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 werd gesteund door het hart en beroerte Stichting van Canada Grant-in-Aid (G-18-0022213), J. P. Bickell Foundation en de Universiteit van Ottawa Heart Institute start-up Fonds; H.-K.S. werd gesteund door subsidies van de Canadian Institutes of Health Research (PJT-162083), Reuben en Helene Dennis Scholar en Sun Life Financial nieuwe Investigator Award voor diabetes onderzoek van Banting & beste diabetes centrum (BBDC) en natuurwetenschappen en Engineering Research Council (NSERC) van Canada (RGPIN-2016-06610). R.Y.K. werd gesteund door een Fellowship van de Universiteit van Ottawa cardiology Research Endowment Fund. J.H.L. werd gesteund door de NSERC doctoraats beurs en Ontario Graduate beurs. Hij werd gesteund door de UOHI begiftigde Graduate Award en koningin Elizabeth II Graduate beurs in Science and Technology.

Alle methoden en protocollen zijn hier goedgekeurd door Dierenzorg commissies in de Dierenzorg en veterinaire dienst (ACV'S) van de Universiteit van Ottawa en het centrum voor Fenogenomics (TCP) en voldoen aan de normen van de Canadese Raad voor dierverzorging. Hierbij moet worden opgemerkt dat alle hier beschreven procedures moeten worden uitgevoerd onder institutionele en overheids goedkeuringen, alsmede door personeel dat technisch bekwaam is. Alle muizen werden ondergebracht in standaard geventileerde kooien in kamer...

<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>

Het is goed gedocumenteerd dat als biedt gunstige gezondheidseffecten op verschillende ziekten bij mensen en dieren8,15,16,17,18,19. De onderliggende mechanismen, zoals autophagie en gut microbiome, zijn onlangs opgehelderd. Het gepresenteerde protocol beschrijft een isocaloric 2:1 als regime in muizen voor het onderzoeken va...

Moderne levensstijl wordt geassocieerd met een langere dagelijkse voedselinname tijd en kortere vasten perioden1. Dit draagt bij aan de huidige wereldwijde obesitasepidemie, met metabole nadelen gezien bij mensen. Vasten is beoefend in de hele menselijke geschiedenis, en de diverse gezondheidsvoordelen omvatten langdurige levensduur, verminderde oxidatieve schade, en geoptimaliseerde energie homeostase2,3. Onder verschillende manieren om te oefenen vasten, periodieke energie deprivatie, genoemd intermitterende vasten (als), is een populaire voedingsmethode die op grote schaal wordt beoefend door de algemene bevolking als gevolg van de eenvoudige en eenvoudige regime. Recente studies in preklinisch en klinische modellen hebben aangetoond dat als kan bieden gezondheidsvoordelen vergelijkbaar met langdurig vasten en calorie beperking, suggereren dat als kan een potentiële therapeutische strategie voor obesitas en metabole ziekten2,3,4,5.
Als regimes variëren in termen van vasten duur en frequentie. Afwisselende dag vasten (dat wil zeggen, 1 dag voeden/1 dag vasten; 1:1 als) is de meest gebruikte als regime bij knaagdieren te bestuderen van de gunstige gezondheidseffecten op obesitas, cardiovasculaire aandoeningen, neurodegeneratieve ziekten, etc.2,3. Echter, zoals blijkt uit voorgaande studies6,7, en verder mechanistisch bevestigd in onze energie inname analyse8, 1:1 als resulteert in ondervoeding (~ 80%) vanwege het gebrek aan voldoende voedertijd om energieverlies te compenseren. Dit maakt het onduidelijk of de gezondheidsvoordelen die worden verleend door 1:1 als ze worden gemedieerd door calorie beperking of wijziging van eetpatronen. Daarom is er een nieuw IF-regime ontwikkeld en hier getoond, bestaande uit een 2-daagse voeding/1 dag vasten (2:1 IF) patroon, dat muizen voldoende tijd geeft om voedselinname te compenseren (~ 99%) en lichaamsgewicht. Deze muizen worden vervolgens vergeleken met een ad libitum (al) groep. Dit regime maakt onderzoek van de effecten van isocaloric als bij afwezigheid van calorie reductie in wild-type muizen.
In tegenstelling, in een muismodel dat veranderde voedingsgedrag vertoont, kan AL voeden niet een goede controle voorwaarde zijn om de effecten van 2:1 te vergelijken en te onderzoeken. Bijvoorbeeld, aangezien ob/ob muizen (een veelgebruikte genetische model voor obesitas) vertonen hyperphagia als gevolg van het gebrek aan leptine regulering van de eetlust en verzadiging, die met 2:1 als vertonen ~ 20% verminderde calorie-inname in vergelijking met ob/ob muizen met al voeden. Om de effecten van IF in ob/ob -muizen naar behoren te onderzoeken en te vergelijken, moet dus een paar-voedende groep als geschikte controle worden gebruikt.
Over het algemeen wordt een uitgebreid protocol verstrekt om isocaloric 2:1 uit te voeren, met inbegrip van het gebruik van een controle met twee voer. Het is verder aangetoond dat isocaloric 2:1 als beschermt muizen tegen hoge vet dieet-geïnduceerde obesitas en/of metabole disfunctie in zowel wild-type en ob/ob muizen. Dit protocol kan worden gebruikt om de heilzame gezondheidseffecten van 2:1 te onderzoeken als er verschillende pathologische aandoeningen zijn, waaronder neurologische aandoeningen, hart-en vaatziekten en kanker.

<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 vasten (als), een dieet interventie met periodieke energiebeperking, is overwogen om talrijke voordelen te bieden en metabole afwijkingen tegen te gaan. Tot nu toe zijn er verschillende soorten IF-modellen met wisselende duur van vasten-en voeder perioden gedocumenteerd. Het interpreteren van de uitkomsten is echter een uitdaging, omdat veel van deze modellen betrekking hebben op multifactoriële bijdragen uit zowel tijd-als calorie beperkings strategieën. Bijvoorbeeld, de alternatieve dag vasten model, vaak gebruikt als een knaagdier als regime, kan leiden tot ondervoeding, suggereren dat gezondheidsvoordelen van deze interventie waarschijnlijk worden bemiddeld via zowel calorie beperking en vasten-hervoederen cycli. Onlangs, het is met succes aangetoond dat 2:1 als, bestaande uit 1 dag van vasten gevolgd door 2 dagen van voeding, kan bescherming bieden tegen dieet-geïnduceerde obesitas en metabole verbeteringen zonder een vermindering van de totale calorie-inname. Hier gepresenteerd is een protocol van deze isocaloric 2:1 als interventie bij muizen. Ook beschreven is een paar-Feeding (PF) protocol vereist voor het onderzoeken van een muismodel met veranderde eetgedrag, zoals hyperphagia. Met behulp van de 2:1 als regime, het is aangetoond dat isocaloric als leidt tot verminderde lichaamsgewicht aanwinst, verbeterde glucose homeostase, en verhoogde energie-uitgaven. Dus, dit regime kan nuttig zijn om te onderzoeken van de gevolgen van de gezondheid van als op verschillende ziekte aandoeningen.

Figuur 1 toont de voeder analyses na 24 uur vasten en de vergelijking tussen 1:1 en 2:1 intermitterend vasten. Een vastenperiode van 24 uur resulteerde in een ~ 10% afname van het lichaamsgewicht, die volledig werd teruggewonnen na 2 dagen opnieuw voeden (Figuur 1a). A 24 h vastenperiode geïnduceerde hyperphagia tijdens de daaropvolgende 2 dagen van opnieuw voeden (Figuur 1B). Niettemin bleek de ve...

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

Het huidige artikel beschrijft een gedetailleerd protocol voor isocaloric 2:1 intermitterende vasten te beschermen en te behandelen tegen obesitas en verminderde glucose metabolisme in wild-type en ob/ob muizen.

Beoordeling van de metabole effecten van isocaloric 2:1 intermitterende vasten bij muizen

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

Twee tot een intermitterend vasten regime bestaat uit een dag van vasten, gevolgd door twee dagen van voeding maakt het mogelijk om de effecten van dieetinterventies waarbij periodieke energiebeperking in plaats van de effecten van calorie-inname te bestuderen. In tegenstelling tot alternatieve dag vasten, wat resulteert in onder het voeden van twee tot een intermitterende vasten biedt muizen met voldoende tijd om volledig te compenseren voor het energieverlies en het verminderen van lichaamsgewicht, die gebeuren tijdens het vasten. Dit stelt wetenschappers in staat om de effecten van periodiek vasten onafhankelijk van calorie-inname te onderzoeken.Twee tot een intermitterende vasten bevordert een aantal voordelen tegen dieet bij gebruik bij obesitas en bijbehorende metabole disfunctie, waaronder verminderde glucose homeostase en vette leverziekte. Dit protocol kan gemakkelijk worden aangepast aan een vijf tot twee dieet regime bestaat uit vijf dagen van voeding en twee dagen van vasten of tijd beperkte voeding waar de toegang tot voedsel is beperkt tot acht uur per dag. Als men gebruik maakt van een muis model, dat alternatief voedingsgedrag toont, zoals hyperfagie, ad libitum voeding kan niet een goede controle voorwaarde.In dit geval zal een paar voeding regel nodig zijn om te onderzoeken en te vergelijken van de effecten van intermitterend vasten. Begin met de voorbereiding van een normaal dieet of een vetrijk dieet voor mager en dieet geïnduceerde obesitas muis modellen. Meet het basisgewicht en de samenstelling van elke zeven weken oude mannelijke C57BL/6J muis met behulp van respectievelijk een schaal en EchomRI.Op basis van het gewicht en de lichaamssamenstelling resultaten willekeurig en even verdelen de muizen in twee groepen: ad libitum of AL, een intermitterende vasten of ALS groepen. Plaats vervolgens twee of drie muizen per kooi om ervoor te zorgen dat de muizen vrije toegang hebben tot drinkwater. Laat de muizen een week om te acclimatiseren aan de nieuwe kooi omgeving voorafgaand aan het starten van de IF-regime.Wanneer u klaar bent om de vastenperiode te starten, verplaatst u de muizen naar een schone kooi met vers beddengoed om 12:00 uur.m. Geef een gewogen hoeveelheid voedsel aan de AL-groep. Geen eten voor de IF-groep.Na 24 uur, weeg de muizen in beide groepen evenals het overgebleven voedsel in de AL kooien. Om 12:00 uur.m, een gewogen hoeveelheid voedsel aan zowel AL- als IF-groepen.Zodra de voederperiode voorbij is meet het gewicht van de muizen en overgebleven voedsel. Herhaal de cyclus voor de duur van het onderzoek. Stel een paar voeding of PF gecontroleerde groep voor de duur van het experiment om een calorie onafhankelijke vergelijking met IF te garanderen. Meet de hoeveelheid voedsel die door de IF-groep wordt geconsumeerd.Verdeel het gelijkmatig in drie porties en geef één gedeelte dagelijks aan de controle PF. Bij het werken met dieren met veranderd eetgedrag, zoals hyperfagie, is het van cruciaal belang om dagelijks een gelijke hoeveelheid voedsel te verstrekken aan de controlegroep met paren om te voorkomen dat muizen het voedsel in één keer eten. Om de lichaamssamenstelling van de muizen te analyseren zet de lichaamssamenstelling analyzer, en laat de machine op voor twee tot drie uur op te warmen.Voer voordat u het gebruikt een systeemtest uit om de meetnauwkeurigheid te garanderen. En indien nodig, kalibreren van het systeem met koolzaadolie. Meet het lichaamsgewicht van elke muis.Plaats het vervolgens in de kleine dierlijke cylindrische houder. Plaats een scheidingsteken om de fysieke beweging van de muis tijdens de meting te beperken. Plaats de houder in de lichaamssamenstelling analyzer.Voer het scanprogramma uit, dat 90 tot 120 seconden moet duren. Verwijder vervolgens de houder uit de apparatuur. Plaats de muis terug in de kooi.Voer een glucose- en insulinetolerantietest uit om de effecten van intermitterend vasten op glucosehomeostase te onderzoeken. Na een nacht of zes uur vasten, voer een intraperitoneale injectie van glucose of insuline op elke muis. Meet vervolgens de bloedglucose op 0, 5, 15, 30, 60 en 120 minuten na injectie met behulp van een glucometer.Om de effecten van intermitterend vasten op het energiemetabolisme te onderzoeken, voert u indirecte calorimetrie uit gedurende een enkele cyclus van IF. Nadat de muizen hebben geacclimatiseerd aan het systeem, snel ze door het verwijderen van voedsel en kruimels uit de hopper en de onderkant van de kooi. Voer voedsel na 24 uur opnieuw in voor de hervoedingsperiode van twee dagen. Breng aan het einde van de IF-cyclus de muizen terug naar hun oorspronkelijke kooi en verzamel gegevens uit het programma.De muizen die 24 uur vastten, ondervonden tot 10% vermindering van het lichaamsgewicht, die volledig werd hersteld na twee dagen van refeeding. Bij het vergelijken van de energie-inname tussen één op één en één tot één intermitterend vasten, bleek dat één dag van de hervoedingsperiode niet voldoende was om de calorische verloren waarde te compenseren die tijdens het vasten plaatsvond. Vergeleken met AL, IF behandeling leidde tot een lager lichaamsgewicht toename van het wild-type muizen gevoed met een normale chow of hoog vet dieet zonder significante verschillen in voedselinname.Lichaamssamenstelling analyse bleek dat als verminderde vetmassa zonder verandering mager massa in wilde-type muizen. Experimenten met de pair-feeding controle bevestigd dat de verminderde gewichtstoename door IF was niet te wijten aan veranderde energie-inname in wilde-type muizen. Echter, in genetisch zwaarlijvige, ob / ob, muizen paar gevoed controlegroep was niet te onderscheiden van de IF-groep in lichaamsgewicht en lichaamssamenstelling.Glucose en insuline tolerantie tests bleek dat vetrijk dieet ALS muizen vertonen significante verbetering in glucose homeostase in vergelijking met vetrijk dieet AL en vetrijk dieet paar gevoed muizen. Bij ob/ob muizen vertoonde de IF-groep een aanzienlijk verbeterde glucosebehandeling met kleinere glucoseexcursies in vergelijking met de controlegroep met de gekoppelde controlegroep met onaangetaste insulinegevoeligheid. Een ander metabolisch effect van IF opgemerkt bij wild-type muizen was een hoger zuurstofverbruik indicatief voor energie-uitgaven specifiek tijdens de voederperiode.Het voedingsgedrag van muizen kan worden beïnvloed door omgevingsfactoren, waaronder de dichtheid van de behuizing. Daarom is het belangrijk om hetzelfde aantal muizen per kooi tussen groepen en in de loop van de studie te houden. Bij het gebruik van een nieuw muismodel wordt aanbevolen om het voedingsgedrag te onderzoeken voordat u een intermitterend vastenexperiment uitvoert.Isocalorische twee tot een intermitterend vasten kan gemakkelijk worden toegepast op andere ziektemodellen, waaronder diabetes, hart-en vaatziekten, atherosclerose, en neurologische ziekten.

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

Stabiele Isotopen Profilering van Intermediair metabole flux in het ontwikkelen en volwassen stadium Caenorhabditis elegans</em

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

Beoordeling van Calcium Sparks in Intact Skeletal spiervezels

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

Meting van Metabolic Rate in<em&gt; Drosophila</em&gt; Gebruik respirometrietest

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

Methode voor de evaluatie van de effecten van een golflengtebereik en intensiteiten van Rood / nabij-infrarood Lichttherapie op oxidatieve 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

Kwantificering van endotheelcellen Hechtvermogen<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

Isolatie van Mitochondriën uit Minimale hoeveelheden muis skeletspieren voor Metingen High Throughput Microplate Respiratory

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 Junctionele intercellulaire communicatie: Een functionele Biomarker om de negatieve gevolgen van de Giftige stoffen en toxines te beoordelen, en gezondheidsvoordelen van Natural Products

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

Gemengde Primaire culturen van Muizen dunne darm Bestemd voor de Studie van Gut hormoon en live cell imaging van entero-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

Een methode om bacterie-cineffecten op de Gut Microbiota van Muizen te beoordelen

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 tests voor de beoordeling van effecten op Ca2 +-signalering en Acrosoom reactie in het menselijk sperma

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 ...