Efectul expunerii la rece intermitente asupra activării grăsimii brune, obezității și homeostaziei energetice în
Yann Ravussin
1 Filiala Diabet, endocrinologie și obezitate, Institutul Național de Diabet și Boli Digestive și Rinice, Institutele Naționale de Sănătate, Bethesda, Maryland, Statele Unite ale Americii,
Cuiying Xiao
1 Filiala Diabet, endocrinologie și obezitate, Institutul Național de Diabet și Boli Digestive și Rinice, Institutele Naționale de Sănătate, Bethesda, Maryland, Statele Unite ale Americii,
Oksana Gavrilova
2 Mouse Metabolism Core, Institutul Național de Diabet și Boli Digestive și Renale, Institutele Naționale de Sănătate, Bethesda, Maryland, Statele Unite ale Americii,
Marc L. Reitman
1 Filiala Diabet, endocrinologie și obezitate, Institutul Național de Diabet și Boli Digestive și Rinice, Institutele Naționale de Sănătate, Bethesda, Maryland, Statele Unite ale Americii,
Conceput și proiectat experimentele: YR OG MLR. Au efectuat experimentele: YR CX OG. Analiza datelor: YR CX OG MLR. A scris lucrarea: YR MLR.
Abstract
Introducere
Inspirați de efectele benefice ale exercițiilor fizice, un proces intrinsec intermitent, explorăm efectele expunerii intermitente la frig. Experimentele intermitente de expunere la frig au fost efectuate la rozătoare, dar multe dintre aceste experimente au evaluat modificările toleranței la frig, parametrii pierderii de căldură [16], [17] și comportamentului de hrănire, nu în mod specific dacă frigul ameliorează consecințele negative asupra stării obeze asupra sănătății. Nu se cunoaște dacă creșterea activării endogene a BAT prin stimuli de mediu (de exemplu, expunerea la frig) poate determina îmbunătățiri metabolice într-un model murin obez indus de dietă (DIO).
Modularea temperaturii ambiante pentru a afecta metabolismul este o idee atractivă care a câștigat recent tracțiune. S-a sugerat că temperaturile mai scăzute din spațiile de locuit ale oamenilor ar putea reduce greutatea corporală și ameliora comorbiditățile obezității [6] prin creșterea cantității și/sau a activității BAT. Scopul prezentului studiu a fost de a evalua efectele metabolice ale expunerii intermitente la frig la șoarecii DIO C57BL/6J.
Materiale și metode
Animale și dietă
Au fost achiziționați șoareci masculi PART C57BL/6J de paisprezece săptămâni care au fost hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi începând cu vârsta de 6 săptămâni (D12492, 60% kcal grăsime, 5,24 kcal metabolizabil/g; Research Diets, New Brunswick, NJ) au fost achiziționați de la Laboratorul Jackson (Bar Harbor, ME). La NIH, animalele au fost adăpostite individual la 22-24 ° C cu un ciclu de lumină întunecată de 12-12 ore (luminile aprinse la 0600h) într-o instalație convențională curată, în stilouri din plastic, cu așternut din așchii de lemn și acces ad-libitum la D12492 dietă și apă. Protocolul a fost aprobat de Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor NIDDK.
Design de studiu
ICE # 1 și ICE # 2
După o perioadă de aclimatizare de 4 săptămâni, șoarecii au fost clasificați în funcție de greutate și distribuiți în trei grupuri (8 șoareci/grup) cu greutate corporală medie egală. În zilele de expunere la frig (luni, miercuri, vineri), s-au măsurat greutatea corporală și aportul de alimente și cuștile au fost transferate într-o cameră de 4 ° C pentru numărul indicat de ore (expunere intermitentă la rece: ICE). Șoarecii martori au fost mutați în mod similar într-o cameră nouă la 22 ° C timp de 1 oră (ICE # 1) sau 4 ore (ICE # 2). Compoziția corpului (masa grasă și masa fără grăsimi) a fost măsurată în funcție de domeniul Echo RMN 3-în-1 (Echo Medical Systems, Houston, TX) la fiecare 2 săptămâni dimineața devreme.
După o perioadă de aclimatizare de 4 săptămâni, șoarecii au fost clasificați în funcție de greutate și distribuiți în patru grupuri (6 șoareci/grup) cu greutate corporală medie egală. Două grupuri au fost expuse la 4 ° C timp de 4 ore de trei ori pe săptămână în timp ce 2 grupuri de control au fost tratate în mod similar la 22 ° C (control: CON). Șoarecii au fost tratați zilnic fie cu vehicul, fie cu AM251 (3 mg/kg în 5% DMSO/5% Tween 80 în soluție salină; Cayman Chemical, Ann Arbor, MI) prin gavaj oral. Greutatea corporală și aportul de alimente au fost măsurate zilnic înainte de gavaj.
La sfârșitul studiilor, șoarecilor li s-a administrat ketamină (100 mg/kg) și xilazină (10 mg/kg) prin injecție ip, sângele a fost obținut prin sângerare retro-orbitală, iar țesuturile au fost îndepărtate, cântărite și congelate la -80 ° C până la testare.