Name: assessment of the metabolic effects of isocaloric 2:1 intermittent fasting in mice
Uploaded: 2019-11-27T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of the Metabolic Effects of Isocaloric 2:1 Intermittent Fasting in Mice at JoVE.com

K.-H. K blev støttet af Heart and Stroke Foundation of Canada tilskud-in-Aid (G-18-0022213), J. P. Bickell Foundation og University of Ottawa Heart Institute start-up fund; H.-K.S. fik støtte fra de canadiske institutter for sundhedsforskning (PJT-162083), Reuben og Helene Dennis Scholar og Sun Life Financial ny investigator Award for diabetes forskning fra Banting & bedste Diabetes Center (BBDC) og Natural Sciences og tekniske Forskningsråd (NSERC) i Canada (RGPIN-2016-06610). R.Y.K. blev støttet af et stipendium fra University of Ottawa Cardiology Research begavelse fund. J.H.L. blev støttet af NSERC ph. d.-stipendiet og Ontario Graduate Scholarship. Y. s. blev støttet af UOHI begavet Graduate Award og dronning Elizabeth II Graduate Scholarship i videnskab og teknologi.

Alle metoder og protokoller her er blevet godkendt af dyrepasning udvalg i dyrepasning og veterinærvæsen (ACVS) på universitetet i Ottawa og Center for Phenogenomics (TCP) og overholde standarderne i det canadiske råd om dyrepasning. Det skal bemærkes, at alle de procedurer, der er beskrevet her, bør udføres under institutionel og statslig godkendelse samt af personale, som er teknisk dygtige. Alle mus blev anbragt i standard ventilerede bure i temperatur-og fugtigheds kontrollerede rum med 12 timer/12 timer lys/m...

<ol>
	<li>Gill, S., Panda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Smartphone+App+Reveals+Erratic+Diurnal+Eating+Patterns+in+Humans+that+Can+Be+Modulated+for+Health+Benefits.">A Smartphone App Reveals Erratic Diurnal Eating Patterns in Humans that Can Be Modulated for Health Benefits.</a> Cell Metabolism. 22 (5), 789-798 (2015).</li><li>Longo, V. D., Panda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fasting,+Circadian+Rhythms,+and+Time-Restricted+Feeding+in+Healthy+Lifespan.">Fasting, Circadian Rhythms, and Time-Restricted Feeding in Healthy Lifespan.</a> Cell Metabolism. 23 (6), 1048-1059 (2016).</li><li>Longo, V. D., Mattson, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fasting:+molecular+mechanisms+and+clinical+applications.">Fasting: molecular mechanisms and clinical applications.</a> Cell Metabolism. 19 (2), 181-192 (2014).</li><li>Patterson, R. E., 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=Intermittent+Fasting+and+Human+Metabolic+Health.">Intermittent Fasting and Human Metabolic Health.</a> Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics. 115 (8), 1203-1212 (2015).</li><li>Fontana, L., Partridge, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Promoting+health+and+longevity+through+diet:+from+model+organisms+to+humans.">Promoting health and longevity through diet: from model organisms to humans.</a> Cell. 161 (1), 106-118 (2015).</li><li>Boutant, 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=SIRT1+Gain+of+Function+Does+Not+Mimic+or+Enhance+the+Adaptations+to+Intermittent+Fasting.">SIRT1 Gain of Function Does Not Mimic or Enhance the Adaptations to Intermittent Fasting.</a> Cell Reports. 14 (9), 2068-2075 (2016).</li><li>Gotthardt, J. D., 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=Intermittent+Fasting+Promotes+Fat+Loss+With+Lean+Mass+Retention,+Increased+Hypothalamic+Norepinephrine+Content,+and+Increased+Neuropeptide+Y+Gene+Expression+in+Diet-Induced+Obese+Male+Mice.">Intermittent Fasting Promotes Fat Loss With Lean Mass Retention, Increased Hypothalamic Norepinephrine Content, and Increased Neuropeptide Y Gene Expression in Diet-Induced Obese Male Mice.</a> Endocrinology. 157 (2), 679-691 (2016).</li><li>Kim, K. H., 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=Intermittent+fasting+promotes+adipose+thermogenesis+and+metabolic+homeostasis+via+VEGF-mediated+alternative+activation+of+macrophage.">Intermittent fasting promotes adipose thermogenesis and metabolic homeostasis via VEGF-mediated alternative activation of macrophage.</a> Cell Research. 27 (11), 1309-1326 (2017).</li><li>Lancaster, G. I., Henstridge, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Body+Composition+and+Metabolic+Caging+Analysis+in+High+Fat+Fed+Mice.">Body Composition and Metabolic Caging Analysis in High Fat Fed Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (135), (2018).</li><li>Ayala, J. E., 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=Standard+operating+procedures+for+describing+and+performing+metabolic+tests+of+glucose+homeostasis+in+mice.">Standard operating procedures for describing and performing metabolic tests of glucose homeostasis in mice.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 3 (9-10), 525-534 (2010).</li><li>Heijboer, A. 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=Sixteen+h+of+fasting+differentially+affects+hepatic+and+muscle+insulin+sensitivity+in+mice.">Sixteen h of fasting differentially affects hepatic and muscle insulin sensitivity in mice.</a> Journal of Lipid Research. 46 (3), 582-588 (2005).</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> American Journal of Physiology: Endocrinology and Metabolism. 297 (4), 849-855 (2009).</li><li>Jorgensen, M. S., Tornqvist, K. S., Hvid, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculation+of+Glucose+Dose+for+Intraperitoneal+Glucose+Tolerance+Tests+in+Lean+and+Obese+Mice.">Calculation of Glucose Dose for Intraperitoneal Glucose Tolerance Tests in Lean and Obese Mice.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 56 (1), 95-97 (2017).</li><li>Nagy, C., Einwallner, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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).</a> Journal of Visualized Experiments. (131), 56672 (2018).</li><li>Kim, Y. H., 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=Thermogenesis-independent+metabolic+benefits+conferred+by+isocaloric+intermittent+fasting+in+ob/ob+mice.">Thermogenesis-independent metabolic benefits conferred by isocaloric intermittent fasting in ob/ob mice.</a> Scientific Reports. 9 (1), 2479 (2019).</li><li>Li, G., 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=Intermittent+Fasting+Promotes+White+Adipose+Browning+and+Decreases+Obesity+by+Shaping+the+Gut+Microbiota.">Intermittent Fasting Promotes White Adipose Browning and Decreases Obesity by Shaping the Gut Microbiota.</a> Cell Metabolism. 26 (4), 672-685 (2017).</li><li>Mitchell, S. 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=Daily+Fasting+Improves+Health+and+Survival+in+Male+Mice+Independent+of+Diet+Composition+and+Calories.">Daily Fasting Improves Health and Survival in Male Mice Independent of Diet Composition and Calories.</a> Cell Metabolism. 29 (1), 221-228 (2019).</li><li>Cignarella, F., 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=Intermittent+Fasting+Confers+Protection+in+CNS+Autoimmunity+by+Altering+the+Gut+Microbiota.">Intermittent Fasting Confers Protection in CNS Autoimmunity by Altering the Gut Microbiota.</a> Cell Metabolism. 27 (6), 1222-1235 (2018).</li><li>Martinez-Lopez, N., 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=System-wide+Benefits+of+Intermeal+Fasting+by+Autophagy.">System-wide Benefits of Intermeal Fasting by Autophagy.</a> Cell Metabolism. 26 (6), 856-871 (2017).</li><li>Lo Martire, V., 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=Changes+in+blood+glucose+as+a+function+of+body+temperature+in+laboratory+mice:+implications+for+daily+torpor.">Changes in blood glucose as a function of body temperature in laboratory mice: implications for daily torpor.</a> American Journal of Physiology: Endocrinology and Metabolism. 315 (4), 662-670 (2018).</li><li>Chaix, A., Zarrinpar, A., Miu, P., Panda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-restricted+feeding+is+a+preventative+and+therapeutic+intervention+against+diverse+nutritional+challenges.">Time-restricted feeding is a preventative and therapeutic intervention against diverse nutritional challenges.</a> Cell Metabolism. 20 (6), 991-1005 (2014).</li><li>Chaix, A., Lin, T., Le, H. D., Chang, M. W., Panda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-Restricted+Feeding+Prevents+Obesity+and+Metabolic+Syndrome+in+Mice+Lacking+a+Circadian+Clock.">Time-Restricted Feeding Prevents Obesity and Metabolic Syndrome in Mice Lacking a Circadian Clock.</a> Cell Metabolism. 29 (2), 303-319 (2019).</li><li>Wang, B., Chandrasekera, P. C., Pippin, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leptin-+and+leptin+receptor-deficient+rodent+models:+relevance+for+human+type+2+diabetes.">Leptin- and leptin receptor-deficient rodent models: relevance for human type 2 diabetes.</a> Current Diabetes Reviews. 10 (2), 131-145 (2014).</li><li>Pan, W. W., Myers, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leptin+and+the+maintenance+of+elevated+body+weight.">Leptin and the maintenance of elevated body weight.</a> Nature Reviews: Neuroscience. 19 (2), 95-105 (2018).</li><li>Jackson, D. S., Ramachandrappa, S., Clark, A. J., Chan, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melanocortin+receptor+accessory+proteins+in+adrenal+disease+and+obesity.">Melanocortin receptor accessory proteins in adrenal disease and obesity.</a> Frontiers in Neuroscience. 9, 213 (2015).</li><li>Tolson, K. P., 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=Postnatal+Sim1+deficiency+causes+hyperphagic+obesity+and+reduced+Mc4r+and+oxytocin+expression.">Postnatal Sim1 deficiency causes hyperphagic obesity and reduced Mc4r and oxytocin expression.</a> Journal of Neuroscience. 30 (10), 3803-3812 (2010).</li><li>Shimada, M., Tritos, N. A., Lowell, B. B., Flier, J. S., Maratos-Flier, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mice+lacking+melanin-concentrating+hormone+are+hypophagic+and+lean.">Mice lacking melanin-concentrating hormone are hypophagic and lean.</a> Nature. 396 (6712), 670-674 (1998).</li><li>Reitman, 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=Of+mice+and+men+-+environmental+temperature,+body+temperature,+and+treatment+of+obesity.">Of mice and men - environmental temperature, body temperature, and treatment of obesity.</a> FEBS Letters. 592 (12), 2098-2107 (2018).</li><li>Chvedoff, M., Clarke, M. R., Irisarri, E., Faccini, J. M., Monro, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+housing+conditions+on+food+intake,+body+weight+and+spontaneous+lesions+in+mice.+A+review+of+the+literature+and+results+of+an+18-month+study.">Effects of housing conditions on food intake, body weight and spontaneous lesions in mice. A review of the literature and results of an 18-month study.</a> Food and Cosmetics Toxicology. 18 (5), 517-522 (1980).</li><li>Toth, L. A., Trammell, R. A., Ilsley-Woods, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+Between+Housing+Density+and+Ambient+Temperature+in+the+Cage+Environment:+Effects+on+Mouse+Physiology+and+Behavior.">Interactions Between Housing Density and Ambient Temperature in the Cage Environment: Effects on Mouse Physiology and Behavior.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 54 (6), 708-717 (2015).</li></ol>

Det har været veldokumenteret, at hvis der giver gavnlige sundhedsmæssige virkninger på forskellige sygdomme hos både mennesker og dyr8,15,16,17,18,19. Dens underliggende mekanismer, såsom autophagy og Gut mikrobiome, er for nylig blevet belyst. Den præsenterede protokol beskriver en isocaloric 2:1 hvis regime i mus til...

Moderne livsstil er forbundet med længere daglig fødeindtagelse tid og kortere faste perioder1. Dette bidrager til den nuværende globale fedmeepidemi, med metaboliske ulemper set hos mennesker. Fastende har været praktiseret i hele menneskets historie, og dens forskellige sundhedsmæssige fordele omfatter forlænget levetid, reduceret oxidativ skader, og optimeret energi homøostase2,3. Blandt flere måder at øve fastende, periodisk energi afsavn, betegnes intermitterende faste (hvis), er en populær Kostmetode, der er almindeligt praktiseret af den almindelige befolkning på grund af sin nemme og enkle regime. Nylige undersøgelser i prækliniske og kliniske modeller har vist, at hvis kan give sundhedsmæssige fordele svarende til langvarige faste og kaloriefattige begrænsning, tyder på, at hvis kan være en potentiel terapeutisk strategi for fedme og metaboliske sygdomme2,3,4,5.
Hvis regimer varierer med hensyn til faste varighed og hyppighed. Alternativ dag faste (dvs., 1 dag fodring/1 dag fastende; 1:1 Hvis) har været den mest almindeligt anvendte hvis regime i gnavere til at studere sin gavnlige sundhedsmæssige virkninger på fedme, hjerte-kar-sygdomme, neurodegenerative sygdomme, etc.2,3. Men som vist i tidligere undersøgelser6,7, og yderligere mekanisk bekræftet i vores energi indtag analyse8, 1:1 Hvis resultaterne i underernæring (~ 80%) på grund af manglende tilstrækkelig fodring tid til at kompensere for energis tab. Dette gør det uklart, om de sundhedsmæssige fordele ved 1:1 Hvis er medieret af kalorie begrænsning eller ændring af spisevaner. Derfor, en ny hvis regime er blevet udviklet og er vist her, bestående af en 2 dag fodring/1 dag faste (2:1 Hvis) mønster, som giver mus med tilstrækkelig tid til at kompensere for fødeindtagelse (~ 99%) og legemsvægt. Disse mus sammenlignes derefter med en ad libitum (al) gruppe. Dette regime gør det muligt at undersøge virkningerne af isocaloric, hvis der ikke er kalorie reduktion i vild-type mus.
I modsætning hertil, i en musemodel, der udstiller ændret fodring adfærd, AL fodring kan ikke være en ordentlig kontrol betingelse for at sammenligne og undersøge virkningerne af 2:1 Hvis. For eksempel, da OB/OB mus (en almindeligt anvendt genetisk model for fedme) udviser Hyperfagi på grund af manglen på Leptin regulere appetit og mæthed, dem med 2:1 Hvis udviser ~ 20% reduceret kalorieindtag i forhold til OB/OB mus med al fodring. Således, at korrekt undersøge og sammenligne virkningerne af hvis i OB/OB mus, en par-fodring gruppe som en passende kontrol skal være ansat.
Samlet set leveres en omfattende protokol til udførelse af isocaloric 2:1 Hvis, herunder brug af et par-fodring kontrol. Det er yderligere påvist, at isocaloric 2:1 Hvis beskytter mus mod høj fedt diæt-induceret fedme og/eller metabolisk dysfunktion i både vild-type og OB/OB mus. Denne protokol kan bruges til at undersøge de gavnlige sundhedsmæssige virkninger af 2:1, hvis på forskellige patologiske forhold, herunder neurologiske lidelser, hjerte-kar-sygdomme, og kræft.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS)</td>
			<td>Columbus Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Indirect calorimeter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Glucose solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G8769</td>
			<td>For GTT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EchoMRI 3-in-1</td>
			<td>EchoMRI</td>
			<td>EchoMRI 3-in-1</td>
			<td>Body composition analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucometer and strips</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>Contour NEXT</td>
			<td>These are for GTT and ITT experiments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Fat Diet (45% Kcal% fat)</td>
			<td>Research Diets Inc.</td>
			<td>#D12451</td>
			<td>3.3 Kcal/g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Fat Diet (60% Kcal% fat)</td>
			<td>Research Diets Inc.</td>
			<td>#D12452</td>
			<td>4.73 Kcal/g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin</td>
			<td>El Lilly</td>
			<td>Humulin R</td>
			<td>For ITT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Strain: B6.Cg-Lepob/J</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>#000632</td>
			<td>Ob/Ob mouse</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Strain: C57BL/6J</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>#000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal chow (17% Kcal% fat)</td>
			<td>Harlan</td>
			<td>#2918</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td></td>
			<td>Body weight and food intake measurement</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of the metabolic effects of isocaloric 2:1 intermittent fasting in mice

Intermitterende faste (IF), en kosten intervention, der involverer periodisk energi restriktion, er blevet anset for at give mange fordele og modvirke metaboliske abnormiteter. Hidtil er forskellige typer af hvis modeller med varierende varigheder af faste og fodring perioder er blevet dokumenteret. Fortolkningen af resultaterne er imidlertid udfordrende, da mange af disse modeller involverer multifaktorielle bidrag fra både tids-og kalorie begrænsningsstrategier. For eksempel, den alternative dag fastende model, ofte bruges som en gnaver hvis regime, kan resultere i underernæring, tyder på, at sundhedsmæssige fordele ved denne intervention er sandsynligvis medieret via både kaloriefattige begrænsning og fastende-genfodring cyklusser. For nylig er det lykkedes at påvise, at 2:1 Hvis, bestående 1 dag med fastende efterfulgt af 2 dages fodring, kan yde beskyttelse mod diæt-induceret fedme og metaboliske forbedringer uden en reduktion i samlede kalorieindtag. Præsenteret her er en protokol af denne isocaloric 2:1 Hvis intervention i mus. Også beskrevet er en par-fodring (PF) protokol kræves for at undersøge en musemodel med ændret spise adfærd, såsom hyperphagia. Ved hjælp af 2:1 hvis regime, det er påvist, at isocaloric hvis fører til reduceret kropsvægt øgning, forbedret glukose homøostase, og forhøjede energi udgifter. Således, dette regime kan være nyttige til at undersøge de sundhedsmæssige konsekvenser af hvis på forskellige sygdomstilstande.

Figur 1 viser fodrings analyserne efter 24 h faste og sammenligningen mellem 1:1 og 2:1 intermitterende faste. En 24 h fastende periode resulterede i en ~ 10% reduktion i legemsvægt, som blev fuldt genvundet efter 2 dages genfodring (figur 1a). En 24-timers fastende periode induceret Hyperfagi i de efterfølgende 2 dages genfodring (figur 1B). Ikke desto mindre afslørede sammenligningen af energi ...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of the Metabolic Effects of Isocaloric 2:1 Intermittent Fasting in Mice at JoVE.com

Assessment of the Metabolic Effects of Isocaloric 2:1 Intermittent Fasting in Mice

Den nuværende artikel beskriver en detaljeret protokol for isocaloric 2:1 intermitterende faste for at beskytte og behandle mod fedme og nedsat glukose metabolisme i vildtype og OB/OB mus.

Vurdering af de metaboliske virkninger af Isokalorisk 2:1 intermitterende faste i mus

Intermittent fasting (IF), a dietary intervention involving periodic energy restriction, has been considered to provide numerous benefits and counteract ...

To til en intermitterende fastende regime består af en dag med faste efterfulgt af to dages fodring gør det muligt at undersøge virkningerne af kostinterventioner, der involverer periodisk energibegrænsning snarere end virkningerne af kalorieindtag. I modsætning til suppleant dag fastende, hvilket resulterer i under fodring to til en intermitterende fastende giver mus med tid nok til fuldt ud at kompensere for energitab og kropsvægt reduktion, der sker under fastende. Dette gør det muligt for forskere at undersøge virkningerne af periodisk fastende uafhængig af kalorieindtag.To til en intermitterende faste fremmer en række fordele mod kost i anvendes i fedme og tilhørende metabolisk dysfunktion herunder nedsat glukose homøostase og fedtlever sygdom. Denne protokol kan nemt justeres til en fem til to kost regime består af fem dages fodring og to dages fastende eller tidsbegrænset fodring, hvor adgangen til fødevarer er begrænset til otte timer om dagen. Hvis man bruger en mus model, der viser alternativ fodring adfærd, såsom hyperfagi, ad libitum fodring kan ikke være en ordentlig kontrol tilstand.I dette tilfælde vil et par fodring regel være forpligtet til at undersøge og sammenligne virkningerne af intermitterende fastende. Start med at forberede en normal kost eller et højt fedtindhold kost for lean og kost induceret fedme mus modeller. Mål baseline kropsvægt og sammensætning af hver syv uger gamle mandlige C57BL/6J mus ved hjælp af en skala og EchomRI, henholdsvis.Baseret på vægt og kropssammensætning resultater tilfældigt og ligeligt opdele mus i to grupper:ad libitum eller AL, en intermitterende fastende eller HVIS grupper. Derefter placere to eller tre mus pr bur sikre, at musene har fri adgang til drikkevand. Lad musene en uge akklimatisere sig til det nye burmiljø, før du starter IF-regimet.Når du er klar til at starte fasteperioden, skal du flytte musene til et rent bur med frisk strøelse .m. Giv en vægtet mængde mad til AL-gruppen. Ingen mad til IF-gruppen.Efter 24 timer vejes musene i begge grupper samt madsten i AL-burene. Kl. 12:00 .m, en vægtet mængde mad til både AL og IF grupper.Når fodringsperioden er overstået, måles vægten af musene og de rester af mad. Gentag cyklussen i hele undersøgelsen. Opret en parfodrings- eller PF-kontrolleret gruppe under hele eksperimentet for at sikre en kalorieafhængig sammenligning med IF. Mål mængden af mad, der forbruges af IF-gruppen.Del det jævnt op i tre portioner, og giv en portion dagligt til PF-kontrollen. Når du arbejder med dyr med ændret spiseadfærd, såsom hyperfagi, er det afgørende at give en tilsvarende mængde mad dagligt til parret-fodret kontrolgruppe for at forhindre mus i at spise maden på én gang. At analysere kropssammensætning af musene tænde kropssammensætning analysator, og lad maskinen på i to til tre timer for at varme op.Før du bruger den, skal du køre en systemtest for at sikre målnøjane nøjagtighed. Og hvis det er nødvendigt, kalibrere systemet med rapsolie. Mål kropsvægten af hver mus.Derefter placere den i den lille dyr cylindriske indehaveren. Indsæt en afgrænser for at begrænse musens fysiske bevægelse under målingen. Sæt holderen ind i kropssammensætningsanalysatoren.Kør scanningsprogrammet, som skal tage 90 til 120 sekunder. Fjern derefter holderen fra udstyret. Placer musen tilbage i buret.Udlever en glukose- og insulintolerancetest for at undersøge virkningerne af intermitterende faste på glukosehomøostase. Efter natten eller seks timers fastende, udføre en intraperitoneal injektion af glukose eller insulin på hver mus. Derefter måle blodsukkeret ved 0, 5, 15, 30, 60, og 120 minutter efter injektion ved hjælp af et glucometer.At undersøge virkningerne af intermitterende fastende på energimetabolisme, udføre indirekte kalorimetri over en enkelt cyklus af IF. Efter musene har akklimatiseret til systemet, hurtigt dem ved at fjerne mad og krummer fra tragten og bunden af buret. Genindfør mad efter 24 timer i den to dage lange genindføringsperiode. I slutningen af IF cyklus, bringe musene tilbage til deres oprindelige bur og indsamle data fra programmet.Musene, der fastede i 24 timer, oplevede op til 10% reduktion i kropsvægt, som blev fuldt tilbagebetalt efter to dages genindføring. Ved sammenligning af energiindtag mellem en til en og to til en intermitterende faste, blev det konstateret, at en dag med refeeding periode ikke var tilstrækkelig til at kompensere for kalorietab, der opstod under fastende. Sammenlignet med AL, IF behandling førte til lavere kropsvægt stigning i vilde-type mus fodret med normal chow eller højt fedtindhold kost uden betydelige forskelle i fødeindtagelse.Kropssammensætning analyse viste, at HVIS reduceret fedtmasse uden at ændre lean masse i vilde-type mus. Forsøg med par-fodring kontrol bekræftede, at den reducerede kropsvægt gevinst ved IF ikke skyldtes ændret energiindtag i vilde-type mus. Men i genetisk overvægtige, ob / ob, mus par-fodret kontrolgruppe var umulig at skelne fra IF-gruppen i kropsvægt og kropssammensætning.Glukose og insulin tolerance test viste, at højt fedtindhold kost IF mus udstillet betydelig forbedring i glukose homøostase sammenlignet med højt fedtindhold kost AL og højt fedtindhold kost par-fodret mus. I OB/ob-mus udviste IF-gruppen signifikant forbedret glukosehåndtering med mindre glukoseudflugter sammenlignet med den parfædrede kontrolgruppe med upåvirket insulinfølsomhed. En anden metabolisk effekt af IF bemærket i vilde-type mus var højere iltforbrug vejledende for energiforbrug specifikt i fodring periode.Fodring adfærd mus kan blive påvirket af miljømæssige faktorer, herunder boligtæthed. Derfor er det vigtigt at holde det samme antal mus anbragt pr. bur mellem grupper og i løbet af undersøgelsen. Når der anvendes en ny musemodel, anbefales det at undersøge fodringsadfærden, før du udfører et periodisk fastende eksperiment.Isocaloric to til en intermitterende fastende kan nemt anvendes til andre sygdomsmodeller, herunder diabetes, hjertesygdomme, åreforkalkning, og neurologiske sygdomme.

Research

JoVE Journal

Biology

Stable Isotopic Profiling of Intermediary Metabolic Flux in Developing and Adult Stage Caenorhabditis elegans

Stable Isotopic Profiling of Intermediary Metabolic Flux in Developing and Adult Stage Caenorhabditis elegans

Stable isotopic profiling has long permitted sensitive investigations of the metabolic consequences of genetic mutations and/or pharmacologic therapies in ...

Assessment of Calcium Sparks in Intact Skeletal Muscle Fibers

Vurdering af Calcium Sparks i intakte Skeletal muskelfibre

Maintaining homeostatic Ca2+ signaling is a fundamental physiological process in living cells. Ca2+ sparks are the elementary units of Ca2+ signaling in ...

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Måling af stofskifte i<em&gt; Drosophila</em&gt; Hjælp respirometri

Metabolic disorders are a frequent problem affecting human health. Therefore, understanding the mechanisms that regulate metabolism is a crucial ...

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Metode til vurdering af effekter af en række bølgelængder og intensiteter af Rød / nær-infrarødt lys terapi på oxidativt stress<em&gt; In vitro</em

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of ...

Quantitation of Endothelial Cell Adhesiveness In Vitro

Quantitation of Endothelial Cell Adhesiveness In Vitro

Kvantificering af endotelcelle Klæbeevne<em&gt; In vitro</em

One of the cardinal processes of inflammation is the infiltration of immune cells from the lumen of the blood vessel to the surrounding tissue. This ...

Isolation of Mitochondria from Minimal Quantities of Mouse Skeletal Muscle for High Throughput Microplate Respiratory Measurements

Isolering af mitokondrier fra minimale mængder af Mouse Skeletmuskel for High Throughput Microplate Respiratory Målinger

Dysfunctional skeletal muscle mitochondria play a role in altered metabolism observed with aging, obesity and Type II diabetes. Mitochondrial ...

Gap Junctional Intercellular Communication: A Functional Biomarker to Assess Adverse Effects of Toxicants and Toxins, and Health Benefits of Natural Products

Gap junktion intercellulær kommunikation: En funktionel biomarkør at vurdere negative virkninger af giftstoffer og toksiner, og Sundhedsmæssige fordele af Naturprodukter

This protocol describes a scalpel loading-fluorescent dye transfer (SL-DT) technique that measures intercellular communication through gap junction ...

Mixed Primary Cultures of Murine Small Intestine Intended for the Study of Gut Hormone Secretion and Live Cell Imaging of Enteroendocrine Cells

Blandet Primære kulturer af murine Tyndtarm Beregnet for Studiet af Gut hormon sekretion og levende celler af enteroendokrine Cells

The gut is the largest endocrine organ of the body, with hormone-secreting enteroendocrine cells located along the length of the gastrointestinal ...

A Method to Assess Bacteriocin Effects on the Gut Microbiota of Mice

En metode til vurdering af bakterieocin-virkninger på musens tarmmikrobiotikum

Very intriguing questions arise with our advancing knowledge on gut microbiota composition and the relationship with health, particularly relating to the ...

Medium-throughput Screening Assays for Assessment of Effects on Ca2+-Signaling and Acrosome Reaction in Human Sperm

Medium-throughput Screening Assays for Assessment of Effects on Ca2+-Signaling and Acrosome Reaction in Human Sperm

Medium-throughput Screening Assays til vurdering af virkninger på Ca2 +-signalering og Acrosome reaktion i menneskelige sædceller

Ca2+-signaling is essential to normal sperm cell function and male fertility. Similarly, the acrosome reaction is vital for the ability of a human sperm ...