Ви благодариме што ја посетивте Nature.com.Верзијата на прелистувачот што ја користите има ограничена поддршка за CSS.За најдобро искуство, препорачуваме да користите ажуриран прелистувач (или да го оневозможите режимот на компатибилност во Internet Explorer).Во меѓувреме, за да обезбедиме континуирана поддршка, ќе ја направиме страницата без стилови и JavaScript.
Повеќето метаболички студии кај глувците се изведуваат на собна температура, иако под овие услови, за разлика од луѓето, глувците трошат многу енергија за одржување на внатрешната температура.Овде, ја опишуваме нормалната тежина и дебелината (DIO) предизвикана од исхраната кај глувците C57BL/6J нахранети со хранење или 45% диета со висока содржина на масти, соодветно.Глувците беа ставени 33 дена на 22, 25, 27,5 и 30 ° C во систем за индиректна калориметрија.Покажуваме дека потрошувачката на енергија линеарно се зголемува од 30°C до 22°C и е околу 30% повисока на 22°C кај двата модели на глувци.Кај глувците со нормална тежина, внесот на храна се спротивстави на ЕЕ.Спротивно на тоа, DIO глувците не го намалија внесот на храна кога ЕЕ се намали.Така, на крајот од студијата, глувците на 30°C имале поголема телесна тежина, масна маса и плазма глицерол и триглицериди од глувците на 22°C.Нерамнотежата кај DIO глувците може да се должи на зголемената диета базирана на задоволство.
Глувчето е најчесто користениот животински модел за проучување на човечката физиологија и патофизиологија и често е стандардното животно што се користи во раните фази на откривањето и развојот на лекот.Сепак, глувците се разликуваат од луѓето на неколку важни физиолошки начини, и додека алометриското скалирање може да се користи до одреден степен за да се преведе во луѓе, огромните разлики помеѓу глувците и луѓето лежат во терморегулацијата и енергетската хомеостаза.Ова покажува фундаментална недоследност.Просечната телесна маса на возрасни глувци е најмалку илјада пати помала од онаа на возрасните (50 g наспроти 50 kg), а односот на површината и масата се разликува за околу 400 пати поради нелинеарната геометриска трансформација опишана од Mee .Равенка 2. Како резултат на тоа, глувците губат значително повеќе топлина во однос на нивниот волумен, така што тие се почувствителни на температура, повеќе склони кон хипотермија и имаат просечна стапка на базален метаболизам десет пати повисока од онаа на луѓето.На стандардна собна температура (~22°C), глувците мора да ја зголемат вкупната потрошувачка на енергија (ЕЕ) за околу 30% за да ја одржат основната телесна температура.При пониски температури, ЕЕ се зголемува уште повеќе за околу 50% и 100% на 15 и 7°C во споредба со EE на 22°C.Така, стандардните услови за домување предизвикуваат одговор на студен стрес, што може да ја загрози преносливоста на резултатите од глувчето на луѓето, бидејќи луѓето кои живеат во современите општества го поминуваат поголемиот дел од своето време во термонеутрални услови (бидејќи нашиот понизок однос на површините и волуменот не прави помалку чувствителни на температурата, додека создаваме термонеутрална зона (TNZ) околу нас над базалната метаболичка стапка) се протега од ~ 19 до 30 ° C6, додека глувците имаат повисока и потесна лента која опфаќа само 2-4 ° C7,8 Всушност, оваа важна. аспектот доби значително внимание во последниве години4, 7,8,9,10,11,12 и беше предложено дека некои „разлики на видовите“ може да се ублажат со зголемување на температурата на обвивката 9. Сепак, не постои консензус за температурниот опсег што претставува термонеутралност кај глувците.Така, дали пониската критична температура во термонеутралниот опсег кај глувците со едно колено е поблиску до 25°C или поблиску до 30°C4, 7, 8, 10, 12 останува контроверзно.ЕЕ и другите метаболички параметри се ограничени на часови до денови, така што степенот до кој продолженото изложување на различни температури може да влијае на метаболичките параметри како што е телесната тежина е нејасно.потрошувачка, искористување на супстратите, толеранција на гликоза и концентрации на липиди и гликоза во плазмата и хормони за регулирање на апетитот.Дополнително, потребни се понатамошни истражувања за да се утврди до кој степен исхраната може да влијае на овие параметри (DIO глувците на диета со висока содржина на масти може да бидат повеќе ориентирани кон диета базирана на задоволство (хедонска)).За да обезбедиме повеќе информации за оваа тема, го испитавме ефектот на температурата на одгледување на гореспоменатите метаболички параметри кај возрасни машки глувци со нормална тежина и машки глувци со дебели (DIO) индуцирани од диета на диета со висока содржина на масти од 45%.Глувците биле чувани на 22, 25, 27,5 или 30°C најмалку три недели.Температурите под 22°C не се проучени бидејќи стандардното домување на животните ретко е под собна температура.Откривме дека DIO глувците со нормална тежина и еден круг реагираа слично на промените во температурата на куќиштето во однос на ЕЕ и без оглед на состојбата на куќиштето (со или без материјал за засолниште/гнездување).Меѓутоа, додека глувците со нормална тежина го приспособувале внесот на храна во согласност со ЕЕ, внесот на храна на глувците ДИО во голема мера бил независен од ЕЕ, што резултирало со тоа што глувците добивале поголема тежина.Според податоците за телесната тежина, плазматските концентрации на липиди и кетонски тела покажале дека глувците DIO на 30°C имале повеќе позитивен енергетски биланс од глувците на 22°C.Основните причини за разликите во балансот на внесот на енергија и ЕЕ помеѓу нормалната тежина и DIO глувците бараат понатамошно проучување, но може да се поврзани со патофизиолошките промени кај DIO глувците и ефектот на диетата заснована на задоволство како резултат на дебелата исхрана.
ЕЕ се зголеми линеарно од 30 на 22°C и беше околу 30% повисока на 22°C во споредба со 30°C (сл. 1а,б).Респираторниот девизен курс (RER) беше независен од температурата (сл. 1c, d).Внесот на храна беше во согласност со динамиката на ЕЕ и се зголемуваше со намалувањето на температурата (исто така ~30% повисоко на 22°C во споредба со 30°C (сл. 1e,f). Внесот на вода. Волуменот и нивото на активност не зависат од температурата (Сл. 1 g ).
Машките глувци (C57BL/6J, стари 20 недели, индивидуално домување, n=7) беа сместени во метаболички кафези на 22°C една недела пред почетокот на студијата.Два дена по собирањето на позадинските податоци, температурата беше зголемена во чекори од 2°C во 06:00 часот дневно (почеток на светлосната фаза).Податоците се претставени како средна ± стандардна грешка на средната вредност, а темната фаза (18:00–06:00 ч.) е претставена со сива кутија.a Потрошувачка на енергија (kcal/h), b Вкупна потрошувачка на енергија на различни температури (kcal/24 h), c Респираторна девизна стапка (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d Средна RER во светла и темна (VCO2 /VO2) фаза (нултата вредност е дефинирана како 0,7).e кумулативен внес на храна (g), f 24h вкупен внес на храна, g 24h вкупен внес на вода (ml), h 24h вкупен внес на вода, i кумулативно ниво на активност (m) и j вкупно ниво на активност (m/24h) .).Глувците биле задржани на посочената температура 48 часа.Податоците прикажани за 24, 26, 28 и 30°C се однесуваат на последните 24 часа од секој циклус.Глувците останаа хранети во текот на целата студија.Статистичката значајност беше тестирана со повторени мерења на еднонасочна ANOVA проследена со повеќекратен споредбен тест на Tukey.Ѕвездичките укажуваат на значење за почетната вредност од 22°C, засенчувањето означува значење помеѓу другите групи како што е наведено. *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.Просечните вредности беа пресметани за целиот експериментален период (0-192 часа).n = 7.
Како и кај глувците со нормална тежина, ЕЕ се зголеми линеарно со намалување на температурата, а во овој случај, ЕЕ беше исто така за 30% повисока на 22°C во споредба со 30°C (сл. 2а,б).RER не се промени на различни температури (сл. 2c, d).За разлика од глувците со нормална тежина, внесот на храна не беше во согласност со ЕЕ како функција на собна температура.Внесот на храна, внесот на вода и нивото на активност беа независни од температурата (слики 2e-j).
Машки (C57BL/6J, 20 недели) DIO глувци беа поединечно сместени во метаболички кафези на 22°C една недела пред почетокот на студијата.Глувците можат да користат 45% HFD ad libitum.По два дена аклиматизација, беа собрани основните податоци.Последователно, температурата се зголемуваше со зголемувања од 2°C секој втор ден во 06:00 часот (почеток на светлосната фаза).Податоците се претставени како средна ± стандардна грешка на средната вредност, а темната фаза (18:00–06:00 ч.) е претставена со сива кутија.a Потрошувачка на енергија (kcal/h), b Вкупна потрошувачка на енергија на различни температури (kcal/24 h), c Респираторна девизна стапка (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d Средна RER во светла и темна (VCO2 /VO2) фаза (нултата вредност е дефинирана како 0,7).e кумулативен внес на храна (g), f 24h вкупен внес на храна, g 24h вкупен внес на вода (ml), h 24h вкупен внес на вода, i кумулативно ниво на активност (m) и j вкупно ниво на активност (m/24h) .).Глувците биле задржани на посочената температура 48 часа.Податоците прикажани за 24, 26, 28 и 30°C се однесуваат на последните 24 часа од секој циклус.Глувците беа одржувани на 45% HFD до крајот на студијата.Статистичката значајност беше тестирана со повторени мерења на еднонасочна ANOVA проследена со повеќекратен споредбен тест на Tukey.Ѕвездичките укажуваат на значење за почетната вредност од 22°C, засенчувањето означува значење помеѓу другите групи како што е наведено. *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.Просечните вредности беа пресметани за целиот експериментален период (0-192 часа).n = 7.
Во друга серија експерименти, го испитавме ефектот на температурата на околината врз истите параметри, но овој пат помеѓу групи глувци кои постојано се чуваа на одредена температура.Глувците беа поделени во четири групи за да се минимизираат статистичките промени во средната и стандардната девијација на телесната тежина, маснотиите и нормалната телесна тежина (сл. 3а-в).По 7 дена на аклиматизација, евидентирани се 4,5 дена ЕЕ.ЕЕ е значително под влијание на температурата на околината и во текот на дневните часови и во текот на ноќта (сл. 3г), и се зголемува линеарно како што температурата се намалува од 27,5°C до 22°C (сл. 3д).Во споредба со другите групи, RER на групата од 25 ° C беше донекаде намален и немаше разлики помеѓу преостанатите групи (сл. 3f, g).Внесот на храна паралелно со шемата на ЕЕ се зголеми за приближно 30% на 22°C во споредба со 30°C (сл. 3h,i).Потрошувачката на вода и нивоата на активност не се разликуваа значително помеѓу групите (сл. 3j, k).Изложеноста на различни температури до 33 дена не доведе до разлики во телесната тежина, чистата маса и масната маса помеѓу групите (сл. 3n-s), но резултираше со намалување на чистата телесна маса за приближно 15% во споредба со само-пријавени резултати (сл. 3n-s).3b, r, c)) и масната маса се зголеми за повеќе од 2 пати (од ~ 1 g на 2-3 g, Сл. 3c, t, c).За жал, кабинетот од 30°C има грешки при калибрација и не може да обезбеди точни податоци за EE и RER.
- Телесна тежина (а), чиста маса (б) и масна маса (в) по 8 дена (еден ден пред трансфер во системот SABLE).г Потрошувачка на енергија (kcal/h).e Просечна потрошувачка на енергија (0–108 часа) на различни температури (kcal/24 часа).f Однос на респираторна размена (RER) (VCO2/VO2).g Средно RER (VCO2/VO2).ж Вкупен внес на храна (g).i Просечен внес на храна (g/24 часа).j Вкупна потрошувачка на вода (ml).k Просечна потрошувачка на вода (ml/24 h).l Кумулативно ниво на активност (m).m Просечно ниво на активност (m/24 h).n телесна тежина на 18-тиот ден, o промена на телесната тежина (од -8-ми до 18-ти ден), p чиста маса на 18-ти ден, q промена на чистата маса (од -8-ми до 18-ти ден), r масна маса на ден 18 , и промена на масната маса (од -8 до 18 дена).Статистичката значајност на повторените мерки беше тестирана со Oneway-ANOVA проследено со повеќекратен споредбен тест на Tukey. *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.Податоците се претставени како средна вредност + стандардна грешка на средната вредност, темната фаза (18:00-06:00 ч.) е претставена со сиви полиња.Точките на хистограмите претставуваат поединечни глувци.Просечните вредности беа пресметани за целиот експериментален период (0-108 часа).n = 7.
Глувците беа усогласени во телесната тежина, чиста маса и масна маса на почетокот (слики 4а-в) и се одржуваа на 22, 25, 27,5 и 30 ° C како во студиите со глувци со нормална тежина..При споредување на групи глувци, односот помеѓу ЕЕ и температурата покажа слична линеарна врска со температурата со текот на времето кај истите глувци.Така, глувците чувани на 22°C трошеле околу 30% повеќе енергија од глувците чувани на 30°C (сл. 4г, д).При проучување на ефектите кај животните, температурата не секогаш влијаела на RER (сл. 4f, g).Внесот на храна, внесот на вода и активност не беа значително под влијание на температурата (слики 4h-m).По 33 дена од одгледувањето, глувците на 30°C имале значително поголема телесна тежина од глувците на 22°C (сл. 4n).Во споредба со нивните соодветни основни точки, глувците одгледани на 30°C имале значително поголема телесна тежина од глувците одгледани на 22°C (средна ± стандардна грешка на средната вредност: Сл. 4o).Релативно поголемото зголемување на телесната тежина се должи на зголемување на масната маса (слика 4p, q) наместо зголемување на чистата маса (сл. 4r, s).Во согласност со пониската вредност на ЕЕ на 30°C, изразот на неколку гени на БАТ кои ја зголемуваат функцијата/активноста на БАТ беше намален на 30°С во споредба со 22°С: Adra1a, Adrb3 и Prdm16.Другите клучни гени кои исто така ја зголемуваат функцијата/активноста на БАТ не беа засегнати: Sema3a (регулација на растот на невритите), Tfam (митохондријална биогенеза), Adrb1, Adra2a, Pck1 (глуконеогенеза) и Cpt1a.Изненадувачки, Ucp1 и Vegf-a, поврзани со зголемена термогена активност, не се намалија во групата од 30°C.Всушност, нивоата на Ucp1 кај три глувци беа повисоки отколку во групата на 22 ° C, а Vegf-a и Adrb2 беа значително покачени.Во споредба со групата од 22 °C, глувците одржувани на 25 °C и 27,5 °C не покажаа промени (Дополнителна слика 1).
- Телесна тежина (а), чиста маса (б) и масна маса (в) по 9 дена (еден ден пред трансфер во системот SABLE).г Потрошувачка на енергија (ЕЕ, kcal/h).e Просечна потрошувачка на енергија (0–96 часа) на различни температури (kcal/24 часа).f Однос на респираторна размена (RER, VCO2/VO2).g Средно RER (VCO2/VO2).ж Вкупен внес на храна (g).i Просечен внес на храна (g/24 часа).j Вкупна потрошувачка на вода (ml).k Просечна потрошувачка на вода (ml/24 h).l Кумулативно ниво на активност (m).m Просечно ниво на активност (m/24 h).n Телесна тежина на ден 23 (g), o Промена во телесната тежина, p Посно маса, q Промена на чиста маса (g) на ден 23 во споредба со ден 9, Промена на масната маса (g) на 23-ден, масти маса (g) во споредба со ден 8, ден 23 во споредба со -8 ден.Статистичката значајност на повторените мерки беше тестирана со Oneway-ANOVA проследено со повеќекратен споредбен тест на Tukey. *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.Податоците се претставени како средна вредност + стандардна грешка на средната вредност, темната фаза (18:00-06:00 ч.) е претставена со сиви полиња.Точките на хистограмите претставуваат поединечни глувци.Средните вредности беа пресметани за целиот експериментален период (0-96 часа).n = 7.
Како и луѓето, глувците често создаваат микросредини за да ја намалат загубата на топлина во околината.За да ја измериме важноста на оваа средина за ЕЕ, ја оценивме ЕЕ на 22, 25, 27,5 и 30°C, со или без кожни штитници и материјал за гнездење.На 22°C, додавањето на стандардни кожи ја намалува ЕЕ за околу 4%.Последователното додавање на материјал за гнездење ја намали ЕЕ за 3-4% (сл. 5а,б).Не беа забележани значајни промени во RER, внесот на храна, внесот на вода или нивоата на активност со додавање на куќи или кожи + постелнина (Слика 5i–p).Додавањето кожа и материјал за гнездење, исто така, значително ја намали ЕЕ на 25 и 30 ° C, но одговорите беа квантитативно помали.На 27,5°C не е забележана разлика.Забележително, во овие експерименти, ЕЕ се намали со зголемување на температурата, во овој случај за 57% пониска од ЕЕ на 30°C во споредба со 22°C (сл. 5c-h).Истата анализа беше изведена само за светлосната фаза, каде што ЕЕ беше поблиску до основната метаболичка стапка, бидејќи во овој случај глувците главно се одмораа во кожата, што резултираше со споредливи големини на ефектот на различни температури (Дополнителна слика 2a–h) .
Податоци за глувци од материјал за засолниште и гнездење (темно сина), дома, но без материјал за гнездење (светло сина) и материјал за дом и гнездо (портокалова).Потрошувачка на енергија (EE, kcal/h) за просториите a, c, e и g на 22, 25, 27,5 и 30 °C, b, d, f и h значи EE (kcal/h).ip Податоци за глувци сместени на 22°C: i респираторна стапка (RER, VCO2/VO2), j значи RER (VCO2/VO2), k кумулативен внес на храна (g), l просечен внес на храна (g/24 h) , m вкупен внес на вода (mL), n просечен внес на вода AUC (mL/24h), o вкупна активност (m), p просечно ниво на активност (m/24h).Податоците се претставени како средна вредност + стандардна грешка на средната вредност, темната фаза (18:00-06:00 ч.) е претставена со сиви полиња.Точките на хистограмите претставуваат поединечни глувци.Статистичката значајност на повторените мерки беше тестирана со Oneway-ANOVA проследено со повеќекратен споредбен тест на Tukey. *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.Просечните вредности беа пресметани за целиот експериментален период (0-72 часа).n = 7.
Кај глувците со нормална тежина (2-3 часа пост), одгледувањето на различни температури не резултираше со значителни разлики во плазматските концентрации на TG, 3-HB, холестерол, ALT и AST, туку HDL како функција на температурата.Слика 6а-д).Концентрациите на лептин, инсулин, С-пептид и глукагон во плазмата на гладно, исто така, не се разликуваат помеѓу групите (слики 6g-j).На денот на тестот за толеранција на гликоза (по 31 ден на различни температури), основното ниво на гликоза во крвта (5-6 часа гладување) беше приближно 6,5 mM, без разлика помеѓу групите. Администрацијата на орална гликоза значително ги зголеми концентрациите на гликоза во крвта во сите групи, но и максималната концентрација и зголемената површина под кривите (iAUCs) (15-120 мин) беа пониски во групата глувци сместени на 30 °C (поединечни временски точки: P < 0,05-P <0,0001, Сл. 6k, l) во споредба со глувците сместени на 22, 25 и 27,5 °C (кои не се разликуваат меѓу себе). Администрацијата на орална гликоза значително ги зголеми концентрациите на гликоза во крвта во сите групи, но и максималната концентрација и зголемената површина под кривите (iAUCs) (15-120 мин) беа пониски во групата глувци сместени на 30 °C (поединечни временски точки: P < 0,05-P <0,0001, Сл. 6k, l) во споредба со глувците сместени на 22, 25 и 27,5 °C (кои не се разликуваат меѓу себе). Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы во крови во сите групи, но како пиковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 г 30 °C (отдельные временные точки: P < 0,05–P < 0,0001, рис 6к, л) по сравнению с мышами, содержащимися при 22, 25 и 27,5 ° C (которые не различались между собой). Оралната администрација на гликоза значително ги зголеми концентрациите на гликоза во крвта во сите групи, но и максималната концентрација и зголемената површина под кривите (iAUC) (15-120 мин) беа пониски во групата глувци на 30°C (одделни временски точки: P <0,05- P <0,0001, Сл. 6k, l) во споредба со глувците чувани на 22, 25 и 27,5 °C (кои не се разликуваат едни од други).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°C゚小鼠（彼此之间没有州口服 葡萄糖 的 给 药 显着 了 所有组 的 血糖 浓度 但 在 在 在 30 ° C и 30 ° C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°C 的小鼠（彼此之间淲Оралната администрација на гликоза значително ги зголеми концентрациите на гликоза во крвта во сите групи, но и максималната концентрација и површината под кривата (iAUC) (15-120 мин) беа пониски во групата глувци хранети со 30 ° C (сите временски точки).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P <0,05–P <0,0001, Сл.6l, l) во споредба со глувците чувани на 22, 25 и 27,5°C (без разлика едни од други).
Плазматските концентрации на TG, 3-HB, холестерол, HDL, ALT, AST, FFA, глицерол, лептин, инсулин, C-пептид и глукагон се прикажани кај возрасни машки DIO(al) глувци по 33 дена хранење на наведената температура .Глувците не биле хранети 2-3 часа пред земањето крв.Исклучок бил оралниот тест за толеранција на гликоза, кој бил направен два дена пред крајот на студијата на глувци кои постеле 5-6 часа и се чувале на соодветна температура 31 ден.Глувците беа предизвикани со 2 g/kg телесна тежина.Површината под податоците за кривата (L) се изразува како инкрементални податоци (iAUC).Податоците се претставени како средна вредност ± SEM.Точките претставуваат поединечни примероци. *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.
Кај DIO глувците (исто така постеле 2-3 часа), концентрациите на холестерол во плазмата, HDL, ALT, AST и FFA не се разликувале помеѓу групите.И ТГ и глицеролот беа значително покачени во групата од 30°C во споредба со групата од 22°C (слики 7а-ч).Спротивно на тоа, 3-GB беше околу 25% пониско на 30°C во споредба со 22°C (Слика 7б).Така, иако глувците одржувани на 22°C имале целокупна позитивна енергетска рамнотежа, како што сугерира зголемувањето на телесната тежина, разликите во плазматските концентрации на TG, глицерол и 3-HB сугерираат дека глувците на 22°C кога земање примероци биле помали од 22° В.°C.Глувците одгледани на 30 °C беа во релативно поенергетски негативна состојба.Во согласност со ова, концентрациите на црниот дроб на екстрактиран глицерол и ТГ, но не и гликоген и холестерол, беа повисоки во групата од 30 °C (Дополнителна слика 3а-г).За да истражиме дали разликите во липолизата зависни од температурата (мерени со плазма ТГ и глицерол) се резултат на внатрешни промени во епидидималната или ингвиналната маст, извадивме масното ткиво од овие складишта на крајот од студијата и ја квантифициравме слободната масна киселина екс виво.и ослободување на глицерол.Во сите експериментални групи, примероците од масно ткиво од епидидимални и ингвинални депоа покажаа најмалку двојно зголемување на производството на глицерол и FFA како одговор на стимулацијата на изопротеренол (Дополнителна слика 4а-г).Сепак, не беше пронајден ефект на температурата на обвивката врз базалната или липолизата стимулирана со изопротеренол.Во согласност со повисоката телесна тежина и масата на маснотии, нивоата на лептин во плазмата беа значително повисоки во групата на 30°C отколку во групата на 22°C (Слика 7i).Напротив, плазматските нивоа на инсулин и C-пептид не се разликуваа помеѓу температурните групи (сл. 7k, k), но плазматскиот глукагон покажа зависност од температурата, но во овој случај речиси 22 °C во спротивната група беа двапати споредувани до 30°C.ОД.Група Ц (сл. 7л).FGF21 не се разликуваше помеѓу различните температурни групи (сл. 7m).На денот на OGTT, основната гликоза во крвта беше приближно 10 mM и не се разликуваше помеѓу глувците сместени на различни температури (сл. 7n).Оралната администрација на гликоза го зголеми нивото на гликоза во крвта и го достигна врвот во сите групи со концентрација од околу 18 mM 15 минути по дозирањето.Немаше значајни разлики во iAUC (15-120 мин) и концентрациите во различни временски точки по дозата (15, 30, 60, 90 и 120 мин) (Слика 7n, o).
Плазматските концентрации на TG, 3-HB, холестерол, HDL, ALT, AST, FFA, глицерол, лептин, инсулин, C-пептид, глукагон и FGF21 беа прикажани кај возрасни машки DIO (ao) глувци по 33 дена хранење.одредена температура.Глувците не биле хранети 2-3 часа пред земањето крв.Оралниот тест за толеранција на гликоза беше исклучок бидејќи беше изведен во доза од 2 g/kg телесна тежина два дена пред крајот на студијата кај глувци кои беа гладни 5-6 часа и чувани на соодветна температура 31 ден.Областа под податоците за кривата (o) е прикажана како инкрементални податоци (iAUC).Податоците се претставени како средна вредност ± SEM.Точките претставуваат поединечни примероци. *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.
Преносливоста на податоците за глодарите на луѓето е сложено прашање кое игра централна улога во толкувањето на важноста на набљудувањата во контекст на физиолошките и фармаколошките истражувања.Од економски причини и за да се олесни истражувањето, глувците често се чуваат на собна температура под нивната термонеутрална зона, што резултира со активирање на различни компензаторни физиолошки системи кои ја зголемуваат стапката на метаболизмот и потенцијално ја нарушуваат преводливоста9.Така, изложеноста на глувците на студ може да ги направи глувците отпорни на дебелината предизвикана од исхраната и може да спречи хипергликемија кај стаорци третирани со стрептозотоцин поради зголемен транспорт на гликоза кој не е зависен од инсулин.Сепак, не е јасно до кој степен продолжената изложеност на различни релевантни температури (од просторија до термонеутрална) влијае на различната енергетска хомеостаза на глувците со нормална тежина (на храна) и DIO глувците (на HFD) и на метаболичките параметри, како и на степенот на што тие беа во можност да го балансираат зголемувањето на ЕЕ со зголемувањето на внесот на храна.Студијата претставена во оваа статија има за цел да донесе одредена јасност на оваа тема.
Покажуваме дека кај возрасни глувци со нормална тежина и кај машки DIO глувци, ЕЕ е обратно поврзана со собната температура помеѓу 22 и 30°C.Така, ЕЕ на 22°C беше околу 30% повисока отколку на 30°C.во двата модели на глувци.Сепак, важна разлика помеѓу глувците со нормална тежина и глувците ДИО е тоа што додека глувците со нормална тежина одговараат на ЕЕ на пониски температури со соодветно прилагодување на внесот на храна, внесот на храна кај глувците ДИО варира на различни нивоа.Температурите на студијата беа слични.По еден месец, DIO глувците чувани на 30°C добија повеќе телесна тежина и масна маса од глувците на 22°C, додека нормалните луѓе се задржаа на иста температура и истиот временски период не доведе до треска.зависна разлика во телесната тежина.глувци со тежина.Во споредба со температурите блиску до термонеутрални или на собна температура, растот на собна температура резултираше со DIO или глувци со нормална тежина на диета со висока содржина на масти, но не и на диета со нормална тежина на глувци да добијат релативно помала тежина.тело.Поддржано од други студии17,18,19,20,21 но не од сите22,23.
Способноста да се создаде микросредина за намалување на загубата на топлина се претпоставува дека ја поместува топлинската неутралност налево8, 12. Во нашата студија, и додавањето на материјал за гнездење и прикривањето ја намалија ЕЕ, но не резултираа со топлинска неутралност до 28°C.Така, нашите податоци не поддржуваат дека ниската точка на термонеутралност кај возрасни глувци со едно колено, со или без еколошки збогатени куќи, треба да биде 26-28°C како што е прикажано8,12, но поддржува други студии кои покажуваат термонеутралност.температури од 30°C кај глувци со ниска точка7, 10, 24. За да се комплицираат работите, се покажа дека термонеутралната точка кај глувците не е статична во текот на денот бидејќи е пониска за време на фазата на одмор (лесна), веројатно поради пониските калории производство како резултат на активност и термогенеза предизвикана од диета.Така, во светлосната фаза долната точка на топлинска неутралност излегува ~29°С, а во темната фаза ~33°С25.
На крајот на краиштата, односот помеѓу температурата на околината и вкупната потрошувачка на енергија се одредува со дисипација на топлина.Во овој контекст, односот на површината и волуменот е важна детерминанта на топлинската чувствителност, што влијае и на дисипацијата на топлина (површина) и на создавањето на топлина (волумен).Покрај површината, преносот на топлина се одредува и со изолација (стапка на пренос на топлина).Кај луѓето, масната маса може да ја намали загубата на топлина со создавање на изолациона бариера околу обвивката на телото, а се сугерираше дека масната маса е исто така важна за топлинска изолација кај глувците, намалувајќи ја термонеутралната точка и намалувајќи ја температурната чувствителност под термичка неутрална точка ( крива наклон).температурата на околината во споредба со ЕЕ)12.Нашата студија не беше дизајнирана директно да ја процени оваа наводна врска бидејќи податоците за составот на телото беа собрани 9 дена пред да се соберат податоците за потрошувачката на енергија и затоа што масната маса не беше стабилна во текот на студијата.Меѓутоа, бидејќи глувците со нормална тежина и DIO имаат 30% помала ЕЕ на 30°C отколку на 22°C и покрај најмалку 5-кратната разлика во масната маса, нашите податоци не поддржуваат дека дебелината треба да обезбеди основна изолација.фактор, барем не во истражуваниот температурен опсег.Ова е во согласност со другите студии подобро дизајнирани да го истражат ова4,24.Во овие студии, изолациониот ефект на дебелината беше мал, но беше откриено дека крзното обезбедува 30-50% од вкупната топлинска изолација4,24.Меѓутоа, кај мртвите глувци, топлинската спроводливост се зголемила за околу 450% веднаш по смртта, што сугерира дека изолациониот ефект на крзното е неопходен за да функционираат физиолошките механизми, вклучително и вазоконстрикцијата.Покрај видовите разлики во крзното меѓу глувците и луѓето, на слабиот изолационен ефект на дебелината кај глувците може да влијаат и следните размислувања: Изолациониот фактор на масата на човековата масна маса е главно посредуван од поткожното масно ткиво (дебелина)26,27.Обично кај глодари Помалку од 20% од вкупната животинска маст28.Дополнително, вкупната масна маса можеби дури и не е неоптимална мерка за топлинската изолација на поединецот, бидејќи се тврди дека подобрената топлинска изолација се компензира со неизбежното зголемување на површината (а со тоа и зголемената загуба на топлина) како што се зголемува масната маса..
Кај глувците со нормална тежина, плазматските концентрации на постот на TG, 3-HB, холестерол, HDL, ALT и AST не се менувале на различни температури речиси 5 недели, веројатно затоа што глувците биле во иста состојба на енергетска рамнотежа.беа исти по тежина и состав на телото како на крајот од студијата.Во согласност со сличноста во масната маса, исто така немаше разлики во нивоата на лептин во плазмата, ниту во инсулинот на гладно, Ц-пептидот и глукагонот.Повеќе сигнали се пронајдени кај глувците DIO.Иако глувците на 22°C, исто така, немале севкупен негативен енергетски биланс во оваа состојба (како што се здебелиле), на крајот од студијата тие имале релативно повеќе дефицит на енергија во споредба со глувците одгледувани на 30°C, во услови како што се високи кетони.производство од телото (3-GB) и намалување на концентрацијата на глицерол и TG во плазмата.Сепак, разликите во липолизата зависни од температурата се чини дека не се резултат на внатрешни промени во епидидималната или ингвиналната маснотија, како што се промените во изразот на липаза одговорна на адипохормон, бидејќи FFA и глицеролот ослободен од мастите извлечени од овие складишта се помеѓу Температурата групите се слични една на друга.Иако не го истражувавме симпатичкиот тон во тековната студија, други открија дека тој (врз основа на отчукувањата на срцето и средниот артериски притисок) е линеарно поврзан со температурата на околината кај глувците и е приближно понизок на 30°C отколку на 22°C 20% C Така, разликите во симпатичкиот тон зависни од температурата може да играат улога во липолизата во нашата студија, но бидејќи зголемувањето на симпатичкиот тон ја стимулира наместо да ја инхибира липолизата, други механизми може да се спротивстават на ова намалување кај култивираните глувци.Потенцијална улога во разградувањето на телесните масти.Собна температура.Понатаму, дел од стимулирачкиот ефект на симпатичкиот тон на липолизата е индиректно посредуван од силната инхибиција на секрецијата на инсулин, нагласувајќи го ефектот на суплементите кои го прекинуваат инсулинот врз липолизата30, но во нашата студија, плазма инсулинот на гладно и симпатичкиот тон на Ц-пептидот на различни температури беа не е доволно за да се промени липолизата.Наместо тоа, откривме дека разликите во енергетскиот статус најверојатно се главниот придонес за овие разлики кај DIO глувците.Основните причини кои водат до подобро регулирање на внесот на храна со ЕЕ кај глувци со нормална тежина бараат дополнително проучување.Генерално, сепак, внесот на храна е контролиран со хомеостатски и хедонски знаци31,32,33.Иако постои дебата за тоа кој од двата сигнала е квантитативно поважен, 31,32,33 добро е познато дека долгорочното консумирање на храна со висока содржина на масти води до однесување во исхраната засновано на повеќе задоволство, кое до одреден степен не е поврзано со хомеостаза..– регулиран внес на храна34,35,36.Затоа, зголеменото хедонско однесување на хранење на DIO глувците третирани со 45% HFD може да биде една од причините зошто овие глувци не го балансирале внесот на храна со ЕЕ.Интересно, разликите во апетитот и хормоните за регулирање на гликозата во крвта беа забележани и кај глувците DIO контролирани со температура, но не и кај глувците со нормална тежина.Кај DIO глувците, нивоата на лептин во плазмата се зголемуваат со температурата, а нивото на глукагон се намалува со температурата.Степенот до кој температурата може директно да влијае на овие разлики заслужува понатамошно проучување, но во случајот со лептинот, релативната негативна енергетска рамнотежа, а со тоа и помалата маса на маснотии кај глувците на 22°C, секако одигра важна улога, бидејќи масната маса и лептинот во плазмата се во голема корелација37.Сепак, толкувањето на сигналот на глукагон е повеќе збунувачки.Како и кај инсулинот, секрецијата на глукагон беше силно инхибирана со зголемување на симпатичкиот тон, но највисокиот симпатичен тон беше предвиден да биде во групата од 22°C, која имаше највисоки концентрации на глукагон во плазмата.Инсулинот е уште еден силен регулатор на плазма глукагон, а инсулинската резистенција и дијабетес тип 2 се силно поврзани со постот и постпрандијалната хиперглукагонемија 38,39.Сепак, глувците DIO во нашата студија беа исто така нечувствителни на инсулин, така што ова исто така не може да биде главниот фактор во зголемувањето на сигнализацијата на глукагон во групата од 22 ° C.Содржината на масти во црниот дроб е исто така позитивно поврзана со зголемување на концентрацијата на глукагон во плазмата, чии механизми, пак, може да вклучуваат хепатална резистенција на глукагон, намалено производство на уреа, зголемени концентрации на аминокиселини во циркулацијата и зголемена секреција на глукагон стимулирана од амино киселини40,41. 42.Сепак, бидејќи концентрациите на глицерол и TG што може да се екстрахира не се разликуваа помеѓу температурните групи во нашата студија, ова исто така не може да биде потенцијален фактор за зголемување на плазматските концентрации во групата од 22 °C.Тријодотиронин (Т3) игра клучна улога во вкупната метаболичка стапка и започнување на метаболичката одбрана против хипотермија43,44.Така, концентрацијата на Т3 во плазмата, веројатно контролирана со централно посредувани механизми,45,46 се зголемува и кај глувците и кај луѓето под помалку од термонеутрални услови47, иако зголемувањето кај луѓето е помало, што е повеќе предиспонирано за глувците.Ова е во согласност со загубата на топлина во околината.Ние не ги измеривме плазматските концентрации на Т3 во тековната студија, но концентрациите можеби биле пониски во групата од 30°C, што може да го објасни ефектот на оваа група врз нивоата на глукагон во плазмата, бидејќи ние (ажурирана Слика 5а) и други покажавме дека Т3 го зголемува плазматскиот глукагон на начин зависен од дозата.Забележано е дека тироидните хормони предизвикуваат експресија на FGF21 во црниот дроб.Како и глукагонот, концентрациите на FGF21 во плазмата исто така се зголемија со концентрациите на Т3 во плазмата (Дополнителна слика 5б и реф. 48), но во споредба со глукагонот, концентрациите на FGF21 во плазмата во нашата студија не беа засегнати од температурата.Основните причини за ова несовпаѓање бараат понатамошно проучување, но индукцијата на FGF21 управувана од T3 треба да се појави на повисоки нивоа на изложеност на T3 во споредба со набљудуваниот одговор на глукагон управуван од T3 (Дополнителна слика 5б).
Се покажа дека HFD е силно поврзана со нарушена толеранција на гликоза и отпорност на инсулин (маркери) кај глувци одгледани на 22°C.Сепак, HFD не беше поврзана ниту со нарушена толеранција на гликоза ниту со отпорност на инсулин кога се одгледува во термонеутрална средина (дефинирано овде како 28 °C) 19 .Во нашата студија, оваа врска не беше реплицирана кај DIO глувците, но глувците со нормална тежина одржувани на 30°C значително ја подобрија толеранцијата на гликоза.Причината за оваа разлика бара дополнително проучување, но може да биде под влијание на фактот дека глувците DIO во нашата студија беа отпорни на инсулин, со концентрации на C-пептид во плазмата на гладно и концентрации на инсулин 12-20 пати повисоки од глувците со нормална тежина.и во крвта на празен стомак.концентрации на гликоза од околу 10 mM (околу 6 mM при нормална телесна тежина), што се чини дека остава мал прозорец за какви било потенцијални корисни ефекти од изложувањето на термонеутрални услови за подобрување на толеранцијата на гликоза.Можен збунувачки фактор е тоа што, од практични причини, OGTT се изведува на собна температура.Така, глувците сместени на повисоки температури доживеале благ студен шок, што може да влијае на апсорпцијата/клиренсот на гликоза.Сепак, врз основа на слични концентрации на гликоза во крвта на гладно во различни температурни групи, промените во температурата на околината можеби не влијаеле значително на резултатите.
Како што беше споменато претходно, неодамна беше истакнато дека зголемувањето на собната температура може да ублажи некои реакции на студениот стрес, што може да ја доведе во прашање преносливоста на податоците од глувчето на луѓето.Сепак, не е јасно која е оптималната температура за чување на глувците за да ја имитираат човечката физиологија.На одговорот на ова прашање може да влијае и полето на студирање и крајната точка што се проучува.Пример за ова е ефектот на исхраната врз акумулацијата на маснотии во црниот дроб, толеранцијата на гликоза и отпорноста на инсулин19.Во однос на потрошувачката на енергија, некои истражувачи веруваат дека термонеутралноста е оптимална температура за одгледување, бидејќи на луѓето им треба малку дополнителна енергија за да ја одржат својата основна телесна температура и тие ја дефинираат температурата во еден круг за возрасни глувци како 30°C7,10.Други истражувачи веруваат дека температурата споредлива со онаа што обично ја доживуваат луѓето со возрасни глувци на едно колено е 23-25 °C, бидејќи откриле дека термонеутралноста е 26-28 °C и врз основа на тоа што луѓето се пониски околу 3 °C.нивната пониска критична температура, дефинирана овде како 23°C, е малку 8,12.Нашата студија е конзистентна со неколку други студии кои наведуваат дека топлинската неутралност не се постигнува на 26-28°C4, 7, 10, 11, 24, 25, што покажува дека 23-25°C е премногу ниска.Друг важен фактор што треба да се земе предвид во однос на собната температура и термонеутралноста кај глувците е едно или групно домување.Кога глувците беа сместени во групи, а не поединечно, како во нашата студија, температурната чувствителност беше намалена, веројатно поради натрупаноста на животните.Сепак, собната температура сè уште беше под LTL од 25 кога беа користени три групи.Можеби најважната меѓувидова разлика во овој поглед е квантитативното значење на активноста на НДТ како одбрана од хипотермија.Така, додека глувците во голема мера ја компензираа нивната поголема загуба на калории со зголемување на активноста на НДТ, што е преку 60% ЕЕ само на 5°C,51,52 придонесот на активноста на човековите НДТ за ЕЕ беше значително поголем, многу помал.Затоа, намалувањето на активноста на НДТ може да биде важен начин за зголемување на човечкиот превод.Регулирањето на активноста на БАТ е сложено, но често е посредувано од комбинираните ефекти на адренергичната стимулација, тироидните хормони и експресијата на UCP114,54,55,56,57.Нашите податоци покажуваат дека температурата треба да се подигне над 27,5°C во споредба со глувците на 22°C за да се детектираат разликите во изразувањето на гените на BAT одговорни за функцијата/активирањето.Сепак, разликите пронајдени помеѓу групите на 30 и 22°C не секогаш укажуваат на зголемување на активноста на BAT во групата од 22°C бидејќи Ucp1, Adrb2 и Vegf-a беа намалени во групата 22°C.Останува да се утврди основната причина за овие неочекувани резултати.Една од можностите е нивната зголемена експресија да не рефлектира сигнал за покачена собна температура, туку акутен ефект на нивното поместување од 30°C до 22°C на денот на отстранувањето (глувците го почувствувале тоа 5-10 минути пред полетувањето) .).
Општо ограничување на нашата студија е тоа што проучувавме само машки глувци.Други истражувања сугерираат дека полот може да биде важен фактор во нашите примарни индикации, бидејќи женските глувци со едно колено се почувствителни на температурата поради повисоката топлинска спроводливост и одржувањето на построго контролирани температури во средината.Покрај тоа, женските глувци (на HFD) покажаа поголема поврзаност на внесот на енергија со ЕЕ на 30 °C во споредба со машките глувци кои консумирале повеќе глувци од ист пол (20 °C во овој случај) 20 .Така, кај женските глувци, ефектот на субтермонетрална содржина е поголем, но го има истиот модел како кај машките глувци.Во нашата студија, се фокусиравме на машки глувци со едно колено, бидејќи тоа се условите под кои се спроведуваат повеќето метаболички студии кои ја испитуваат ЕЕ.Друго ограничување на нашата студија беше тоа што глувците беа на иста диета во текот на студијата, што го оневозможи проучувањето на важноста на собната температура за метаболичката флексибилност (како што се мери со промените на RER за промени во исхраната во различни состави на макронутриенти).кај женски и машки глувци чувани на 20°C во споредба со соодветните глувци чувани на 30°C.
Како заклучок, нашата студија покажува дека, како и во другите студии, глувците со нормална тежина од првиот круг се термонеутрални над предвидените 27,5°C.Дополнително, нашата студија покажува дека дебелината не е главен изолационен фактор кај глувците со нормална тежина или DIO, што резултира со слични соодноси температура:ЕЕ кај DIO и кај глувците со нормална тежина.Додека внесот на храна кај глувците со нормална тежина беше конзистентен со ЕЕ и на тој начин одржуваше стабилна телесна тежина во текот на целиот температурен опсег, внесот на храна кај глувците DIO беше ист на различни температури, што резултираше со повисок сооднос на глувците на 30 °C .на 22°C добила поголема телесна тежина.Севкупно, систематските студии кои ја испитуваат потенцијалната важност на живеење под термонеутрални температури се оправдани поради често забележаната слаба подносливост помеѓу студиите на глувци и луѓе.На пример, во студиите за дебелина, делумно објаснување за генерално полошата преводливост може да се должи на фактот што студиите за губење на тежината на глувци обично се изведуваат на животни под умерено ладен стрес, чувани на собна температура поради нивната зголемена ЕЕ.Претерано губење на тежината во споредба со очекуваната телесна тежина на една личност, особено ако механизмот на дејство зависи од зголемување на ЕЕ преку зголемување на активноста на BAP, која е поактивна и активирана на собна температура отколку на 30°C.
Во согласност со данскиот закон за експерименти со животни (1987) и Националниот институт за здравје (публикација бр. 85-23) и Европската конвенција за заштита на 'рбетниците што се користат за експериментални и други научни цели (Совет на Европа бр. 123, Стразбур , 1985).
Дваесет недели стари машки глувци C57BL/6J беа добиени од Janvier Saint Berthevin Cedex, Франција, и им беше дадено стандардно јадење (Altromin 1324) и вода (~ 22°C) по 12:12 часовно светло: темно циклус.собна температура.Машки DIO глувци (20 недели) беа добиени од истиот добавувач и им беше даден ad libitum пристап до исхрана со висока содржина на масти 45% (Cat. No. D12451, Research Diet Inc., NJ, USA) и вода под услови на одгледување.Глувците беа приспособени на околината една недела пред почетокот на студијата.Два дена пред да се префрлат во системот за индиректна калориметрија, глувците беа измерени, подложени на скенирање со МРИ (EchoMRITM, TX, САД) и поделени во четири групи што одговараат на телесната тежина, маснотиите и нормалната телесна тежина.
Графички дијаграм на дизајнот на студијата е прикажан на Слика 8. Глувците беа префрлени на затворен и контролиран со температура систем за индиректна калориметрија во Sable Systems Internationals (Невада, САД), кој вклучуваше монитори за квалитетот на храната и водата и рамката Promethion BZ1 која сними нивоа на активност со мерење на прекините на гредата.XYZ.Глувците (n = 8) беа сместени поединечно на 22, 25, 27,5 или 30°C со помош на постелнина, но без засолниште и материјал за гнездење на 12:12-часовен циклус светло: темно (светло: 06:00-18:00 часот) .2500 ml/мин.Глувците беа аклиматизирани 7 дена пред регистрацијата.Снимките беа собрани четири дена по ред.Потоа, глувците беа задржани на соодветните температури на 25, 27,5 и 30°C дополнителни 12 дена, по што клеточните концентрати беа додадени како што е опишано подолу.Во меѓувреме, групите глувци чувани на 22°C беа задржани на оваа температура уште два дена (за да се соберат нови основни податоци), а потоа температурата се зголемуваше во чекори од 2°C секој втор ден на почетокот на светлосната фаза ( 06:00 часот) до достигнување 30 °C После тоа, температурата се спушти на 22 °C и податоците се собираа уште два дена.По два дополнителни дена на снимање на 22°C, кожи беа додадени на сите клетки на сите температури, а собирањето податоци започна на вториот ден (ден 17) и три дена.После тоа (20 ден), материјалот за гнездење (8-10 g) беше додаден на сите ќелии на почетокот на светлосниот циклус (06:00 часот) и податоците беа собрани уште три дена.Така, на крајот на студијата, глувците чувани на 22°C биле чувани на оваа температура 21/33 дена и на 22°C во последните 8 дена, додека глувците на други температури биле чувани на оваа температура 33 дена./ 33 дена.Глувците беа хранети во текот на периодот на студијата.
Глувците со нормална тежина и DIO ги следеа истите процедури на студијата.На ден -9, глувците беа измерени, скенирани со МРИ и поделени во групи споредливи по телесна тежина и состав на телото.На ден -7, глувците беа префрлени на индиректен систем за калориметрија контролирана со затворена температура, произведен од SABLE Systems International (Невада, САД).Глувците биле сместени поединечно со постелнина, но без материјали за гнездење или засолниште.Температурата е поставена на 22, 25, 27,5 или 30 °C.По една недела на аклиматизација (денови -7 до 0, животните не беа вознемирени), податоците беа собрани четири последователни дена (денови 0-4, податоците прикажани на СЛИКИ 1, 2, 5).Потоа, глувците чувани на 25, 27,5 и 30°C биле чувани во постојани услови до 17-тиот ден.Во исто време, температурата во групата од 22°C се зголемуваше во интервали од 2°C секој втор ден со прилагодување на температурниот циклус (06:00 ч.) на почетокот на изложувањето на светлина (податоците се прикажани на слика 1). .На 15-тиот ден, температурата се спушти на 22°C и беа собрани два дена податоци за да се обезбедат основни податоци за следните третмани.Кожите беа додадени на сите глувци на 17-тиот ден, а материјалот за гнездење беше додаден на 20-тиот ден (сл. 5).На 23-тиот ден, глувците биле измерени и подложени на скенирање со магнетна резонанца, а потоа оставени сами 24 часа.На 24-тиот ден, глувците беа постени од почетокот на фотопериодот (06:00 часот) и добија OGTT (2 g/kg) во 12:00 часот (6-7 часа пост).Потоа, глувците беа вратени во нивните соодветни SABLE услови и еутанизирани на вториот ден (ден 25).
Глувците DIO (n = 8) го следеа истиот протокол како глувците со нормална тежина (како што е опишано погоре и на Слика 8).Глувците одржуваа 45% HFD во текот на експериментот за потрошувачка на енергија.
VO2 и VCO2, како и притисокот на водена пареа, беа снимени на фреквенција од 1 Hz со временска константа на клетките од 2,5 мин.Внесот на храна и вода се собираше со континуирано снимање (1 Hz) на тежината на кофите со храна и вода.Употребениот монитор за квалитет објави резолуција од 0,002 g.Нивоата на активност беа снимени со помош на монитор со 3D XYZ зраци, податоците се собираа со внатрешна резолуција од 240 Hz и се известуваа секоја секунда за да се измери вкупното поминато растојание (m) со ефективна просторна резолуција од 0,25 cm.Податоците беа обработени со Sable Systems Macro Interpreter v.2.41, пресметувајќи EE и RER и филтрирање на оддалечените (на пр. настани со лажни оброци).Макро толкувачот е конфигуриран да дава податоци за сите параметри на секои пет минути.
Покрај регулирањето на ЕЕ, температурата на околината може да регулира и други аспекти на метаболизмот, вклучително и постпрандијалниот метаболизам на гликоза, преку регулирање на секрецијата на хормоните кои го метаболизираат гликозата.За да ја тестираме оваа хипотеза, конечно завршивме студија за температурата на телото со провоцирање на глувци со нормална тежина со ДИО орално оптоварување со гликоза (2 g/kg).Методите се детално опишани во дополнителни материјали.
На крајот од студијата (25 ден), глувците беа гладни 2-3 часа (почнувајќи од 06:00 часот), анестезирани со изофлуран и целосно крвавени со ретроорбитална венипункција.Квантификацијата на плазма липидите и хормоните и липидите во црниот дроб е опишана во Дополнителни материјали.
За да се испита дали температурата на обвивката предизвикува суштински промени во масното ткиво кои влијаат на липолизата, ингвиналното и епидидималното масно ткиво било отсечено директно од глувците по последната фаза на крварење.Ткивата беа обработени со користење на новоразвиената ex vivo анализа за липолиза опишана во Дополнителни методи.
Кафеаво масно ткиво (БАТ) беше собрано на денот на крајот на студијата и обработено како што е опишано во дополнителните методи.
Податоците се претставени како средна вредност ± SEM.Графиконите беа креирани во GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) и графиките беа уредени во Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, Сан Хозе, Калифорнија).Статистичката значајност беше оценета во GraphPad Prism и тестирана со спарен т-тест, повторени мерки еднонасочен/двонасочен ANOVA проследен со повеќекратен тест за споредување на Tukey или неспарена еднонасочна ANOVA проследена со повеќекратно споредување на Tukey тест по потреба.Гаусовата дистрибуција на податоците беше потврдена со тестот за нормалност на Д'Агостино-Пирсон пред тестирањето.Големината на примерокот е означена во соодветниот дел од делот „Резултати“, како и во легендата.Повторувањето се дефинира како секое мерење направено на исто животно (ин виво или на примерок од ткиво).Во однос на репродуктивноста на податоците, поврзаноста помеѓу потрошувачката на енергија и температурата на случајот беше докажана во четири независни студии користејќи различни глувци со сличен дизајн на студијата.
Детални експериментални протоколи, материјали и сурови податоци се достапни на разумно барање од водечкиот автор Rune E. Kuhre.Оваа студија не генерира нови уникатни реагенси, трансгенски животински/клеточни линии или податоци за секвенционирање.
За повеќе информации за дизајнот на студијата, видете го апстрактот на извештајот за истражување на природата поврзан со овој напис.
Сите податоци формираат график.1-7 беа депонирани во складиштето на базата на податоци Science, пристапен број: 1253.11.sciencedb.02284 или https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284.Податоците прикажани во ESM може да се испратат до Rune E Kuhre по разумно тестирање.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Лабораториски животни како сурогат модели на човековата дебелина. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Лабораториски животни како сурогат модели на човековата дебелина.Нилсон К, Раун К, Јанг ФФ, Ларсен М.О.и Tang-Christensen M. Лабораториски животни како сурогат модели на човековата дебелина. 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. Експериментални животни како заменски модел за луѓето.Нилсон К, Раун К, Јанг ФФ, Ларсен М.О.и Tang-Christensen M. Лабораториски животни како сурогат модели на дебелина кај луѓето.Акта фармакологија.криминал 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA Пресметка на новата Mie константа и експериментално определување на големината на изгорениците.Брнс 22, 607-611 (1996).
Гордон, СЈ Системот за терморегулација на глувчето: неговите импликации за преносот на биомедицински податоци на луѓето.физиологија.Однесување.179, 55-66 (2017).
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Нема изолационен ефект на дебелината. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Нема изолационен ефект на дебелината.Fischer AW, Chikash RI, von Essen G., Cannon B. и Nedergaard J. Нема изолирачки ефект на дебелината. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥胖没有绝缘作用. Фишер, АВ, Цикаш, РИ, фон Есен, Г., Канон, Б. и Недергард, Ј. Фишер, АВ, Цикаш, РИ, фон Есен, Г., Канон, Б. и Недергард, Ј. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Дебелината нема изолационен ефект.Да.J. Физиологија.ендокриниот.метаболизмот.311, E202-E213 (2016).
Ли, П. и сор.Температурно адаптираното кафеаво масно ткиво ја модулира чувствителноста на инсулин.Дијабетес 63, 3686-3698 (2014).
Nakhon, KJ et al.Пониската критична температура и термогенезата предизвикана од студ беа обратно поврзани со телесната тежина и основната стапка на метаболизмот кај слабите и со прекумерна тежина индивидуи.J. Топло.биологија.69, 238-248 (2017).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Оптимални температури на домување за глувци за да ја имитираат топлинската средина на луѓето: Експериментална студија. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Оптимални температури на домување за глувци за да ја имитираат топлинската средина на луѓето: Експериментална студија.Fischer, AW, Cannon, B., and Nedergaard, J. Оптимални температури во куќата за глувците да ја имитираат човечката топлинска средина: Експериментална студија. 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。 Фишер, АВ, Канон, Б. и Недергард, Ј.Fisher AW, Cannon B. и Nedergaard J. Оптимална температура на домување за глувци кои симулираат човечка топлинска средина: Експериментална студија.Мур.метаболизмот.7, 161-170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Која е најдобрата температура на куќиштето за да се преведат експериментите со глувци на луѓето? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Која е најдобрата температура на куќиштето за да се преведат експериментите со глувци на луѓето?Keyer J, Lee M и Speakman JR Која е најдобрата собна температура за пренесување на експерименти со глувци на луѓе? 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 и Speakman JR Која е оптималната температура на школка за пренесување на експериментите со глувци на луѓе?Мур.метаболизмот.25, 168-176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, OA Глувци како експериментални модели за човечка физиологија: кога се важни неколку степени во температурата на домувањето. Seeley, RJ & MacDougald, OA Глувци како експериментални модели за човечка физиологија: кога се важни неколку степени во температурата на домувањето. Seeley, RJ & MacDougald, OA Мыши как экспериментальные модели для физиологии человека: когда несколько градусов в жилище имеют значение. Seeley, RJ & MacDougald, OA Глувци како експериментални модели за човечка физиологија: кога неколку степени во живеалиште прават разлика. Seeley, RJ & MacDougald, OA. Сили, РЈ и Мекдугалд, ОА Мыши Seeley, RJ & MacDougald, OA како эксперименталная модель физиологии человека: когда неколько градусов температуры в помещении имеют значение. Глувците Seeley, RJ & MacDougald, OA како експериментален модел на човечката физиологија: кога се важни неколку степени на собна температура.Национален метаболизам.3, 443-445 (2021).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Одговорот на прашањето „Која е најдобрата температура на куќиштето за да се преведат експериментите со глувци на луѓето? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Одговорот на прашањето „Која е најдобрата температура на куќиштето за да се преведат експериментите со глувци на луѓето? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Одговори на прашањето „Која е најдобрата собна температура за пренос на експерименти со глувци на луѓе? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Фишер, АВ, Канон, Б. и Недергард, Ј.Fisher AW, Cannon B. и Nedergaard J. Одговори на прашањето „Која е оптималната температура на школка за пренесување на експерименти со глувци на луѓе?Да: термонеутрален.Мур.метаболизмот.26, 1-3 (2019).
Време на објавување: Октомври-28-2022 година
