Name: body composition and metabolic caging analysis in high fat fed mice
Uploaded: 2018-05-24T14:00:00
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Wir danken der Mitarbeiter von Alfred medizinische Forschung und Bildung Precinct Animal Services (AMREP AS) Team für ihre Hilfe und Pflege den Mäusen, die in dieser Studie verwendet und für die Unterstützung der betrieblichen Infrastruktur unterstützen Regelung des viktorianischen Staates Regierung.

Alle beschriebenen Experimente wurden von der Alfred medizinische Forschung Bildung Precinct Tier Ethikkommission (AMREP AEC) genehmigt und Mäuse wurden humane Pflege im Einklang mit der National Health and Medical Research Council (NHMRC) Australien-Leitlinien für Tierversuchen. Tiere waren ihre vorgeschriebenen Diät und Wasser Ad Libitum verabreicht und befindet sich in einer Umgebung mit kontrollierter Temperatur (~ 21-22 ° C) mit einem leichten 12 h und 12 h-Dunkel-Zyklus. Sieben Wochen alte männlichen ...

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	<li>Chen, W., Wilson, J. L., Khaksari, M., Cowley, M. A., Enriori, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+fat+analyzed+by+DEXA+scan+reflects+visceral+body+fat+and+improves+the+phenotype+description+and+the+assessment+of+metabolic+risk+in+mice.">Abdominal fat analyzed by DEXA scan reflects visceral body fat and improves the phenotype description and the assessment of metabolic risk in mice.</a> Am J Physiol Endocrinol Metab. 303 (5), E635-E643 (2012).</li><li>Kovner, I., Taicher, G. Z., Mitchell, A. 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J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vagal+tone+dominates+autonomic+control+of+mouse+heart+rate+at+thermoneutrality.">Vagal tone dominates autonomic control of mouse heart rate at thermoneutrality.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294 (4), H1581-H1588 (2008).</li><li>Tian, X. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoneutral+housing+accelerates+metabolic+inflammation+to+potentiate+atherosclerosis+but+not+insulin+resistance.">Thermoneutral housing accelerates metabolic inflammation to potentiate atherosclerosis but not insulin resistance.</a> Cell Metab. 23 (1), 165-178 (2016).</li><li>Giles, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoneutral+housing+exacerbates+nonalcoholic+fatty+liver+disease+in+mice+and+allows+for+sex-independent+disease+modeling.">Thermoneutral housing exacerbates nonalcoholic fatty liver disease in mice and allows for sex-independent disease modeling.</a> Nat Med. 23 (7), 829-838 (2017).</li><li>Lee, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activated+type+2+innate+lymphoid+cells+regulate+beige+fat+biogenesis.">Activated type 2 innate lymphoid cells regulate beige fat biogenesis.</a> Cell. 160 (1-2), 74-87 (2015).</li><li>Kusminski, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MitoNEET-driven+alterations+in+adipocyte+mitochondrial+activity+reveal+a+crucial+adaptive+process+that+preserves+insulin+sensitivity+in+obesity.">MitoNEET-driven alterations in adipocyte mitochondrial activity reveal a crucial adaptive process that preserves insulin sensitivity in obesity.</a> Nat Med. 18 (10), 1539-1549 (2012).</li><li>Judex, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+adiposity+in+small+rodents+using+micro-CT.">Quantification of adiposity in small rodents using micro-CT.</a> Methods. 50 (1), 14-19 (2010).</li><li>Chaurasia, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipocyte+ceramides+regulate+subcutaneous+adipose+browning,+inflammation,+and+metabolism.">Adipocyte ceramides regulate subcutaneous adipose browning, inflammation, and metabolism.</a> Cell Metab. 24 (6), 820-834 (2016).</li><li>Matthews, V. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin-6-deficient+mice+develop+hepatic+inflammation+and+systemic+insulin+resistance.">Interleukin-6-deficient mice develop hepatic inflammation and systemic insulin resistance.</a> Diabetologia. 53 (11), 2431-2441 (2010).</li><li>Tschop, M., Smiley, D. L., Heiman, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ghrelin+induces+adiposity+in+rodents.">Ghrelin induces adiposity in rodents.</a> Nature. 407 (6806), 908-913 (2000).</li><li>Garcia, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mature-onset+obesity+in+interleukin-1+receptor+I+knockout+mice.">Mature-onset obesity in interleukin-1 receptor I knockout mice.</a> Diabetes. 55 (5), 1205-1213 (2006).</li><li>Kowalski, G. M., Bruce, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+regulation+of+glucose+metabolism:+Implications+and+considerations+for+the+assessment+of+glucose+homeostasis+in+rodents.">The regulation of glucose metabolism: Implications and considerations for the assessment of glucose homeostasis in rodents.</a> Am J Physiol Endocrinol Metab. 307 (10), E859-E871 (2014).</li><li>McGuinness, O. P., Ayala, J. E., Laughlin, M. R., Wasserman, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIH+experiment+in+centralized+mouse+phenotyping:+the+Vanderbilt+experience+and+recommendations+for+evaluating+glucose+homeostasis+in+the+mouse.">NIH experiment in centralized mouse phenotyping: the Vanderbilt experience and recommendations for evaluating glucose homeostasis in the mouse.</a> Am J Physiol Endocrinol Metab. 297 (4), E849-E855 (2009).</li></ol>

Wichtige Schritte
Die hierin beschriebenen Protokolle geben Sie ein Beispiel wie die Körperzusammensetzung Messen und verschiedenen Stoffwechselparameter in Mäusen mit einer Körperanalyse Zusammensetzung und eine metabolische Tier monitoring-System. Für beide Techniken ist es von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die Maschinen optimal arbeiten, und um dies zu tun, es unerlässlich ist, dass der Forscher einen Systemtest für Komposition Körperanalyse füh...

Viele Aspekte der normalen zellulären, Orgel und Ganzkörper-Physiologie, Stoffwechsel untermauert. Infolgedessen in der Einstellung verschiedener Krankheiten, Änderungen an den Stoffwechsel können direkt zu der zugrunde liegenden Erkrankung beitragen oder als Nebenwirkung der Pathologie beeinträchtigt werden. Traditionell haben metabolische Untersuchungen und Studien in der Energiebilanz auf dem Gebiet der Adipositas und damit verbundenen Bedingungen wie Insulinresistenz, prädiabetes, Glukoseintoleranz, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes konzentriert. Diese Forschung gerechtfertigt angesichts der steigende Prävalenz von solchen Bedingungen weltweit und die individuellen, gesellschaftlichen, und wirtschaftlichen Kosten diese Bedingungen verursachen. So, die Entwicklung von Präventionsstrategien und neuer Therapeutika zu Ziel Übergewicht ist ein ständiges Ziel in der Forschungslabors auf der ganzen Welt und präklinischen Mausmodellen sind stark für diese Studien berufen.
Mit einem Gewicht von Mäusen bietet eine zuverlässige Bewertung der Gewichtszunahme oder Verlust, bietet es keine Aufschlüsselung der verschiedenen Komponenten, aus denen sich Ganzkörper-Zusammensetzung (Fettmasse, Magermasse, freies Wasser sowie andere Komponenten wie Fell und Krallen). Das Wiegen von Fettpölsterchen an den Abschluss des Studiums, sobald die Maus verstorben ist bietet eine genaue Messung der verschiedenen Fettdepots aber kann nur für einen einzigen Zeitpunkt Daten liefern. Infolgedessen ist es oft notwendig, mehrere Kohorten untersuchen die Entwicklung von Übergewicht über Zeit, deutlich steigende Tierzahlen, Zeit und Kosten zu registrieren. Die Verwendung von Dual-Energy x-ray Absorptiometry (DEXA) bietet einen Ansatz zur Beurteilung der Körper Fett und magerem Gewebe Inhalt und den Forscher zum Abrufen von Daten in einer longitudinal Mode ermöglicht. Das Verfahren benötigt jedoch Mäuse zu betäubten1, und wiederholte Anfälle von Anästhesie können Auswirkungen auf die Ansammlung von Fettgewebe oder Auswirkungen auf andere Aspekte der Stoffwechselregulation. EchoMRI nutzt Magnetische Kernresonanz relaxometrie Fetten und mageren Masse, kostenlos Wasser und total Wassergehalt zu messen. Dies ist möglich durch die Schaffung der Kontrast zwischen den verschiedenen gewebeanteile, mit Unterschieden in der Dauer, die Amplitude und die räumliche Verteilung der erzeugten Frequenzen ermöglicht die Darstellung und Quantifizierung der einzelnen Gewebe. Dieses Verfahren ist vorteilhaft, da es nicht-invasiv, schnell, einfach ist, keine Anästhesie oder Strahlung erfordert und, vor allem gegen chemische Analyse2positiv bestätigt wurde.
Ein wichtiger Aspekt von Fettleibigkeit und damit verbundene Forschung ist die Energiegleichung Gleichgewicht. Während Fettansammlung komplizierter als reine Energie (Nahrungsaufnahme) versus Energie heraus (Energieverbrauch), sind sie wichtige Faktoren zu messen zu können. Täglichen Energieverbrauch ist die Summe aus vier verschiedenen Teilen: (1) basale Energieverbrauch (Grundumsatz); (2) der Energieaufwand durch die thermische Wirkung der Verzehr von Lebensmitteln; (3) der Energiebedarf zur Thermoregulierung; und (4) die Energie für körperliche Aktivität ausgegeben. Energieaufwand erzeugt Wärme, Wärmeerzeugung durch ein Tier (bekannt als direkte Kalorimetrie) messen lässt sich Energieaufwand zu beurteilen. Alternativ, Messung der inspiriert und abgelaufen Konzentrationen von O2 und CO2, so dass zur Bestimmung der Ganzkörper-O2 Verbrauchs- und CO2 , kann als eine Möglichkeit, indirekt (indirekte Messen genutzt werden Kalorimetrie) Wärmeerzeugung und somit Energieverbrauch zu berechnen. Eine Erhöhung der Nahrungsaufnahme oder eine Abnahme der Energieaufwand wird prädisponieren Mäuse zu Gewichtszunahme und Beobachtungen von Änderungen dieser Parameter können nützliche Informationen von wahrscheinlich Wirkmechanismen in bestimmten Modellen von Fettleibigkeit. Ein verwandter metabolische Parameter von Interesse ist die Atemwege Umtauschverhältnis (RER), ein Indikator für den Anteil der Substrat-Kraftstoff (d.h., Kohlenhydrate oder Fett), die Stoffwechsel und wird genutzt, um Energie zu produzieren durchmacht. Infolgedessen bieten Messung der Nahrungsaufnahme (verbrauchte Energie) in Kombination mit körperlicher Bewegung, O2 Verbrauch, RER und Energieaufwand ein umfassendes Verständnis der metabolischen Profils eines Organismus. Eine Methode, um solche Daten zu sammeln ist mit einer umfassenden Versuchstieres monitoring-System (Muscheln), basiert auf die indirekte Kalorimetrie-Methode zur Messung von Energieverbrauch und hat die zusätzlichen Möglichkeiten zur Bestimmung der körperlichen Bewegungsstufen (Strahl Pausen) und Nahrungsaufnahme über Skalen in der Messkammer eingearbeitet.
In diesem Protokoll bieten wir eine unkomplizierte Beschreibung des Einsatzes von einer Körperanalyse Zusammensetzung zur Bewertung der Körperzusammensetzung bei Mäusen und eine metabolische Tier Überwachungssystem, Aspekte des Stoffwechsels zu messen. Überlegungen und Einschränkungen für diese Techniken werden neben vorgeschlagenen Methoden der Analyse, Interpretation und Darstellung der Daten diskutiert.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1053">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">4 in 1 system</td>
			<td style="width:157px;">EchoMRI</td>
			<td style="width:275px;">4 in 1 system</td>
			<td style="width:371px;">Whole body composition analyser</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Canola oil test sample (COSTS)</td>
			<td>EchoMRI</td>
			<td style="width:275px;">Mouse-specific (contact company for cat number)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Animal specimen holder&#160;</td>
			<td>EchoMRI</td>
			<td style="width:275px;">103-E56100R</td>
			<td style="width:371px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Delimiter&#160;</td>
			<td>EchoMRI</td>
			<td style="width:275px;">600-E56100D</td>
			<td style="width:371px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">12 chamber system</td>
			<td>Columbus Instruments</td>
			<td>Custom built</td>
			<td>Metabolic Caging System; includes control program</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Drierite</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>238988</td>
			<td>CLAMS consumable</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">Calibration gas tank</td>
			<td>Air Liquide</td>
			<td>Mixed to order</td>
			<td>Gas calibration (0.5% CO2, 20.5% O2, balance nitrogen).&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Normal chow diet</td>
			<td>Specialty Feeds</td>
			<td>Irradiated mouse and rat diet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">High fat diet</td>
			<td>Specialty Feeds</td>
			<td>SF04-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Balance</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td>PL202-S</td>
			<td>Balance for weighing mice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TexQ Disinfectant spray</td>
			<td>TexWipe</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hydrogen Peroxide cleaning solution</td>
			<td>TexWipe</td>
			<td>TX684</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

body composition and metabolic caging analysis in high fat fed mice

Veränderungen in der Körperzusammensetzung (Fett oder mager-Masse), metabolische Parameter wie Ganzkörper-Sauerstoffverbrauch, Energieumsatz, und Substrat Auslastung und Verhaltensweisen wie Nahrungsaufnahme und körperliche Aktivität können liefern wichtige Informationen in Bezug auf die zugrunde liegenden Mechanismen der Krankheit. Angesichts der Bedeutung der Körperzusammensetzung und des Stoffwechsels, die Entwicklung von Übergewicht und seine spätere Folgeerscheinungen, ist es notwendig, genaue Maßnahmen dieser Parameter in der präklinischen Forschung zu machen. Fortschritte in der Technologie in den letzten Jahrzehnten haben diese Maßnahmen in Nager-Modelle in einem nicht-invasiv und longitudinal Mode ableiten ermöglicht. Infolgedessen haben diese metabolischen Maßnahmen nützlich erwiesen, bei der Beurteilung der Reaktion von genetischen Manipulationen (z. B. Knockout oder Transgene Mäuse, virale Knock-Down oder Überexpression von Genen), experimentelle Droge/Verbund-Screening und diätetische, Verhaltens- oder körperliche Aktivität Interventionen. Hier beschreiben wir die Protokolle zur Messung der Körperzusammensetzung und metabolischen Parameter mithilfe eines Tieres Überwachungssystem in Chow gefüttert und hohen Fett-Diät gefüttert Mäuse.

Die Ergebnisse in Abbildung 3 zu sehen anzuzeigen eine typische Veränderung in Zusammensetzung Körperparameter auf hohen Fett füttern, gemessen über EchoMRI. Zu Beginn gab es keinen Unterschied in jedem Parameter gemessen (Abb. 3A-F). Jedoch nach nur 1 Woche fettreiche Fütterung, gab es ein deutlichen Anstieg des Körpergewichts, Fettmasse und Masse Fettanteil in der Gruppe HFD (Abb. 3A<...

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Body Composition and Metabolic Caging Analysis in High Fat Fed Mice

Körperzusammensetzung und festsetzende Stoffwechselanalyse bei hohen Fett Fed Mäusen

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung einer Zusammensetzung Körperanalyse und metabolische Tier Überwachungssystem Körperzusammensetzung und metabolischen Parametern bei Mäusen zu charakterisieren. Eine Adipositas-Modell induziert durch fettreiche Fütterung dient als Beispiel für die Anwendung dieser Techniken.

Alterations to body composition (fat or lean mass), metabolic parameters such as whole-body oxygen consumption, energy expenditure, and substrate ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Hyperinsulinämische-euglykämische Schellen in dem Bewusstsein, Unrestrained Mäuse

Type 2 diabetes is characterized by a defect in insulin action. The hyperinsulinemic-euglycemic clamp, or insulin clamp, is widely considered the "gold ...

Forschung

Medizin

Protocol for Long Duration Whole Body Hyperthermia in Mice

Protokoll für Long Duration Ganzkörper-Hyperthermie in Mäuse

Hyperthermia is a general term used to define the increase in core body temperature above normal. It is often used to describe the increased core body ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

Halsschlagader Infusionen für pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Analyse von Taxanen in Mäusen

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Dissection of the Mouse Pancreas for Histological Analysis and Metabolic Profiling

Dissektion der Maus Bauchspeicheldrüse für histologische Analyse und Metabolic Profiling

We have been investigating the pancreas specific transcription factor, 1a cre-recombinase; lox-stop-lox- Kristen rat sarcoma, glycine to aspartic acid at ...

Semi-automated Analysis of Mouse Skeletal Muscle Morphology and Fiber-type Composition

Semi-automatische Analyse von Maus Skelettmuskulatur Morphologie und Fasertyp Zusammensetzung

For years, distinctions between skeletal muscle fiber types were best visualized by myosin-ATPase staining. More recently, immunohistochemical staining of ...

Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) and Insulin Tolerance Test (ITT)

Study of In Vivo Glucose Metabolism in High-fat Diet-fed Mice Using Oral Glucose Tolerance Test OGTT and Insulin Tolerance Test ITT

Studie von In Vivo Metabolismus von Glukose in fettreichen Diät gefüttert Mäuse mit oralen Glukosetoleranztest (OGTT) und Insulin-Toleranz-Test (ITT)

Obesity represents the most important single risk factor in the pathogenesis of type 2 diabetes, a disease which is characterized by a resistance to ...

Incorporation of a Survivable Liver Biopsy Procedure in Mice to Assess Non-alcoholic Steatohepatitis (NASH) Resolution

Incorporation of a Survivable Liver Biopsy Procedure in Mice to Assess Non-alcoholic Steatohepatitis NASH Resolution

Gründung einer Survivable Leberbiopsie Prozedur bei Mäusen zu beurteilen, nicht-alkoholische Steatohepatitis (NASH) Auflösung

Clinical trials assessing therapies for the treatment of non-alcoholic steatohepatitis (NASH) involve a baseline and end of study liver biopsy, and ...

Quantitative Analysis of Cellular Composition in Advanced Atherosclerotic Lesions of Smooth Muscle Cell Lineage-Tracing Mice

Quantitative Analyse der zellulären Zusammensetzung in fortgeschrittene atherosklerotische Läsionen der glatten Muskulatur Zelle Abstammung-Tracing Mäuse

Atherosclerosis remains the leading cause of death worldwide and, despite countless preclinical studies describing promising therapeutic targets, novel ...

Vinyl Chloride and High-Fat Diet as a Model of Environment and Obesity Interaction

Vinylchlorid und fettreiche Ernährung als Modell der Umwelt- und Adipositas-Interaktion

Vinyl chloride (VC), an abundant environmental contaminant, causes steatohepatitis at high levels, but is considered safe at lower levels. Although ...

Segmentation and Linear Measurement for Body Composition Analysis using Slice-O-Matic and Horos

Segmentierung und lineare Messung zur Analyse der Körperzusammensetzung mit Slice-O-Matic und Horos

Body composition is associated with risk of disease progression and treatment complications in a variety of conditions. Therefore, quantification of ...