تظهر درجة حرارة الجسم أن تناول الطاقة يعوض عن إنفاق الطاقة في الفئران الذكور ذات الوزن الطبيعي، ولكن ليس بسبب النظام الغذائي.

شكرا لكم لزيارة Nature.com.إصدار المتصفح الذي تستخدمه لديه دعم محدود لـ CSS.للحصول على أفضل تجربة، نوصي باستخدام متصفح محدث (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer).في هذه الأثناء، ولضمان الدعم المستمر، سنعرض الموقع بدون أنماط وجافا سكريبت.
يتم إجراء معظم دراسات التمثيل الغذائي في الفئران في درجة حرارة الغرفة، على الرغم من أنه في ظل هذه الظروف، على عكس البشر، تنفق الفئران الكثير من الطاقة للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية.هنا، يمكننا وصف الوزن الطبيعي والسمنة الناجمة عن النظام الغذائي (DIO) في الفئران C57BL/6J التي تتغذى على تشاو تشاو أو نظام غذائي عالي الدهون بنسبة 45٪، على التوالي.تم وضع الفئران لمدة 33 يومًا عند 22 و25 و27.5 و30 درجة مئوية في نظام قياس السعرات الحرارية غير المباشر.لقد أظهرنا أن إنفاق الطاقة يزداد خطيًا من 30 درجة مئوية إلى 22 درجة مئوية ويكون أعلى بنسبة 30٪ تقريبًا عند 22 درجة مئوية في كلا نموذجي الفأرة.في الفئران ذات الوزن الطبيعي، تناول الطعام يتعارض مع EE.على العكس من ذلك، لم الفئران DIO لا تقلل من تناول الطعام عندما انخفض EE.وهكذا، في نهاية الدراسة، كان لدى الفئران عند 30 درجة مئوية وزن جسم وكتلة دهنية وجلسرين في البلازما والدهون الثلاثية أعلى من الفئران عند 22 درجة مئوية.قد يكون الخلل في الفئران DIO بسبب زيادة النظام الغذائي القائم على المتعة.
الفأر هو النموذج الحيواني الأكثر استخدامًا لدراسة علم وظائف الأعضاء البشرية والفيزيولوجيا المرضية، وغالبًا ما يكون الحيوان الافتراضي المستخدم في المراحل الأولى من اكتشاف الأدوية وتطويرها.ومع ذلك، تختلف الفئران عن البشر في عدة طرق فسيولوجية مهمة، وبينما يمكن استخدام القياس التماثلي إلى حد ما لترجمته إلى البشر، فإن الاختلافات الكبيرة بين الفئران والبشر تكمن في التنظيم الحراري وتوازن الطاقة.وهذا يدل على عدم الاتساق الأساسي.متوسط ​​كتلة جسم الفئران البالغة أقل بألف مرة على الأقل من كتلة جسم البالغين (50 جم مقابل 50 كجم)، وتختلف مساحة السطح إلى نسبة الكتلة بنحو 400 مرة بسبب التحول الهندسي غير الخطي الذي وصفه مي. .المعادلة 2. ونتيجة لذلك، تفقد الفئران قدرًا أكبر بكثير من الحرارة مقارنة بحجمها، لذا فهي أكثر حساسية لدرجة الحرارة، وأكثر عرضة لانخفاض حرارة الجسم، ولديها معدل أيض أساسي أعلى بعشر مرات من معدل الأيض لدى البشر.في درجة حرارة الغرفة القياسية (~ 22 درجة مئوية)، يجب على الفئران زيادة إجمالي إنفاق الطاقة (EE) بحوالي 30% للحفاظ على درجة حرارة الجسم الأساسية.في درجات الحرارة المنخفضة، تزداد كفاءة الطاقة بنسبة أكبر بحوالي 50% و100% عند 15 و7 درجات مئوية مقارنة بـ EE عند 22 درجة مئوية.وبالتالي، فإن ظروف السكن القياسية تحفز استجابة الإجهاد البارد، والتي يمكن أن تؤثر على إمكانية نقل نتائج الفئران إلى البشر، حيث يقضي البشر الذين يعيشون في المجتمعات الحديثة معظم وقتهم في ظروف محايدة حرارياً (لأن نسبة مساحة أسطحنا المنخفضة إلى الحجم تجعلنا أقل حساسية تجاه درجة الحرارة، حيث نقوم بإنشاء منطقة محايدة حراريًا (TNZ) من حولنا EE أعلى من معدل الأيض الأساسي) تمتد من 19 إلى 30 درجة مئوية، في حين أن الفئران لديها نطاق أعلى وأضيق يمتد فقط من 2 إلى 4 درجات مئوية. وقد حظي هذا الجانب باهتمام كبير في السنوات الأخيرة 4، 7، 8، 9، 10، 11، 12 وقد اقترح أن بعض "اختلافات الأنواع" يمكن تخفيفها عن طريق زيادة درجة حرارة الصدفة 9. ومع ذلك، لا يوجد إجماع على نطاق درجة الحرارة الذي يشكل الحياد الحراري في الفئران.وبالتالي، ما إذا كانت درجة الحرارة الحرجة المنخفضة في النطاق المحايد حراريًا في الفئران ذات الركبة الواحدة أقرب إلى 25 درجة مئوية أو أقرب إلى 30 درجة مئوية، 4، 7، 8، 10، 12 تظل مثيرة للجدل.لقد تم تحديد EE والمعلمات الأيضية الأخرى بساعات إلى أيام، وبالتالي فإن مدى تأثير التعرض لفترات طويلة لدرجات حرارة مختلفة على المعلمات الأيضية مثل وزن الجسم غير واضح.الاستهلاك واستخدام الركيزة وتحمل الجلوكوز وتركيزات الدهون والجلوكوز في البلازما والهرمونات المنظمة للشهية.بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث للتأكد من مدى تأثير النظام الغذائي على هذه المعايير (قد تكون الفئران DIO التي تتبع نظامًا غذائيًا عالي الدهون أكثر توجهاً نحو نظام غذائي قائم على المتعة).لتوفير مزيد من المعلومات حول هذا الموضوع، قمنا بدراسة تأثير ارتفاع درجة الحرارة على المعلمات الأيضية المذكورة أعلاه في الفئران الذكور البالغين ذوي الوزن الطبيعي والفئران الذكور التي تعاني من السمنة المفرطة (DIO) بسبب النظام الغذائي على نظام غذائي عالي الدهون بنسبة 45٪.تم الاحتفاظ بالفئران عند 22 أو 25 أو 27.5 أو 30 درجة مئوية لمدة ثلاثة أسابيع على الأقل.لم تتم دراسة درجات الحرارة التي تقل عن 22 درجة مئوية لأن السكن الحيواني القياسي نادرًا ما يكون أقل من درجة حرارة الغرفة.لقد وجدنا أن فئران DIO ذات الوزن الطبيعي والدائرة الواحدة استجابت بشكل مشابه للتغيرات في درجة حرارة العلبة من حيث EE وبغض النظر عن حالة العلبة (مع أو بدون مأوى / مواد تعشيش).ومع ذلك، في حين أن الفئران ذات الوزن الطبيعي قامت بتعديل تناولها الغذائي وفقًا لـ EE، فإن تناول الطعام لدى الفئران DIO كان مستقلاً إلى حد كبير عن EE، مما أدى إلى زيادة وزن الفئران.وفقًا لبيانات وزن الجسم، أظهرت تركيزات الدهون والأجسام الكيتونية في البلازما أن الفئران DIO عند 30 درجة مئوية كان لديها توازن طاقة أكثر إيجابية من الفئران عند 22 درجة مئوية.تتطلب الأسباب الكامنة وراء الاختلافات في توازن استهلاك الطاقة وEE بين الوزن الطبيعي وفئران DIO مزيدًا من الدراسة، ولكنها قد تكون مرتبطة بالتغيرات الفيزيولوجية المرضية في فئران DIO وتأثير النظام الغذائي القائم على المتعة نتيجة لاتباع نظام غذائي يعاني من السمنة المفرطة.
زاد EE خطيًا من 30 إلى 22 درجة مئوية وكان أعلى بنسبة 30٪ تقريبًا عند 22 درجة مئوية مقارنة بـ 30 درجة مئوية (الشكل 1 أ، ب).كان معدل الصرف التنفسي (RER) مستقلاً عن درجة الحرارة (الشكل 1 ج، د).كان تناول الطعام متسقًا مع ديناميكيات كفاءة الطاقة وزاد مع انخفاض درجة الحرارة (أيضًا أعلى بنسبة 30٪ تقريبًا عند 22 درجة مئوية مقارنة بـ 30 درجة مئوية (الشكل 1 هـ، و). تناول الماء. لم يعتمد مستوى الحجم والنشاط على درجة الحرارة (الشكل 1 أ). 1 جرام).
تم إيواء ذكور الفئران (C57BL/6J، 20 أسبوعًا، سكن فردي، العدد = 7) في أقفاص استقلابية عند درجة حرارة 22 درجة مئوية لمدة أسبوع واحد قبل بدء الدراسة.بعد يومين من جمع البيانات الأساسية، تم رفع درجة الحرارة بزيادات قدرها 2 درجة مئوية عند الساعة 06:00 يوميًا (بداية مرحلة الضوء).يتم تقديم البيانات على أنها خطأ قياسي ± للوسط، ويتم تمثيل المرحلة المظلمة (18:00–06:00 ساعة) بمربع رمادي.أ إنفاق الطاقة (كيلو كالوري / ساعة) ، ب إجمالي إنفاق الطاقة في درجات حرارة مختلفة (كيلو كالوري / 24 ساعة) ، ج معدل الصرف التنفسي (VCO2 / VO2: 0.7-1.0) ، d يعني RER في مرحلة الضوء والظلام (VCO2 / VO2) (يتم تعريف قيمة الصفر على أنها 0.7).e تناول الطعام التراكمي (جم) ، إجمالي تناول الطعام لمدة 24 ساعة ، إجمالي استهلاك الماء لمدة 24 ساعة (مل) ، إجمالي استهلاك المياه لمدة 24 ساعة ، مستوى النشاط التراكمي (م) ومستوى النشاط الإجمالي (م / 24 ساعة).).تم الاحتفاظ بالفئران عند درجة الحرارة المحددة لمدة 48 ساعة.تشير البيانات الموضحة لدرجات الحرارة 24 و26 و28 و30 درجة مئوية إلى آخر 24 ساعة من كل دورة.ظلت الفئران تتغذى طوال فترة الدراسة.تم اختبار الأهمية الإحصائية من خلال قياسات متكررة لتحليل التباين (ANOVA) أحادي الاتجاه متبوعًا باختبار توكي للمقارنة المتعددة.تشير العلامات النجمية إلى الأهمية بالنسبة للقيمة الأولية البالغة 22 درجة مئوية، ويشير التظليل إلى الأهمية بين المجموعات الأخرى كما هو محدد. *P <0.05، **P <0.01، **P <0.001، ****P <0.0001. *P <0.05، **P <0.01، **P <0.001، ****P <0.0001. *ف <0,05، **ف <0,01، **ف <0,001، ****ف <0,0001. * P <0.05، ** P <0.01، ** P <0.001، **** P <0.0001. * ف < 0.05، ** ف < 0.01، ** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. * ف < 0.05، ** ف < 0.01، ** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. *ف <0,05، **ف <0,01، **ف <0,001، ****ف <0,0001. * P <0.05، ** P <0.01، ** P <0.001، **** P <0.0001.تم حساب القيم المتوسطة لكامل الفترة التجريبية (0-192 ساعة).ن = 7.
كما هو الحال في الفئران ذات الوزن الطبيعي، زاد EE خطيًا مع انخفاض درجة الحرارة، وفي هذه الحالة، كان EE أيضًا أعلى بنسبة 30٪ تقريبًا عند 22 درجة مئوية مقارنة بـ 30 درجة مئوية (الشكل 2 أ، ب).لم يتغير RER عند درجات حرارة مختلفة (الشكل 2 ج، د).وعلى النقيض من الفئران ذات الوزن الطبيعي، لم يكن تناول الطعام متسقًا مع EE كدالة لدرجة حرارة الغرفة.كان تناول الطعام وتناول الماء ومستوى النشاط مستقلاً عن درجة الحرارة (الأشكال 2 هـ - ي).
تم إيواء فئران DIO الذكور (C57BL/6J، 20 أسبوعًا) بشكل فردي في أقفاص استقلابية عند درجة حرارة 22 درجة مئوية لمدة أسبوع واحد قبل بدء الدراسة.يمكن للفئران استخدام 45% HFD بالمال وبالشهرة الإعلانية.بعد التأقلم لمدة يومين، تم جمع البيانات الأساسية.بعد ذلك، تم رفع درجة الحرارة بزيادات قدرها 2 درجة مئوية كل يومين في الساعة 06:00 (بداية مرحلة الضوء).يتم تقديم البيانات على أنها خطأ قياسي ± للوسط، ويتم تمثيل المرحلة المظلمة (18:00–06:00 ساعة) بمربع رمادي.أ إنفاق الطاقة (كيلو كالوري / ساعة) ، ب إجمالي إنفاق الطاقة في درجات حرارة مختلفة (كيلو كالوري / 24 ساعة) ، ج معدل الصرف التنفسي (VCO2 / VO2: 0.7-1.0) ، d يعني RER في مرحلة الضوء والظلام (VCO2 / VO2) (يتم تعريف قيمة الصفر على أنها 0.7).e تناول الطعام التراكمي (جم) ، إجمالي تناول الطعام لمدة 24 ساعة ، إجمالي استهلاك الماء لمدة 24 ساعة (مل) ، إجمالي استهلاك المياه لمدة 24 ساعة ، مستوى النشاط التراكمي (م) ومستوى النشاط الإجمالي (م / 24 ساعة).).تم الاحتفاظ بالفئران عند درجة الحرارة المحددة لمدة 48 ساعة.تشير البيانات الموضحة لدرجات الحرارة 24 و26 و28 و30 درجة مئوية إلى آخر 24 ساعة من كل دورة.تم الحفاظ على الفئران عند 45٪ HFD حتى نهاية الدراسة.تم اختبار الأهمية الإحصائية من خلال قياسات متكررة لتحليل التباين (ANOVA) أحادي الاتجاه متبوعًا باختبار توكي للمقارنة المتعددة.تشير العلامات النجمية إلى الأهمية بالنسبة للقيمة الأولية البالغة 22 درجة مئوية، ويشير التظليل إلى الأهمية بين المجموعات الأخرى كما هو محدد. * ف < 0.05، *** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. * ف < 0.05، *** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. * P <0.05، *** P <0.001، **** P <0.0001. * ف < 0.05،*** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. * ف < 0.05،*** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. * P <0.05، *** P <0.001، **** P <0.0001.تم حساب القيم المتوسطة لكامل الفترة التجريبية (0-192 ساعة).ن = 7.
وفي سلسلة أخرى من التجارب، قمنا بفحص تأثير درجة الحرارة المحيطة على نفس العوامل، ولكن هذه المرة بين مجموعات من الفئران التي تم الاحتفاظ بها باستمرار عند درجة حرارة معينة.تم تقسيم الفئران إلى أربع مجموعات لتقليل التغيرات الإحصائية في المتوسط ​​والانحراف المعياري لوزن الجسم والدهون ووزن الجسم الطبيعي (الشكل 3 أ-ج).بعد 7 أيام من التأقلم، تم تسجيل 4.5 أيام من EE.يتأثر EE بشكل كبير بدرجة الحرارة المحيطة خلال ساعات النهار والليل (الشكل ثلاثي الأبعاد)، ويزداد خطيًا مع انخفاض درجة الحرارة من 27.5 درجة مئوية إلى 22 درجة مئوية (الشكل 3 هـ).بالمقارنة مع المجموعات الأخرى، تم تخفيض RER للمجموعة 25 درجة مئوية إلى حد ما، ولم تكن هناك فروق بين المجموعات المتبقية (الشكل 3F، ز).زاد تناول الطعام بالتوازي مع نمط EE بنسبة 30٪ تقريبًا عند 22 درجة مئوية مقارنة بـ 30 درجة مئوية (الشكل 3 س، ط).لم تختلف مستويات استهلاك المياه ونشاطها بشكل كبير بين المجموعات (الشكل 3 ي، ك).لم يؤد التعرض لدرجات حرارة مختلفة لمدة تصل إلى 33 يومًا إلى اختلافات في وزن الجسم والكتلة الخالية من الدهون وكتلة الدهون بين المجموعتين (الشكل 3n-s)، ولكنه أدى إلى انخفاض في كتلة الجسم الخالية من الدهون بنسبة 15٪ تقريبًا مقارنة بـ الدرجات المبلغ عنها ذاتيا (الشكل 3 ن-ق).3b، r، c)) وزادت كتلة الدهون بأكثر من مرتين (من ~ 1 جم إلى 2-3 جم، الشكل 3 ج، ر، ج).لسوء الحظ، تحتوي خزانة 30 درجة مئوية على أخطاء في المعايرة ولا يمكنها توفير بيانات دقيقة عن كفاءة الطاقة وRER.
- وزن الجسم (أ)، كتلة الجسم الخالية من الدهون (ب) وكتلة الدهون (ج) بعد 8 أيام (يوم واحد قبل النقل إلى نظام سابل).د استهلاك الطاقة (كيلو كالوري / ساعة).هـ متوسط ​​استهلاك الطاقة (0-108 ساعات) في درجات حرارة مختلفة (سعر حراري / 24 ساعة).و نسبة التبادل التنفسي (RER) (VCO2 / VO2).ز يعني RER (VCO2/VO2).ح إجمالي تناول الطعام (ز).أعني تناول الطعام (جم / 24 ساعة).ي إجمالي استهلاك المياه (مل).ك متوسط ​​استهلاك الماء (مل/24 ساعة).ل مستوى النشاط التراكمي (م).م متوسط ​​مستوى النشاط (م/24 ساعة).n وزن الجسم في اليوم الثامن عشر، o تغير في وزن الجسم (من -8 إلى اليوم 18)، p كتلة الجسم الخالية من الدهون في اليوم 18، q تغير في كتلة الجسم الخالية من الدهون (من -8 إلى يوم 18)، r كتلة الدهون في اليوم 18 والتغير في كتلة الدهون (من -8 إلى 18 يومًا).تم اختبار الأهمية الإحصائية للتدابير المتكررة بواسطة Oneway-ANOVA متبوعًا باختبار توكي للمقارنة المتعددة. *P <0.05، **P <0.01، ***P <0.001، ****P <0.0001. *P <0.05، **P <0.01، ***P <0.001، ****P <0.0001. *ف <0,05، **ف <0,01، ***ف <0,001، ****ف <0,0001. * P <0.05، ** P <0.01، *** P <0.001، **** P <0.0001. * ف < 0.05، ** ف < 0.01، *** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. * ف < 0.05، ** ف < 0.01، *** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. *ف <0,05، **ف <0,01، ***ف <0,001، ****ف <0,0001. * P <0.05، ** P <0.01، *** P <0.001، **** P <0.0001.يتم عرض البيانات على أنها متوسط ​​+ خطأ معياري للوسط، ويتم تمثيل المرحلة المظلمة (18:00-06:00 ح) بمربعات رمادية.النقاط على الرسوم البيانية تمثل الفئران الفردية.تم حساب القيم المتوسطة لكامل الفترة التجريبية (0-108 ساعة).ن = 7.
تمت مطابقة الفئران في وزن الجسم والكتلة الخالية من الدهون وكتلة الدهون عند خط الأساس (الأشكال 4 أ-ج) وتم الحفاظ عليها عند 22 و25 و27.5 و30 درجة مئوية كما في الدراسات التي أجريت على الفئران ذات الوزن الطبيعي..عند مقارنة مجموعات من الفئران، أظهرت العلاقة بين EE ودرجة الحرارة علاقة خطية مماثلة مع درجة الحرارة مع مرور الوقت في نفس الفئران.وهكذا، استهلكت الفئران المحفوظة عند درجة حرارة 22 درجة مئوية حوالي 30٪ طاقة أكثر من الفئران المحفوظة عند 30 درجة مئوية (الشكل 4 د، هـ).عند دراسة التأثيرات على الحيوانات، لم تؤثر درجة الحرارة دائمًا على RER (الشكل 4f،ز).لم يتأثر تناول الطعام وتناول الماء والنشاط بشكل كبير بدرجة الحرارة (الأشكال 4 س - م).بعد 33 يومًا من التربية، كان لدى الفئران عند 30 درجة مئوية وزن جسم أعلى بكثير من الفئران عند 22 درجة مئوية (الشكل 4 ن).بالمقارنة مع نقاط خط الأساس الخاصة بكل منها، كان لدى الفئران التي تمت تربيتها عند 30 درجة مئوية أوزان جسم أعلى بكثير من الفئران التي تمت تربيتها عند 22 درجة مئوية (متوسط ​​± الخطأ المعياري للوسط: الشكل 4o).كان زيادة الوزن الأعلى نسبيًا بسبب زيادة كتلة الدهون (الشكل 4 ع ، ف) بدلاً من زيادة الكتلة الخالية من الدهون (الشكل 4 ص ، ق).بما يتوافق مع انخفاض قيمة EE عند 30 درجة مئوية، تم تقليل التعبير عن العديد من جينات BAT التي تزيد من وظيفة/نشاط BAT عند 30 درجة مئوية مقارنة بـ 22 درجة مئوية: Adra1a وAdrb3 وPrdm16.لم تتأثر الجينات الرئيسية الأخرى التي تزيد أيضًا من وظيفة/نشاط أفضل التقنيات المتاحة: Sema3a (تنظيم نمو الخلايا العصبية)، وTfam (التكوين الحيوي للميتوكوندريا)، وAdrb1، وAdra2a، وPck1 (تكوين السكر في الدم)، وCpt1a.والمثير للدهشة أن Ucp1 وVegf-a، المرتبطين بزيادة النشاط الحراري، لم ينخفضا في مجموعة 30 درجة مئوية.في الواقع، كانت مستويات Ucp1 في ثلاثة فئران أعلى مما كانت عليه في المجموعة 22 درجة مئوية، وكانت مستويات Vegf-a وAdrb2 مرتفعة بشكل ملحوظ.بالمقارنة مع مجموعة 22 درجة مئوية، لم تظهر الفئران التي تم الحفاظ عليها عند 25 درجة مئوية و27.5 درجة مئوية أي تغيير (الشكل التكميلي 1).
- وزن الجسم (أ)، كتلة الجسم الخالية من الدهون (ب) وكتلة الدهون (ج) بعد 9 أيام (يوم واحد قبل النقل إلى نظام سابل).د استهلاك الطاقة (EE، كيلو كالوري/ساعة).هـ متوسط ​​استهلاك الطاقة (0-96 ساعة) في درجات حرارة مختلفة (سعرة حرارية / 24 ساعة).و نسبة التبادل التنفسي (RER، VCO2 / VO2).ز يعني RER (VCO2/VO2).ح إجمالي تناول الطعام (ز).أعني تناول الطعام (جم / 24 ساعة).ي إجمالي استهلاك المياه (مل).ك متوسط ​​استهلاك الماء (مل/24 ساعة).ل مستوى النشاط التراكمي (م).م متوسط ​​مستوى النشاط (م/24 ساعة).n وزن الجسم في اليوم 23 (جم)، o التغير في وزن الجسم، p كتلة الهزيل، q التغير في كتلة الهزيل (جم) في اليوم 23 مقارنة باليوم 9، التغير في كتلة الدهون (جم) في 23 يومًا، الدهون الكتلة (ز) مقارنة باليوم الثامن واليوم 23 مقارنة باليوم الثامن.تم اختبار الأهمية الإحصائية للتدابير المتكررة بواسطة Oneway-ANOVA متبوعًا باختبار توكي للمقارنة المتعددة. * ف < 0.05، *** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. * ف < 0.05، *** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. * P <0.05، *** P <0.001، **** P <0.0001. * ف < 0.05،*** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. * ف < 0.05،*** ف < 0.001، **** ف < 0.0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. * P <0.05، *** P <0.001، **** P <0.0001.يتم عرض البيانات على أنها متوسط ​​+ خطأ معياري للوسط، ويتم تمثيل المرحلة المظلمة (18:00-06:00 ح) بمربعات رمادية.النقاط على الرسوم البيانية تمثل الفئران الفردية.تم حساب القيم المتوسطة لكامل الفترة التجريبية (0-96 ساعة).ن = 7.
مثل البشر، غالبًا ما تخلق الفئران بيئات دقيقة لتقليل فقدان الحرارة إلى البيئة.لقياس أهمية هذه البيئة بالنسبة لكفاءة الطاقة، قمنا بتقييم كفاءة الطاقة عند 22 و25 و27.5 و30 درجة مئوية، مع أو بدون واقيات جلدية ومواد تعشيش.عند 22 درجة مئوية، تؤدي إضافة الجلود القياسية إلى تقليل كفاءة الطاقة بحوالي 4%.أدت الإضافة اللاحقة لمواد التعشيش إلى تقليل كفاءة الطاقة بنسبة 3-4٪ (الشكل 5 أ، ب).لم يلاحظ أي تغييرات كبيرة في RER، وتناول الطعام، وتناول المياه، أو مستويات النشاط مع إضافة المنازل أو الجلود + الفراش (الشكل 5i-p).أدت إضافة الجلد ومواد التعشيش أيضًا إلى انخفاض ملحوظ في كفاءة الطاقة عند 25 و30 درجة مئوية، لكن الاستجابات كانت أصغر من الناحية الكمية.عند 27.5 درجة مئوية لم يلاحظ أي فرق.والجدير بالذكر أنه في هذه التجارب، انخفض EE مع زيادة درجة الحرارة، وفي هذه الحالة أقل بحوالي 57٪ من EE عند 30 درجة مئوية مقارنة بـ 22 درجة مئوية (الشكل 5 ج-ح).تم إجراء التحليل نفسه فقط لمرحلة الضوء، حيث كان EE أقرب إلى معدل الأيض الأساسي، لأنه في هذه الحالة كانت الفئران تستقر في الغالب في الجلد، مما أدى إلى أحجام تأثير مماثلة في درجات حرارة مختلفة (الشكل التكميلي 2 أ-ح) .
بيانات الفئران من مواد المأوى والتعشيش (الأزرق الداكن)، والمنزل ولكن لا توجد مواد التعشيش (الأزرق الفاتح)، ومواد المنزل والعش (البرتقالي).استهلاك الطاقة (EE، كيلو كالوري/ساعة) للغرف a وc وe وg عند 22 و25 و27.5 و30 درجة مئوية، b وd وf وh يعني EE (كيلو كالوري/ساعة).ip بيانات الفئران الموجودة عند 22 درجة مئوية: i معدل التنفس (RER، VCO2 / VO2)، j يعني RER (VCO2 / VO2)، k تناول الطعام التراكمي (g)، l متوسط ​​تناول الطعام (g / 24 ساعة)، m إجمالي استهلاك المياه (مل)، متوسط ​​استهلاك المياه AUC (مل / 24 ساعة)، إجمالي النشاط (م)، متوسط ​​مستوى النشاط (م / 24 ساعة).يتم عرض البيانات على أنها متوسط ​​+ خطأ معياري للوسط، ويتم تمثيل المرحلة المظلمة (18:00-06:00 ح) بمربعات رمادية.النقاط على الرسوم البيانية تمثل الفئران الفردية.تم اختبار الأهمية الإحصائية للتدابير المتكررة بواسطة Oneway-ANOVA متبوعًا باختبار توكي للمقارنة المتعددة. * ف < 0.05، ** ف < 0.01. * ف < 0.05، ** ف < 0.01. *Р<0,05، **Р<0,01. * ف <0.05، ** ف <0.01. * ف < 0.05، ** ف < 0.01. * ف < 0.05، ** ف < 0.01. *Р<0,05، **Р<0,01. * ف <0.05، ** ف <0.01.تم حساب القيم المتوسطة لكامل الفترة التجريبية (0-72 ساعة).ن = 7.
في الفئران ذات الوزن الطبيعي (2-3 ساعات من الصيام)، لم تؤدي التربية في درجات حرارة مختلفة إلى اختلافات كبيرة في تركيزات البلازما من TG و3-HB والكوليسترول وALT وAST، ولكن HDL كدالة لدرجة الحرارة.الشكل 6 أ-ه).كما أن تركيزات الليبتين والأنسولين والببتيد C والجلوكاجون في بلازما الصيام لم تختلف بين المجموعات (الأشكال 6 ز – ي).في يوم اختبار تحمل الجلوكوز (بعد 31 يومًا في درجات حرارة مختلفة)، كان مستوى الجلوكوز في الدم الأساسي (5-6 ساعات من الصيام) حوالي 6.5 ملم، مع عدم وجود فرق بين المجموعتين. أدى تناول الجلوكوز عن طريق الفم إلى زيادة تركيزات الجلوكوز في الدم بشكل ملحوظ في جميع المجموعات، ولكن كان تركيز الذروة والمساحة الإضافية تحت المنحنيات (iAUCs) (15-120 دقيقة) أقل في مجموعة الفئران الموجودة عند 30 درجة مئوية (النقاط الزمنية الفردية: P <0.05 – P <0.0001، الشكل 6 ك، ل) مقارنة بالفئران الموجودة عند 22 و 25 و 27.5 درجة مئوية (والتي لم تختلف فيما بينها). أدى تناول الجلوكوز عن طريق الفم إلى زيادة تركيزات الجلوكوز في الدم بشكل ملحوظ في جميع المجموعات، ولكن كان تركيز الذروة والمساحة الإضافية تحت المنحنيات (iAUCs) (15-120 دقيقة) أقل في مجموعة الفئران الموجودة عند 30 درجة مئوية (النقاط الزمنية الفردية: P <0.05 – P <0.0001، الشكل 6k، l) مقارنة بالفئران الموجودة عند 22 و 25 و 27.5 درجة مئوية (والتي لم تختلف فيما بينها). تؤدي زيادة تركيز الجلوكوز إلى زيادة تركيز الجلوكوز في جميع المجموعات، ولكن مثل تقليل التركيز، وكذلك الأمر تم تجميده تحت الماء (iAUC) (15-120 دقيقة) في مجموعة كبيرة، محمي عند 30 درجة مئوية (درجات الحرارة القصوى: P < 0,05 – P < 0,0001, ris. 6k, l) по сравнению с мысами, содерогащимися пи 22, 25, 27,5 ° C (cotorые не различались меду собой). أدى تناول الجلوكوز عن طريق الفم إلى زيادة كبيرة في تركيزات الجلوكوز في الدم في جميع المجموعات، ولكن كان كل من تركيز الذروة والمساحة الإضافية تحت المنحنيات (iAUC) (15-120 دقيقة) أقل في مجموعة الفئران 30 درجة مئوية (نقاط زمنية منفصلة: P <0.05– P <0.0001، الشكل 6k، l) مقارنة بالفئران المحفوظة عند 22 و 25 و 27.5 درجة مئوية (والتي لم تختلف عن بعضها البعض).يجب أن تكون درجة حرارة الماء في الثلاجة أقل من 30 درجة مئوية، وتبقى في حالة جيدة. بطاقة الائتمان (iAUC) (15-120 درجة) : P <0.05 – P <0.0001، 6k، l) من 22،25 إلى 27.5 درجة مئوية 的小鼠 (彼此之间没有差异) 相比.يجب أن يتم تسخينه إلى درجة حرارة 30 درجة مئوية عند درجة حرارة 30 درجة مئوية曲线 下 增加 面积 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 各 个 点 点 点点 点: P <0.05–P < 0.0001، 6k، l) تتراوح بين 22 و 25 و 27.5 درجة مئوية 的小鼠 (彼此之间没有差异)، 相比.أدى تناول الجلوكوز عن طريق الفم إلى زيادة كبيرة في تركيزات الجلوكوز في الدم في جميع المجموعات، ولكن كان تركيز الذروة والمساحة تحت المنحنى (iAUC) (15-120 دقيقة) أقل في مجموعة الفئران التي تم تغذيتها على 30 درجة مئوية (جميع النقاط الزمنية).: P <0,05–P <0,0001, ис. : P <0.05 – P <0.0001، الشكل 1.6 لتر، لتر) مقارنة مع الفئران المحفوظة عند 22 و 25 و 27.5 درجة مئوية (لا يوجد فرق عن بعضها البعض).
تظهر تركيزات TG، 3-HB، الكوليسترول، HDL، ALT، AST، FFA، الجلسرين، اللبتين، الأنسولين، الببتيد C، والجلوكاجون في فئران DIO(al) الذكور البالغين بعد 33 يومًا من التغذية عند درجة الحرارة المشار إليها. .لم يتم تغذية الفئران 2-3 ساعات قبل أخذ عينات الدم.وكان الاستثناء هو اختبار تحمل الجلوكوز عن طريق الفم، والذي تم إجراؤه قبل يومين من نهاية الدراسة على الفئران التي صمتت لمدة 5-6 ساعات وتم الاحتفاظ بها عند درجة الحرارة المناسبة لمدة 31 يومًا.تم تحدي الفئران بـ 2 جم / كجم من وزن الجسم.يتم التعبير عن المنطقة الموجودة أسفل بيانات المنحنى (L) كبيانات إضافية (iAUC).يتم تقديم البيانات على أنها تعني ± SEM.النقاط تمثل العينات الفردية. *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.
في الفئران DIO (صامت أيضًا لمدة 2-3 ساعات)، لم تختلف تركيزات الكوليسترول في البلازما، HDL، ALT، AST، وFFA بين المجموعات.تم ارتفاع كل من TG والجلسرين بشكل ملحوظ في المجموعة 30 درجة مئوية مقارنة بالمجموعة 22 درجة مئوية (الأشكال 7 أ-ح).في المقابل، كان 3 جيجابايت أقل بحوالي 25٪ عند 30 درجة مئوية مقارنة بـ 22 درجة مئوية (الشكل 7 ب).وهكذا، على الرغم من أن الفئران التي تم الحفاظ عليها عند 22 درجة مئوية كان لديها توازن طاقة إيجابي إجمالي، كما هو مقترح من خلال زيادة الوزن، فإن الاختلافات في تركيزات البلازما من TG والجلسرين و3-HB تشير إلى أن الفئران عند 22 درجة مئوية عندما كانت أخذ العينات أقل من 22 درجة مئوية. ج.درجة مئوية.كانت الفئران التي تمت تربيتها عند 30 درجة مئوية في حالة سلبية أكثر نشاطًا نسبيًا.تمشيا مع هذا ، كانت تركيزات الكبد من الجلسرين القابل للاستخراج و TG ، ولكن ليس الجليكوجين والكوليسترول ، أعلى في المجموعة 30 درجة مئوية (الشكل التكميلي 3 أ-د).لمعرفة ما إذا كانت الاختلافات المعتمدة على درجة الحرارة في تحلل الدهون (كما تم قياسها بواسطة البلازما TG والجلسرين) هي نتيجة للتغيرات الداخلية في الدهون البربخية أو الأربية، قمنا باستخراج الأنسجة الدهنية من هذه المخازن في نهاية الدراسة وقياس كمية الأحماض الدهنية الحرة خارجها. فيفو.وإطلاق الجلسرين.في جميع المجموعات التجريبية، أظهرت عينات الأنسجة الدهنية من مستودعات البربخ والأربية زيادة مضاعفة على الأقل في إنتاج الجلسرين وFFA استجابة لتحفيز الأيزوبروتيرينول (الشكل التكميلي 4 أ-د).ومع ذلك، لم يتم العثور على أي تأثير لدرجة حرارة القشرة على تحلل الدهون القاعدي أو المحفز بالإيزوبروتيرينول.تمشيا مع ارتفاع وزن الجسم وكتلة الدهون، كانت مستويات هرمون الليبتين في البلازما أعلى بكثير في المجموعة 30 درجة مئوية مما كانت عليه في المجموعة 22 درجة مئوية (الشكل 7i).على العكس من ذلك، لم تختلف مستويات الأنسولين والببتيد C في البلازما بين مجموعات درجة الحرارة (الشكل 7 ك، ك)، لكن الجلوكاجون في البلازما أظهر اعتمادًا على درجة الحرارة، ولكن في هذه الحالة تمت مقارنة 22 درجة مئوية تقريبًا في المجموعة المقابلة مرتين. إلى 30 درجة مئوية.من.المجموعة ج (الشكل 7ل).لم يختلف FGF21 بين مجموعات درجات الحرارة المختلفة (الشكل 7 م).في يوم OGTT، كان مستوى الجلوكوز في الدم الأساسي حوالي 10 ملم ولم يختلف بين الفئران الموجودة في درجات حرارة مختلفة (الشكل 7 ن).أدى تناول الجلوكوز عن طريق الفم إلى زيادة مستويات الجلوكوز في الدم وبلغ ذروته في جميع المجموعات بتركيز حوالي 18 ملم بعد 15 دقيقة من الجرعات.لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في iAUC (15-120 دقيقة) والتركيزات في نقاط زمنية مختلفة بعد الجرعة (15، 30، 60، 90 و 120 دقيقة) (الشكل 7 ن، س).
تم عرض تركيزات البلازما من TG، 3-HB، الكوليسترول، HDL، ALT، AST، FFA، الجلسرين، اللبتين، الأنسولين، C- الببتيد، الجلوكاجون، وFGF21 في فئران DIO (ao) الذكور البالغين بعد 33 يومًا من التغذية.درجة الحرارة المحددة.لم يتم تغذية الفئران 2-3 ساعات قبل أخذ عينات الدم.كان اختبار تحمل الجلوكوز عن طريق الفم استثناءً حيث تم إجراؤه بجرعة 2 جم / كجم من وزن الجسم قبل يومين من نهاية الدراسة في الفئران التي تم صيامها لمدة 5-6 ساعات وحفظها في درجة الحرارة المناسبة لمدة 31 يومًا.تظهر المنطقة الموجودة أسفل بيانات المنحنى (o) كبيانات إضافية (iAUC).يتم تقديم البيانات على أنها تعني ± SEM.النقاط تمثل العينات الفردية. *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.
تعد إمكانية نقل بيانات القوارض إلى البشر مسألة معقدة تلعب دورًا رئيسيًا في تفسير أهمية الملاحظات في سياق البحوث الفسيولوجية والدوائية.لأسباب اقتصادية ولتسهيل البحث، غالبًا ما يتم الاحتفاظ بالفئران في درجة حرارة الغرفة أقل من منطقتها الحرارية المحايدة، مما يؤدي إلى تنشيط مختلف الأنظمة الفسيولوجية التعويضية التي تزيد من معدل الأيض وربما تضعف إمكانية الترجمة.وبالتالي، فإن تعرض الفئران للبرد قد يجعل الفئران مقاومة للسمنة الناجمة عن النظام الغذائي وقد يمنع ارتفاع السكر في الدم في الفئران المعالجة بالستربتوزوتوسين بسبب زيادة نقل الجلوكوز غير المعتمد على الأنسولين.ومع ذلك، ليس من الواضح إلى أي مدى يؤثر التعرض لفترات طويلة لمختلف درجات الحرارة ذات الصلة (من الغرفة إلى الحرارة المحايدة) على توازن الطاقة المختلفة للفئران ذات الوزن الطبيعي (على الطعام) وفئران DIO (على HFD) والمعلمات الأيضية، وكذلك مدى حيث تمكنوا من موازنة الزيادة في كفاءة الطاقة مع زيادة تناول الطعام.تهدف الدراسة المقدمة في هذه المقالة إلى إضفاء بعض الوضوح على هذا الموضوع.
لقد أظهرنا أنه في الفئران البالغة ذات الوزن الطبيعي وفئران DIO الذكور، يرتبط EE عكسيًا بدرجة حرارة الغرفة بين 22 و30 درجة مئوية.وبالتالي، كان كفاءة الطاقة عند 22 درجة مئوية أعلى بنحو 30% منها عند 30 درجة مئوية.في كلا النموذجين الماوس.ومع ذلك، هناك فرق مهم بين الفئران ذات الوزن الطبيعي وفئران DIO هو أنه في حين أن الفئران ذات الوزن الطبيعي تتطابق مع EE في درجات حرارة منخفضة عن طريق ضبط تناول الطعام وفقًا لذلك، فإن تناول الطعام لدى فئران DIO يختلف بمستويات مختلفة.وكانت درجات حرارة الدراسة مماثلة.بعد شهر واحد، اكتسبت الفئران التي تم حفظها في درجة حرارة 30 درجة مئوية وزنًا وكتلة دهنية أكبر من الفئران التي تم حفظها عند درجة حرارة 22 درجة مئوية، في حين أن البشر العاديين الذين ظلوا في نفس درجة الحرارة ولنفس الفترة الزمنية لم يؤديوا إلى الحمى.الفرق التابع في وزن الجسم.الفئران الوزن.بالمقارنة مع درجات الحرارة القريبة من الحرارة المحايدة أو في درجة حرارة الغرفة، أدى النمو في درجة حرارة الغرفة إلى فئران DIO أو ذات وزن طبيعي تتبع نظامًا غذائيًا عالي الدهون ولكن ليس على نظام غذائي طبيعي للفئران للحصول على وزن أقل نسبيًا.جسم.بدعم من دراسات أخرى17،18،19،20،21 ولكن ليس من قبل الجميع22،23.
يُفترض أن القدرة على إنشاء بيئة دقيقة لتقليل فقدان الحرارة تؤدي إلى تحويل الحياد الحراري إلى اليسار 8، 12. في دراستنا، أدت إضافة مواد التعشيش والإخفاء إلى تقليل EE ولكنها لم تؤدي إلى الحياد الحراري حتى 28 درجة مئوية.وبالتالي، فإن بياناتنا لا تدعم أن النقطة المنخفضة للحياد الحراري في الفئران البالغة ذات الركبة الواحدة، مع أو بدون منازل غنية بالبيئة، يجب أن تكون 26-28 درجة مئوية كما هو موضح8،12، ولكنها تدعم دراسات أخرى تظهر الحياد الحراري.درجات حرارة 30 درجة مئوية في الفئران ذات النقاط المنخفضة 7، 10، 24. ولتعقيد الأمور، تبين أن النقطة المحايدة حراريًا في الفئران ليست ثابتة خلال النهار لأنها تكون أقل خلال مرحلة الراحة (الضوء)، ربما بسبب انخفاض السعرات الحرارية. الإنتاج نتيجة للنشاط والتوليد الحراري الناجم عن النظام الغذائي.وهكذا، في مرحلة الضوء، تكون النقطة السفلية للحياد الحراري هي ~29 درجة مئوية، وفي المرحلة المظلمة، ~33 درجة مئوية25.
في النهاية، يتم تحديد العلاقة بين درجة الحرارة المحيطة وإجمالي استهلاك الطاقة من خلال تبديد الحرارة.في هذا السياق، تعد نسبة مساحة السطح إلى الحجم محددًا مهمًا للحساسية الحرارية، مما يؤثر على كل من تبديد الحرارة (مساحة السطح) وتوليد الحرارة (الحجم).بالإضافة إلى مساحة السطح، يتم تحديد انتقال الحرارة أيضًا عن طريق العزل (معدل نقل الحرارة).في البشر، يمكن للكتلة الدهنية أن تقلل من فقدان الحرارة عن طريق إنشاء حاجز عازل حول قشرة الجسم، وقد اقترح أن كتلة الدهون مهمة أيضًا للعزل الحراري في الفئران، مما يخفض النقطة المحايدة حراريًا ويقلل حساسية درجة الحرارة إلى ما دون النقطة المحايدة الحرارية ( منحنى المنحدر).درجة الحرارة المحيطة مقارنة بـ EE)12.لم تكن دراستنا مصممة لتقييم هذه العلاقة المفترضة بشكل مباشر لأنه تم جمع بيانات تكوين الجسم قبل 9 أيام من جمع بيانات إنفاق الطاقة ولأن كتلة الدهون لم تكن مستقرة طوال فترة الدراسة.ومع ذلك، نظرًا لأن الفئران ذات الوزن الطبيعي وفئران DIO لديها EE أقل بنسبة 30٪ عند 30 درجة مئوية مقارنة بـ 22 درجة مئوية على الرغم من وجود اختلاف قدره 5 أضعاف على الأقل في كتلة الدهون، فإن بياناتنا لا تدعم أن السمنة يجب أن توفر العزل الأساسي.عامل، على الأقل ليس في نطاق درجة الحرارة التحقيق.وهذا يتماشى مع الدراسات الأخرى المصممة بشكل أفضل لاستكشاف هذا الأمر.في هذه الدراسات، كان التأثير العازل للسمنة صغيرًا، ولكن وجد أن الفراء يوفر 30-50% من إجمالي العزل الحراري.ومع ذلك، في الفئران الميتة، زادت الموصلية الحرارية بحوالي 450٪ مباشرة بعد الموت، مما يشير إلى أن التأثير العازل للفراء ضروري لعمل الآليات الفسيولوجية، بما في ذلك تضيق الأوعية.بالإضافة إلى اختلافات الأنواع في الفراء بين الفئران والبشر، فإن التأثير العازل الضعيف للسمنة لدى الفئران قد يتأثر أيضًا بالاعتبارات التالية: العامل العازل لكتلة الدهون البشرية يتوسط بشكل أساسي كتلة الدهون تحت الجلد (السُمك) 26،27.عادة في القوارض أقل من 20% من إجمالي الدهون الحيوانية28.بالإضافة إلى ذلك، قد لا يكون إجمالي كتلة الدهون مقياسًا دون المستوى الأمثل للعزل الحراري للفرد، حيث قيل إن العزل الحراري المحسن يقابله الزيادة الحتمية في مساحة السطح (وبالتالي زيادة فقدان الحرارة) مع زيادة كتلة الدهون..
في الفئران ذات الوزن الطبيعي، لم تتغير تركيزات TG، و3-HB، والكوليسترول، وHDL، وALT، وAST في بلازما الصيام عند درجات حرارة مختلفة لمدة 5 أسابيع تقريبًا، ربما لأن الفئران كانت في نفس حالة توازن الطاقة.كانت هي نفسها في الوزن وتكوين الجسم كما في نهاية الدراسة.واتساقًا مع التشابه في كتلة الدهون، لم تكن هناك أيضًا اختلافات في مستويات هرمون الليبتين في البلازما، ولا في الأنسولين الصائم والببتيد C والجلوكاجون.تم العثور على المزيد من الإشارات في الفئران DIO.على الرغم من أن الفئران عند درجة حرارة 22 درجة مئوية لم يكن لديها أيضًا توازن طاقة سلبي إجمالي في هذه الحالة (مع زيادة الوزن)، إلا أنها في نهاية الدراسة كانت تعاني من نقص الطاقة أكثر نسبيًا مقارنة بالفئران التي تمت تربيتها عند درجة حرارة 30 درجة مئوية، في ظروف مثل: ارتفاع الكيتونات.إنتاج الجسم (3-GB) وانخفاض في تركيز الجلسرين وTG في البلازما.ومع ذلك، لا يبدو أن الاختلافات المعتمدة على درجة الحرارة في تحلل الدهون هي نتيجة لتغيرات جوهرية في الدهون البربخية أو الأربية، مثل التغيرات في التعبير عن الليباز المستجيب للهرمونات الدهنية، حيث أن FFA والجلسرين المنطلق من الدهون المستخرجة من هذه المستودعات تتراوح بين درجة الحرارة. المجموعات متشابهة مع بعضها البعض.على الرغم من أننا لم نحقق في النغمة الودية في الدراسة الحالية، فقد وجد آخرون أنها (استنادًا إلى معدل ضربات القلب ومتوسط ​​الضغط الشرياني) ترتبط خطيًا بدرجة الحرارة المحيطة في الفئران وتكون أقل تقريبًا عند 30 درجة مئوية عنها عند 22 درجة مئوية 20٪. C وبالتالي، فإن الاختلافات المعتمدة على درجة الحرارة في النغمة الودية قد تلعب دورًا في تحلل الدهون في دراستنا، ولكن بما أن الزيادة في النغمة الودية تحفز تحلل الدهون بدلاً من تثبيطها، فإن آليات أخرى قد تتصدى لهذا الانخفاض في الفئران المستنبتة.الدور المحتمل في تكسير الدهون في الجسم.درجة حرارة الغرفة.علاوة على ذلك، فإن جزءًا من التأثير التحفيزي للنغمة الودية على تحلل الدهون يتم بوساطة غير مباشرة عن طريق تثبيط قوي لإفراز الأنسولين، مما يسلط الضوء على تأثير مكملات مقاطعة الأنسولين على تحلل الدهون، ولكن في دراستنا، كان أنسولين البلازما الصائم ونغمة متعاطفة الببتيد C في درجات حرارة مختلفة. لا يكفي لتغيير تحلل الدهون.بدلًا من ذلك، وجدنا أن الاختلافات في حالة الطاقة كانت على الأرجح هي المساهم الرئيسي في هذه الاختلافات لدى فئران DIO.تتطلب الأسباب الأساسية التي تؤدي إلى تنظيم أفضل لتناول الطعام مع EE في الفئران ذات الوزن الطبيعي مزيدًا من الدراسة.بشكل عام، ومع ذلك، يتم التحكم في تناول الطعام من خلال إشارات التوازن والمتعة.على الرغم من وجود جدل حول أي من الإشارتين أكثر أهمية من الناحية الكمية، 31، 32، 33 فمن المعروف أن استهلاك الأطعمة الغنية بالدهون على المدى الطويل يؤدي إلى المزيد من سلوك الأكل القائم على المتعة والذي لا علاقة له إلى حد ما بالطعام. التوازن..- تناول الطعام المنظم34،35،36.لذلك، قد يكون سلوك التغذية الممتع المتزايد لدى فئران DIO المعالجة بـ 45٪ HFD أحد أسباب عدم موازنة هذه الفئران بين تناول الطعام مع EE.ومن المثير للاهتمام أنه لوحظت أيضًا اختلافات في الشهية والهرمونات المنظمة لجلوكوز الدم في فئران DIO التي يتم التحكم في درجة حرارتها، ولكن ليس في الفئران ذات الوزن الطبيعي.في الفئران DIO، زادت مستويات هرمون الليبتين في البلازما مع درجة الحرارة وانخفضت مستويات الجلوكاجون مع درجة الحرارة.يستحق مدى تأثير درجة الحرارة بشكل مباشر على هذه الاختلافات مزيدًا من الدراسة، ولكن في حالة الليبتين، لعب توازن الطاقة السلبي النسبي وبالتالي انخفاض كتلة الدهون في الفئران عند 22 درجة مئوية دورًا مهمًا بالتأكيد، حيث أن كتلة الدهون ولبتين البلازما مترابطة للغاية 37ومع ذلك، فإن تفسير إشارة الجلوكاجون أكثر إثارة للحيرة.كما هو الحال مع الأنسولين، تم تثبيط إفراز الجلوكاجون بقوة من خلال زيادة النغمة الودية، ولكن كان من المتوقع أن تكون النغمة الودية الأعلى في مجموعة 22 درجة مئوية، والتي لديها أعلى تركيزات الجلوكاجون في البلازما.الأنسولين هو منظم قوي آخر للجلوكاجون في البلازما، وترتبط مقاومة الأنسولين ومرض السكري من النوع 2 بقوة بالصيام وفرط سكر الدم بعد الأكل 38،39.ومع ذلك، فإن فئران DIO في دراستنا كانت أيضًا غير حساسة للأنسولين، لذلك لا يمكن أن يكون هذا أيضًا هو العامل الرئيسي في زيادة إشارات الجلوكاجون في مجموعة 22 درجة مئوية.يرتبط محتوى الدهون في الكبد أيضًا بشكل إيجابي بزيادة تركيز الجلوكاجون في البلازما، والتي قد تشمل آلياتها بدورها مقاومة الجلوكاجون الكبدي، وانخفاض إنتاج اليوريا، وزيادة تركيزات الأحماض الأمينية المنتشرة، وزيادة إفراز الجلوكاجون المحفز بالأحماض الأمينية. 42.ومع ذلك، نظرًا لأن التركيزات القابلة للاستخراج من الجلسرين وTG لم تختلف بين مجموعات درجات الحرارة في دراستنا، فإن هذا أيضًا لا يمكن أن يكون عاملاً محتملاً في زيادة تركيزات البلازما في مجموعة 22 درجة مئوية.يلعب ثلاثي يودوثيرونين (T3) دورًا حاسمًا في معدل الأيض العام وبدء الدفاع الأيضي ضد انخفاض حرارة الجسم.وبالتالي، فإن تركيز T3 في البلازما، والذي يمكن التحكم فيه عن طريق آليات التوسط المركزي، يزيد في كل من الفئران والبشر في ظل ظروف أقل من الحرارة المحايدة، على الرغم من أن الزيادة في البشر أصغر، وهو أكثر استعدادًا للفئران.وهذا يتوافق مع فقدان الحرارة للبيئة.لم نقم بقياس تركيزات T3 في البلازما في الدراسة الحالية، ولكن ربما كانت التركيزات أقل في مجموعة 30 درجة مئوية، وهو ما قد يفسر تأثير هذه المجموعة على مستويات الجلوكاجون في البلازما، كما أظهرنا (تحديث الشكل 5 أ) وآخرون ذلك يزيد T3 الجلوكاجون في البلازما بطريقة تعتمد على الجرعة.تم الإبلاغ عن أن هرمونات الغدة الدرقية تحفز تعبير FGF21 في الكبد.مثل الجلوكاجون ، زادت تركيزات البلازما FGF21 أيضًا مع تركيزات البلازما T3 (الشكل التكميلي 5 ب والمرجع 48) ، ولكن بالمقارنة مع الجلوكاجون ، لم تتأثر تركيزات البلازما FGF21 في دراستنا بدرجة الحرارة.تتطلب الأسباب الكامنة وراء هذا التناقض مزيدًا من الدراسة، لكن تحريض FGF21 الذي يحركه T3 يجب أن يحدث عند مستويات أعلى من التعرض لـ T3 مقارنةً باستجابة الجلوكاجون التي يحركها T3 (الشكل التكميلي 5 ب).
لقد ثبت أن HFD يرتبط بقوة بضعف تحمل الجلوكوز ومقاومة الأنسولين (علامات) في الفئران التي تتم تربيتها عند 22 درجة مئوية.ومع ذلك، لم يرتبط HFD إما بضعف تحمل الجلوكوز أو مقاومة الأنسولين عندما ينمو في بيئة محايدة حراريا (المحدد هنا بـ 28 درجة مئوية) 19.في دراستنا، لم يتم تكرار هذه العلاقة في الفئران DIO، ولكن الفئران ذات الوزن الطبيعي التي تم الحفاظ عليها عند 30 درجة مئوية أدت إلى تحسن كبير في تحمل الجلوكوز.يتطلب سبب هذا الاختلاف مزيدًا من الدراسة، ولكنه قد يتأثر بحقيقة أن الفئران DIO في دراستنا كانت مقاومة للأنسولين، مع تركيزات الببتيد C في البلازما الصيامية وتركيزات الأنسولين أعلى بمقدار 12-20 مرة من الفئران ذات الوزن الطبيعي.وفي الدم على معدة فارغة.تركيزات الجلوكوز تبلغ حوالي 10 ملم (حوالي 6 ملم عند وزن الجسم الطبيعي)، والتي يبدو أنها تترك نافذة صغيرة لأي آثار مفيدة محتملة للتعرض لظروف محايدة حرارياً لتحسين تحمل الجلوكوز.أحد العوامل المربكة المحتملة هو أنه، لأسباب عملية، يتم تنفيذ OGTT في درجة حرارة الغرفة.وهكذا، شهدت الفئران الموجودة في درجات حرارة أعلى صدمة باردة خفيفة، مما قد يؤثر على امتصاص / إزالة الجلوكوز.ومع ذلك، استنادًا إلى تركيزات الجلوكوز في الدم أثناء الصيام المماثلة في مجموعات درجات الحرارة المختلفة، فإن التغيرات في درجة الحرارة المحيطة قد لا تؤثر بشكل كبير على النتائج.
كما ذكرنا سابقًا، فقد تم تسليط الضوء مؤخرًا على أن زيادة درجة حرارة الغرفة قد تخفف من بعض ردود الفعل تجاه الإجهاد البارد، مما قد يثير التساؤل حول إمكانية نقل بيانات الماوس إلى البشر.ومع ذلك، ليس من الواضح ما هي درجة الحرارة المثلى للحفاظ على الفئران لتقليد وظائف الأعضاء البشرية.يمكن أيضًا أن تتأثر الإجابة على هذا السؤال بمجال الدراسة ونقطة النهاية التي تتم دراستها.مثال على ذلك هو تأثير النظام الغذائي على تراكم الدهون في الكبد، وتحمل الجلوكوز ومقاومة الأنسولين.فيما يتعلق بإنفاق الطاقة، يعتقد بعض الباحثين أن الحياد الحراري هو درجة الحرارة المثلى للتربية، حيث يحتاج البشر إلى القليل من الطاقة الإضافية للحفاظ على درجة حرارة الجسم الأساسية، ويحددون درجة حرارة اللفة الواحدة للفئران البالغة بـ 30 درجة مئوية.يعتقد باحثون آخرون أن درجة الحرارة المماثلة لتلك التي يعاني منها البشر عادة مع الفئران البالغة على ركبة واحدة هي 23-25 ​​درجة مئوية، حيث وجدوا أن الحياد الحراري يتراوح بين 26-28 درجة مئوية وعلى أساس أن درجة حرارة البشر أقل بحوالي 3 درجات مئوية.درجة حرارتها الحرجة الأدنى، المحددة هنا بـ 23 درجة مئوية، تبلغ 8.12 قليلاً.وتتوافق دراستنا مع العديد من الدراسات الأخرى التي تشير إلى أن الحياد الحراري لا يتحقق عند 26-28 درجة مئوية، 7، 10، 11، 24، 25، مما يشير إلى أن 23-25 ​​درجة مئوية منخفضة للغاية.هناك عامل مهم آخر يجب مراعاته فيما يتعلق بدرجة حرارة الغرفة والحياد الحراري في الفئران وهو السكن الفردي أو الجماعي.عندما تم إيواء الفئران في مجموعات وليس بشكل فردي، كما هو الحال في دراستنا، انخفضت حساسية درجة الحرارة، ربما بسبب ازدحام الحيوانات.ومع ذلك، كانت درجة حرارة الغرفة لا تزال أقل من LTL البالغ 25 عند استخدام ثلاث مجموعات.ولعل الاختلاف الأكثر أهمية بين الأنواع في هذا الصدد هو الأهمية الكمية لنشاط أفضل التقنيات المتاحة كدفاع ضد انخفاض حرارة الجسم.وهكذا، في حين أن الفئران عوضت إلى حد كبير فقدانها العالي من السعرات الحرارية عن طريق زيادة نشاط أفضل التقنيات المتاحة، والذي يزيد عن 60٪ من كفاءة الطاقة عند 5 درجات مئوية وحدها،51،52 كانت مساهمة نشاط أفضل التقنيات المتاحة البشرية في كفاءة الطاقة أعلى بكثير، وأصغر بكثير.ولذلك، فإن تقليل نشاط أفضل التقنيات المتاحة قد يكون وسيلة مهمة لزيادة الترجمة البشرية.يعد تنظيم نشاط BAT معقدًا ولكن غالبًا ما يتم التوسط فيه من خلال التأثيرات المشتركة لتحفيز الأدرينالية وهرمونات الغدة الدرقية والتعبير UCP114،54،55،56،57.تشير بياناتنا إلى أن درجة الحرارة تحتاج إلى رفعها فوق 27.5 درجة مئوية مقارنة بالفئران عند 22 درجة مئوية من أجل اكتشاف الاختلافات في التعبير عن جينات أفضل التقنيات المتاحة المسؤولة عن الوظيفة/التنشيط.ومع ذلك، فإن الاختلافات الموجودة بين المجموعات عند 30 و22 درجة مئوية لا تشير دائمًا إلى زيادة في نشاط أفضل التقنيات المتاحة في المجموعة 22 درجة مئوية لأن Ucp1 وAdrb2 وVegf-a تم تنظيمها في المجموعة 22 درجة مئوية.ولا يزال يتعين تحديد السبب الجذري لهذه النتائج غير المتوقعة.أحد الاحتمالات هو أن تعبيرها المتزايد قد لا يعكس إشارة ارتفاع درجة حرارة الغرفة، بل تأثيرًا حادًا لنقلها من 30 درجة مئوية إلى 22 درجة مئوية في يوم الإزالة (اختبرت الفئران هذا قبل 5 إلى 10 دقائق من الإقلاع). .).
القيد العام لدراستنا هو أننا درسنا الفئران الذكور فقط.تشير أبحاث أخرى إلى أن الجنس قد يكون أحد الاعتبارات المهمة في مؤشراتنا الأولية، حيث أن إناث الفئران ذات الركبة الواحدة أكثر حساسية لدرجة الحرارة بسبب الموصلية الحرارية العالية والحفاظ على درجات الحرارة الأساسية التي يتم التحكم فيها بشكل أكثر إحكامًا.بالإضافة إلى ذلك، أظهرت إناث الفئران (على HFD) ارتباطًا أكبر بين استهلاك الطاقة وEE عند 30 درجة مئوية مقارنة بالفئران الذكور التي استهلكت عددًا أكبر من الفئران من نفس الجنس (20 درجة مئوية في هذه الحالة) 20.وهكذا، في إناث الفئران، يكون تأثير المحتوى تحت الحراري أعلى، ولكن له نفس النمط كما هو الحال في الفئران الذكور.في دراستنا، ركزنا على الفئران الذكور ذات الركبة الواحدة، حيث أن هذه هي الظروف التي يتم فيها إجراء معظم الدراسات الأيضية التي تفحص EE.أحد القيود الأخرى لدراستنا هو أن الفئران كانت تتبع نفس النظام الغذائي طوال فترة الدراسة، مما حال دون دراسة أهمية درجة حرارة الغرفة للمرونة الأيضية (كما تم قياسها من خلال تغييرات RER للتغيرات الغذائية في تركيبات المغذيات الكبيرة المختلفة).في الفئران الأنثوية والذكورية التي تم حفظها عند درجة حرارة 20 درجة مئوية مقارنة بالفئران المقابلة التي تم حفظها عند درجة حرارة 30 درجة مئوية.
في الختام، تظهر دراستنا أنه، كما هو الحال في دراسات أخرى، فإن الفئران ذات الوزن الطبيعي في اللفة الأولى تكون محايدة حراريًا أعلى من 27.5 درجة مئوية المتوقعة.بالإضافة إلى ذلك، تظهر دراستنا أن السمنة ليست عاملاً عازلًا رئيسيًا في الفئران ذات الوزن الطبيعي أو DIO، مما يؤدي إلى درجات حرارة مماثلة: نسب EE في DIO والفئران ذات الوزن الطبيعي.في حين أن تناول الطعام للفئران ذات الوزن الطبيعي كان متسقًا مع EE وبالتالي حافظ على وزن جسم ثابت خلال نطاق درجة الحرارة بأكمله، كان تناول الطعام لدى الفئران DIO هو نفسه عند درجات حرارة مختلفة، مما أدى إلى ارتفاع نسبة الفئران عند 30 درجة مئوية. .عند 22 درجة مئوية اكتسبت المزيد من وزن الجسم.بشكل عام، هناك ما يبرر إجراء دراسات منهجية تدرس الأهمية المحتملة للعيش تحت درجات حرارة محايدة للحرارة بسبب ضعف التحمل الملحوظ في كثير من الأحيان بين دراسات الماوس والدراسات البشرية.على سبيل المثال، في دراسات السمنة، قد يكون التفسير الجزئي لضعف قابلية الترجمة بشكل عام يرجع إلى حقيقة أن دراسات فقدان الوزن في الفئران يتم إجراؤها عادةً على الحيوانات المجهدة ذات البرودة المعتدلة والتي يتم الاحتفاظ بها في درجة حرارة الغرفة بسبب زيادة EE لديها.فقدان الوزن بشكل مبالغ فيه مقارنة بوزن الجسم المتوقع للشخص، خاصة إذا كانت آلية العمل تعتمد على زيادة كفاءة الطاقة عن طريق زيادة نشاط BAP، الذي يكون أكثر نشاطًا وتنشيطًا في درجة حرارة الغرفة عنه عند 30 درجة مئوية.
وفقًا للقانون الدنماركي للتجارب الحيوانية (1987) والمعاهد الوطنية للصحة (المنشور رقم 85-23) والاتفاقية الأوروبية لحماية الفقاريات المستخدمة للأغراض التجريبية والأغراض العلمية الأخرى (المجلس الأوروبي رقم 123، ستراسبورغ) ، 1985).
تم الحصول على فئران ذكور C57BL/6J عمرها عشرين أسبوعًا من جانفييه سانت بيرثيفين سيديكس، فرنسا، وتم إعطاؤها طعامًا قياسيًا بالشهرة (Altromin 1324) وماء (~ 22 درجة مئوية) بعد 12:12 ساعة من الضوء: دورة مظلمة.درجة حرارة الغرفة.تم الحصول على فئران DIO الذكور (20 أسبوعًا) من نفس المورد وتم منحها إمكانية الوصول إلى نظام غذائي غني بالدهون بنسبة 45٪ (Cat. No. D12451، Research Diet Inc.، NJ، USA) والماء تحت ظروف التربية.تم تكييف الفئران مع البيئة قبل أسبوع من بدء الدراسة.قبل يومين من النقل إلى نظام قياس السعرات الحرارية غير المباشر، تم وزن الفئران وإخضاعها لمسح التصوير بالرنين المغناطيسي (EchoMRITM، TX، USA) وتقسيمها إلى أربع مجموعات تتوافق مع وزن الجسم والدهون ووزن الجسم الطبيعي.
يظهر الشكل 8 رسمًا بيانيًا لتصميم الدراسة. تم نقل الفئران إلى نظام قياس السعرات الحرارية غير المباشر المغلق والمتحكم في درجة حرارته في Sable Systems Internationals (نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية)، والذي تضمن أجهزة مراقبة جودة الطعام والمياه وإطار Promethion BZ1 الذي سجل مستويات النشاط عن طريق قياس فواصل الشعاع.XYZ.تم إيواء الفئران (ن = 8) بشكل فردي عند 22، 25، 27.5، أو 30 درجة مئوية باستخدام الفراش ولكن لا يوجد مأوى ومواد تعشيش على ضوء 12:12 ساعة: دورة مظلمة (الضوء: 06:00 - 18:00) .2500 مل/دقيقة.تم تأقلم الفئران لمدة 7 أيام قبل التسجيل.تم جمع التسجيلات لمدة أربعة أيام متتالية.بعد ذلك، تم الاحتفاظ بالفئران عند درجات حرارة 25 و27.5 و30 درجة مئوية لمدة 12 يومًا إضافية، وبعد ذلك تمت إضافة مركزات الخلية كما هو موضح أدناه.وفي الوقت نفسه، تم الاحتفاظ بمجموعات من الفئران عند درجة حرارة 22 درجة مئوية عند درجة الحرارة هذه لمدة يومين آخرين (لجمع بيانات أساسية جديدة)، ثم تمت زيادة درجة الحرارة بخطوات قدرها 2 درجة مئوية كل يومين في بداية مرحلة الضوء ( 06:00) حتى الوصول إلى 30 درجة مئوية بعد ذلك، تم تخفيض درجة الحرارة إلى 22 درجة مئوية وتم جمع البيانات لمدة يومين آخرين.وبعد يومين إضافيين من التسجيل عند 22 درجة مئوية، تمت إضافة الجلود إلى جميع الخلايا في جميع درجات الحرارة، وبدأ جمع البيانات في اليوم الثاني (اليوم 17) ولمدة ثلاثة أيام.بعد ذلك (اليوم 20)، تمت إضافة مادة التعشيش (8-10 جم) إلى جميع الخلايا في بداية الدورة الضوئية (06:00) وتم جمع البيانات لمدة ثلاثة أيام أخرى.وهكذا، في نهاية الدراسة، تم الاحتفاظ بالفئران عند درجة حرارة 22 درجة مئوية عند درجة الحرارة هذه لمدة 21/33 يومًا وعند 22 درجة مئوية لآخر 8 أيام، بينما تم الاحتفاظ بالفئران عند درجات حرارة أخرى عند درجة الحرارة هذه لمدة 33 يومًا./33 يوما.تم تغذية الفئران خلال فترة الدراسة.
اتبعت الفئران ذات الوزن الطبيعي وDIO نفس إجراءات الدراسة.في اليوم -9، تم وزن الفئران، وفحصها بالرنين المغناطيسي، وتقسيمها إلى مجموعات قابلة للمقارنة في وزن الجسم وتكوين الجسم.في اليوم -7، تم نقل الفئران إلى نظام قياس السعرات الحرارية غير المباشر الذي يتم التحكم في درجة حرارته من تصنيع شركة SABLE Systems International (نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية).تم إيواء الفئران بشكل فردي مع الفراش ولكن دون مواد التعشيش أو المأوى.يتم ضبط درجة الحرارة على 22 أو 25 أو 27.5 أو 30 درجة مئوية.بعد أسبوع واحد من التأقلم (الأيام -7 إلى 0، لم يتم إزعاج الحيوانات)، تم جمع البيانات على أربعة أيام متتالية (الأيام 0-4، البيانات الموضحة في الأشكال 1، 2، 5).بعد ذلك، تم الاحتفاظ بالفئران عند درجات حرارة 25 و27.5 و30 درجة مئوية تحت ظروف ثابتة حتى اليوم السابع عشر.في الوقت نفسه، تمت زيادة درجة الحرارة في المجموعة 22 درجة مئوية على فترات 2 درجة مئوية كل يومين عن طريق ضبط دورة درجة الحرارة (06:00 ساعة) في بداية التعرض للضوء (تظهر البيانات في الشكل 1) .وفي اليوم 15، انخفضت درجة الحرارة إلى 22 درجة مئوية وتم جمع البيانات لمدة يومين لتوفير بيانات أساسية للعلاجات اللاحقة.تمت إضافة جلود جميع الفئران في اليوم 17، وتمت إضافة مواد التعشيش في اليوم 20 (الشكل 5).في اليوم الثالث والعشرين، تم وزن الفئران وإخضاعها لمسح التصوير بالرنين المغناطيسي، ثم تُركت بمفردها لمدة 24 ساعة.في اليوم 24، تم صيام الفئران من بداية الفترة الضوئية (06:00) وحصلت على OGTT (2 جم/كجم) عند الساعة 12:00 (6-7 ساعات من الصيام).بعد ذلك، تم إرجاع الفئران إلى ظروف السمور الخاصة بكل منها والقتل الرحيم في اليوم الثاني (اليوم 25).
اتبعت الفئران DIO (ن = 8) نفس البروتوكول مثل الفئران ذات الوزن الطبيعي (كما هو موضح أعلاه وفي الشكل 8).حافظت الفئران على 45% من HFD طوال تجربة إنفاق الطاقة.
تم تسجيل VO2 وVCO2، وكذلك ضغط بخار الماء، بتردد 1 هرتز مع ثابت وقت الخلية قدره 2.5 دقيقة.تم جمع كمية الطعام والماء عن طريق التسجيل المستمر (1 هرتز) لوزن دلاء الطعام والماء.أبلغت شاشة الجودة المستخدمة عن دقة قدرها 0.002 جم.تم تسجيل مستويات النشاط باستخدام شاشة صفيف شعاع XYZ ثلاثية الأبعاد، وتم جمع البيانات بدقة داخلية تبلغ 240 هرتز وتم الإبلاغ عنها كل ثانية لتحديد المسافة الإجمالية المقطوعة (م) مع دقة مكانية فعالة تبلغ 0.25 سم.تمت معالجة البيانات باستخدام Sable Systems Macro Interpreter v.2.41، وحساب EE وRER وتصفية القيم المتطرفة (على سبيل المثال، أحداث الوجبة الكاذبة).تم تكوين مترجم الماكرو لإخراج البيانات لجميع المعلمات كل خمس دقائق.
بالإضافة إلى تنظيم كفاءة الطاقة، قد تنظم درجة الحرارة المحيطة أيضًا جوانب أخرى من عملية التمثيل الغذائي، بما في ذلك استقلاب الجلوكوز بعد الأكل، عن طريق تنظيم إفراز هرمونات استقلاب الجلوكوز.لاختبار هذه الفرضية، أكملنا أخيرًا دراسة درجة حرارة الجسم عن طريق تحفيز الفئران ذات الوزن الطبيعي بحمل الجلوكوز عن طريق الفم DIO (2 جم / كجم).يتم وصف الطرق بالتفصيل في مواد إضافية.
في نهاية الدراسة (اليوم 25)، تم صيام الفئران لمدة 2-3 ساعات (بدءًا من الساعة 06:00)، وتم تخديرها باستخدام الأيزوفلوران، ونزفت تمامًا عن طريق بزل الوريد خلف الحجاج.تم وصف القياس الكمي للدهون في البلازما والهرمونات والدهون في الكبد في المواد التكميلية.
لمعرفة ما إذا كانت درجة حرارة القشرة تسبب تغيرات جوهرية في الأنسجة الدهنية التي تؤثر على تحلل الدهون، تم استئصال الأنسجة الدهنية الأربية والبربخ مباشرة من الفئران بعد المرحلة الأخيرة من النزيف.تمت معالجة الأنسجة باستخدام مقايسة تحلل الدهون خارج الجسم المطورة حديثًا والموصوفة في الطرق التكميلية.
تم جمع الأنسجة الدهنية البنية (BAT) في يوم نهاية الدراسة ومعالجتها كما هو موضح في الطرق التكميلية.
يتم تقديم البيانات على أنها تعني ± SEM.تم إنشاء الرسوم البيانية في GraphPad Prism 9 (لا جولا، كاليفورنيا) وتم تحرير الرسومات في Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated، San Jose، CA).تم تقييم الأهمية الإحصائية في GraphPad Prism واختبارها بواسطة اختبار t المقترن، والتدابير المتكررة ANOVA أحادية الاتجاه/ثنائية الاتجاه متبوعة باختبار مقارنات Tukey المتعددة، أو ANOVA غير المقترنة أحادية الاتجاه متبوعة باختبار مقارنات Tukey المتعددة حسب الحاجة.تم التحقق من صحة التوزيع الغوسي للبيانات عن طريق اختبار الحياة الطبيعية داجوستينو-بيرسون قبل الاختبار.تتم الإشارة إلى حجم العينة في القسم المقابل من قسم "النتائج"، وكذلك في وسيلة الإيضاح.يتم تعريف التكرار على أنه أي قياس يتم إجراؤه على نفس الحيوان (في الجسم الحي أو على عينة من الأنسجة).فيما يتعلق باستنساخ البيانات، تم إثبات وجود علاقة بين إنفاق الطاقة ودرجة حرارة الحالة في أربع دراسات مستقلة باستخدام فئران مختلفة ذات تصميم دراسة مماثل.
تتوفر البروتوكولات والمواد والبيانات الأولية التفصيلية التجريبية بناءً على طلب معقول من المؤلف الرئيسي Rune E. Kuhre.لم تولد هذه الدراسة كواشف فريدة جديدة، أو خطوط حيوانية/خلايا محورة جينيا، أو بيانات تسلسلية.
لمزيد من المعلومات حول تصميم الدراسة، راجع ملخص تقرير أبحاث الطبيعة المرتبط بهذه المقالة.
جميع البيانات تشكل رسما بيانيا.تم إيداع 1-7 في مستودع قاعدة بيانات العلوم، رقم الانضمام: 1253.11.sciencedb.02284 أو https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284.قد يتم إرسال البيانات الموضحة في ESM إلى Rune E Kuhre بعد اختبار معقول.
Nilsson، C.، Raun، K.، Yan، FF، Larsen، MO & Tang-Christensen، M. حيوانات المختبر كنماذج بديلة للسمنة البشرية. Nilsson، C.، Raun، K.، Yan، FF، Larsen، MO & Tang-Christensen، M. حيوانات المختبر كنماذج بديلة للسمنة البشرية.نيلسون ك، راون ك، يانغ إف، لارسن مو.وتانغ كريستنسن م. حيوانات المختبر كنماذج بديلة للسمنة البشرية. Nilsson، C.، Raun، K.، Yan، FF، Larsen، MO & Tang-Christensen، M. Nilsson، C.، Raun، K.، Yan، FF، Larsen، MO & Tang-Christensen، M. الحيوانات التجريبية كنموذج بديل للبشر.نيلسون ك، راون ك، يانغ إف، لارسن مو.وتانغ كريستنسن م. حيوانات المختبر كنماذج بديلة للسمنة لدى البشر.اكتا الصيدلة.الجريمة 33، 173-181 (2012).
Gilpin، DA حساب ثابت Mie الجديد وتحديد حجم الحرق تجريبيًا.بيرنز 22، 607-611 (1996).
Gordon، SJ نظام التنظيم الحراري للفأر: آثاره على نقل البيانات الطبية الحيوية إلى البشر.علم وظائف الأعضاء.سلوك.179، 55-66 (2017).
Fischer، AW، Csikasz، RI، von Essen، G.، Cannon، B. & Nedergaard، J. لا يوجد تأثير عازل للسمنة. Fischer، AW، Csikasz، RI، von Essen، G.، Cannon، B. & Nedergaard، J. لا يوجد تأثير عازل للسمنة.Fischer AW، Chikash RI، von Essen G.، Cannon B.، and Nedergaard J. لا يوجد تأثير عزل للسمنة. فيشر، AW، Csikasz، RI، von Essen، G.، Cannon، B. & Nedergaard، J. 肥胖没有绝缘作用. فيشر، AW، سيكاسز، آر آي، فون إيسن، جي، كانون، بي. & نيديرغارد، J. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. لا يوجد تأثير انفرادي. Fischer، AW، Csikasz، RI، von Essen، G.، Cannon، B. & Nedergaard، J. السمنة ليس لها تأثير عزل.نعم.ي. علم وظائف الأعضاء.الغدد الصماء.الاسْتِقْلاب.311، E202 – E213 (2016).
لي، P. وآخرون.الأنسجة الدهنية البنية المتكيفة مع درجة الحرارة تعدل حساسية الأنسولين.مرض السكري 63، 3686-3698 (2014).
ناخون، KJ وآخرون.ارتبط انخفاض درجة الحرارة الحرجة والتوليد الحراري الناجم عن البرد عكسيا بوزن الجسم ومعدل الأيض الأساسي لدى الأفراد النحيفين والذين يعانون من زيادة الوزن.جي بحرارة.مادة الاحياء.69، 238-248 (2017).
Fischer، AW، Cannon، B. & Nedergaard، J. درجات حرارة السكن المثلى للفئران لتقليد البيئة الحرارية للبشر: دراسة تجريبية. Fischer، AW، Cannon، B. & Nedergaard، J. درجات حرارة السكن المثلى للفئران لتقليد البيئة الحرارية للبشر: دراسة تجريبية.Fischer، AW، Cannon، B.، and Nedergaard، J. درجات حرارة المنزل المثلى للفئران لتقليد البيئة الحرارية البشرية: دراسة تجريبية. فيشر، AW، كانون، B. & Nedergaard، J. فيشر، AW، كانون، B. ونيدرجارد، J.Fisher AW، Cannon B.، and Nedergaard J. درجة حرارة السكن المثلى للفئران التي تحاكي البيئة الحرارية البشرية: دراسة تجريبية.مور.الاسْتِقْلاب.7، 161-170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR ما هي أفضل درجة حرارة للمسكن لترجمة تجارب الفئران إلى البشر؟ Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR ما هي أفضل درجة حرارة للمسكن لترجمة تجارب الفئران إلى البشر؟Keyer J و Lee M و Speakman JR ما هي أفضل درجة حرارة الغرفة لنقل تجارب الفئران إلى البشر؟ Keijer، J.، Li، M. & Speakman، JR كيجير، جيه، لي، إم، وسبيكمان، جيه آرKeyer J و Lee M و Speakman JR ما هي درجة حرارة القشرة المثالية لنقل تجارب الفئران إلى البشر؟مور.الاسْتِقْلاب.25، 168-176 (2019).
Seeley، RJ & MacDougald، OA الفئران كنماذج تجريبية لعلم وظائف الأعضاء البشرية: عندما تكون عدة درجات في درجة حرارة السكن مهمة. Seeley، RJ & MacDougald، OA الفئران كنماذج تجريبية لعلم وظائف الأعضاء البشرية: عندما تكون عدة درجات في درجة حرارة السكن مهمة. Seeley، RJ & MacDougald، OA يعتبر نماذج تجريبية لعلماء فسيولوجيا البشر: عندما كان عدد قليل من الخريجين في المنزل يعجبهم. Seeley، RJ & MacDougald، OA الفئران كنماذج تجريبية لعلم وظائف الأعضاء البشرية: عندما تحدث درجات قليلة في المسكن فرقًا. Seeley، RJ & MacDougald، OA. سيلي، آر جيه وماكدوغالد، الزراعة العضوية seeley seeley ، rj & macdougald ، oa как ээерименталналнаа модел зиолии челелека: к н нмы вмм значение. الفئران Seeley، RJ & MacDougald، OA كنموذج تجريبي لعلم وظائف الأعضاء البشرية: عندما تكون درجات حرارة الغرفة قليلة.الأيض الوطني.3، 443-445 (2021).
Fischer، AW، Cannon، B. & Nedergaard، J. الإجابة على السؤال "ما هي أفضل درجة حرارة للمسكن لترجمة تجارب الماوس إلى البشر؟" Fischer، AW، Cannon، B. & Nedergaard، J. الإجابة على السؤال "ما هي أفضل درجة حرارة للمسكن لترجمة تجارب الماوس إلى البشر؟" Fischer، AW، Cannon، B. & Nedergaard، J. الإجابة على السؤال "ما هي أفضل درجة حرارة الغرفة لنقل تجارب الماوس إلى البشر؟" فيشر، AW، كانون، B. & Nedergaard، J. فيشر، AW، كانون، B. ونيدرجارد، J.Fisher AW وCannon B. وNedergaard J. إجابات على السؤال "ما هي درجة حرارة القشرة المثالية لنقل تجارب الماوس إلى البشر؟"نعم: محايد حراريا.مور.الاسْتِقْلاب.26، 1-3 (2019).