Die zeitliche Beschränkung der Nahrungsaufnahme hat sich als vielversprechende Intervention zur Abschwächung ernährungsbedingter Stoffwechselerkrankungen herausgestellt. Dieses Protokoll beschreibt den Aufbau und die Verwendung eines effizienten, im eigenen Haus entwickelten Systems zur Messung und Manipulation der rhythmischen Nahrungsaufnahme bei Mäusen. Der Hauptvorteil des Systems besteht darin, dass es sich um ein kostengünstiges und effizientes System handelt, das mit erschwinglichen Materialien gebaut werden kann und gleichzeitig benutzerfreundlich ist.
Dieses System kann verwendet werden, um Mäuse nach verschiedenen Fütterungsschemata zu füttern, wie z. B. ad libitum, zeitlich begrenzt oder arrhythmisch, und kann eine fettreiche Diät beinhalten, um ihre Auswirkungen auf die Physiologie zu untersuchen. Beschaffen Sie zunächst vier Stück 0,25-Zoll-PVC-Platten. Schneiden und kleben Sie die vier PVC-Stücke, um die Basis zu erhalten.
Öffnen Sie als Nächstes den Timer, um den Stecker zu entfernen, und stellen Sie eine Verbindung mit einer Standardverlängerung oder einem Stromkabel her. Setzen Sie den Timer auf die PVC-Basis, um ihn mit den darin gebohrten Löchern auszurichten, und befestigen Sie ihn mit 1,5-Zoll-Schrauben. Bohren Sie vier Löcher auf die Oberseite des Timers und befestigen Sie 0,75-Zoll-Schrauben, um den Lebensmittelbehälter mit acht Fächern zu halten.
Verwenden Sie einen Mäusekäfig mit einer Breite von mehr als 4,5 Zoll und schneiden Sie mit einer Lochsäge ein 4,5-Zoll-Loch in den Boden des Käfigs. Stellen Sie dann einen Lebensmittelspender mit einem vier Zoll großen Schmuck-Organizer mit acht Fächern her. Schneiden Sie den Rand des Behälters so ab, dass er gut in das Rohr passt.
Verwenden Sie eine vier Zoll große PVC-Rohrkappe und schneiden Sie ein Loch, das der Größe eines einzelnen Spenderfachs entspricht, um eine Öffnung zu schaffen, die jeweils nur eines der acht Fächer freilegt. Sobald alle Käfige eingestellt sind, ist das endgültige Setup fertig. Um den Transport zu erleichtern, nehmen Sie drei Stücke 0,25-Zoll-PVC-Rohr, bohren Sie ein 0,625-Zoll-Loch in die Mitte von zwei Stücken und kleben Sie sie zusammen.
Führen Sie dann ein 0,625-Zoll-PVC-Rohr durch sie. Auf dieser Baugruppe können dann Lebensmittelbecher gestapelt werden. Bewerten Sie die Timer, bevor Sie die Mäuse einführen, indem Sie das Setup an Steckdosen anschließen.
Legen Sie ein Stück Nestlet zu einem aufgezeichneten Zeitpunkt in ein Fach und überwachen Sie die Position des Nestlets sechs Stunden später, um sicherzustellen, dass sich der Timer sofort dreht. Bringen Sie die Maus in den Experimentierraum und gewöhnen Sie sie an den Hell-Dunkel-Zyklus, wie im Manuskript beschrieben. Notieren Sie das Gewicht der Maus, bevor Sie sie einzeln in den Futterkäfigen unterbringen, und stellen Sie sicher, dass die Maus ad libitum Zugang zu Wasser, Einstreu und Nestlets hat.
Geben Sie 1,5 Gramm Futter in alle acht Fächer des Futterbechers und stellen Sie den Futterbecher auf den Timer. Setzen Sie dann den Deckel auf den Futterbecher, so dass nur ein Fach freigelegt wird. Vier Fächer repräsentieren Tagespunkte und die anderen vier stellen Nachtpunkte dar.
Wechseln Sie das Futter jeden Tag zur gleichen Zeit und zählen Sie die Anzahl der Pellets, die in jedem Fach verbleiben, um die Menge der verzehrten Lebensmittel zu berechnen. Überwachen Sie das Fütterungsprofil eine Woche lang, um ein grundlegendes Fütterungsprofil von Mäusen zu erhalten, die ad libitum gefüttert wurden, und für die nächtliche Diät. Setzen Sie die Maus nach drei bis sieben Tagen Ad-libitum-Diät auf eine Übergangsdiät, indem Sie die Anzahl der Pellets in den Tageskompartimenten schrittweise reduzieren.
Überwachen Sie die Nahrungsaufnahme zwei Wochen lang, nachdem sich die Maus an das nächtliche Regime angepasst hat. Passen Sie während dieser Zeit die Menge an Futter an, die jeder Maus verabreicht wird, um sie besser an ihren gesamten Nahrungsverzehr anzupassen. Wiegen Sie die Maus am Ende der zwei Wochen, um jede Gewichtsveränderung aufgrund des Fütterungsschemas zu überwachen.
Berechnen Sie nach einer Woche Ad-libitum-Diät die durchschnittliche tägliche Nahrungsaufnahme und die Menge an Lebensmitteln, die in jedem Fach bereitgestellt werden müssen, wie im Manuskript beschrieben. Erreichen Sie eine arrhythmische Fütterung, indem Sie sicherstellen, dass Mäuse den ganzen Tag über in allen acht Kompartimenten die gleiche Menge an Nahrung erhalten. Dann setzen Sie die Mäuse auf eine Übergangsdiät, indem Sie die Menge der pro Kompartiment verabreichten Nahrung über drei bis fünf Tage schrittweise reduzieren, um jeglichen Rhythmus der Nahrungsaufnahme aufzuheben.
Passen Sie während der arrhythmischen Diät das Futter täglich an, um sicherzustellen, dass Mäuse nur wenige Pellets zurücklassen und die richtige Menge an Futter erhalten. Nehmen Sie Anpassungen vor, wie im Manuskript beschrieben. Um eine Gewichtsveränderung aufgrund des Fütterungsschemas zu überwachen, wiegen Sie die Maus am Ende der zwei Wochen.
Das Fütterungsprofil zeigt, dass Wildtyp-Mäuse, die ad libitum mit normalem Chow gefüttert werden, während der Nacht etwa 75% ihrer Nahrung fressen. Mäuse, die ad libitum mit fettreicher Diät gefüttert wurden, aßen an den ersten beiden Expositionstagen mehr Nahrung, wahrscheinlich aufgrund der Neuheit der fettreichen Diät. Die tägliche durchschnittliche Nahrungsaufnahme alle drei Stunden.
Der Durchschnitt und der Prozentsatz der Nahrungsaufnahme während des Tages und der Nacht für Mäuse, die mit normalem Futter oder fettreicher Diät gefüttert wurden, waren vergleichbar. Männliche Mäuse zeigten eine signifikante Gewichtszunahme nach einer Woche ad libitum normalem Futter und fettreicher Diät. Mäuse, die auf eine nächtliche Diät umstellten, aßen ihre gesamten täglichen Kalorien nur nachts, ohne die Kalorienaufnahme in den ersten drei bis fünf Wochen signifikant zu verringern.
Mäuse, die auf eine arrhythmische Diät umstellten, konsumierten ihre gesamten täglichen Kalorien in gleichen Mengen über den Tag verteilt, was ihren täglichen Nahrungsaufnahmerhythmus dramatisch dämpfte. Die Mäuse zeigten eine Gewichtszunahme nach dem nächtlichen und arrhythmischen Fütterungsregime. Das Wichtigste, was Sie bei der Verwendung dieses Fütterungssystems beachten sollten, ist sicherzustellen, dass die Timer während des gesamten Experiments ordnungsgemäß funktionieren.
Mit diesem Fütterungssystem können Forscher die Lebensmittellieferung an ihre Bedürfnisse anpassen, was ihnen schließlich helfen könnte, Fragen zu den Auswirkungen unterschiedlicher Mahlzeitenzeiten auf Gesundheit und Krankheit zu beantworten.
