Dankon pro via vizito al Nature.com. La retumilversio, kiun vi uzas, havas limigitan subtenon por CSS. Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu la Kongruecan Reĝimon en Internet Explorer). Dume, por certigi daŭran subtenon, ni prezentos la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Plej multaj metabolaj studoj en musoj estas farataj je ĉambra temperaturo, kvankam sub ĉi tiuj kondiĉoj, male al homoj, musoj elspezas multan energion por konservi internan temperaturon. Ĉi tie, ni priskribas normalan pezon kaj diet-induktitan obezecon (DIO) en C57BL/6J-musoj manĝigitaj per ĉaŭĉuo aŭ 45%-grasa dieto, respektive. Musoj estis metitaj dum 33 tagoj je 22, 25, 27.5 kaj 30°C en nerekta kalorimetria sistemo. Ni montras, ke energia elspezo pliiĝas linie de 30°C ĝis 22°C kaj estas ĉirkaŭ 30% pli alta je 22°C en ambaŭ musmodeloj. Ĉe normalpezaj musoj, manĝaĵkonsumado kontraŭagis EE. Male, DIO-musoj ne malpliigis manĝaĵkonsumadon kiam EE malpliiĝis. Tiel, ĉe la fino de la studo, musoj je 30°C havis pli altan korpopezon, grasmason kaj plasmoglicerolon kaj trigliceridojn ol musoj je 22°C. La malekvilibro en DIO-musoj povas ŝuldiĝi al pliigita plezur-bazita dietado.
La muso estas la plej ofte uzata besta modelo por la studo de homa fiziologio kaj patofiziologio, kaj ofte estas la defaŭlta besto uzata en la fruaj stadioj de malkovro kaj disvolviĝo de medikamentoj. Tamen, musoj diferencas de homoj laŭ pluraj gravaj fiziologiaj manieroj, kaj kvankam alometria skalado povas esti uzata iagrade por tradukiĝi al homoj, la grandegaj diferencoj inter musoj kaj homoj kuŝas en termoregulado kaj energia homeostazo. Ĉi tio montras fundamentan faktkonflikton. La averaĝa korpomaso de plenkreskaj musoj estas almenaŭ mil fojojn malpli ol tiu de plenkreskuloj (50 g kontraŭ 50 kg), kaj la proporcio inter surfaca areo kaj maso diferencas ĉirkaŭ 400 fojojn pro la nelineara geometria transformo priskribita de Mee. Ekvacio 2. Rezulte, musoj perdas signife pli da varmo relative al sia volumeno, do ili estas pli sentemaj al temperaturo, pli emaj al hipotermio, kaj havas averaĝan bazan metabolan indicon dek fojojn pli altan ol tiu de homoj. Ĉe norma ĉambra temperaturo (~22°C), musoj devas pliigi sian totalan energian elspezon (EE) je ĉirkaŭ 30% por konservi kernan korpotemperaturon. Ĉe pli malaltaj temperaturoj, EE pliiĝas eĉ pli je ĉirkaŭ 50% kaj 100% je 15 kaj 7 °C kompare kun EE je 22 °C. Tiel, normaj loĝkondiĉoj induktas malvarman stresreagon, kiu povus kompromiti la transdoneblecon de musaj rezultoj al homoj, ĉar homoj vivantaj en modernaj socioj pasigas la plejparton de sia tempo en termoneŭtralaj kondiĉoj (ĉar nia pli malalta areoproporcio surfacoj-volumeno igas nin malpli sentemaj al temperaturo, ĉar ni kreas termoneŭtralan zonon (TNZ) ĉirkaŭ ni. EE super baza metabola indico) etendiĝas je ~19 ĝis 30 °C6, dum musoj havas pli altan kaj pli mallarĝan bendon ampleksantan nur 2–4 °C7,8. Fakte, ĉi tiu grava aspekto ricevis konsiderindan atenton en la lastaj jaroj4, 7,8,9,10,11,12 kaj estis sugestite, ke iuj "speciaj diferencoj" povas esti mildigitaj per pliigo de ŝeltemperaturo9. Tamen, ne ekzistas konsento pri la temperaturintervalo, kiu konsistigas termoneŭtralecon en musoj. Tiel, ĉu la pli malalta kritika temperaturo en la termoneŭtrala intervalo en unugenuaj musoj estas pli proksima al 25 °C aŭ pli proksima al 30 °C4, 7, 8, 10, 12 restas kontestata. EE kaj aliaj metabolaj parametroj estis limigitaj al horoj ĝis tagoj, do la amplekso en kiu longedaŭra eksponiĝo al malsamaj temperaturoj povas influi metabolajn parametrojn kiel korpopezo estas neklara. konsumo, substrata utiligo, glukoza toleremo, kaj plasmaj lipidoj kaj glukozaj koncentriĝoj kaj apetit-reguligantaj hormonoj. Krome, plia esplorado estas necesa por konstati en kiu mezuro dieto povas influi ĉi tiujn parametrojn (DIO-musoj kun alt-grasa dieto povas esti pli orientitaj al plezur-bazita (hedona) dieto). Por provizi pli da informoj pri ĉi tiu temo, ni ekzamenis la efikon de breda temperaturo sur la supre menciitajn metabolajn parametrojn en normalpezaj plenkreskaj masklaj musoj kaj diet-induktitaj obezaj (DIO) masklaj musoj kun 45% alt-grasa dieto. Musoj estis tenataj je 22, 25, 27,5 aŭ 30 °C dum almenaŭ tri semajnoj. Temperaturoj sub 22°C ne estis studitaj, ĉar norma bestoloĝejo malofte estas sub ĉambra temperaturo. Ni trovis, ke normalpezaj kaj unu-cirklaj DIO-musoj reagis simile al ŝanĝoj en la ĉirkaŭbara temperaturo rilate al EE kaj sendepende de la ĉirkaŭbara kondiĉo (kun aŭ sen ŝirmejo/nestomaterialo). Tamen, dum normalpezaj musoj adaptis sian manĝokvanton laŭ EE, la manĝokvanto de DIO-musoj estis plejparte sendependa de EE, rezultante en pli da pezo en la musoj. Laŭ korpopezaj datumoj, plasmokoncentriĝoj de lipidoj kaj ketonaj korpoj montris, ke DIO-musoj je 30°C havis pli pozitivan energian ekvilibron ol musoj je 22°C. La subestaj kialoj de diferencoj en la ekvilibro de energia konsumo kaj EE inter normalpezaj kaj DIO-musoj postulas plian studon, sed povas esti rilataj al patofiziologiaj ŝanĝoj en DIO-musoj kaj la efiko de plezur-bazita dietado kiel rezulto de obeza dieto.
EE pliiĝis linie de 30 ĝis 22 °C kaj estis ĉirkaŭ 30% pli alta je 22 °C kompare kun 30 °C (Fig. 1a,b). La spira interŝanĝa indico (RER) estis sendependa de temperaturo (Fig. 1c,d). Manĝkonsumado kongruis kun la dinamiko de EE kaj pliiĝis kun malpliiĝanta temperaturo (ankaŭ ~30% pli alta je 22 °C kompare kun 30 °C (Fig. 1e,f). Akvokonsumado. Volumeno kaj aktivecnivelo ne dependis de temperaturo (Fig. 1g).
Viraj musoj (C57BL/6J, 20 semajnojn aĝaj, individua loĝejo, n=7) estis loĝigitaj en metabolaj kaĝoj je 22°C dum unu semajno antaŭ la komenco de la studo. Du tagojn post la kolektado de fonaj datumoj, la temperaturo estis levita je 2°C-aj pliigoj je la 6:00-a horo ĉiutage (komenco de la hela fazo). Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± norma eraro de la meznombro, kaj la malhela fazo (18:00–06:00 h) estas reprezentita per griza skatolo. a Energia elspezo (kcal/h), b Totala energia elspezo je diversaj temperaturoj (kcal/24 h), c Spira interŝanĝa indico (VCO2/VO2: 0.7–1.0), d Meza RER en hela kaj malhela fazo (VCO2/VO2) (nula valoro estas difinita kiel 0.7). e akumula manĝaĵkonsumado (g), f 24h totala manĝaĵkonsumado, g 24h totala akvokonsumado (ml), h 24h totala akvokonsumado, i akumula agadnivelo (m) kaj j totala agadnivelo (m/24h). La musoj estis tenataj je la indikita temperaturo dum 48 horoj. Datumoj montritaj por 24, 26, 28 kaj 30 °C rilatas al la lastaj 24 horoj de ĉiu ciklo. La musoj restis manĝigitaj dum la tuta studo. Statistika signifeco estis testita per ripetaj mezuradoj de unudirekta ANOVA sekvita de la plurkompara testo de Tukey. Asteriskoj indikas signifecon por komenca valoro de 22 °C, ombrado indikas signifecon inter aliaj grupoj kiel indikite. *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.Mezaj valoroj estis kalkulitaj por la tuta eksperimenta periodo (0-192 horoj). n = 7.
Kiel en la kazo de normalpezaj musoj, EE pliiĝis linie kun malpliiĝanta temperaturo, kaj en ĉi tiu kazo, EE ankaŭ estis ĉirkaŭ 30% pli alta je 22 °C kompare kun 30 °C (Fig. 2a,b). RER ne ŝanĝiĝis je malsamaj temperaturoj (Fig. 2c,d). Kontraste al normalpezaj musoj, manĝaĵkonsumado ne kongruis kun EE kiel funkcio de ĉambra temperaturo. Manĝkonsumado, akvokonsumado kaj aktivecnivelo estis sendependaj de temperaturo (Fig. 2e-j).
Viraj (C57BL/6J, 20 semajnoj) DIO-musoj estis individue loĝigitaj en metabolaj kaĝoj je 22°C dum unu semajno antaŭ la komenco de la studo. Musoj povas uzi 45% HFD laŭvole. Post alklimatiĝo dum du tagoj, bazaj datumoj estis kolektitaj. Poste, la temperaturo estis levita po 2°C ĉiun duan tagon je 06:00 (komenco de la hela fazo). Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± norma eraro de la meznombro, kaj la malhela fazo (18:00–06:00 h) estas reprezentita per griza skatolo. a Energia elspezo (kcal/h), b Totala energia elspezo je diversaj temperaturoj (kcal/24 h), c Spira interŝanĝa indico (VCO2/VO2: 0.7–1.0), d Meza RER en hela kaj malhela (VCO2/VO2) fazoj (nula valoro estas difinita kiel 0.7). e akumula manĝaĵkonsumado (g), f 24h totala manĝaĵkonsumado, g 24h totala akvokonsumado (ml), h 24h totala akvokonsumado, i akumula agadnivelo (m) kaj j totala agadnivelo (m/24h). La musoj estis tenataj je la indikita temperaturo dum 48 horoj. Datumoj montritaj por 24, 26, 28 kaj 30 °C rilatas al la lastaj 24 horoj de ĉiu ciklo. La musoj estis tenataj je 45% HFD ĝis la fino de la studo. Statistika signifeco estis testita per ripetaj mezuradoj de unudirekta ANOVA sekvita de la plurkompara testo de Tukey. Asteriskoj indikas signifecon por komenca valoro de 22 °C, ombrado indikas signifecon inter aliaj grupoj kiel indikite. *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.Mezaj valoroj estis kalkulitaj por la tuta eksperimenta periodo (0-192 horoj). n = 7.
En alia serio de eksperimentoj, ni ekzamenis la efikon de ĉirkaŭa temperaturo sur la samaj parametroj, sed ĉi-foje inter grupoj de musoj, kiuj estis konstante tenataj je certa temperaturo. La musoj estis dividitaj en kvar grupojn por minimumigi statistikajn ŝanĝojn en la meznombro kaj norma devio de korpopezo, graso kaj normala korpopezo (Fig. 3a-c). Post 7 tagoj da alklimatiĝo, 4,5 tagoj da EE estis registritaj. EE estas signife influita de la ĉirkaŭa temperaturo kaj dum taglumaj horoj kaj nokte (Fig. 3d), kaj pliiĝas linie kiam la temperaturo malpliiĝas de 27,5 °C al 22 °C (Fig. 3e). Kompare kun aliaj grupoj, la RER de la 25 °C-grupo estis iom reduktita, kaj ne estis diferencoj inter la ceteraj grupoj (Fig. 3f,g). Manĝkonsumado paralela al EE-padrono a pliiĝis je proksimume 30% je 22 °C kompare kun 30 °C (Fig. 3h,i). Akvokonsumo kaj aktivecniveloj ne signife diferencis inter la grupoj (Fig. 3j,k). Eksponiĝo al malsamaj temperaturoj dum ĝis 33 tagoj ne kaŭzis diferencojn en korpopezo, sengrasa maso kaj grasa maso inter la grupoj (Fig. 3n-s), sed rezultigis malpliiĝon de sengrasa korpomaso je proksimume 15% kompare kun mem-raportitaj poentaroj (Fig. 3n-s). 3b, r, c)) kaj la grasa maso pliiĝis pli ol 2-oble (de ~1 g ĝis 2-3 g, Fig. 3c, t, c). Bedaŭrinde, la 30°C-ŝranko havas kalibrajn erarojn kaj ne povas provizi precizajn EE kaj RER-datumojn.
- Korpopezo (a), sengrasa maso (b) kaj grasa maso (c) post 8 tagoj (unu tagon antaŭ translokigo al la SABLE-sistemo). d Energikonsumo (kcal/h). e Meza energikonsumo (0–108 horoj) je diversaj temperaturoj (kcal/24 horoj). f Spira interŝanĝa proporcio (RER) (VCO2/VO2). g Meza RER (VCO2/VO2). h Totala manĝkonsumo (g). i Meza manĝkonsumo (g/24 horoj). j Totala akvokonsumo (ml). k Meza akvokonsumo (ml/24 h). l Akumula agadnivelo (m). m Meza agadnivelo (m/24 h). n korpopezo en la 18a tago, o ŝanĝo en korpopezo (de -8a ĝis 18a tago), p sengrasa maso en la 18a tago, q ŝanĝo en sengrasa maso (de -8a ĝis 18a tago), r grasa maso en la 18a tago, kaj ŝanĝo en grasa maso (de -8 ĝis 18 tagoj). La statistika signifo de ripetaj mezuroj estis testita per Oneway-ANOVA sekvita de la multkompara testo de 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.Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro + norma eraro de la meznombro, la malhela fazo (18:00-06:00 h) estas reprezentita per grizaj skatoloj. La punktoj sur la histogramoj reprezentas individuajn musojn. Mezaj valoroj estis kalkulitaj por la tuta eksperimenta periodo (0-108 horoj). n = 7.
Musoj estis egalitaj laŭ korpopezo, sengrasa maso, kaj grasmaso ĉe la komenco (Fig. 4a-c) kaj konservitaj je 22, 25, 27.5, kaj 30 °C kiel en studoj kun normalpezaj musoj. Kiam oni komparis grupojn de musoj, la rilato inter EE kaj temperaturo montris similan linian rilaton kun temperaturo laŭlonge de la tempo en la samaj musoj. Tiel, musoj konservitaj je 22 °C konsumis ĉirkaŭ 30% pli da energio ol musoj konservitaj je 30 °C (Fig. 4d, e). Kiam oni studis efikojn en bestoj, temperaturo ne ĉiam influis RER (Fig. 4f,g). Manĝkonsumado, akvokonsumado, kaj aktiveco ne estis signife influitaj de temperaturo (Fig. 4h-m). Post 33 tagoj da bredado, musoj je 30 °C havis signife pli altan korpopezon ol musoj je 22 °C (Fig. 4n). Kompare kun siaj respektivaj bazpunktoj, musoj breditaj je 30°C havis signife pli altajn korpopezojn ol musoj breditaj je 22°C (meznombro ± norma eraro de la meznombro: Fig. 4o). La relative pli alta pezgajno ŝuldiĝis al pliiĝo de grasa maso (Fig. 4p, q) prefere ol al pliiĝo de sengrasa maso (Fig. 4r, s). Konforme al la pli malalta EE-valoro je 30°C, la esprimo de pluraj BAT-genoj, kiuj pliigas BAT-funkcion/agadon, estis reduktita je 30°C kompare kun 22°C: Adra1a, Adrb3, kaj Prdm16. Aliaj ŝlosilaj genoj, kiuj ankaŭ pliigas BAT-funkcion/agadon, ne estis trafitaj: Sema3a (reguligo de neŭrita kresko), Tfam (mitokondria biogenezo), Adrb1, Adra2a, Pck1 (glukoneogenezo) kaj Cpt1a. Surprize, Ucp1 kaj Vegf-a, asociitaj kun pliigita termogena aktiveco, ne malpliiĝis en la 30°C-grupo. Fakte, la niveloj de Ucp1 en tri musoj estis pli altaj ol en la 22°C-grupo, kaj Vegf-a kaj Adrb2 estis signife levitaj. Kompare kun la 22°C-grupo, musoj konservitaj je 25°C kaj 27.5°C montris neniun ŝanĝon (Aldona Figuro 1).
- Korpopezo (a), sengrasa maso (b) kaj grasa maso (c) post 9 tagoj (unu tagon antaŭ translokigo al la SABLE-sistemo). d Energikonsumo (EE, kcal/h). e Meza energikonsumo (0–96 horoj) je diversaj temperaturoj (kcal/24 horoj). f Spira interŝanĝa proporcio (RER, VCO2/VO2). g Meza RER (VCO2/VO2). h Totala manĝkonsumo (g). i Meza manĝkonsumo (g/24 horoj). j Totala akvokonsumo (ml). k Meza akvokonsumo (ml/24 h). l Akumula agadnivelo (m). m Meza agadnivelo (m/24 h). n Korpopezo je tago 23 (g), o Ŝanĝo en korpopezo, p Sengrasa maso, q Ŝanĝo en sengrasa maso (g) je tago 23 kompare kun tago 9, Ŝanĝo en grasa maso (g) je tago 23, grasa maso (g) kompare kun tago 8, tago 23 kompare kun -8-a tago. La statistika signifo de ripetaj mezuroj estis testita per Oneway-ANOVA sekvita de la multkompara testo de 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.Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro + norma eraro de la meznombro, la malhela fazo (18:00-06:00 h) estas reprezentita per grizaj skatoloj. La punktoj sur la histogramoj reprezentas individuajn musojn. Mezvaloroj estis kalkulitaj por la tuta eksperimenta periodo (0-96 horoj). n = 7.
Kiel homoj, musoj ofte kreas mikromediojn por redukti varmoperdon al la ĉirkaŭaĵo. Por kvantigi la gravecon de ĉi tiu medio por EE, ni taksis EE je 22, 25, 27.5, kaj 30 °C, kun aŭ sen ledaj ŝirmiloj kaj nestomaterialo. Je 22 °C, la aldono de normaj haŭtoj reduktas EE je ĉirkaŭ 4%. La posta aldono de nestomaterialo reduktis la EE je 3-4% (Fig. 5a,b). Neniuj signifaj ŝanĝoj en RER, manĝaĵkonsumado, akvokonsumado, aŭ agadniveloj estis observitaj kun la aldono de domoj aŭ haŭtoj + litkovrilo (Figuro 5i-p). La aldono de haŭto kaj nestomaterialo ankaŭ signife reduktis EE je 25 kaj 30 °C, sed la respondoj estis kvante pli malgrandaj. Je 27.5 °C neniu diferenco estis observita. Rimarkinde, en ĉi tiuj eksperimentoj, EE malpliiĝis kun kreskanta temperaturo, en ĉi tiu kazo ĉirkaŭ 57% pli malalta ol EE je 30 °C kompare kun 22 °C (Fig. 5c-h). La sama analizo estis farita nur por la luma fazo, kie la EE estis pli proksima al la baza metabola indico, ĉar en ĉi tiu kazo la musoj plejparte ripozis en la haŭto, rezultante en kompareblaj efikograndecoj ĉe malsamaj temperaturoj (Aldona Figuro 2a-h).
Datumoj por musoj el ŝirmejo kaj nesta materialo (malhelblua), hejmo sed sen nesta materialo (helblua), kaj hejmo kaj nesta materialo (oranĝa). Energikonsumo (EE, kcal/h) por ĉambroj a, c, e kaj g je 22, 25, 27.5 kaj 30 °C, b, d, f kaj h signifas EE (kcal/h). ip Datumoj por musoj loĝigitaj je 22 °C: i spira frekvenco (RER, VCO2/VO2), j meza RER (VCO2/VO2), k akumula manĝkonsumado (g), l meza manĝkonsumado (g/24 h), m totala akvokonsumado (mL), n meza akvokonsumado AUC (mL/24h), o totala aktiveco (m), p meza aktivecnivelo (m/24h). Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro + norma eraro de la meznombro, la malhela fazo (18:00-06:00 h) estas reprezentita per grizaj skatoloj. La punktoj sur la histogramoj reprezentas individuajn musojn. La statistika signifo de ripetaj mezuroj estis testita per Oneway-ANOVA sekvita de la multkompara testo de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P<0,05, **P<0,01.Mezaj valoroj estis kalkulitaj por la tuta eksperimenta periodo (0-72 horoj). n = 7.
Ĉe normalpezaj musoj (2-3 horoj da fasto), bredado je malsamaj temperaturoj ne rezultigis signifajn diferencojn en plasmokoncentriĝoj de TG, 3-HB, kolesterolo, ALT, kaj AST, sed HDL kiel funkcio de temperaturo. Figuro 6a-e). Fastumaj plasmokoncentriĝoj de leptino, insulino, C-peptido, kaj glukagono ankaŭ ne diferencis inter la grupoj (Figuroj 6g-j). En la tago de la glukoza tolertesto (post 31 tagoj je malsamaj temperaturoj), la baza sangoglukoza nivelo (5-6 horoj da fasto) estis proksimume 6.5 mM, sen diferenco inter la grupoj. Administrado de buŝa glukozo signife pliigis la koncentriĝojn de sangoglukozo en ĉiuj grupoj, sed kaj la pinta koncentriĝo kaj la pliiga areo sub la kurboj (iAUC) (15–120 min) estis pli malaltaj en la grupo de musoj loĝigitaj je 30 °C (individuaj tempopunktoj: P < 0,05–P < 0,0001, Fig. 6k, l) kompare kun la musoj loĝigitaj je 22, 25 kaj 27,5 °C (kiuj ne diferencis inter si). Administrado de buŝa glukozo signife pliigis la koncentriĝojn de sangoglukozo en ĉiuj grupoj, sed kaj la pinta koncentriĝo kaj la pliiga areo sub la kurboj (iAUC) (15–120 min) estis pli malaltaj en la grupo de musoj loĝigitaj je 30 °C (individuaj tempopunktoj: P < 0,05–P < 0,0001, Fig. 6k, l) kompare kun la musoj loĝigitaj je 22, 25 kaj 27,5 °C (kiuj ne diferencis inter si). Пероральное ведение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови ва глюкозы в крови ва вог, всрови во пог, как пиковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 мин) были нижпей нижпе содержащихся при 30 °C (отдельные временные точки: P < 0,05–P < 0,0001, рис. 6k, l) по сравнению с мышами, содержащимися при 22, 25 и 27,5 °C (которые не различались мсожуй мсожой месожой ). Perbuŝa dono de glukozo signife pliigis la koncentriĝojn de sangoglukozo en ĉiuj grupoj, sed kaj la pinta koncentriĝo kaj la pliiga areo sub la kurboj (iAUC) (15–120 min) estis pli malaltaj en la 30°C-musgrupo (apartaj tempopunktoj: P < 0,05–P < 0,0001, Fig. 6k, l) kompare kun musoj tenataj je 22, 25 kaj 27,5 °C (kiuj ne diferencis unu de la alia).口服葡萄糖的给药显着增加了所有组的血糖浓度，但在30 °C饲养的小鼠组中，峰值浓度和曲线下增加面积(iAUC) (15-120 分钟) 均较低（吶低（吹：P 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25 和27,5°C 的小鼠（彼此之间没有差异）相比。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 饰，兼中兼浓度 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 < 0. 点 点 点 ： P <0. 0.0001，图6k，l）与饲养在22、25和27.5°C 的小鼠（彼此之间没有差异）相比、比Buŝa dono de glukozo signife pliigis la koncentriĝojn de sangoglukozo en ĉiuj grupoj, sed kaj la pinta koncentriĝo kaj la areo sub la kurbo (iAUC) (15–120 min) estis pli malaltaj en la musgrupo manĝigita je 30°C (ĉiuj tempopunktoj).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05–P < 0,0001, Fig.6l, l) kompare kun musoj tenataj je 22, 25 kaj 27,5 °C (neniu diferenco unu de la alia).
Plasmaj koncentriĝoj de TG, 3-HB, kolesterolo, HDL, ALT, AST, FFA, glicerolo, leptino, insulino, C-peptido, kaj glukagono estas montritaj en plenkreskaj masklaj DIO(al)-musoj post 33 tagoj da nutrado je la indikita temperaturo. Musoj ne estis manĝigitaj 2-3 horojn antaŭ sangopremado. La escepto estis buŝa glukoza tolertesto, kiu estis farita du tagojn antaŭ la fino de la studo sur musoj fastantaj dum 5-6 horoj kaj tenataj je la taŭga temperaturo dum 31 tagoj. Musoj estis defiitaj kun 2 g/kg korpopezo. La datumoj pri areo sub la kurbo (L) estas esprimitaj kiel pliigaj datumoj (iAUC). Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM. La punktoj reprezentas individuajn specimenojn. *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.
En DIO-musoj (ankaŭ fastantaj dum 2-3 horoj), plasmo-kolesterolaj, HDL, ALT, AST, kaj FFA-koncentriĝoj ne diferencis inter la grupoj. Kaj TG kaj glicerolo estis signife levitaj en la 30°C-grupo kompare kun la 22°C-grupo (Figuroj 7a-h). Kontraste, 3-GB estis ĉirkaŭ 25% pli malalta je 30°C kompare kun 22°C (Figuro 7b). Tiel, kvankam musoj konservitaj je 22°C havis ĝenerale pozitivan energian ekvilibron, kiel sugestite per pezpliiĝo, diferencoj en plasmo-koncentriĝoj de TG, glicerolo, kaj 3-HB sugestas, ke musoj je 22°C kiam specimenado estis malpli ol je 22°C. °C. Musoj breditaj je 30°C estis en relative pli energie negativa stato. Konforme al tio, hepataj koncentriĝoj de ekstraktebla glicerolo kaj TG, sed ne glikogeno kaj kolesterolo, estis pli altaj en la 30°C-grupo (Aldona Figuro 3a-d). Por esplori ĉu la temperatur-dependaj diferencoj en lipolizo (kiel mezurita per plasmaj TG kaj glicerolo) estas la rezulto de internaj ŝanĝoj en epididima aŭ ingvena graso, ni ekstraktis grasan histon el ĉi tiuj rezervoj fine de la studo kaj kvantigis liberajn grasajn acidojn ekstervive kaj la liberigon de glicerolo. En ĉiuj eksperimentaj grupoj, specimenoj de grasaj histoj el epididimaj kaj ingvenaj deponejoj montris almenaŭ duoblan pliiĝon en glicerola kaj FFA-produktado en respondo al izoproterenola stimulo (Aldona Figuro 4a-d). Tamen, neniu efiko de ŝeltemperaturo sur baza aŭ izoproterenol-stimulita lipolizo estis trovita. Kongrue kun pli alta korpopezo kaj grasmaso, plasmaj leptinniveloj estis signife pli altaj en la 30°C-grupo ol en la 22°C-grupo (Figuro 7i). Male, plasmoniveloj de insulino kaj C-peptido ne diferencis inter temperaturgrupoj (Fig. 7k, k), sed plasma glukagono montris dependecon de temperaturo, sed en ĉi tiu kazo preskaŭ 22°C en la kontraŭa grupo estis duoble kompare kun 30°C. EL Grupo C (Fig. 7l). FGF21 ne diferencis inter malsamaj temperaturgrupoj (Fig. 7m). En la tago de OGTT, la baza sangoglukozo estis proksimume 10 mM kaj ne diferencis inter musoj loĝigitaj je malsamaj temperaturoj (Fig. 7n). Buŝa dono de glukozo pliigis sangoglukozonivelojn kaj atingis pinton en ĉiuj grupoj je koncentriĝo de proksimume 18 mM 15 minutojn post dozo. Ne estis signifaj diferencoj en iAUC (15–120 min) kaj koncentriĝoj je malsamaj tempoj post dozo (15, 30, 60, 90 kaj 120 min) (Figuro 7n, o).
Plasmokoncentriĝoj de TG, 3-HB, kolesterolo, HDL, ALT, AST, FFA, glicerolo, leptino, insulino, C-peptido, glukagono, kaj FGF21 estis montritaj en plenkreskaj masklaj DIO (ao) musoj post 33 tagoj da nutrado. specifita temperaturo. Musoj ne estis manĝigitaj 2-3 horojn antaŭ sangospecimeno. La buŝa glukoza tolertesto estis escepto, ĉar ĝi estis farita je dozo de 2 g/kg korpopezo du tagojn antaŭ la fino de la studo en musoj, kiuj estis fastitaj dum 5-6 horoj kaj tenitaj je la taŭga temperaturo dum 31 tagoj. La datumoj por areo sub la kurbo (o) estas montritaj kiel pliigaj datumoj (iAUC). Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM. La punktoj reprezentas individuajn specimenojn. *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.
La transdonebleco de ronĝulaj datumoj al homoj estas kompleksa afero, kiu ludas centran rolon en la interpretado de la graveco de observaĵoj en la kunteksto de fiziologia kaj farmakologia esplorado. Pro ekonomiaj kialoj kaj por faciligi esploradon, musoj ofte estas tenataj je ĉambra temperaturo sub sia termoneŭtrala zono, rezultante en la aktivigo de diversaj kompensaj fiziologiaj sistemoj, kiuj pliigas la metabolan indicon kaj eble difektas tradukeblon9. Tiel, eksponiĝo de musoj al malvarmo povas igi musojn rezistemaj al diet-induktita obezeco kaj povas malhelpi hiperglikemion en streptozotocin-traktitaj ratoj pro pliigita ne-insulindependanta glukozotransporto. Tamen, ne estas klare, kiomgrade longedaŭra eksponiĝo al diversaj koncernaj temperaturoj (de ĉambra ĝis termoneŭtrala) influas la malsaman energian homeostazon de normalpezaj musoj (kun manĝaĵo) kaj DIO-musoj (kun HFD) kaj metabolajn parametrojn, same kiel la mezuron, kiomgrade ili kapablis balanci pliiĝon de EE kun pliiĝo de manĝaĵkonsumado. La studo prezentita en ĉi tiu artikolo celas alporti iom da klareco al ĉi tiu temo.
Ni montras, ke ĉe normalpezaj plenkreskaj musoj kaj masklaj DIO-musoj, EE estas inverse rilata al ĉambra temperaturo inter 22 kaj 30 °C. Tiel, EE je 22 °C estis ĉirkaŭ 30% pli alta ol je 30 °C en ambaŭ musmodeloj. Tamen, grava diferenco inter normalpezaj musoj kaj DIO-musoj estas, ke dum normalpezaj musoj kongruis kun EE je pli malaltaj temperaturoj per alĝustigo de manĝaĵkonsumo laŭe, la manĝaĵkonsumo de DIO-musoj variis je malsamaj niveloj. La studtemperaturoj estis similaj. Post unu monato, DIO-musoj tenataj je 30 °C gajnis pli da korpopezo kaj grasmaso ol musoj tenataj je 22 °C, dum normalaj homoj tenataj je la sama temperaturo kaj dum la sama tempodaŭro ne kaŭzis febron. dependa diferenco en korpopezo. Kompare kun temperaturoj proksimaj al termoneŭtralaj aŭ je ĉambra temperaturo, kresko je ĉambra temperaturo rezultigis, ke DIO- aŭ normalpezaj musoj kun altgrasa dieto, sed ne kun normalpeza musdieto, gajnis relative malpli da korpopezo. Subtenata de aliaj studoj17,18,19,20,21 sed ne de ĉiuj22,23.
Oni hipotezas, ke la kapablo krei mikromedion por redukti varmoperdon ŝovas termikan neŭtralecon maldekstren8, 12. En nia studo, kaj la aldono de nesta materialo kaj kaŝado reduktis EE sed ne rezultigis termikan neŭtralecon ĝis 28 °C. Tial, niaj datumoj ne subtenas, ke la malalta punkto de termoneŭtraleco en unugenuaj plenkreskaj musoj, kun aŭ sen medie riĉigitaj domoj, devus esti 26-28 °C kiel montrite8,12, sed ĝi subtenas aliajn studojn montrantajn termoneŭtralecon. temperaturoj de 30 °C en malaltpunktaj musoj7, 10, 24. Por kompliki la aferojn, la termoneŭtrala punkto en musoj montriĝis ne esti statika dum la tago, ĉar ĝi estas pli malalta dum la ripoza (luma) fazo, eble pro pli malalta kaloria produktado kiel rezulto de aktiveco kaj diet-induktita termogenezo. Tiel, en la luma fazo, la pli malalta punkto de termika neŭtraleco montriĝas esti ~29 °C, kaj en la malluma fazo, ~33 °C25.
Fine, la rilato inter ĉirkaŭa temperaturo kaj totala energikonsumo estas determinita de varmodisradiado. En ĉi tiu kunteksto, la proporcio de surfacareo al volumeno estas grava determinanto de termika sentiveco, influante kaj varmodisradiadon (surfacareo) kaj varmogeneradon (volumeno). Aldone al surfacareo, varmotransigo ankaŭ estas determinita de izolado (rapideco de varmotransigo). Ĉe homoj, grasmaso povas redukti varmoperdon kreante izolan baron ĉirkaŭ la korpoŝelo, kaj oni sugestis, ke grasmaso ankaŭ gravas por termika izolado ĉe musoj, malaltigante la termoneŭtralan punkton kaj reduktante temperaturan sentivecon sub la termika neŭtrala punkto (kurbodeklivo). ĉirkaŭa temperaturo kompare kun EE)12. Nia studo ne estis desegnita por rekte taksi ĉi tiun supozeblan rilaton, ĉar datumoj pri korpokonsisto estis kolektitaj 9 tagojn antaŭ ol datumoj pri energielspezo estis kolektitaj kaj ĉar grasmaso ne estis stabila dum la tuta studo. Tamen, ĉar normalpezaj kaj DIO-musoj havas 30% pli malaltan EE je 30°C ol je 22°C malgraŭ almenaŭ 5-obla diferenco en grasmaso, niaj datumoj ne subtenas, ke obezeco devus provizi bazan izoladofaktoron, almenaŭ ne en la esplorata temperaturintervalo. Ĉi tio konformas al aliaj studoj pli bone dizajnitaj por esplori ĉi tion4,24. En ĉi tiuj studoj, la izola efiko de obezeco estis malgranda, sed oni trovis, ke felo provizas 30-50% de la totala termika izolado4,24. Tamen, ĉe mortaj musoj, la varmokondukteco pliiĝis je ĉirkaŭ 450% tuj post la morto, sugestante, ke la izola efiko de la felo estas necesa por ke fiziologiaj mekanismoj, inkluzive de vazokonstrikto, funkciu. Aldone al speciaj diferencoj en felo inter musoj kaj homoj, la malbona izola efiko de obezeco ĉe musoj ankaŭ povas esti influita de la jenaj konsideroj: La izola faktoro de homa grasmaso estas ĉefe mediaciita de subhaŭta grasmaso (dikeco)26,27. Tipe ĉe ronĝuloj Malpli ol 20% de la totala besta graso28. Krome, la totala grasmaso eble eĉ ne estas suboptimala mezuro de la termika izolado de individuo, ĉar oni argumentis, ke plibonigita termika izolado estas kompensita per la neevitebla pliiĝo de surfacareo (kaj tial pliigita varmoperdo) kiam grasmaso pliiĝas.
Ĉe normalpezaj musoj, fastaj plasmokoncentriĝoj de TG, 3-HB, kolesterolo, HDL, ALT, kaj AST ne ŝanĝiĝis ĉe diversaj temperaturoj dum preskaŭ 5 semajnoj, probable ĉar la musoj estis en la sama stato de energia ekvilibro. Estis la samaj laŭ pezo kaj korpa konsisto kiel ĉe la fino de la studo. Kongrue kun la simileco en grasa maso, ankaŭ ne estis diferencoj en plasmaj leptinniveloj, nek en fastaj insulino, C-peptido, kaj glukagono. Pli da signaloj estis trovitaj ĉe DIO-musoj. Kvankam musoj je 22°C ankaŭ ne havis ĝeneralan negativan energian ekvilibron en ĉi tiu stato (ĉar ili akiris pezon), ĉe la fino de la studo ili estis relative pli energimankaj kompare kun musoj breditaj je 30°C, en kondiĉoj kiel alta ketonproduktado fare de la korpo (3-GB) kaj malpliiĝo en la koncentriĝo de glicerolo kaj TG en plasmo. Tamen, temperatur-dependaj diferencoj en lipolizo ne ŝajnas esti la rezulto de internaj ŝanĝoj en epididima aŭ ingvena graso, kiel ekzemple ŝanĝoj en la esprimo de adipohormon-respondema lipazo, ĉar FFA kaj glicerolo liberigitaj el graso ekstraktita el ĉi tiuj deponejoj estas inter 20 kaj 30 °C. Temperatur-grupoj similas unu al la alia. Kvankam ni ne esploris simpatikan tonon en la nuna studo, aliaj trovis, ke ĝi (bazite sur korfrekvenco kaj meza arteria premo) estas linie rilata al ĉirkaŭa temperaturo en musoj kaj estas proksimume pli malalta je 30 °C ol je 22 °C (20% C). Tiel, temperatur-dependaj diferencoj en simpatika tono povas ludi rolon en lipolizo en nia studo, sed ĉar pliiĝo de simpatika tono stimulas anstataŭ inhibicii lipolizon, aliaj mekanismoj povas kontraŭagi ĉi tiun malpliiĝon en kultivitaj musoj. Ebla rolo en la malkomponado de korpa graso. Ĉambra temperaturo. Krome, parto de la stimula efiko de simpatika tono sur lipolizo estas nerekte mediaciita per forta inhibicio de insulinsekrecio, elstarigante la efikon de insulino interrompanta suplementadon sur lipolizo30, sed en nia studo, fasta plasma insulino kaj C-peptida simpatika tono je malsamaj temperaturoj ne sufiĉis por ŝanĝi lipolizon. Anstataŭe, ni trovis, ke diferencoj en energia stato plej verŝajne estis la ĉefa kontribuanto al ĉi tiuj diferencoj en DIO-musoj. La subestaj kialoj, kiuj kondukas al pli bona reguligo de manĝkonsumado kun EE en normalpezaj musoj, postulas plian studon. Ĝenerale, tamen, manĝkonsumado estas kontrolata per homeostataj kaj hedonaj signaloj31,32,33. Kvankam ekzistas debato pri kiu el la du signaloj estas kvante pli grava,31,32,33 estas bone konate, ke longtempa konsumado de altgrasaj manĝaĵoj kondukas al pli plezur-bazita manĝkonduto, kiu iagrade ne rilatas al homeostazo. . - reguligita manĝkonsumado34,35,36. Tial, la pliigita hedona manĝokonduto de DIO-musoj traktitaj per 45% HFD eble estas unu el la kialoj, kial ĉi tiuj musoj ne balancis manĝokvanton kun EE. Interese, diferencoj en apetito kaj sangoglukozo-reguligantaj hormonoj ankaŭ estis observitaj en la temperatur-kontrolitaj DIO-musoj, sed ne en normalpezaj musoj. En DIO-musoj, plasmaj leptinniveloj pliiĝis kun temperaturo kaj glukagonniveloj malpliiĝis kun temperaturo. La amplekso, en kiu temperaturo povas rekte influi ĉi tiujn diferencojn, meritas plian studon, sed en la kazo de leptino, la relativa negativa energia ekvilibro kaj tial pli malalta grasmaso en musoj je 22°C certe ludis gravan rolon, ĉar grasmaso kaj plasma leptino estas tre korelaciitaj37. Tamen, la interpreto de la glukagona signalo estas pli enigma. Kiel ĉe insulino, glukagona sekrecio estis forte inhibiciita per pliiĝo de simpatika tono, sed la plej alta simpatika tono estis antaŭdirita esti en la 22°C-grupo, kiu havis la plej altajn plasmajn glukagonkoncentriĝojn. Insulino estas alia forta regulilo de plasma glukagono, kaj insulinrezisto kaj tipo 2 diabeto estas forte asociitaj kun fasta kaj postmanĝa hiperglukagonemio 38,39. Tamen, la DIO-musoj en nia studo ankaŭ estis insulinonesentemaj, do ĉi tio ankaŭ ne povus esti la ĉefa faktoro en la pliiĝo de glukagona signalado en la 22°C-grupo. Hepata grasa enhavo ankaŭ estas pozitive asociita kun pliiĝo de plasma glukagona koncentriĝo, kies mekanismoj, siavice, povas inkluzivi hepatan glukagonan reziston, malpliiĝintan ureoproduktadon, pliigitajn cirkulantajn aminoacidajn koncentriĝojn kaj pliigitan aminoacido-stimulitan glukagonan sekrecion 40,41,42. Tamen, ĉar ekstrakteblaj koncentriĝoj de glicerolo kaj TG ne diferencis inter temperaturgrupoj en nia studo, ĉi tio ankaŭ ne povus esti ebla faktoro en la pliiĝo de plasmaj koncentriĝoj en la 22°C-grupo. Trijodotironino (T3) ludas kritikan rolon en la ĝenerala metabola indico kaj komenco de metabola defendo kontraŭ hipotermio 43,44. Tiel, la plasma T3-koncentriĝo, eble kontrolita per centre mediaciitaj mekanismoj,45,46 pliiĝas kaj en musoj kaj en homoj sub malpli ol termoneŭtralaj kondiĉoj47, kvankam la pliiĝo en homoj estas pli malgranda, kio estas pli predisponita al musoj. Ĉi tio kongruas kun varmoperdo al la medio. Ni ne mezuris plasmajn T3-koncentriĝojn en la nuna studo, sed la koncentriĝoj eble estis pli malaltaj en la 30°C-grupo, kio eble klarigas la efikon de ĉi tiu grupo sur plasmajn glukagonajn nivelojn, ĉar ni (ĝisdatigita Figuro 5a) kaj aliaj montris, ke T3 pliigas plasman glukagonon laŭ doz-dependa maniero. Oni raportis, ke tiroidaj hormonoj induktas FGF21-esprimon en la hepato. Simile al glukagono, plasmaj FGF21-koncentriĝoj ankaŭ pliiĝis kun plasmaj T3-koncentriĝoj (Aldona Figuro 5b kaj ref. 48), sed kompare kun glukagono, la plasmaj FGF21-koncentriĝoj en nia studo ne estis influitaj de temperaturo. La subestaj kialoj de ĉi tiu diferenco postulas plian studon, sed T3-movita FGF21-indukto devus okazi je pli altaj niveloj de T3-ekspozicio kompare kun la observita T3-movita glukagona respondo (Aldona Figuro 5b).
Oni montris, ke HFD estas forte asociita kun difektita glukozotoleremo kaj insulinrezisto (signoj) en musoj breditaj je 22 °C. Tamen, HFD ne estis asociita kun difektita glukozotoleremo aŭ insulinrezisto kiam kreskigite en termoneŭtrala medio (difinita ĉi tie kiel 28 °C) 19. En nia studo, ĉi tiu rilato ne estis reproduktita en DIO-musoj, sed normalpezaj musoj konservitaj je 30 °C signife plibonigis glukozotoleremo. La kialo de ĉi tiu diferenco postulas plian studon, sed povas esti influita de la fakto, ke la DIO-musoj en nia studo estis insulinrezistemaj, kun fastaj plasmaj C-peptidaj koncentriĝoj kaj insulinkoncentriĝoj 12-20 fojojn pli altaj ol normalpezaj musoj. kaj en la sango sur malplena stomako. glukozokoncentriĝoj de ĉirkaŭ 10 mM (ĉirkaŭ 6 mM ĉe normala korpopezo), kio ŝajnas lasi malgrandan fenestron por iuj ajn eblaj utilaj efikoj de eksponiĝo al termoneŭtralaj kondiĉoj por plibonigi glukozotoleremo. Ebla konfuza faktoro estas, ke pro praktikaj kialoj, OGTT estas farata je ĉambra temperaturo. Tiel, musoj loĝigitaj je pli altaj temperaturoj spertis mildan malvarman ŝokon, kiu povas influi glukozan sorbadon/forigon. Tamen, surbaze de similaj fastaj sangoglukozaj koncentriĝoj en malsamaj temperaturgrupoj, ŝanĝoj en ĉirkaŭa temperaturo eble ne signife influis la rezultojn.
Kiel menciite antaŭe, ĵus estis emfazite, ke pliigo de la ĉambra temperaturo povus malpliigi iujn reagojn al malvarma streso, kio povus pridubi la transdoneblecon de musaj datumoj al homoj. Tamen, ne estas klare, kiu estas la optimuma temperaturo por teni musojn por imiti homan fiziologion. La respondon al ĉi tiu demando ankaŭ povas influi la studfako kaj la studata finpunkto. Ekzemplo de tio estas la efiko de dieto sur hepata grasamasiĝo, glukoza toleremo kaj insulinrezisto19. Rilate al energia elspezo, iuj esploristoj kredas, ke termoneŭtraleco estas la optimuma temperaturo por bredado, ĉar homoj bezonas malmulte da ekstra energio por konservi sian kernan korpotemperaturon, kaj ili difinas unu-genuan temperaturon por plenkreskaj musoj kiel 30°C7,10. Aliaj esploristoj kredas, ke temperaturo komparebla al tiu, kiun homoj tipe spertas kun plenkreskaj musoj sur unu genuo, estas 23-25°C, ĉar ili trovis, ke termoneŭtraleco estas 26-28°C kaj, surbaze de homoj estantaj pli malalta je ĉirkaŭ 3°C, ilia pli malalta kritika temperaturo, difinita ĉi tie kiel 23°C, estas iomete 8.12. Nia studo kongruas kun pluraj aliaj studoj, kiuj deklaras, ke termika neŭtraleco ne estas atingita je 26-28 °C4, 7, 10, 11, 24, 25, indikante ke 23-25 °C estas tro malalta. Alia grava faktoro konsiderinda rilate al ĉambra temperaturo kaj termoneŭtraleco en musoj estas unuopa aŭ grupa loĝado. Kiam musoj estis loĝigitaj en grupoj anstataŭ individue, kiel en nia studo, temperatura sentiveco estis reduktita, eble pro amasiĝo de la bestoj. Tamen, la ĉambra temperaturo ankoraŭ estis sub la LTL de 25 kiam tri grupoj estis uzitaj. Eble la plej grava interspecia diferenco en ĉi tiu rilato estas la kvanta signifo de BAT-aktiveco kiel defendo kontraŭ hipotermio. Tiel, dum musoj plejparte kompensis sian pli altan kalorian perdon per pliigo de BAT-aktiveco, kiu estas pli ol 60% EE je 5 °C sole,51,52 la kontribuo de homa BAT-aktiveco al EE estis signife pli alta, multe pli malgranda. Tial, redukti BAT-aktivecon povas esti grava maniero pliigi homan tradukon. La reguligo de BAT-aktiveco estas kompleksa sed ofte estas mediaciita per la kombinitaj efikoj de adrenergia stimulo, tiroidaj hormonoj kaj UCP114,54,55,56,57-esprimo. Niaj datumoj indikas, ke la temperaturo devas esti levita super 27.5°C kompare kun musoj je 22°C por detekti diferencojn en la esprimo de BAT-genoj respondecaj pri funkcio/aktivigo. Tamen, la diferencoj trovitaj inter grupoj je 30 kaj 22°C ne ĉiam indikis pliiĝon de BAT-aktiveco en la 22°C-grupo, ĉar Ucp1, Adrb2 kaj Vegf-a estis malsuprenreguligitaj en la 22°C-grupo. La vera kaŭzo de ĉi tiuj neatenditaj rezultoj restas determinita. Unu ebleco estas, ke ilia pliigita esprimo eble ne reflektas signalon de levita ĉambra temperaturo, sed prefere akutan efikon de movado de ili de 30°C al 22°C en la tago de forigo (la musoj spertis tion 5-10 minutojn antaŭ deteriĝo).
Ĝenerala limigo de nia studo estas, ke ni studis nur virajn musojn. Aliaj esploroj sugestas, ke sekso povus esti grava konsidero en niaj primaraj indikoj, ĉar unugenuaj inaj musoj estas pli temperatur-sentemaj pro pli alta varmokondukteco kaj pli strikte kontrolita kerna temperaturo. Krome, inaj musoj (kun alta varmokondukteco) montris pli grandan asocion de energia konsumado kun EE je 30 °C kompare kun viraj musoj, kiuj konsumis pli da musoj de la sama sekso (20 °C en ĉi tiu kazo) 20. Tiel, ĉe inaj musoj, la efiko de subtermonetra enhavo estas pli alta, sed havas la saman ŝablonon kiel ĉe viraj musoj. En nia studo, ni fokusiĝis al unugenuaj viraj musoj, ĉar ĉi tiuj estas la kondiĉoj sub kiuj la plej multaj el la metabolaj studoj ekzamenantaj EE estas faritaj. Alia limigo de nia studo estis, ke la musoj havis la saman dieton dum la tuta studo, kio malhelpis studi la gravecon de ĉambra temperaturo por metabola fleksebleco (kiel mezurita per RER-ŝanĝoj por dietaj ŝanĝoj en diversaj makronutraĵaj konsistoj). ĉe inaj kaj viraj musoj tenataj je 20 °C kompare kun respondaj musoj tenataj je 30 °C.
Konklude, nia studo montras, ke, kiel en aliaj studoj, normalpezaj musoj de la unua etapo estas termoneŭtralaj super la antaŭdiritaj 27.5 °C. Krome, nia studo montras, ke obezeco ne estas grava izola faktoro en musoj kun normala pezo aŭ DIO, rezultante en similaj temperaturo:EE-proporcioj en DIO- kaj normalpezaj musoj. Dum la manĝaĵkonsumado de normalpezaj musoj estis kongrua kun la EE kaj tiel konservis stabilan korpopezon tra la tuta temperaturintervalo, la manĝaĵkonsumado de DIO-musoj estis la sama ĉe malsamaj temperaturoj, rezultante en pli alta proporcio de musoj je 30 °C kaj je 22 °C gajnis pli da korpopezo. Ĝenerale, sistemaj studoj ekzamenantaj la eblan gravecon de vivo sub termoneŭtralaj temperaturoj estas pravigitaj pro la ofte observita malbona toleremo inter musaj kaj homaj studoj. Ekzemple, en obezecstudoj, parta klarigo por la ĝenerale pli malbona tradukebleco povas esti pro la fakto, ke musaj pezperdaj studoj kutime estas faritaj sur modere malvarme stresitaj bestoj tenataj je ĉambra temperaturo pro ilia pliigita EE. Troiga malpeziĝo kompare kun la atendata korpopezo de persono, precipe se la agmekanismo dependas de pliigo de EE per pliigo de la aktiveco de BAP, kiu estas pli aktiva kaj aktivigita je ĉambra temperaturo ol je 30 °C.
Laŭ la Dana Leĝo pri Besto-Eksperimentoj (1987) kaj la Naciaj Institutoj pri Sano (Publikiga Numero 85-23) kaj la Eŭropa Konvencio pri la Protekto de Vertebruloj Uzataj por Eksperimentaj kaj Aliaj Sciencaj Celoj (Konsilio de Eŭropo Numero 123, Strasburgo, 1985).
Dudek-semajnaj masklaj C57BL/6J-musoj estis akiritaj de Janvier Saint Berthevin Cedex, Francio, kaj ricevis laŭplaĉe norman manĝaĵon (Altromin 1324) kaj akvon (~22°C) post 12:12-hora lumo-malluma ciklo, je ĉambra temperaturo. Viraj DIO-musoj (20 semajnoj) estis akiritaj de la sama provizanto kaj ricevis laŭplaĉe aliron al 45%-riĉa grasa dieto (Katalog-numero D12451, Research Diet Inc., NJ, Usono) kaj akvon sub bredkondiĉoj. La musoj estis adaptitaj al la medio semajnon antaŭ la komenco de la studo. Du tagojn antaŭ translokigo al la nerekta kalorimetria sistemo, la musoj estis pesitaj, submetitaj al MRI-skanado (EchoMRITM, TX, Usono) kaj dividitaj en kvar grupojn respondantajn al korpopezo, graso kaj normala korpopezo.
Grafika diagramo de la studodezajno estas montrita en Figuro 8. Musoj estis translokigitaj al fermita kaj temperatur-kontrolita nerekta kalorimetria sistemo ĉe Sable Systems Internationals (Nevado, Usono), kiu inkluzivis manĝaĵ- kaj akvokvalitajn monitorojn kaj Promethion BZ1-kadron, kiu registris agadnivelojn per mezurado de radiorompoj. XYZ. Musoj (n = 8) estis loĝigitaj individue je 22, 25, 27.5, aŭ 30°C uzante litkovrilon sed sen ŝirmejo kaj nesta materialo en 12:12-hora lumo:malluma ciklo (lumo: 06:00–18:00). 2500ml/min. Musoj estis alklimatigitaj dum 7 tagoj antaŭ registrado. Registradoj estis kolektitaj kvar tagojn sinsekve. Poste, musoj estis tenataj je la respektivaj temperaturoj je 25, 27.5, kaj 30°C dum pliaj 12 tagoj, post kio la ĉelkoncentraĵoj estis aldonitaj kiel priskribite sube. Dume, grupoj de musoj tenataj je 22°C estis tenataj je ĉi tiu temperaturo dum du pliaj tagoj (por kolekti novajn bazajn datumojn), kaj poste la temperaturo estis pliigita paŝojn de 2°C ĉiun duan tagon komence de la lumfazo (06:00) ĝis atingi 30°C. Post tio, la temperaturo estis malaltigita al 22°C kaj datumoj estis kolektitaj dum pliaj du tagoj. Post du pliaj tagoj da registrado je 22°C, haŭtoj estis aldonitaj al ĉiuj ĉeloj je ĉiuj temperaturoj, kaj datenkolektado komenciĝis en la dua tago (tago 17) kaj dum tri tagoj. Post tio (tago 20), nesta materialo (8-10 g) estis aldonita al ĉiuj ĉeloj komence de la lumciklo (06:00) kaj datumoj estis kolektitaj dum pliaj tri tagoj. Tiel, ĉe la fino de la studo, musoj tenataj je 22°C estis tenataj je ĉi tiu temperaturo dum 21/33 tagoj kaj je 22°C dum la lastaj 8 tagoj, dum musoj je aliaj temperaturoj estis tenataj je ĉi tiu temperaturo dum 33 tagoj/33 tagoj. Musoj estis manĝigitaj dum la studperiodo.
Normalpezaj kaj DIO-musoj sekvis la samajn studprocedurojn. Je tago -9, la musoj estis pezitaj, skanitaj per MRI, kaj dividitaj en grupojn kompareblajn laŭ korpopezo kaj korpa konsisto. Je tago -7, la musoj estis translokigitaj al fermita temperatur-kontrolita nerekta kalorimetria sistemo fabrikita de SABLE Systems International (Nevado, Usono). La musoj estis loĝigitaj individue kun litkovrilo sed sen nestaj aŭ ŝirmejaj materialoj. La temperaturo estas agordita al 22, 25, 27.5 aŭ 30 °C. Post unu semajno da alklimatiĝo (tagoj -7 ĝis 0, bestoj ne estis ĝenitaj), datumoj estis kolektitaj dum kvar sinsekvaj tagoj (tagoj 0-4, datumoj montritaj en FIG. 1, 2, 5). Poste, musoj tenataj je 25, 27.5 kaj 30 °C estis tenataj sub konstantaj kondiĉoj ĝis la 17-a tago. Samtempe, la temperaturo en la 22°C-grupo estis pliigita je intervaloj de 2°C ĉiun duan tagon per alĝustigo de la temperaturciklo (06:00 h) komence de la lum-eksponiĝo (datumoj estas montritaj en Fig. 1). Je la 15-a tago, la temperaturo falis al 22°C kaj dutagaj datumoj estis kolektitaj por provizi bazajn datumojn por postaj traktadoj. Haŭtoj estis aldonitaj al ĉiuj musoj je la 17-a tago, kaj nestomaterialo estis aldonita je la 20-a tago (Fig. 5). Je la 23-a tago, la musoj estis pesitaj kaj submetitaj al MRI-skanado, kaj poste lasitaj solaj dum 24 horoj. Je la 24-a tago, la musoj estis fastitaj ekde la komenco de la fotoperiodo (06:00) kaj ricevis OGTT (2 g/kg) je la 12:00 (6-7 horoj da fastado). Poste, la musoj estis resenditaj al siaj respektivaj SABLE-kondiĉoj kaj eŭtanaziigitaj je la dua tago (tago 25).
DIO-musoj (n = 8) sekvis la saman protokolon kiel normalpezaj musoj (kiel priskribite supre kaj en Figuro 8). Musoj konservis 45% HFD dum la tuta energia elspeza eksperimento.
VO2 kaj VCO2, same kiel akvavapora premo, estis registritaj je frekvenco de 1 Hz kun ĉela tempokonstanto de 2.5 minutoj. Manĝaĵo kaj akvokonsumado estis kolektitaj per kontinua registrado (1 Hz) de la pezo de la manĝaĵoj kaj akvositeloj. La uzita kvalita monitorilo raportis rezolucion de 0.002 g. Aktivecniveloj estis registritaj uzante 3D XYZ-traban monitorilon, datumoj estis kolektitaj je interna rezolucio de 240 Hz kaj raportitaj ĉiun sekundon por kvantigi la totalan vojaĝitan distancon (m) kun efika spaca rezolucio de 0.25 cm. La datumoj estis prilaboritaj per Sable Systems Macro Interpreter v.2.41, kalkulante EE kaj RER kaj filtrante outlier-ojn (ekz., falsaj manĝokazaĵoj). La makrointerpretilo estas agordita por eligi datumojn por ĉiuj parametroj ĉiujn kvin minutojn.
Aldone al reguligo de EE, ĉirkaŭa temperaturo ankaŭ povas reguligi aliajn aspektojn de metabolo, inkluzive de postmanĝa glukoza metabolo, per reguligo de la sekrecio de glukoz-metaboligantaj hormonoj. Por testi ĉi tiun hipotezon, ni fine kompletigis studon pri korpotemperaturo provokante normalpezajn musojn per buŝa glukoza ŝarĝo de DIO (2 g/kg). Metodoj estas detale priskribitaj en aldonaj materialoj.
Ĉe la fino de la studo (tago 25), musoj estis fastitaj dum 2-3 horoj (komencante je 06:00), narkotitaj per izoflurano, kaj tute sangigitaj per retroorbitala venpunkturo. Kvantigo de plasmaj lipidoj kaj hormonoj kaj lipidoj en la hepato estas priskribita en Aldonaj Materialoj.
Por esplori ĉu la ŝeltemperaturo kaŭzas internajn ŝanĝojn en grasa histo, kiuj influas lipolizon, ingvena kaj epididima grasa histo estis eltranĉita rekte de musoj post la lasta stadio de sangado. La histoj estis prilaboritaj uzante la nove evoluigitan *ex vivo* lipolizan analizon priskribitan en Suplementaj Metodoj.
Bruna grasa histo (BAT) estis kolektita en la tago de la fino de la studo kaj prilaborita kiel priskribite en la suplementaj metodoj.
Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM. Grafikaĵoj estis kreitaj per GraphPad Prism 9 (La Jolla, Kalifornio) kaj grafikaĵoj estis redaktitaj per Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, Kalifornio). Statistika signifeco estis taksita per GraphPad Prism kaj testita per parigita t-testo, ripetataj mezuroj unudirekta/dudirekta ANOVA sekvata de la testo de plurkomparoj de Tukey, aŭ nepara unudirekta ANOVA sekvata de la testo de plurkomparoj de Tukey laŭbezone. La Gaŭsa distribuo de la datumoj estis validigita per la normaleca testo de D'Agostino-Pearson antaŭ la testado. La specimenaro estas indikita en la koresponda sekcio de la sekcio "Rezultoj", same kiel en la legendo. Ripeto estas difinita kiel ajna mezurado farita sur la sama besto (en vivo aŭ sur histospecimeno). Rilate al datenreproduktebleco, asocio inter energia elspezo kaj kaztemperaturo estis montrita en kvar sendependaj studoj uzantaj malsamajn musojn kun simila studodezajno.
Detalaj eksperimentaj protokoloj, materialoj kaj krudaj datumoj estas haveblaj laŭ racia peto de la ĉefa aŭtoro Rune E. Kuhre. Ĉi tiu studo ne generis novajn unikajn reakciilojn, transgenajn bestajn/ĉelajn liniojn aŭ sekvencajn datumojn.
Por pliaj informoj pri la studdezajno, vidu la resumon de Nature Research Report ligitan al ĉi tiu artikolo.
Ĉiuj datumoj formas grafeon. 1-7 estis deponitaj en la scienca datumbazo, alirnumero: 1253.11.sciencedb.02284 aŭ https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284. La datumoj montritaj en ESM povas esti senditaj al Rune E Kuhre post akceptebla testado.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Laboratoriaj bestoj kiel anstataŭaj modeloj de homa obezeco. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Laboratoriaj bestoj kiel anstataŭaj modeloj de homa obezeco.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO. kaj Tang-Christensen M. Laboratoriaj bestoj kiel anstataŭaj modeloj de homa obezeco. 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. Eksperimentaj bestoj kiel anstataŭiga modelo por homoj.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO. kaj Tang-Christensen M. Laboratoriaj bestoj kiel anstataŭaj modeloj de obezeco ĉe homoj.Acta Pharmacology. krimo 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA Kalkulo de la nova Mie-konstanto kaj eksperimenta determinado de la brulvundgrandeco. Burns 22, 607–611 (1996).
Gordon, SJ La musa termoreguliga sistemo: ĝiaj implicoj por la transdono de biomedicinaj datumoj al homoj. Fiziologio. Konduto. 179, 55-66 (2017).
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Neniu izola efiko de obezeco. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Neniu izola efiko de obezeco.Fischer AW, Chikash RI, von Essen G., Cannon B., kaj Nedergaard J. No isolation effect of obesity. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥胖没有绝缘作用。 Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Ожирение не имеет изолирующего эффекта. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Obesity ne havas izolan efikon.Jes. J. Fiziologio. endokrina. metabolo. 311, E202–E213 (2016).
Lee, P. et al. Temperatur-adaptita bruna grasa histo modulas insulinsentemon. Diabetes 63, 3686–3698 (2014).
Nakhon, KJ et al. Pli malalta kritika temperaturo kaj malvarmo-induktita termogenezo estis inverse rilataj al korpopezo kaj baza metabola indico en sveltaj kaj tropezaj individuoj. J. Warmly. biologio. 69, 238–248 (2017).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Optimumaj loĝejtemperaturoj por musoj por imiti la termikan medion de homoj: Eksperimenta studo. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Optimumaj loĝejtemperaturoj por musoj por imiti la termikan medion de homoj: Eksperimenta studo.Fischer, AW, Cannon, B., kaj Nedergaard, J. Optimumaj domtemperaturoj por musoj por imiti la homan termikan medion: Eksperimenta studo. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 小鼠模拟人类热环境的最佳住房温度：一项实验研究。 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B., kaj Nedergaard J. Optimuma loĝejtemperaturo por musoj simulantaj homan termikan medion: Eksperimenta studo.Moore. metabolo. 7, 161–170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Kio estas la plej bona temperaturo en la loĝejo por traduki musajn eksperimentojn al homojn? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Kio estas la plej bona temperaturo en la loĝejo por traduki musajn eksperimentojn al homojn?Keyer J, Lee M kaj Speakman JR Kio estas la plej bona ĉambra temperaturo por transdoni musajn eksperimentojn al homoj? Keijer, J., Lio, 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. , Lio, M. & Speakman, JRKeyer J, Lee M kaj Speakman JR Kio estas la optimuma ŝeltemperaturo por transdoni musajn eksperimentojn al homoj?Moore. Metabolismo. 25, 168–176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, OA Musoj kiel eksperimentaj modeloj por homa fiziologio: kiam pluraj gradoj en loĝtemperaturo gravas. Seeley, RJ & MacDougald, OA Musoj kiel eksperimentaj modeloj por homa fiziologio: kiam pluraj gradoj en loĝtemperaturo gravas. Seeley, RJ & MacDougald, OA Мыши как экспериментальные модели для физиологии человека: когда неспериментальные модели для физиологии человека: когда неспериментальные модели для физиологии человека: когда неспериментальные модели для физиологии человека имеют значение. Seeley, RJ & MacDougald, OA Musoj kiel eksperimentaj modeloj por homa fiziologio: kiam kelkaj gradoj en loĝejo faras diferencon. Seeley, RJ & MacDougald, OA 小鼠作为人类生理学的实验模型：当几度的住房温度很重要时。 Seeley, RJ kaj MacDougald, OA Мыши Seeley, RJ & MacDougald, OA как экспериментальная модель физиологии человека: когда нескольная модель физиологии человека: когда нескольная нескольная модель физиологии помещении имеют значение. Seeley, RJ & MacDougald, OA-musoj kiel eksperimenta modelo de homa fiziologio: kiam kelkaj gradoj da ĉambra temperaturo gravas.Nacia metabolo. 3, 443–445 (2021).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. La respondo al la demando "Kio estas la plej bona temperaturo en loĝejo por traduki musajn eksperimentojn al homojn?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. La respondo al la demando "Kio estas la plej bona temperaturo en loĝejo por traduki musajn eksperimentojn al homojn?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Respondo al la demando "Kio estas la plej bona ĉambra temperaturo por transdoni musajn eksperimentojn al homoj?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 问题的答案“将小鼠实验转化为人类的最佳外壳温度是够”少 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B., kaj Nedergaard J. Respondoj al la demando "Kio estas la optimuma ŝeltemperaturo por translokigi musajn eksperimentojn al homoj?"Jes: termoneŭtrala. Moore. Metabolismo. 26, 1-3 (2019).
Afiŝtempo: 28-a de oktobro 2022
