体温は、正常体重の雄マウスではエネルギー摂取量がエネルギー消費量を補うが、食事誘発性マウスでは補わないことを示しています。

いつもNature.comをご覧いただきありがとうございます。お使いのブラウザのバージョンでは、CSS のサポートが制限されています。最高のエクスペリエンスを得るには、更新されたブラウザーを使用する (または Internet Explorer の互換モードを無効にする) ことをお勧めします。それまでの間、継続的なサポートを確保するために、スタイルと JavaScript を使用せずにサイトをレンダリングします。
マウスのほとんどの代謝研究は室温で行われますが、これらの条件下では、人間とは異なり、マウスは内部温度を維持するために多くのエネルギーを消費します.ここでは、チャウチャウまたは 45% の高脂肪食をそれぞれ与えた C57BL/6J マウスの標準体重と食事誘発性肥満 (DIO) について説明します。間接熱量測定システムにマウスを22、25、27.5および30℃で33日間置いた。エネルギー消費は、30°C から 22°C まで直線的に増加し、22°C では両方のマウスモデルで約 30% 高いことを示しています。通常の体重のマウスでは、食物摂取が EE を打ち消しました。逆に、DIO マウスは EE が減少しても食物摂取量を減少させませんでした。したがって、研究の終わりに、30°C のマウスは、22°C のマウスよりも体重、脂肪量、血漿グリセロールおよびトリグリセリドが高かった。DIO マウスの不均衡は、喜びに基づいたダイエットの増加による可能性があります。
マウスは、人間の生理学および病態生理学の研究に最も一般的に使用される動物モデルであり、多くの場合、創薬および開発の初期段階で使用されるデフォルトの動物です。ただし、マウスはいくつかの重要な生理学的方法で人間とは異なります。アロメトリックスケーリングを人間に変換するためにある程度使用できますが、マウスと人間の大きな違いは、体温調節とエネルギーの恒常性にあります。これは根本的な矛盾を示しています。成体マウスの平均体重は、成体の 1000 分の 1 未満 (50 g 対 50 kg) であり、Mee によって記述された非線形幾何学的変換により、表面積と質量の比率は約 400 倍異なります。 .式 2. その結果、マウスはその体積に比べて大幅に多くの熱を失うため、温度に敏感になり、低体温になりやすく、平均基礎代謝率が人間の 10 倍になります。標準的な室温 (~22°C) では、マウスは深部体温を維持するために総エネルギー消費量 (EE) を約 30% 増加させる必要があります。低温では、EE は 22°C での EE と比較して、15 および 7°C で約 50% および 100% 増加します。したがって、標準的な住宅条件は寒冷ストレス反応を誘発し、現代社会に住む人間はほとんどの時間を熱中性条件で過ごすため、マウスの結果の人間への伝達性を損なう可能性があります(体積に対する表面積の比率が低いため、私たちの周りに熱中性域 (TNZ) を作るため. 基礎代謝率を超える EE) は、約 19 ~ 30°C6 に及ぶのに対し、マウスは 2 ~ 4°C にしか及ばない、より高くて狭いバンドを持っています 7,8 実際、これは重要です。近年4, 7,8,9,10,11,12 かなりの注目を集めており、いくつかの「種の違い」は殻温度を上げることで軽減できることが示唆されています 9。しかし、温度範囲についてはコンセンサスがありませんそれはマウスの熱中性を構成します。したがって、片膝マウスの熱中性範囲の下限臨界温度が 25°C に近いか、30°C に近いかについては、依然として議論の余地があります。EE およびその他の代謝パラメーターは数時間から数日に制限されているため、さまざまな温度に長時間さらされると、体重などの代謝パラメーターにどの程度影響するかは不明です。消費、基質利用、耐糖能、血漿脂質およびグルコース濃度、食欲調節ホルモン。さらに、食事がこれらのパラメーターにどの程度影響するかを確認するには、さらなる研究が必要です (高脂肪食を摂取している DIO マウスは、快楽に基づく (快楽的な) 食生活を好む可能性があります)。このトピックに関する詳細情報を提供するために、正常体重の成体雄マウスと 45% 高脂肪食を与えた食事誘発性肥満 (DIO) 雄マウスの前述の代謝パラメーターに対する飼育温度の影響を調べました。マウスを 22、25、27.5、または 30°C で少なくとも 3 週間維持しました。標準的な動物飼育施設では室温を下回ることはめったにないため、22°C 未満の温度は調査されていません。通常体重および単一円の DIO マウスは、EE の観点から、エンクロージャーの状態 (シェルター/ネスト材料の有無にかかわらず) に関係なく、エンクロージャー温度の変化に同様に反応することがわかりました。ただし、通常の体重のマウスは EE に従って食物摂取量を調整しましたが、DIO マウスの食物摂取量は EE に大きく依存せず、マウスの体重が増加しました。体重データによると、脂質とケトン体の血漿濃度は、30°C の DIO マウスが 22°C のマウスよりも正のエネルギーバランスを持っていることを示しました。正常体重と DIO マウスの間のエネルギー摂取量と EE のバランスの違いの根本的な理由は、さらに研究する必要がありますが、DIO マウスの病態生理学的変化と、肥満食の結果としての喜びに基づく食事の影響に関連している可能性があります。
EE は 30 から 22°C まで直線的に増加し、30°C と比較して 22°C では約 30% 高かった (図 1a、b)。呼吸交換率(RER)は温度とは無関係でした(図1c、d)。食物摂取量は EE ダイナミクスと一致しており、温度の低下とともに増加しました (30°C と比較して 22°C では約 30% も高くなりました (図 1e、f)。水分摂取量と活動レベルは温度に依存しませんでした (図 1e、f)。 1g ) -to)。
雄マウス(C57BL/6J、20週齢、個別飼育、n=7)は、試験開始前1週間、22℃の代謝ケージで飼育した。バックグラウンド データの収集の 2 日後、1 日 06:00 に温度を 2°C ずつ上げました (明期の開始)。データは平均値 ± 平均値の標準誤差として表示され、暗期 (18:00 ~ 06:00 h) は灰色のボックスで表されます。a エネルギー消費量 (kcal/h)、b さまざまな温度での総エネルギー消費量 (kcal/24 時間)、c 呼吸交換率 (VCO2/VO2: 0.7–1.0)、d 明期および暗期における平均 RER (VCO2 /VO2) (ゼロ値は 0.7 として定義されます)。e 累積食物摂取量 (g)、f 24 時間総食物摂取量、g 24 時間総水分摂取量 (ml)、h 24 時間総水分摂取量、i 累積活動レベル (m)、j 総活動レベル (m/24h)。)。マウスを指示された温度で48時間維持した。24、26、28、および 30°C で示されたデータは、各サイクルの最後の 24 時間のものです。研究中、マウスは餌を与えられたままでした。統計的有意性は、一元配置分散分析の繰り返し測定とそれに続くテューキーの多重比較検定によってテストされました。アスタリスクは、22°C の初期値の有意性を示し、陰影は、示されているように他のグループ間の有意性を示します。 *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。実験期間全体(0〜192時間)の平均値を計算しました。n = 7。
通常体重のマウスの場合と同様に、EE は温度の低下とともに直線的に増加し、この場合、EE は 30°C と比較して 22°C で約 30% 高かった (図 2a、b)。RERは異なる温度で変化しませんでした(図2c、d)。通常の体重のマウスとは対照的に、摂食量は室温の関数として EE と一致しませんでした。食物摂取量、水分摂取量、および活動レベルは、温度とは無関係でした(図2e–j)。
雄(C57BL/6J、20週)のDIOマウスを、研究開始前の1週間、22℃で代謝ケージに個別に収容した。マウスは、45% HFD を自由に使用できます。2 日間順応させた後、ベースライン データを収集しました。その後、1日おきに06:00(明期の開始)に2℃ずつ温度を上げた。データは平均値 ± 平均値の標準誤差として表示され、暗期 (18:00 ~ 06:00 h) は灰色のボックスで表されます。a エネルギー消費量 (kcal/h)、b さまざまな温度での総エネルギー消費量 (kcal/24 時間)、c 呼吸交換率 (VCO2/VO2: 0.7–1.0)、d 明期および暗期における平均 RER (VCO2 /VO2) (ゼロ値は 0.7 として定義されます)。e 累積食物摂取量 (g)、f 24 時間総食物摂取量、g 24 時間総水分摂取量 (ml)、h 24 時間総水分摂取量、i 累積活動レベル (m)、j 総活動レベル (m/24h)。)。マウスを指示された温度で48時間維持した。24、26、28、および 30°C で示されたデータは、各サイクルの最後の 24 時間のものです。マウスは、試験終了まで 45% HFD で維持されました。統計的有意性は、一元配置分散分析の繰り返し測定とそれに続くテューキーの多重比較検定によってテストされました。アスタリスクは、22°C の初期値の有意性を示し、陰影は、示されているように他のグループ間の有意性を示します。 *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。実験期間全体(0〜192時間)の平均値を計算しました。n = 7。
別の一連の実験では、同じパラメーターに対する周囲温度の影響を調べましたが、今回は常に特定の温度に保たれたマウスのグループ間で行われました。体重、脂肪、および正常体重の平均および標準偏差の統計的変化を最小限に抑えるために、マウスを4つのグループに分けました(図3a–c)。順化の 7 日後、EE の 4.5 日間が記録されました。EE は、日中と夜間の両方で周囲温度の影響を大きく受け (図 3d)、温度が 27.5°C から 22°C に低下するにつれて直線的に増加します (図 3e)。他のグループと比較して、25°C グループの RER はいくらか減少し、残りのグループ間に差はありませんでした (図 3f、g)。EE パターン a と平行する食物摂取量は、30°C と比較して 22°C で約 30% 増加しました (図 3h、i)。水の消費量と活動レベルは、グループ間で有意差はありませんでした(図3j、k)。異なる温度に最大 33 日間さらされても、グループ間で体重、除脂肪体重、脂肪量に差は見られませんでしたが (図 3n-s)、除脂肪体重が約 15% 減少しました。自己申告スコア (図 3n-s)。3b、r、c))、脂肪量は 2 倍以上増加しました (約 1 g から 2 ~ 3 g、図 3c、t、c)。残念ながら、30°C のキャビネットには校正誤差があり、正確な EE および RER データを提供できません。
- 体重 (a)、除脂肪体重 (b) および脂肪量 (c) 8 日後 (SABLE システムへの移行の 1 日前)。d エネルギー消費量 (kcal/h)。e さまざまな温度 (kcal/24 時間) での平均エネルギー消費量 (0 ~ 108 時間)。f 呼吸交換率(RER)(VCO2/VO2)。g 平均 RER (VCO2/VO2)。h総食物摂取量(g)。i 平均食物摂取量 (g/24 時間)。j 総水の消費量 (ml)。k 平均水消費量 (ml/24 時間)。l 累積活動レベル (m)。m 平均活動レベル (m/24 h)。n 18 日目の体重、o 体重の変化 (-8 日目から 18 日目)、p 18 日目の除脂肪体重、q 除脂肪体重の変化 (-8 日目から 18 日目)、r 18 日目の脂肪量、および脂肪量の変化 (-8 日から 18 日まで)。反復測定の統計的有意性は、Oneway-ANOVA とそれに続く Tukey の多重比較検定によって検定されました。 *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。データは平均 + 平均の標準誤差として表示され、暗期 (18:00 ~ 06:00 h) は灰色のボックスで表されます。ヒストグラム上のドットは、個々のマウスを表します。実験期間全体(0〜108時間)の平均値を計算しました。n = 7。
マウスは、ベースラインでの体重、除脂肪体重、および脂肪量が一致し(図4a–c)、正常体重のマウスを使用した研究と同様に、22、25、27.5、および30°Cに維持されました。.マウスのグループを比較すると、EE と温度の関係は、同じマウスの経時的な温度と同様の線形関係を示しました。したがって、22°C に保たれたマウスは、30°C に保たれたマウスよりも約 30% 多くのエネルギーを消費しました (図 4d、e)。動物の影響を研究する場合、温度は常にRERに影響を与えるとは限りませんでした(図4f、g)。食物摂取量、水分摂取量、および活動は、温度の影響を大きく受けませんでした(図4h–m)。33日間の飼育後、30℃のマウスは22℃のマウスよりも体重が有意に高かった(図4n)。それぞれのベースライン ポイントと比較して、30°C で飼育されたマウスは、22°C で飼育されたマウスよりも体重が有意に高かった (平均 ± 平均の標準誤差: 図 4o)。比較的高い体重増加は、除脂肪体重の増加(図4r、s)ではなく、脂肪量の増加(図4p、q)によるものでした。30°C での低い EE 値と一致して、BAT 機能/活性を増加させるいくつかの BAT 遺伝子の発現は、22°C と比較して 30°C で減少しました: Adra1a、Adrb3、および Prdm16。BAT 機能/活性も増加させる他の重要な遺伝子は影響を受けませんでした: Sema3a (神経突起成長調節)、Tfam (ミトコンドリア生合成)、Adrb1、Adra2a、Pck1 (糖新生)、および Cpt1a。驚くべきことに、発熱活性の増加に関連する Ucp1 と Vegf-a は、30°C のグループでは減少しませんでした。実際、3 匹のマウスの Ucp1 レベルは 22°C グループよりも高く、Vegf-a と Adrb2 は有意に上昇していました。22°C群と比較して、25°Cおよび27.5°Cに維持されたマウスは変化を示さなかった(補足図1)。
- 体重 (a)、除脂肪体重 (b) および脂肪量 (c) 9 日後 (SABLE システムへの移行の 1 日前)。d エネルギー消費量 (EE、kcal/h)。e さまざまな温度 (kcal/24 時間) での平均エネルギー消費量 (0 ~ 96 時間)。f 呼吸交換率 (RER、VCO2/VO2)。g 平均 RER (VCO2/VO2)。h総食物摂取量(g)。i 平均食物摂取量 (g/24 時間)。j 総水の消費量 (ml)。k 平均水消費量 (ml/24 時間)。l 累積活動レベル (m)。m 平均活動レベル (m/24 h)。n 23 日目の体重 (g)、o 体重の変化、p 除脂肪体重、q 9 日目と比較した 23 日目の除脂肪体重 (g) の変化、23 日目の脂肪量 (g) の変化、脂肪質量 (g) を 8 日目と比較、23 日目と -8 日目を比較。反復測定の統計的有意性は、Oneway-ANOVA とそれに続く Tukey の多重比較検定によって検定されました。 *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。データは平均 + 平均の標準誤差として表示され、暗期 (18:00 ~ 06:00 h) は灰色のボックスで表されます。ヒストグラム上のドットは、個々のマウスを表します。実験期間全体(0~96時間)の平均値を計算しました。n = 7。
人間と同様に、マウスは環境への熱損失を減らすために微小環境を作り出すことがよくあります。EE にとってのこの環境の重要性を定量化するために、22、25、27.5、および 30°C で EE を評価しました。22°C では、標準スキンを追加すると EE が約 4% 減少します。その後のネスティング材料の追加により、EEが3〜4%減少しました(図5a、b)。家または皮+寝具を追加しても、RER、食物摂取量、水分摂取量、または活動レベルに大きな変化は観察されませんでした(図5i–p)。皮とネスティング材料の追加も、25 および 30°C で EE を大幅に減少させましたが、応答は量的に小さくなりました。27.5℃では違いは見られませんでした。特に、これらの実験では、EE は温度の上昇とともに減少し、この場合、22°C と比較して 30°C での EE よりも約 57% 低くなりました (図 5c–h)。同じ分析は、EEが基礎代謝率に近い明期についてのみ実行されました。この場合、マウスはほとんど皮膚で休んでいたため、さまざまな温度で同等の効果サイズが得られました(補足図2a–h)。 .
シェルターと巣の素材 (濃い青)、家はあるが巣の素材がない (水色)、家と巣の素材 (オレンジ) のマウスのデータ。部屋 a、c、e、g の 22、25、27.5、30 °C でのエネルギー消費量 (EE、kcal/h)、b、d、f、h は EE (kcal/h) を意味します。ip 22℃で飼育したマウスのデータ: i 呼吸数 (RER、VCO2/VO2)、j 平均 RER (VCO2/VO2)、k 累積食物摂取量 (g)、l 平均食物摂取量 (g/24 h)、m総水分摂取量 (mL)、n 平均水分摂取量 AUC (mL/24h)、o 総活動量 (m)、p 平均活動レベル (m/24h)。データは平均 + 平均の標準誤差として表示され、暗期 (18:00 ~ 06:00 h) は灰色のボックスで表されます。ヒストグラム上のドットは、個々のマウスを表します。反復測定の統計的有意性は、Oneway-ANOVA とそれに続く Tukey の多重比較検定によって検定されました。 *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。実験期間全体(0〜72時間)の平均値を計算しました。n = 7。
通常体重のマウス (2 ~ 3 時間の絶食) では、さまざまな温度で飼育しても、TG、3-HB、コレステロール、ALT、および AST の血漿濃度に有意差は見られませんでしたが、温度の関数としての HDL には有意差がありませんでした。図 6a-e)。レプチン、インスリン、C-ペプチド、およびグルカゴンの空腹時血漿濃度も、グループ間で差はありませんでした(図6g–j)。耐糖能試験の日 (異なる温度で 31 日後) のベースライン血糖値 (5 ~ 6 時間の絶食) は、グループ間で差がなく、約 6.5 mM でした。 経口ブドウ糖の投与により、すべてのグループで血糖値が大幅に増加しましたが、ピーク濃度と曲線下面積の増加 (iAUC) (15 ~ 120 分) は、30 °C で飼育されたマウスのグループの方が低かった (個々の時点: P < 0.05–P < 0.0001、図 6k、l) 22、25、および 27.5 °C で飼育されたマウスと比較して (互いに差はありませんでした)。 経口ブドウ糖の投与により、すべてのグループで血糖値が大幅に増加しましたが、ピーク濃度と曲線下面積の増加 (iAUC) (15 ~ 120 分) は、30 °C で飼育されたマウスのグループの方が低かった (個々の時点: P < 0.05–P < 0.0001、図 6k、l) 22、25、および 27.5 °C で飼育されたマウスと比較して (互いに差はありませんでした)。 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, рис. 6k, l) по сравненению с мышами, содержащимися при 22, 25 и 27,5 ° C (которые не различались между собой). グルコースの経口投与は、すべてのグループで血糖値を有意に増加させたが、ピーク濃度と曲線下面積の増加 (iAUC) (15–120 分) の両方が 30°C マウス群で低かった (別の時点: P < 0.05– P <0.0001、図6k、l)は、22、25、および27.5°Cに保たれたマウス(互いに違いはありませんでした)と比較しました。経口ブドウ糖の投与により、すべてのグループの血糖値が上昇しましたが、30 °C で加熱したマウスのグループでは、ピーク値と曲線の下で平面度 (iAUC) (15-120 分) が増加しました。 :P < 0.05–P < 0.0001、図 6k、l)は 22、25、および 27.5°C のマウス(互いに差がない)との比較。口から摂取したブドウ糖は、すべてのグループの血糖値に影響を与えましたが、30°Cの小ネズミのグループでは、血糖値と曲線が下に増加しました。点:P < 0.05–P < 0.0001、図 6k、l)は 22、25、および 27.5°C のマウスとの比較(互いに差がない)。グルコースの経口投与は、すべてのグループで血糖値を有意に上昇させましたが、ピーク濃度と曲線下面積 (iAUC) (15 ~ 120 分) の両方が 30°C 給餌マウス グループ (すべての時点) で低かったです。: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0.05–P < 0.0001、図6l、l) 22、25、および 27.5°C に保たれたマウスとの比較 (互いに違いなし)。
TG、3-HB、コレステロール、HDL、ALT、AST、FFA、グリセロール、レプチン、インスリン、C-ペプチド、およびグルカゴンの血漿中濃度は、示された温度で 33 日間給餌した後の成体雄 DIO(al) マウスで示されています。 .採血の 2~3 時間前にマウスに餌を与えなかった。例外は経口耐糖能試験で、研究終了の 2 日前に、5 ~ 6 時間絶食させ、31 日間適切な温度に保ったマウスで実施しました。マウスは 2 g/kg 体重で攻撃されました。曲線データ (L) の下の領域は、増分データ (iAUC) として表されます。データは平均 ± SEM として表示されます。ドットは個々のサンプルを表します。 *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。
DIO マウス (同じく 2 ~ 3 時間絶食) では、血漿コレステロール、HDL、ALT、AST、および FFA 濃度はグループ間で差がありませんでした。TG とグリセロールの両方が、22°C グループと比較して 30°C グループで有意に上昇しました (図 7a–h)。対照的に、3 GB は 22 °C と比較して 30 °C で約 25% 低くなりました (図 7b)。したがって、22°C に維持されたマウスは、体重増加によって示唆されるように、全体的に正のエネルギー バランスを持っていましたが、TG、グリセロール、および 3-HB の血漿濃度の違いは、サンプリング時の 22°C のマウスは 22°C のマウスよりも少なかったことを示唆しています。 C.℃。30 °C で飼育されたマウスは、比較的エネルギー的にネガティブな状態でした。これと一致して、抽出可能なグリセロールとTGの肝臓濃度は、グリコーゲンとコレステロールではなく、30°Cグループで高かった(補足図3a-d)。脂肪分解の温度依存性の違い (血漿 TG およびグリセロールによって測定) が、精巣上体または鼠径部脂肪の内部変化の結果であるかどうかを調査するために、研究の最後にこれらの貯蔵庫から脂肪組織を抽出し、遊離脂肪酸 ex を定量化しました。生体内。そしてグリセロールの放出。すべての実験グループで、精巣上体および鼠径部のデポからの脂肪組織サンプルは、イソプロテレノール刺激に応答して、グリセロールおよびFFA産生の少なくとも2倍の増加を示しました(補足図4a–d)。ただし、基底またはイソプロテレノール刺激脂肪分解に対するシェル温度の影響は見つかりませんでした。より高い体重と脂肪量と一致して、血漿レプチンレベルは 22°C グループよりも 30°C グループで有意に高かった (図 7i)。逆に、インスリンとC-ペプチドの血漿レベルは温度グループ間で差がありませんでしたが(図7k、k)、血漿グルカゴンは温度依存性を示しましたが、この場合、反対のグループのほぼ22°Cが2回比較されました. 30℃まで。から。グループC(図7l)。FGF21は、異なる温度グループ間で差がありませんでした(図7m)。OGTTの日に、ベースラインの血糖値は約10 mMであり、異なる温度で飼育されたマウス間で差はありませんでした(図7n)。グルコースの経口投与は血中グルコースレベルを上昇させ、投与後15分で約18mMの濃度ですべての群においてピークに達した。iAUC(15〜120分)と投与後のさまざまな時点(15、30、60、90、および120分)での濃度に有意差はありませんでした(図7n、o)。
TG、3-HB、コレステロール、HDL、ALT、AST、FFA、グリセロール、レプチン、インスリン、C-ペプチド、グルカゴン、および FGF21 の血漿中濃度は、33 日間の給餌後の成体雄 DIO (ao) マウスで示されました。指定温度。採血の 2~3 時間前にマウスに餌を与えなかった。経口耐糖能試験は例外で、試験終了の 2 日前に 2 g/kg 体重の用量で、5 ~ 6 時間絶食させ、31 日間適切な温度に保ったマウスで実施しました。曲線データ (o) の下の領域は、増分データ (iAUC) として表示されます。データは平均 ± SEM として表示されます。ドットは個々のサンプルを表します。 *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。
げっ歯類データのヒトへの伝達可能性は、生理学的および薬理学的研究の文脈における観察の重要性を解釈する上で中心的な役割を果たす複雑な問題です。経済的な理由と研究を容易にするために、マウスは多くの場合、代謝率を高め、潜在的に翻訳可能性を損なうさまざまな代償生理学的システムの活性化をもたらし、その熱中性ゾーンよりも低い室温に保たれます9。したがって、マウスを寒さにさらすと、マウスは食事誘発性肥満に抵抗性になり、非インスリン依存性グルコース輸送の増加によるストレプトゾトシン治療ラットの高血糖を防ぐ可能性があります。しかし、さまざまな関連温度 (室温から中性温度まで) への長時間の曝露が、正常体重マウス (食物摂取) および DIO マウス (HFD 摂取) の異なるエネルギー恒常性および代謝パラメーターにどの程度影響するかは明らかではありません。 EE の増加と食物摂取量の増加とのバランスを取ることができました。この記事で紹介する研究は、このトピックを明確にすることを目的としています。
通常体重の成体マウスとオスの DIO マウスでは、EE は 22 ~ 30°C の室温に反比例することがわかりました。したがって、22°C での EE は 30°C よりも約 30% 高かった。両方のマウス モデルで。ただし、通常体重のマウスと DIO マウスの重要な違いは、通常体重のマウスは、それに応じて食物摂取量を調整することによって低温で EE と一致する一方で、DIO マウスの食物摂取量はさまざまなレベルで変化することです。試験温度は類似していた。1か月後、30°Cで飼育されたDIOマウスは、22°Cで飼育されたマウスよりも体重と脂肪量が増加しましたが、正常な人間は同じ温度で同じ時間維持されましたが、発熱はありませんでした.体重の依存差。体重マウス。熱中性に近い温度または室温と比較して、室温での成長は、高脂肪食を与えたDIOまたは通常体重のマウスをもたらしましたが、通常体重のマウス食餌を与えたマウスでは体重が比較的少なくなりました。体。他の研究17,18,19,20,21によってサポートされていますが、すべてではありません22,23。
熱損失を減らすために微小環境を作り出す能力は、熱的中立性を左にシフトすると仮定されています 8, 12. 私たちの研究では、ネスティング材料の追加と隠蔽の両方が EE を減少させましたが、28°C まで熱的中立性をもたらしませんでした.したがって、私たちのデータは、環境的に豊かな家の有無にかかわらず、片膝の成体マウスの熱中立性の最低点が示されているように26〜28°Cであることを支持していませんが、熱中立性を示す他の研究を支持しています.低点マウスでは 30°C の温度7、10、24。問題を複雑にするために、マウスの熱中性点は日中は静的ではないことが示されています。これは、おそらくカロリーが低いため、安静 (明) 相で低くなるからです。活動および食事誘発性熱発生の結果としての産生。したがって、明るい段階では、熱的中立性の下限は約 29°C であり、暗い段階では約 33°C25 であることがわかります。
最終的に、周囲温度と総エネルギー消費量の関係は熱放散によって決まります。これに関連して、体積に対する表面積の比率は熱感度の重要な決定要因であり、熱放散 (表面積) と発熱 (体積) の両方に影響します。表面積に加えて、熱伝達は断熱材 (熱伝達率) によっても決まります。ヒトでは、脂肪量は体殻の周りに断熱バリアを作成することにより熱損失を減らすことができ、脂肪量はマウスの断熱にも重要であることが示唆されており、熱中性点を下げ、熱中性点以下の温度感度を低下させます(曲線の勾配)。EE と比較した周囲温度)12。私たちの研究は、体組成データがエネルギー消費データが収集される9日前に収集され、脂肪量が研究全体で安定していなかったため、この推定関係を直接評価するように設計されていません.しかし、通常の体重と DIO マウスでは、脂肪量が少なくとも 5 倍異なるにもかかわらず、22°C よりも 30°C で EE が 30% 低いため、我々のデータは、肥満が基本的な断熱を提供する必要があることを裏付けていません。要因、少なくとも調査された温度範囲ではありません。これは、これを調査するために設計された他の研究と一致しています4,24。これらの研究では、肥満の断熱効果は小さかったが、毛皮は全体の断熱効果の 30 ~ 50% を提供することがわかった 4,24。しかし、死んだマウスでは、死んだ直後に熱伝導率が約 450% 増加したことから、血管収縮などの生理学的メカニズムが機能するには、毛皮の断熱効果が必要であることが示唆されました。マウスとヒトの間の毛皮の種の違いに加えて、マウスの肥満の不十分な断熱効果は、次の考慮事項によっても影響を受ける可能性があります。ヒトの脂肪量の断熱係数は、主に皮下脂肪量 (厚さ) によって媒介されます26,27。通常、げっ歯類では、総動物性脂肪の 20% 未満 28。さらに、総脂肪量は個人の断熱の次善の尺度でさえないかもしれません.脂肪量が増加するにつれて、断熱の改善は表面積の必然的な増加(したがって熱損失の増加)によって相殺されると主張されてきました..
通常体重のマウスでは、TG、3-HB、コレステロール、HDL、ALT、および AST の空腹時血漿濃度は、さまざまな温度でほぼ 5 週間変化しませんでした。これは、おそらくマウスが同じエネルギー バランス状態にあったためです。研究終了時と体重と体組成は同じでした。脂肪量の類似性と一致して、血漿レプチンレベルにも、空腹時インスリン、C-ペプチド、およびグルカゴンにも差はありませんでした.DIO マウスでは、より多くのシグナルが検出されました。22°C のマウスも、この状態では全体的に負のエネルギー バランスを持っていませんでしたが (体重が増加したため)、研究の終わりには、30°C で飼育されたマウスと比較して、次のような条件でエネルギー不足が比較的多くなりました。高ケトン。体による産生(3-GB)および血漿中のグリセロールとTGの濃度の減少。ただし、脂肪分解の温度依存性の違いは、脂肪ホルモン応答性リパーゼの発現の変化など、精巣上体または鼠径部脂肪の固有の変化の結果ではないようです。グループは互いに似ています。現在の研究では交感神経緊張を調査しませんでしたが、交感神経緊張は (心拍数と平均動脈圧に基づいて) マウスの周囲温度に直線的に関連し、22°C よりも 30°C で約 20% 低いことが他の人によって発見されました。 C したがって、我々の研究では交感神経緊張の温度依存性の違いが脂肪分解に関与している可能性があるが、交感神経緊張の増加は脂肪分解を阻害するのではなく刺激するため、培養マウスでは他のメカニズムがこの減少に対抗する可能性がある.体脂肪の分解における潜在的な役割。室温。さらに、脂肪分解に対する交感神経緊張の刺激効果の一部は、インスリン分泌の強力な阻害によって間接的に媒介されており、脂肪分解に対するインスリン中断補充の効果を強調しているが、我々の研究では、異なる温度での空腹時血漿インスリンとC-ペプチド交感神経緊張があった。脂肪分解を変えるのに十分ではありません。代わりに、エネルギー状態の違いが、DIO マウスのこれらの違いの主な原因である可能性が最も高いことがわかりました。正常体重のマウスで EE による食物摂取のより良い調節につながる根本的な理由については、さらなる研究が必要です。ただし、一般的に、食物摂取は恒常性と快楽の合図によって制御されます31,32,33。2 つの信号のどちらが量的に重要かについては議論がありますが、31,32,33 高脂肪食品を長期間摂取すると、より快楽に基づいた食行動につながることがよく知られています。ホメオスタシス。.– 規制された食物摂取量34,35,36.したがって、45% HFD で処理された DIO マウスの快楽摂食行動の増加は、これらのマウスが食物摂取量と EE のバランスを取らなかった理由の 1 つかもしれません。興味深いことに、食欲と血糖調節ホルモンの違いは、温度制御された DIO マウスでも観察されましたが、正常体重のマウスでは観察されませんでした。DIOマウスでは、血漿レプチンレベルは温度とともに上昇し、グルカゴンレベルは温度とともに低下しました。温度がこれらの違いに直接影響を与える程度はさらなる研究に値しますが、レプチンの場合、脂肪量と血漿レプチンが同じように、22℃でのマウスの相対的な負のエネルギーバランスとその結果としてより低い脂肪量が確かに重要な役割を果たしました。相関性が高い37。しかし、グルカゴンシグナルの解釈はもっと不可解です。インスリンと同様に、グルカゴン分泌は交感神経緊張の増加によって強く阻害されましたが、最高の交感神経緊張は、血漿グルカゴン濃度が最も高い22°Cグループにあると予測されました.インスリンは、血漿グルカゴンのもう 1 つの強力な調節因子であり、インスリン抵抗性と 2 型糖尿病は、空腹時および食後の高グルカゴン血症と強く関連しています 38,39 。しかし、私たちの研究の DIO マウスはインスリン非感受性でもあったため、これも 22°C グループでのグルカゴンシグナル伝達の増加の主な要因ではありませんでした.肝脂肪含有量は、血漿グルカゴン濃度の増加とも正の関連があり、そのメカニズムには、肝臓のグルカゴン耐性、尿素産生の減少、循環アミノ酸濃度の増加、およびアミノ酸刺激によるグルカゴン分泌の増加が含まれる可能性があります 40,41, 42.しかし、グリセロールと TG の抽出可能な濃度は、我々の研究では温度グループ間で差がなかったので、これも 22°C グループの血漿濃度の増加の潜在的な要因ではありませんでした.トリヨードチロニン (T3) は、全体的な代謝率と低体温に対する代謝防御の開始において重要な役割を果たします 43,44。したがって、血漿 T3 濃度は、中枢性を介したメカニズムによって制御される可能性があり 45,46、熱中性条件未満の条件下でマウスとヒトの両方で増加します 47。これは、環境への熱損失と一致しています。現在の研究では血漿 T3 濃度を測定しませんでしたが、濃度は 30°C グループの方が低かった可能性があり、我々 (図 5a を更新) や他の研究者がT3 は用量依存的に血漿グルカゴンを増加させます。甲状腺ホルモンは、肝臓で FGF21 の発現を誘導することが報告されています。グルカゴンと同様に、血漿FGF21濃度も血漿T3濃度とともに増加しましたが(補足図5bおよび参考文献48)、グルカゴンと比較して、本研究のFGF21血漿濃度は温度の影響を受けませんでした。この不一致の根本的な理由についてはさらなる研究が必要ですが、T3 主導の FGF21 誘導は、観察された T3 主導のグルカゴン応答と比較して、より高いレベルの T3 曝露で発生するはずです (補足図 5b)。
HFD は、22°C で飼育されたマウスの耐糖能障害およびインスリン抵抗性 (マーカー) と強く関連していることが示されています。しかし、HFD は、熱中性環境 (ここでは 28 °C と定義) で成長した場合、耐糖能障害またはインスリン抵抗性のいずれとも関連していませんでした 19 。私たちの研究では、この関係は DIO マウスでは再現されませんでしたが、30°C で維持された正常体重のマウスは耐糖能を大幅に改善しました。この違いの理由はさらなる研究が必要ですが、我々の研究の DIO マウスがインスリン抵抗性であり、空腹時血漿 C ペプチド濃度とインスリン濃度が正常体重のマウスの 12 ~ 20 倍高いという事実によって影響を受ける可能性があります。そして空腹時の血中。約 10 mM (通常の体重で約 6 mM) のグルコース濃度であり、耐糖能を改善するための熱中性条件への暴露の潜在的な有益な効果については、小さなウィンドウを残しているようです。考えられる混乱要因は、実用的な理由から、OGTT が室温で実行されることです。したがって、より高い温度で飼育されたマウスは、グルコースの吸収/クリアランスに影響を与える可能性のある軽度のコールドショックを経験しました。ただし、異なる温度グループでの同様の空腹時血糖値に基づくと、周囲温度の変化は結果に大きな影響を与えなかった可能性があります.
前述のように、室温を上げると寒冷ストレスに対する反応が弱まる可能性があることが最近注目されており、マウスデータのヒトへの伝達可能性に疑問が生じる可能性があります。ただし、マウスが人間の生理機能を模倣するのに最適な温度はどのくらいかは明らかではありません。この質問に対する答えは、研究分野と研究対象のエンドポイントによっても影響を受ける可能性があります。この例は、肝臓の脂肪蓄積、耐糖能、およびインスリン抵抗性に対する食事の影響です19。一部の研究者は、エネルギー消費に関して、熱中性が飼育に最適な温度であると考えています。これは、人間が深部体温を維持するために余分なエネルギーをほとんど必要とせず、成体マウスの 1 回のラップ温度を 30°C と定義しているからです 7,10。他の研究者は、成体マウスを片方の膝に乗せて人間が通常経験する温度に匹敵する温度は 23 ~ 25 °C であると考えています。これは、熱中性が 26 ~ 28 °C であり、人間が約 3 °C 低いことに基づいていることがわかったからです。ここで 23°C として定義されるそれらの下限臨界温度はわずか 8.12 です。私たちの研究は、26 ~ 28 °C では熱的中性が達成されないことを示す他のいくつかの研究と一致しており 4、7、10、11、24、25、23 ~ 25 °C は低すぎることを示しています。マウスの室温と熱中性に関して考慮すべきもう 1 つの重要な要素は、単一またはグループの住宅です。私たちの研究のように、マウスを個別ではなくグループで飼育すると、おそらく動物の混雑が原因で、温度感受性が低下しました。ただし、3 つのグループを使用した場合、室温はまだ 25 の LTL を下回っていました。おそらく、この点で最も重要な種間の違いは、低体温症に対する防御としての BAT 活動の量的な重要性です。このように、マウスは BAT 活動を増加させることでより高いカロリー損失を大幅に補償しましたが、これは 5°C だけで 60% EE を超えています 51,52 が、ヒト BAT 活動の EE への寄与は有意に高く、はるかに小さかったのです。したがって、BAT 活動を減らすことは、人間の翻訳を増やすための重要な方法かもしれません。BAT 活性の調節は複雑ですが、多くの場合、アドレナリン刺激、甲状腺ホルモン、および UCP114,54,55,56,57 発現の複合効果によって媒介されます。私たちのデータは、機能/活性化に関与するBAT遺伝子の発現の違いを検出するために、温度を22°Cのマウスと比較して27.5°C以上に上げる必要があることを示しています。ただし、22°C グループでは Ucp1、Adrb2、および Vegf-a がダウンレギュレートされたため、30°C と 22°C でグループ間で見られた違いは、22°C グループでの BAT 活性の増加を常に示すとは限りませんでした。これらの予期しない結果の根本的な原因はまだ特定されていません。1つの可能性は、それらの発現の増加は室温の上昇のシグナルを反映するのではなく、除去の日にそれらを30°Cから22°Cに移動したことによる急性の影響を反映している可能性があることです(マウスは離陸の5〜10分前にこれを経験しました)。 .)。
私たちの研究の一般的な制限は、オスのマウスのみを研究したことです。他の研究では、性別が主要な適応症において重要な考慮事項である可能性があることが示唆されています.片膝の雌マウスは、熱伝導率が高く、より厳密に制御されたコア温度を維持するため、温度に敏感です.さらに、メスのマウス (HFD) は、同性のより多くのマウス (この場合は 20 °C) を消費したオスのマウスと比較して、30 °C で EE とエネルギー摂取量のより大きな関連性を示しました 20 。したがって、メスのマウスでは、サブサーモネトラルの含有量が高くなりますが、オスのマウスと同じパターンになります。私たちの研究では、これらは EE を調べる代謝研究のほとんどが実施される条件であるため、片膝の雄マウスに焦点を当てました。私たちの研究のもう1つの制限は、マウスが研究全体で同じ食事をしていたことであり、代謝の柔軟性に対する室温の重要性を研究することができませんでした(さまざまな主要栄養素組成の食事の変化に対するRERの変化によって測定されます)。30℃で飼育された対応するマウスと比較して、20℃で飼育された雌および雄マウスで。
結論として、私たちの研究は、他の研究と同様に、ラップ 1 の正常体重のマウスは、予測される 27.5°C 以上で熱中性であることを示しています。さらに、私たちの研究は、肥満が正常体重または DIO のマウスの主要な断熱要因ではないことを示しており、DIO と正常体重のマウスで同様の温度:EE 比が得られます。通常体重のマウスの摂餌量は EE と一致しており、温度範囲全体で安定した体重を維持していましたが、DIO マウスの摂餌量は異なる温度で同じであり、30°C でのマウスの割合が高くなりました。 .22℃で体重が増えました。全体として、熱中性温度以下で生活することの潜在的な重要性を調べる体系的な研究は、マウスと人間の研究の間でしばしば観察される低い忍容性のために正当化されます.たとえば、肥満研究では、一般的に翻訳可能性が低いことの部分的な説明は、マウスの減量研究が通常、EE の増加により室温に保たれた適度に低温ストレスを受けた動物で行われるという事実による可能性があります。特に、作用機序が BAP の活性を増加させることによる EE の増加に依存している場合、人の予想体重と比較して体重減少が誇張されています。
デンマークの動物実験法 (1987 年) および国立衛生研究所 (発行番号 85-23)、および実験目的およびその他の科学的目的で使用される脊椎動物の保護に関する欧州条約 (欧州評議会 No. 123、ストラスブール) に従って、1985)。
20 週齢のオスの C57BL/6J マウスは、フランスの Janvier Saint Berthevin Cedex から入手し、12:12 時間の明暗サイクルの後、標準飼料 (Altromin 1324) と水 (~22°C) を自由に与えられました。室温。オスの DIO マウス (20 週齢) を同じ供給業者から入手し、飼育条件下で 45% 高脂肪食 (カタログ番号 D12451、Research Diet Inc.、ニュージャージー州、米国) と水を自由に摂取させました。研究開始の1週間前に、マウスを環境に順応させた。間接熱量測定システムに移す 2 日前に、マウスの体重を測定し、MRI スキャン (EchoMRITM、テキサス州、米国) にかけ、体重、脂肪、および正常体重に対応する 4 つのグループに分けました。
研究デザインのグラフィカルな図を図 8 に示します。マウスを、Sable Systems Internationals (ネバダ州、米国) の閉じた、温度制御された間接熱量測定システムに移しました。ビームブレイクを測定することによる活動レベル。XYZ.マウス (n = 8) を 22、25、27.5、または 30°C で寝具を使用して個別に飼育しましたが、シェルターと営巣材は使用せず、12:12 時間の明暗サイクル (明: 06:00–18:00) で飼育しました。 .2500ml/分マウスは、登録前に 7 日間順応させました。録音は 4 日連続で収集されました。その後、マウスを25、27.5、および30℃のそれぞれの温度でさらに12日間維持した後、以下に記載するように細胞濃縮物を添加した。一方、22°Cに保たれたマウスのグループは、この温度でさらに2日間(新しいベースラインデータを収集するために)保たれ、その後、明期の開始時に1日おきに2°Cずつ温度が上昇しました( 06:00) 30 °C になるまで温度を下げた後、22 °C まで温度を下げ、さらに 2 日間データを収集しました。22°C でさらに 2 日間記録した後、すべての温度ですべてのセルにスキンを追加し、データ収集を 2 日目 (17 日目) と 3 日間開始しました。その後 (20 日目)、光サイクルの開始時 (06:00) にネスティング材料 (8 ~ 10 g) をすべてのセルに追加し、さらに 3 日間データを収集しました。したがって、研究の終わりに、22°Cに保たれたマウスはこの温度で21/33日間、最後の8日間は22°Cに保たれ、他の温度のマウスはこの温度で33日間保たれました./33日。研究期間中、マウスに餌を与えた。
標準体重および DIO マウスは、同じ研究手順に従いました。-9 日目に、マウスの体重を測定し、MRI スキャンを行い、体重と体組成が同等のグループに分けました。-7日目に、マウスをSABLE Systems International (Nevada, USA)製の閉鎖温度制御間接熱量測定システムに移した。マウスは、寝床で個別に飼育されましたが、巣やシェルターの材料はありませんでした。温度は 22、25、27.5、または 30 °C に設定されます。1週間の順化後(-7~0日目、動物は邪魔されなかった)、4日間連続してデータを収集した(0~4日目、データは図1、2、5に示す)。その後、25℃、27.5℃、30℃のマウスを17日目まで一定条件下で飼育した。同時に、22℃群の温度は、光照射開始時の温度サイクル(06:00 h)を調整することにより、1日おきに2℃間隔で上昇しました(データを図1に示します)。 .15 日目には温度が 22°C に下がり、2 日間のデータを収集して、その後の処理のベースライン データを提供しました。スキンは 17 日目にすべてのマウスに追加され、ネスティング材料は 20 日目に追加されました (図 5)。23日目にマウスの体重を測定し、MRIスキャンを行った後、24時間放置しました。24日目に、マウスを光周期の開始時(06:00)から絶食させ、12:00にOGTT(2g/kg)を与えた(6~7時間の絶食)。その後、マウスをそれぞれの SABLE 条件に戻し、2 日目 (25 日目) に安楽死させました。
DIO マウス (n = 8) は、通常の体重のマウスと同じプロトコルに従いました (上記および図 8で説明)。マウスは、エネルギー消費実験を通して 45% の HFD を維持しました。
VO2 と VCO2、および水蒸気圧は、2.5 分のセル時定数で 1 Hz の周波数で記録されました。食物と水の摂取量は、食物と水のバケツの重量を連続的に記録 (1 Hz) することによって収集されました。使用した品質モニターは、0.002 g の解像度を報告しました。活動レベルは 3D XYZ ビーム アレイ モニターを使用して記録され、データは 240 Hz の内部解像度で収集され、0.25 cm の有効空間解像度で総移動距離 (m) を定量化するために毎秒報告されました。データは Sable Systems Macro Interpreter v.2.41 で処理され、EE と RER が計算され、外れ値 (たとえば、誤った食事イベント) が除外されました。マクロ インタープリターは、すべてのパラメーターのデータを 5 分ごとに出力するように構成されています。
EE の調節に加えて、周囲温度は、グルコース代謝ホルモンの分泌を調節することにより、食後のグルコース代謝を含む代謝の他の側面も調節する可能性があります。この仮説を検証するために、正常体重のマウスに DIO 経口ブドウ糖負荷 (2 g/kg) を与えることにより、最終的に体温研究を完了しました。方法は、追加の資料で詳しく説明されています。
試験終了時(25 日目)、マウスを 2 ~ 3 時間絶食させ(06:00 から開始)、イソフルランで麻酔し、眼窩後静脈穿刺により完全に採血しました。肝臓の血漿脂質とホルモンおよび脂質の定量化は、補足資料に記載されています。
シェル温度が脂肪分解に影響を与える脂肪組織に固有の変化を引き起こすかどうかを調べるために、鼠径部および精巣上体の脂肪組織を出血の最終段階の後にマウスから直接切除しました。組織は、補足方法で説明されている新しく開発された ex vivo 脂肪分解アッセイを使用して処理されました。
褐色脂肪組織(BAT)は、研究の終了日に収集され、補足方法で説明されているように処理されました。
データは平均 ± SEM として表示されます。グラフは GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) で作成され、グラフィックは Adob​​e Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA) で編集されました。統計的有意性は、GraphPad Prism で評価され、対応のある t 検定、反復測定一元配置/二元配置 ANOVA に続く Tukey の多重比較検定、または対応のない一元配置 ANOVA に続く Tukey の多重比較検定によってテストされました。データのガウス分布は、テスト前に D'Agostino-Pearson 正規性テストによって検証されました。サンプルサイズは、「結果」セクションの対応するセクションと凡例に示されています。反復は、同じ動物 (生体内または組織サンプル) で行われた測定として定義されます。データの再現性に関しては、エネルギー消費とケース温度との関連性が、同様の研究デザインで異なるマウスを使用した 4 つの独立した研究で実証されました。
詳細な実験プロトコル、材料、および生データは、筆頭著者の Rune E. Kuhre からの合理的な要求に応じて入手できます。この研究は、新しい独自の試薬、トランスジェニック動物/細胞株、またはシーケンス データを生成しませんでした。
研究デザインの詳細については、この記事にリンクされている Nature Research Report の要約を参照してください。
すべてのデータがグラフを形成します。1〜7は、Scienceデータベースリポジトリ、アクセッション番号:1253.11.sciencedb.02284またはhttps://doi.org/10.57760/sciencedb.02284に寄託されました。ESM に表示されるデータは、妥当なテストの後、Rune E Kuhre に送信される場合があります。
Nilsson, C.、Raun, K.、Yan, FF、Larsen, MO & Tang-Christensen, M. 人間の肥満の代理モデルとしての実験動物。 Nilsson, C.、Raun, K.、Yan, FF、Larsen, MO & Tang-Christensen, M. 人間の肥満の代理モデルとしての実験動物。ニルソン K、ラウン K、ヤン FF、ラーセン MO。および Tang-Christensen M. 人間の肥満の代理モデルとしての実験動物。 Nilsson, C.、Raun, K.、Yan, FF、Larsen, MO & Tang-Christensen, M. は、動物を人間の肥料の代わりのモデルとして実験しました。 Nilsson、C.、Raun、K.、Yan、FF、Larsen、MOおよびTang-Christensen、M.人間の代替モデルとしての実験動物。ニルソン K、ラウン K、ヤン FF、ラーセン MO。および Tang-Christensen M. 人間の肥満の代理モデルとしての実験動物。アクタ薬理学。犯罪 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA 新しい Mie 定数の計算と熱傷サイズの実験的決定。バーンズ 22, 607–611 (1996).
Gordon, SJ マウスの体温調節システム: 生物医学データのヒトへの伝達への影響。生理。行動。179、55-66 (2017)。
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥満による断熱効果なし。 Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥満による断熱効果なし。Fischer AW、Chikash RI、von Essen G.、Cannon B.、および Nedergaard J. 肥満の分離効果なし。 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. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥満には隔離効果はありません。はい。J.生理学。内分泌。代謝。311、E202–E213 (2016)。
Lee、P.ら。温度に適応した褐色脂肪組織は、インスリン感受性を調節します。糖尿病 63、3686–3698 (2014)。
ナコン、KJら。臨界温度の低下と寒冷誘発性熱発生は、やせ型および太りすぎの個人の体重と基礎代謝率に反比例の関係にありました。J. 暖かく。生物学。69、238–248 (2017)。
Fischer、AW、Cannon、B.&Nedergaard、J.マウスが人間の熱環境を模倣するための最適な住宅温度:実験的研究。 Fischer、AW、Cannon、B.&Nedergaard、J.マウスが人間の熱環境を模倣するための最適な住宅温度:実験的研究。Fischer、AW、Cannon、B.、およびNedergaard、J.マウスが人間の熱環境を模倣するための最適な家の温度:実験的研究。 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW、Cannon B.、および Nedergaard J. 人間の熱環境をシミュレートするマウスの最適なハウジング温度: 実験的研究。ムーア。代謝。7、161–170(2018)。
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR マウス実験を人間に変換するのに最適なハウジング温度は何度ですか? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR マウス実験を人間に変換するのに最適なハウジング温度は何度ですか?Keyer J、Lee M、Speakman JR マウス実験を人間に移すのに最適な室温は? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR 小鼠验转化を人に最適な外壳温度はいくらか? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JRKeyer J、Lee M、Speakman JR マウス実験をヒトに移すための最適なシェル温度は?ムーア。代謝。25, 168–176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, OA ヒト生理学の実験モデルとしてのマウス: ハウジング温度が数度重要な場合。 Seeley, RJ & MacDougald, OA ヒト生理学の実験モデルとしてのマウス: ハウジング温度が数度重要な場合。 シーリー、RJ & マクドゥーガルド、OA Seeley, RJ & MacDougald, OA 人間の生理学の実験モデルとしてのマウス: 住居内の数度が違いを生むとき. Seeley, RJ & MacDougald, OA 動物は、ヒトの生理学的実験モデルとして: Seeley, RJ & MacDougald, OA Мыши Seeley, RJ & MacDougald, O. Seeley, RJ & MacDougald, OA マウスをヒト生理学の実験モデルとして: 数度の室温が重要な場合。国民新陳代謝。3、443–445(2021)。
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 「マウス実験を人間に変換するのに最適なハウジング温度は何度ですか?」という質問に対する答え Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 「マウス実験を人間に変換するのに最適なハウジング温度は何度ですか?」という質問に対する答え Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 「マウス実験をヒトに移すのに最適な室温は?」という質問への回答 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW、Cannon B.、および Nedergaard J. が「マウス実験をヒトに移すための最適なシェル温度は?」という質問に答えます。はい: 熱中性。ムーア。代謝。26, 1-3 (2019).


投稿時間: 2022 年 10 月 28 日