Cảm ơn bạn đã ghé thăm Nature.com.Để có trải nghiệm tốt nhất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng trình duyệt cập nhật (hoặc tắt Chế độ tương thích trong Internet Explorer).Trong khi đó, để đảm bảo hỗ trợ liên tục, chúng tôi sẽ hiển thị trang web mà không cần Styles và JavaScript.
Hầu hết các nghiên cứu trao đổi chất ở chuột được thực hiện ở nhiệt độ phòng, mặc dù trong những điều kiện này, không giống như con người, chuột tiêu rất nhiều năng lượng duy trì nhiệt độ bên trong.
Chuột là mô hình động vật được sử dụng phổ biến nhất cho nghiên cứu về sinh lý học và sinh lý bệnh của con người, và thường là động vật mặc định được sử dụng trong giai đoạn đầu của khám phá và phát triển thuốc.Tuy nhiên, những con chuột khác với con người theo một số cách sinh lý quan trọng, và trong khi tỷ lệ sinh học có thể được sử dụng ở một mức độ nào đó để chuyển thành người, sự khác biệt lớn giữa chuột và con người nằm trong điều hòa nhiệt và cân bằng nội môi năng lượng.Điều này cho thấy một sự không nhất quán cơ bản.Khối lượng cơ thể trung bình của chuột trưởng thành ít hơn ít nhất một nghìn lần so với người trưởng thành (50 g so với 50 kg) và tỷ lệ bề mặt so với khối lượng khác nhau khoảng 400 lần do biến đổi hình học phi tuyến tính được mô tả bởi MEE .Phương trình 2. Do đó, chuột mất nhiều nhiệt hơn đáng kể so với thể tích của chúng, vì vậy chúng nhạy cảm hơn với nhiệt độ, dễ bị hạ thân nhiệt hơn và có tốc độ trao đổi chất cơ bản trung bình cao hơn gấp mười lần so với con người.Ở nhiệt độ phòng tiêu chuẩn (~ 22 ° C), chuột phải tăng tổng chi tiêu năng lượng (EE) khoảng 30% để duy trì nhiệt độ cơ thể.Ở nhiệt độ thấp hơn, EE tăng nhiều hơn khoảng 50% và 100% ở 15 và 7 ° C so với EE ở 22 ° C.Do đó, các điều kiện nhà ở tiêu chuẩn gây ra phản ứng căng thẳng lạnh, có thể làm tổn hại đến khả năng chuyển giao kết quả của chuột cho con người, vì con người sống trong các xã hội hiện đại dành phần lớn thời gian của họ trong điều kiện nhiệt độ (vì tỷ lệ diện tích thấp hơn của chúng ta với thể tích làm cho chúng ta ít nhạy cảm hơn với nhiệt độ, khi chúng ta tạo ra một vùng nhiệt lượng (TNZ) xung quanh chúng ta. EE trên tốc độ trao đổi chất cơ bản) kéo dài ~ 19 đến 30 ° C6, trong khi chuột có dải cao hơn và hẹp hơn chỉ kéo dài 2 nhiệt 4,8 trên thực tế, điều này Khía cạnh đã nhận được sự chú ý đáng kể trong những năm gần đây4, 7,8,9,10,11,12 và có ý kiến ​​cho rằng một số sự khác biệt về loài của người Hồi Điều đó cấu thành nhiệt độ ở chuột.Do đó, cho dù nhiệt độ tới hạn thấp hơn trong phạm vi nhiệt điện ở chuột đơn đầu gối có gần 25 ° C hay gần hơn 30 ° C4, 7, 8, 10, 12, 12 vẫn còn gây tranh cãi.EE và các thông số trao đổi chất khác đã được giới hạn trong nhiều giờ đến vài ngày, do đó, mức độ tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ khác nhau có thể ảnh hưởng đến các thông số trao đổi chất như trọng lượng cơ thể là không rõ ràng.Tiêu thụ, sử dụng chất nền, dung nạp glucose, và nồng độ lipid và glucose huyết tương và hormone điều chỉnh sự thèm ăn.Chuột được giữ ở 22, 25, 27,5 hoặc 30 ° C trong ít nhất ba tuần.Nhiệt độ dưới 22 ° C chưa được nghiên cứu vì nhà ở động vật tiêu chuẩn hiếm khi dưới nhiệt độ phòng.
Lượng thức ăn phù hợp với động lực học EE và tăng theo nhiệt độ giảm (cũng cao hơn ~ 30% ở 22 ° C so với 30 ° C (Hình 1E, F). Lượng nước. Khối lượng và mức độ hoạt động không phụ thuộc vào nhiệt độ (Hình. 1g). -To).
Chuột đực (C57BL/6J, 20 tuần tuổi, nhà ở cá nhân, n = 7) được đặt trong các lồng trao đổi chất ở 22 ° C. trong một tuần trước khi bắt đầu nghiên cứu.Hai ngày sau khi thu thập dữ liệu nền, nhiệt độ được tăng lên theo mức tăng 2 ° C lúc 06:00 giờ mỗi ngày (bắt đầu pha ánh sáng).Dữ liệu được trình bày dưới dạng trung bình ± sai số chuẩn của giá trị trung bình và pha tối (18: 00 Ném06: 00 h) được biểu thị bằng một hộp màu xám.A Chi phí năng lượng (KCAL/H), B Tổng chi tiêu năng lượng ở các nhiệt độ khác nhau (KCAL/24 giờ), tỷ giá hối đoái đường hô hấp (VCO2/VO2: 0.7. (Giá trị bằng không được định nghĩa là 0,7).E Lượng thức ăn tích lũy (G), F 24 giờ tổng lượng thực phẩm, G 24 giờ tổng lượng nước (ML), H 24 giờ tổng lượng nước, mức hoạt động tích lũy (M) và tổng mức hoạt động J (M/24H).).Những con chuột được giữ ở nhiệt độ chỉ định trong 48 giờ.Dữ liệu được hiển thị trong 24, 26, 28 và 30 ° C đề cập đến 24 giờ cuối cùng của mỗi chu kỳ.Những con chuột vẫn được cho ăn trong suốt nghiên cứu.Ý nghĩa thống kê đã được kiểm tra bằng các phép đo lặp đi lặp lại của ANOVA một chiều, sau đó là thử nghiệm so sánh nhiều của Tukey.Dấu hoa thị cho thấy ý nghĩa đối với giá trị ban đầu là 22 ° C, bóng mờ cho thấy ý nghĩa giữa các nhóm khác như được chỉ ra. *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。 Giá trị trung bình được tính cho toàn bộ giai đoạn thử nghiệm (0-192 giờ).n = 7.
Như trong trường hợp chuột có trọng lượng bình thường, EE tăng tuyến tính với nhiệt độ giảm và trong trường hợp này, EE cũng cao hơn khoảng 30% ở 22 ° C so với 30 ° C (Hình 2A, B).RER không thay đổi ở các nhiệt độ khác nhau (Hình 2C, D).Trái ngược với chuột trọng lượng bình thường, lượng thức ăn không phù hợp với EE như là một chức năng của nhiệt độ phòng.Lượng thức ăn, lượng nước và mức hoạt động độc lập với nhiệt độ (Hình 2e, J).
Chuột Dio (C57BL/6J, 20 tuần) được đặt riêng trong các lồng trao đổi chất ở 22 ° C. trong một tuần trước khi bắt đầu nghiên cứu.Chuột có thể sử dụng 45% HFD AD libitum.Sau khi thích nghi trong hai ngày, dữ liệu cơ sở đã được thu thập.Sau đó, nhiệt độ được tăng lên theo mức tăng 2 ° C mỗi ngày vào lúc 06:00 (bắt đầu pha ánh sáng).Dữ liệu được trình bày dưới dạng trung bình ± sai số chuẩn của giá trị trung bình và pha tối (18: 00 Ném06: 00 h) được biểu thị bằng một hộp màu xám.a Energy expenditure (kcal/h), b Total energy expenditure at various temperatures (kcal/24 h), c Respiratory exchange rate (VCO2/VO2: 0.7–1.0), d Mean RER in light and dark (VCO2 /VO2) phase (Giá trị bằng không được định nghĩa là 0,7).).Những con chuột được giữ ở nhiệt độ chỉ định trong 48 giờ.Dữ liệu được hiển thị trong 24, 26, 28 và 30 ° C đề cập đến 24 giờ cuối cùng của mỗi chu kỳ.Chuột được duy trì ở mức 45% HFD cho đến khi kết thúc nghiên cứu.Ý nghĩa thống kê đã được kiểm tra bằng các phép đo lặp đi lặp lại của ANOVA một chiều, sau đó là thử nghiệm so sánh nhiều của Tukey.Dấu hoa thị cho thấy ý nghĩa đối với giá trị ban đầu là 22 ° C, bóng mờ cho thấy ý nghĩa giữa các nhóm khác như được chỉ ra. *Р <0,05, *** р <0,001, **** <0.0001. *P <0,05, *** p <0,001, **** p <0,0001. *Р <0,05, *** р <0,001, **** <0.0001. *P <0,05, *** p <0,001, **** p <0,0001.Giá trị trung bình được tính cho toàn bộ giai đoạn thử nghiệm (0-192 giờ).n = 7.
Sau 7 ngày thích nghi, 4,5 ngày EE đã được ghi lại.Lượng thức ăn song song với mẫu EE tăng khoảng 30% ở 22 ° C so với 30 ° C (Hình 3H, I).Mức tiêu thụ nước và mức độ hoạt động không khác nhau đáng kể giữa các nhóm (Hình 3J, K).3B, R, C)) và khối lượng chất béo tăng hơn 2 lần (từ ~ 1 g đến 2 Ném3 g, Hình 3, T, C).Thật không may, tủ 30 ° C có lỗi hiệu chuẩn và không thể cung cấp dữ liệu EE và RER chính xác.
- Trọng lượng cơ thể (a), khối lượng nạc (B) và khối lượng chất béo (C) sau 8 ngày (một ngày trước khi chuyển sang hệ thống Sable).Tiêu thụ năng lượng trung bình e (0 Hàng108 giờ) ở các nhiệt độ khác nhau (KCAL/24 giờ).G trung bình RER (VCO2/VO2).H Tổng lượng thức ăn (G).Ý nghĩa thống kê của các biện pháp lặp đi lặp lại đã được kiểm tra bởi oneway-anova sau đó là thử nghiệm so sánh nhiều của 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. Dữ liệu được trình bày dưới dạng sai số trung bình + tiêu chuẩn của giá trị trung bình, pha tối (18: 00-06: 00 h) được biểu thị bằng các hộp màu xám.Các dấu chấm trên biểu đồ đại diện cho cá nhân chuột.Giá trị trung bình được tính cho toàn bộ giai đoạn thử nghiệm (0-108 giờ).n = 7.
Chuột được khớp với trọng lượng cơ thể, khối lượng nạc và khối lượng chất béo ở mức cơ bản (Hình..Khi so sánh các nhóm chuột, mối quan hệ giữa EE và nhiệt độ cho thấy mối quan hệ tuyến tính tương tự với nhiệt độ theo thời gian ở cùng một con chuột.Do đó, chuột được giữ ở 22 ° C tiêu thụ nhiều năng lượng hơn khoảng 30% so với chuột được giữ ở 30 ° C (Hình 4D, E).Khi nghiên cứu hiệu ứng ở động vật, nhiệt độ không phải lúc nào cũng ảnh hưởng đến RER (Hình 4F, G).Lượng thức ăn, lượng nước và hoạt động không bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ (Hình 4H 4H M).Sau 33 ngày nuôi, chuột ở 30 ° C có trọng lượng cơ thể cao hơn đáng kể so với chuột ở 22 ° C (Hình 4N).So với các điểm cơ bản tương ứng của chúng, chuột được nuôi ở 30 ° C có trọng lượng cơ thể cao hơn đáng kể so với chuột được nuôi ở 22 ° C (sai số trung bình ± của mức trung bình của trung bình: Hình 4o).Tăng trọng lượng tương đối cao hơn là do sự gia tăng khối lượng chất béo (Hình 4P, Q) thay vì tăng khối lượng nạc (Hình 4R, S).Phù hợp với giá trị EE thấp hơn ở 30 ° C, biểu hiện của một số gen BAT làm tăng chức năng/hoạt động của BAT đã giảm ở 30 ° C so với 22 ° C: ADRA1A, ADRB3 và PRDM16.Các gen quan trọng khác cũng làm tăng chức năng/hoạt động của BAT không bị ảnh hưởng: sema3a (điều hòa tăng trưởng thần kinh), TFAM (sinh học ty thể), ADRB1, ADRA2A, PCK1 (gluconeogenesis) và CPT1A.Đáng ngạc nhiên, UCP1 và VEGF-A, liên quan đến tăng hoạt động nhiệt, không giảm ở nhóm 30 ° C.Trên thực tế, nồng độ UCP1 ở ba con chuột cao hơn so với nhóm 22 ° C và VEGF-A và ADRB2 tăng đáng kể.So với nhóm 22 ° C, chuột duy trì ở 25 ° C và 27,5 ° C cho thấy không có thay đổi (Hình 1 bổ sung).
- Trọng lượng cơ thể (a), khối lượng nạc (B) và khối lượng chất béo (C) sau 9 ngày (một ngày trước khi chuyển sang hệ thống Sable).Tiêu thụ năng lượng trung bình E (0 Ném96 giờ) ở các nhiệt độ khác nhau (KCAL/24 giờ).F Tỷ lệ trao đổi hô hấp (RER, VCO2/VO2).G trung bình RER (VCO2/VO2).H Tổng lượng thức ăn (G).Ý tôi là lượng thức ăn (G/24 giờ).J Tổng mức tiêu thụ nước (ML).K Tiêu thụ nước trung bình (ml/24 h).L mức hoạt động tích lũy (M).M Mức hoạt động trung bình (m/24 h).N Trọng lượng cơ thể vào ngày 23 (g), o Thay đổi trọng lượng cơ thể, khối lượng p nạc, Q thay đổi khối lượng nạc (g) vào ngày 23 so với ngày 9, thay đổi khối lượng chất béo (g) Mass (g) so với ngày 8, ngày 23 so với ngày -8.Ý nghĩa thống kê của các biện pháp lặp đi lặp lại đã được kiểm tra bởi oneway-anova sau đó là thử nghiệm so sánh nhiều của Tukey. *Р <0,05, *** р <0,001, **** <0.0001. *P <0,05, *** p <0,001, **** p <0,0001. *Р <0,05, *** р <0,001, **** <0.0001. *P <0,05, *** p <0,001, **** p <0,0001.Dữ liệu được trình bày dưới dạng sai số trung bình + tiêu chuẩn của giá trị trung bình, pha tối (18: 00-06: 00 h) được biểu thị bằng các hộp màu xám.Các dấu chấm trên biểu đồ đại diện cho cá nhân chuột.Giá trị trung bình được tính cho toàn bộ giai đoạn thử nghiệm (0-96 giờ).n = 7.
Giống như con người, chuột thường tạo ra các môi trường vi mô để giảm mất nhiệt cho môi trường.Để định lượng tầm quan trọng của môi trường này đối với EE, chúng tôi đã đánh giá EE ở 22, 25, 27.5 và 30 ° C, có hoặc không có bộ bảo vệ da và vật liệu làm tổ.Ở 22 ° C, việc bổ sung da tiêu chuẩn làm giảm EE khoảng 4%.Việc bổ sung tiếp theo của vật liệu làm tổ đã giảm 3 %4% (Hình 5A, B).Không có thay đổi đáng kể trong RER, lượng thức ăn, lượng nước hoặc mức hoạt động được quan sát thấy với việc bổ sung nhà hoặc da + giường (Hình 5I, P).Việc bổ sung da và vật liệu làm tổ cũng làm giảm đáng kể EE ở 25 và 30 ° C, nhưng các phản ứng nhỏ hơn về mặt định lượng.Ở 27,5 ° C, không có sự khác biệt nào được quan sát.Đáng chú ý, trong các thí nghiệm này, EE giảm khi nhiệt độ tăng, trong trường hợp này thấp hơn khoảng 57% so với EE ở 30 ° C so với 22 ° C (Hình 5C, H).Phân tích tương tự chỉ được thực hiện cho pha ánh sáng, trong đó EE gần với tốc độ trao đổi chất cơ bản hơn, vì trong trường hợp này, chuột chủ yếu nằm trong da, dẫn đến kích thước hiệu ứng tương đương ở các nhiệt độ khác nhau (Hình bổ sung 2A. .
Dữ liệu cho chuột từ nơi trú ẩn và vật liệu làm tổ (màu xanh đậm), nhà nhưng không có vật liệu làm tổ (màu xanh nhạt), và vật liệu nhà và tổ (màu cam).Tiêu thụ năng lượng (EE, KCAL/H) cho các phòng A, C, E và G ở 22, 25, 27,5 và 30 ° C, B, D, F và H có nghĩa là EE (KCAL/H).Dữ liệu IP cho chuột nằm ở 22 ° C: I Tốc độ hô hấp (RER, VCO2/VO2), J trung bình RER (VCO2/VO2), lượng thức ăn tích lũy K (G), L ăn trung bình (G/24 h) Tổng lượng nước (mL), N AUC lượng nước trung bình (ML/24H), O Tổng hoạt động (M), mức hoạt động trung bình P (M/24H).Dữ liệu được trình bày dưới dạng sai số trung bình + tiêu chuẩn của giá trị trung bình, pha tối (18: 00-06: 00 h) được biểu thị bằng các hộp màu xám.Các dấu chấm trên biểu đồ đại diện cho cá nhân chuột.Ý nghĩa thống kê của các biện pháp lặp đi lặp lại đã được kiểm tra bởi oneway-anova sau đó là thử nghiệm so sánh nhiều của Tukey. *P <0,05, ** p <0,01. *P <0,05, ** p <0,01. *Р <0,05, ** <0,01. *P <0,05, ** p <0,01. *P <0,05 ** p <0,01。 *P <0,05 ** p <0,01。 *Р <0,05, ** <0,01. *P <0,05, ** p <0,01.Giá trị trung bình được tính cho toàn bộ giai đoạn thử nghiệm (0-72 giờ).n = 7.
Ở chuột có trọng lượng bình thường (2-3 giờ nhịn ăn), việc nuôi ở các nhiệt độ khác nhau không dẫn đến sự khác biệt đáng kể về nồng độ TG, 3-HB, cholesterol, ALT và AST trong huyết tương, nhưng HDL là một hàm của nhiệt độ.Hình 6A-E).Nồng độ trong huyết tương của leptin, insulin, C-peptide và glucagon cũng không khác nhau giữa các nhóm (Hình 6G, J).Vào ngày kiểm tra dung nạp glucose (sau 31 ngày ở các nhiệt độ khác nhau), mức đường huyết cơ bản (5-6 giờ nhịn ăn) là khoảng 6,5 mm, không có sự khác biệt giữa các nhóm. Sử dụng glucose đường uống làm tăng nồng độ glucose trong máu đáng kể ở tất cả các nhóm, nhưng cả nồng độ cực đại và diện tích gia tăng dưới các đường cong (IAUC) (15 Ném120 phút) thấp hơn trong nhóm chuột nằm ở 30 ° C (điểm thời gian riêng lẻ: P <0,05, P <0,0001, Hình 6K, L) so với những con chuột được đặt ở mức 22, 25 và 27,5 ° C (không khác nhau giữa nhau). Sử dụng glucose đường uống làm tăng nồng độ glucose trong máu đáng kể ở tất cả các nhóm, nhưng cả nồng độ cực đại và diện tích gia tăng dưới các đường cong (IAUC) (15 Ném120 phút) thấp hơn trong nhóm chuột nằm ở 30 ° C (điểm thời gian riêng lẻ: P <0,05, P <0,0001, Hình 6K, L) so với những con chuột được đặt ở mức 22, 25 và 27,5 ° C (không khác nhau giữa nhau). Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови во всех группах, но как пиковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 мин) были ниже в группе мышей, содержащихся при 30 °C (отдельные временные точки: P <0,05 Sử dụng đường uống của glucose làm tăng đáng kể nồng độ glucose trong máu ở tất cả các nhóm, nhưng cả nồng độ cực đại và diện tích gia tăng dưới các đường cong (IAUC) (15 Ném120 phút) thấp hơn ở nhóm chuột 30 ° C (điểm thời gian riêng biệt: P <0,05, P <0,0001, Hình 6K, L) so với chuột được giữ ở 22, 25 và 27,5 ° C (không khác nhau).口服 葡萄糖 给 了 ， ， ， ， ， ， ， 但 在 在 下 增加 增加 增加 面积 面积 面积 面积 面积 增加 增加 增加 点 点 时间： P <0,05, P <0,0001 ， 6K ， L） 与 在 在 在 在 在 在 在 彼此 彼此 没有）口服 葡萄糖 给 药 所有组 但 但 在 在 在 在 在 在 在 增加 增加 面积 面积 面积 面积 面积 面积 面积 面积 面积 面积 各 点 各 各 点 点 点 点 各 各 点点 ： P <0,05, P <0,0001 ， 6K ， l） 与 在 在 22、25 和 27,5 ° C 的 小 （（彼此 之间 没有）） 相比 相比 相比 相比 相比 相比 相比 相比 相比 相比Sử dụng đường uống của glucose làm tăng đáng kể nồng độ glucose trong máu ở tất cả các nhóm, nhưng cả nồng độ cực đại và diện tích dưới đường cong (IAUC) (15 Ném120 phút) thấp hơn ở nhóm chuột ăn 30 ° (tất cả các điểm thời gian).: P <0,05, P <0.0001, р. : P <0,05, p <0,0001, hình.6l, L) so với chuột được giữ ở 22, 25 và 27,5 ° C (không có sự khác biệt với nhau).
Nồng độ TG, 3-HB, cholesterol, HDL, ALT, AST, FFA, Glycerol, leptin, insulin, c-peptide và glucagon C-peptide và glucagon ở chuột trưởng thành sau 33 ngày cho phép cho chỉ định ở chuột trưởng thành (AL) sau khi, cholesterol, HDL, ALT, AST, FFA, glycerol, leptin, insulin, c-peptide và glucagon và glucago .Chuột không được cho ăn 2-3 giờ trước khi lấy mẫu máu.Ngoại lệ là xét nghiệm dung nạp glucose đường uống, được thực hiện hai ngày trước khi kết thúc nghiên cứu về chuột được nhịn ăn trong 5-6 giờ và giữ ở nhiệt độ thích hợp trong 31 ngày.Chuột được thử thách với trọng lượng cơ thể 2 g/kg.Vùng dưới dữ liệu đường cong (L) được biểu thị dưới dạng dữ liệu gia tăng (IAUC). *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.
Ở chuột Dio (cũng nhịn ăn trong 2-3 giờ), cholesterol huyết tương, HDL, ALT, AST và FFA không khác nhau giữa các nhóm.Cả TG và glycerol đều tăng đáng kể ở nhóm 30 ° C so với nhóm 22 ° C (Hình 7A, H).Ngược lại, 3-Gb thấp hơn khoảng 25% ở 30 ° C so với 22 ° C (Hình 7B).Thus, although mice maintained at 22°C had an overall positive energy balance, as suggested by weight gain, differences in plasma concentrations of TG, glycerol, and 3-HB suggest that mice at 22°C when sampling was less than at 22° C.° C.Những con chuột được nuôi ở 30 ° C ở trạng thái tiêu cực tương đối năng lượng hơn.To investigate whether the temperature-dependent differences in lipolysis (as measured by plasma TG and glycerol) are the result of internal changes in epididymal or inguinal fat, we extracted adipose tissue from these stores at the end of the study and quantified free fatty acid ex vivo.và phát hành glycerol.Tuy nhiên, không có ảnh hưởng của nhiệt độ vỏ đến quá trình lipolysis do cơ bản hoặc isoproterenol được tìm thấy.Ngược lại, nồng độ insulin và C-peptide trong huyết tương không khác nhau giữa các nhóm nhiệt độ (Hình 7K, K), nhưng glucagon huyết tương cho thấy sự phụ thuộc vào nhiệt độ, nhưng trong trường hợp này gần 22 ° C ở nhóm ngược lại là hai lần so sánh đến 30 ° C.TỪ.Nhóm C (Hình 7L).FGF21 không khác nhau giữa các nhóm nhiệt độ khác nhau (Hình 7M).Vào ngày OGTT, đường huyết cơ bản là khoảng 10 mm và không khác nhau giữa những con chuột nằm ở các nhiệt độ khác nhau (Hình 7N).Sử dụng đường uống của glucose làm tăng nồng độ đường huyết và đạt đỉnh trong tất cả các nhóm ở nồng độ khoảng 18 mM 15 phút sau khi dùng thuốc.Không có sự khác biệt đáng kể về IAUC (15 Hàng120 phút) và nồng độ tại các thời điểm khác nhau sau liều (15, 30, 60, 90 và 120 phút) (Hình 7N, O).
Nồng độ trong huyết tương của Tg, 3-Hb, cholesterol, HDL, ALT, AST, FFA, glycerol, leptin, insulin, C-peptide, glucagon và FGF21 đã được thể hiện ở chuột DIO đực trưởng thành (AO) sau 33 ngày cho ăn.nhiệt độ xác định.Chuột không được cho ăn 2-3 giờ trước khi lấy mẫu máu.Thử nghiệm dung nạp glucose đường uống là một ngoại lệ vì nó được thực hiện với liều 2 g/kg trọng lượng cơ thể hai ngày trước khi kết thúc nghiên cứu ở những con chuột được nhịn ăn trong 5-6 giờ và giữ ở nhiệt độ thích hợp trong 31 ngày.Vùng dưới dữ liệu đường cong (O) được hiển thị dưới dạng dữ liệu gia tăng (IAUC). *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.
Tuy nhiên, không rõ mức độ tiếp xúc kéo dài với các nhiệt độ liên quan khác nhau (từ phòng này sang nhiệt độ khác) ảnh hưởng đến cân bằng nội môi năng lượng khác nhau của chuột bình thường (trên thực phẩm) và chuột Dio (trên HFD) và các thông số chuyển hóa, cũng như mức độ mà họ có thể cân bằng sự gia tăng EE với sự gia tăng lượng thức ăn.Nghiên cứu được trình bày trong bài viết này nhằm mục đích mang lại một số sự rõ ràng cho chủ đề này.
Chúng tôi cho thấy rằng ở chuột trưởng thành có trọng lượng bình thường và chuột DIO đực, EE có liên quan nghịch với nhiệt độ phòng từ 22 đến 30 ° C.Do đó, EE ở 22 ° C cao hơn khoảng 30% so với 30 ° C.Trong cả hai mô hình chuột.Tuy nhiên, một sự khác biệt quan trọng giữa chuột trọng lượng bình thường và chuột DIO là trong khi chuột trọng lượng bình thường phù hợp với EE ở nhiệt độ thấp hơn bằng cách điều chỉnh lượng thức ăn cho phù hợp, lượng thức ăn của chuột DIO khác nhau ở các cấp độ khác nhau.Sau một tháng, chuột DIO giữ ở 30 ° C tăng trọng lượng cơ thể và khối lượng chất béo nhiều hơn so với chuột được giữ ở 22 ° C, trong khi con người bình thường giữ ở cùng nhiệt độ và trong cùng một khoảng thời gian không dẫn đến sốt.Chuột trọng lượng.So với nhiệt độ gần nhiệt độ hoặc ở nhiệt độ phòng, tăng trưởng ở nhiệt độ phòng dẫn đến DIO hoặc chuột cân nặng bình thường trong chế độ ăn nhiều chất béo nhưng không phải là chế độ ăn của chuột cân nặng bình thường để tăng cân tương đối ít hơn.thân hình.Được hỗ trợ bởi các nghiên cứu khác17,18,19,20,21 nhưng không phải bởi tất cả22,23.
Khả năng tạo ra một môi trường vi mô để giảm mất nhiệt được đưa ra giả thuyết để chuyển tính trung lập nhiệt sang trái 8, 12. Trong nghiên cứu của chúng tôi, cả việc bổ sung vật liệu làm tổ và che giấu EE đều giảm nhưng không dẫn đến tính trung lập nhiệt lên đến 28 ° C.Do đó, dữ liệu của chúng tôi không hỗ trợ rằng điểm thấp của nhiệt độ nhiệt ở chuột trưởng thành đơn đầu gối, có hoặc không có nhà được làm giàu môi trường, nên là 26-28 ° C như được hiển thị8,12, nhưng nó hỗ trợ các nghiên cứu khác cho thấy tính nhiệt.Nhiệt độ 30 ° C ở chuột điểm thấp, 10, 24. Để làm phức tạp các vấn đề, điểm nhiệt ở chuột đã được chứng minh là không tĩnh trong ngày vì nó thấp hơn trong giai đoạn nghỉ ngơi (ánh sáng), có thể là do calo thấp hơn Sản xuất là kết quả của hoạt động và sinh nhiệt do chế độ ăn uống.Do đó, trong pha ánh sáng, điểm thấp hơn của tính trung tính nhiệt hóa ra là ~ 29 ° с, và trong pha tối, ~ 33 ° с25.
Cuối cùng, mối quan hệ giữa nhiệt độ môi trường và tổng mức tiêu thụ năng lượng được xác định bằng cách tản nhiệt.Trong bối cảnh này, tỷ lệ diện tích bề mặt so với thể tích là yếu tố quyết định quan trọng của độ nhạy nhiệt, ảnh hưởng đến cả sự tản nhiệt (diện tích bề mặt) và tạo nhiệt (thể tích).Ngoài diện tích bề mặt, truyền nhiệt cũng được xác định bằng cách nhiệt (tốc độ truyền nhiệt).Ở người, khối lượng chất béo có thể làm giảm mất nhiệt bằng cách tạo ra một hàng rào cách điện xung quanh lớp vỏ cơ thể, và có ý kiến ​​cho rằng khối lượng chất béo cũng rất quan trọng đối với cách nhiệt ở chuột, làm giảm điểm nhiệt và giảm độ nhạy nhiệt độ dưới điểm trung tính nhiệt ( Độ dốc đường cong).Nghiên cứu của chúng tôi không được thiết kế để đánh giá trực tiếp mối quan hệ giả định này vì dữ liệu thành phần cơ thể được thu thập 9 ngày trước khi dữ liệu chi tiêu năng lượng được thu thập và do khối lượng chất béo không ổn định trong suốt nghiên cứu.Tuy nhiên, do trọng lượng bình thường và chuột DIO có EE thấp hơn 30% ở 30 ° C so với 22 ° C mặc dù có ít nhất sự khác biệt 5 lần về khối lượng chất béo, dữ liệu của chúng tôi không hỗ trợ rằng béo phì nên cung cấp cách nhiệt cơ bản.Yếu tố, ít nhất là không trong phạm vi nhiệt độ được điều tra.Điều này phù hợp với các nghiên cứu khác được thiết kế tốt hơn để khám phá điều này4,24.Trong các nghiên cứu này, tác dụng cách nhiệt của béo phì là nhỏ, nhưng lông được tìm thấy cung cấp 30-50% tổng số lớp cách nhiệt 4,24.Tuy nhiên, ở chuột chết, độ dẫn nhiệt tăng khoảng 450% ngay sau khi chết, cho thấy hiệu ứng cách điện của lông là cần thiết cho các cơ chế sinh lý, bao gồm cả co mạch, để hoạt động.Ngoài sự khác biệt về loài về lông giữa chuột và con người, tác dụng cách điện kém của béo phì ở chuột cũng có thể bị ảnh hưởng bởi các cân nhắc sau: yếu tố cách điện của khối lượng chất béo ở người chủ yếu qua trung gian khối lượng chất béo dưới da (độ dày) 26,27.Thông thường ở loài gặm nhấm dưới 20% tổng số chất béo động vật.Ngoài ra, tổng khối lượng chất béo thậm chí có thể không phải là thước đo dưới mức tối ưu của cách nhiệt của một cá nhân, vì người ta đã lập luận rằng cách nhiệt được cải thiện được bù đắp bởi sự gia tăng không thể tránh khỏi diện tích bề mặt (và do đó tăng mất nhiệt) khi khối lượng chất béo tăng lên..
Ở chuột có trọng lượng bình thường, nồng độ TG, 3-HB, cholesterol, HDL, AST và AST không thay đổi ở các nhiệt độ khác nhau trong gần 5 tuần, có lẽ vì chuột ở cùng trạng thái cân bằng năng lượng.giống nhau về trọng lượng và thành phần cơ thể như ở cuối nghiên cứu.Phù hợp với sự tương đồng về khối lượng chất béo, cũng không có sự khác biệt về nồng độ leptin huyết tương, cũng như trong insulin lúc đói, C-peptide và glucagon.Nhiều tín hiệu đã được tìm thấy ở chuột Dio.Mặc dù những con chuột ở 22 ° C cũng không có sự cân bằng năng lượng tiêu cực tổng thể ở trạng thái này (khi chúng tăng cân), nhưng vào cuối nghiên cứu, chúng bị thiếu năng lượng tương đối hơn so với chuột được nuôi ở 30 ° C, trong điều kiện như Ketone cao.Sản xuất bởi cơ thể (3-Gb) và giảm nồng độ glycerol và TG trong huyết tương.Tuy nhiên, sự khác biệt phụ thuộc vào nhiệt độ trong quá trình lipolyis Các nhóm tương tự nhau.Mặc dù chúng tôi đã không điều tra giai điệu giao cảm trong nghiên cứu hiện tại, những người khác đã phát hiện ra rằng nó (dựa trên nhịp tim và áp lực động mạch trung bình) có liên quan tuyến tính với nhiệt độ môi trường ở chuột và thấp hơn ở 30 ° C so với 22 ° C 20% Do đó, sự khác biệt phụ thuộc vào nhiệt độ trong giai điệu giao cảm có thể đóng một vai trò trong việc lipolysis trong nghiên cứu của chúng tôi, nhưng vì sự gia tăng âm thanh giao cảm kích thích thay vì ức chế quá trình lipolysis, các cơ chế khác có thể chống lại sự giảm này ở chuột nuôi cấy.Vai trò tiềm năng trong sự phân hủy của chất béo cơ thể.Nhiệt độ phòng.Hơn nữa, một phần của tác dụng kích thích của giai điệu giao cảm đối với việc lipolysis được trung gian một cách gián tiếp bởi sự ức chế mạnh của bài tiết insulin, làm nổi bật tác dụng của việc bổ sung insulin đối với lipolysis Không đủ để thay đổi lipolysis.Thay vào đó, chúng tôi thấy rằng sự khác biệt về tình trạng năng lượng rất có thể là người đóng góp chính cho những khác biệt này ở chuột DIO.Những lý do cơ bản dẫn đến việc điều chỉnh tốt hơn lượng thức ăn với EE ở chuột cân nặng bình thường đòi hỏi phải nghiên cứu thêm.Tuy nhiên, nói chung, lượng thức ăn được kiểm soát bởi các tín hiệu cân bằng nội môi và khoái lạc31,32,33.Mặc dù có những cuộc tranh luận về việc hai tín hiệu quan trọng hơn về mặt định lượng, nhưng 31,32,33 người ta biết rằng tiêu thụ lâu dài thực phẩm chất béo cao dẫn đến hành vi ăn uống dựa trên niềm vui ở một mức độ nào đó không liên quan đến Cân bằng nội môi..- Lượng thực phẩm được quy định34,35,36.Do đó, hành vi nuôi dưỡng khoái lạc tăng lên của chuột DIO được điều trị bằng 45% HFD có thể là một trong những lý do tại sao những con chuột này không cân bằng lượng thức ăn với EE.Điều thú vị là sự khác biệt về sự thèm ăn và hormone điều hòa đường huyết cũng được quan sát thấy ở chuột DIO kiểm soát nhiệt độ, nhưng không phải ở chuột có trọng lượng bình thường.Ở chuột DIO, nồng độ leptin trong huyết tương tăng theo nhiệt độ và nồng độ glucagon giảm theo nhiệt độ.Mức độ nhiệt độ có thể ảnh hưởng trực tiếp đến những khác biệt này xứng đáng được nghiên cứu thêm, nhưng trong trường hợp leptin, sự cân bằng năng lượng âm tương đối và do đó thấp hơn khối lượng chất béo ở chuột ở 22 ° C chắc chắn đóng một vai trò quan trọng, vì khối lượng chất béo và leptin huyết tương là Tương quan cao37.Tuy nhiên, việc giải thích tín hiệu glucagon khó hiểu hơn.Cũng như insulin, bài tiết glucagon bị ức chế mạnh mẽ bởi sự gia tăng âm thanh giao cảm, nhưng giai điệu giao cảm cao nhất được dự đoán là ở nhóm 22 ° C, có nồng độ glucagon huyết tương cao nhất.Insulin là một chất điều hòa mạnh mẽ khác của glucagon huyết tương, và kháng insulin và bệnh tiểu đường loại 2 có liên quan mạnh mẽ đến việc nhịn ăn và tăng huyết áp sau ăn 38,39.Tuy nhiên, chuột DIO trong nghiên cứu của chúng tôi cũng không nhạy cảm với insulin, vì vậy đây cũng không thể là yếu tố chính trong sự gia tăng tín hiệu glucagon trong nhóm 22 ° C.Hàm lượng mỡ gan cũng có liên quan tích cực với sự gia tăng nồng độ glucagon huyết tương, các cơ chế, do đó, có thể bao gồm kháng glucagon gan, giảm sản xuất urê, tăng nồng độ axit amin lưu hành và tăng tiết glucagon axit amin được kích thích 42.Tuy nhiên, do nồng độ glycerol và TG có thể chiết được không khác nhau giữa các nhóm nhiệt độ trong nghiên cứu của chúng tôi, điều này cũng không thể là yếu tố tiềm năng trong sự gia tăng nồng độ trong huyết tương trong nhóm 22 ° C.Triiodothyronine (T3) đóng một vai trò quan trọng trong tốc độ trao đổi chất tổng thể và bắt đầu bảo vệ trao đổi chất chống lại hạ thân nhiệt43,44.Do đó, nồng độ T3 trong huyết tương, có thể được kiểm soát bởi các cơ chế trung gian trung tâm, tăng 45,46 ở cả chuột và người trong điều kiện nhiệt nhỏ hơn điều kiện nhiệt độ47, mặc dù sự gia tăng ở người nhỏ hơn, điều này dễ bị chuột hơn.Điều này phù hợp với mất nhiệt cho môi trường.Chúng tôi đã không đo nồng độ T3 huyết tương trong nghiên cứu hiện tại, nhưng nồng độ có thể thấp hơn ở nhóm 30 ° C, điều này có thể giải thích ảnh hưởng của nhóm này đối với nồng độ glucagon huyết tương, như chúng tôi (cập nhật Hình 5A) và những người khác đã chỉ ra rằng T3 làm tăng glucagon huyết tương theo cách phụ thuộc vào liều.Hormone tuyến giáp đã được báo cáo để gây ra biểu hiện FGF21 ở gan.Giống như glucagon, nồng độ FGF21 trong huyết tương cũng tăng với nồng độ T3 huyết tương (Hình bổ sung 5B và Ref. 48), nhưng so với glucagon, nồng độ FGF21 trong nghiên cứu của chúng tôi không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.Các lý do cơ bản cho sự khác biệt này đòi hỏi phải nghiên cứu thêm, nhưng cảm ứng FGF21 do T3 điều khiển nên xảy ra ở mức độ phơi nhiễm T3 cao hơn so với phản ứng glucagon do T3 quan sát được (Hình bổ sung 5B).
HFD đã được chứng minh là có liên quan chặt chẽ với dung nạp glucose bị suy yếu và kháng insulin (dấu hiệu) ở chuột được nuôi ở 22 ° C.Tuy nhiên, HFD không liên quan đến khả năng dung nạp glucose bị suy yếu hoặc kháng insulin khi được trồng trong môi trường nhiệt độ (được định nghĩa ở đây là 28 ° C) 19.Trong nghiên cứu của chúng tôi, mối quan hệ này không được nhân rộng ở chuột DIO, nhưng chuột trọng lượng bình thường được duy trì ở 30 ° C cải thiện đáng kể khả năng chịu glucose.Lý do cho sự khác biệt này đòi hỏi phải nghiên cứu thêm, nhưng có thể bị ảnh hưởng bởi thực tế là chuột DIO trong nghiên cứu của chúng tôi có khả năng kháng insulin, với nồng độ C-peptide trong huyết tương lúc đói và nồng độ insulin cao hơn 12-20 lần so với chuột trọng lượng bình thường.Một yếu tố khó hiểu có thể là, vì lý do thực tế, OGTT được thực hiện ở nhiệt độ phòng.Do đó, những con chuột nằm ở nhiệt độ cao hơn đã trải qua cú sốc lạnh nhẹ, có thể ảnh hưởng đến sự hấp thụ/giải phóng glucose.Tuy nhiên, dựa trên nồng độ glucose trong máu lúc đói tương tự ở các nhóm nhiệt độ khác nhau, những thay đổi về nhiệt độ môi trường xung quanh có thể không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả.
Như đã đề cập trước đó, gần đây nó đã được nhấn mạnh rằng việc tăng nhiệt độ phòng có thể làm giảm một số phản ứng đối với căng thẳng lạnh, có thể đặt câu hỏi về khả năng chuyển dữ liệu của chuột cho con người.Tuy nhiên, không rõ nhiệt độ tối ưu để giữ cho chuột bắt chước sinh lý của con người là gì.Câu trả lời cho câu hỏi này cũng có thể bị ảnh hưởng bởi lĩnh vực nghiên cứu và điểm cuối đang được nghiên cứu.Một ví dụ về điều này là ảnh hưởng của chế độ ăn uống đối với sự tích tụ chất béo của gan, dung nạp glucose và kháng insulin19.Về chi tiêu năng lượng, một số nhà nghiên cứu tin rằng nhiệt độ nhiệt là nhiệt độ tối ưu để nuôi dưỡng, vì con người đòi hỏi rất ít năng lượng để duy trì nhiệt độ cơ thể lõi và chúng xác định một nhiệt độ vòng đơn cho chuột trưởng thành là 30 ° C7,10.Các nhà nghiên cứu khác tin rằng nhiệt độ tương đương với con người thường trải qua với chuột trưởng thành trên một đầu gối là 23-25 ​​° C, vì họ thấy phermoneutrality là 26-28 ° C và dựa trên con người thấp hơn khoảng 3 ° C.Nhiệt độ tới hạn thấp hơn của chúng, được xác định ở đây là 23 ° C, hơi 8.12.Nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với một số nghiên cứu khác cho thấy tính trung lập nhiệt không đạt được ở 26-28 ° C4, 7, 10, 11, 24, 25, cho thấy 23-25 ​​° C là quá thấp.Một yếu tố quan trọng khác để xem xét về nhiệt độ phòng và nhiệt độ nhiệt ở chuột là nhà ở đơn hoặc nhóm.Khi chuột được nuôi trong các nhóm chứ không phải cá nhân, như trong nghiên cứu của chúng tôi, độ nhạy nhiệt độ đã giảm, có thể là do sự đông đúc của động vật.Tuy nhiên, nhiệt độ phòng vẫn ở dưới LTL là 25 khi ba nhóm được sử dụng.Có lẽ sự khác biệt quan trọng nhất trong các vấn đề này là ý nghĩa định lượng của hoạt động dơi như là một sự bảo vệ chống lại hạ thân nhiệt.Do đó, trong khi những con chuột bù phần lớn cho tổn thất calo cao hơn của chúng bằng cách tăng hoạt động của BAT, thì chỉ hơn 60% EE ở 5 ° C, 51,52 đóng góp của hoạt động dơi của con người vào EE cao hơn đáng kể, nhỏ hơn nhiều.Do đó, việc giảm hoạt động dơi có thể là một cách quan trọng để tăng dịch mã của con người.Sự điều chỉnh hoạt động của BAT rất phức tạp nhưng thường được trung gian bởi các tác động kết hợp của kích thích adrenergic, hormone tuyến giáp và biểu hiện UCP114,54,55,56,57.Dữ liệu của chúng tôi chỉ ra rằng nhiệt độ cần được tăng lên trên 27,5 ° C so với chuột ở 22 ° C để phát hiện sự khác biệt trong biểu hiện của các gen BAT chịu trách nhiệm về chức năng/kích hoạt.Tuy nhiên, sự khác biệt được tìm thấy giữa các nhóm ở 30 và 22 ° C không phải lúc nào cũng cho thấy sự gia tăng hoạt động của BAT ở nhóm 22 ° C vì UCP1, ADRB2 và VEGF-A đã được điều hòa ở nhóm 22 ° C.Nguyên nhân gốc rễ của những kết quả bất ngờ này vẫn được xác định.Một khả năng là biểu hiện tăng của chúng có thể không phản ánh tín hiệu của nhiệt độ phòng tăng cao, mà là một hiệu ứng cấp tính của việc di chuyển chúng từ 30 ° C đến 22 ° C vào ngày loại bỏ (những con chuột trải qua 5-10 phút trước khi cất cánh) .).
Một hạn chế chung của nghiên cứu của chúng tôi là chúng tôi chỉ nghiên cứu chuột đực.Nghiên cứu khác cho thấy giới tính có thể là một cân nhắc quan trọng trong các chỉ định chính của chúng tôi, vì chuột cái đơn đầu gối nhạy cảm hơn do độ dẫn nhiệt cao hơn và duy trì nhiệt độ lõi được kiểm soát chặt chẽ hơn.Ngoài ra, chuột cái (trên HFD) cho thấy mối liên hệ năng lượng lớn hơn với EE ở 30 ° C so với chuột đực tiêu thụ nhiều chuột cùng giới tính (20 ° C trong trường hợp này) 20.Do đó, ở những con chuột cái, hàm lượng dưới mức hiệu quả cao hơn, nhưng có mô hình giống như ở chuột đực.Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi tập trung vào chuột đực đơn, vì đây là những điều kiện theo đó hầu hết các nghiên cứu trao đổi chất kiểm tra EE được tiến hành.Ở chuột cái và đực được giữ ở 20 ° C so với chuột tương ứng được giữ ở 30 ° C.
Tóm lại, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, như trong các nghiên cứu khác, chuột có trọng lượng bình thường LAP 1 là nhiệt lượng nhiệt trên mức dự đoán 27,5 ° C.While the food intake of normal weight mice was consistent with the EE and thus maintained a stable body weight over the entire temperature range, the food intake of DIO mice was the same at different temperatures, resulting in a higher ratio of mice at 30°C .Nhìn chung, các nghiên cứu có hệ thống kiểm tra tầm quan trọng tiềm năng của việc sống dưới nhiệt độ nhiệt điện được bảo đảm vì khả năng dung nạp kém thường thấy giữa chuột và nghiên cứu của con người.Ví dụ, trong các nghiên cứu béo phì, một lời giải thích một phần cho khả năng chuyển dịch thường kém hơn có thể là do thực tế là các nghiên cứu giảm cân ở chuột thường được thực hiện trên các động vật bị căng thẳng vừa phải được giữ ở nhiệt độ phòng do tăng EE.Giảm cân phóng đại so với trọng lượng cơ thể dự kiến ​​của một người, đặc biệt nếu cơ chế hoạt động phụ thuộc vào việc tăng EE bằng cách tăng hoạt động của BAP, hoạt động và kích hoạt nhiều hơn ở nhiệt độ phòng so với 30 ° C.
Theo Luật Thử nghiệm Động vật Đan Mạch (1987) và Viện Y tế Quốc gia (Ấn phẩm số 85-23) và Công ước Châu Âu bảo vệ động vật có xương sống được sử dụng cho các mục đích thực nghiệm và khoa học khác (Hội đồng Châu Âu số 123, Strasbourg , 1985).
nhiệt độ phòng.Chuột đã thích nghi với môi trường một tuần trước khi bắt đầu nghiên cứu.Hai ngày trước khi chuyển sang hệ thống đo nhiệt lượng gián tiếp, chuột được cân, bị quét MRI (Echomritm, TX, USA) và chia thành bốn nhóm tương ứng với trọng lượng cơ thể, chất béo và trọng lượng cơ thể bình thường.
Một sơ đồ đồ họa của thiết kế nghiên cứu được thể hiện trong Hình 8. Chuột được chuyển sang hệ thống đo nhiệt lượng gián tiếp được đóng và kiểm soát nhiệt độ tại Sable Systems Internationals (Nevada, Hoa Kỳ), bao gồm màn hình chất lượng thực phẩm và nước và khung BZ1 Promethion được ghi lại activity levels by measuring beam breaks.XYZ.Chuột (n = 8) được nuôi riêng ở mức 22, 25, 27,5 hoặc 30 ° C bằng cách sử dụng giường nhưng không có vật liệu trú ẩn và làm tổ trên đèn 12: 12 giờ: chu kỳ tối (ánh sáng: 06: 00, 18:00) .2500ml/phút.Chuột được thích nghi trong 7 ngày trước khi đăng ký.Sau đó, chuột được giữ ở nhiệt độ tương ứng ở 25, 27,5 và 30 ° C trong 12 ngày, sau đó các tế bào cô đặc được thêm vào như mô tả dưới đây.Trong khi đó, các nhóm chuột được giữ ở 22 ° C được giữ ở nhiệt độ này trong hai ngày nữa (để thu thập dữ liệu cơ sở mới) và sau đó nhiệt độ được tăng theo các bước 2 ° C mỗi ngày khi bắt đầu pha ánh sáng ( 06:00) Cho đến khi đạt 30 ° C sau đó, nhiệt độ được hạ xuống xuống 22 ° C và dữ liệu được thu thập trong hai ngày nữa.Sau hai ngày ghi âm ở 22 ° C, giao diện đã được thêm vào tất cả các ô ở mọi nhiệt độ và việc thu thập dữ liệu bắt đầu vào ngày thứ hai (ngày 17) và trong ba ngày.Sau đó (ngày 20), vật liệu làm tổ (8-10 g) đã được thêm vào tất cả các ô ở đầu chu kỳ ánh sáng (06:00) và dữ liệu được thu thập trong ba ngày nữa.Do đó, khi kết thúc nghiên cứu, chuột được giữ ở 22 ° C được giữ ở nhiệt độ này trong 21/33 ngày và ở 22 ° C trong 8 ngày qua, trong khi những con chuột ở nhiệt độ khác được giữ ở nhiệt độ này trong 33 ngày./33 ngày.
Trọng lượng bình thường và chuột Dio tuân theo các thủ tục nghiên cứu tương tự.Vào ngày -9, chuột được cân, MRI được quét và chia thành các nhóm tương đương về trọng lượng cơ thể và thành phần cơ thể.Vào ngày -7, chuột được chuyển sang hệ thống đo nhiệt lượng gián tiếp được kiểm soát nhiệt độ đóng được sản xuất bởi Sable Systems International (Nevada, Hoa Kỳ).Chuột được nuôi riêng với giường nhưng không có vật liệu làm tổ hoặc trú ẩn.Nhiệt độ được đặt thành 22, 25, 27,5 hoặc 30 ° C.Sau một tuần thích nghi (ngày -7 đến 0, động vật không bị xáo trộn), dữ liệu được thu thập trong bốn ngày liên tiếp (ngày 0-4, dữ liệu được hiển thị trong Hình 1, 2, 5).Sau đó, chuột được giữ ở 25, 27,5 và 30 ° C được giữ trong điều kiện không đổi cho đến ngày thứ 17.Đồng thời, nhiệt độ trong nhóm 22 ° C được tăng lên trong khoảng thời gian 2 ° C mỗi ngày bằng cách điều chỉnh chu kỳ nhiệt độ (06:00 h) khi bắt đầu phơi sáng ánh sáng (dữ liệu được hiển thị trong Hình 1) .Vào ngày 15, nhiệt độ giảm xuống 22 ° C và hai ngày dữ liệu được thu thập để cung cấp dữ liệu cơ bản cho các phương pháp điều trị tiếp theo.Skin đã được thêm vào tất cả các con chuột vào ngày 17 và vật liệu làm tổ được thêm vào ngày 20 (Hình 5).Vào ngày thứ 23, những con chuột đã được cân và chịu sự quét MRI, và sau đó để lại một mình trong 24 giờ.Vào ngày 24, chuột đã được nhịn ăn từ đầu của photoperiod (06:00) và nhận được OGTT (2 g/kg) lúc 12:00 (6-7 giờ nhịn ăn).Sau đó, những con chuột đã được đưa trở lại điều kiện Sable tương ứng của chúng và được tiêu hóa vào ngày thứ hai (ngày 25).
Chuột Dio (n = 8) theo cùng một giao thức với chuột trọng lượng bình thường (như được mô tả ở trên và trong Hình 8).Chuột duy trì 45% HFD trong suốt thí nghiệm chi tiêu năng lượng.
VO2 và VCO2, cũng như áp suất hơi nước, được ghi nhận ở tần số 1 Hz với hằng số thời gian tế bào là 2,5 phút.Lượng thức ăn và nước được thu thập bằng cách ghi liên tục (1 Hz) trọng lượng của thực phẩm và thùng nước.Màn hình chất lượng được sử dụng đã báo cáo độ phân giải 0,002 g.Mức hoạt động được ghi lại bằng màn hình mảng chùm tia XYZ 3D, dữ liệu được thu thập ở độ phân giải bên trong 240 Hz và báo cáo mỗi giây để định lượng tổng khoảng cách di chuyển (M) với độ phân giải không gian hiệu quả là 0,25 cm.Dữ liệu được xử lý với trình thông dịch macro của Sable Systems v.2.41, tính toán EE và RER và lọc ra các ngoại lệ (ví dụ: các sự kiện bữa ăn giả).Trình thông dịch macro được cấu hình để xuất dữ liệu cho tất cả các tham số cứ sau năm phút.
Ngoài việc điều chỉnh EE, nhiệt độ môi trường cũng có thể điều chỉnh các khía cạnh khác của quá trình trao đổi chất, bao gồm cả chuyển hóa glucose sau ăn, bằng cách điều chỉnh sự tiết ra của hormone chuyển hóa glucose.Để kiểm tra giả thuyết này, cuối cùng chúng tôi đã hoàn thành một nghiên cứu nhiệt độ cơ thể bằng cách kích thích chuột trọng lượng bình thường với tải glucose đường uống DIO (2 g/kg).Phương pháp được mô tả chi tiết trong các vật liệu bổ sung.
Định lượng lipid huyết tương và hormone và lipid trong gan được mô tả trong các vật liệu bổ sung.
Các mô được xử lý bằng cách sử dụng xét nghiệm lipolysis ex vivo mới được mô tả trong các phương pháp bổ sung.
Mô mỡ màu nâu (BAT) đã được thu thập vào ngày kết thúc nghiên cứu và được xử lý như được mô tả trong các phương pháp bổ sung.
Các biểu đồ được tạo ra trong Graphpad Prism 9 (La Jolla, CA) và đồ họa đã được chỉnh sửa trong Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA).Ý nghĩa thống kê được đánh giá trong GraphPad Prism và được kiểm tra bằng thử nghiệm t được ghép nối, các biện pháp lặp đi lặp lại ANOVA một chiều/hai chiều, sau đó là thử nghiệm so sánh nhiều của Tukey hoặc ANOVA một chiều không ghép lại sau đó là thử nghiệm so sánh của Tukey khi cần thiết.Việc phân phối dữ liệu Gaussian đã được xác nhận bởi bài kiểm tra bình thường của D'Agostino-Pearson trước khi kiểm tra.Cỡ mẫu được chỉ định trong phần tương ứng của phần Kết quả của người Viking, cũng như trong truyền thuyết.Sự lặp lại được định nghĩa là bất kỳ phép đo nào được thực hiện trên cùng một động vật (in vivo hoặc trên một mẫu mô).Về độ tái tạo dữ liệu, mối liên quan giữa chi tiêu năng lượng và nhiệt độ trường hợp đã được chứng minh trong bốn nghiên cứu độc lập sử dụng những con chuột khác nhau với thiết kế nghiên cứu tương tự.
Các giao thức thử nghiệm chi tiết, vật liệu và dữ liệu thô có sẵn theo yêu cầu hợp lý từ tác giả chính Rune E. Kuhre.Nghiên cứu này không tạo ra các thuốc thử duy nhất mới, các dòng động vật/tế bào chuyển gen hoặc dữ liệu giải trình tự.
Để biết thêm thông tin về thiết kế nghiên cứu, hãy xem Báo cáo nghiên cứu tự nhiên liên kết với bài viết này.
Tất cả dữ liệu tạo thành một biểu đồ.1-7 đã được gửi vào kho lưu trữ cơ sở dữ liệu khoa học, số gia nhập: 1253.11.scienceB.02284 hoặc https://doi.org/10.57760/scienceB.02284.Dữ liệu được hiển thị trong ESM có thể được gửi đến Rune e Kuhre sau khi thử nghiệm hợp lý.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, Mo & Tang-Christensen, M. Động vật trong phòng thí nghiệm là mô hình thay thế béo phì ở người. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, Mo & Tang-Christensen, M. Động vật trong phòng thí nghiệm là mô hình thay thế béo phì ở người.và Tang-Christensen M. Động vật trong phòng thí nghiệm như là mô hình thay thế béo phì ở người. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, Mo & Tang-Christensen, M. 实验 作为 人类 人类 肥胖 的 替代 替代 模型 模型 模型 模型 模型 模型 Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, Mo & Tang-Christensen, M. Động vật thử nghiệm như một mô hình thay thế cho con người.và Tang-Christensen M. Động vật trong phòng thí nghiệm như là mô hình thay thế béo phì ở người.Dược phẩm Acta.Tội phạm 33, 173 Từ181 (2012).
Gilpin, DA tính toán hằng số MIE mới và xác định thử nghiệm kích thước bỏng.Burns 22, 607 Từ611 (1996).
Gordon, SJ Hệ thống điều nhiệt chuột: Ý nghĩa của nó đối với việc chuyển dữ liệu y sinh cho con người.Sinh lý học.Hành vi.179, 55-66 (2017).
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Không có tác dụng cách nhiệt của béo phì. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Không có tác dụng cách nhiệt của béo phì.Fischer AW, Chikash RI, von Essen G., Cannon B., và Nedergaard J. Không có tác dụng phân lập của béo phì. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥胖 绝缘 绝缘 作用 作用 作用 作用。 作用 作用 Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Fischer, Aw, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. ж Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Béo phì không có tác dụng cô lập.Đúng.J. Sinh lý học.Nội tiết.sự trao đổi chất.311, E202, E213 (2016).
Lee, P. et al.Mô mỡ màu nâu thích nghi nhiệt độ điều chỉnh độ nhạy insulin.Bệnh tiểu đường 63, 3686 Từ3698 (2014).
Nakhon, KJ et al.Nhiệt độ tới hạn thấp hơn và sinh nhiệt do lạnh có liên quan nghịch đảo đến trọng lượng cơ thể và tốc độ trao đổi chất cơ bản ở những người gầy và thừa cân.J. nồng nhiệt.sinh vật học.69, 238 bóng248 (2017).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Nhiệt độ nhà ở tối ưu cho chuột bắt chước môi trường nhiệt của con người: một nghiên cứu thực nghiệm. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Nhiệt độ nhà ở tối ưu cho chuột bắt chước môi trường nhiệt của con người: một nghiên cứu thực nghiệm.Fischer, AW, Cannon, B. và Nedergaard, J. Nhiệt độ nhà tối ưu cho chuột bắt chước môi trường nhiệt của con người: một nghiên cứu thử nghiệm. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 小鼠 模拟 人类 环境 的 最 住房 ： ： Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B., và Nedergaard J. Nhiệt độ nhà ở tối ưu cho chuột mô phỏng môi trường nhiệt của con người: một nghiên cứu thử nghiệm.Moore.sự trao đổi chất.7, 161 bóng170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Sayman, Jr Nhiệt độ nhà ở tốt nhất để dịch các thí nghiệm chuột cho con người là gì? Keijer, J., Li, M. & Sayman, Jr Nhiệt độ nhà ở tốt nhất để dịch các thí nghiệm chuột cho con người là gì?Keyer J, Lee M và Sayman Jr Nhiệt độ phòng tốt nhất để chuyển các thí nghiệm chuột cho con người là gì? Keijer, J., Li, M. & Sayman, Jr 将 实验 转化 为 人类 的 最 佳 温度 是 多少 多少？？？？？？ Keijer, J., Li, M. & Sayman, JrKeyer J, Lee M và Sayman Jr Nhiệt độ vỏ tối ưu để chuyển các thí nghiệm chuột cho con người là gì?Moore.sự trao đổi chất.25, 168 Từ176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, chuột OA là mô hình thử nghiệm cho sinh lý học của con người: Khi một số độ trong nhiệt độ nhà ở quan trọng. Seeley, RJ & MacDougald, chuột OA là mô hình thử nghiệm cho sinh lý học của con người: Khi một số độ trong nhiệt độ nhà ở quan trọng. Seeley, rj & macdougald, oa ышыш Seeley, RJ & MacDougald, chuột OA là mô hình thử nghiệm cho sinh lý học của con người: khi một vài độ trong một ngôi nhà tạo nên sự khác biệt. Seeley, RJ & MacDougald, OA 小鼠 人类 生理学 的 的 模型 ： Seeley, RJ & MacDougald, OA Seeley, rj & macdougald, oa ка Seeley, RJ & MacDougald, chuột OA như một mô hình thử nghiệm về sinh lý học của con người: Khi một vài độ nhiệt độ phòng có vấn đề.Chuyển hóa quốc gia.3, 443 bóng445 (2021).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Câu trả lời cho câu hỏi Nhiệt độ nhà ở tốt nhất để dịch các thí nghiệm chuột cho con người là gì? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Câu trả lời cho câu hỏi Nhiệt độ nhà ở tốt nhất để dịch các thí nghiệm chuột cho con người là gì? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Trả lời câu hỏi về nhiệt độ phòng tốt nhất để chuyển các thí nghiệm chuột cho con người là gì? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 问题 答案 答案 答案 将 小鼠 实验 为 人类 的 最 佳 外壳 温度 温度 多少 多少？ Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B., và Nedergaard J. Câu trả lời cho câu hỏi về nhiệt độ vỏ tối ưu để chuyển các thí nghiệm chuột cho con người là gì?Có: Thermoneutral.Moore.sự trao đổi chất.26, 1-3 (2019).