Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com. Vafrútgáfan sem þú notar hefur takmarkaðan CSS stuðning. Til að fá bestu upplifunina mælum við með að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkva á eindrægni í Internet Explorer). Í millitíðinni, til að tryggja áframhaldandi stuðning, munum við láta vefinn án stíl og JavaScript.
Flestar efnaskipta rannsóknir á músum eru gerðar við stofuhita, þó að við þessar aðstæður, ólíkt músum, eyða músum miklum orku við að viðhalda innri hitastigi. Hérna lýsum við eðlilegri þyngd og offitu af völdum mataræðis (DIO) í C57BL/6J músum sem fengu chow chow eða 45% fitu mataræði, í sömu röð. Mýs voru settar í 33 daga við 22, 25, 27,5 og 30 ° C. í óbeinu kalorímetrunarkerfi. Við sýnum að orkuútgjöld eykst línulega úr 30 ° C til 22 ° C og er um það bil 30% hærri við 22 ° C í báðum músalíkönum. Hjá venjulegum þyngdarmúsum var maturinntaka EE. Aftur á móti minnkuðu díó -mýs ekki fæðuinntöku þegar EE minnkaði. Þannig, í lok rannsóknarinnar, höfðu mýs við 30 ° C hærri líkamsþyngd, fitumassa og plasma glýseról og þríglýseríð en mýs við 22 ° C. Ójafnvægið í díó-músum getur stafað af auknu ánægjubundnu megrun.
Músin er algengasta dýralíkanið til rannsóknar á lífeðlisfræði og meinafræði manna og er oft sjálfgefið dýr sem notað er á fyrstu stigum uppgötvunar og þroska lyfja. Hins vegar eru mýs frábrugðnar mönnum á nokkra mikilvæga lífeðlisfræðilega vegu og þó að hægt sé að nota samsöfnun á að einhverju leyti til að þýða á menn, þá liggur gríðarlegur munur á músum og mönnum í hitastjórnun og orkuþéttni. Þetta sýnir grundvallar ósamræmi. Meðal líkamsþyngd fullorðinna músa er að minnsta kosti þúsund sinnum minna en hjá fullorðnum (50 g á móti 50 kg) og yfirborðssvæðið til massahlutfall er frábrugðið um það bil 400 sinnum vegna ólínulegrar rúmfræðilegrar umbreytingar sem lýst er af MEE . Jafna 2. Fyrir vikið missa mýs verulega meiri hita miðað við rúmmál þeirra, þannig að þær eru næmari fyrir hitastigi, hættara við ofkælingu og hafa meðaltals efnaskiptahraða tífalt hærri en hjá mönnum. Við venjulegan stofuhita (~ 22 ° C) verða mýs að auka heildar orkuútgjöld þeirra (EE) um 30% til að viðhalda líkamshita. Við lægri hitastig eykst EE enn meira um 50% og 100% við 15 og 7 ° C samanborið við EE við 22 ° C. Þannig valda stöðluðum húsnæðisskilyrðum kaldri álagssvörun, sem gæti haft áhrif á framseljanleika niðurstaðna músar fyrir menn, þar sem menn sem búa í nútíma samfélögum eyða mestum tíma sínum í hitauppstreymi (vegna þess að lægra svæði okkar yfirborðs og rúmmál gerir okkur minna viðkvæm fyrir Hitastig, þegar við búum til hitauppstreymi (TNZ) í kringum okkur. Aðeins 2–4 ° C7,8 Reyndar hefur þessi mikilvægi þáttur fengið talsverða athygli undanfarin ár, 7,8,9,10,11,12 og það hefur verið lagt til að hægt sé að draga úr einhverjum „tegundamun“ með því að auka skel Hitastig 9. Hins vegar er engin samstaða um hitastigssviðið sem samanstendur af hitauppstreymi hjá músum. Hvort lægra mikilvæga hitastigið á hitauppstreymissviðinu hjá einhnjámúsum er nær 25 ° C eða nær 30 ° C4, 7, 8, 10, 12 er áfram umdeilt. EE og aðrar efnaskiptabreytur hafa verið takmarkaðar við klukkustundir til daga, svo að hve miklu leyti langvarandi útsetning fyrir mismunandi hitastigi getur haft áhrif á efnaskiptabreytur eins og líkamsþyngd er óljóst. Neysla, nýtingu hvarfefna, glúkósaþol og plasma fitu- og glúkósaþéttni og matarlystarstjórnun hormóna. Að auki er þörf á frekari rannsóknum til að ganga úr skugga um að hve miklu leyti mataræði getur haft áhrif á þessar breytur (díó-mýs á fituríku mataræði geta verið beinari að ánægjubundnu (hedonic) mataræði). Til að veita frekari upplýsingar um þetta efni skoðuðum við áhrif hitastigs á framangreindum efnaskiptabreytum hjá fullorðnum karlkyns músum með venjulegum þyngd og offitu af völdum mataræðis (DIO) á 45% fituríkum mataræði. Músum var haldið við 22, 25, 27,5 eða 30 ° C í að minnsta kosti þrjár vikur. Hitastig undir 22 ° C hefur ekki verið rannsakað vegna þess að venjulegt dýrahús er sjaldan undir stofuhita. Við komumst að því að díó-músar með eðlilegum þyngd og eins hrings svöruðu svipað og breytingar á hitastigi girðinga hvað varðar EE og óháð því að girðing á girðingunni (með eða án skjóls/varpsefnis). En þó að venjulegar þyngdar mýs leiðréttu fæðuinntöku sína samkvæmt EE, var fæðuinntaka díó -músa að mestu leyti óháð EE, sem leiddi til þess að mýs ná meiri vægi. Samkvæmt gögnum um líkamsþyngd sýndi plasmaþéttni lípíða og ketónlíkana að díó -mýs við 30 ° C höfðu jákvæðara orkujafnvægi en mýs við 22 ° C. Undirliggjandi ástæður fyrir mismun á jafnvægi orkuinntöku og EE milli venjulegrar þyngdar og díó-músa þurfa frekari rannsóknir, en geta tengst meinafræðilegum breytingum á díó-músum og áhrifum ánægjubundinna megrunar vegna offitu mataræðis.
EE jókst línulega úr 30 til 22 ° C og var um það bil 30% hærri við 22 ° C samanborið við 30 ° C (mynd 1A, B). Öndunarfærin (RER) var óháð hitastigi (mynd 1C, D). Matarinntaka var í samræmi við EE gangverki og jókst með lækkandi hitastigi (einnig ~ 30% hærra við 22 ° C samanborið við 30 ° C (mynd 1E, F). Vatnsinntaka. Rúmmál og virkni var ekki háð hitastigi (mynd. 1G).
Karlmúsar (C57BL/6J, 20 vikna gömul, einstök húsnæði, n = 7) voru til húsa í efnaskiptum búrum við 22 ° C í eina viku fyrir upphaf rannsóknarinnar. Tveimur dögum eftir safn bakgrunnsgagna var hitastigið hækkað í 2 ° C þrepum klukkan 06:00 klukkustundir á dag (upphaf ljósfasans). Gögn eru sett fram sem meðaltal ± staðalskekkja meðaltalsins og myrki áfanginn (18: 00–06: 00 klst.) Er táknaður með gráum kassa. Orkuútgjöld (kcal/klst.), B Heildar orkuútgjöld við ýmis hitastig (kcal/24 klst.), C öndunarfæraskipti (VCO2/VO2: 0,7–1,0), D Meðaltal í ljós og dökkt (VCO2/VO2) fasi (Núllgildi er skilgreint sem 0,7). E uppsöfnuð fæðuinntaka (G), F 24 klst. Heildar fæðuinntaka, G 24 klst. Heildar vatnsinntaka (ML), H 24 klst. Heildar vatnsinntaka, i uppsöfnuð virkni stig (M) og J heildarvirkni (M/24H). ). Músunum var haldið við tilgreint hitastig í 48 klukkustundir. Gögn sem sýnd eru fyrir 24, 26, 28 og 30 ° C vísa til síðustu sólarhrings í hverri lotu. Mýsnar voru fóðraðar í gegnum rannsóknina. Tölfræðileg þýðing var prófuð með endurteknum mælingum á annarri leið ANOVA og síðan margfeldi samanburðarpróf Tukey. Stjörnur benda til marktækni fyrir upphafsgildi 22 ° C, skygging bendir til marktækni milli annarra hópa eins og gefið er til kynna. *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.Meðalgildi voru reiknuð fyrir allt tilraunatímabilið (0-192 klukkustundir). n = 7.
Eins og þegar um er að ræða venjulegar þyngdarmús, jókst EE línulega með lækkandi hitastigi og í þessu tilfelli var EE einnig um það bil 30% hærri við 22 ° C samanborið við 30 ° C (mynd 2A, B). RER breytti ekki við mismunandi hitastig (mynd 2C, D). Öfugt við venjulegar þyngdarmúsar var fæðuinntaka ekki í samræmi við EE sem hlutverk stofuhita. Matarinntaka, vatnsinntaka og virkni var óháð hitastigi (mynd 2E - J).
Karlkyns (C57BL/6J, 20 vikur) díó -mýs voru hýstar í efnaskiptum búrum við 22 ° C í viku fyrir upphaf rannsóknarinnar. Mýs geta notað 45% HFD ad libitum. Eftir aðlögun í tvo daga var grunngögnum safnað. Í kjölfarið var hitastigið hækkað í þrepum 2 ° C annan hvern dag klukkan 06:00 (upphaf ljósfasans). Gögn eru sett fram sem meðaltal ± staðalskekkja meðaltalsins og myrki áfanginn (18: 00–06: 00 klst.) Er táknaður með gráum kassa. Orkuútgjöld (kcal/klst.), B Heildar orkuútgjöld við ýmis hitastig (kcal/24 klst.), C öndunarfæraskipti (VCO2/VO2: 0,7–1,0), D Meðaltal í ljós og dökkt (VCO2/VO2) fasi (Núllgildi er skilgreint sem 0,7). E uppsöfnuð fæðuinntaka (G), F 24 klst. Heildar fæðuinntaka, G 24 klst. Heildar vatnsinntaka (ML), H 24 klst. Heildar vatnsinntaka, i uppsöfnuð virkni stig (M) og J heildarvirkni (M/24H). ). Músunum var haldið við tilgreint hitastig í 48 klukkustundir. Gögn sem sýnd eru fyrir 24, 26, 28 og 30 ° C vísa til síðustu sólarhrings í hverri lotu. Músum var haldið við 45% HFD þar til rannsókninni lýkur. Tölfræðileg þýðing var prófuð með endurteknum mælingum á annarri leið ANOVA og síðan margfeldi samanburðarpróf Tukey. Stjörnur benda til marktækni fyrir upphafsgildi 22 ° C, skygging bendir til marktækni milli annarra hópa eins og gefið er til kynna. *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.Meðalgildi voru reiknuð fyrir allt tilraunatímabilið (0-192 klukkustundir). n = 7.
Í annarri röð tilrauna skoðuðum við áhrif umhverfishita á sömu breytur, en að þessu sinni milli hópa músa sem stöðugt var haldið við ákveðið hitastig. Músum var skipt í fjóra hópa til að lágmarka tölfræðilegar breytingar á meðaltali og staðalfráviki líkamsþyngdar, fitu og eðlilegra líkamsþyngdar (mynd 3A - C). Eftir 7 daga aðlögun voru 4,5 dagar EE skráðir. EE hefur veruleg áhrif á umhverfishita bæði á dagsljósum og á nóttunni (mynd 3D) og eykst línulega þegar hitastigið lækkar úr 27,5 ° C í 22 ° C (mynd 3E). Í samanburði við aðra hópa var RER 25 ° C hópsins nokkuð minnkaður og enginn munur var á milli hópanna sem eftir voru (mynd 3F, G). Matarinntaka samsíða EE -mynstri A jókst um það bil 30% við 22 ° C samanborið við 30 ° C (mynd 3H, i). Vatnsnotkun og virkni var ekki marktækt frábrugðin milli hópa (mynd 3J, K). Útsetning fyrir mismunandi hitastigi í allt að 33 daga leiddi ekki til munar á líkamsþyngd, halla massa og fitumassa milli hópa (mynd 3N-S), en leiddi til lækkunar á halla líkamsþyngd um það bil 15% miðað við Sjálfsskýrt stig (mynd 3N-S). 3B, R, C)) og fitumassinn jókst um meira en 2 sinnum (frá ~ 1 g til 2-3 g, mynd 3C, T, C). Því miður hefur 30 ° C skápurinn kvörðunarvillur og getur ekki veitt nákvæm EE og RER gögn.
- Líkamsþyngd (A), Lean Mass (B) og fitumassi (C) eftir 8 daga (einum degi fyrir flutning í Sable kerfið). D orkunotkun (kcal/h). E Meðaltal orkunotkunar (0–108 klukkustundir) við ýmis hitastig (kcal/24 klukkustundir). F öndunarskiptahlutfall (RER) (VCO2/VO2). G meðaltal RER (VCO2/VO2). H Heildar neysla matar (g). Ég meina fæðuinntöku (G/24 klukkustundir). J Heildar vatnsnotkun (ML). K Meðalnotkun vatns (ml/24 klst.). l Uppsafnað virkni stig (M). M Meðalvirkni stig (M/24 klst.). n líkamsþyngd á 18. degi, o Breyting á líkamsþyngd (frá -8. til 18. degi), P Lean Mass á 18. degi, Q breyting á grannum massa (frá -8. til 18. degi), r Fitamassa á 18. degi 18 , og breyting á fitumassa (frá -8 til 18 dögum). Tölfræðileg þýðing endurtekinna ráðstafana var prófuð með Oneway-Anova og fylgt eftir með margvíslegu samanburðarprófi 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.Gögn eru kynnt sem meðaltal + staðlað villa meðaltalsins, myrki fasinn (18: 00-06: 00 klst.) Er táknaður með gráum kössum. Punktarnir á súluritunum tákna einstaka mýs. Meðalgildi voru reiknuð fyrir allt tilraunatímabilið (0-108 klukkustundir). n = 7.
Mýs voru samsvarandi í líkamsþyngd, grannur massi og fitumassa við grunnlínu (mynd 4A - C) og héldu við 22, 25, 27,5 og 30 ° C eins og í rannsóknum með venjulegum þyngdarmúsum. . Þegar saman voru bornir saman hópa músa sýndu sambandið milli EE og hitastigs svipað línulegt samband við hitastig með tímanum hjá sömu músum. Þannig neyttu mýs sem haldnar voru við 22 ° C um það bil 30% meiri orku en mýs sem haldnar voru við 30 ° C (mynd 4D, E). Þegar rannsakað var áhrif hjá dýrum hafði hitastig ekki alltaf áhrif á RER (mynd 4F, G). Matarinntaka, vatnsinntaka og virkni voru ekki marktæk áhrif á hitastig (mynd 4H - M). Eftir 33 daga uppeldi höfðu mýs við 30 ° C marktækt hærri líkamsþyngd en mýs við 22 ° C (mynd 4N). Í samanburði við grunngildi þeirra höfðu mýs alin við 30 ° C marktækt hærri líkamsþyngd en mýs alin við 22 ° C (meðaltal ± staðalskekkja meðaltalsins: mynd 4O). Tiltölulega hærri þyngdaraukning var vegna aukningar á fitumassa (mynd 4p, Q) frekar en aukning á halla massa (mynd 4R, S). Í samræmi við lægra EE gildi við 30 ° C minnkaði tjáning nokkurra kylfu gena sem auka virkni BAT/virkni við 30 ° C samanborið við 22 ° C: ADRA1A, ADRB3 og PRDM16. Önnur lykilgen sem einnig auka virkni/virkni BAT voru ekki fyrir áhrifum: SEMA3A (taugafrumuvöxtur), TFAM (Mitochondrial Biogenesis), ADRB1, ADRA2A, PCK1 (glúkónógen) og CPT1A. Furðu, UCP1 og VEGF-A, í tengslum við aukna hitameðferð, minnkaði ekki í 30 ° C hópnum. Reyndar voru UCP1 stig hjá þremur músum hærri en í 22 ° C hópnum og VEGF-A og ADRB2 voru marktækt hækkuð. Í samanburði við 22 ° C hópinn sýndu mýs við 25 ° C og 27,5 ° C enga breytingu (viðbótar mynd 1).
- Líkamsþyngd (A), Lean Mass (B) og fitumassi (C) eftir 9 daga (einum degi fyrir flutning í Sable kerfið). D orkunotkun (EE, KCAL/H). E Meðaltal orkunotkunar (0–96 klukkustundir) við ýmis hitastig (kcal/24 klukkustundir). f öndunarskiptahlutfall (RER, VCO2/VO2). G meðaltal RER (VCO2/VO2). H Heildar neysla matar (g). Ég meina fæðuinntöku (G/24 klukkustundir). J Heildar vatnsnotkun (ML). K Meðalnotkun vatns (ml/24 klst.). l Uppsafnað virkni stig (M). M Meðalvirkni stig (M/24 klst.). n líkamsþyngd á degi 23 (g), o Breyting á líkamsþyngd, P Lean Mass, Q Breyting á Lean Mass (G) á 23. degi samanborið við 9. dag, breyting á fitumassa (g) við 23 daga, fitu Massi (g) samanborið við dag 8, 23. dag miðað við -8. dag. Tölfræðileg þýðing endurtekinna ráðstafana var prófuð með Oneway-Anova og fylgt eftir með margvíslegu samanburðarprófi 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.Gögn eru kynnt sem meðaltal + staðlað villa meðaltalsins, myrki fasinn (18: 00-06: 00 klst.) Er táknaður með gráum kössum. Punktarnir á súluritunum tákna einstaka mýs. Meðalgildi voru reiknuð fyrir allt tilraunatímabilið (0-96 klukkustundir). n = 7.
Eins og menn búa mýs oft til örumhverfi til að draga úr hitatapi í umhverfinu. Til að mæla mikilvægi þessa umhverfis fyrir EE metum við EE við 22, 25, 27,5 og 30 ° C, með eða án leðurvarða og varpefna. Við 22 ° C dregur úr stöðluðum skinnum um EE um 4%. Síðari viðbót varpefna minnkaði EE um 3-4% (mynd 5A, B). Engar marktækar breytingar á RER, fæðuinntöku, vatnsinntöku eða virkni sáust með því að bæta við húsum eða skinnum + rúmfötum (mynd 5I - P). Með því að bæta við húð- og varpefni minnkaði einnig EE verulega við 25 og 30 ° C, en svörin voru megindlega minni. Við 27,5 ° C sást enginn munur. Athygli vekur að í þessum tilraunum minnkaði EE með hækkandi hitastigi, í þessu tilfelli um það bil 57% lægra en EE við 30 ° C samanborið við 22 ° C (mynd 5C - H). Sama greining var aðeins gerð fyrir ljósfasann, þar sem EE var nær grunn efnaskiptahraða, þar sem í þessu tilfelli hvíldu músin að mestu í húðinni, sem leiddi til sambærilegra áhrifa við mismunandi hitastig (viðbótar mynd 2A - H) .
Gögn fyrir mýs úr skjóli og varpefni (dökkblátt), heimili en ekkert varpefni (ljósblátt) og heima og hreiðurefni (appelsínugult). Orkunotkun (EE, Kcal/H) fyrir herbergi A, C, E og G við 22, 25, 27,5 og 30 ° C, B, D, F og H þýðir EE (kcal/h). IP gögn fyrir mýs hýst við 22 ° C: I öndunarhraði (RER, VCO2/VO2), J Meðaltal (VCO2/VO2), K uppsöfnuð fæðuinntaka (G), l Meðaltal matarinntaka (G/24 klst.), M Heildarvatnsneysla (ml), N Meðaltal vatnsinntaka AUC (ml/24h), O Heildarvirkni (M), P Meðalvirkni stig (M/24H). Gögn eru kynnt sem meðaltal + staðlað villa meðaltalsins, myrki fasinn (18: 00-06: 00 klst.) Er táknaður með gráum kössum. Punktarnir á súluritunum tákna einstaka mýs. Tölfræðileg þýðing endurtekinna ráðstafana var prófuð með Oneway-Anova og fylgt eftir með margvíslegu samanburðarprófi Tukey. *P <0,05, ** p <0,01. *P <0,05, ** p <0,01. *Р <0,05, ** р <0,01. *P <0,05, ** p <0,01. *P <0,05 ， ** p <0,01。 *P <0,05 ， ** p <0,01。 *Р <0,05, ** р <0,01. *P <0,05, ** p <0,01.Meðalgildi voru reiknuð fyrir allt tilraunatímabilið (0-72 klukkustundir). n = 7.
Hjá venjulegum þyngdarmúsum (2-3 klukkustundir í föstu) leiddu uppeldi við mismunandi hitastig ekki marktækan mun á plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, alt og AST, en HDL sem fall af hitastigi. Mynd 6a-e). Fasta plasmaþéttni leptíns, insúlíns, c-peptíðs og glúkagon var heldur ekki mismunandi milli hópa (mynd 6G-J). Á degi glúkósaþolprófsins (eftir 31 daga við mismunandi hitastig) var blóðsykursgildi blóðsykurs (5-6 klukkustundir fastandi) um það bil 6,5 mm, án munar á milli hópanna. Gjöf glúkósa til inntöku jók styrk blóðsykurs verulega í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og stigvaxandi svæði undir ferlum (IAUCS) (15–120 mín.) Var lægri í hópi músa sem var hýst við 30 ° C (einstök tímapunkta: P <0,05 - P <0,0001, mynd 6K, L) samanborið við mýsnar sem voru hýstar við 22, 25 og 27,5 ° C (sem voru ekki frábrugðin hvorri hvers annað). Gjöf glúkósa til inntöku jók styrk blóðsykurs verulega í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og stigvaxandi svæði undir ferlum (IAUCS) (15–120 mín.) Var lægri í hópi músa sem var hýst við 30 ° C (einstök tímapunkta: P <0,05 - P <0,0001, mynd 6K, L) samanborið við mýsnar sem voru hýstar við 22, 25 og 27,5 ° C (sem voru ekki mismunandi sín á milli). Пероралное ведение гозыначително повышало концентрац vegan концентрация, так иощад приращения под кривыи (IAUS) (15–120 мин) ыи ниже в г г ° ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш п п п п ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш ыш л л л л л л л т т т ” (оелные временные точи: p <0,05 - p <0,0001, рис. 6k, l) по сравнию с ышами, сержащимone пы 22, 25 и 27,5 ° C (котone нerk разичалис меж сp). Gjöf glúkósa til inntöku jókst marktækt blóðsykursþéttni í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og stigvaxandi svæði undir ferlum (IAUC) (15–120 mín.) Var lægri í 30 ° C músarhópnum (aðskildir tímapunktar: P <0,05– P <0,0001, mynd 6K, L) samanborið við mýs sem haldnar voru við 22, 25 og 27,5 ° C (sem voru ekki frábrugðin hvor annarri).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（各个时间点： P <0,05 - P <0,0001 ， 图 6K ， l） 与饲养在 22、25 和 27,5 ° C 的小鼠（彼此之间没有差异）） 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 在 在 在 在 面积 面积 ° ° ° ° ° ° 小鼠组 中 ， ， 浓度 和 曲线 曲线 下 下 各 各 个 个 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 所有组 所有组 所有组 口服 口服 了 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点.点 点 ： P <0,05 - P < 0,0001 ， 图 6K ， l） 与饲养在 22、25 和 27,5 ° C ótGjöf glúkósa til inntöku jók marktækt styrk blóðsykurs í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og svæði undir ferlinum (IAUC) (15–120 mín.) Var lægri í 30 ° C-músarhópnum (öllum tímapunktum).: P <0,05 - p <0,0001, рис. : P <0,05 - P <0,0001, mynd.6L, l) samanborið við mýs sem geymdar voru við 22, 25 og 27,5 ° C (enginn munur frá hvor öðrum).
Plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, HDL, Alt, AST, FFA, glýseról, leptín, insúlín, c-peptíð og glúkagon eru sýnd í fullorðnum karlkyns díói (Al) músum eftir 33 daga fóðrun við tilgreint hitastig . Mýs voru ekki gefnar 2-3 klukkustundum fyrir blóðsýni. Undantekningin var glúkósaþolpróf til inntöku, sem var framkvæmt tveimur dögum fyrir lok rannsóknarinnar á músum fastandi í 5-6 klukkustundir og haldið við viðeigandi hitastig í 31 daga. Músum var mótmælt með 2 g/kg líkamsþyngd. Svæðið undir ferilgögnum (L) er gefið upp sem stigvaxandi gögn (IAUC). Gögn eru kynnt sem meðaltal ± SEM. Punktarnir tákna einstök sýni. *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.
Hjá DIO músum (einnig fastandi í 2-3 klukkustundir), var kólesteról í plasma, HDL, ALT, AST og FFA ekki mismunandi milli hópa. Bæði TG og glýseról voru marktækt hækkuð í 30 ° C hópnum samanborið við 22 ° C hópinn (mynd 7a - H). Aftur á móti var 3-GB um 25% lægra við 30 ° C samanborið við 22 ° C (mynd 7B). Þannig að þrátt fyrir að mýs héldu við 22 ° C hafi almennt jákvætt orkujafnvægi, eins og lagt var til með þyngdaraukningu, bendir munur á plasmaþéttni TG, glýseróls og 3-HB til að mýs við 22 ° C þegar sýnatöku var minna en við 22 ° C. ° C. Mýs alin við 30 ° C voru í tiltölulega orkumikli neikvæðu ástandi. Í samræmi við þetta var lifrarstyrkur útdráttar glýseróls og TG, en ekki glýkógens og kólesteróls, hærri í 30 ° C hópnum (viðbótar mynd 3A-D). Til að kanna hvort hitastigsháð munur á fitusjúkdómi (eins og mælt er með plasma TG og glýseróli) er afleiðing innri breytinga á húðþekju- eða legfitu, drógum við út fituvef frá þessum verslunum í lok rannsóknarinnar og magngreindri fitusýru ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex ex. vivo. og losun glýseróls. Í öllum tilraunahópum sýndu fitusýni úr fituþekju- og leggöngum að minnsta kosti tvöfalt aukningu á glýseróli og FFA framleiðslu til að bregðast við örvun ísópróterenóls (viðbótar mynd 4A-D). Engin áhrif skelhitastigs á basal eða ísópróterenól ört fitusjúkdóm fannst. Í samræmi við hærri líkamsþyngd og fitumassa var plasma leptínmagn marktækt hærra í 30 ° C hópnum en í 22 ° C hópnum (mynd 7I). Þvert á móti, plasmaþéttni insúlíns og c-peptíðs var ekki mismunandi milli hitastigshópa (mynd 7K, K), en plasma glúkagon sýndi háð hitastigi, en í þessu tilfelli var næstum 22 ° C í gagnstæðum hópi tvisvar borinn samanborið til 30 ° C. Frá. Hópur C (mynd 7L). FGF21 var ekki mismunandi milli mismunandi hitastigshópa (mynd 7M). Daginn OGTT var blóðsykursgildi um það bil 10 mm og var ekki frábrugðinn músum sem voru hýst við mismunandi hitastig (mynd 7N). Gjöf glúkósa til inntöku jók blóðsykursgildi og náði hámarki í öllum hópum í styrkleika um 18 mM 15 mínútum eftir skömmtun. Enginn marktækur munur var á IAUC (15–120 mín.) Og styrkur á mismunandi tímapunktum eftir skammta (15, 30, 60, 90 og 120 mín.) (Mynd 7N, O).
Plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, HDL, ALT, AST, FFA, glýseról, leptín, insúlín, c-peptíð, glúkagon og FGF21 voru sýnd í fullorðnum karlkyns DIO (AO) músum eftir 33 daga fóðrun. tilgreint hitastig. Mýs voru ekki gefnar 2-3 klukkustundum fyrir blóðsýni. Glúkósaþolpróf til inntöku var undantekning þar sem það var framkvæmt í skammti sem var 2 g/kg líkamsþyngd tveimur dögum fyrir lok rannsóknarinnar hjá músum sem voru fastar í 5-6 klukkustundir og haldið við viðeigandi hitastig í 31 daga. Svæðið undir ferilgögnum (O) er sýnt sem stigvaxandi gögn (IAUC). Gögn eru kynnt sem meðaltal ± SEM. Punktarnir tákna einstök sýni. *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.
Flutningur nagdýra gagna til manna er flókið mál sem gegnir meginhlutverki við að túlka mikilvægi athugana í tengslum við lífeðlisfræðilegar og lyfjafræðilegar rannsóknir. Af efnahagslegum ástæðum og til að auðvelda rannsóknir er músum oft haldið við stofuhita undir hitauppstreymissvæði þeirra, sem leiðir til þess að ýmis lífeðlisfræðileg kerfi er virkjað sem eykur efnaskiptahraða og hugsanlega skert þýðanleika9. Þannig getur útsetning músa fyrir kulda valdið músum sem eru ónæmar fyrir offitu af völdum mataræðis og geta komið í veg fyrir blóðsykursfall í rottum með blóðsykursfall í streptózótósínmeðhöndluðum rottum vegna aukins glúkósa flutnings sem ekki er háð insúlíni. Hins vegar er ekki ljóst að hve miklu leyti langvarandi útsetning fyrir ýmsum viðeigandi hitastigi (frá plássi til hitauppstreymis) hefur áhrif á mismunandi orkuþéttni venjulegra þyngdar músa (á mat) og díó -músum (á HFD) og efnaskiptabreytum, svo og umfanginu sem þeir gátu jafnvægi á aukningu á EE með aukningu á fæðuinntöku. Rannsóknin, sem kynnt var í þessari grein, miðar að því að koma nokkrum skýrleika á þetta efni.
Við sýnum að í venjulegum músum sem eru fullorðnir og karlkyns díó mýs er öfugt tengt stofuhita milli 22 og 30 ° C. Þannig var EE við 22 ° C um 30% hærri en við 30 ° C. í báðum músalíkönum. Hins vegar er mikilvægur munur á venjulegum þyngdarmúsum og díómúsum að þó að venjulegar þyngdarmúsar hafi samsvarað EE við lægra hitastig með því að stilla fæðuinntöku í samræmi við það, var fæðuinntaka díó músa mismunandi á mismunandi stigum. Hitastig rannsóknarinnar var svipað. Eftir einn mánuð náðu díó -músum við 30 ° C meiri líkamsþyngd og fitumassa en mýs sem héldu við 22 ° C, en venjulegir menn héldu við sama hitastig og á sama tíma leiddu ekki til hita. háð munur á líkamsþyngd. Þyngdarmýs. Í samanburði við hitastig nálægt hitauppstreymi eða við stofuhita, leiddi vöxtur við stofuhita til DIO eða venjulegra þyngdar músa á fituríkt mataræði en ekki á venjulegu mataræði músar til að þyngast tiltölulega minni þyngd. líkami. Studd af öðrum rannsóknum17,18,19,20,21 en ekki af All22,23.
Hæfni til að skapa örumhverfi til að draga úr hitatapi er tilgáta til að færa hitauppstreymi til vinstri8, 12. Í rannsókn okkar minnkaði bæði varpaefni og leyna EE en leiddi ekki til hitauppstreymis upp í 28 ° C. Þannig styðja gögn okkar ekki að lágpunktur hitauppstreymis hjá einbýlum músum, með eða án umhverfis auðgaðra húsa, ætti að vera 26-28 ° C eins og sýnt er 8,12, en það styður aðrar rannsóknir sem sýna hitauppstreymi. Hitastig 30 ° C í lágpunktum músum7, 10, 24. Til að flækja málin hefur verið sýnt fram á að hitauppstreymi músanna er ekki truflanir á daginn þar sem það er lægra á hvíldinni (ljós), hugsanlega vegna lægri kaloríu Framleiðsla vegna virkni og hitameðferðar af völdum mataræðis. Þannig, í ljósfasanum, reynist neðri punktur hitauppstreymis vera ~ 29 ° с, og í myrkri fasa, ~ 33 ° с25.
Á endanum ræðst samband milli umhverfishita og heildar orkunotkunar af hitaleiðni. Í þessu samhengi er hlutfall yfirborðs svæðis og rúmmáls mikilvægur ákvarðandi hitauppstreymisnæmi, sem hefur áhrif á bæði hitaleiðni (yfirborð) og hitaöflun (rúmmál). Til viðbótar við yfirborðssvæði er hitaflutningur einnig ákvarðaður með einangrun (hraði hitaflutnings). Hjá mönnum getur fitamassi dregið úr hitatapi með því að búa til einangrunarhindrun í kringum líkamsskelina og hefur verið lagt til að fitumassi sé einnig mikilvægur fyrir hitauppstreymiseinangrun hjá músum, lækkað hitauppstreymi og dregur úr hitastignæmi undir hitauppstreymi hlutlausum punkti ( ferilhlíð). Umhverfishiti miðað við EE) 12. Rannsókn okkar var ekki hönnuð til að meta beint þetta líklegt samband vegna þess að gögnum um líkamssamsetningu var safnað 9 dögum áður en gögnum um orkuútgjöld voru safnað og vegna þess að fitumassi var ekki stöðugur í rannsókninni. En þar sem eðlileg þyngd og díó-mýs hafa 30% lægri EE við 30 ° C en við 22 ° C þrátt fyrir að minnsta kosti 5 sinnum mun á fitumassa, styðja gögn okkar ekki að offita ætti að veita grunneinangrun. þáttur, að minnsta kosti ekki á hitastigssviðinu. Þetta er í samræmi við aðrar rannsóknir sem betur eru ætlaðar til að kanna þennan4,24. Í þessum rannsóknum voru einangrunaráhrif offitu lítil, en skinn reyndist veita 30-50% af heildar hitauppstreymi 4,24. Hins vegar, hjá dauðum músum, jókst hitaleiðni um 450% strax eftir dauðann, sem bendir til þess að einangrunaráhrif skinnsins séu nauðsynleg fyrir lífeðlisfræðilega fyrirkomulag, þar með talið æðaþrengingu, til að vinna. Til viðbótar við tegundarmun á skinn milli músa og manna, geta léleg einangrunaráhrif offitu hjá músum einnig haft áhrif á eftirfarandi sjónarmið: einangrunarstuðull fitumassa manna er aðallega miðlaður af fitumassa undir húð (þykkt) 26,27. Venjulega í nagdýrum minna en 20% af heildar dýra fitu28. Að auki getur heildar fitumassi ekki einu sinni verið undiroptimal mælikvarði á hitauppstreymi einstaklings, þar sem haldið hefur verið fram að bætt hitauppstreymi sé á móti óhjákvæmilegri aukningu á yfirborði (og því auknu hitatapi) þegar fitumassa eykst. .
Hjá venjulegum þyngd músum breyttist fastandi plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, HDL, ALT og AST ekki við ýmis hitastig í næstum 5 vikur, líklega vegna þess að mýsnar voru í sama orkujafnvægi. voru þær sömu í þyngd og líkamssamsetningu og í lok rannsóknarinnar. Í samræmi við líkt í fitumassa var heldur enginn munur á plasma leptínmagni, né í föstu insúlíni, c-peptíð og glúkagon. Fleiri merki fundust í díómúsum. Þrátt fyrir að mýs við 22 ° C hafi heldur ekki haft neikvætt orkujafnvægi í þessu ástandi (þar sem þær þyngdust), voru þær í lok rannsóknarinnar tiltölulega meiri orkuskort miðað við mýs alin við 30 ° C, við aðstæður eins og Hár ketónar. Framleiðsla líkamans (3-GB) og lækkun á styrk glýseróls og TG í plasma. Samt sem Hópar eru svipaðir hvor öðrum. Þrátt fyrir að við rannsökuðum ekki samúðartónn í núverandi rannsókn, hafa aðrir komist að því að það (byggt á hjartsláttartíðni og meðal slagæðarþrýstingi) er línulega tengt umhverfishita hjá músum og er um það bil lægri við 30 ° C en við 22 ° C 20% C Þannig getur hitastigsháð munur á samúðartóni gegnt hlutverki í fitusjúkdómi í rannsókn okkar, en þar sem aukning á samúðartóni örvar frekar en hindrar fitugreiningu, geta aðrir aðferðir unnið gegn þessari lækkun á ræktaðar mýs. Hugsanlegt hlutverk í sundurliðun líkamsfitu. Stofuhiti. Ennfremur er hluti af örvandi áhrifum samúðartóns á fitusjúkdómi óbeint miðluð af sterkri hömlun á seytingu insúlíns, sem varpa ljósi á áhrif insúlíns sem truflaði viðbót á fitusjúkdómi, en í rannsókn okkar voru fastandi plasma insúlín og c-peptíð samúðartónn við mismunandi hitastig var Ekki nóg til að breyta fitusjúkdómi. Í staðinn komumst við að því að munur á orkustöðu var líklegast aðalframlagið í þessum mismun á díómúsum. Undirliggjandi ástæður sem leiða til betri stjórnunar á fæðuinntöku með EE í venjulegum þyngdarmúsum þurfa frekari rannsóknir. Almennt er hins vegar stjórnað fæðuinntöku af homeostatic og hedonic Cues31,32,33. Þrátt fyrir að umræða sé um hver af tveimur merkjunum er megindlega mikilvægara, þá er 31,32,33 vel þekkt að langtíma neysla fituríkra matvæla leiðir til meiri ánægjubundinnar matarhegðunar sem er að einhverju leyti ótengt við homeostasis. . - Skipulögð fæðuinntaka34,35,36. Þess vegna getur aukin hedonic fóðrunarhegðun díó músa sem meðhöndlaðar voru með 45% HFD verið ein af ástæðunum fyrir því að þessar mýs jafnvægi ekki á fæðuinntöku við EE. Athyglisvert er að munur á matarlyst og blóðsykurstýrandi hormónum sást einnig í hitastýrðum díómúsum, en ekki í venjulegum þyngd músum. Hjá díó -músum jókst leptínmagn í plasma með hitastigi og glúkagonmagni lækkaði með hitastigi. Að hve miklu leyti hitastig getur haft bein áhrif á þennan mun á skilið frekari rannsókn, en þegar um er að ræða leptín gegnt hlutfallslega neikvæða orkujafnvægi og þannig lægri fitumassa hjá músum við 22 ° C, gegnt vissulega mikilvægu hlutverki, þar sem fitumassa og plasma leptín er mjög fylgni37. Túlkun glúkagonmerkisins er þó furðulegri. Eins og með insúlín, var glúkagon seyting sterkt hindruð af aukningu á samúðartóni, en spáð var að mesti samúðartónninn væri í 22 ° C hópnum, sem var með hæsta styrk plasma glúkagon. Insúlín er annar sterkur eftirlitsstofninn í plasma glúkagon og insúlínviðnám og sykursýki af tegund 2 eru sterklega tengd föstu og eftir fæðingu 38,39. Hins vegar voru DIO -mýsnar í rannsókninni einnig insúlín ónæmar, svo þetta gat heldur ekki verið meginþátturinn í aukningu á merkjasendingum glúkagon í 22 ° C hópnum. Lifandi fituinnihald er einnig jákvætt tengt aukningu á þéttni glúkagon í plasma, þar sem aðferðir þeirra geta aftur á móti falið í sér lifrar glúkagonviðnám, minnkað þvagefni framleiðslu, aukinn styrk amínósýru í blóðrás og aukinn amínósýruörvuð glúkagon seyting40,41, 42. Þar sem útdráttarstyrkur glýseróls og TG var ekki mismunandi milli hitastigshópa í rannsókn okkar, gat þetta heldur ekki verið mögulegur þáttur í aukningu á plasmaþéttni í 22 ° C hópnum. Triiodothyronine (T3) gegnir mikilvægu hlutverki í heildar efnaskiptahraða og upphaf efnaskiptavarna gegn ofkælingu43,44. Þannig eykst 45,46 styrkur, mögulega stjórnað af miðlungs miðluðum aðferðum, bæði músum og mönnum undir minna en hitauppstreymi, þó að aukning hjá mönnum sé minni, sem er tilhneigingu til músa. Þetta er í samræmi við hitatap fyrir umhverfið. Við mældum ekki styrk T3 í plasma í núverandi rannsókn, en styrkur gæti hafa verið lægri í 30 ° C hópnum, sem gæti skýrt áhrif þessa hóps á plasma glúkagonmagn, eins og við (uppfærð mynd 5A) og fleiri hafa sýnt að það T3 eykur plasma glúkagon á skammtaháðan hátt. Greint hefur verið frá því að skjaldkirtilshormón örvar tjáningu FGF21 í lifur. Eins og glúkagon, jókst styrkur FGF21 í plasma einnig með T3 styrk í plasma (viðbótar mynd 5B og tilvísun 48), en borið saman við glúkagon, var FGF21 plasmaþéttni í rannsókninni ekki áhrif á hitastigið. Undirliggjandi ástæður fyrir þessu misræmi þurfa frekari rannsókn, en T3-ekin FGF21 örvun ætti að eiga sér stað við hærra magn af útsetningu T3 samanborið við T3-ekið glúkagon svörun (viðbótar mynd 5B).
Sýnt hefur verið fram á að HFD tengist sterkum skertri glúkósaþoli og insúlínviðnámi (merki) hjá músum alin við 22 ° C. Hins vegar tengdist HFD hvorki skert glúkósaþol eða insúlínviðnám þegar það var ræktað í hitauppstreymi (skilgreint hér sem 28 ° C) 19. Í rannsókninni okkar var þetta samband ekki endurtekið í díómúsum, en venjulegar þyngdarmúsar héldu við 30 ° C bættu glúkósaþol marktækt. Ástæðan fyrir þessum mismun krefst frekari rannsókna, en getur haft áhrif á þá staðreynd að díó-mýsnar í rannsókninni voru insúlínþolnar, með fastandi plasma c-peptíðstyrk og styrk insúlíns 12-20 sinnum hærri en venjulegar þyngdarmúsar. og í blóði á fastandi maga. Styrkur glúkósa, um það bil 10 mM (um það bil 6 mM við venjulega líkamsþyngd), sem virðist skilja eftir lítinn glugga fyrir hugsanleg jákvæð áhrif af útsetningu fyrir hitauppstreymi til að bæta umburðarlyndi glúkósa. Hugsanlegur ruglingslegur þáttur er sá að af hagnýtum ástæðum er OGTT framkvæmt við stofuhita. Þannig upplifðu mýs sem hýst voru við hærra hitastig vægt kalt áfall, sem getur haft áhrif á frásog/úthreinsun glúkósa. Hins vegar, byggt á svipuðum fastandi blóðsykurstyrk í mismunandi hitastigshópum, hafa breytingar á umhverfishita ekki haft veruleg áhrif á niðurstöðurnar.
Eins og áður hefur komið fram hefur nýlega verið bent á að með því að hækka stofuhita gæti dregið úr nokkrum viðbrögðum við köldu streitu, sem getur dregið í efa framseljanleika músagagna til manna. Hins vegar er ekki ljóst hvað er ákjósanlegur hitastig til að halda músum til að líkja eftir lífeðlisfræði manna. Svarið við þessari spurningu er einnig hægt að hafa áhrif á fræðasviðið og endapunktinn sem er rannsakaður. Dæmi um þetta eru áhrif mataræðis á lifrarfitu uppsöfnun, glúkósaþol og insúlínviðnám19. Hvað varðar orkuútgjöld telja sumir vísindamenn að hitauppstreymi sé besti hitastigið fyrir uppeldi, þar sem menn þurfa litla auka orku til að viðhalda kjarna líkamshita sínum og þeir skilgreina einn hring hitastig fyrir fullorðnar mýs sem 30 ° C7,10. Aðrir vísindamenn telja að hitastig sem er sambærilegt við það sem menn upplifa venjulega með fullorðnum músum á einu hné er 23-25 ° C, þar sem þeir fundu að hitauppstreymi var 26-28 ° C og byggt á því að menn væru lægri um það bil 3 ° C. Lægra mikilvæga hitastig þeirra, skilgreint hér sem 23 ° C, er aðeins 8,12. Rannsókn okkar er í samræmi við nokkrar aðrar rannsóknir sem fullyrða að hitauppstreymi sé ekki náð 26-28 ° C4, 7, 10, 11, 24, 25, sem bendir til þess að 23-25 ° C sé of lágt. Annar mikilvægur þáttur sem þarf að hafa í huga varðandi stofuhita og hitauppstreymi hjá músum er ein eða hóphús. Þegar mýs voru til húsa í hópum frekar en hver fyrir sig, eins og í rannsókn okkar, var hitastignæmi minnkað, hugsanlega vegna fjölgun dýranna. Hins vegar var stofuhiti enn undir LTL 25 þegar þrír hópar voru notaðir. Kannski er mikilvægasti munurinn í þessum efnum megindleg þýðing BAT virkni sem vörn gegn ofkælingu. Þannig að þó að mýs bættu að mestu leyti fyrir hærra kaloríutapi með því að auka virkni kylfu, sem er yfir 60% EE við 5 ° C ein, var 51,52 framlag virkni manna til EE verulega hærri, mun minni. Þess vegna getur það verið mikilvæg leið til að auka þýðingu manna. Reglugerð á virkni BAT er flókin en er oft miðluð af samsettum áhrifum adrenvirkrar örvunar, skjaldkirtilshormóna og UCP114,54,55,56,57 tjáningu. Gögn okkar benda til þess að hækka þurfi hitastigið yfir 27,5 ° C samanborið við mýs við 22 ° C til að greina mun á tjáningu BAT gena sem bera ábyrgð á virkni/virkjun. Mismunurinn sem fannst milli hópa við 30 og 22 ° C benti ekki alltaf á aukningu á batvirkni í 22 ° C hópnum vegna þess að UCP1, ADRB2 og VEGF-A voru stjórnaðir niður í 22 ° C hópnum. Enn á eftir að ákvarða grunnorsök þessara óvæntu niðurstaðna. Einn möguleiki er að aukin tjáning þeirra endurspegli kannski ekki merki um hækkaðan stofuhita, heldur bráð áhrif af því að færa þau frá 30 ° C í 22 ° C á þeim degi sem fjarlægð var (músin upplifðu þetta 5-10 mínútum fyrir flugtak) . ).
Almenn takmörkun rannsóknar okkar er að við rannsökuðum aðeins karlkyns mýs. Aðrar rannsóknir benda til þess að kyn geti verið mikilvæg íhugun í meginábendingum okkar, þar sem kvenkyns músar í einni hné eru hitastig viðkvæmari vegna hærri hitaleiðni og viðhalda þéttari kjarnahita. Að auki sýndu kvenkyns mýs (á HFD) meiri tengingu orkuinntöku við EE við 30 ° C samanborið við karlkyns mýs sem neyttu fleiri músa af sama kyni (20 ° C í þessu tilfelli) 20. Þannig, hjá kvenmúsum, er áhrifin undirhæðar innihaldi hærra, en hefur sama mynstur og hjá karlkyns músum. Í rannsókn okkar lögðum við áherslu á karlkyns mýs eins hné, þar sem þetta eru skilyrðin þar sem flestar efnaskipta rannsóknir sem skoða EE eru gerðar. Önnur takmörkun rannsóknar okkar var sú að músin voru á sama mataræði í gegnum rannsóknina, sem útilokaði að rannsaka mikilvægi stofuhita fyrir efnaskipta sveigjanleika (mældar með RER -breytingum fyrir breytingar á mataræði í ýmsum samsetningarsamsetningum í makronutrient). Hjá kvenkyns og karlmúsum sem haldnar voru við 20 ° C samanborið við samsvarandi mýs sem haldnar voru við 30 ° C.
Að lokum, rannsókn okkar sýnir að eins og í öðrum rannsóknum eru eðlilegar músar í lap 1 hitauppstreymi fyrir ofan spáð 27,5 ° C. Að auki sýnir rannsókn okkar að offita er ekki aðal einangrunarþáttur hjá músum með venjulega þyngd eða DIO, sem leiðir til svipaðs hitastigs: EE hlutfalla í DIO og venjulegum þyngdarmúsum. Þó að fæðuinntaka venjulegra þyngdar músa hafi verið í samræmi við EE og hélt þannig stöðugri líkamsþyngd yfir allt hitastigssviðið, var fæðuinntaka díó -músa sú sama við mismunandi hitastig, sem leiddi til hærra hlutfall músa við 30 ° C . Við 22 ° C náði meiri líkamsþyngd. Á heildina litið eru kerfisbundnar rannsóknir sem kanna hugsanlegt mikilvægi þess að lifa undir hitastigshitastigi réttlætanlegt vegna þess hve oft léleg þol milli músar og manna. Til dæmis, í rannsóknum á offitu, getur skýring að hluta til yfirleitt lakari þýða verið vegna þess að rannsóknir á þyngdartapi músa eru venjulega gerðar á miðlungs köldu streitu dýrum sem haldið er við stofuhita vegna aukins EE þeirra. Hringlaga þyngdartap miðað við væntanlegan líkamsþyngd einstaklings, einkum ef verkunarháttur fer eftir því að auka EE með því að auka virkni BAP, sem er virkari og virkjuð við stofuhita en við 30 ° C.
Í samræmi við dönsku dýratilraunalögin (1987) og National Institute of Health (útgáfa nr. 85-23) og Evrópusamninginn til verndar hryggdýra sem notaður er í tilrauna og öðrum vísindalegum tilgangi (Council of Europe No. 123, Strasbourg , 1985).
Tuttugu vikna gamlar karlkyns C57BL/6J mýs voru fengnar frá Janvier Saint Berthevin Cedex, Frakklandi, og fengu ad libitum staðal chow (altromin 1324) og vatn (~ 22 ° C) eftir 12:12 klukkustunda ljós: dimmt hringrás. stofuhiti. Karlkyns díó -mýs (20 vikur) voru fengnar frá sama birgi og fengu ad libitum aðgang að 45% fitu mataræði (Cat. Nr. D12451, Research Diet Inc., NJ, Bandaríkjunum) og vatn við uppeldisskilyrði. Mýs voru aðlagaðar að umhverfinu viku fyrir upphaf rannsóknarinnar. Tveimur dögum fyrir flutning í óbeina kalorímetrunarkerfið voru mýs vegnar, látnar fara í MRI skönnun (echomritm, TX, USA) og skipt í fjóra hópa sem samsvara líkamsþyngd, fitu og eðlilegri líkamsþyngd.
Myndræn skýringarmynd af rannsóknarhönnuninni er sýnd á mynd 8. Mýs voru fluttar yfir í lokað og hitastýrt óbeint kalorímetry kerfi hjá Sable Systems Internationals (Nevada, Bandaríkjunum), sem innihélt matvæla- og vatnsgæða skjái og BZ1 ramma sem skráði sem skráði sem skráði sem skráði sem skráði sem skráði sem skráði sem skráði Virkni með því að mæla geislabrot. Xyz. Mýs (n = 8) voru hýstar hver fyrir sig við 22, 25, 27,5 eða 30 ° C með rúmfötum en ekkert skjól og varpefni á 12: 12 klukkustunda ljós: Dark Cycle (ljós: 06: 00– 18:00) . 2500ml/mín. Mýs voru aðlagaðar í 7 daga fyrir skráningu. Upptökum var safnað fjórum dögum í röð. Síðan var músum haldið við viðkomandi hitastig við 25, 27,5 og 30 ° C í 12 daga til viðbótar, en síðan var frumuþéttni bætt við eins og lýst er hér að neðan. Á sama tíma var hópum músa sem haldið var við 22 ° C haldið við þetta hitastig í tvo daga í viðbót (til að safna nýjum grunngögnum) og síðan var hitastigið hækkað í skrefum 2 ° C annan hvern dag í byrjun ljósafasans ( 06:00) þar til hann náði 30 ° C eftir það var hitastigið lækkað í 22 ° C og gögnum var safnað í tvo daga í viðbót. Eftir tvo daga upptöku til viðbótar við 22 ° C var skinn bætt við allar frumur við alla hitastig og gagnaöflun hófst á öðrum degi (dagur 17) og í þrjá daga. Eftir það (dag 20) var varpefni (8-10 g) bætt við allar frumur í upphafi ljóshringsins (06:00) og gögnum var safnað í þrjá daga í viðbót. Þannig, í lok rannsóknarinnar, var músum sem haldið var við 22 ° C haldið við þetta hitastig í 21/33 daga og við 22 ° C síðustu 8 daga, en músum við annað hitastig var haldið við þetta hitastig í 33 daga. /33 dagar. Mýs voru gefnar á rannsóknartímabilinu.
Venjuleg þyngd og díó -mýs fylgdu sömu rannsóknaraðferðum. Á degi -9 voru mýs vegnar, Hafrannsóknastofnunin skönnuð og skipt í hópa sem voru sambærilegir í líkamsþyngd og líkamssamsetningu. Á degi -7 voru mýs fluttar í lokað hitastýrt óbeint kalorímetrunarkerfi framleitt af Sable Systems International (Nevada, Bandaríkjunum). Mýs voru hýstar fyrir sig með rúmfötum en án þess að verpa eða skjólefni. Hitastigið er stillt á 22, 25, 27,5 eða 30 ° C. Eftir eina viku aðlögun (dagar -7 til 0, voru dýr ekki raskað) var gögnum safnað á fjórum dögum í röð (dagar 0-4, gögn sem sýnd voru á myndum 1, 2, 5). Síðan var músum sem haldið var við 25, 27,5 og 30 ° C haldið við stöðugar aðstæður fram á 17. dag. Á sama tíma var hitastigið í 22 ° C hópnum hækkað með 2 ° C fresti annan hvern dag með því að stilla hitastigsferilinn (06:00 klst.) Í upphafi ljóss útsetningar (gögn eru sýnd á mynd 1) . Á 15. degi lækkaði hitastigið í 22 ° C og tveimur dögum af gögnum var safnað til að veita grunngögn fyrir síðari meðferðir. Skinn var bætt við allar mýs á 17. degi og varpefni var bætt við á 20. degi (mynd 5). 23. daginn voru músin vignar og háð Hafrannsóknastofnuninni og skildu síðan eftir í 24 klukkustundir. Á 24. degi voru mýs festar frá upphafi ljósritunar (06:00) og fengu OGTT (2 g/kg) klukkan 12:00 (6-7 klukkustundir af föstu). Síðan var músunum skilað til sable aðstæður sínar og aflífaðar á öðrum degi (dagur 25).
Díó -mýs (n = 8) fylgdu sömu samskiptareglum og venjulegar þyngdar mýs (eins og lýst er hér að ofan og á mynd 8). Mýs héldu 45% HFD í gegnum orkugjafatilraunina.
VO2 og VCO2, sem og vatnsgufuþrýstingur, voru skráðir á tíðni 1 Hz með frumutíma stöðugleika 2,5 mín. Matar- og vatnsinntaka var safnað með stöðugri upptöku (1 Hz) af þyngd matarins og vatnsbrúsa. Gæðaskjárinn sem notaður var greindi frá upplausn 0,002 g. Virkni var skráð með 3D XYZ geisla fylkisskjá, gögnum var safnað með innri upplausn 240 Hz og greint frá hverri sekúndu til að mæla heildarfjarlægð sem fórst (M) með virkri landupplausn 0,25 cm. Gögnin voru unnin með Sable Systems Macro túlk V.2.41, reikna út EE og RER og sía út útrásarmenn (td atburði falsa máltíðar). Fjölvi túlkur er stilltur til að framleiða gögn fyrir allar breytur á fimm mínútna fresti.
Auk þess að stjórna EE getur umhverfishiti einnig stjórnað öðrum þáttum umbrots, þar með talið umbrot glúkósa eftir fæðingu, með því að stjórna seytingu glúkósa-efnaskipta hormóna. Til að prófa þessa tilgátu kláruðum við loksins líkamshita rannsókn með því að vekja eðlilegar þyngdarmús með díó glúkósa álag til inntöku (2 g/kg). Aðferðum er lýst í smáatriðum í viðbótarefni.
Í lok rannsóknarinnar (dag 25) voru mýs fastar í 2-3 klukkustundir (frá því klukkan 06:00), svæfðar með isoflurani og blandað alveg af retroorbital venipuncture. Magngreining á lípíðum og hormónum og lípíðum í lifur er lýst í viðbótarefnum.
Til að kanna hvort skeljahitastig valdi því að eðlislægar breytingar á fituvef sem hafa áhrif á fitusjúkdóm, var fituþekju- og epidymal fituvef skorið beint frá músum eftir síðasta blæðingarstig. Vefir voru unnir með því að nota nýlega þróaða ex vivo fitusjúkdómsgreiningu sem lýst er í viðbótaraðferðum.
Brúnum fituvef (BAT) var safnað daginn sem rannsóknin var lokin og unnin eins og lýst er í viðbótaraðferðum.
Gögn eru kynnt sem meðaltal ± SEM. Myndrit voru búin til í GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) og grafík var breytt í Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA). Tölfræðileg þýðing var metin í GraphPad Prism og prófuð með paruðu t-prófi, endurteknum mælingum á einstefnu/tvíhliða ANOVA fylgt eftir með margvíslegu samanburðarprófi Tukey, eða óparað einstefna ANOVA og síðan margfalt samanburðarpróf Tukey eftir þörfum. Gauss dreifing gagna var staðfest með D'Agostino-Pearson Normality Test áður en prófað var. Sýnishornið er gefið til kynna í samsvarandi hluta „niðurstaðna“ hlutans, sem og í goðsögninni. Endurtekning er skilgreind sem allar mælingar sem teknar eru á sama dýrinu (in vivo eða á vefjasýni). Hvað varðar fjölföldun gagna var sýnt fram á tengsl milli orkuútgjalda og hitastigs í fjórum óháðum rannsóknum með mismunandi músum við svipaða rannsókn.
Ítarlegar tilraunir, efni og hrá gögn eru tiltæk að því leyti að hæfileg beiðni frá aðalhöfundur Rune E. Kuhr. Þessi rannsókn bjó ekki til ný einstök hvarfefni, erfðabreytt dýr/frumulínur eða raðgreiningargögn.
Fyrir frekari upplýsingar um rannsókn á rannsókninni, sjá Nature Research Report Abstract tengt þessari grein.
Öll gögn mynda línurit. 1-7 voru afhent í vísinda gagnagrunnsgeymslu, aðildarnúmer: 1253.11.Sciencedb.02284 eða https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284. Gögnin sem sýnd eru í ESM má senda til Rune e Kuhr eftir hæfilegar prófanir.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Rannsóknardýr sem staðgöngumæðra af offitu manna. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Rannsóknardýr sem staðgöngumæðra af offitu manna.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO. og Tang-Christensen M. rannsóknarstofudýr sem staðgöngulíkön af offitu manna. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, Mo & Tang-Christensen, M. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, Mo & Tang-Christensen, M. Tilraunadýr sem varamódel fyrir menn.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO. og Tang-Christensen M. rannsóknarstofudýr sem staðgöngulíkön af offitu hjá mönnum.Acta lyfjafræði. Crime 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA útreikningur á nýju MIE stöðunni og tilraunaákvörðun á brennustærð. Burns 22, 607–611 (1996).
Gordon, SJ THEMOREGULATIONY MOUSE: Afleiðingar þess fyrir flutning á lífeindafræðilegum gögnum til manna. Lífeðlisfræði. Hegðun. 179, 55-66 (2017).
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Engin einangrandi áhrif offitu. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Engin einangrandi áhrif offitu.Fischer AW, Chikash RI, von Essen G., Cannon B., og Nedergaard J. Engin einangrunaráhrif offitu. 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. жирение не имеет изолирющего э föður. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Offita hefur engin einangrandi áhrif.Já. J. Lífeðlisfræði. Endocrine. umbrot. 311, E202 - E213 (2016).
Lee, P. o.fl. Hitastig aðlöguð brúnt fituvef mótar insúlínnæmi. Sykursýki 63, 3686–3698 (2014).
Nakhon, KJ o.fl. Lægra mikilvægt hitastig og hitameðferð af völdum kalda tengdist öfugt við líkamsþyngd og efnaskiptahraða í basal hjá halla og of þungum einstaklingum. J. hlýlega. Líffræði. 69, 238–248 (2017).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Optimal húsnæðishitastig fyrir mýs til að líkja eftir hitauppstreymi manna: tilraunakennd. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Optimal húsnæðishitastig fyrir mýs til að líkja eftir hitauppstreymi manna: tilraunakennd.Fischer, AW, Cannon, B., og Nedergaard, J. Optimal House hitastig fyrir mýs til að líkja eftir hitauppstreymi manna: tilraunakennd. 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., og Nedergaard J. Optimal húshitastig fyrir mýs sem líkja eftir hitauppstreymi manna: tilraunirannsókn.Moore. umbrot. 7, 161–170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, Jr Hver er besti húshitinn til að þýða músartilraunir fyrir menn? Keijer, J., Li, M. & Speakman, Jr Hver er besti húshitinn til að þýða músartilraunir fyrir menn?Keyer J, Lee M og Speakman Jr Hver er besti stofuhiti til að flytja músartilraunir til manna? Keijer, J., Li, M. & Speakman, Jr 将小鼠实验转化为人类的最佳外壳温度是多少？ Keijer, J., Li, M. & Speakman, JrKeyer J, Lee M og Speakman Jr Hver er ákjósanlegur skelhitastig til að flytja músartilraunir til manna?Moore. umbrot. 25, 168–176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, OA mýs sem tilraunamódel fyrir lífeðlisfræði manna: þegar nokkrar gráður í hitastigi húsa. Seeley, RJ & MacDougald, OA mýs sem tilraunamódel fyrir lífeðlisfræði manna: þegar nokkrar gráður í hitastigi húsa. Seeley, RJ & MacDougald, oa ыши как эерименталные модели дя физиол upp человека: кога несоло грааа: значение. Seeley, RJ & MacDougald, OA mýs sem tilraunamódel fyrir lífeðlisfræði manna: Þegar nokkrar gráður í bústað skiptir máli. Seeley, RJ & MacDougald, OA 小鼠作为人类生理学的实验模型 ： 当几度的住房温度很重要时。 Seeley, RJ & MacDougald, OA Ыши Seeley, RJ & MacDougald, oa как эерименталная модел зизиол upp иею значение. Seeley, RJ & MacDougald, OA mýs sem tilraunamódel af lífeðlisfræði manna: Þegar nokkur gráður af stofuhita skiptir máli.Landsbrot. 3, 443–445 (2021).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Svarið við spurningunni „Hver er besti húshitinn til að þýða músartilraunir fyrir menn?“ Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Svarið við spurningunni „Hver er besti húshitinn til að þýða músartilraunir fyrir menn?“ Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Svar við spurningunni „Hver er besti stofuhiti til að flytja músartilraunir til manna?“ 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多少？” Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B., og Nedergaard J. Svör við spurningunni „Hver er ákjósanlegur skelhitastig til að flytja músartilraunir til manna?“Já: hitauppstreymi. Moore. umbrot. 26, 1-3 (2019).
Post Time: Okt-28-2022
