确定肥胖小鼠的基础能量消耗和产热脂肪细胞消耗能量的能力

该协议允许研究人员确定小鼠的能量平衡是否存在差异，这可以帮助确定导致体重变化的生理过程。它也可以用来确定棕色脂肪消耗能量的能力。该技术量化了受控环境中单个小鼠消耗的氧气和产生的CO2。

它允许用户计算这只小鼠的能量消耗，并确定不同的治疗或基因操作是否可以改变能量消耗。首先，打开控制机柜和气流的软件，让软件测试计算机与设备的通信。建立通信后，单击"文件"，然后打开实验配置并选择供应商预先设计的或从先前分析中设置的实验配置。

接下来，单击"实验"，然后单击"属性"以打开"实验属性"窗口。在属性窗口中，设置环境存储模块的参数，包括环境温度和 12 小时光周期。然后单击实验，然后设置以打开实验设置窗口，其中定义了每个代谢笼的参数。

接下来，将预先称量的食物添加到饲养器中，在容纳八周龄雌性小鼠的代谢笼中。另外，放置水瓶并检查瓶子是否正确密封且未泄漏。24小时后，称量笼子中剩余的食物并称量小鼠。

将小鼠安置在系统中两到三天后，开始间接量热和活动测量。首先，使用已知成分的校准气体校准基于氧化锆的CLAMS系统氧和二氧化碳检测器。打开并确保储罐输出压力在每平方英寸5至10磅之间后，打开校准实用程序软件以校准和测试气体传感器。

单击实验，然后校准并按开始。等待传感器进行测试，等待软件要求用户转动气体传感器的旋钮，直到氧气恒等值为 1。步骤完成后单击下一步。

测量小鼠的体重和组成后，通过单击实验开始氧气，二氧化碳和活性测量并运行。至少 48 小时后，点击实验停止实验，然后停止实验。要导出数据，请单击文件，然后将所有主题导出并导出为 CSV 文件。

在黑暗阶段，小鼠具有较高的氧气消耗和二氧化碳产生，因此具有较高的能量消耗。在黑暗周期中，常规饮食和食物摄入状态的小鼠的特征在于呼吸交换范围比率值接近1，表明倾向于使用碳水化合物。在光照周期中，当小鼠主要睡觉并因此快速时，向脂肪氧化转变，RER值接近0.7。

因此，作为XYZ激光束断裂计数测量的体力活动在暗相期间增加，在光照阶段减少。高脂肪饮食喂养会增加体重和脂肪量，而不会改变瘦体重。高脂肪饮食喂养的小鼠每天吃更多的千卡热量，主要是由于每克食物的热量密度较高。

然而，即使在黑暗时期，周氏和高脂肪饮食喂养的小鼠之间的体力活动也是相似的。高脂肪饮食喂养小鼠的下呼吸道系数比值表明倾向于使用脂肪作为氧化的主要底物。在高脂肪饮食喂养的小鼠中，氧气消耗量增加，但不是二氧化碳产生，这导致每只小鼠的能量消耗显着增加。

β-3激动剂注射会增加能量消耗，主要是由于产热脂肪细胞的肾上腺素能激活，这提高了氧气消耗，二氧化碳产生，从而增加了能量消耗本身。要使用CLAMS测量能量消耗，必须完成校准并测量体重以执行ANCOVA分析。此外，必须在适应期和测量期间测量食物摄入量。

当小鼠恢复初始食物摄入量和体重时，适应期结束。该程序也可用于测试药物对小鼠活性和行为的急性作用。我们还在一项合作研究中使用该系统，该研究表明哪个神经元群体控制了该技术对于研究与体重增加相关的疾病以及确定控制营养偏好以及身体活动，产热和能量平衡的过程至关重要。