Grazas por visitar Nature.com.A versión do navegador que estás a usar ten soporte CSS limitado.Para obter a mellor experiencia, recomendámosche que utilices un navegador actualizado (ou que desactives o modo de compatibilidade en Internet Explorer).Mentres tanto, para garantir a asistencia continua, renderizaremos o sitio sen estilos e JavaScript.
A maioría dos estudos metabólicos en ratos realízanse a temperatura ambiente, aínda que nestas condicións, a diferenza dos humanos, os ratos gastan moita enerxía mantendo a temperatura interna.Aquí, describimos o peso normal e a obesidade inducida pola dieta (DIO) en ratos C57BL/6J alimentados con chow chow ou cunha dieta rica en graxas do 45%, respectivamente.Os ratos colocáronse durante 33 días a 22, 25, 27,5 e 30 °C nun sistema de calorimetría indirecta.Demostramos que o gasto enerxético aumenta linealmente de 30 °C a 22 °C e é aproximadamente un 30% maior a 22 °C en ambos modelos de rato.En ratos de peso normal, a inxestión de alimentos contrarrestaba EE.Pola contra, os ratos DIO non diminuíron a inxestión de alimentos cando a EE diminuíu.Así, ao final do estudo, os ratos a 30 °C tiñan maior peso corporal, masa graxa e glicerol e triglicéridos plasmáticos que os ratos a 22 °C.O desequilibrio nos ratos DIO pode deberse ao aumento da dieta baseada no pracer.
O rato é o modelo animal máis utilizado para o estudo da fisioloxía e fisiopatoloxía humana, e adoita ser o animal predeterminado que se usa nas primeiras etapas do descubrimento e desenvolvemento de fármacos.Non obstante, os ratos difieren dos humanos en varios aspectos fisiolóxicos importantes, e aínda que a escala alométrica pode usarse ata certo punto para traducirse en humanos, as enormes diferenzas entre ratos e humanos residen na termorregulación e na homeostase enerxética.Isto demostra unha inconsistencia fundamental.A masa corporal media dos ratos adultos é polo menos mil veces menor que a dos adultos (50 g fronte a 50 kg), e a relación entre superficie e masa difire unhas 400 veces debido á transformación xeométrica non lineal descrita por Mee. .Ecuación 2. Como resultado, os ratos perden significativamente máis calor en relación ao seu volume, polo que son máis sensibles á temperatura, máis propensos á hipotermia e teñen unha taxa metabólica basal media dez veces superior á dos humanos.A temperatura ambiente estándar (~22 °C), os ratos deben aumentar o seu gasto enerxético total (EE) nun 30% para manter a temperatura corporal central.A temperaturas máis baixas, o EE aumenta aínda máis nun 50% e un 100% a 15 e 7 °C en comparación co EE a 22 °C.Así, as condicións de vivenda estándar inducen unha resposta de estrés frío, o que podería comprometer a transferibilidade dos resultados do rato aos humanos, xa que os humanos que viven nas sociedades modernas pasan a maior parte do seu tempo en condicións termoneutrais (porque a nosa menor proporción de superficies e volume fainos menos sensibles aos temperatura, a medida que creamos unha zona termoneutral (TNZ) ao noso arredor, EE por encima da taxa metabólica basal) abarca ~19 a 30 °C6, mentres que os ratos teñen unha banda máis alta e estreita que abarca só 2-4 °C7,8. Este aspecto recibiu unha atención considerable nos últimos anos4, 7,8,9,10,11,12 e suxeriuse que algunhas "diferenzas de especies" poden mitigarse aumentando a temperatura da cuncha 9. Non obstante, non hai consenso sobre o rango de temperaturas. que constitúe a termoneutralidade nos ratos.Así, se a temperatura crítica máis baixa no rango termoneutro en ratos de xeonllo único está máis preto dos 25 °C ou máis preto dos 30 °C4, 7, 8, 10, 12 segue sendo controvertido.A EE e outros parámetros metabólicos limitáronse a horas ou días, polo que non está claro ata que punto a exposición prolongada a diferentes temperaturas pode afectar a parámetros metabólicos como o peso corporal.consumo, utilización do substrato, tolerancia á glicosa e concentracións plasmáticas de lípidos e glicosa e hormonas reguladoras do apetito.Ademais, é necesaria máis investigación para determinar en que medida a dieta pode influír nestes parámetros (os ratos DIO cunha dieta rica en graxas poden estar máis orientados cara a unha dieta baseada no pracer (hedónica)).Para proporcionar máis información sobre este tema, examinamos o efecto da temperatura de cría nos parámetros metabólicos mencionados anteriormente en ratos machos adultos de peso normal e ratos machos obesos inducidos pola dieta (DIO) nunha dieta rica en graxas do 45%.Os ratos mantivéronse a 22, 25, 27,5 ou 30 °C durante polo menos tres semanas.Non se estudaron temperaturas inferiores a 22 °C porque as vivendas estándar dos animais raramente están por debaixo da temperatura ambiente.Descubrimos que os ratos DIO de peso normal e de círculo único responderon de xeito similar aos cambios na temperatura do recinto en termos de EE e independentemente da condición do recinto (con ou sen material de refuxio/niñamento).Non obstante, aínda que os ratos de peso normal axustaron a súa inxestión de alimentos segundo EE, a inxestión de alimentos dos ratos DIO foi en gran medida independente da EE, o que provocou que os ratos gañasen máis peso.Segundo os datos do peso corporal, as concentracións plasmáticas de lípidos e corpos cetónicos mostraron que os ratos DIO a 30 °C tiñan un balance enerxético máis positivo que os ratos a 22 °C.As razóns subxacentes das diferenzas no equilibrio da inxestión de enerxía e EE entre os ratos de peso normal e DIO requiren máis estudos, pero poden estar relacionadas con cambios fisiopatolóxicos nos ratos DIO e o efecto da dieta baseada no pracer como resultado dunha dieta obesa.
EE aumentou linealmente de 30 a 22 °C e foi preto dun 30% máis alto a 22 °C en comparación con 30 °C (Fig. 1a, b).A taxa de cambio respiratorio (RER) era independente da temperatura (Fig. 1c, d).A inxestión de alimentos foi consistente coa dinámica de EE e aumentou coa diminución da temperatura (tamén un 30% máis alto a 22 °C en comparación con 30 °C (Fig. 1e,f). A inxestión de auga. O volume e o nivel de actividade non dependen da temperatura (Fig. 1g).
Os ratos machos (C57BL/6J, 20 semanas de idade, aloxamento individual, n=7) foron aloxados en gaiolas metabólicas a 22 °C durante unha semana antes do inicio do estudo.Dous días despois da recollida de datos de fondo, a temperatura aumentou en incrementos de 2 °C ás 06:00 horas do día (inicio da fase luminosa).Os datos preséntanse como media ± erro estándar da media, e a fase escura (18:00-06:00 h) represéntase mediante unha caixa gris.a Gasto enerxético (kcal/h), b Gasto enerxético total a varias temperaturas (kcal/24 h), c Taxa de cambio respiratorio (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d RER medio en fase clara e escura (VCO2/VO2) (o valor cero defínese como 0,7).e inxestión de alimentos acumulada (g), f inxestión de alimentos total 24 h, g inxestión total de auga 24 h (ml), h inxestión total de auga 24 h, i nivel de actividade acumulada (m) e j nivel de actividade total (m/24h) .).Os ratos mantivéronse á temperatura indicada durante 48 horas.Os datos mostrados para 24, 26, 28 e 30 °C refírense ás últimas 24 horas de cada ciclo.Os ratos permaneceron alimentados durante todo o estudo.A significación estatística foi probada mediante medicións repetidas de ANOVA unidireccional seguidas da proba de comparación múltiple de Tukey.Os asteriscos indican significado para o valor inicial de 22 °C, o sombreado indica significado entre outros grupos como se indica. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001. *P <0,05，**P <0,01，**P <0,001，****P <0,0001. *P <0,05，**P <0,01，**P <0,001，****P <0,0001. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001.Calculáronse os valores medios para todo o período experimental (0-192 horas).n = 7.
Como no caso dos ratos de peso normal, o EE aumentou linealmente coa diminución da temperatura e, neste caso, o EE tamén foi un 30% máis alto a 22 °C en comparación con 30 °C (Fig. 2a, b).O RER non cambiou a diferentes temperaturas (Fig. 2c, d).En contraste cos ratos de peso normal, a inxestión de alimentos non foi consistente coa EE en función da temperatura ambiente.A inxestión de alimentos, a inxestión de auga e o nivel de actividade eran independentes da temperatura (Figs. 2e-j).
Os ratos DIO machos (C57BL/6J, 20 semanas) foron aloxados individualmente en gaiolas metabólicas a 22 °C durante unha semana antes do inicio do estudo.Os ratos poden usar un 45% de HFD ad libitum.Despois da aclimatación durante dous días, recompiláronse os datos de referencia.Posteriormente, a temperatura subiu en incrementos de 2 °C cada dos días ás 06:00 (comezo da fase luminosa).Os datos preséntanse como media ± erro estándar da media, e a fase escura (18:00-06:00 h) represéntase mediante unha caixa gris.a Gasto enerxético (kcal/h), b Gasto enerxético total a varias temperaturas (kcal/24 h), c Taxa de cambio respiratorio (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d RER medio en fase clara e escura (VCO2/VO2) (o valor cero defínese como 0,7).e inxestión de alimentos acumulada (g), f inxestión de alimentos total 24 h, g inxestión total de auga 24 h (ml), h inxestión total de auga 24 h, i nivel de actividade acumulada (m) e j nivel de actividade total (m/24h) .).Os ratos mantivéronse á temperatura indicada durante 48 horas.Os datos mostrados para 24, 26, 28 e 30 °C refírense ás últimas 24 horas de cada ciclo.Os ratos mantivéronse nun 45% de HFD ata o final do estudo.A significación estatística foi probada mediante medicións repetidas de ANOVA unidireccional seguidas da proba de comparación múltiple de Tukey.Os asteriscos indican significado para o valor inicial de 22 °C, o sombreado indica significado entre outros grupos como se indica. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P <0,05，***P <0,001，****P <0,0001. *P <0,05，***P <0,001，****P <0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001.Calculáronse os valores medios para todo o período experimental (0-192 horas).n = 7.
Noutra serie de experimentos, examinamos o efecto da temperatura ambiente sobre os mesmos parámetros, pero esta vez entre grupos de ratos que se mantiñan constantemente a unha determinada temperatura.Os ratos dividíronse en catro grupos para minimizar os cambios estatísticos na media e a desviación estándar do peso corporal, graxa e peso corporal normal (Fig. 3a-c).Despois de 7 días de aclimatación, rexistráronse 4,5 días de EE.A EE está significativamente afectada pola temperatura ambiente tanto durante o día como pola noite (Fig. 3d), e aumenta linealmente a medida que a temperatura diminúe de 27,5 °C a 22 °C (Fig. 3e).En comparación con outros grupos, o RER do grupo de 25 °C foi algo reducido, e non houbo diferenzas entre os grupos restantes (Fig. 3f, g).A inxestión de alimentos paralela ao patrón de EE aumentou aproximadamente un 30% a 22 °C en comparación con 30 °C (Fig. 3h,i).O consumo de auga e os niveis de actividade non diferían significativamente entre os grupos (Fig. 3j, k).A exposición a diferentes temperaturas durante ata 33 días non provocou diferenzas no peso corporal, masa magra e masa graxa entre os grupos (Fig. 3n-s), pero resultou nunha diminución da masa corporal magra de aproximadamente un 15% en comparación con puntuacións autoinformadas (Fig. 3n-s).3b, r, c)) e a masa de graxa aumentou máis de 2 veces (de ~ 1 g a 2-3 g, Fig. 3c, t, c).Desafortunadamente, o armario de 30 °C ten erros de calibración e non pode proporcionar datos precisos de EE e RER.
- Peso corporal (a), masa magra (b) e masa graxa (c) despois de 8 días (un día antes da transferencia ao sistema SABLE).d Consumo enerxético (kcal/h).e Consumo medio de enerxía (0–108 horas) a varias temperaturas (kcal/24 horas).f Relación de intercambio respiratorio (RER) (VCO2/VO2).g RER medio (VCO2/VO2).h Inxesta total de alimentos (g).i Ingesta media de alimentos (g/24 horas).j Consumo total de auga (ml).k Consumo medio de auga (ml/24 h).l Nivel de actividade acumulado (m).m Nivel medio de actividade (m/24 h).n peso corporal o día 18, o cambio no peso corporal (do -8 ao día 18), p masa magra o día 18, q cambio na masa magra (do -8 ao día 18 ), r masa graxa o día 18 , e cambio na masa graxa (de -8 a 18 días).A significación estatística das medidas repetidas foi probada por Oneway-ANOVA seguido da proba de comparación múltiple de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P <0,05，**P <0,01，***P <0,001，****P <0,0001. *P <0,05，**P <0,01，***P <0,001，****P <0,0001. *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001.Os datos preséntanse como media + erro estándar da media, a fase escura (18:00-06:00 h) está representada por caixas grises.Os puntos dos histogramas representan ratos individuais.Calculáronse os valores medios para todo o período experimental (0-108 horas).n = 7.
Os ratos emparejáronse en peso corporal, masa magra e masa graxa na liña de base (Figs. 4a-c) e mantivéronse a 22, 25, 27,5 e 30 ° C como nos estudos con ratos de peso normal..Ao comparar grupos de ratos, a relación entre EE e temperatura mostrou unha relación lineal similar coa temperatura ao longo do tempo nos mesmos ratos.Así, os ratos mantidos a 22 °C consumían un 30% máis de enerxía que os ratos mantidos a 30 °C (Fig. 4d, e).Ao estudar os efectos en animais, a temperatura non sempre afectou a RER (Fig. 4f,g).A inxestión de alimentos, a inxestión de auga e a actividade non se viron afectadas significativamente pola temperatura (Figs. 4h-m).Despois de 33 días de crianza, os ratos a 30 °C tiñan un peso corporal significativamente maior que os ratos a 22 °C (Fig. 4n).En comparación cos seus respectivos puntos de referencia, os ratos criados a 30 °C tiñan un peso corporal significativamente máis elevado que os ratos criados a 22 °C (media ± erro estándar da media: Fig. 4o).O aumento de peso relativamente maior debeuse a un aumento da masa graxa (Fig. 4p, q) en lugar dun aumento da masa magra (Fig. 4r, s).De acordo co menor valor de EE a 30 °C, a expresión de varios xenes BAT que aumentan a función/actividade BAT reduciuse a 30 °C en comparación con 22 °C: Adra1a, Adrb3 e Prdm16.Outros xenes clave que tamén aumentan a función/actividade de BAT non se viron afectados: Sema3a (regulación do crecemento de neuritas), Tfam (bioxénese mitocondrial), Adrb1, Adra2a, Pck1 (gluconeoxénese) e Cpt1a.Sorprendentemente, Ucp1 e Vegf-a, asociados ao aumento da actividade termoxénica, non diminuíron no grupo de 30 °C.De feito, os niveis de Ucp1 en tres ratos foron máis altos que no grupo de 22 °C, e Vegf-a e Adrb2 foron significativamente elevados.En comparación co grupo de 22 °C, os ratos mantidos a 25 °C e 27,5 °C non mostraron ningún cambio (Figura complementaria 1).
- Peso corporal (a), masa magra (b) e masa graxa (c) despois de 9 días (un día antes da transferencia ao sistema SABLE).d Consumo enerxético (EE, kcal/h).e Consumo medio de enerxía (0–96 horas) a varias temperaturas (kcal/24 horas).f Relación de intercambio respiratorio (RER, VCO2/VO2).g RER medio (VCO2/VO2).h Inxesta total de alimentos (g).i Ingesta media de alimentos (g/24 horas).j Consumo total de auga (ml).k Consumo medio de auga (ml/24 h).l Nivel de actividade acumulado (m).m Nivel medio de actividade (m/24 h).n Peso corporal no día 23 (g), o Cambio no peso corporal, p Masa magra, q Cambio na masa magra (g) no día 23 en comparación co día 9, Cambio na masa graxa (g) a 23 días, graxa masa (g) en comparación co día 8, o día 23 en comparación co -8o día.A significación estatística das medidas repetidas foi probada por Oneway-ANOVA seguido da proba de comparación múltiple de Tukey. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P <0,05，***P <0,001，****P <0,0001. *P <0,05，***P <0,001，****P <0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001.Os datos preséntanse como media + erro estándar da media, a fase escura (18:00-06:00 h) está representada por caixas grises.Os puntos dos histogramas representan ratos individuais.Calculáronse os valores medios para todo o período experimental (0-96 horas).n = 7.
Do mesmo xeito que os humanos, os ratos adoitan crear microambientes para reducir a perda de calor ao ambiente.Para cuantificar a importancia deste ambiente para a EE, avaliamos a EE a 22, 25, 27,5 e 30 °C, con ou sen protectores de coiro e material de nidificación.A 22 °C, a adición de peles estándar reduce o EE nun 4%.A adición posterior de material de nidificación reduciu o EE nun 3-4% (Fig. 5a, b).Non se observaron cambios significativos no RER, a inxestión de alimentos, a inxestión de auga ou os niveis de actividade coa adición de casas ou peles + roupa de cama (Figura 5i-p).A adición de pel e material de nidificación tamén reduciu significativamente a EE a 25 e 30 °C, pero as respostas foron cuantitativamente menores.A 27,5 °C non se observaron diferenzas.Notablemente, nestes experimentos, o EE diminuíu co aumento da temperatura, neste caso un 57% máis baixo que o EE a 30 °C en comparación con 22 °C (Fig. 5c-h).A mesma análise realizouse só para a fase lixeira, onde o EE estaba máis preto da taxa metabólica basal, xa que neste caso os ratos descansaban maioritariamente na pel, o que resultaba en tamaños de efecto comparables a diferentes temperaturas (Figura complementaria 2a-h) .
Datos dos ratos procedentes do material de refuxio e nidificación (azul escuro), do fogar pero sen material de nidificación (azul claro) e do material do fogar e do niño (laranxa).Consumo de enerxía (EE, kcal/h) para as salas a, c, e e g a 22, 25, 27,5 e 30 °C, b, d, f e h significa EE (kcal/h).ip Datos para ratos aloxados a 22 °C: i frecuencia respiratoria (RER, VCO2/VO2), j RER media (VCO2/VO2), k inxestión acumulada de alimentos (g), l inxesta media de alimentos (g/24 h), m inxestión total de auga (mL), n AUC media de inxestión de auga (mL/24h), o actividade total (m), p nivel de actividade medio (m/24h).Os datos preséntanse como media + erro estándar da media, a fase escura (18:00-06:00 h) está representada por caixas grises.Os puntos dos histogramas representan ratos individuais.A significación estatística das medidas repetidas foi probada por Oneway-ANOVA seguido da proba de comparación múltiple de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P < 0,05，**P < 0,01. *P < 0,05，**P < 0,01. *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01.Calculáronse os valores medios para todo o período experimental (0-72 horas).n = 7.
En ratos de peso normal (2-3 horas de xaxún), a crianza a diferentes temperaturas non deu lugar a diferenzas significativas nas concentracións plasmáticas de TG, 3-HB, colesterol, ALT e AST, senón HDL en función da temperatura.Figura 6a-e).As concentracións plasmáticas en xaxún de leptina, insulina, péptido C e glucagón tampouco diferían entre os grupos (Figuras 6g-j).O día da proba de tolerancia á glicosa (despois de 31 días a diferentes temperaturas), o nivel de glicosa no sangue inicial (5-6 horas de xaxún) foi de aproximadamente 6,5 mM, sen diferenzas entre os grupos. A administración de glicosa oral aumentou significativamente as concentracións de glicosa no sangue en todos os grupos, pero tanto a concentración máxima como a área incremental baixo as curvas (iAUCs) (15-120 min) foron máis baixas no grupo de ratos aloxados a 30 °C (puntos de tempo individuais: P). <0,05-P <0,0001, figura 6k, l) en comparación cos ratos aloxados a 22, 25 e 27,5 °C (que non diferían entre si). A administración de glicosa oral aumentou significativamente as concentracións de glicosa no sangue en todos os grupos, pero tanto a concentración máxima como a área incremental baixo as curvas (iAUCs) (15-120 min) foron máis baixas no grupo de ratos aloxados a 30 °C (puntos de tempo individuais: P). <0,05–P <0,0001, figura 6k, l) en comparación cos ratos aloxados a 22, 25 e 27,5 °C (que non diferían entre si). Пероральное ведение глюкозы значительно повышало концентрацию гкозы вовии во тоц т fas то то т fas то то т fas а и и пощадь приращения под кривыыи (iauc) (15-120 мин) ыыыы ниже в гуу тененелеле е е еыенененене fuxen сеи P < 0,05–P < 0,0001, рис. 6k, l) по сравнению с мышами, содержащимися при 22, 25 e 27,5 ° C (кото жащимися при собой). A administración oral de glicosa aumentou significativamente as concentracións de glicosa no sangue en todos os grupos, pero tanto a concentración máxima como a área incremental baixo as curvas (iAUC) (15–120 min) foron máis baixas no grupo de ratos a 30 °C (puntos de tempo separados: P <0,05–). P <0,0001, figura 6k, l) en comparación cos ratos mantidos a 22, 25 e 27,5 °C (que non diferían entre si).口服葡萄糖的给药显着增加了所有组的血糖浓度，但在30 °C下增加面积(iAUC) (15-120 分钟) 均较低（各个时间点：P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25 和27,5 °C口服 葡萄糖 的 给 药 显着 了 所有组 的 血糖 浓度 但 在 在 在 30 ° C 口 饲 兼 浓度 在和 曲线 下 增加 面积 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 各 个 点 点 点Temperatura: P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25和27,5°CA administración oral de glicosa aumentou significativamente as concentracións de glicosa no sangue en todos os grupos, pero tanto a concentración máxima como a área baixo a curva (iAUC) (15-120 min) foron máis baixas no grupo de ratos alimentados a 30 °C (todos os puntos de tempo).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05–P < 0,0001, Fig.6l, l) en comparación cos ratos mantidos a 22, 25 e 27,5 °C (sen diferenzas entre si).
As concentracións plasmáticas de TG, 3-HB, colesterol, HDL, ALT, AST, FFA, glicerol, leptina, insulina, péptido C e glucagón móstranse en ratos machos adultos DIO(al) despois de 33 días de alimentación á temperatura indicada. .Os ratos non foron alimentados 2-3 horas antes da toma de mostras de sangue.A excepción foi unha proba de tolerancia á glicosa oral, que se realizou dous días antes do final do estudo en ratos en xaxún durante 5-6 horas e mantidos á temperatura adecuada durante 31 días.Os ratos foron desafiados con 2 g/kg de peso corporal.A área baixo os datos da curva (L) exprésase como datos incrementais (iAUC).Os datos preséntanse como media ± SEM.Os puntos representan mostras individuais. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7. *P <0,05，**P <0,01，**P <0,001，****P <0,0001，n = 7. *P <0,05，**P <0,01，**P <0,001，****P <0,0001，n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7.
Nos ratos DIO (tamén en xaxún durante 2-3 horas), as concentracións de colesterol plasmático, HDL, ALT, AST e FFA non difirieron entre os grupos.Tanto o TG como o glicerol aumentaron significativamente no grupo de 30 ° C en comparación co grupo de 22 ° C (Figuras 7a-h).Pola contra, 3-GB foi un 25% máis baixo a 30 ° C en comparación con 22 ° C (Figura 7b).Así, aínda que os ratos mantidos a 22 °C tiñan un balance enerxético positivo global, como suxire o aumento de peso, as diferenzas nas concentracións plasmáticas de TG, glicerol e 3-HB suxiren que os ratos a 22 °C cando a mostra era inferior a 22 °C. C.°C.Os ratos criados a 30 °C estaban nun estado relativamente máis negativo enerxeticamente.En consonancia con isto, as concentracións hepáticas de glicerol e TG extraíbles, pero non de glicóxeno e colesterol, foron máis altas no grupo de 30 ° C (figura complementaria 3a-d).Para investigar se as diferenzas dependentes da temperatura na lipólise (medidas pola TG plasmática e o glicerol) son o resultado de cambios internos na graxa epidídima ou inguinal, extraemos tecido adiposo destas reservas ao final do estudo e cuantificamos os ácidos graxos libres ex. vivo.e liberación de glicerol.En todos os grupos experimentais, as mostras de tecido adiposo dos depósitos de epidídimo e inguinal mostraron polo menos un aumento de dúas veces na produción de glicerol e FFA en resposta á estimulación de isoproterenol (figura complementaria 4a-d).Non obstante, non se atopou ningún efecto da temperatura da casca na lipólise basal ou estimulada por isoproterenol.De acordo co maior peso corporal e masa de graxa, os niveis de leptina plasmática foron significativamente máis altos no grupo de 30 ° C que no grupo de 22 ° C (Figura 7i).Pola contra, os niveis plasmáticos de insulina e péptido C non diferían entre os grupos de temperatura (Fig. 7k, k), pero o glucagón plasmático mostrou unha dependencia da temperatura, pero neste caso case 22 °C no grupo oposto comparáronse dúas veces. ata 30°C.DESDE.Grupo C (Fig. 7l).FGF21 non difería entre os distintos grupos de temperatura (Fig. 7m).O día da OGTT, a glicosa no sangue de referencia era de aproximadamente 10 mM e non difería entre os ratos aloxados a diferentes temperaturas (Fig. 7n).A administración oral de glicosa aumentou os niveis de glicosa no sangue e alcanzou un máximo en todos os grupos a unha concentración duns 18 mM 15 minutos despois da dosificación.Non houbo diferenzas significativas no iAUC (15-120 min) e concentracións en diferentes puntos de tempo despois da dose (15, 30, 60, 90 e 120 min) (Figura 7n, o).
As concentracións plasmáticas de TG, 3-HB, colesterol, HDL, ALT, AST, FFA, glicerol, leptina, insulina, péptido C, glucagón e FGF21 mostráronse en ratos machos adultos DIO (ao) despois de 33 días de alimentación.temperatura especificada.Os ratos non foron alimentados 2-3 horas antes da toma de mostras de sangue.A proba de tolerancia á glicosa oral foi unha excepción xa que se realizou a unha dose de 2 g/kg de peso corporal dous días antes do final do estudo en ratos que estiveron en xaxún durante 5-6 horas e mantidos á temperatura adecuada durante 31 días.A área baixo os datos da curva (o) móstrase como datos incrementais (iAUC).Os datos preséntanse como media ± SEM.Os puntos representan mostras individuais. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7. *P <0,05，**P <0,01，**P <0,001，****P <0,0001，n = 7. *P <0,05，**P <0,01，**P <0,001，****P <0,0001，n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7.
A transferibilidade dos datos de roedores aos humanos é unha cuestión complexa que xoga un papel central na interpretación da importancia das observacións no contexto da investigación fisiolóxica e farmacolóxica.Por razóns económicas e para facilitar a investigación, os ratos adoitan manterse a temperatura ambiente por debaixo da súa zona termoneutra, o que ten como resultado a activación de varios sistemas fisiolóxicos compensatorios que aumentan a taxa metabólica e potencialmente prexudican a traducibilidade9.Así, a exposición dos ratos ao frío pode facer que os ratos sexan resistentes á obesidade inducida pola dieta e pode previr a hiperglicemia en ratas tratadas con estreptozotocina debido ao aumento do transporte de glicosa non dependente da insulina.Non obstante, non está claro ata que punto a exposición prolongada a varias temperaturas relevantes (desde ambiente ata termoneutro) afecta a diferente homeostase enerxética dos ratos de peso normal (con alimentos) e ratos DIO (con HFD) e os parámetros metabólicos, así como a medida en que ao que puideron equilibrar un aumento da EE cun aumento da inxestión de alimentos.O estudo presentado neste artigo pretende aportar certa claridade a este tema.
Demostramos que en ratos adultos de peso normal e ratos machos DIO, o EE está inversamente relacionado coa temperatura ambiente entre 22 e 30 °C.Así, a EE a 22 °C foi un 30% máis alta que a 30 °C.en ambos modelos de rato.Non obstante, unha diferenza importante entre os ratos de peso normal e os ratos DIO é que, mentres que os ratos de peso normal igualaban EE a temperaturas máis baixas, axustando a inxestión de alimentos en consecuencia, a inxesta de alimentos dos ratos DIO variou en diferentes niveis.As temperaturas do estudo foron similares.Despois dun mes, os ratos DIO mantidos a 30 °C gañaron máis peso corporal e masa de graxa que os ratos mantidos a 22 °C, mentres que os humanos normais mantidos á mesma temperatura e durante o mesmo período de tempo non provocaron febre.diferenza dependente do peso corporal.ratos de peso.En comparación coas temperaturas próximas á termoneutral ou á temperatura ambiente, o crecemento a temperatura ambiente provocou que os ratos con DIO ou de peso normal tivesen unha dieta rica en graxas, pero non cunha dieta de ratos de peso normal para gañar relativamente menos peso.corpo.Apoiado por outros estudos17,18,19,20,21 pero non por todos22,23.
Suponse que a capacidade de crear un microambiente para reducir a perda de calor despraza a neutralidade térmica cara á esquerda8, 12. No noso estudo, tanto a adición de material de nidificación como a ocultación reduciron o EE pero non deu lugar a neutralidade térmica ata 28 °C.Así, os nosos datos non admiten que o punto baixo de termoneutralidade en ratos adultos dun só xeonllo, con ou sen casas enriquecidas ambientalmente, deba ser de 26-28 °C como se mostra8,12, pero si apoia outros estudos que mostran termoneutralidade.temperaturas de 30 °C en ratos de punto baixo7, 10, 24. Para complicar as cousas, demostrouse que o punto termoneutro dos ratos non é estático durante o día xa que é máis baixo durante a fase de repouso (luz), posiblemente debido á baixa caloría. produción como resultado da actividade e da termoxénese inducida pola dieta.Así, na fase clara, o punto máis baixo de neutralidade térmica resulta ser ~ 29 ° С, e na fase escura, ~ 33 ° С25.
En definitiva, a relación entre a temperatura ambiente e o consumo total de enerxía está determinada pola disipación de calor.Neste contexto, a relación entre superficie e volume é un determinante importante da sensibilidade térmica, que afecta tanto á disipación de calor (área superficial) como á xeración de calor (volume).Ademais da superficie, a transferencia de calor tamén está determinada polo illamento (taxa de transferencia de calor).Nos humanos, a masa de graxa pode reducir a perda de calor creando unha barreira illante ao redor da capa corporal, e suxeriuse que a masa de graxa tamén é importante para o illamento térmico nos ratos, baixando o punto termoneutro e reducindo a sensibilidade á temperatura por debaixo do punto neutro térmico. pendente da curva).temperatura ambiente fronte a EE)12.O noso estudo non foi deseñado para avaliar directamente esta suposta relación porque os datos de composición corporal recolléronse 9 días antes de que se recollesen os datos de gasto enerxético e porque a masa de graxa non foi estable durante todo o estudo.Non obstante, dado que os ratos de peso normal e DIO teñen un 30% menos de EE a 30 °C que a 22 °C a pesar dunha diferenza de polo menos 5 veces na masa graxa, os nosos datos non apoian que a obesidade deba proporcionar un illamento básico.factor, polo menos non no rango de temperatura investigado.Isto está en liña con outros estudos mellor deseñados para exploralo4,24.Nestes estudos, o efecto illante da obesidade foi pequeno, pero descubriuse que a pel proporcionaba un 30-50% do illamento térmico total4,24.Non obstante, nos ratos mortos, a condutividade térmica aumentou preto dun 450% inmediatamente despois da morte, o que suxire que o efecto illante da pel é necesario para que funcionen os mecanismos fisiolóxicos, incluída a vasoconstricción.Ademais das diferenzas entre especies no pelaxe entre ratos e humanos, o escaso efecto illante da obesidade nos ratos tamén pode verse influenciado polas seguintes consideracións: O factor illante da masa graxa humana está mediado principalmente pola masa graxa subcutánea (espesor)26,27.Normalmente en roedores Menos do 20% da graxa animal total28.Ademais, a masa graxa total pode nin sequera ser unha medida subóptima do illamento térmico dun individuo, xa que se argumentou que o illamento térmico mellorado vese compensado polo aumento inevitable da superficie (e, polo tanto, o aumento da perda de calor) a medida que aumenta a masa graxa..
Nos ratos de peso normal, as concentracións plasmáticas en xaxún de TG, 3-HB, colesterol, HDL, ALT e AST non cambiaron a varias temperaturas durante case 5 semanas, probablemente porque os ratos estaban no mesmo estado de balance enerxético.eran os mesmos en peso e composición corporal que ao final do estudo.En consonancia coa semellanza na masa graxa, tampouco houbo diferenzas nos niveis de leptina plasmática, nin en insulina en xaxún, péptido C e glucagón.Atopáronse máis sinais en ratos DIO.Aínda que os ratos a 22 °C tampouco tiñan un balance enerxético negativo global neste estado (xa que gañaron peso), ao final do estudo presentaban relativamente máis deficiencia enerxética en comparación cos ratos criados a 30 °C, en condicións como cetonas altas.produción polo organismo (3-GB) e unha diminución da concentración de glicerol e TG no plasma.Non obstante, as diferenzas na lipólise dependentes da temperatura non parecen ser o resultado de cambios intrínsecos na graxa epidídima ou inguinal, como os cambios na expresión da lipase que responde á adipohormona, xa que os FFA e o glicerol liberados da graxa extraída destes depósitos están entre a temperatura. grupos son semellantes entre si.Aínda que non investigamos o ton simpático no estudo actual, outros descubriron que (baseado na frecuencia cardíaca e na presión arterial media) está linealmente relacionado coa temperatura ambiente nos ratos e é aproximadamente máis baixo a 30 °C que a 22 °C 20% C Así, as diferenzas dependentes da temperatura no ton simpático poden desempeñar un papel na lipólise no noso estudo, pero dado que un aumento do ton simpático estimula máis que inhibe a lipólise, outros mecanismos poden contrarrestar esta diminución nos ratos cultivados.Papel potencial na degradación da graxa corporal.Temperatura ambiente.Ademais, parte do efecto estimulador do ton simpático na lipólise está indirectamente mediado pola forte inhibición da secreción de insulina, destacando o efecto da interrupción da suplementación da insulina na lipólise30, pero no noso estudo, a insulina plasmática en xaxún e o ton simpático do péptido C a diferentes temperaturas foron non é suficiente para alterar a lipólise.Pola contra, descubrimos que as diferenzas no estado enerxético foron probablemente o principal contribuínte a estas diferenzas nos ratos DIO.As razóns subxacentes que levan a unha mellor regulación da inxestión de alimentos con EE en ratos de peso normal requiren máis estudos.Porén, en xeral, a inxestión de alimentos está controlada por indicios homeostáticos e hedónicos31,32,33.Aínda que hai debate sobre cal dos dous sinais é cuantitativamente máis importante,31,32,33 é ben sabido que o consumo a longo prazo de alimentos ricos en graxas conduce a un comportamento alimentario máis baseado no pracer que, en certa medida, non está relacionado co homeostase..– inxestión alimentaria regulada34,35,36.Polo tanto, o aumento do comportamento de alimentación hedónica dos ratos DIO tratados con HFD ao 45% pode ser un dos motivos polos que estes ratos non equilibraron a inxestión de alimentos con EE.Curiosamente, tamén se observaron diferenzas no apetito e nas hormonas reguladoras da glicosa no sangue nos ratos DIO con temperatura controlada, pero non nos ratos de peso normal.Nos ratos DIO, os niveis de leptina plasmática aumentaron coa temperatura e os niveis de glucagón diminuíron coa temperatura.A medida en que a temperatura pode influír directamente nestas diferenzas merece máis estudo, pero no caso da leptina, o balance enerxético negativo relativo e, polo tanto, a menor masa de graxa nos ratos a 22 °C, certamente desempeñaron un papel importante, xa que a masa graxa e a leptina plasmática son importantes. moi correlacionada37.Non obstante, a interpretación do sinal de glucagón é máis desconcertante.Do mesmo xeito que coa insulina, a secreción de glucagón foi fortemente inhibida por un aumento do ton simpático, pero previuse que o ton simpático máis alto estaba no grupo de 22 °C, que tiña as concentracións plasmáticas máis altas de glucagón.A insulina é outro forte regulador do glucagón plasmático, e a resistencia á insulina e a diabetes tipo 2 están fortemente asociadas co xaxún e a hiperglucagonemia posprandial 38,39.Non obstante, os ratos DIO do noso estudo tamén eran insensibles á insulina, polo que este tampouco podería ser o principal factor no aumento da sinalización do glucagón no grupo de 22 °C.O contido de graxa no fígado tamén está asociado positivamente cun aumento da concentración plasmática de glucagón, cuxos mecanismos, á súa vez, poden incluír resistencia hepática ao glucagón, diminución da produción de urea, aumento das concentracións de aminoácidos circulantes e aumento da secreción de glucagón estimulada por aminoácidos40,41, 42.Non obstante, dado que as concentracións extraíbles de glicerol e TG non diferían entre os grupos de temperatura no noso estudo, isto tampouco podería ser un factor potencial no aumento das concentracións plasmáticas no grupo de 22 °C.A triiodotironina (T3) xoga un papel fundamental na taxa metabólica global e no inicio da defensa metabólica contra a hipotermia43,44.Así, a concentración plasmática de T3, posiblemente controlada por mecanismos mediados centralmente45,46, aumenta tanto en ratos como en humanos en condicións menos que termoneutrais47, aínda que o aumento en humanos é menor, que está máis predisposto aos ratos.Isto é consistente coa perda de calor ao ambiente.Non medimos as concentracións plasmáticas de T3 no estudo actual, pero as concentracións poden ser máis baixas no grupo de 30 °C, o que pode explicar o efecto deste grupo sobre os niveis de glucagón plasmático, xa que nós (Figura 5a actualizada) e outros demostraron que T3 aumenta o glucagón plasmático dunha forma dependente da dose.Informes que as hormonas tiroideas inducen a expresión de FGF21 no fígado.Do mesmo xeito que o glucagón, as concentracións plasmáticas de FGF21 tamén aumentaron coas concentracións plasmáticas de T3 (figura complementaria 5b e ref. 48), pero en comparación co glucagón, as concentracións plasmáticas de FGF21 no noso estudo non se viron afectadas pola temperatura.As razóns subxacentes desta discrepancia requiren máis estudos, pero a indución de FGF21 impulsada por T3 debería producirse a niveis máis altos de exposición a T3 en comparación coa resposta de glucagón impulsada por T3 observada (figura complementaria 5b).
Demostrouse que a HFD está fortemente asociada coa tolerancia á glicosa e a resistencia á insulina (marcadores) en ratos criados a 22 °C.Non obstante, a HFD non se asociou nin coa tolerancia á glicosa nin coa resistencia á insulina cando se cultivaba nun ambiente termoneutro (definido aquí como 28 °C) 19 .No noso estudo, esta relación non se replicou nos ratos DIO, pero os ratos de peso normal mantidos a 30 °C melloraron significativamente a tolerancia á glicosa.O motivo desta diferenza require máis estudos, pero pode estar influenciado polo feito de que os ratos DIO do noso estudo eran resistentes á insulina, con concentracións plasmáticas de péptido C en xaxún e concentracións de insulina 12-20 veces máis altas que os ratos de peso normal.e no sangue co estómago baleiro.concentracións de glicosa duns 10 mM (uns 6 mM con peso corporal normal), o que parece deixar unha pequena ventá para calquera posible efecto beneficioso da exposición a condicións termoneutrais para mellorar a tolerancia á glicosa.Un posible factor de confusión é que, por razóns prácticas, a OGTT realízase a temperatura ambiente.Así, os ratos aloxados a temperaturas máis altas experimentaron un leve choque frío, que pode afectar a absorción/eliminación de glicosa.Non obstante, en función de concentracións similares de glicosa no sangue en xaxún en diferentes grupos de temperatura, os cambios na temperatura ambiente poden non ter afectado significativamente os resultados.
Como se mencionou anteriormente, destacouse recentemente que o aumento da temperatura ambiente pode atenuar algunhas reaccións ao estrés por frío, o que pode poñer en dúbida a transferibilidade dos datos do rato aos humanos.Non obstante, non está claro cal é a temperatura óptima para manter os ratos para imitar a fisioloxía humana.A resposta a esta pregunta tamén pode verse influenciada polo campo de estudo e o punto final que se estuda.Un exemplo disto é o efecto da dieta sobre a acumulación de graxa no fígado, a tolerancia á glicosa e a resistencia á insulina19.En termos de gasto enerxético, algúns investigadores cren que a termoneutralidade é a temperatura óptima para a crianza, xa que os humanos necesitan pouca enerxía extra para manter a súa temperatura corporal central, e definen a temperatura dunha soa volta para os ratos adultos como 30°C7,10.Outros investigadores cren que unha temperatura comparable á que os humanos adoitan experimentar cos ratos adultos nun xeonllo é de 23-25 °C, xa que descubriron que a termoneutralidade é de 26-28 °C e baseándose en que os humanos son máis baixos uns 3 °C.a súa temperatura crítica máis baixa, definida aquí como 23 °C, é lixeiramente de 8,12.O noso estudo é consistente con outros estudos que afirman que a neutralidade térmica non se alcanza a 26-28 °C4, 7, 10, 11, 24, 25, o que indica que 23-25 °C é demasiado baixo.Outro factor importante a considerar en relación á temperatura ambiente e á termoneutralidade dos ratos é a vivenda individual ou en grupo.Cando os ratos estaban aloxados en grupos en lugar de individualmente, como no noso estudo, a sensibilidade á temperatura reduciuse, posiblemente debido ao apiñamento dos animais.Non obstante, a temperatura ambiente aínda estaba por debaixo do LTL de 25 cando se usaron tres grupos.Quizais a diferenza entre especies máis importante a este respecto sexa a importancia cuantitativa da actividade BAT como defensa contra a hipotermia.Así, mentres que os ratos compensaron en gran medida a súa maior perda de calorías aumentando a actividade de MTD, que é superior ao 60% de EE só a 5 °C,51,52 a contribución da actividade de MTD humana á EE foi significativamente maior, moito menor.Polo tanto, a redución da actividade BAT pode ser unha forma importante de aumentar a tradución humana.A regulación da actividade de BAT é complexa pero a miúdo está mediada polos efectos combinados da estimulación adrenérxica, as hormonas tiroideas e a expresión de UCP114,54,55,56,57.Os nosos datos indican que a temperatura debe elevarse por riba dos 27,5 °C en comparación cos ratos a 22 °C para detectar diferenzas na expresión dos xenes BAT responsables da función/activación.Non obstante, as diferenzas atopadas entre os grupos a 30 e 22 °C non sempre indicaron un aumento da actividade de BAT no grupo de 22 °C porque Ucp1, Adrb2 e Vegf-a estaban baixo regulación no grupo de 22 °C.A causa raíz destes resultados inesperados aínda está por determinar.Unha posibilidade é que a súa expresión aumentada non reflicta un sinal de temperatura ambiente elevada, senón un efecto agudo de movelos de 30 °C a 22 °C o día da eliminación (os ratos experimentaron isto 5-10 minutos antes do despegue). .).
Unha limitación xeral do noso estudo é que só estudamos ratos machos.Outras investigacións suxiren que o xénero pode ser unha consideración importante nas nosas indicacións primarias, xa que as ratos femias dun só xeonllo son máis sensibles á temperatura debido á maior condutividade térmica e ao mantemento dunha temperatura central máis controlada.Ademais, as ratos femias (con HFD) mostraron unha maior asociación da inxestión de enerxía con EE a 30 °C en comparación cos ratos machos que consumían máis ratos do mesmo sexo (20 °C neste caso) 20 .Así, en ratos femias, o efecto subtermonetral contido é maior, pero ten o mesmo patrón que nos ratos machos.No noso estudo centrámonos nos ratos machos dun só xeonllo, xa que estas son as condicións nas que se realizan a maioría dos estudos metabólicos que examinan a EE.Outra limitación do noso estudo foi que os ratos seguiron a mesma dieta durante todo o estudo, o que impediu estudar a importancia da temperatura ambiente para a flexibilidade metabólica (medida polos cambios RER para os cambios na dieta en varias composicións de macronutrientes).en ratos femias e machos mantidos a 20 °C en comparación cos ratos correspondentes mantidos a 30 °C.
En conclusión, o noso estudo mostra que, como noutros estudos, os ratos de peso normal da volta 1 son termoneutros por riba dos 27,5 °C previstos.Ademais, o noso estudo mostra que a obesidade non é un factor illante importante en ratos con peso normal ou DIO, o que resulta en relacións de temperatura:EE similares en ratos DIO e de peso normal.Aínda que a inxestión de alimentos dos ratos de peso normal foi consistente coa EE e, polo tanto, mantivo un peso corporal estable durante todo o intervalo de temperatura, a inxestión de alimentos dos ratos DIO foi a mesma a diferentes temperaturas, o que resultou nunha proporción máis alta de ratos a 30 °C. .a 22 °C gañou máis peso corporal.En xeral, os estudos sistemáticos que examinan a importancia potencial de vivir por debaixo de temperaturas termoneutrais están xustificados debido á mala tolerabilidade que se observa a miúdo entre os estudos sobre ratos e humanos.Por exemplo, nos estudos sobre obesidade, unha explicación parcial da traducibilidade xeralmente máis pobre pode deberse ao feito de que os estudos de perda de peso murino adoitan realizarse en animais con estrés moderadamente frío e mantidos a temperatura ambiente debido ao seu maior EE.Perda de peso esaxerada en comparación co peso corporal esperado dunha persoa, en particular se o mecanismo de acción depende do aumento da EE aumentando a actividade da BAP, que é máis activa e activada a temperatura ambiente que a 30 °C.
De acordo coa Lei Dinamarquesa de Experimentación Animal (1987) e os Institutos Nacionais de Saúde (Publicación núm. 85-23) e o Convenio Europeo para a Protección de Vertebrados utilizados con fins experimentais e outros fins científicos (Consello de Europa núm. 123, Estrasburgo). , 1985).
Os ratos C57BL/6J machos de vinte semanas de idade obtivéronse de Janvier Saint Berthevin Cedex, Francia, e recibiron unha comida estándar ad libitum (Altromin 1324) e auga (~22 °C) despois dun ciclo luz:escuro de 12:12 horas.temperatura ambiente.Os ratos machos DIO (20 semanas) obtivéronse do mesmo provedor e deron acceso ad libitum a unha dieta rica en graxas do 45 % (núm. Cat. D12451, Research Diet Inc., NJ, EUA) e auga en condicións de cría.Os ratos adaptáronse ao ambiente unha semana antes do inicio do estudo.Dous días antes da transferencia ao sistema de calorimetría indirecta, os ratos foron pesados, sometidos a resonancia magnética (EchoMRITM, TX, EUA) e divididos en catro grupos correspondentes ao peso corporal, graxa e peso corporal normal.
Un diagrama gráfico do deseño do estudo móstrase na figura 8. Os ratos foron transferidos a un sistema de calorimetría indirecta pechado e controlado por temperatura en Sable Systems Internationals (Nevada, EUA), que incluía monitores de calidade de alimentos e auga e un marco Promethion BZ1 que rexistrou niveis de actividade mediante a medición das roturas do feixe.XYZ.Os ratos (n = 8) aloxáronse individualmente a 22, 25, 27,5 ou 30 °C usando camas pero sen abrigo nin material de nidificación nun ciclo de 12:12 horas luz: escuro (luz: 06:00-18:00) .2500 ml/min.Os ratos foron aclimatados durante 7 días antes do rexistro.As gravacións recolléronse catro días seguidos.Despois, os ratos mantivéronse ás temperaturas respectivas a 25, 27,5 e 30 °C durante 12 días adicionais, despois dos cales engadíronse os concentrados celulares como se describe a continuación.Mentres tanto, os grupos de ratos mantidos a 22 °C mantivéronse a esta temperatura durante dous días máis (para recoller novos datos de referencia), e despois a temperatura aumentouse en pasos de 2 °C cada dous días ao comezo da fase de luz ( 06:00) ata alcanzar os 30 °C Despois diso, a temperatura baixou a 22 °C e recompiláronse os datos durante outros dous días.Despois de dous días adicionais de gravación a 22 °C, engadíronse peles a todas as células a todas as temperaturas e a recollida de datos comezou o segundo día (día 17) e durante tres días.Despois diso (día 20), engadíronse material de nidificación (8-10 g) a todas as células ao comezo do ciclo de luz (06:00) e recompiláronse os datos durante outros tres días.Así, ao final do estudo, os ratos mantidos a 22 °C mantivéronse a esta temperatura durante 21/33 días e a 22 °C durante os últimos 8 días, mentres que os ratos a outras temperaturas mantivéronse a esta temperatura durante 33 días./33 días.Os ratos foron alimentados durante o período de estudo.
Os ratos de peso normal e DIO seguiron os mesmos procedementos de estudo.No día -9, os ratos foron pesados, escaneados por resonancia magnética e divididos en grupos comparables en peso corporal e composición corporal.O día -7, os ratos foron transferidos a un sistema de calorimetría indirecta controlada por temperatura pechada fabricado por SABLE Systems International (Nevada, EUA).Os ratos aloxáronse individualmente con cama pero sen materiais de nidificación nin de abrigo.A temperatura está configurada en 22, 25, 27,5 ou 30 °C.Despois dunha semana de aclimatación (días -7 a 0, os animais non foron perturbados), os datos foron recollidos en catro días consecutivos (días 0-4, datos mostrados nas FIGURAS 1, 2, 5).Despois, os ratos mantidos a 25, 27,5 e 30 °C mantivéronse en condicións constantes ata o día 17.Ao mesmo tempo, a temperatura do grupo de 22 °C aumentou a intervalos de 2 °C cada dos días axustando o ciclo de temperatura (06:00 h) ao comezo da exposición á luz (os datos móstranse na figura 1). .O día 15, a temperatura baixou ata os 22 °C e recompiláronse dous días de datos para proporcionar datos de referencia para os tratamentos posteriores.Engadíronse peles a todos os ratos o día 17 e o material de nidificación engadiuse o día 20 (Fig. 5).O día 23, os ratos foron pesados e sometidos a resonancia magnética e, a continuación, deixáronos sós durante 24 horas.O día 24, os ratos foron en xaxún desde o inicio do fotoperíodo (06:00) e recibiron OGTT (2 g/kg) ás 12:00 (6-7 horas de xaxún).Despois, os ratos foron devoltos ás súas respectivas condicións SABLE e sacrificados o segundo día (día 25).
Os ratos DIO (n = 8) seguiron o mesmo protocolo que os ratos de peso normal (como se describe anteriormente e na Figura 8).Os ratos mantiveron un 45% de HFD durante todo o experimento de gasto enerxético.
O VO2 e o VCO2, así como a presión de vapor de auga, rexistráronse a unha frecuencia de 1 Hz cunha constante de tempo celular de 2,5 min.A inxestión de alimentos e auga foi recollida mediante un rexistro continuo (1 Hz) do peso dos cubos de alimentos e auga.O monitor de calidade utilizado reportou unha resolución de 0,002 g.Os niveis de actividade rexistráronse mediante un monitor de matriz de feixe XYZ 3D, os datos recolléronse cunha resolución interna de 240 Hz e reportáronse cada segundo para cuantificar a distancia total percorrida (m) cunha resolución espacial efectiva de 0,25 cm.Os datos procesáronse con Sable Systems Macro Interpreter v.2.41, calculando EE e RER e filtrando valores atípicos (por exemplo, eventos de comidas falsas).O intérprete de macros está configurado para emitir datos de todos os parámetros cada cinco minutos.
Ademais de regular a EE, a temperatura ambiente tamén pode regular outros aspectos do metabolismo, incluído o metabolismo posprandial da glicosa, ao regular a secreción de hormonas metabolizantes da glicosa.Para probar esta hipótese, finalmente completamos un estudo da temperatura corporal provocando ratos de peso normal cunha carga de glicosa oral DIO (2 g/kg).Os métodos descríbense en detalle en materiais adicionais.
Ao final do estudo (día 25), os ratos foron en xaxún durante 2-3 horas (a partir das 06:00), anestesiados con isoflurano e sangrados completamente mediante venopunción retroorbital.A cuantificación de lípidos plasmáticos e hormonas e lípidos no fígado descríbese en materiais suplementarios.
Para investigar se a temperatura da cuncha provoca cambios intrínsecos no tecido adiposo que afectan á lipólise, o tecido adiposo inguinal e epidídimo foi extirpado directamente dos ratos despois da última fase de hemorraxia.Os tecidos procesáronse mediante o novo ensaio de lipólise ex vivo descrito en Métodos suplementarios.
O tecido adiposo marrón (MTD) recompilouse o día do final do estudo e procesouse segundo se describe nos métodos complementarios.
Os datos preséntanse como media ± SEM.Os gráficos creáronse en GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) e os gráficos editáronse en Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA).A significación estatística avaliouse en GraphPad Prism e probouse mediante a proba t pareada, ANOVA unidireccional/double de medidas repetidas seguidas da proba de comparacións múltiples de Tukey ou ANOVA unidireccional non apareada seguida da proba de comparacións múltiples de Tukey segundo fose necesario.A distribución gaussiana dos datos foi validada pola proba de normalidade D'Agostino-Pearson antes da proba.O tamaño da mostra indícase no apartado correspondente da sección “Resultados”, así como na lenda.A repetición defínese como calquera medida realizada nun mesmo animal (in vivo ou nunha mostra de tecido).En canto á reproducibilidade dos datos, demostrouse unha asociación entre o gasto enerxético e a temperatura do caso en catro estudos independentes que empregaron diferentes ratos cun deseño de estudo similar.
Os protocolos experimentais detallados, os materiais e os datos en bruto están dispoñibles previa solicitude razoable do autor principal, Rune E. Kuhre.Este estudo non xerou novos reactivos únicos, liñas de animais/células transxénicas nin datos de secuenciación.
Para obter máis información sobre o deseño do estudo, consulte o resumo do informe de investigación da natureza vinculado a este artigo.
Todos os datos forman un gráfico.1-7 foron depositados no repositorio da base de datos Science, número de acceso: 1253.11.sciencedb.02284 ou https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284.Os datos mostrados en ESM pódense enviar a Rune E Kuhre despois de probas razoables.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO e Tang-Christensen, M. Os animais de laboratorio como modelos substitutos da obesidade humana. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO e Tang-Christensen, M. Os animais de laboratorio como modelos substitutos da obesidade humana.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO.e Tang-Christensen M. Os animais de laboratorio como modelos substitutos da obesidade humana. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO & Tang-Christensen, M. 实验动物作为人类肥胖的替代模型。 Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO e Tang-Christensen, M. Animales experimentais como modelo substituto para os humanos.Nilsson K, Raun K, Yang FF, Larsen MO.e Tang-Christensen M. Os animais de laboratorio como modelos substitutos da obesidade en humanos.Acta Farmacoloxía.crime 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA Cálculo da nova constante de Mie e determinación experimental do tamaño da queima.Burns 22, 607–611 (1996).
Gordon, SJ O sistema termorregulador do rato: as súas implicacións para a transferencia de datos biomédicos aos humanos.fisioloxía.Comportamento.179, 55-66 (2017).
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. No insulating effect of obesity. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. No insulating effect of obesity.Fischer AW, Chikash RI, von Essen G., Cannon B. e Nedergaard J. No isolation effect of obesity. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥胖没有绝缘作用。 Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. Ожирение не имеет изолирующего эффекта. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. A obesidade non ten ningún efecto illante.Si.J. Fisioloxía.endócrino.metabolismo.311, E202–E213 (2016).
Le, P. et al.O tecido adiposo marrón adaptado á temperatura modula a sensibilidade á insulina.Diabetes 63, 3686–3698 (2014).
Nakhon, KJ et al.A temperatura crítica máis baixa e a termoxénese inducida polo frío estaban inversamente relacionadas co peso corporal e a taxa metabólica basal en individuos delgados e con sobrepeso.J. Calor.bioloxía.69, 238–248 (2017).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Temperaturas óptimas de vivenda para que os ratos imiten o ambiente térmico dos humanos: un estudo experimental. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Temperaturas óptimas de vivenda para que os ratos imiten o ambiente térmico dos humanos: un estudo experimental.Fischer, AW, Cannon, B. e Nedergaard, J. Temperaturas óptimas da casa para que os ratos imiten o ambiente térmico humano: un estudo experimental. Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 小鼠模拟人类热环境的最佳住房温度：一项实验研究。 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B. e Nedergaard J. Temperatura óptima da vivenda para ratos que simulan o ambiente térmico humano: un estudo experimental.Moore.metabolismo.7, 161–170 (2018).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Cal é a mellor temperatura da vivenda para traducir os experimentos con rato aos humanos? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR Cal é a mellor temperatura da vivenda para traducir os experimentos con rato aos humanos?Keyer J, Lee M e Speakman JR Cal é a mellor temperatura ambiente para transferir experimentos con rato aos humanos? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR 将小鼠实验转化为人类的最佳外壳温度是多少？ Keijer, J., Li, M. e Speakman, JRKeyer J, Lee M e Speakman JR Cal é a temperatura óptima da cuncha para transferir experimentos con rato aos humanos?Moore.metabolismo.25, 168–176 (2019).
Seeley, RJ & MacDougald, OA Os ratos como modelos experimentais para a fisioloxía humana: cando importan varios graos de temperatura da vivenda. Seeley, RJ & MacDougald, OA Os ratos como modelos experimentais para a fisioloxía humana: cando importan varios graos de temperatura da vivenda. Seeley, RJ & MacDougald, OA т значение. Seeley, RJ & MacDougald, OA Os ratos como modelos experimentais para a fisioloxía humana: cando uns poucos graos nunha vivenda marcan a diferenza. Seeley, RJ & MacDougald, OA 小鼠作为人类生理学的实验模型：当几度的住房温度很重要时。 Seeley, RJ & MacDougald, OA Мыши Seeley, RJ & MacDougald, OA как экспериментальная модель физиологии человека: когда нескольная модель физиологии человека: когда нескольная нескольная модель физиологии щении имеют значение. Seeley, RJ & MacDougald, ratos OA como modelo experimental de fisioloxía humana: cando importan algúns graos de temperatura ambiente.Metabolismo nacional.3, 443–445 (2021).
Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. A resposta á pregunta "Cal é a mellor temperatura da vivenda para traducir os experimentos do rato aos humanos?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. A resposta á pregunta "Cal é a mellor temperatura da vivenda para traducir os experimentos do rato aos humanos?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. Resposta á pregunta "Cal é a mellor temperatura ambiente para transferir experimentos con rato aos humanos?" Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J. 问题的答案“将小鼠实验转化为人类的最佳外壳温度是多”少 Fischer, AW, Cannon, B. & Nedergaard, J.Fisher AW, Cannon B. e Nedergaard J. Respostas á pregunta "Cal é a temperatura óptima da cuncha para transferir experimentos con rato aos humanos?"Si: termoneutro.Moore.metabolismo.26, 1-3 (2019).
Hora de publicación: 28-Oct-2022
