l) in vergelyking met die muise wat by 22, 25 en 27,5 °C gehuisves is (wat nie onder mekaar verskil het nie). Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови всех групокацо так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 minute) были ниже в группе мышей, содержащися (30 °C teken: P < 0,05–P < 0,0001, рис 6k, l) by сравнению с мышами, содержащимися при 22, 25 en 27,5 ° C (met temperatuur). Orale toediening van glukose het bloedglukosekonsentrasies in alle groepe aansienlik verhoog, maar beide piekkonsentrasie en inkrementele area onder die krommes (iAUC) (15–120 min) was laer in die 30°C-muisegroep (afsonderlike tydpunte: P < 0.05– P < 0,0001, Fig. 6k, l) in vergelyking met muise wat by 22, 25 en 27,5 °C gehou is (wat nie van mekaar verskil het nie).口服葡萄糖的给药显着增加了所有组的血糖浓度，但在30 °C 饲养的小妲养的小鼠缌口下增加面积(iAUC) (15-120 分钟) 均较低（各个时间点：P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25 和27,5°C 的小鼠（彼此之间没养有fi口服 葡萄糖 的 给 药 显着 了 所有组 的 血糖 浓度 但 在 在 在 在 30 鼠 组 兌 饰 养和 曲线 下 增加 面积 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 各 个 点 点 点点 点：P < 0.05–P < 0.0001，图6k，l）与饲养在22、25和27.5°COrale toediening van glukose het bloedglukosekonsentrasies in alle groepe aansienlik verhoog, maar beide piekkonsentrasie en area onder die kurwe (iAUC) (15-120 min) was laer in die 30°C-gevoede muisegroep (alle tydpunte).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05–P < 0,0001, Fig.6l, l) in vergelyking met muise wat by 22, 25 en 27.5°C gehou word (geen verskil van mekaar nie).
Plasmakonsentrasies van TG, 3-HB, cholesterol, HDL, ALT, AST, FFA, gliserol, leptien, insulien, C-peptied en glukagon word in volwasse DIO(al)-manlike muise getoon na 33 dae se voeding by die aangeduide temperatuur .Muise is nie 2-3 uur voor bloedmonsters gevoer nie.Die uitsondering was 'n mondelinge glukosetoleransietoets, wat twee dae voor die einde van die studie uitgevoer is op muise wat vir 5-6 uur gevas het en vir 31 dae by die toepaslike temperatuur gehou is.Muise is uitgedaag met 2 g/kg liggaamsgewig.Die oppervlakte onder die kurwe data (L) word uitgedruk as inkrementele data (iAUC).Data word as gemiddelde ± SEM aangebied.Die kolletjies verteenwoordig individuele monsters. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7. *P < 0.05，**P < 0.01，**P < 0.001，****P < 0.0001，n = 7. *P < 0.05，**P < 0.01，**P < 0.001，****P < 0.0001，n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7.
In DIO muise (ook vir 2-3 uur gevas), het plasma cholesterol, HDL, ALT, AST en FFA konsentrasies nie tussen groepe verskil nie.Beide TG en gliserol was aansienlik verhoog in die 30°C groep in vergelyking met die 22°C groep (Figure 7a–h).Daarteenoor was 3-GB ongeveer 25% laer by 30°C in vergelyking met 22°C (Figuur 7b).Dus, alhoewel muise wat by 22°C gehandhaaf is, 'n algehele positiewe energiebalans gehad het, soos voorgestel deur gewigstoename, dui verskille in plasmakonsentrasies van TG, gliserol en 3-HB daarop dat muise by 22°C wanneer monsterneming minder was as by 22° C.°C.Muise wat by 30 °C grootgemaak is, was in 'n relatief meer energeties negatiewe toestand.In ooreenstemming hiermee was lewerkonsentrasies van ekstraheerbare gliserol en TG, maar nie glikogeen en cholesterol nie, hoër in die 30 °C-groep (Aanvullende Fig. 3a-d).Om te ondersoek of die temperatuurafhanklike verskille in lipolise (soos gemeet deur plasma TG en gliserol) die gevolg is van interne veranderinge in epididimale of liesvet, het ons vetweefsel uit hierdie winkels aan die einde van die studie onttrek en vrye vetsuur gekwantifiseer. vivo.en vrystelling van gliserol.In alle eksperimentele groepe het vetweefselmonsters van epididimale en liesdepots ten minste 'n tweevoudige toename in gliserol en FFA produksie getoon in reaksie op isoproterenol stimulasie (Aanvullende Fig. 4a-d).Geen effek van doptemperatuur op basale of isoproterenol-gestimuleerde lipolise is egter gevind nie.In ooreenstemming met hoër liggaamsgewig en vetmassa, was plasmaleptienvlakke aansienlik hoër in die 30°C-groep as in die 22°C-groep (Figuur 7i).Inteendeel, plasmavlakke van insulien en C-peptied het nie tussen temperatuurgroepe verskil nie (Fig. 7k, k), maar plasmaglukagon het 'n afhanklikheid van temperatuur getoon, maar in hierdie geval is amper 22°C in die teenoorgestelde groep twee keer vergelyk tot 30°C.VAN.Groep C (Fig. 7l).FGF21 het nie tussen verskillende temperatuurgroepe verskil nie (Fig. 7m).Op die dag van OGTT, basislyn bloedglukose was ongeveer 10 mM en het nie verskil tussen muise gehuisves by verskillende temperature (Fig. 7n).Orale toediening van glukose het bloedglukosevlakke verhoog en 'n hoogtepunt bereik in alle groepe teen 'n konsentrasie van ongeveer 18 mM 15 minute na toediening.Daar was geen beduidende verskille in iAUC (15-120 min) en konsentrasies op verskillende tye na dosis (15, 30, 60, 90 en 120 min) (Figuur 7n, o).
Plasmakonsentrasies van TG, 3-HB, cholesterol, HDL, ALT, AST, FFA, gliserol, leptien, insulien, C-peptied, glukagon en FGF21 is getoon in volwasse DIO (ao) manlike muise na 33 dae van voeding.gespesifiseerde temperatuur.Muise is nie 2-3 uur voor bloedmonsters gevoer nie.Die mondelinge glukosetoleransietoets was 'n uitsondering aangesien dit uitgevoer is teen 'n dosis van 2 g/kg liggaamsgewig twee dae voor die einde van die studie in muise wat vir 5-6 uur gevas en vir 31 dae by die toepaslike temperatuur gehou is.Die area onder die krommedata (o) word as inkrementele data (iAUC) getoon.Data word as gemiddelde ± SEM aangebied.Die kolletjies verteenwoordig individuele monsters. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7. *P < 0.05，**P < 0.01，**P < 0.001，****P < 0.0001，n = 7. *P < 0.05，**P < 0.01，**P < 0.001，****P < 0.0001，n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7.
Die oordraagbaarheid van knaagdierdata na mense is 'n komplekse kwessie wat 'n sentrale rol speel in die interpretasie van die belangrikheid van waarnemings in die konteks van fisiologiese en farmakologiese navorsing.Om ekonomiese redes en om navorsing te vergemaklik, word muise dikwels by kamertemperatuur onder hul termoneutrale sone gehou, wat lei tot die aktivering van verskeie kompenserende fisiologiese sisteme wat die metaboliese tempo verhoog en moontlik vertaalbaarheid benadeel9.Dus, blootstelling van muise aan koue kan muise weerstand bied teen dieet-geïnduseerde vetsug en kan hiperglukemie in streptozotosien-behandelde rotte voorkom as gevolg van verhoogde nie-insulienafhanklike glukose vervoer.Dit is egter nie duidelik in watter mate langdurige blootstelling aan verskeie relevante temperature (van kamer tot termoneutraal) die verskillende energie-homeostase van normale gewig muise (op kos) en DIO muise (op HFD) en metaboliese parameters beïnvloed, asook die mate waartoe hulle 'n toename in EE met 'n toename in voedselinname kon balanseer.Die studie wat in hierdie artikel aangebied word, het ten doel om 'n mate van duidelikheid oor hierdie onderwerp te bring.
Ons wys dat in normale gewig volwasse muise en manlike DIO muise, EE omgekeerd verwant is aan kamertemperatuur tussen 22 en 30°C.Dus was EE by 22°C ongeveer 30% hoër as by 30°C.in beide muismodelle.'n Belangrike verskil tussen normale gewig muise en DIO muise is egter dat terwyl normale gewig muise EE by laer temperature gepas het deur voedselinname dienooreenkomstig aan te pas, het voedselinname van DIO muise op verskillende vlakke gewissel.Die studie temperature was soortgelyk.Na een maand het DIO-muise wat by 30°C gehou is, meer liggaamsgewig en vetmassa opgetel as muise wat by 22°C gehou is, terwyl normale mense by dieselfde temperatuur en vir dieselfde tydperk aangehou het nie tot koors gelei het nie.afhanklike verskil in liggaamsgewig.gewig muise.In vergelyking met temperature naby termoneutraal of by kamertemperatuur, het groei by kamertemperatuur daartoe gelei dat DIO of normale gewig muise op 'n hoë vet dieet maar nie op 'n normale gewig muis dieet relatief minder gewig optel nie.liggaam.Ondersteun deur ander studies17,18,19,20,21 maar nie deur almal nie22,23.
Die vermoë om 'n mikro-omgewing te skep om hitteverlies te verminder, word veronderstel om termiese neutraliteit na links te verskuif8, 12. In ons studie het beide die byvoeging van nesmateriaal en verberging EE verminder, maar het nie tot termiese neutraliteit tot 28°C gelei nie.Dus, ons data ondersteun nie dat die laagtepunt van termoneutraliteit in enkelknie volwasse muise, met of sonder omgewingsverrykte huise, 26-28 ° C moet wees soos getoon8,12 nie, maar dit ondersteun ander studies wat termoneutraliteit toon.temperature van 30°C in laagpuntmuise7, 10,24. Om sake te bemoeilik, is getoon dat die termoneutrale punt in muise nie staties is gedurende die dag nie aangesien dit laer is tydens die rustende (lig) fase, moontlik as gevolg van laer kalorie produksie as gevolg van aktiwiteit en dieet-geïnduseerde termogenese.Dus, in die ligfase, blyk die onderste punt van termiese neutraliteit ~29°С te wees, en in die donker fase, ~33°С25.
Uiteindelik word die verband tussen omgewingstemperatuur en totale energieverbruik bepaal deur hitte-afvoer.In hierdie konteks is die verhouding van oppervlakte tot volume 'n belangrike determinant van termiese sensitiwiteit, wat beide hitte-afvoer (oppervlakte) en hitte-opwekking (volume) beïnvloed.Benewens die oppervlakte word hitte-oordrag ook bepaal deur isolasie (tempo van hitte-oordrag).By mense kan vetmassa hitteverlies verminder deur 'n isolerende versperring rondom die liggaamsdop te skep, en daar is voorgestel dat vetmassa ook belangrik is vir termiese isolasie by muise, wat die termoneutrale punt verlaag en temperatuursensitiwiteit onder die termiese neutrale punt verlaag ( krommehelling).omgewingstemperatuur in vergelyking met EE)12.Ons studie is nie ontwerp om hierdie vermeende verhouding direk te assesseer nie, aangesien liggaamsamestellingdata 9 dae ingesamel is voordat energieverbruikdata ingesamel is en omdat vetmassa nie stabiel was gedurende die studie nie.Aangesien normale gewig en DIO muise egter 30% laer EE by 30°C het as by 22°C ten spyte van ten minste 'n 5-voudige verskil in vetmassa, ondersteun ons data nie dat vetsug basiese isolasie moet verskaf nie.faktor, ten minste nie in die ondersoekde temperatuurreeks nie.Dit is in ooreenstemming met ander studies wat beter ontwerp is om dit te verken4,24.In hierdie studies was die isolerende effek van vetsug klein, maar daar is gevind dat pels 30-50% van totale termiese isolasie verskaf4,24.In dooie muise het termiese geleidingsvermoë egter onmiddellik na dood met ongeveer 450% toegeneem, wat daarop dui dat die isolerende effek van die pels nodig is vir fisiologiese meganismes, insluitend vasokonstriksie, om te werk.Benewens spesieverskille in pels tussen muise en mense, kan die swak isolerende effek van vetsug by muise ook deur die volgende oorwegings beïnvloed word: Die isolerende faktor van menslike vetmassa word hoofsaaklik bemiddel deur onderhuidse vetmassa (dikte)26,27.Tipies by knaagdiere Minder as 20% van die totale diervet28.Boonop is die totale vetmassa dalk nie eers 'n suboptimale maatstaf van 'n individu se termiese isolasie nie, aangesien daar aangevoer is dat verbeterde termiese isolasie geneutraliseer word deur die onvermydelike toename in oppervlakarea (en dus verhoogde hitteverlies) namate vetmassa toeneem..
In muise met normale gewig het vastende plasmakonsentrasies van TG, 3-HB, cholesterol, HDL, ALT en AST vir byna 5 weke nie by verskillende temperature verander nie, waarskynlik omdat die muise in dieselfde toestand van energiebalans was.was dieselfde in gewig en liggaamsamestelling as aan die einde van die studie.In ooreenstemming met die ooreenkoms in vetmassa, was daar ook geen verskille in plasmaleptienvlakke nie, ook nie in vastende insulien, C-peptied en glukagon nie.Meer seine is gevind in DIO muise.Alhoewel muise by 22°C ook nie 'n algehele negatiewe energiebalans in hierdie toestand gehad het nie (soos hulle gewig opgetel het), was hulle aan die einde van die studie relatief meer energiegebrek in vergelyking met muise wat by 30°C grootgemaak is, in toestande soos bv. hoë ketone.produksie deur die liggaam (3-GB) en 'n afname in die konsentrasie van gliserol en TG in plasma.Temperatuurafhanklike verskille in lipolise blyk egter nie die gevolg te wees van intrinsieke veranderinge in epididimale of liesvet nie, soos veranderinge in die uitdrukking van adipohormoon-responsiewe lipase, aangesien FFA en gliserol vrygestel uit vet wat uit hierdie depots onttrek word, tussen Temperatuur is. groepe is soortgelyk aan mekaar.Alhoewel ons nie simpatieke toon in die huidige studie ondersoek het nie, het ander gevind dat dit (gebaseer op hartklop en gemiddelde arteriële druk) lineêr verwant is aan omgewingstemperatuur in muise en ongeveer laer is by 30 °C as by 22 °C 20% C Dus kan temperatuur-afhanklike verskille in simpatiese toon 'n rol speel in lipolise in ons studie, maar aangesien 'n toename in simpatiese toon lipolise stimuleer eerder as inhibeer, kan ander meganismes hierdie afname in gekweekte muise teëwerk.Potensiële rol in die afbreek van liggaamsvet.Kamertemperatuur.Verder word 'n deel van die stimulerende effek van simpatiese toon op lipolise indirek bemiddel deur sterk inhibisie van insulienafskeiding, wat die effek van insulien wat aanvulling op lipolise onderbreek30 beklemtoon, maar in ons studie was vastende plasma-insulien en C-peptied simpatiese toon by verskillende temperature. nie genoeg om lipolise te verander nie.In plaas daarvan het ons gevind dat verskille in energiestatus heel waarskynlik die hoofbydraer tot hierdie verskille in DIO-muise was.Die onderliggende redes wat lei tot beter regulering van voedselinname met EE in normale gewig muise vereis verdere studie.Oor die algemeen word voedselinname egter beheer deur homeostatiese en hedoniese leidrade31,32,33.Alhoewel daar debat bestaan oor watter van die twee seine kwantitatief belangriker is,31,32,33 is dit welbekend dat langtermynverbruik van hoëvetkosse lei tot meer plesiergebaseerde eetgedrag wat tot 'n mate nie verband hou met homeostase..– gereguleerde voedselinname34,35,36.Daarom kan die verhoogde hedoniese voedingsgedrag van DIO-muise wat met 45% HFD behandel is, een van die redes wees waarom hierdie muise nie voedselinname met EE gebalanseer het nie.Interessant genoeg is verskille in eetlus en bloedglukoseregulerende hormone ook in die temperatuurbeheerde DIO muise waargeneem, maar nie in normale gewig muise nie.In DIO muise het plasmaleptienvlakke toegeneem met temperatuur en glukagonvlakke het met temperatuur afgeneem.Die mate waarin temperatuur hierdie verskille direk kan beïnvloed, verdien verdere studie, maar in die geval van leptien het die relatiewe negatiewe energiebalans en dus laer vetmassa by muise by 22°C beslis 'n belangrike rol gespeel, aangesien vetmassa en plasmaleptien hoogs gekorreleer37.Die interpretasie van die glukagonsein is egter meer raaiselagtig.Soos met insulien, is glukagonafskeiding sterk geïnhibeer deur 'n toename in simpatiese toon, maar die hoogste simpatiese toon is voorspel in die 22°C groep, wat die hoogste plasma glukagon konsentrasies gehad het.Insulien is nog 'n sterk reguleerder van plasmaglukagon, en insulienweerstandigheid en tipe 2-diabetes word sterk geassosieer met vas en postprandiale hiperglukagonemie 38,39.Die DIO-muise in ons studie was egter ook insulien-onsensitief, so dit kon ook nie die hooffaktor in die toename in glukagonsein in die 22°C-groep wees nie.Lewervetinhoud word ook positief geassosieer met 'n toename in plasmaglukagonkonsentrasie, waarvan die meganismes weer lewerglukagonweerstand, verlaagde ureumproduksie, verhoogde sirkulerende aminosuurkonsentrasies en verhoogde aminosuur-gestimuleerde glukagonafskeiding kan insluit40,41, 42.Aangesien ekstraheerbare konsentrasies van gliserol en TG egter nie tussen temperatuurgroepe in ons studie verskil het nie, kan dit ook nie 'n potensiële faktor in die toename in plasmakonsentrasies in die 22°C-groep wees nie.Triiodothyronine (T3) speel 'n kritieke rol in algehele metaboliese tempo en die aanvang van metaboliese verdediging teen hipotermie43,44.Dus, plasma T3 konsentrasie, moontlik beheer deur sentraal bemiddelde meganismes,45,46 neem toe in beide muise en mense onder minder as termoneutrale toestande47, alhoewel die toename in mense kleiner is, wat meer vatbaar is vir muise.Dit stem ooreen met hitteverlies na die omgewing.Ons het nie plasma T3-konsentrasies in die huidige studie gemeet nie, maar konsentrasies was moontlik laer in die 30°C-groep, wat die effek van hierdie groep op plasmaglukagonvlakke kan verklaar, aangesien ons (bygewerkte Figuur 5a) en ander getoon het dat T3 verhoog plasmaglukagon op 'n dosisafhanklike wyse.Daar is gerapporteer dat skildklierhormone FGF21-uitdrukking in die lewer veroorsaak.Soos glukagon, het plasma FGF21 konsentrasies ook toegeneem met plasma T3 konsentrasies (Aanvullende Fig. 5b en ref. 48), maar in vergelyking met glukagon, is FGF21 plasmakonsentrasies in ons studie nie deur temperatuur beïnvloed nie.Die onderliggende redes vir hierdie verskil vereis verdere studie, maar T3-gedrewe FGF21-induksie behoort op hoër vlakke van T3-blootstelling te voorkom in vergelyking met die waargenome T3-gedrewe glukagonreaksie (Aanvullende Fig. 5b).
Daar is getoon dat HFD sterk geassosieer word met verswakte glukosetoleransie en insulienweerstand (merkers) by muise wat by 22°C grootgemaak is.HFD was egter nie geassosieer met óf verswakte glukosetoleransie óf insulienweerstandigheid wanneer dit in 'n termoneutrale omgewing (hier gedefinieer as 28 °C) gegroei nie 19 .In ons studie is hierdie verhouding nie in DIO-muise herhaal nie, maar muise met normale gewig wat by 30°C gehandhaaf is, het glukosetoleransie aansienlik verbeter.Die rede vir hierdie verskil vereis verdere studie, maar kan beïnvloed word deur die feit dat die DIO muise in ons studie insulienbestand was, met vastende plasma C-peptiedkonsentrasies en insulienkonsentrasies 12-20 keer hoër as normale gewig muise.en in die bloed op 'n leë maag.glukosekonsentrasies van ongeveer 10 mM (ongeveer 6 mM by normale liggaamsgewig), wat blykbaar 'n klein venster laat vir enige potensiële voordelige effekte van blootstelling aan termoneutrale toestande om glukosetoleransie te verbeter.'n Moontlike verwarrende faktor is dat OGTT om praktiese redes by kamertemperatuur uitgevoer word.Dus, muise wat by hoër temperature gehuisves is, het ligte koue skok ervaar, wat glukose absorpsie/opruiming kan beïnvloed.Gebaseer op soortgelyke vastende bloedglukosekonsentrasies in verskillende temperatuurgroepe, mag veranderinge in omgewingstemperatuur egter nie die resultate noemenswaardig beïnvloed het nie.
Soos vroeër genoem, is dit onlangs uitgelig dat die verhoging van die kamertemperatuur sommige reaksies op kouestres kan versag, wat die oordraagbaarheid van muisdata na mense kan bevraagteken.Dit is egter nie duidelik wat die optimale temperatuur is om muise aan te hou om menslike fisiologie na te boots nie.Die antwoord op hierdie vraag kan ook beïnvloed word deur die studieveld en die eindpunt wat bestudeer word.’n Voorbeeld hiervan is die effek van dieet op lewervetophoping, glukosetoleransie en insulienweerstandigheid19.Wat energieverbruik betref, glo sommige navorsers dat termoneutraliteit die optimum temperatuur vir grootmaak is, aangesien mense min ekstra energie benodig om hul kernliggaamstemperatuur te handhaaf, en hulle definieer 'n enkele rondtetemperatuur vir volwasse muise as 30°C7,10.Ander navorsers glo dat 'n temperatuur vergelykbaar met wat mense tipies met volwasse muise op een knie ervaar 23-25°C is, aangesien hulle bevind het dat termoneutraliteit 26-28°C is en gebaseer is op mense wat laer is by ongeveer 3°C.hul laer kritieke temperatuur, hier gedefinieer as 23°C, is effens 8.12.Ons studie stem ooreen met verskeie ander studies wat verklaar dat termiese neutraliteit nie by 26-28°C4, 7, 10, 11, 24, 25 bereik word nie, wat aandui dat 23-25°C te laag is.Nog 'n belangrike faktor om te oorweeg met betrekking tot kamertemperatuur en termoneutraliteit in muise is enkel- of groepbehuising.Wanneer muise eerder in groepe as individueel gehuisves is, soos in ons studie, is temperatuursensitiwiteit verminder, moontlik as gevolg van die saamdroming van die diere.Kamertemperatuur was egter steeds onder die LTL van 25 toe drie groepe gebruik is.Miskien is die belangrikste interspesieverskil in hierdie verband die kwantitatiewe betekenis van BAT-aktiwiteit as 'n verdediging teen hipotermie.Dus, terwyl muise grootliks vergoed het vir hul hoër kalorieverlies deur BAT-aktiwiteit te verhoog, wat meer as 60% EE by 5°C alleen is,51,52 was die bydrae van menslike BAT-aktiwiteit tot EE aansienlik hoër, baie kleiner.Daarom kan die vermindering van BAT-aktiwiteit 'n belangrike manier wees om menslike vertaling te verhoog.Die regulering van BAT-aktiwiteit is kompleks maar word dikwels bemiddel deur die gekombineerde effekte van adrenerge stimulasie, tiroïedhormone en UCP114,54,55,56,57 uitdrukking.Ons data dui daarop dat die temperatuur bo 27.5°C verhoog moet word in vergelyking met muise by 22°C om verskille in die uitdrukking van BAT-gene wat verantwoordelik is vir funksie/aktivering op te spoor.Die verskille wat tussen groepe by 30 en 22°C gevind is, het egter nie altyd 'n toename in BAT-aktiwiteit in die 22°C-groep aangedui nie omdat Ucp1, Adrb2 en Vegf-a in die 22°C-groep afgereguleer is.Die oorsaak van hierdie onverwagte resultate moet nog vasgestel word.Een moontlikheid is dat hul verhoogde uitdrukking dalk nie 'n sein van verhoogde kamertemperatuur weerspieël nie, maar eerder 'n akute effek van die verskuiwing van hulle van 30°C na 22°C op die dag van verwydering (die muise het dit ervaar 5-10 minute voor opstyg) .).
'n Algemene beperking van ons studie is dat ons slegs manlike muise bestudeer het.Ander navorsing dui daarop dat geslag 'n belangrike oorweging in ons primêre aanduidings kan wees, aangesien enkelknie-wyfiemuise meer temperatuursensitief is as gevolg van hoër termiese geleidingsvermoë en die handhawing van strenger beheerde kerntemperature.Daarbenewens het vroulike muise (op HFD) 'n groter assosiasie van energie-inname met EE by 30 °C getoon in vergelyking met manlike muise wat meer muise van dieselfde geslag verbruik het (20 °C in hierdie geval) 20 .Dus, in vroulike muise, is die effek subtermonetral inhoud hoër, maar het dieselfde patroon as in manlike muise.In ons studie het ons gefokus op enkelknie-manlike muise, aangesien dit die toestande is waaronder die meeste van die metaboliese studies wat EE ondersoek, uitgevoer word.Nog 'n beperking van ons studie was dat die muise regdeur die studie op dieselfde dieet was, wat die bestudering van die belangrikheid van kamertemperatuur vir metaboliese buigsaamheid uitgesluit het (soos gemeet deur RER-veranderinge vir dieetveranderinge in verskeie makronutriëntsamestellings).in vroulike en manlike muise wat by 20°C gehou word in vergelyking met ooreenstemmende muise wat by 30°C gehou word.
Ten slotte, ons studie toon dat, soos in ander studies, rondte 1 normale gewig muise termoneutraal is bo die voorspelde 27.5 ° C.Daarbenewens toon ons studie dat vetsug nie 'n belangrike isolerende faktor in muise met normale gewig of DIO is nie, wat lei tot soortgelyke temperatuur:EE verhoudings in DIO en normale gewig muise.Terwyl die voedselinname van normale gewig muise in ooreenstemming was met die EE en dus 'n stabiele liggaamsgewig oor die hele temperatuurreeks gehandhaaf het, was die voedselinname van DIO muise dieselfde by verskillende temperature, wat gelei het tot 'n hoër verhouding van muise by 30°C .by 22°C meer liggaamsgewig opgetel het.In die algemeen is sistematiese studies wat die potensiële belangrikheid van lewe onder termoneutrale temperature ondersoek, geregverdig as gevolg van die dikwels waargeneem swak verdraagsaamheid tussen muis en menslike studies.Byvoorbeeld, in vetsugstudies, kan 'n gedeeltelike verduideliking vir die algemeen swakker vertaalbaarheid te wyte wees aan die feit dat muriene gewigsverliesstudies gewoonlik uitgevoer word op matig koue gestresde diere wat by kamertemperatuur gehou word as gevolg van hul verhoogde EE.Oordrewe gewigsverlies in vergelyking met die verwagte liggaamsgewig van 'n persoon, veral as die werkingsmeganisme afhang van die verhoging van EE deur die aktiwiteit van BAP te verhoog, wat meer aktief en geaktiveer is by kamertemperatuur as by 30°C.
In ooreenstemming met die Deense Diere-eksperimentele Wet (1987) en die National Institutes of Health (Publikasie No. 85-23) en die Europese Konvensie vir die Beskerming van Vertebrate wat vir eksperimentele en ander wetenskaplike doeleindes gebruik word (Raad van Europa No. 123, Straatsburg , 1985).
Twintig weke oue manlike C57BL/6J muise is verkry van Janvier Saint Berthevin Cedex, Frankryk, en is ad libitum standaard chow (Altromin 1324) en water (~22°C) gegee na 'n 12:12 uur lig:donker siklus.kamertemperatuur.DIO-manlike muise (20 weke) is van dieselfde verskaffer verkry en is ad libitum toegang gegee tot 'n 45% hoë vet dieet (Kat. No. D12451, Research Diet Inc., NJ, VSA) en water onder grootmaaktoestande.Muise is 'n week voor die aanvang van die studie by die omgewing aangepas.Twee dae voor oordrag na die indirekte kalorimetriestelsel is muise geweeg, aan MRI-skandering (EchoMRITM, TX, VSA) onderwerp en in vier groepe verdeel wat ooreenstem met liggaamsgewig, vet en normale liggaamsgewig.
'n Grafiese diagram van die studie-ontwerp word in Figuur 8 getoon. Muise is oorgeplaas na 'n geslote en temperatuurbeheerde indirekte kalorimetriestelsel by Sable Systems Internationals (Nevada, VSA), wat voedsel- en watergehaltemonitors en 'n Promethion BZ1-raam ingesluit het wat aangeteken het aktiwiteitsvlakke deur straalbreuke te meet.XYZ.Muise (n = 8) is individueel by 22, 25, 27.5 of 30°C gehuisves deur beddegoed te gebruik, maar geen skuiling en nesmateriaal op 'n 12:12-uur lig:donker siklus (lig: 06:00–18:00) .2500ml/min.Muise is 7 dae voor registrasie geakklimatiseer.Opnames is vier dae in 'n ry versamel.Daarna is muise vir 'n bykomende 12 dae by die onderskeie temperature by 25, 27.5 en 30°C gehou, waarna die selkonsentrate bygevoeg is soos hieronder beskryf.Intussen is groepe muise wat by 22°C gehou is vir nog twee dae by hierdie temperatuur gehou (om nuwe basislyndata in te samel), en dan is die temperatuur elke tweede dag aan die begin van die ligfase in stappe van 2°C verhoog ( 06:00) tot 30 °C bereik. Daarna is die temperatuur tot 22 °C verlaag en data is vir nog twee dae ingesamel.Na twee bykomende dae van opname by 22°C, is velle by alle selle by alle temperature gevoeg, en data-insameling het op die tweede dag (dag 17) en vir drie dae begin.Daarna (dag 20) is nesmateriaal (8-10 g) aan die begin van die ligsiklus (06:00) by alle selle gevoeg en data is vir nog drie dae ingesamel.Dus, aan die einde van die studie, is muise wat by 22°C gehou is vir 21/33 dae by hierdie temperatuur gehou en vir die laaste 8 dae by 22°C, terwyl muise by ander temperature vir 33 dae by hierdie temperatuur gehou is./33 dae.Muise is gedurende die studieperiode gevoer.
Normale gewig en DIO muise het dieselfde studieprosedures gevolg.Op dag -9 is muise geweeg, MRI geskandeer en in groepe verdeel wat vergelykbaar is in liggaamsgewig en liggaamsamestelling.Op dag -7 is muise oorgeplaas na 'n geslote temperatuurbeheerde indirekte kalorimetriestelsel wat deur SABLE Systems International (Nevada, VSA) vervaardig is.Muise is individueel met beddegoed gehuisves, maar sonder nes- of skuilingmateriaal.Die temperatuur is ingestel op 22, 25, 27,5 of 30 °C.Na een week van akklimatisering (dae -7 tot 0, diere is nie versteur nie), is data op vier opeenvolgende dae ingesamel (dae 0-4, data getoon in FIGURE 1, 2, 5).Daarna is muise wat by 25, 27.5 en 30°C gehou is onder konstante toestande gehou tot die 17de dag.Terselfdertyd is die temperatuur in die 22°C-groep elke tweede dag met intervalle van 2°C verhoog deur die temperatuursiklus (06:00 h) aan die begin van ligblootstelling aan te pas (data word in Fig. 1 getoon). .Op dag 15 het die temperatuur tot 22°C gedaal en twee dae se data is ingesamel om basislyndata vir daaropvolgende behandelings te verskaf.Velle is op dag 17 by alle muise gevoeg, en nesmateriaal is op dag 20 gevoeg (Fig. 5).Op die 23ste dag is die muise geweeg en aan MRI-skandering onderwerp, en dan vir 24 uur alleen gelaat.Op dag 24 is muise gevas vanaf die begin van die fotoperiode (06:00) en ontvang OGTT (2 g/kg) om 12:00 (6-7 uur se vas).Daarna is die muise na hul onderskeie SABLE toestande teruggekeer en op die tweede dag (dag 25) doodgemaak.
DIO muise (n = 8) het dieselfde protokol as normale gewig muise gevolg (soos hierbo beskryf en in Figuur 8).Muise het 45% HFD regdeur die energieverbruik-eksperiment gehandhaaf.
VO2 en VCO2, sowel as waterdampdruk, is aangeteken teen 'n frekwensie van 1 Hz met 'n seltydkonstante van 2.5 min.Voedsel- en waterinname is ingesamel deur deurlopende opname (1 Hz) van die gewig van die kos- en wateremmers.Die gehaltemonitor wat gebruik is, het 'n resolusie van 0,002 g gerapporteer.Aktiwiteitsvlakke is aangeteken deur gebruik te maak van 'n 3D XYZ-bundelskikkingmonitor, data is teen 'n interne resolusie van 240 Hz ingesamel en elke sekonde gerapporteer om totale afstand afgelê (m) met 'n effektiewe ruimtelike resolusie van 0.25 cm te kwantifiseer.Die data is verwerk met Sable Systems Macro Interpreter v.2.41, wat EE en RER bereken en uitskieters (bv. vals maaltydgebeurtenisse) uitfiltreer.Die makro-tolk is gekonfigureer om data vir alle parameters elke vyf minute uit te voer.
Benewens die regulering van EE, kan omgewingstemperatuur ook ander aspekte van metabolisme reguleer, insluitend postprandiale glukosemetabolisme, deur die afskeiding van glukosemetaboliserende hormone te reguleer.Om hierdie hipotese te toets, het ons uiteindelik 'n liggaamstemperatuurstudie voltooi deur muise met normale gewig met 'n DIO orale glukoselading (2 g/kg) uit te lok.Metodes word in besonderhede in addisionele materiaal beskryf.
Aan die einde van die studie (dag 25) is muise vir 2-3 uur gevas (begin om 06:00), verdoof met isofluraan, en heeltemal gebloei deur retroorbitale venepunksie.Kwantifisering van plasmalipiede en hormone en lipiede in die lewer word in Aanvullende Materiale beskryf.
Om te ondersoek of doptemperatuur intrinsieke veranderinge in vetweefsel veroorsaak wat lipolise beïnvloed, is lies- en epididimale vetweefsel direk uit muise uitgesny na die laaste stadium van bloeding.Weefsels is verwerk met behulp van die nuut ontwikkelde ex vivo lipolise-toets wat in Aanvullende Metodes beskryf word.
Bruin vetweefsel (BAT) is op die dag van die einde van die studie versamel en verwerk soos beskryf in die aanvullende metodes.
Data word as gemiddelde ± SEM aangebied.Grafieke is in GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) geskep en grafika is in Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA) geredigeer.Statistiese betekenisvolheid is geassesseer in GraphPad Prism en getoets deur gepaarde t-toets, herhaalde mate eenrigting/tweerigting ANOVA gevolg deur Tukey se meervoudige vergelykings toets, of ongepaarde eenrigting ANOVA gevolg deur Tukey se veelvuldige vergelykings toets soos nodig.Die Gaussiese verspreiding van die data is bekragtig deur die D'Agostino-Pearson normaliteitstoets voor toetsing.Die steekproefgrootte word in die ooreenstemmende afdeling van die "Resultate"-afdeling aangedui, sowel as in die legende.Herhaling word gedefinieer as enige meting wat op dieselfde dier geneem word (in vivo of op 'n weefselmonster).Wat data-reproduceerbaarheid betref, is 'n assosiasie tussen energieverbruik en gevaltemperatuur gedemonstreer in vier onafhanklike studies wat verskillende muise met 'n soortgelyke studie-ontwerp gebruik.
Gedetailleerde eksperimentele protokolle, materiaal en rou data is beskikbaar op redelike versoek van hoofskrywer Rune E. Kuhre.Hierdie studie het nie nuwe unieke reagense, transgeniese dier/sellyne of volgordebepalingdata gegenereer nie.
Vir meer inligting oor studie-ontwerp, sien die Natuurnavorsingsverslag-abstrak wat aan hierdie artikel gekoppel is.
Alle data vorm 'n grafiek.1-7 is in die Science-databasisbewaarplek gedeponeer, toegangsnommer: 1253.11.sciencedb.02284 of https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284.Die data wat in ESM gewys word, kan na redelike toetsing aan Rune E Kuhre gestuur word.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Laboratoriumdiere as surrogaatmodelle van menslike vetsug. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Laboratoriumdiere as surrogaatmodelle van menslike vetsug.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO.en Tang-Christensen M. Laboratoriumdiere as surrogaatmodelle van menslike vetsug. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. 实验动物作为人类肥胖的替代模型。 Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Eksperimentele diere as 'n plaasvervangermodel vir mense.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO.en Tang-Christensen M. Laboratoriumdiere as surrogaatmodelle van vetsug by mense.Acta Farmakologie.misdaad 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA Berekening van die nuwe Mie-konstante en eksperimentele bepaling van die brandwondgrootte.Burns 22, 607–611 (1996).
Gordon, SJ Die muis termoregulerende stelsel: die implikasies daarvan vir die oordrag van biomediese data na mense.fisiologie.Gedrag.179, 55-66 (2017).
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Geen isolerende effek van vetsug nie. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Geen isolerende effek van vetsug nie.Fischer AW, Chikash RI, von Essen G., Cannon B., en Nedergaard J. Geen isolasie-effek van vetsug nie. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥胖没有绝缘作用。 Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Ожирение не имеет изолирующего эффекта. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Vetsug het geen isolerende effek nie.Ja.J. Fisiologie.endokriene.metabolisme.311, E202–E213 (2016).
Lee, P. et al.Temperatuuraangepaste bruin vetweefsel moduleer insuliensensitiwiteit.Diabetes 63, 3686–3698 (2014).
Nakhon, KJ et al.Laer kritieke temperatuur en koue-geïnduseerde termogenese was omgekeerd verwant aan liggaamsgewig en basale metaboliese tempo in maer en oorgewig individue.J. Warm.biologie.69, 238–248 (2017).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Optimale behuisingstemperature vir muise om die termiese omgewing van mense na te boots: 'n eksperimentele studie. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Optimale behuisingstemperature vir muise om die termiese omgewing van mense na te boots: 'n eksperimentele studie.Fischer, AW, Cannon, B., en Nedergaard, J. Optimale huistemperature vir muise om die menslike termiese omgewing na te boots: 'n eksperimentele studie. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 小鼠模拟人类热环境的最佳住房温度：一项实验研究。 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B., en Nedergaard J. Optimale behuisingstemperatuur vir muise wat menslike termiese omgewing simuleer: 'n eksperimentele studie.Moore.metabolisme.7, 161–170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR. Wat is die beste behuisingstemperatuur om muiseksperimente na mense te vertaal? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR. Wat is die beste behuisingstemperatuur om muiseksperimente na mense te vertaal?Keyer J, Lee M en Speakman JR Wat is die beste kamertemperatuur om muiseksperimente na mense oor te dra? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR 将小鼠实验转化为人类的最佳外壳温度是多少? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JRKeyer J, Lee M en Speakman JR Wat is die optimale doptemperatuur vir die oordrag van muiseksperimente na mense?Moore.metabolisme.25, 168–176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, OA Muise as eksperimentele modelle vir menslike fisiologie: wanneer verskeie grade in behuisingstemperatuur saak maak. Seeley, RJ & MacDougald, OA Muise as eksperimentele modelle vir menslike fisiologie: wanneer verskeie grade in behuisingstemperatuur saak maak. Seeley, RJ & MacDougald, OA. Seeley, RJ & MacDougald, OA Muise as eksperimentele modelle vir menslike fisiologie: wanneer 'n paar grade in 'n woning 'n verskil maak. Seeley, RJ & MacDougald, OA 小鼠作为人类生理学的实验模型：当几度的住房温度很重要时。 Seeley, RJ & MacDougald, OA Мыши Seeley, RJ & MacDougald, OA как экспериментальная модель физиологии человека: когда несколько градусов температич . Seeley, RJ & MacDougald, OA muise as 'n eksperimentele model van menslike fisiologie: wanneer 'n paar grade kamertemperatuur saak maak.Nasionale metabolisme.3, 443–445 (2021).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Die antwoord op die vraag "Wat is die beste behuisingstemperatuur om muiseksperimente na mense te vertaal?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Die antwoord op die vraag "Wat is die beste behuisingstemperatuur om muiseksperimente na mense te vertaal?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Antwoord op die vraag "Wat is die beste kamertemperatuur om muiseksperimente na mense oor te dra?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 问题的答案“将小鼠实验转化为人类的最佳外壳温度昼多少” Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B. en Nedergaard J. Antwoorde op die vraag "Wat is die optimale doptemperatuur vir die oordrag van muiseksperimente na mense?"Ja: termoneutraal.Moore.metabolisme.26, 1-3 (2019).
Postyd: 28 Oktober 2022
