يسمح هذا البروتوكول للباحث بتحديد ما إذا كانت هناك اختلافات في التوازن النشط للفئران ، والتي يمكن أن تساعد في تحديد العمليات الفسيولوجية المسؤولة عن تغيير وزن الجسم. ويمكن أيضا أن تستخدم لتحديد قدرة الدهون البنية على استهلاك الطاقة. هذه التقنية كميا الأكسجين المستهلكة و CO2 التي تنتجها فأرة الفردية في بيئة تسيطر عليها.
فهو يسمح للمستخدمين بحساب نفقات الطاقة في هذا الفأر الفردي وتحديد ما إذا كانت العلاجات المختلفة أو التلاعب الجيني يمكن أن تغير نفقات الطاقة. للبدء، افتح البرنامج الذي يتحكم في الحاوية وتدفق الهواء والسماح للبرنامج باختبار اتصال الكمبيوتر بالمعدات. بمجرد تأسيس الاتصال، انقر فوق ملف، ثم افتح تكوين التجربة وحدد تكوين التجربة المصمم مسبقا من قبل المورد أو الإعداد من الفحص السابق.
بعد ذلك ، انقر على التجربة ، ثم انقر على خصائص لفتح نافذة خصائص التجربة. في نافذة الخصائص، قم بإعداد معلمات الحاوية البيئية بما في ذلك درجة الحرارة المحيطة ودورات الإضاءة لمدة 12 ساعة. ثم انقر على التجربة، تليها الإعداد لفتح إطار الإعداد التجربة حيث يتم تعريف المعلمات من كل قفص الأيضية.
بعد ذلك ، أضف كمية من الطعام وزنها مسبقا إلى المغذيات في الأقفاص الأيضية التي تضم فئرانا أنثى عمرها ثمانية أسابيع. أيضا، ضع زجاجات المياه وتحقق من أن الزجاجات مختومة بشكل صحيح ولا تسرب. بعد 24 ساعة، وزن الطعام المتبقي في الأقفاص وتزن الفئران.
بعد يومين إلى ثلاثة أيام من إيواء الفئران في النظام ، ابدأ قياس السعرات الحرارية غير المباشر وقياسات النشاط. أولا، معايرة أنظمة CLAMS الأكسجين وثاني أكسيد الكربون زركونيا القائم على كاشف باستخدام غاز المعايرة من التركيب المعروف. بعد تشغيل وضمان أن ضغط إخراج الخزان يتراوح بين 5 إلى 10 أرطال لكل بوصة مربعة ، افتح برنامج المعايرة لمعايرة واختبار مستشعرات الغاز.
انقر على التجربة، ثم قم بمعايرتها واضغط على البدء. انتظر حتى يتم اختبار أجهزة الاستشعار والبرنامج ليطلب من المستخدم لتحويل المقابض من جهاز استشعار الغاز حتى قيمة هوية الأكسجين هو واحد. انقر فوق التالي عند اكتمال الخطوة.
بعد قياس وزن الجسم وتكوين الفئران، ابدأ الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وقياسات النشاط من خلال النقر على التجربة وتشغيلها. بعد 48 ساعة على الأقل، أوقف التجربة بالنقر فوق التجربة، ثم توقف. لتصدير البيانات، انقر على الملف، ثم تصدير وتصدير جميع المواضيع كملف CSV.
خلال المرحلة المظلمة ، الفئران لديها استهلاك أعلى للأوكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي لديها نفقات أعلى على الطاقة. تتميز الفئران التي تعتمد على نظام غذائي منتظم وحالة تغذية مع ابتلاع الطعام يحدث في الدورة المظلمة بقيم نسبة نطاق تبادل الجهاز التنفسي قريبة من واحدة ، مما يشير إلى تفضيل استخدام الكربوهيدرات. خلال دورة الضوء عندما تنام الفئران في الغالب وبالتالي بسرعة ، هناك تحول إلى أكسدة الدهون مع قيم RER كونها أقرب إلى 0.7.
وبناء على ذلك، يزيد عدد الأنشطة البدنية التي تقاس على أنها فاصل شعاع ليزر XYZ خلال المرحلة المظلمة وينخفض خلال مرحلة الضوء. التغذية الغذائية الغنية بالدهون يزيد من وزن الجسم وكتلة الدهون دون تغيير كتلة العجاف. أكلت الفئران الغنية بالدهون التي تتغذى على النظام الغذائي المزيد من الكيلو سعرات حرارية يوميا ، ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى ارتفاع كثافة السعرات الحرارية لكل غرام من الطعام.
ومع ذلك ، فإن النشاط البدني مشابه بين الطعام والفئران الغنية بالدهون التي تتغذى على النظام الغذائي حتى خلال الفترة المظلمة. تشير قيم نسبة معامل الجهاز التنفسي السفلي للفئران الغنية بالدهون التي تتغذى على النظام الغذائي إلى تفضيل استخدام الدهون كركيزة أساسية للأكسدة. استهلاك الأكسجين، ولكن ليس إنتاج ثاني أكسيد الكربون، يزيد في الفئران التي تتغذى على النظام الغذائي عالية الدهون، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في الإنفاق على الطاقة لكل فأر.
يتم زيادة الإنفاق على الطاقة عن طريق حقن بيتا-3 الناهض، وذلك أساسا نتيجة لتنشيط الأدرينالين من الخلايا الدهنية الحرارية، مما يزيد من استهلاك الأكسجين، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون، وبالتالي الإنفاق على الطاقة نفسها. لقياس نفقات الطاقة مع CLAMS، يجب أن تكتمل المعايرة وينبغي قياس وزن الجسم لإجراء تحليل ANCOVA. كما يجب قياس تناول الطعام في كل من فترة التكيف وأثناء القياسات.
انتهت فترة التكيف عندما تستعيد الفئران المداهمة الغذائية الأولية ووزن الجسم. يمكن استخدام هذا الإجراء أيضا لاختبار الآثار الحادة للأدوية على نشاط الماوس وسلوكه. نحن أيضا استخدام هذا النظام في دراسة تعاونية التي أظهرت أي مجموعة من الخلايا العصبية التي تسيطر على هذه التقنية أمر ضروري لدراسة الأمراض المتعلقة زيادة الوزن وتحديد العمليات التي تتحكم في تفضيل المغذيات، فضلا عن النشاط البدني، توليد الحرارة، وتوازن الطاقة.
