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 ble støttet av hjertet og Stroke Foundation of Canada Grant-i-Aid (G-18-0022213), J. P. Bickell Foundation og University of Ottawa Heart Institute oppstart fondet; H.-K.S. ble støttet av tilskudd fra Canadian Institutes of Health Research (PJT-162083), Reuben og Helene Dennis Scholar og Sun Life Financial ny etterforsker Award for diabetes forskning fra Banting & Best diabetes Centre (FND) og naturvitenskap og engineering Research Council (NSERC) i Canada (RGPIN-2016-06610). R.Y.K. ble støttet av et fellesskap fra University of Ottawa kardiologi Research legat fondet. J.H.L. ble støttet av NSERC doktorgradsstipend og Ontario Graduate Scholarship. Y.O. ble støttet av UOHI utrustet Graduate Award og dronning Elizabeth II Graduate Scholarship in Science and Technology.

Alle metoder og protokoller her over ha blitt anerkjent av dyr bekymre komiteer inne det dyr bekymre og veterinary Service (ACVS) av universitetet av Ottawa og senteret for Phenogenomics (TCP) og innrette seg etter standardene av det canadisk råd opp på dyr bekymre. Det bør bemerkes at alle prosedyrer som er beskrevet her bør utføres under institusjonell og statlig godkjenning så vel som av ansatte som er teknisk dyktige. Alle mus ble plassert i standard ventilerte bur i temperatur-og luftfuktighet-kontrollerte rom...

<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 vært godt dokumentert at hvis gir gunstige helseeffekter på ulike sykdommer i både mennesker og dyr8,15,16,17,18,19. Dens underliggende mekanismer, som autofagi og gut mikrobiomet, har nylig blitt belyst. Den presenterte protokollen beskriver en isocaloric 2:1 IF regime i mus for å undersøke calorie-uavhengige me...

Moderne livsstil er forbundet med lengre daglig matinntak tid og kortere fastende perioder1. Dette bidrar til den nåværende globale fedme-epidemien, med metabolske ulemper sett hos mennesker. Fasting har vært praktisert gjennom menneskets historie, og de ulike helsemessige fordelene inkluderer Forlenget levetid, redusert oksidativt skade, og optimalisert energi homeostase2,3. Blant flere måter å praktisere faste, periodisk energi deprivasjon, betegnet intermitterende faste (IF), er et populært kosttilskudd metode som er allment praktisert av befolkningen generelt på grunn av sin enkle og enkle regime. Nyere studier i prekliniske og kliniske modeller har vist at hvis kan gi helsemessige fordeler sammenlignes med langvarig faste og kalori begrensning, noe som tyder på at hvis kan være en potensiell terapeutisk strategi for fedme og metabolske sykdommer2,3,4,5.
IF regimer varierer i form av fastende varighet og frekvens. Alternative dagen faste (dvs. 1 dag fôring/1 dag Fasting; 1:1 IF) har vært den mest brukte hvis regime i gnagere å studere sin gunstige helsemessige virkninger på fedme, hjerte-og karsykdommer, nevrodegenerative sykdommer, etc.2,3. Men, som vist i tidligere studier6,7, og ytterligere mechanistically bekreftet i vår energiinntak analyse8, 1:1 hvis resultater i underfeeding (~ 80%) på grunn av mangel på tilstrekkelig fôring tid til å kompensere for energitap. Dette gjør det uklart om de helsemessige fordelene gitt av 1:1 Hvis er formidlet av kalori begrensning eller endring av spise mønstre. Derfor er et nytt IF-regime utviklet og vises her, bestående av en 2 dagers mating/1 dag fastende (2:1 IF) mønster, som gir mus med tilstrekkelig tid til å kompensere for matinntak (~ 99%) og kroppsvekt. Disse musene sammenlignes deretter med en Ad lib (Al)-gruppe. Dette regimet muliggjør undersøkelse av virkningene av isocaloric IF i fravær av kalori reduksjon i vill-type mus.
I kontrast, i en musemodell som viser endret fôring atferd, kan AL fôring ikke være en forsvarlig kontroll tilstand å sammenligne og undersøke effekten av 2:1 IF. For eksempel, siden OB/OB mus (en vanlig genetisk modell for fedme) utstillingen hyperphagia på grunn av mangel på leptin regulere appetitt og metthetsfølelse, de med 2:1 IF utstillingen ~ 20% reduserte kaloriinntaket sammenlignet med OB/OB mus med Al fôring. Derfor, til riktig undersøke og sammenligne virkningene av IF i OB/OB mus, et par-fôring gruppe som en passende kontroll må være ansatt.
Samlet sett er en omfattende protokoll gitt for å utføre isocaloric 2:1 IF, inkludert bruk av et par-mating kontroll. Det er videre demonstrert at isocaloric 2:1 Hvis beskytter mus fra høyt fett diett-indusert fedme og/eller metabolsk dysfunksjon i både vill-type og OB/OB mus. Denne protokollen kan brukes til å undersøke de gunstige helsemessige virkninger av 2:1 IF på ulike patologiske tilstander, inkludert nevrologiske lidelser, hjerte-og karsykdommer og kreft.

<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

Periodisk Fasting (IF), et kosttilskudd intervensjon som involverer periodisk energi begrensning, har blitt vurdert å gi mange fordeler og motvirke metabolske unormalt. Så langt er forskjellige typer IF-modeller med varierende varighet av faste-og fôrings perioder dokumentert. Men tolke resultatene er utfordrende, så mange av disse modellene innebære multifaktoriell bidrag fra både tid og kalori-begrensning strategier. For eksempel, den alternative dagen fastende modell, ofte brukt som en gnager IF regime, kan resultere i underfeeding, noe som tyder på at helsemessige fordeler av denne intervensjonen er sannsynlig mediert via både kalori begrensning og faste-refeeding sykluser. Nylig har det blitt demonstrert at 2:1 IF, bestående av 1 dag med faste etterfulgt av 2 dager med fôring, kan gi beskyttelse mot diett-indusert fedme og metabolske forbedringer uten en reduksjon i total kaloriinntak. Presentert her er en protokoll av denne isocaloric 2:1 IF intervensjon i mus. Likeledes beskrevet er en par-mate (PF) protokollen krevde å eksamen en musen modell med forandret spising opptreden, som hyperphagia. Ved hjelp av 2:1 IF regime, er det demonstrert at isocaloric IF fører til redusert kroppsvektøkning, forbedret glukose homeostase, og forhøyet energiforbruk. Således, denne område kanskje være nyttig for etterforske helsen virkninger av hvis opp på forskjellige sykdommen vilkårene.

Figur 1 viser fôring analysene etter 24 h faste og sammenligningen mellom 1:1 og 2:1 intermitterende faste. En 24 h fastende periode resulterte i en ~ 10% reduksjon i kroppsvekt, som ble fullstendig utvinnes etter 2 dager med refeeding (figur 1a). En 24 h fastende periode indusert hyperphagia i løpet av de neste 2 dagene av refeeding (figur 1B). Likevel, sammenligningen av energiinntak mellom 1:1 ...

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 nåværende artikkelen beskriver en detaljert protokoll for isocaloric 2:1 intermitterende faste for å beskytte og behandle mot fedme og nedsatt glukose metabolisme i vill-type og OB/OB mus.

Vurdering av metabolske effekter av Isocaloric 2:1 intermitterende Fasting 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 fasteregime består av en dag med faste etterfulgt av to dager med fôring gjør det mulig å studere effekten av kosttilskudd intervensjoner som involverer periodisk energibegrensning i stedet for effekten av kaloriinntak. I motsetning til alternativ dag faste, noe som resulterer i under fôring to til en intermitterende fasting gir mus nok tid til å fullt ut kompensere for energitap og kroppsvektreduksjon, som skjer under faste. Dette gjør det mulig for forskere å undersøke effekten av periodisk fasting uavhengig av kaloriinntak.To til en intermitterende faste fremmer en rekke fordeler mot kosthold i bruk i fedme og tilhørende metabolsk dysfunksjon inkludert nedsatt glukose homeostase og fettleversykdom. Denne protokollen kan enkelt justeres til en fem til to diett diett består av fem dager med fôring og to dager med faste eller tidsbegrenset fôring der tilgang til mat er begrenset til åtte timer per dag. Hvis man bruker en musemodell, som viser alternativ fôring atferd, for eksempel hyperfagi, ad libitum fôring kan ikke være en riktig kontroll tilstand.I dette tilfellet vil det bli nødvendig med en parfôringsregel for å undersøke og sammenligne effekten av intermitterende faste. Start med å forberede et normalt kosthold eller et høyt fett diett for mager og diett indusert fedme musemodeller. Mål baseline kroppsvekt og sammensetning av hver syv ukers gamle mannlige C57BL/ 6J mus ved hjelp av en skala og EchomRI, henholdsvis.Basert på vekt og kroppssammensetning resultater tilfeldig og likt dele musene i to grupper:ad libitum eller AL, en intermitterende faste eller IF grupper. Deretter plasserer du to eller tre mus per bur, slik at musene har fri tilgang til drikkevann. La musene en uke akklimatisere seg til det nye burmiljøet før du starter IF-regimet.Når du er klar til å starte fasteperioden, flytt musene til et rent bur med friskt sengetøy kl 12:00.m. Gi en vektet mengde mat til AL-gruppen. Ingen mat til IF-gruppen.Etter 24 timer, veie musene i begge grupper samt restmat i AL burene. Klokken 12:00 .m, gir en vektet mengde mat til både AL og IF grupper.Når fôringsperioden er over måle vekten av musene og rester mat. Gjenta syklusen i løpet av studien. Sett opp en parfôring eller PF-kontrollert gruppe i løpet av eksperimentet for å sikre en kaloriuavhengig sammenligning med IF. Mål mengden mat som forbrukes av IF-gruppen.Del den jevnt i tre porsjoner og gi en del daglig til PF-kontrollen. Når du arbeider med dyr med endret spiseatferd, for eksempel hyperfagi, er det viktig å gi like mye mat daglig til den parmatede kontrollgruppen for å forhindre at mus spiser maten samtidig. For å analysere kroppens sammensetning av musene, slå på kroppssammensetningsanalysatoren, og la maskinen stå på i to til tre timer for å varme opp.Før du bruker den, kjører du en systemtest for å sikre målnøyaktigheten. Og kalibrer eventuelt systemet med rapsolje. Mål kroppsvekten til hver mus.Deretter plasserer du den i den lille dyresylindriske holderen. Sett inn et skilletegn for å begrense fysisk bevegelse av musen under måling. Plasser holderen i kroppssammensetningsanalysatoren.Kjør skanneprogrammet, som skal ta 90 til 120 sekunder. Deretter fjerner du holderen fra utstyret. Plasser musen tilbake i buret.Utuk en glukose- og insulintoleransetest for å undersøke effekten av intermitterende fasting på glukosehjemostase. Etter over natten eller seks timers fasting, utfør en intraperitoneal injeksjon av glukose eller insulin på hver mus. Deretter måler du blodsukkeret ved 0, 5, 15, 30, 60 og 120 minutter etter injeksjon ved hjelp av et glukometer.For å undersøke effekten av intermitterende fasting på energimetabolismen, utfør indirekte kalorimetri over en enkelt syklus av IF. Etter at musene har akklimatisert seg til systemet, må du raskte dem ved å fjerne mat og krummer fra beholderen og bunnen av buret. Gjeninnføre mat etter 24 timer for to dagers ommatingsperiode. På slutten av IF-syklusen, ta musene tilbake til sitt opprinnelige bur og samle inn data fra programmet.Musene som fastet i 24 timer opplevde opptil 10% reduksjon i kroppsvekt, som ble fullstendig gjenopprettet etter to dager med refeeding. Ved sammenligning av energiinntak mellom en til en og to til en intermitterende faste, ble det funnet at en dag med rematingsperiode ikke var tilstrekkelig til å kompensere for kaloritapet som oppstod under faste. Sammenlignet med AL, IF behandling førte til lavere kroppsvekt økning i vill-type mus matet med normal chow eller høyt fett diett uten betydelige forskjeller i matinntaket.Kroppssammensetningsanalyse viste at IF reduserte fettmassen uten å endre mager masse hos villtypemus. Eksperimenter med parfôringskontroll bekreftet at den reduserte kroppsvektøkningen fra IF ikke skyldtes endret energiinntak hos villtypemus. Men i genetisk overvektig, ob / ob var mus parmatet kontrollgruppe umulig å skille fra IF-gruppen i kroppsvekt og kroppssammensetning.Glukose- og insulintoleransetester viste at høyfettdiett HVIS mus viste betydelig forbedring i glukose homeostase sammenlignet med høyt fett diett AL og høy fett diett parmatet mus. Hos ob/ob-mus viste IF-gruppen betydelig forbedret glukosehåndtering med mindre glukoseutflukter sammenlignet med den parmatede kontrollgruppen med upåvirket insulinfølsomhet. En annen metabolsk effekt av IF bemerket i villtype mus var høyere oksygenforbruk som indikerer energiforbruk spesielt i fôringsperioden.Fôring atferd av mus kan påvirkes av miljøfaktorer inkludert bolig tetthet. Derfor er det viktig å holde samme antall mus plassert per bur mellom grupper og i løpet av studien. Når du bruker en ny musemodell, anbefales det å undersøke fôringsatferden før du utfører et intermitterende fastende eksperiment.Isocaloric to til en intermitterende faste kan lett brukes på andre sykdomsmodeller, inkludert diabetes, hjertesykdom, aterosklerose, og nevrologiske sykdommer.

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 av kalsium Sparks i Intakt skjelettmuskelfibre

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

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 for vurdering av effektene av en Range av bølgelengder og intensiteter av Red / nær-infrarødt Lysterapi på oksidativt 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

Kvantifisering av endotelcelle klebrighet<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 av Mitokondrier fra minimale mengder av Mouse Skeletal Muscle for høy gjennomstrømming Micro respirasjonsmålinger

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 junctional interkommunikasjons: En funksjonell biomarkør for å vurdere skadevirkninger av giftstoffer og giftstoffer, og helsemessige fordeler av 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

Blandede primærkulturer av Murine tynntarmen Beregnet for studier av Gut hormon og Live Cell Imaging av Enteroendocrine 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 for å vurdere bakteriocin-effekter på gut-mikrobioten av mus

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 gjennomstrømming Screening analyser for vurdering av virkningene på Ca2 +-signalisering og Acrosome reaksjon i menneskelig sæden

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 ...

Detecting Establishment of Shared Blood Supply in Parabiotic Mice by Caudal Vein Glucose Injection

Oppdage etablering av delt blodtilførsel hos parabiotiske mus ved Caudal Vene glukoseinjeksjon

Parabiosis is an experimental method for surgically combining two parallel animals along the longitudinal axis of the body. We present a protocol for ...