Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com.Vafraútgáfan sem þú notar hefur takmarkaðan CSS stuðning.Til að fá bestu upplifunina mælum við með því að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkva á eindrægnistillingu í Internet Explorer).Í millitíðinni, til að tryggja áframhaldandi stuðning, munum við gera síðuna án stíla og JavaScript.
Flestar efnaskiptarannsóknir á músum eru gerðar við stofuhita, þó við þessar aðstæður, ólíkt mönnum, eyða mýs mikla orku í að viðhalda innra hitastigi.Hér lýsum við eðlilegri þyngd og offitu af völdum mataræðis (DIO) í C57BL/6J músum sem fengu chow chow eða 45% fituríkt fæði, í sömu röð.Mýs voru settar í 33 daga við 22, 25, 27,5 og 30°C í óbeint hitaeiningakerfi.Við sýnum að orkueyðsla eykst línulega úr 30°C í 22°C og er um 30% hærri við 22°C í báðum múslíkönum.Hjá músum með eðlilega þyngd vann fæðuinntaka EE.Aftur á móti minnkaði DIO mýs ekki fæðuinntöku þegar EE minnkaði.Þannig að í lok rannsóknarinnar höfðu mýs við 30°C hærri líkamsþyngd, fitumassa og plasmaglýseról og þríglýseríð en mýs við 22°C.Ójafnvægið í DIO músum gæti stafað af auknu mataræði sem byggir á ánægju.
Músin er algengasta dýralíkanið til að rannsaka lífeðlisfræði og meinalífeðlisfræði manna og er oft sjálfgefið dýr sem notað er á fyrstu stigum uppgötvunar og þróunar lyfja.Hins vegar eru mýs frábrugðnar mönnum á nokkra mikilvæga lífeðlisfræðilega vegu og þó að hægt sé að nota allometric scale að einhverju leyti til að þýða yfir í menn, þá liggur hinn mikli munur á músum og mönnum í hitastjórnun og orkujafnvægi.Þetta sýnir grundvallarmisræmi.Meðallíkamsmassi fullorðinna músa er að minnsta kosti þúsund sinnum minni en fullorðinna (50 g á móti 50 kg) og hlutfall yfirborðs og massa er um það bil 400 sinnum frábrugðið vegna ólínulegu rúmfræðilegu umbreytingarinnar sem Mee lýsti. .Jafna 2. Fyrir vikið missa mýs umtalsvert meiri hita miðað við rúmmál þeirra, þannig að þær eru næmari fyrir hitastigi, hættara við ofkælingu og hafa að meðaltali tífalt hærri grunnefnaskiptahraða en hjá mönnum.Við venjulegt stofuhita (~22°C) verða mýs að auka heildarorkueyðslu sína (EE) um 30% til að viðhalda kjarna líkamshita.Við lægra hitastig eykst EE enn meira um 50% og 100% við 15 og 7°C samanborið við EE við 22°C.Þannig framkalla staðlaðar húsnæðisaðstæður kalt streituviðbragð, sem gæti komið í veg fyrir að músarniðurstöður séu yfirfærðar á menn, þar sem menn sem búa í nútíma samfélögum eyða mestum tíma sínum við hitahlutlausar aðstæður (vegna þess að lægra flatarmálshlutfall okkar yfirborð og rúmmál gerir okkur minna viðkvæm fyrir hitastig, þar sem við búum til hitahlutlaust svæði (TNZ) í kringum okkur. EE yfir grunnefnaskiptahraða) spannar ~19 til 30°C6, en mýs hafa hærra og þrengra band sem spannar aðeins 2–4°C7,8 Reyndar er þetta mikilvæga þáttur hefur fengið töluverða athygli undanfarin ár4, 7,8,9,10,11,12 og því hefur verið haldið fram að hægt sé að draga úr einhverjum „tegundamun“ með því að hækka skelhitastig 9. Hins vegar er ekki samstaða um hitastigið sem felur í sér hitahlutleysi í músum.Þannig er enn umdeilt hvort lægra mikilvæga hitastigið á hitahlutlausu sviðinu hjá músum með einhné er nær 25°C eða nær 30°C4, 7, 8, 10, 12.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, hvarfefnisnýtingu, glúkósaþol og blóðfitu- og glúkósastyrkur og matarlystarstýrandi hormón.Að auki er þörf á frekari rannsóknum til að ganga úr skugga um að hvaða marki mataræði getur haft áhrif á þessar breytur (DIO mýs á fituríku mataræði gætu verið frekar miðuð við ánægjumiðað (hedonic) mataræði).Til að veita frekari upplýsingar um þetta efni skoðuðum við áhrif eldishita á fyrrgreindar efnaskiptabreytur hjá fullorðnum karlmúsum í eðlilegri þyngd og offitu af völdum mataræðis (DIO) karlkyns músa á 45% fituríku fæði.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 staðlað dýrahald er sjaldan undir stofuhita.Við komumst að því að eðlilegar þyngdar og eins hringir DIO mýs brugðust svipað við breytingum á hitastigi girðingarinnar með tilliti til EE og óháð ástandi girðingar (með eða án skjóls/varpefnis).Hins vegar, á meðan eðlilegar þyngdar mýs stilltu fæðuinntöku sína í samræmi við EE, var fæðuneysla DIO músa að mestu óháð EE, sem leiddi til þess að mýs þyngdust meira.Samkvæmt upplýsingum um líkamsþyngd sýndi plasmaþéttni lípíða og ketónlíkama að DIO mýs við 30°C höfðu jákvæðara orkujafnvægi en mýs við 22°C.Undirliggjandi ástæður fyrir mismun á jafnvægi í orkuinntöku og EE milli eðlilegrar þyngdar og DIO músa krefjast frekari rannsókna, en geta tengst meinalífeðlisfræðilegum breytingum á DIO músum og áhrifum ánægjumiðaðrar megrunar sem afleiðing af offitu mataræði.
EE jókst línulega úr 30 í 22°C og var um 30% hærra við 22°C samanborið við 30°C (Mynd 1a,b).Öndunargengi (RER) var óháð hitastigi (mynd 1c, d).Fæðuneysla var í samræmi við EE gangverki og jókst með lækkandi hitastigi (einnig ~30% hærra við 22°C samanborið við 30°C (Mynd 1e,f). Vatnsneysla. Rúmmál og virkni var ekki háð hitastigi (Mynd. 1g). -til).
Karlkyns mýs (C57BL/6J, 20 vikna, einstaklingshús, n=7) voru geymdar í efnaskiptabúrum við 22°C í eina viku áður en rannsóknin hófst.Tveimur dögum eftir söfnun bakgrunnsgagna var hitastigið hækkað í 2°C þrepum klukkan 06:00 á dag (upphaf ljósfasa).Gögnin eru sýnd sem meðaltal ± staðalvilla meðaltalsins og dökki fasinn (18:00–06:00 klst.) er táknaður með gráum kassa.a Orkueyðsla (kcal/klst), b Heildarorkueyðsla við mismunandi hitastig (kcal/24 klst), c Öndunargengi (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d Meðaltal RER í ljósum og dimmum (VCO2 /VO2) fasa (núllgildi er skilgreint sem 0,7).e uppsöfnuð fæðuneysla (g), f 24 klst heildar fæðuinntaka, g 24 klst heildar vatnsneysla (ml), klst 24 klst heildar vatnsneysla, i uppsöfnuð virkni (m) og j heildarvirkni (m/24 klst) .).Músunum var haldið við tilgreint hitastig í 48 klukkustundir.Gögn sem sýnd eru fyrir 24, 26, 28 og 30°C vísa til síðustu 24 klukkustunda hverrar lotu.Mýsnar héldu áfram að borða alla rannsóknina.Tölfræðileg marktekt var prófuð með endurteknum mælingum á einhliða ANOVA og fylgt eftir með margfeldis samanburðarprófi Tukey.Stjörnumerki gefa til kynna þýðingu fyrir upphafsgildi 22°C, skygging gefur til kynna þýðingu 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 klst.).n = 7.
Eins og hjá músum með eðlilega þyngd jókst EE línulega með lækkandi hitastigi og í þessu tilviki var EE einnig um 30% hærra við 22°C samanborið við 30°C (Mynd 2a,b).RER breyttist ekki við mismunandi hitastig (Mynd 2c, d).Öfugt við mýs með eðlilegri þyngd var fæðuinntaka ekki í samræmi við EE sem fall af stofuhita.Fæðuneysla, vatnsneysla og virkni var óháð hitastigi (myndir 2e–j).
Karlkyns (C57BL/6J, 20 vikur) DIO mýs voru hýstar í efnaskiptabúrum við 22°C í eina viku áður en rannsóknin hófst.Mýs geta notað 45% HFD að vild.Eftir aðlögun í tvo daga var grunnlínugögnum safnað.Í kjölfarið var hitinn hækkaður í þrepum um 2°C annan hvern dag klukkan 06:00 (byrjun ljósafasa).Gögnin eru sýnd sem meðaltal ± staðalvilla meðaltalsins og dökki fasinn (18:00–06:00 klst.) er táknaður með gráum kassa.a Orkueyðsla (kcal/klst), b Heildarorkueyðsla við mismunandi hitastig (kcal/24 klst), c Öndunargengi (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d Meðaltal RER í ljósum og dimmum (VCO2 /VO2) fasa (núllgildi er skilgreint sem 0,7).e uppsöfnuð fæðuneysla (g), f 24 klst heildar fæðuinntaka, g 24 klst heildar vatnsneysla (ml), klst 24 klst heildar vatnsneysla, i uppsöfnuð virkni (m) og j heildarvirkni (m/24 klst) .).Músunum var haldið við tilgreint hitastig í 48 klukkustundir.Gögn sem sýnd eru fyrir 24, 26, 28 og 30°C vísa til síðustu 24 klukkustunda hverrar lotu.Músum var haldið við 45% HFD þar til rannsókninni lauk.Tölfræðileg marktekt var prófuð með endurteknum mælingum á einhliða ANOVA og fylgt eftir með margfeldis samanburðarprófi Tukey.Stjörnumerki gefa til kynna þýðingu fyrir upphafsgildi 22°C, skygging gefur til kynna þýðingu 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 klst.).n = 7.
Í annarri röð tilrauna skoðuðum við áhrif umhverfishita á sömu breytur, en að þessu sinni á milli hópa músa sem voru stöðugt hafðar við ákveðinn hita.Músum var skipt í fjóra hópa til að lágmarka tölfræðilegar breytingar á meðaltali og staðalfráviki líkamsþyngdar, fitu og eðlilegrar líkamsþyngdar (mynd 3a-c).Eftir 7 daga aðlögun voru skráðir 4,5 dagar af EE.EE verður fyrir verulegum áhrifum af umhverfishita bæði á dagsbirtu og á nóttunni (Mynd 3d), og hækkar línulega eftir því sem hitinn lækkar úr 27,5°C í 22°C (Mynd 3e).Í samanburði við aðra hópa var RER í 25°C hópnum nokkuð minnkað og enginn munur var á hópunum sem eftir voru (mynd 3f, g).Fæðuneysla samhliða EE-mynstri a jókst um u.þ.b. 30% við 22°C samanborið við 30°C (mynd 3h,i).Vatnsnotkun og virkni var ekki marktækur munur á milli hópa (mynd 3j,k).Útsetning fyrir mismunandi hitastigi í allt að 33 daga leiddi ekki til mismunar á líkamsþyngd, fitumassa og fitumassa milli hópanna (mynd 3n-s), en leiddi til lækkunar á halla líkamsmassa um það bil 15% samanborið við sjálfsgreint skor (mynd 3n-s).3b, r, c)) og fitumassi jókst meira en 2 sinnum (úr ~1 g í 2–3 g, mynd 3c, t, c).Því miður hefur 30°C skápurinn kvörðunarvillur og getur ekki veitt nákvæmar EE og RER gögn.
- Líkamsþyngd (a), magur massi (b) og fitumassi (c) eftir 8 daga (einum degi fyrir flutning í SABLE kerfið).d Orkunotkun (kcal/klst.).e Meðalorkunotkun (0–108 klst.) við mismunandi hitastig (kcal/24 klst.).f Öndunarskiptahlutfall (RER) (VCO2/VO2).g Meðal RER (VCO2/VO2).h Heildarfæðuneysla (g).i Meðal fæðuinntaka (g/24 klst.).j Heildarvatnsnotkun (ml).k Meðalvatnsnotkun (ml/24 klst.).l Uppsafnað virknistig (m).m Meðalvirkni (m/24 klst.).n líkamsþyngd á 18. degi, o breyting á líkamsþyngd (frá -8. til 18. degi), p magur massi á 18. degi, q breyting á fitumassa (frá -8. til 18. degi), r fitumassi á 18. degi , og breyting á fitumassa (frá -8 til 18 dögum).Tölfræðilega mikilvægi endurtekinna mælinga var prófuð með Oneway-ANOVA og fylgt eftir með margföldu 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.Gögnin eru sett fram sem meðaltal + staðalvilla meðaltalsins, dökki fasinn (18:00-06:00 klst) er táknaður með gráum reitum.Punktarnir á súluritunum tákna einstakar mýs.Meðalgildi voru reiknuð fyrir allt tilraunatímabilið (0-108 klst.).n = 7.
Mýsnar voru samsvörunar í líkamsþyngd, fitumassa og fitumassa við grunnlínu (myndir 4a-c) og þeim haldið við 22, 25, 27,5 og 30°C eins og í rannsóknum á músum með eðlilega þyngd..Þegar hópar músa voru bornir saman sýndu sambandið milli EE og hitastigs svipað línulegt samband við hitastig yfir tíma í sömu músunum.Þannig neyttu mýs sem haldið var við 22°C um 30% meiri orku en mýs sem haldið var við 30°C (mynd 4d, e).Þegar áhrif á dýr voru skoðuð hafði hitastig ekki alltaf áhrif á RER (mynd 4f, g).Fæðuneysla, vatnsneysla og virkni höfðu ekki marktæk áhrif á hitastig (myndir 4h–m).Eftir 33 daga uppeldi höfðu mýs við 30°C marktækt meiri líkamsþyngd en mýs við 22°C (mynd 4n).Í samanburði við viðkomandi grunnlínupunkta höfðu mýs sem alin voru upp við 30°C marktækt hærri líkamsþyngd en mýs sem alin voru upp við 22°C (meðaltal ± staðalvilla meðaltalsins: mynd 4o).Hlutfallslega meiri þyngdaraukning stafaði af aukningu á fitumassa (mynd 4p, q) frekar en aukningu á fitumassa (mynd 4r, s).Í samræmi við lægra EE gildi við 30°C minnkaði tjáning nokkurra BAT gena sem auka BAT virkni/virkni við 30°C samanborið við 22°C: Adra1a, Adrb3 og Prdm16.Önnur lykilgen sem einnig auka BAT virkni/virkni voru ekki fyrir áhrifum: Sema3a (taugavaxtarstjórnun), Tfam (hvatbera lífmyndun), Adrb1, Adra2a, Pck1 (glúkónógenesi) og Cpt1a.Það kemur á óvart að Ucp1 og Vegf-a, tengd aukinni hitamyndandi virkni, lækkuðu ekki í 30°C hópnum.Reyndar voru Ucp1 gildi í þremur músum hærri en í 22°C hópnum og Vegf-a og Adrb2 voru marktæk hækkuð.Í samanburði við 22 °C hópinn sýndu mýs sem haldið var við 25 °C og 27,5 °C enga breytingu (viðbótarmynd 1).
- Líkamsþyngd (a), magur massi (b) og fitumassi (c) eftir 9 daga (einum degi fyrir flutning yfir í SABLE kerfið).d Orkunotkun (EE, kcal/klst.).e Meðalorkunotkun (0–96 klst.) við mismunandi hitastig (kcal/24 klst.).f Öndunarskiptahlutfall (RER, VCO2/VO2).g Meðal RER (VCO2/VO2).h Heildarfæðuneysla (g).i Meðal fæðuinntaka (g/24 klst.).j Heildarvatnsnotkun (ml).k Meðalvatnsnotkun (ml/24 klst.).l Uppsafnað virknistig (m).m Meðalvirkni (m/24 klst.).n Líkamsþyngd á degi 23 (g), o Breyting á líkamsþyngd, p Magur massi, q Breyting á fitumassa (g) á degi 23 samanborið við dag 9, Breyting á fitumassa (g) við 23 -daga, fitu massi (g) miðað við dag 8, dag 23 miðað við -8. dag.Tölfræðilega mikilvægi endurtekinna mælinga var prófuð með Oneway-ANOVA og fylgt eftir með margföldu 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.Gögnin eru sett fram sem meðaltal + staðalvilla meðaltalsins, dökki fasinn (18:00-06:00 klst) er táknaður með gráum reitum.Punktarnir á súluritunum tákna einstakar mýs.Meðalgildi voru reiknuð fyrir allt tilraunatímabilið (0-96 klst.).n = 7.
Eins og menn búa mýs oft til örumhverfi til að draga úr hitatapi í umhverfið.Til að mæla mikilvægi þessa umhverfis fyrir EE, metum við EE við 22, 25, 27,5 og 30°C, með eða án leðurhlífa og hreiðurefnis.Við 22°C minnkar EE um 4%.Með því að bæta við varpefni í kjölfarið minnkaði EE um 3–4% (mynd 5a,b).Engar marktækar breytingar á RER, fæðuinntöku, vatnsneyslu eða virkni komu fram með því að bæta við húsum eða skinnum + rúmfötum (Mynd 5i–p).Íblöndun húðar og varpefnis dró einnig verulega úr EE við 25 og 30°C, en svörunin var magnlega minni.Við 27,5°C sást enginn munur.Athyglisvert er að í þessum tilraunum minnkaði EE með hækkandi hitastigi, í þessu tilviki um 57% lægra en EE við 30°C samanborið við 22°C (mynd 5c–h).Sama greining var aðeins gerð fyrir ljósa fasann, þar sem EE var nær grunnefnaskiptahraða, þar sem í þessu tilviki hvíldu mýsnar að mestu í húðinni, sem leiddi til sambærilegra áhrifa við mismunandi hitastig (aukamynd. 2a–h). .
Gögn um mýs úr skjóli og varpefni (dökkblátt), heimili en ekkert varpefni (ljósblátt) og heimili og varpefni (appelsínugult).Orkunotkun (EE, kcal/klst) fyrir herbergi a, c, e og g við 22, 25, 27,5 og 30 °C, b, d, f og h þýðir EE (kcal/klst).ip Gögn fyrir mýs sem eru vistaðar við 22°C: i öndunartíðni (RER, VCO2/VO2), j meðaltal RER (VCO2/VO2), k uppsöfnuð fæðuneysla (g), l meðalfæðuneysla (g/24 klst.), m heildarvatnsneysla (mL), n meðalvatnsneysla AUC (mL/24klst), o heildarvirkni (m), p meðalvirknistig (m/24klst).Gögnin eru sett fram sem meðaltal + staðalvilla meðaltalsins, dökki fasinn (18:00-06:00 klst) er táknaður með gráum reitum.Punktarnir á súluritunum tákna einstakar mýs.Tölfræðilega mikilvægi endurtekinna mælinga var prófuð með Oneway-ANOVA og fylgt eftir með margföldu 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 klst.).n = 7.
Hjá músum með eðlilega þyngd (2-3 klst. á fastandi) leiddi það ekki til marktæks munar á plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, ALT og AST að ala við mismunandi hitastig, heldur HDL sem fall af hitastigi.mynd 6a-e).Fastandi plasmaþéttni leptíns, insúlíns, C-peptíðs og glúkagons var heldur ekki mismunandi milli hópa (myndir 6g-j).Á degi glúkósaþolsprófsins (eftir 31 dag við mismunandi hitastig) var grunngildi blóðsykurs (5-6 klst. fasta) um það bil 6,5 mM, án munar á milli hópanna. Gjöf glúkósa til inntöku jók þéttni glúkósa í blóði marktækt í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og stigvaxandi flatarmál undir ferlunum (iAUCs) (15–120 mín) voru lægri í hópi músa sem voru vistaðar við 30 °C (stök tímapunktur: 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 ólíkar innbyrðis). Gjöf glúkósa til inntöku jók þéttni glúkósa í blóði marktækt í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og stigvaxandi flatarmál undir ferlunum (iAUCs) (15–120 mín) voru lægri í hópi músa sem voru vistaðar við 30 °C (stök tímapunktur: 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 ólíkar innbyrðis). Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови во всех группах, но как пиковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 мин) были ниже в группе мышей, содержащихся при 30 °C (отдельные временные точки: P < 0,05–P < 0,0001, 6000 krónur, l) fyrir sólarhring, hitastig við 22, 25 og 27,5 ° C (viðmiðunarloftið). Inntaka glúkósa jók verulega styrk glúkósa í blóði í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og stigvaxandi flatarmál undir ferlunum (iAUC) (15–120 mín) voru lægri í 30°C músahópnum (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 frábrugðnar hver annarri).口服 葡萄糖 的 给 药 显着 增加 了 所有组 的 血糖 浓度 ， 但 在 在 在 在 在 下 下 ° ° ° 饲养 的 的 的 小鼠组 中 ， 血糖 峰值 浓度 和 曲线 曲线 下 下 各 时间 时间 点 点 点 点 点 点 点 点 点 时间 时间 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 增加 增加 增加 显着 显着 显着 显着 显着 口服 口服 口服 口服 下 增加 面积 时间 时间 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 增加 增加 ° ° 面积 饲养 小 小 鼠组 中 ， ， 浓度 和 曲线 下 下 增加 增加 个 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 了 了 了 显着 显着.点 点：P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25和27,5°CInntaka glúkósa jók verulega styrk glúkósa í blóði í öllum hópum, en bæði hámarksstyrkur og flatarmál undir ferlinum (iAUC) (15–120 mín) voru lægri í 30°C músahópnum (allir tímapunktar).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05–P < 0,0001, mynd.6l, l) samanborið við mýs sem geymdar eru við 22, 25 og 27,5°C (enginn munur hver á annarri).
Plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, HDL, ALT, AST, FFA, glýseróls, leptíns, insúlíns, C-peptíðs og glúkagons er sýndur hjá fullorðnum karlkyns DIO(al) músum eftir 33 daga fóðrun við tilgreint hitastig .Músum var ekki gefið 2-3 klukkustundum fyrir blóðsýni.Undantekningin var glúkósaþolpróf til inntöku sem var framkvæmt tveimur dögum fyrir lok rannsóknarinnar á músum sem voru á fastandi föstu í 5-6 klukkustundir og geymdar við viðeigandi hitastig í 31 dag.Mýsnar fengu 2 g/kg líkamsþyngdar.Flatarmálið undir ferlinum (L) er gefið upp sem stigvaxandi gögn (iAUC).Gögn eru sett fram 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 á fastandi í 2-3 klst) var þéttni kólesteróls í plasma, HDL, ALT, AST og FFA ekki mismunandi milli hópa.Bæði TG og glýseról hækkuðu marktækt í 30°C hópnum samanborið við 22°C hópinn (myndir 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 sem haldið var við 22°C hafi í heildina jákvætt orkujafnvægi, eins og gefið er til kynna með þyngdaraukningu, bendir munur á plasmaþéttni TG, glýseróls og 3-HB til þess að mýs við 22°C þegar sýnataka var minni en við 22° C.°C.Mýs sem alin voru upp við 30°C voru tiltölulega í orku neikvæðara ástandi.Í samræmi við þetta var styrkur glýseróls og TG í lifur, en ekki glýkógens og kólesteróls, hærri í 30°C hópnum (viðbótarmynd 3a-d).Til að kanna hvort hitaháður munur á fitusundrun (sem mældur er með plasma TG og glýseróli) sé afleiðing innri breytinga á epididymal eða nárafitu, tókum við út fituvef úr þessum geymslum í lok rannsóknarinnar og mældum fría fitusýru td. lifandi.og losun glýseróls.Í öllum tilraunahópum sýndu fituvefssýni úr epididymal og nárabirgðum að minnsta kosti tvöfalda aukningu á glýseróli og FFA framleiðslu sem svar við ísópróterenól örvun (aukamynd. 4a-d).Hins vegar fundust engin áhrif af hitastigi skeljar á basal eða ísópróterenól-örvaðan fitusundrun.Í samræmi við hærri líkamsþyngd og fitumassa var plasmaþéttni leptíns marktækt hærri í 30°C hópnum en í 22°C hópnum (Mynd 7i).Þvert á móti var ekki munur á plasmaþéttni insúlíns og C-peptíðs milli hitahópa (Mynd 7k, k), en plasmaglúkagon sýndi hitaháð, en í þessu tilviki var tæplega 22°C í gagnstæða hópnum tvisvar borið saman. í 30°C.FRÁ.Hópur C (Mynd 7l).FGF21 var ekki mismunandi milli mismunandi hitahópa (Mynd 7m).Á degi OGTT var grunngildi blóðsykurs um það bil 10 mM og var ekki mismunandi milli músa sem voru hýstar við mismunandi hitastig (mynd 7n).Glúkósa til inntöku jók blóðsykursgildi og náði hámarki í öllum hópum við um það bil 18 mM styrk 15 mínútum eftir gjöf.Enginn marktækur munur var á iAUC (15–120 mín) og styrk á mismunandi tímapunktum eftir skammt (15, 30, 60, 90 og 120 mín) (Mynd 7n, o).
Plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, HDL, ALT, AST, FFA, glýseróls, leptíns, insúlíns, C-peptíðs, glúkagons og FGF21 kom fram hjá fullorðnum karlkyns DIO (ao) músum eftir 33 daga fóðrun.tilgreint hitastig.Músum var ekki gefið 2-3 klukkustundum fyrir blóðsýni.Glúkósaþolpróf til inntöku var undantekning þar sem það var gert í 2 g/kg líkamsþyngdarskammti tveimur dögum fyrir lok rannsóknarinnar á músum sem voru á fastandi föstu í 5-6 klukkustundir og hafðar við viðeigandi hitastig í 31 dag.Svæðið undir ferlinum (o) er sýnt sem stigvaxandi gögn (iAUC).Gögn eru sett fram 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.
Framseljanleiki nagdýragagna til manna er flókið mál sem gegnir lykilhlutverki við að túlka mikilvægi athugana í samhengi við lífeðlisfræðilegar og lyfjafræðilegar rannsóknir.Af efnahagslegum ástæðum og til að auðvelda rannsóknir eru mýs oft hafðar við stofuhita undir hitahlutlausu svæði sínu, sem leiðir til virkjunar ýmissa lífeðlisfræðilegra jöfnunarkerfa sem auka efnaskiptahraða og hugsanlega skerða þýðanleika9.Þannig getur útsetning músa fyrir kulda gert mýs ónæmar fyrir offitu af völdum mataræðis og getur komið í veg fyrir blóðsykurshækkun hjá streptósótósínmeðhöndluðum rottum vegna aukins óinsúlínháðs glúkósaflutnings.Hins vegar er ekki ljóst að hve miklu leyti langvarandi útsetning fyrir ýmsum viðeigandi hitastigum (frá herbergi til hitahlutlausra) hefur áhrif á mismunandi orkujafnvægi músa með eðlilegri þyngd (á mat) og DIO músum (á HFD) og efnaskiptabreytur, sem og umfang sem þeir gátu jafnað aukningu á EE og aukningu á fæðuinntöku.Rannsóknin sem kynnt er í þessari grein miðar að því að koma ákveðnum skýrleika á þetta efni.
Við sýnum að hjá fullorðnum músum og karlkyns DIO músum er EE öfugt tengt stofuhita á milli 22 og 30°C.Þannig var EE við 22°C um 30% hærra en við 30°C.í báðum músagerðunum.Hins vegar er mikilvægur munur á músum í eðlilegri þyngd og DIO músum sá að á meðan mýs í eðlilegri þyngd passa við EE við lægra hitastig með því að stilla fæðuinntöku í samræmi við það, var fæðuinntaka DIO músa mismunandi á mismunandi stigum.Hitastig rannsóknarinnar var svipað.Eftir einn mánuð þyngdist DIO mýs sem haldið var við 30°C meiri líkamsþyngd og fitumassa en mýs sem geymdar voru við 22°C, en venjulegir menn héldu við sama hitastig og í sama tíma leiddu ekki til hita.háður munur á líkamsþyngd.þyngdar mýs.Í samanburði við hitastig nálægt hitahlutlausu eða við stofuhita leiddi vöxtur við stofuhita til þess að DIO eða eðlilegar mýs á fituríku fæði en ekki á eðlilegu músafæði þyngdust tiltölulega minna.líkami.Stuðningur af öðrum rannsóknum17,18,19,20,21 en ekki af öllum22,23.
Getan til að búa til örumhverfi til að draga úr hitatapi er tilgáta til að færa varmahlutleysi til vinstri8, 12. Í rannsókn okkar dró bæði viðbót við hreiðurefni og leynd úr EE en leiddi ekki til varmahlutleysis upp í 28°C.Þannig styðja gögn okkar ekki að lágpunktur varmahlutleysis í fullorðnum músum með einhné, með eða án umhverfisauðgaðra húsa, ætti að vera 26-28°C eins og sýnt er8,12, en það styður aðrar rannsóknir sem sýna varmahlutleysi.hitastig upp á 30°C í lágpunktsmúsum7, 10,24. Til að flækja málið hefur verið sýnt fram á að hitahlutlausi punkturinn í músum er ekki kyrrstæður yfir daginn þar sem hann er lægri í hvíldarfasanum (létt), hugsanlega vegna lægri kaloríu framleiðsla vegna virkni og hitamyndunar af völdum mataræðis.Þannig, í ljósa fasanum, reynist neðri punktur varmahlutleysis vera ~29°С og í dökkum fasa, ~33°С25.
Að lokum ræðst sambandið milli umhverfishita og heildarorkunotkunar af hitaleiðni.Í þessu samhengi er hlutfall yfirborðs og rúmmáls mikilvægur ákvörðunaraðili um hitanæmi, sem hefur áhrif á bæði varmaleiðni (yfirborðsflatarmál) og hitamyndun (rúmmál).Til viðbótar við yfirborðsflatarmál ræðst varmaflutningur einnig af einangrun (hraði varmaflutnings).Hjá mönnum getur fitumassi dregið úr hitatapi með því að búa til einangrunarhindrun utan um líkamsskelina og því hefur verið haldið fram að fitumassi sé einnig mikilvægur fyrir varmaeinangrun í músum, lækkar hitahlutlausa punktinn og minnkar hitanæmni niður fyrir varmahlutlausa punktinn ( ferilhalla).umhverfishiti miðað við EE)12.Rannsóknin okkar var ekki hönnuð til að meta þetta meinta samband beint vegna þess að gögnum um líkamssamsetningu var safnað 9 dögum áður en gögnum um orkunotkun var safnað og vegna þess að fitumassi var ekki stöðugur í gegnum rannsóknina.Hins vegar, þar sem eðlileg þyngd og DIO mýs hafa 30% lægri EE við 30°C en við 22°C þrátt fyrir að minnsta kosti 5-faldan mun á fitumassa, styðja gögn okkar ekki að offita ætti að veita grunneinangrun.þáttur, að minnsta kosti ekki á könnuðu hitastigi.Þetta er í samræmi við aðrar rannsóknir sem betur eru hannaðar til að kanna þetta4,24.Í þessum rannsóknum voru einangrunaráhrif offitu lítil, en loðfeldur reyndist veita 30-50% af heildar varmaeinangrun4,24.Hins vegar, hjá dauðum músum, jókst hitaleiðni um 450% strax eftir dauða, sem bendir til þess að einangrunaráhrif feldsins séu nauðsynleg til að lífeðlisfræðilegir aðferðir, þar á meðal æðasamdráttur, virki.Til viðbótar við tegundamun á loðfeldi milli músa og manna, getur léleg einangrunaráhrif offitu í músum einnig haft áhrif á eftirfarandi atriði: Einangrunarþáttur fitumassa manna er aðallega miðlaður af fitumassa (þykkt) undir húð26,27.Venjulega hjá nagdýrum Innan við 20% af heildar dýrafitu28.Auk þess getur heildarfitumassi ekki einu sinni verið óákjósanlegur mælikvarði á hitaeinangrun einstaklings, þar sem því hefur verið haldið fram að bætt hitaeinangrun komi á móti óumflýjanlegri aukningu á yfirborði (og þar af leiðandi auknu hitatapi) eftir því sem fitumassi eykst..
Hjá músum með eðlilega þyngd breyttist fastandi plasmaþéttni TG, 3-HB, kólesteróls, HDL, ALT og AST ekki við mismunandi hitastig í næstum 5 vikur, líklega vegna þess að mýsnar voru í sama orkujafnvægi.voru þau sömu að þyngd og líkamssamsetningu og í lok rannsóknarinnar.Í samræmi við líkindin í fitumassa var heldur enginn munur á plasmaþéttni leptíns, né á fastandi insúlíni, C-peptíði og glúkagoni.Fleiri merki fundust í DIO músum.Þó mýs við 22°C hafi heldur ekki haft neikvætt orkujafnvægi í þessu ástandi (þar sem þær þyngdust) voru þær í lok rannsóknarinnar hlutfallslega orkusnauðari samanborið við mýs sem alin voru upp við 30°C, við aðstæður eins og háir ketónar.framleiðslu líkamans (3-GB) og lækkun á styrk glýseróls og TG í plasma.Hins vegar virðist hitaháður munur á fitusundrun ekki vera afleiðing innri breytinga á fitu í epididymal eða í nára, svo sem breytingum á tjáningu fituhormónssvarandi lípasa, þar sem FFA og glýseról sem losað er úr fitu sem er dregin úr þessum geymslum eru á milli hitastigs. hópar eru líkar hver öðrum.Þrátt fyrir að við höfum ekki rannsakað sympatískan tón í núverandi rannsókn, hafa aðrir komist að því að hann (miðað við hjartsláttartíðni og meðalslagæðaþrýsting) er línulega tengdur umhverfishita í músum og er um það bil lægri við 30°C en við 22°C 20% C Þannig getur hitaháður munur á sympatískum tón gegnt hlutverki í fitusundrun í rannsókn okkar, en þar sem aukning á sympatískum tóni örvar frekar en hamlar fitusundrun, geta aðrir aðferðir unnið gegn þessari lækkun í ræktuðum músum.Hugsanlegt hlutverk í niðurbroti líkamsfitu.Stofuhiti.Ennfremur er hluti af örvandi áhrifum sympatísks tóns á fitusundrun óbeint miðlað af sterkri hömlun á insúlínseytingu, sem undirstrikar áhrif þess að insúlín truflar viðbót á fitusundrun30, en í rannsókn okkar voru fastandi plasmainsúlín og C-peptíð sympatísk tón við mismunandi hitastig. ekki nóg til að breyta fitusundrun.Þess í stað komumst við að því að munur á orkustöðu var líklega helsti þátturinn í þessum mun hjá DIO músum.Undirliggjandi ástæður sem leiða til betri stjórnunar á fæðuinntöku með EE í músum með eðlilega þyngd krefjast frekari rannsókna.Almennt er fæðuinntaka hins vegar stjórnað af hómóstatískum og hedonískum vísbendingum31,32,33.Þrátt fyrir að deilt sé um hvort þessara tveggja merkja sé megindlega mikilvægara, 31, 32, 33 er það vel þekkt að langtímaneysla fituríkrar matvæla leiðir til ánægjulegrar matarhegðunar sem er að einhverju leyti ótengd homeostasis..– stjórnað fæðuneyslu34,35,36.Þess vegna gæti aukin hedonísk fæðuhegðun DIO músa sem fengu 45% HFD verið ein af ástæðunum fyrir því að þessar mýs náðu ekki jafnvægi á fæðuinntöku með EE.Athyglisvert er að munur á matarlyst og blóðsykursstýrandi hormónum sást einnig hjá hitastýrðum DIO músum, en ekki hjá músum með eðlilega þyngd.Hjá DIO músum jókst magn leptíns í plasma með hitastigi og glúkagonmagn lækkaði með hitastigi.Að hve miklu leyti hitastig getur haft bein áhrif á þennan mun þarf að rannsaka frekar, en í tilviki leptíns gegndi hlutfallslegt neikvæðt orkujafnvægi og þar með minni fitumassi í músum við 22°C vissulega mikilvægu hlutverki, þar sem fitumassi og plasmaleptín er mjög fylgni37.Hins vegar er túlkun á glúkagonmerkinu furðulegri.Eins og á við um insúlín, var glúkagonseyting mjög hamlað með aukningu á sympatíska tóninum, en spáð var að hæsti sympatískur tónn væri í 22°C hópnum, sem hafði hæsta plasmaþéttni glúkagons.Insúlín er annar sterkur stjórnandi glúkagons í plasma og insúlínviðnám og sykursýki af tegund 2 eru sterklega tengd við fastandi og blóðsykurshækkun eftir máltíð 38,39.Hins vegar voru DIO mýsnar í rannsókn okkar einnig insúlínónæmir, þannig að þetta gæti heldur ekki verið aðalþátturinn í aukningu á glúkagonboðum í 22°C hópnum.Lifrarfituinnihald er einnig jákvætt tengt aukinni plasmaþéttni glúkagons, sem aftur á móti getur falið í sér lifrarglúkagonviðnám, minnkuð þvagefnisframleiðsla, aukinn styrkur amínósýru í blóðrás og aukin amínósýruörvuð glúkagonseyting40,41, 42.Hins vegar, þar sem útvinnanleg styrkur glýseróls og TG var ekki mismunandi milli hitahópa í rannsókn okkar, gæti þetta heldur ekki verið hugsanlegur 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 plasmaþéttni T3, hugsanlega stjórnað af miðlægum aðferðum,45,46 hjá bæði músum og mönnum við minna en hitahlutlausar aðstæður47, þó aukningin í mönnum sé minni, sem er líklegri til að músa.Þetta er í samræmi við hitatap í umhverfið.Við mældum ekki plasmaþéttni T3 í þessari rannsókn, en styrkur gæti hafa verið lægri í 30°C hópnum, sem gæti skýrt áhrif þessa hóps á plasmaglúkagonmagn, þar sem við (uppfærð mynd 5a) og fleiri höfum sýnt að T3 eykur glúkagon í plasma á skammtaháðan hátt.Greint hefur verið frá því að skjaldkirtilshormón framkalli tjáningu FGF21 í lifur.Eins og glúkagon, jókst plasmaþéttni FGF21 einnig með plasmaþéttni T3 (aukamynd 5b og tilvísun 48), en samanborið við glúkagon, var FGF21 plasmaþéttni í rannsókn okkar ekki fyrir áhrifum af hitastigi.Undirliggjandi ástæður fyrir þessu misræmi krefjast frekari rannsókna, en T3-drifin FGF21 örvun ætti að eiga sér stað við hærra magn af útsetningu fyrir T3 samanborið við T3-drifið glúkagonsvörun (viðbótarmynd 5b).
Sýnt hefur verið fram á að HFD tengist mjög skertu glúkósaþoli og insúlínviðnámi (merkjum) í músum sem alin eru upp við 22°C.Hins vegar var HFD hvorki tengt skertu glúkósaþoli né insúlínviðnámi þegar það var ræktað í hitahlutlausu umhverfi (skilgreint hér sem 28 °C) 19 .Í rannsókn okkar var þetta samband ekki endurtekið í DIO músum, en eðlilega þyngdar músum sem haldið var við 30°C bættu glúkósaþol marktækt.Ástæðan fyrir þessum mun krefst frekari rannsókna, en gæti verið undir áhrifum frá þeirri staðreynd að DIO mýsnar í rannsókn okkar voru insúlínþolnar, með fastandi C-peptíðþéttni í plasma og insúlínstyrk 12-20 sinnum hærri en mýs með eðlilegri þyngd.og í blóði á fastandi maga.styrkur glúkósa um það bil 10 mM (um 6 mM við eðlilega líkamsþyngd), sem virðist skilja eftir lítinn glugga fyrir hugsanleg jákvæð áhrif útsetningar fyrir hitahlutlausum aðstæðum til að bæta glúkósaþol.Hugsanlegt ruglingsatriði er að af hagnýtum ástæðum er OGTT framkvæmt við stofuhita.Þannig fengu mýs sem voru hýstar við hærra hitastig vægt kuldalost, sem getur haft áhrif á frásog/úthreinsun glúkósa.Hins vegar, miðað við svipaða fastandi blóðsykursstyrk í mismunandi hitahópum, gætu breytingar á umhverfishita ekki haft marktæk áhrif á niðurstöðurnar.
Eins og fyrr segir hefur nýlega verið bent á að hækkun stofuhita gæti dregið úr sumum viðbrögðum við kuldaálagi, sem gæti dregið í efa að músagögn séu yfirfærð á menn.Hins vegar er ekki ljóst hvað er ákjósanlegur hitastig til að halda músum til að líkja eftir lífeðlisfræði mannsins.Svarið við þessari spurningu getur einnig verið undir áhrifum frá fræðasviðinu og endapunktinum sem verið er að rannsaka.Dæmi um þetta eru áhrif mataræðis á fitusöfnun í lifur, glúkósaþol og insúlínviðnám19.Hvað varðar orkueyðslu, telja sumir vísindamenn að hitahlutleysi sé ákjósanlegur hiti til uppeldis, þar sem menn þurfa litla aukaorku til að viðhalda kjarna líkamshita sínum og þeir skilgreina einn hringhita fyrir fullorðnar mýs sem 30°C7,10.Aðrir vísindamenn telja að hitastig sem er sambærilegt við það sem menn upplifa venjulega hjá fullorðnum músum á öðru hné sé 23-25°C, þar sem þeir fundu varmahlutleysi vera 26-28°C og byggist á því að menn séu lægri um 3°C.lægra hitastig þeirra, skilgreint hér sem 23°C, er aðeins 8,12.Rannsókn okkar er í samræmi við nokkrar aðrar rannsóknir sem segja að varmahlutleysi sé ekki náð við 26-28°C4, 7, 10, 11, 24, 25, sem gefur til kynna að 23-25°C sé of lágt.Annar mikilvægur þáttur sem þarf að hafa í huga varðandi stofuhita og hitahlutleysi í músum er einstaklings- eða hóphúsnæði.Þegar músum var hýst í hópum frekar en einstaklingsbundnum, eins og í rannsókn okkar, minnkaði hitanæmi, hugsanlega vegna þess að dýrin þrengdust.Hins vegar var stofuhiti enn undir LTL 25 þegar þrír hópar voru notaðir.Ef til vill er mikilvægasti munurinn á milli tegunda í þessu sambandi magnbundin þýðing BAT virkni sem vörn gegn ofkælingu.Þannig að á meðan mýs bættu að mestu upp fyrir meira kaloríutap sitt með því að auka BAT virkni, sem er yfir 60% EE við 5°C eingöngu, 51,52 var framlag BAT virkni manna til EE marktækt hærra, miklu minna.Þess vegna getur dregið úr BAT-virkni verið mikilvæg leið til að auka þýðingu manna.Stjórnun BAT virkni er flókin en er oft miðlað af samsettum áhrifum adrenvirkrar örvunar, skjaldkirtilshormóna og UCP114,54,55,56,57 tjáningar.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.Munurinn sem fannst á milli hópa við 30 og 22°C benti hins vegar ekki alltaf til aukningar á BAT virkni í 22°C hópnum vegna þess að Ucp1, Adrb2 og Vegf-a voru lækkaðir í 22°C hópnum.Það á eftir að ákvarða rót þessara óvæntu niðurstaðna.Einn möguleiki er að aukin tjáning þeirra endurspegli ef til vill ekki merki um hækkaðan stofuhita, heldur bráð áhrif þess að færa þær úr 30°C í 22°C daginn sem þær voru fjarlægðar (mýsnar fundu fyrir þessu 5-10 mínútum fyrir flugtak) .).
Almenn takmörkun á rannsókninni okkar er að við rannsökuðum aðeins karlkyns mýs.Aðrar rannsóknir benda til þess að kyn geti verið mikilvægt atriði í aðal vísbendingum okkar, þar sem kvenmýs með einhné eru viðkvæmari fyrir hitastigi vegna hærri hitaleiðni og viðhalda strangari stjórnunar kjarnahita.Að auki sýndu kvenkyns mýs (á HFD) meiri tengsl orkuinntöku við EE við 30 °C samanborið við karlkyns mýs sem neyttu fleiri músa af sama kyni (20 °C í þessu tilfelli) 20 .Þannig, í kvenkyns músum, er áhrif undirhitainnihalds hærra, en hefur sama mynstur og í karlkyns músum.Í rannsókninni okkar lögðum við áherslu á karlkyns mýs með einum hné, þar sem þetta eru þær aðstæður sem flestar efnaskiptarannsóknir sem rannsaka EE eru gerðar við.Önnur takmörkun á rannsókninni okkar var að mýsnar voru á sama mataræði í gegnum rannsóknina, sem útilokaði að rannsaka mikilvægi stofuhita fyrir sveigjanleika í efnaskiptum (eins og mælt er með RER breytingum fyrir breytingar á mataræði í ýmsum næringarefnasamsetningum).í kven- og karlmúsum sem geymdar voru við 20°C samanborið við samsvarandi mús sem haldið var við 30°C.
Að lokum sýnir rannsókn okkar að, eins og í öðrum rannsóknum, eru mýs með eðlilegri þyngd í hring 1 hitahlutlausar yfir 27,5°C sem spáð var.Að auki sýnir rannsókn okkar að offita er ekki stór einangrunarþáttur í músum með eðlilega þyngd eða DIO, sem leiðir til svipaðra hitastigs:EE hlutfalls í DIO og músum með eðlilega þyngd.Þó að fæðuneysla músa í eðlilegri þyngd hafi verið í samræmi við EE og þannig haldið stöðugri líkamsþyngd yfir allt hitastigið, var fæðuneysla DIO músa sú sama við mismunandi hitastig, sem leiddi til hærra hlutfalls músa við 30°C .við 22°C þyngdist meira.Á heildina litið eru kerfisbundnar rannsóknir sem kanna hugsanlegt mikilvægi þess að lifa undir hitahlutlausu hitastigi réttlætanlegar vegna þess hversu oft sést lélegt þol milli rannsókna á músum og mönnum.Til dæmis, í offiturannsóknum, getur að hluta skýringin á almennt lakari þýðanleika stafað af því að þyngdartaprannsóknir á músum eru venjulega gerðar á hóflega köldu streitu dýrum sem haldið er við stofuhita vegna aukinnar EE þeirra.Ýkt þyngdartap miðað við væntanlega líkamsþyngd einstaklings, sérstaklega ef verkunarháttur er háður því að auka EE með því að auka virkni BAP, sem er virkara og virkara við stofuhita en við 30°C.
Í samræmi við dönsku dýratilraunalögin (1987) og National Institute of Health (útgáfu nr. 85-23) og Evrópusáttmála um verndun hryggdýra sem notuð eru í tilraunum og öðrum vísindalegum tilgangi (Evrópuráð nr. 123, Strassborg) , 1985).
Tuttugu vikna gamlar karlkyns C57BL/6J mýs voru fengnar frá Janvier Saint Berthevin Cedex, Frakklandi, og fengu þær eftir frjálsum vilja (Altromin 1324) og vatn (~22°C) eftir 12:12 klst ljós:dimm hringrás.stofuhiti.DIO karlkyns mýs (20 vikur) voru fengnar frá sama birgi og fengu þær að vild aðgang að 45% fituríku fæði (Vörunúmer D12451, Research Diet Inc., NJ, USA) og vatni við uppeldisskilyrði.Mýs voru lagaðar að umhverfinu viku áður en rannsóknin hófst.Tveimur dögum fyrir flutning yfir í óbeina hitaeiningakerfið voru mýs vigtaðar, gerðar í segulómun (EchoMRITM, TX, USA) og skipt í fjóra hópa sem samsvara líkamsþyngd, fitu og eðlilegri líkamsþyngd.
Myndræn skýringarmynd af hönnun rannsóknarinnar er sýnd á mynd 8. Mýs voru fluttar yfir í lokað og hitastýrt óbeint hitaeiningakerfi hjá Sable Systems Internationals (Nevada, Bandaríkjunum), sem innihélt matar- og vatnsgæðaeftirlit og Promethion BZ1 ramma sem skráði virknistig með því að mæla geislabrot.XYZ.Mýs (n = 8) voru hýst hver fyrir sig við 22, 25, 27,5 eða 30°C með því að nota rúmföt en ekkert skjól og hreiðurefni á 12:12 klst ljós/myrkri hringrás (ljós: 06:00–18:00) .2500ml/mín.Mýsnar voru aðlagaðar í 7 daga fyrir skráningu.Upptökum var safnað fjóra daga í röð.Eftir það var músum haldið við viðkomandi hitastig við 25, 27,5 og 30°C í 12 daga til viðbótar, eftir það var frumuþykkninu bætt við eins og lýst er hér að neðan.Á meðan var hópum músa sem haldið var við 22°C haldið við þetta hitastig í tvo daga í viðbót (til að safna nýjum grunnlínugögnum), og síðan var hitastigið hækkað í þrepum um 2°C annan hvern dag í upphafi ljósfasa ( 06:00) þar til 30°C var náð. Eftir það var hitinn lækkaður í 22°C og gögnum safnað í tvo daga til viðbótar.Eftir tveggja daga upptöku til viðbótar við 22°C var skinni bætt við allar frumur við öll hitastig og gagnasöfnun hófst á öðrum degi (dagur 17) og í þrjá daga.Eftir það (dagur 20) var varpefni (8-10 g) sett í allar frumur í upphafi ljóslotu (06:00) og gögnum safnað í þrjá daga til viðbótar.Þannig, í lok rannsóknarinnar, voru mýs sem haldnar voru við 22°C hafðar við þetta hitastig í 21/33 daga og við 22°C síðustu 8 daga, á meðan músum við annað hitastig var haldið við þetta hitastig í 33 daga./33 dagar.Mýs voru gefnar á rannsóknartímabilinu.
Venjuleg þyngd og DIO mýs fylgdu sömu rannsóknaraðferðum.Á degi -9 voru mýs vigtaðar, MRI skannaðar og þeim skipt í hópa sem voru sambærilegir að líkamsþyngd og líkamssamsetningu.Á degi -7 voru mýs fluttar í lokað hitastýrt óbeint hitaeiningakerfi framleitt af SABLE Systems International (Nevada, Bandaríkjunum).Mýsnar voru hýstar hver fyrir sig með rúmfötum en án varp- eða skjólefna.Hitastigið er stillt á 22, 25, 27,5 eða 30 °C.Eftir eina viku af aðlögun (dagar -7 til 0, dýr voru ekki truflað) var gögnum safnað á fjórum dögum í röð (dagar 0-4, gögn sýnd á myndum 1, 2, 5).Eftir það voru mýs sem voru við 25, 27,5 og 30°C geymdar við stöðugar aðstæður fram á 17. dag.Á sama tíma var hitastigið í 22°C hópnum aukið með 2°C millibili annan hvern dag með því að stilla hitalotuna (06:00 klst) í upphafi ljósáhrifa (gögn eru sýnd á mynd 1). .Á degi 15 fór hitinn niður í 22°C og tveggja daga gögnum var safnað til að veita grunnlínugögn fyrir síðari meðferðir.Húðum var bætt við allar mýsnar á degi 17 og varpefni var bætt við á degi 20 (mynd 5).Á 23. degi voru mýsnar vigtaðar og gerðar í segulómun og þær látnar vera í friði í 24 klukkustundir.Á degi 24 voru mýsnar á föstu frá upphafi ljósatímabilsins (06:00) og fengu OGTT (2 g/kg) klukkan 12:00 (6-7 klst fasta).Eftir það var músunum skilað aftur í viðkomandi SABLE aðstæður og aflífað á öðrum degi (dagur 25).
DIO mýs (n = 8) fylgdu sömu samskiptareglum og mýs með eðlilegri þyngd (eins og lýst er hér að ofan og á mynd 8).Mýs héldu 45% HFD alla orkunotkunartilraunina.
VO2 og VCO2, auk vatnsgufuþrýstings, voru skráð á tíðninni 1 Hz með tímafasta frumunnar 2,5 mín.Fæðu- og vatnsneyslu var safnað með samfelldri skráningu (1 Hz) á þyngd matar- og vatnsbakkanna.Gæðaskjárinn sem notaður var tilkynnti um 0,002 g upplausn.Virknistig var skráð með því að nota 3D XYZ geislafylkisskjá, gögnum var safnað með innri upplausn 240 Hz og tilkynnt á hverri sekúndu til að mæla heildarvegalengd sem ekin var (m) með skilvirkri staðbundinni upplausn upp á 0,25 cm.Gögnin voru unnin með Sable Systems Macro Interpreter v.2.41, reiknaði EE og RER og síaði út frávik (td rangar máltíðartilvik).Fjölvi túlkurinn er stilltur til að gefa út gögn fyrir allar færibreytur á fimm mínútna fresti.
Auk þess að stjórna EE getur umhverfishiti einnig stjórnað öðrum þáttum umbrota, þar á meðal umbrotum glúkósa eftir máltíð, með því að stjórna seytingu glúkósa-umbrotshormóna.Til að prófa þessa tilgátu, kláruðum við loks líkamshitarannsókn með því að vekja eðlilega þyngdar mýs með DIO glúkósaálagi til inntöku (2 g/kg).Aðferðum er lýst í smáatriðum í viðbótarefnum.
Í lok rannsóknarinnar (dagur 25) var músum fastað í 2-3 klukkustundir (byrjað kl. 06:00), svæfðar með ísóflúrani og þeim blæddi algjörlega með bláæðastungum afturhvarfs.Lýst er magngreiningu á blóðfitu og hormónum og lípíðum í lifur í viðbótarefni.
Til að kanna hvort hitastig skel valdi innri breytingum á fituvef sem hefur áhrif á fitusundrun, var fituvef í nára og epididymal skorinn beint úr músum eftir síðasta blæðingarstig.Vefjar voru unnar með því að nota nýlega þróað ex vivo fitusundrun sem lýst er í viðbótaraðferðum.
Brúnum fituvef (BAT) var safnað daginn sem rannsókninni lauk og unnið eins og lýst er í viðbótaraðferðunum.
Gögn eru sett fram sem meðaltal ± SEM.Gröf voru búin til í GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) og grafík var breytt í Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA).Tölfræðileg marktekt var metin í GraphPad Prism og prófuð með pöruðu t-prófi, endurteknum mælingum einhliða/tvíhliða ANOVA fylgt eftir með Tukey's margfeldissamanburðarprófi, eða ópöruðu einstefnu ANOVA fylgt eftir með Tukey's multiple samanburðarprófi eftir þörfum.Gaussdreifing gagnanna var staðfest með D'Agostino-Pearson eðlilega prófinu fyrir prófun.Úrtaksstærðin er tilgreind í samsvarandi hluta hlutanum „Niðurstöður“, sem og í þjóðsögunni.Endurtekning er skilgreind sem allar mælingar sem teknar eru á sama dýri (in vivo eða á vefjasýni).Hvað varðar endurgerð gagna var sýnt fram á tengsl milli orkueyðslu og hitastigs tilfella í fjórum sjálfstæðum rannsóknum þar sem notaðar voru mismunandi mýs með svipaða rannsóknarhönnun.
Ítarlegar tilraunasamskiptareglur, efni og hrá gögn eru fáanleg gegn sanngjörnu beiðni frá aðalhöfundi Rune E. Kuhre.Þessi rannsókn myndaði ekki ný einstök hvarfefni, erfðabreyttar dýra/frumulínur eða raðgreiningargögn.
Fyrir frekari upplýsingar um hönnun náms, sjá ágrip náttúrurannsóknaskýrslu sem tengist þessari grein.
Öll gögn mynda línurit.1-7 voru geymd í Vísindagagnagrunnsgeymslunni, aðgangsnúmer: 1253.11.sciencedb.02284 eða https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284.Gögnin sem sýnd eru í ESM kunna að vera send til Rune E Kuhre eftir eðlilegar prófanir.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Tilraunadýr sem staðgöngulíkön af offitu manna. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. Tilraunadýr sem staðgöngulíkön af offitu manna.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO.og Tang-Christensen M. Tilraunadýr sem staðgöngulíkön af offitu manna. 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. Tilraunadýr sem staðgengill fyrir menn.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO.og Tang-Christensen M. Tilraunadýr sem staðgöngulíkön offitu hjá mönnum.Acta lyfjafræði.glæpur 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA Útreikningur á nýja Mie fasta og tilraunaákvörðun á brunastærð.Burns 22, 607–611 (1996).
Gordon, SJ Hitastjórnunarkerfið músa: áhrif þess á flutning líffræðilegra gagna 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. Ожирение не имеет изолирующего эффекта. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Offita hefur engin einangrandi áhrif.Já.J. Lífeðlisfræði.innkirtla.Efnaskipti.311, E202–E213 (2016).
Lee, P. o.fl.Hitalagaður brúnn fituvef stjórnar insúlínnæmi.Sykursýki 63, 3686–3698 (2014).
Nakhon, KJ o.fl.Lægra mikilvæga hitastig og hitamyndun af völdum kulda voru í öfugu hlutfalli við líkamsþyngd og grunnefnaskiptahraða hjá grönnum og of þungum einstaklingum.J. Með hlýju.líffræði.69, 238–248 (2017).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Ákjósanlegur húsnæðishiti fyrir mýs til að líkja eftir hitauppstreymi manna: tilraunarannsókn. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Ákjósanlegur húsnæðishiti fyrir mýs til að líkja eftir hitauppstreymi manna: tilraunarannsókn.Fischer, AW, Cannon, B. og Nedergaard, J. Ákjósanlegur húshiti fyrir mýs til að líkja eftir hitaumhverfi manna: tilraunarannsókn. 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. Ákjósanlegur húsnæðishiti fyrir mýs sem líkir eftir hitaumhverfi manna: tilraunarannsókn.Moore.Efnaskipti.7, 161–170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Hvert er besti húsnæðishitastigið til að þýða músatilraunir yfir á menn? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Hvert er besti húsnæðishitastigið til að þýða músatilraunir yfir á menn?Keyer J, Lee M og Speakman JR Hver er besti stofuhitinn til að flytja músatilraunir yfir á menn? 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 Hvert er ákjósanlegur hitastig skeljar til að flytja músatilraunir til manna?Moore.Efnaskipti.25, 168–176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, OA Mýs sem tilraunalíkön fyrir lífeðlisfræði manna: þegar nokkrar gráður í hitastigi húsnæðis skipta máli. Seeley, RJ & MacDougald, OA Mýs sem tilraunalíkön fyrir lífeðlisfræði manna: þegar nokkrar gráður í hitastigi húsnæðis skipta máli. Seeley, RJ og MacDougald, OA. Seeley, RJ & MacDougald, OA Mýs sem tilraunalíkön fyrir lífeðlisfræði mannsins: þegar nokkrar gráður í bústað skipta 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 og MacDougald, OA Мыши Seeley, RJ & MacDougald, OA как экспериментальная модель физиологии человека: когда несколько градусов температич. Seeley, RJ & MacDougald, OA mýs sem tilraunalíkan af lífeðlisfræði manna: þegar nokkrar gráður af stofuhita skipta máli.Þjóðarefnaskipti.3, 443–445 (2021).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Svarið við spurningunni „Hvað er besti húsnæðishitastigið til að þýða músatilraunir yfir á menn? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Svarið við spurningunni „Hvað er besti húsnæðishitastigið til að þýða músatilraunir yfir á menn? Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Svar við spurningunni „Hver er besti stofuhitinn til að flytja músatilraunir 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昼多少 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B. og Nedergaard J. Svör við spurningunni „Hver er ákjósanlegur hitastig skeljar til að flytja músatilraunir til manna?Já: hitahlutlaus.Moore.Efnaskipti.26, 1-3 (2019).
Birtingartími: 28. október 2022