Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu makalede, yabani tip ve ob/ob farelerde obezite ve bozulmuş glikoz metabolizmasına karşı korumak ve tedavi etmek için izokalorik 2:1 aralıklı oruç için ayrıntılı bir protokol açıklanmaktadır.
Aralıklı açlık (IF), periyodik enerji kısıtlaması içeren bir diyet müdahalesi, çok sayıda fayda sağlamak ve metabolik anormallikleri karşı koymak için kabul edilmiştir. Bugüne kadar, açlık ve beslenme süreleri değişen sürelere sahip farklı TIPIF modelleri belgelenmiştir. Ancak, bu modellerin çoğu hem zaman hem de kalori kısıtlama stratejilerinin çok faktörlü katkılarını içerdiğinden, sonuçların yorumlanması zordur. Örneğin, genellikle kemirgen IF rejimi olarak kullanılan alternatif gün oruç modeli, yetersiz beslenmeye neden olabilir ve bu müdahalenin sağlığa yararlarının hem kalori kısıtlaması hem de oruç-yeniden besleme döngüleri yoluyla aracılık ettiğini düşündürmektedir. Son zamanlarda, 2 gün oruç ve ardından 2 günlük beslenmeden oluşan 2:1 IF'nin, genel kalori alımında azalma olmadan diyete bağlı obezite ve metabolik iyileşmelere karşı koruma sağlayabileceği başarıyla gösterilmiştir. Burada sunulan bu isocaloric bir protokoldür 2:1 farelerde IF müdahale. Ayrıca hiperfaji gibi değiştirilmiş yeme davranışları olan bir fare modelini incelemek için gereken çift besleme (PF) protokolü de tanımlanmıştır. 2:1 IF rejimi kullanılarak, bu isocaloric IF azaltılmış vücut kilo alımına yol açtığı gösterilmiştir, geliştirilmiş glikoz homeostazı, ve yüksek enerji harcaması. Bu nedenle, bu rejim çeşitli hastalık koşulları üzerinde IF sağlık etkilerini araştırmak için yararlı olabilir.
Modern yaşam tarzı uzun günlük gıda alım süresi ve daha kısa açlık süreleri ile ilişkilidir1. Bu mevcut küresel obezite salgını katkıda, metabolik dezavantajları insanlarda görülen ile. Oruç insanlık tarihi boyunca uygulanmıştır, ve çeşitli sağlık yararları uzun ömürlü dahil, azaltılmış oksidatif hasar, ve optimize enerji homeostaz2,3. Oruç uygulamanın çeşitli yolları arasında, periyodik enerji yoksunluğu, aralıklı oruç olarak adlandırılır (IF), yaygın olarak genel nüfus tarafından kolay ve basit rejimi nedeniyle uygulanan popüler bir diyet yöntemidir. Preklinik ve klinik modellerde yapılan son çalışmalar, IF'nin uzun süreli açlık ve kalori kısıtlamasına benzer sağlık yararları sağlayabileceğini göstererek, IF'nin obezite ve metabolik hastalıklar için potansiyel bir tedavi stratejisi olabileceğini düşündürmektedir2,3,4,5.
IF rejimleri oruç süresi ve sıklığı açısından değişir. Alternatif gün oruç (yani, 1 gün beslenme / 1 gün oruç; 1:1 IF) obezite, kardiyovasküler hastalıklar, nörodejeneratif hastalıklar, vb 2,3üzerindeki yararlı sağlık etkilerini incelemek için kemirgenler en sık kullanılan IF rejimi olmuştur . Ancak, önceki çalışmalarda gösterildiği gibi6,7, ve daha fazla mekanistik bizim enerji alım analizi nde doğruladı8, 1:1 underfeeding sonuçları (~ 80%) enerji kaybını telafi etmek için yeterli besleme süresi nin olmaması nedeniyle. Bu, 1:1 IF'in sağladığı sağlık yararlarının kalori kısıtlaması veya yeme alışkanlıklarının değiştirilmesi yle aracılık edilip edilmediği belirsizliğini sağlar. Bu nedenle, yeni bir IF rejimi geliştirilmiştir ve burada gösterilmiştir, 2 günlük beslenme/1 günlük oruç (2:1 IF) deseninden oluşan, farelere gıda alımını telafi etmek için yeterli zaman sağlayan (~99%) ve vücut ağırlığı. Bu fareler daha sonra bir reklam libitum (AL) grubu ile karşılaştırılır. Bu rejim, yabani tip farelerde kalori azalması yokluğunda izokalorik IF etkilerinin incelenmesini sağlar.
Buna karşılık, değiştirilmiş besleme davranışı sergileyen bir fare modelinde, AL besleme karşılaştırmak ve 2:1 IF etkilerini incelemek için uygun bir kontrol koşulu olmayabilir. Örneğin, ob/ob fareler (obezite için yaygın olarak kullanılan bir genetik model) iştah ve tokluğu düzenleyen leptin eksikliği nedeniyle hiperfaji sergilediğinden, 2:1 IF sergileyenler AL beslemeli ob/ob farelere göre kalori alımını ~%20 azaltırlar. Bu nedenle, ob/ob farelerde IF'nin etkilerini doğru bir şekilde incelemek ve karşılaştırmak için uygun bir kontrol olarak çift besleme grubunun istihdam edilmesi gerekmektedir.
Genel olarak, bir çift besleme kontrolü kullanımı da dahil olmak üzere izocaloric 2:1 IF gerçekleştirmek için kapsamlı bir protokol sağlanır. Ayrıca, ozokalorik 2:1 IF'in fareleri yüksek yağlı diyetkaynaklı obeziteden ve/veya hem yabani tip hem de ob/ob farelerde metabolik disfonksiyondan koruduğu gösterilmiştir. Bu protokol, nörolojik bozukluklar, kardiyovasküler hastalıklar ve kanser gibi çeşitli patolojik durumlar üzerinde 2:1 IF yararlı sağlık etkilerini incelemek için kullanılabilir.
Buradaki tüm yöntem ve protokoller Ottawa Üniversitesi ve Fenogenomik Merkezi'nin (TCP) Hayvan Bakım ve Veterinerlik Hizmetleri (ACVS) hayvan bakım komiteleri tarafından onaylanmıştır ve Kanada Hayvan Bakımı Konseyi standartlarına uygundur. Burada açıklanan tüm prosedürlerin kurumsal ve resmi onay altında ve teknik olarak yeterli personel tarafından yapılması gerektiği unutulmamalıdır. Tüm fareler, 12 saat/12 h ışık/karanlık döngüye (21-22 °C, normal muhafaza için %30-%60 nem) ve suya ücretsiz erişime sahip standart havalandırmalı kafeslerde yer aldı. Erkek C57BL/6J ve ob/ob fareler Jackson Laboratuvarı'ndan alındı.
1. 02:1 Isocaloric IF Rejimi
2. Çift besleme (PF) Kontrol Grubu
NOT: Bir fare modelinde (örn. ob/ob farelerde hiperfaji) değiştirilmiş beslenme davranışının gözlendiği bir IF deneyi için, IF ile uygun kaloriden bağımsız karşılaştırma için bir çift besleme grubuna sahip olmak gerekir.
3. Vücut Kompozisyon analizi
NOT: Uzun süreli IF farelerde vücut ağırlığını etkilediği için, vücut kompozisyonu canlı, anesteziolmayan farelerde yağ ve yağsız kütleyi ölçmek için bir vücut kompozisyonu analizörü kullanılarak uygun döngülerde (örn. her 3 veya 4 döngü) ölçülebilir.
4. Glikoz ve İnsülin Tolerans Testleri
5. Dolaylı Kalorimetre
NOT: IF ile tedavi edilen farelerin enerji metabolizması, tek bir IF döngüsü boyunca dolaylı kalorimetre ile daha da değerlendirilebilir. Bu oksijen tüketimini ölçecektir (VO2),karbondioksit üretimi (VCO2),solunum değişim oranı (RER), ve ısı (kcal/h).
Şekil 1, 24 saat oruç tan sonra beslenme analizlerini ve 1:1 ile 2:1 aralıklı oruç arasındaki karşılaştırmayı göstermektedir. 24 saat açlık dönemi vücut ağırlığında ~%10 azalma ile sonuçlandı ve 2 günlük yeniden beslenmeden sonra tamamen iyileşti (Şekil 1A). 24 h açlık dönemi, sonraki 2 günlük yeniden besleme sırasında hiperfajiye neden olur (Şekil 1B). Bununla bir...
Bu iyi belgelenmiştir ki IF insan ve hayvanlarda çeşitli hastalıklar üzerinde yararlı sağlık etkileri sağlar8,15,16,17,18,19. Onun altta yatan mekanizmaları, otofaji ve bağırsak mikrobiyomu gibi, son zamanlarda açıklığa kavuşturulmuş edilmiştir. Sunulan protokol, farelerde diyetkaynaklı obezite ve ilişkil...
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
K.-H.K Kanada Hibe-in-Aid (G-18-0022213), J. P. Bickell Vakfı ve University of Ottawa Heart Institute Start-up fonu kalp ve inme vakfı tarafından desteklendi; H.-K.S. Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri (PJT-162083), Reuben ve Helene Dennis Scholar ve Sun Life Financial New Investigator Award for Diabetes Research from Banting & Best Diabetes Centre (BBDC) ve Natural Sciences'ın bağışları ile desteklendi. ve Kanada Mühendislik Araştırma Konseyi (RGPIN-2016-06610). R.Y.K. Ottawa Üniversitesi Kardiyoloji Araştırma Fonu'ndan bir burs la desteklenmiştir. J.H.L. NSERC Doktora Bursu ve Ontario Lisansüstü Bursu ile desteklenmiştir. Y.O., UOHI Lisansüstü Ödülü ve Kraliçe Elizabeth II Bilim ve Teknoloji Yüksek Lisans Bursu ile desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS) | Columbus Instruments | Indirect calorimeter | |
D-(+)-Glucose solution | Sigma-Aldrich | G8769 | For GTT |
EchoMRI 3-in-1 | EchoMRI | EchoMRI 3-in-1 | Body composition analysis |
Glucometer and strips | Bayer | Contour NEXT | These are for GTT and ITT experiments |
High Fat Diet (45% Kcal% fat) | Research Diets Inc. | #D12451 | 3.3 Kcal/g |
High Fat Diet (60% Kcal% fat) | Research Diets Inc. | #D12452 | 4.73 Kcal/g |
Insulin | El Lilly | Humulin R | For ITT |
Mouse Strain: B6.Cg-Lepob/J | The Jackson Laboratory | #000632 | Ob/Ob mouse |
Mouse Strain: C57BL/6J | The Jackson Laboratory | #000664 | |
Normal chow (17% Kcal% fat) | Harlan | #2918 | |
Scale | Mettler Toledo | Body weight and food intake measurement |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır