دمای بدن نشان می‌دهد که دریافت انرژی، جبران‌کننده‌ی مصرف انرژی در موش‌های نر با وزن طبیعی است، اما نه موش‌های نری که تحت تأثیر رژیم غذایی قرار گرفته‌اند.

از بازدید شما از Nature.com متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می‌کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می‌کنیم از یک مرورگر به‌روز استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در Internet Explorer غیرفعال کنید). در عین حال، برای اطمینان از ادامه پشتیبانی، سایت را بدون استایل‌ها و جاوا اسکریپت رندر خواهیم کرد.
بیشتر مطالعات متابولیک در موش‌ها در دمای اتاق انجام می‌شود، اگرچه در این شرایط، برخلاف انسان، موش‌ها انرژی زیادی را برای حفظ دمای داخلی مصرف می‌کنند. در اینجا، ما وزن طبیعی و چاقی ناشی از رژیم غذایی (DIO) را در موش‌های C57BL/6J که به ترتیب با چاو چاو یا رژیم غذایی پرچرب ۴۵٪ تغذیه می‌شدند، شرح می‌دهیم. موش‌ها به مدت ۳۳ روز در دمای ۲۲، ۲۵، ۲۷.۵ و ۳۰ درجه سانتیگراد در یک سیستم کالری‌سنجی غیرمستقیم قرار داده شدند. ما نشان می‌دهیم که مصرف انرژی از ۳۰ درجه سانتیگراد تا ۲۲ درجه سانتیگراد به صورت خطی افزایش می‌یابد و در هر دو مدل موش در دمای ۲۲ درجه سانتیگراد حدود ۳۰٪ بیشتر است. در موش‌های با وزن طبیعی، مصرف غذا با EE مقابله کرد. برعکس، موش‌های DIO با کاهش EE، مصرف غذا را کاهش ندادند. بنابراین، در پایان مطالعه، موش‌ها در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد وزن بدن، توده چربی و گلیسرول و تری گلیسیرید پلاسمای بیشتری نسبت به موش‌ها در دمای ۲۲ درجه سانتیگراد داشتند. عدم تعادل در موش‌های DIO ممکن است به دلیل افزایش رژیم غذایی مبتنی بر لذت باشد.
موش رایج‌ترین مدل حیوانی مورد استفاده برای مطالعه فیزیولوژی و پاتوفیزیولوژی انسان است و اغلب حیوان پیش‌فرض مورد استفاده در مراحل اولیه کشف و توسعه دارو است. با این حال، موش‌ها از چندین جنبه فیزیولوژیکی مهم با انسان متفاوت هستند و در حالی که مقیاس‌بندی آلومتریک می‌تواند تا حدودی برای تعمیم به انسان استفاده شود، تفاوت‌های عظیم بین موش‌ها و انسان در تنظیم حرارت و هموستاز انرژی نهفته است. این نشان دهنده یک تناقض اساسی است. میانگین جرم بدن موش‌های بالغ حداقل هزار برابر کمتر از بزرگسالان است (50 گرم در مقابل 50 کیلوگرم) و نسبت سطح به جرم به دلیل تبدیل هندسی غیرخطی که توسط می شرح داده شده است، حدود 400 برابر متفاوت است. معادله 2. در نتیجه، موش‌ها نسبت به حجم خود گرمای بیشتری از دست می‌دهند، بنابراین به دما حساس‌تر، مستعدتر به هیپوترمی هستند و میانگین نرخ متابولیسم پایه آنها ده برابر بیشتر از انسان است. در دمای استاندارد اتاق (حدود 22 درجه سانتیگراد)، موش‌ها باید کل مصرف انرژی (EE) خود را حدود 30٪ افزایش دهند تا دمای هسته بدن خود را حفظ کنند. در دماهای پایین‌تر، EE در دمای ۱۵ و ۷ درجه سانتی‌گراد در مقایسه با EE در دمای ۲۲ درجه سانتی‌گراد، حدود ۵۰٪ و ۱۰۰٪ افزایش می‌یابد. بنابراین، شرایط استاندارد نگهداری باعث ایجاد پاسخ استرس سرمایی می‌شود که می‌تواند قابلیت انتقال نتایج موش‌ها را به انسان‌ها به خطر بیندازد، زیرا انسان‌هایی که در جوامع مدرن زندگی می‌کنند بیشتر وقت خود را در شرایط خنثی از نظر حرارتی می‌گذرانند (زیرا نسبت مساحت کمتر سطوح به حجم، ما را نسبت به دما کمتر حساس می‌کند، زیرا ما یک منطقه خنثی از نظر حرارتی (TNZ) در اطراف خود ایجاد می‌کنیم. EE بالاتر از میزان متابولیسم پایه) حدود ۱۹ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد را پوشش می‌دهد، در حالی که موش‌ها دارای یک باند بالاتر و باریک‌تر هستند که فقط ۲ تا ۴ درجه سانتی‌گراد را پوشش می‌دهد. در واقع، این جنبه مهم در سال‌های اخیر توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است.۴، ۷، ۸، ۹، ۱۰، ۱۱، ۱۲ و پیشنهاد شده است که برخی از "تفاوت‌های گونه‌ای" را می‌توان با افزایش دمای پوسته کاهش داد.۹ با این حال، هیچ اجماعی در مورد محدوده دمایی که خنثی از نظر حرارتی را در موش‌ها تشکیل می‌دهد، وجود ندارد. بنابراین، اینکه آیا دمای بحرانی پایین‌تر در محدوده دمای خنثی در موش‌های تک زانو نزدیک به 25 درجه سانتیگراد است یا نزدیک به 30 درجه سانتیگراد، همچنان بحث‌برانگیز است. EE و سایر پارامترهای متابولیک به ساعت‌ها تا روزها محدود شده‌اند، بنابراین میزان تأثیر طولانی‌مدت قرار گرفتن در معرض دماهای مختلف بر پارامترهای متابولیکی مانند وزن بدن مشخص نیست. مصرف، استفاده از سوبسترا، تحمل گلوکز و غلظت لیپید و گلوکز پلاسما و هورمون‌های تنظیم‌کننده اشتها. علاوه بر این، تحقیقات بیشتری برای تعیین میزان تأثیر رژیم غذایی بر این پارامترها مورد نیاز است (موش‌های DIO با رژیم غذایی پرچرب ممکن است بیشتر به سمت رژیم غذایی مبتنی بر لذت (هدونیک) گرایش داشته باشند). برای ارائه اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع، ما تأثیر دمای پرورش بر پارامترهای متابولیکی فوق‌الذکر را در موش‌های نر بالغ با وزن طبیعی و موش‌های نر چاق ناشی از رژیم غذایی (DIO) با رژیم غذایی پرچرب 45٪ بررسی کردیم. موش‌ها حداقل به مدت سه هفته در دمای 22، 25، 27.5 یا 30 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. دمای زیر ۲۲ درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار نگرفته است زیرا دمای استاندارد نگهداری حیوانات به ندرت پایین‌تر از دمای اتاق است. ما دریافتیم که موش‌های DIO با وزن طبیعی و موش‌های تک حلقه‌ای، به تغییرات دمای محفظه از نظر EE و صرف نظر از شرایط محفظه (با یا بدون سرپناه/مواد لانه‌سازی) پاسخ مشابهی می‌دهند. با این حال، در حالی که موش‌های با وزن طبیعی، میزان مصرف غذای خود را بر اساس EE تنظیم می‌کردند، میزان مصرف غذای موش‌های DIO تا حد زیادی مستقل از EE بود و در نتیجه موش‌ها وزن بیشتری به دست آوردند. طبق داده‌های وزن بدن، غلظت پلاسمایی لیپیدها و اجسام کتون نشان داد که موش‌های DIO در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد، تعادل انرژی مثبت‌تری نسبت به موش‌های ۲۲ درجه سانتیگراد داشتند. دلایل اساسی تفاوت در تعادل مصرف انرژی و EE بین موش‌های با وزن طبیعی و DIO نیاز به مطالعه بیشتر دارد، اما ممکن است مربوط به تغییرات پاتوفیزیولوژیکی در موش‌های DIO و تأثیر رژیم غذایی مبتنی بر لذت در نتیجه رژیم غذایی چاق باشد.
انرژی مصرفی (EE) از 30 تا 22 درجه سانتیگراد به صورت خطی افزایش یافت و در دمای 22 درجه سانتیگراد در مقایسه با 30 درجه سانتیگراد حدود 30٪ بیشتر بود (شکل 1a، b). نرخ تبادل تنفسی (RER) مستقل از دما بود (شکل 1c، d). مصرف غذا با دینامیک انرژی مصرفی سازگار بود و با کاهش دما افزایش یافت (همچنین در دمای 22 درجه سانتیگراد در مقایسه با 30 درجه سانتیگراد حدود 30٪ بیشتر بود (شکل 1e، f). مصرف آب. حجم و سطح فعالیت به دما بستگی نداشت (شکل 1g).
موش‌های نر (C57BL/6J، 20 هفته‌ای، محل نگهداری انفرادی، n=7) به مدت یک هفته قبل از شروع مطالعه در قفس‌های متابولیکی با دمای 22 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. دو روز پس از جمع‌آوری داده‌های زمینه‌ای، دما در ساعت 6:00 در روز (شروع فاز روشنایی) با گام‌های 2 درجه سانتیگراد افزایش یافت. داده‌ها به صورت میانگین ± خطای استاندارد از میانگین ارائه شده‌اند و فاز تاریکی (18:00-06:00 ساعت) توسط یک کادر خاکستری نشان داده شده است. الف) مصرف انرژی (کیلوکالری در ساعت)، ب) کل مصرف انرژی در دماهای مختلف (کیلوکالری در 24 ساعت)، ج) نرخ تبادل تنفسی (VCO2/VO2: 0.7-1.0)، د) میانگین RER در فاز روشنایی و تاریکی (VCO2/VO2) (مقدار صفر به عنوان 0.7 تعریف شده است). e مصرف تجمعی غذا (g)، f کل مصرف غذا در 24 ساعت، g کل مصرف آب در 24 ساعت (ml)، h کل مصرف آب در 24 ساعت، i سطح فعالیت تجمعی (m) و j کل سطح فعالیت (m/24h). موش‌ها به مدت 48 ساعت در دمای مشخص شده نگهداری شدند. داده‌های نشان داده شده برای 24، 26، 28 و 30 درجه سانتیگراد مربوط به 24 ساعت آخر هر چرخه است. موش‌ها در طول مطالعه تغذیه شدند. اهمیت آماری با اندازه‌گیری‌های مکرر آنالیز واریانس یک طرفه و به دنبال آن آزمون مقایسه چندگانه توکی مورد آزمایش قرار گرفت. ستاره‌ها نشان‌دهنده اهمیت برای مقدار اولیه 22 درجه سانتیگراد هستند، سایه‌ها نشان‌دهنده اهمیت بین سایر گروه‌ها همانطور که نشان داده شده است، می‌باشند. *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.مقادیر میانگین برای کل دوره آزمایش (0-192 ساعت) محاسبه شد. n = 7.
همانند موش‌های با وزن طبیعی، EE با کاهش دما به صورت خطی افزایش یافت و در این مورد، EE نیز در دمای 22 درجه سانتیگراد در مقایسه با 30 درجه سانتیگراد حدود 30٪ بیشتر بود (شکل 2a، b). RER در دماهای مختلف تغییر نکرد (شکل 2c، d). برخلاف موش‌های با وزن طبیعی، مصرف غذا با EE به عنوان تابعی از دمای اتاق سازگار نبود. مصرف غذا، مصرف آب و سطح فعالیت مستقل از دما بودند (شکل‌های 2e-j).
موش‌های نر (C57BL/6J، 20 هفته‌ای) DIO به مدت یک هفته قبل از شروع مطالعه به صورت جداگانه در قفس‌های متابولیکی با دمای 22 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. موش‌ها می‌توانند به طور آزاد از 45٪ HFD استفاده کنند. پس از سازگاری به مدت دو روز، داده‌های پایه جمع‌آوری شدند. متعاقباً، دما به صورت یک روز در میان در ساعت 06:00 (شروع فاز روشنایی) به میزان 2 درجه سانتیگراد افزایش یافت. داده‌ها به صورت میانگین ± خطای استاندارد از میانگین ارائه شده‌اند و فاز تاریکی (18:00-06:00 ساعت) توسط یک کادر خاکستری نشان داده شده است. الف) مصرف انرژی (کیلوکالری در ساعت)، ب) کل مصرف انرژی در دماهای مختلف (کیلوکالری در 24 ساعت)، ج) نرخ تبادل تنفسی (VCO2/VO2: 0.7-1.0)، د) میانگین RER در فاز روشنایی و تاریکی (VCO2/VO2) (مقدار صفر به عنوان 0.7 تعریف شده است). e مصرف تجمعی غذا (g)، f کل مصرف غذا در 24 ساعت، g کل مصرف آب در 24 ساعت (ml)، h کل مصرف آب در 24 ساعت، i سطح فعالیت تجمعی (m) و j سطح فعالیت کل (m/24h). موش‌ها به مدت 48 ساعت در دمای مشخص شده نگهداری شدند. داده‌های نشان داده شده برای 24، 26، 28 و 30 درجه سانتیگراد مربوط به 24 ساعت آخر هر چرخه است. موش‌ها تا پایان مطالعه در دمای 45٪ HFD نگهداری شدند. اهمیت آماری با اندازه‌گیری‌های مکرر آنالیز واریانس یک طرفه و به دنبال آن آزمون مقایسه چندگانه توکی مورد آزمایش قرار گرفت. ستاره‌ها نشان‌دهنده اهمیت برای مقدار اولیه 22 درجه سانتیگراد هستند، سایه‌ها نشان‌دهنده اهمیت بین سایر گروه‌ها همانطور که نشان داده شده است، می‌باشند. *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.مقادیر میانگین برای کل دوره آزمایش (0-192 ساعت) محاسبه شد. n = 7.
در یک سری آزمایش دیگر، ما تأثیر دمای محیط را بر همان پارامترها بررسی کردیم، اما این بار بین گروه‌هایی از موش‌ها که دائماً در دمای خاصی نگهداری می‌شدند. موش‌ها به چهار گروه تقسیم شدند تا تغییرات آماری در میانگین و انحراف معیار وزن بدن، چربی و وزن طبیعی بدن به حداقل برسد (شکل 3a-c). پس از 7 روز سازگاری، 4.5 روز EE ثبت شد. EE به طور قابل توجهی تحت تأثیر دمای محیط هم در طول ساعات روز و هم در شب قرار می‌گیرد (شکل 3d) و با کاهش دما از 27.5 درجه سانتیگراد به 22 درجه سانتیگراد، به صورت خطی افزایش می‌یابد (شکل 3e). در مقایسه با سایر گروه‌ها، RER گروه 25 درجه سانتیگراد تا حدودی کاهش یافت و هیچ تفاوتی بین گروه‌های باقیمانده وجود نداشت (شکل 3f,g). مصرف غذا به موازات الگوی EE a تقریباً 30٪ در دمای 22 درجه سانتیگراد در مقایسه با 30 درجه سانتیگراد افزایش یافت (شکل 3h,i). مصرف آب و سطح فعالیت بین گروه‌ها تفاوت معنی‌داری نداشت (شکل 3j,k). قرار گرفتن در معرض دماهای مختلف تا 33 روز منجر به تفاوت در وزن بدن، توده بدون چربی و توده چربی بین گروه‌ها نشد (شکل 3n-s)، اما منجر به کاهش تقریباً 15 درصدی توده بدون چربی بدن در مقایسه با نمرات خودگزارش‌شده (شکل 3n-s). 3b، r، c)) و توده چربی بیش از 2 برابر افزایش یافت (از حدود 1 گرم به 2-3 گرم، شکل 3c، t، c). متأسفانه، کابینت 30 درجه سانتیگراد دارای خطاهای کالیبراسیون است و نمی‌تواند داده‌های دقیق EE و RER را ارائه دهد.
- وزن بدن (الف)، توده بدون چربی (ب) و توده چربی (ج) پس از 8 روز (یک روز قبل از انتقال به سیستم SABLE). د مصرف انرژی (کیلوکالری در ساعت). ه میانگین مصرف انرژی (0-108 ساعت) در دماهای مختلف (کیلوکالری در 24 ساعت). و نسبت تبادل تنفسی (RER) (VCO2/VO2). گرم میانگین RER (VCO2/VO2). ح کل غذای دریافتی (گرم). ی میانگین غذای دریافتی (گرم در 24 ساعت). ی کل آب مصرفی (میلی لیتر). ک میانگین آب مصرفی (میلی لیتر در 24 ساعت). ل سطح فعالیت تجمعی (متر). م میانگین سطح فعالیت (متر در 24 ساعت). ن وزن بدن در روز 18، o تغییر در وزن بدن (از روز 8- تا 18)، پ توده بدون چربی در روز 18، q تغییر در توده بدون چربی (از روز 8- تا 18)، ر توده چربی در روز 18 و تغییر در توده چربی (از روز 8- تا 18). معناداری آماری اندازه‌گیری‌های مکرر با استفاده از آنالیز واریانس یک‌طرفه (Oneway-ANOVA) و به دنبال آن آزمون مقایسه چندگانه توکی (Tukey) بررسی شد. *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.داده‌ها به صورت میانگین + خطای معیار میانگین ارائه شده‌اند، فاز تاریکی (۱۸:۰۰-۰۶:۰۰ ساعت) با کادرهای خاکستری نشان داده شده است. نقاط روی هیستوگرام‌ها نشان‌دهنده موش‌های منفرد هستند. مقادیر میانگین برای کل دوره آزمایش (۰-۱۰۸ ساعت) محاسبه شدند. n = ۷.
موش‌ها از نظر وزن بدن، توده بدون چربی و توده چربی در ابتدا (شکل‌های 4a-c) با هم مطابقت داشتند و مانند مطالعات روی موش‌های با وزن طبیعی، در دمای 22، 25، 27.5 و 30 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. هنگام مقایسه گروه‌های موش، رابطه بین EE و دما، رابطه خطی مشابهی را با دما در طول زمان در همان موش‌ها نشان داد. بنابراین، موش‌هایی که در دمای 22 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند، حدود 30٪ انرژی بیشتری نسبت به موش‌هایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند، مصرف می‌کردند (شکل‌های 4d، e). هنگام مطالعه اثرات در حیوانات، دما همیشه بر RER تأثیر نمی‌گذاشت (شکل‌های 4f، g). مصرف غذا، مصرف آب و فعالیت به طور قابل توجهی تحت تأثیر دما قرار نگرفتند (شکل‌های 4h-m). پس از 33 روز پرورش، موش‌هایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند، وزن بدن به طور قابل توجهی بالاتری نسبت به موش‌هایی که در دمای 22 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند، داشتند (شکل 4n). در مقایسه با نقاط پایه مربوطه، موش‌هایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد پرورش داده شدند، وزن بدن به طور قابل توجهی بالاتری نسبت به موش‌هایی که در دمای 22 درجه سانتیگراد پرورش داده شدند، داشتند (میانگین ± خطای استاندارد میانگین: شکل 4o). افزایش وزن نسبتاً بالاتر به دلیل افزایش توده چربی (شکل 4p، q) بود تا افزایش توده بدون چربی (شکل 4r، s). مطابق با مقدار EE پایین‌تر در دمای 30 درجه سانتیگراد، بیان چندین ژن BAT که عملکرد/فعالیت BAT را افزایش می‌دهند، در دمای 30 درجه سانتیگراد در مقایسه با 22 درجه سانتیگراد کاهش یافت: Adra1a، Adrb3 و Prdm16. سایر ژن‌های کلیدی که عملکرد/فعالیت BAT را نیز افزایش می‌دهند، تحت تأثیر قرار نگرفتند: Sema3a (تنظیم رشد نوریت)، Tfam (بیوژنز میتوکندری)، Adrb1، Adra2a، Pck1 (گلوکونئوژنز) و Cpt1a. با کمال تعجب، Ucp1 و Vegf-a که با افزایش فعالیت ترموژنیک مرتبط هستند، در گروه 30 درجه سانتیگراد کاهش نیافتند. در واقع، سطح Ucp1 در سه موش بالاتر از گروه 22 درجه سانتیگراد بود و Vegf-a و Adrb2 به طور قابل توجهی افزایش یافته بودند. در مقایسه با گروه 22 درجه سانتیگراد، موش‌هایی که در دمای 25 و 27.5 درجه سانتیگراد نگهداری شدند، هیچ تغییری نشان ندادند (شکل تکمیلی 1).
- وزن بدن (الف)، توده بدون چربی (ب) و توده چربی (ج) پس از 9 روز (یک روز قبل از انتقال به سیستم SABLE). د مصرف انرژی (EE، کیلوکالری در ساعت). ه میانگین مصرف انرژی (0-96 ساعت) در دماهای مختلف (کیلوکالری در 24 ساعت). و نسبت تبادل تنفسی (RER، VCO2/VO2). ز میانگین RER (VCO2/VO2). ح کل غذای دریافتی (گرم). ی میانگین غذای دریافتی (گرم در 24 ساعت). ی کل آب مصرفی (میلی لیتر). ک میانگین آب مصرفی (میلی لیتر در 24 ساعت). ل سطح فعالیت تجمعی (متر). م میانگین سطح فعالیت (متر در 24 ساعت). ن وزن بدن در روز 23 (گرم)، o تغییر در وزن بدن، p توده بدون چربی، q تغییر در توده بدون چربی (گرم) در روز 23 در مقایسه با روز 9، تغییر در توده چربی (گرم) در روز 23، توده چربی (گرم) در مقایسه با روز 8، روز 23 در مقایسه با روز 8. معناداری آماری اندازه‌گیری‌های مکرر با استفاده از آنالیز واریانس یک‌طرفه (Oneway-ANOVA) و به دنبال آن آزمون مقایسه چندگانه توکی (Tukey) بررسی شد. *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.داده‌ها به صورت میانگین + خطای معیار میانگین ارائه شده‌اند، فاز تاریکی (۱۸:۰۰-۰۶:۰۰ ساعت) با کادرهای خاکستری نشان داده شده است. نقاط روی هیستوگرام‌ها نشان‌دهنده موش‌های منفرد هستند. مقادیر میانگین برای کل دوره آزمایش (۰-۹۶ ساعت) محاسبه شدند. n = ۷.
مانند انسان‌ها، موش‌ها اغلب ریزمحیط‌هایی را برای کاهش اتلاف گرما به محیط ایجاد می‌کنند. برای تعیین اهمیت این محیط برای EE، EE را در دماهای 22، 25، 27.5 و 30 درجه سانتیگراد، با یا بدون محافظ چرمی و مواد لانه‌سازی ارزیابی کردیم. در دمای 22 درجه سانتیگراد، افزودن پوست استاندارد EE را حدود 4٪ کاهش می‌دهد. افزودن بعدی مواد لانه‌سازی EE را 3-4٪ کاهش داد (شکل 5a، b). هیچ تغییر قابل توجهی در RER، مصرف غذا، مصرف آب یا سطح فعالیت با افزودن خانه یا پوست + بستر مشاهده نشد (شکل 5i-p). افزودن پوست و مواد لانه‌سازی نیز EE را در دمای 25 و 30 درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی کاهش داد، اما پاسخ‌ها از نظر کمی کوچکتر بودند. در دمای 27.5 درجه سانتیگراد هیچ تفاوتی مشاهده نشد. نکته قابل توجه این است که در این آزمایش‌ها، EE با افزایش دما کاهش یافت، در این مورد حدود 57٪ کمتر از EE در دمای 30 درجه سانتیگراد در مقایسه با 22 درجه سانتیگراد (شکل 5c-h). همین تحلیل فقط برای فاز نور انجام شد، جایی که EE به نرخ متابولیسم پایه نزدیک‌تر بود، زیرا در این حالت موش‌ها بیشتر در پوست استراحت می‌کردند و در نتیجه اندازه‌های اثر قابل مقایسه‌ای در دماهای مختلف مشاهده شد (شکل تکمیلی 2a-h).
داده‌های مربوط به موش‌ها از پناهگاه و مواد لانه‌سازی (آبی تیره)، خانه اما بدون مواد لانه‌سازی (آبی روشن) و خانه و مواد لانه (نارنجی). مصرف انرژی (EE، کیلوکالری در ساعت) برای اتاق‌های a، c، e و g در دمای 22، 25، 27.5 و 30 درجه سانتیگراد، b، d، f و h به معنی EE (کیلوکالری در ساعت) است. ip داده‌های مربوط به موش‌های نگهداری شده در دمای 22 درجه سانتیگراد: i نرخ تنفس (RER، VCO2/VO2)، j میانگین RER (VCO2/VO2)، k مصرف تجمعی غذا (گرم)، l میانگین مصرف غذا (گرم در 24 ساعت)، m کل مصرف آب (میلی‌لیتر)، n میانگین AUC مصرف آب (میلی‌لیتر در 24 ساعت)، o کل فعالیت (متر)، p میانگین سطح فعالیت (متر در 24 ساعت). داده‌ها به صورت میانگین + خطای استاندارد میانگین ارائه شده‌اند، فاز تاریکی (18:00-06:00 ساعت) توسط کادرهای خاکستری نشان داده شده است. نقاط روی هیستوگرام‌ها نشان دهنده موش‌های منفرد هستند. معناداری آماری اندازه‌گیری‌های مکرر با استفاده از آنالیز واریانس یک‌طرفه (Oneway-ANOVA) و به دنبال آن آزمون مقایسه چندگانه توکی (Tukey) بررسی شد. *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.مقادیر میانگین برای کل دوره آزمایش (0-72 ساعت) محاسبه شد. n = 7.
در موش‌های با وزن طبیعی (۲-۳ ساعت ناشتایی)، پرورش در دماهای مختلف منجر به تفاوت معنی‌داری در غلظت پلاسمایی TG، ۳-HB، کلسترول، ALT و AST نشد، اما HDL به عنوان تابعی از دما تغییر کرد. شکل 6a-e). غلظت پلاسمایی ناشتای لپتین، انسولین، پپتید C و گلوکاگون نیز بین گروه‌ها تفاوتی نداشت (شکل‌های 6g-j). در روز آزمایش تحمل گلوکز (پس از ۳۱ روز در دماهای مختلف)، سطح گلوکز خون پایه (۵-۶ ساعت ناشتایی) تقریباً ۶.۵ میلی‌مولار بود، بدون اینکه تفاوتی بین گروه‌ها وجود داشته باشد. تجویز گلوکز خوراکی غلظت گلوکز خون را در همه گروه‌ها به طور قابل توجهی افزایش داد، اما هم غلظت اوج و هم سطح افزایشی زیر منحنی‌ها (iAUCs) (15-120 دقیقه) در گروه موش‌هایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند (نقاط زمانی جداگانه: P < 0.05 - P < 0.0001، شکل 6k، l) در مقایسه با موش‌هایی که در دمای 22، 25 و 27.5 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند (که بین یکدیگر تفاوتی نداشتند) کمتر بود. تجویز گلوکز خوراکی غلظت گلوکز خون را در همه گروه‌ها به طور قابل توجهی افزایش داد، اما هم غلظت اوج و هم سطح افزایشی زیر منحنی‌ها (iAUCs) (15-120 دقیقه) در گروه موش‌هایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند (نقاط زمانی جداگانه: P < 0.05 - P < 0.0001، شکل 6k، l) در مقایسه با موش‌هایی که در دمای 22، 25 و 27.5 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند (که بین یکدیگر تفاوتی نداشتند) کمتر بود. Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови در همه گروهها، اما کاک پیковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 دقیقه) были ниже در گروه мышей, содержащихся при 30 درجه سانتی گراد (نقاط: P < 0,05–P < 0,0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001, 0001 по сравнению с мышами، содержащимися при 22، 25 و 27.5 درجه سانتی گراد (которые не различались между собой). تجویز خوراکی گلوکز به طور قابل توجهی غلظت گلوکز خون را در همه گروه‌ها افزایش داد، اما هم غلظت اوج و هم سطح افزایشی زیر منحنی‌ها (iAUC) (15-120 دقیقه) در گروه موش‌های 30 درجه سانتیگراد (نقاط زمانی جداگانه: P < 0.05 - P < 0.0001، شکل 6k، l) در مقایسه با موش‌هایی که در دمای 22، 25 و 27.5 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند (که تفاوتی با یکدیگر نداشتند) کمتر بود.口服葡萄糖的给药显着增加了所有组的血糖浓度，但在30 درجه سانتی گراد饲养的小鼠组中，峰值浓度和曲线下增加面积(iAUC) (15-120 分钟) 均较低0.05–P <0.0001، 6k،l، 与饲养在22، 25 27.5 درجه سانتیگراد در دمای بالا.口服 葡萄糖 的 给 药 显着 了 所有组 的 血糖 浓度 但 在 在 在 30 درجه سانتی گراد 饲养浓度 和 曲线 下 增加 面积 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 各 个 点 点 点 5 تجویز خوراکی گلوکز غلظت گلوکز خون را در همه گروه‌ها به طور قابل توجهی افزایش داد، اما هم غلظت اوج و هم سطح زیر منحنی (iAUC) (15-120 دقیقه) در گروه موش‌های تغذیه شده با دمای 30 درجه سانتیگراد (در همه مقاطع زمانی) کمتر بود.: P < 0,05–P < 0,0001، рис. : P < 0.05–P < 0.0001، شکل.۶ لیتر، لیتر) در مقایسه با موش‌هایی که در دمای ۲۲، ۲۵ و ۲۷.۵ درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند (هیچ تفاوتی با یکدیگر نداشتند).
غلظت پلاسمایی TG، 3-HB، کلسترول، HDL، ALT، AST، FFA، گلیسرول، لپتین، انسولین، C-پپتید و گلوکاگون در موش‌های نر بالغ DIO(al) پس از 33 روز تغذیه در دمای مشخص شده نشان داده شده است. موش‌ها 2-3 ساعت قبل از نمونه‌گیری خون تغذیه نشدند. استثنا، آزمایش تحمل گلوکز خوراکی بود که دو روز قبل از پایان مطالعه روی موش‌هایی که 5-6 ساعت ناشتا بودند و به مدت 31 روز در دمای مناسب نگهداری می‌شدند، انجام شد. موش‌ها با 2 گرم بر کیلوگرم وزن بدن به چالش کشیده شدند. مساحت زیر منحنی داده‌ها (L) به صورت داده‌های افزایشی (iAUC) بیان شده است. داده‌ها به صورت میانگین ± SEM ارائه شده‌اند. نقاط نشان‌دهنده نمونه‌های منفرد هستند. *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.
در موش‌های DIO (که به مدت 2-3 ساعت ناشتا بودند)، غلظت کلسترول پلاسما، HDL، ALT، AST و FFA بین گروه‌ها تفاوتی نداشت. هم TG و هم گلیسرول در گروه 30 درجه سانتیگراد در مقایسه با گروه 22 درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی افزایش یافته بودند (شکل‌های 7a-h). در مقابل، 3-GB در دمای 30 درجه سانتیگراد در مقایسه با 22 درجه سانتیگراد حدود 25٪ کمتر بود (شکل 7b). بنابراین، اگرچه موش‌هایی که در دمای 22 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند، همانطور که با افزایش وزن نشان داده می‌شود، تعادل انرژی مثبت کلی داشتند، اما تفاوت در غلظت پلاسمایی TG، گلیسرول و 3-HB نشان می‌دهد که موش‌ها در دمای 22 درجه سانتیگراد هنگام نمونه‌برداری کمتر از دمای 22 درجه سانتیگراد بودند. موش‌هایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد پرورش داده شدند، در وضعیت نسبتاً منفی‌تری از نظر انرژی قرار داشتند. مطابق با این، غلظت کبدی گلیسرول و TG قابل استخراج، اما نه گلیکوژن و کلسترول، در گروه 30 درجه سانتیگراد بالاتر بود (شکل تکمیلی 3a-d). برای بررسی اینکه آیا تفاوت‌های وابسته به دما در لیپولیز (که توسط TG و گلیسرول پلاسما اندازه‌گیری می‌شود) نتیجه تغییرات داخلی در چربی اپیدیدیم یا کشاله ران است، در پایان مطالعه بافت چربی را از این ذخایر استخراج کردیم و اسید چرب آزاد و آزادسازی گلیسرول را به صورت ex vivo اندازه‌گیری کردیم. در تمام گروه‌های آزمایشی، نمونه‌های بافت چربی از ذخایر اپیدیدیم و کشاله ران حداقل دو برابر افزایش در تولید گلیسرول و FFA را در پاسخ به تحریک ایزوپروترنول نشان دادند (شکل تکمیلی 4a-d). با این حال، هیچ اثری از دمای پوسته بر لیپولیز پایه یا تحریک شده توسط ایزوپروترنول یافت نشد. مطابق با وزن بدن و توده چربی بالاتر، سطح لپتین پلاسما در گروه 30 درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی بالاتر از گروه 22 درجه سانتیگراد بود (شکل 7i). برعکس، سطح پلاسمایی انسولین و پپتید C بین گروه‌های دمایی تفاوتی نداشت (شکل 7k، k)، اما گلوکاگون پلاسما وابستگی به دما را نشان داد، اما در این مورد تقریباً 22 درجه سانتیگراد در گروه مقابل دو برابر 30 درجه سانتیگراد بود. از. گروه C (شکل 7l). FGF21 بین گروه‌های دمایی مختلف تفاوتی نداشت (شکل 7m). در روز OGTT، گلوکز خون پایه تقریباً 10 میلی‌مولار بود و بین موش‌های نگهداری شده در دماهای مختلف تفاوتی نداشت (شکل 7n). تجویز خوراکی گلوکز سطح گلوکز خون را افزایش داد و در همه گروه‌ها با غلظت حدود 18 میلی‌مولار 15 دقیقه پس از دوز به اوج خود رسید. هیچ تفاوت معنی‌داری در iAUC (15-120 دقیقه) و غلظت‌ها در نقاط زمانی مختلف پس از دوز (15، 30، 60، 90 و 120 دقیقه) وجود نداشت (شکل 7n، o).
غلظت پلاسمایی TG، 3-HB، کلسترول، HDL، ALT، AST، FFA، گلیسرول، لپتین، انسولین، پپتید C، گلوکاگون و FGF21 در موش‌های نر بالغ DIO (ao) پس از 33 روز تغذیه در دمای مشخص شده نشان داده شد. موش‌ها 2-3 ساعت قبل از نمونه‌گیری خون تغذیه نشدند. آزمایش تحمل گلوکز خوراکی یک استثنا بود زیرا با دوز 2 گرم بر کیلوگرم وزن بدن دو روز قبل از پایان مطالعه در موش‌هایی که به مدت 5-6 ساعت ناشتا بودند و به مدت 31 روز در دمای مناسب نگهداری شدند، انجام شد. مساحت زیر منحنی داده‌ها (o) به صورت داده‌های افزایشی (iAUC) نشان داده شده است. داده‌ها به صورت میانگین ± SEM ارائه شده‌اند. نقاط نشان‌دهنده نمونه‌های منفرد هستند. *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.
قابلیت انتقال داده‌های جوندگان به انسان‌ها مسئله‌ای پیچیده است که نقش محوری در تفسیر اهمیت مشاهدات در زمینه تحقیقات فیزیولوژیکی و دارویی ایفا می‌کند. به دلایل اقتصادی و برای تسهیل تحقیقات، موش‌ها اغلب در دمای اتاق زیر منطقه حرارتی خنثی خود نگهداری می‌شوند که منجر به فعال شدن سیستم‌های فیزیولوژیکی جبرانی مختلف می‌شود که سرعت متابولیسم را افزایش داده و به طور بالقوه قابلیت ترجمه را مختل می‌کنند.9 بنابراین، قرار گرفتن موش‌ها در معرض سرما ممکن است موش‌ها را در برابر چاقی ناشی از رژیم غذایی مقاوم کند و ممکن است به دلیل افزایش انتقال گلوکز غیر وابسته به انسولین، از هیپرگلیسمی در موش‌های تحت درمان با استرپتوزوتوسین جلوگیری کند. با این حال، مشخص نیست که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای مختلف مرتبط (از اتاق تا حرارتی خنثی) تا چه حد بر هموستاز انرژی مختلف موش‌های با وزن طبیعی (در حال غذا خوردن) و موش‌های DIO (در حال HFD) و پارامترهای متابولیکی تأثیر می‌گذارد، و همچنین میزان توانایی آنها در ایجاد تعادل بین افزایش EE و افزایش مصرف غذا چقدر است. مطالعه ارائه شده در این مقاله با هدف شفاف‌سازی این موضوع انجام شده است.
ما نشان می‌دهیم که در موش‌های بالغ با وزن طبیعی و موش‌های نر DIO، EE با دمای اتاق بین ۲۲ تا ۳۰ درجه سانتیگراد رابطه معکوس دارد. بنابراین، EE در دمای ۲۲ درجه سانتیگراد در هر دو مدل موش حدود ۳۰٪ بیشتر از دمای ۳۰ درجه سانتیگراد بود. با این حال، یک تفاوت مهم بین موش‌های با وزن طبیعی و موش‌های DIO این است که در حالی که موش‌های با وزن طبیعی با تنظیم مصرف غذا بر اساس آن، در دماهای پایین‌تر با EE مطابقت داشتند، مصرف غذا در موش‌های DIO در سطوح مختلف متفاوت بود. دمای مطالعه مشابه بود. پس از یک ماه، موش‌های DIO که در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند، وزن بدن و توده چربی بیشتری نسبت به موش‌های نگهداری شده در دمای ۲۲ درجه سانتیگراد به دست آوردند، در حالی که انسان‌های طبیعی که در همان دما و برای مدت زمان مشابه نگهداری می‌شدند، منجر به تب نشدند. تفاوت وابسته به وزن بدن در موش‌ها. در مقایسه با دماهای نزدیک به دمای خنثی یا در دمای اتاق، رشد در دمای اتاق منجر به افزایش وزن نسبتاً کمتر موش‌های DIO یا موش‌های با وزن طبیعی که رژیم غذایی پرچرب داشتند، اما نه موش‌هایی که رژیم غذایی موش با وزن طبیعی داشتند، شد. توسط مطالعات دیگر17،18،19،20،21 پشتیبانی می‌شود اما توسط همه آنها پشتیبانی نمی‌شود22،23.
فرضیه‌ای وجود دارد مبنی بر اینکه توانایی ایجاد یک ریزمحیط برای کاهش اتلاف گرما، خنثایی حرارتی را به سمت چپ تغییر می‌دهد8، 12. در مطالعه ما، هم افزودن مواد لانه‌سازی و هم پنهان‌سازی، EE را کاهش داد اما منجر به خنثایی حرارتی تا 28 درجه سانتیگراد نشد. بنابراین، داده‌های ما این نکته را تأیید نمی‌کند که نقطه پایین خنثی بودن دما در موش‌های بالغ تک زانو، با یا بدون خانه‌های غنی‌شده با محیط زیست، باید 26-28 درجه سانتیگراد باشد، همانطور که نشان داده شده است8، 12، اما از مطالعات دیگری که خنثی بودن دما را در موش‌های نقطه پایین نشان می‌دهند، پشتیبانی می‌کند7، 10، 24. برای پیچیده‌تر کردن موضوع، نشان داده شده است که نقطه خنثی بودن دما در موش‌ها در طول روز ثابت نیست زیرا در مرحله استراحت (نور) پایین‌تر است، احتمالاً به دلیل تولید کالری کمتر در نتیجه فعالیت و گرمازایی ناشی از رژیم غذایی. بنابراین، در فاز روشنایی، نقطه پایینی خنثی بودن حرارتی حدود ۲۹ درجه سانتیگراد و در فاز تاریکی حدود ۳۳ درجه سانتیگراد است.
در نهایت، رابطه بین دمای محیط و کل مصرف انرژی توسط اتلاف گرما تعیین می‌شود. در این زمینه، نسبت سطح به حجم، عامل تعیین‌کننده مهمی در حساسیت حرارتی است که هم بر اتلاف گرما (مساحت سطح) و هم بر تولید گرما (حجم) تأثیر می‌گذارد. علاوه بر سطح، انتقال حرارت نیز توسط عایق (میزان انتقال حرارت) تعیین می‌شود. در انسان، توده چربی می‌تواند با ایجاد یک مانع عایق در اطراف پوسته بدن، اتلاف گرما را کاهش دهد و پیشنهاد شده است که توده چربی برای عایق حرارتی در موش‌ها نیز مهم است و نقطه خنثی حرارتی را پایین می‌آورد و حساسیت به دما را زیر نقطه خنثی حرارتی (شیب منحنی) کاهش می‌دهد. دمای محیط در مقایسه با EE)12. مطالعه ما برای ارزیابی مستقیم این رابطه فرضی طراحی نشده بود زیرا داده‌های ترکیب بدن 9 روز قبل از جمع‌آوری داده‌های هزینه انرژی جمع‌آوری شدند و به دلیل اینکه توده چربی در طول مطالعه پایدار نبود. با این حال، از آنجایی که موش‌های با وزن طبیعی و DIO با وجود حداقل 5 برابر تفاوت در توده چربی، EE 30٪ کمتری در دمای 30 درجه سانتیگراد نسبت به 22 درجه سانتیگراد دارند، داده‌های ما از این که چاقی باید عایق اساسی ایجاد کند، پشتیبانی نمی‌کنند. این عامل، حداقل نه در محدوده دمایی مورد بررسی. این با سایر مطالعاتی که برای بررسی این موضوع بهتر طراحی شده‌اند، مطابقت دارد4،24. در این مطالعات، اثر عایق‌بندی چاقی اندک بود، اما مشخص شد که خز 30 تا 50 درصد از کل عایق حرارتی را تأمین می‌کند4،24. با این حال، در موش‌های مرده، رسانایی حرارتی بلافاصله پس از مرگ حدود 450 درصد افزایش یافت، که نشان می‌دهد اثر عایق‌بندی خز برای عملکرد مکانیسم‌های فیزیولوژیکی، از جمله انقباض عروق، ضروری است. علاوه بر تفاوت‌های گونه‌ای در خز بین موش‌ها و انسان‌ها، اثر عایق‌بندی ضعیف چاقی در موش‌ها ممکن است تحت تأثیر ملاحظات زیر نیز باشد: عامل عایق‌بندی توده چربی انسان عمدتاً توسط توده چربی زیر جلدی (ضخامت) 26،27 واسطه می‌شود. به طور معمول در جوندگان کمتر از 20 درصد از کل چربی حیوانات28. علاوه بر این، توده چربی کل ممکن است حتی معیاری غیربهینه از عایق حرارتی یک فرد نباشد، زیرا استدلال شده است که عایق حرارتی بهبود یافته با افزایش اجتناب‌ناپذیر سطح (و بنابراین افزایش اتلاف گرما) با افزایش توده چربی جبران می‌شود. .
در موش‌های با وزن طبیعی، غلظت پلاسمایی ناشتای TG، 3-HB، کلسترول، HDL، ALT و AST در دماهای مختلف تقریباً به مدت 5 هفته تغییر نکرد، احتمالاً به این دلیل که موش‌ها در همان حالت تعادل انرژی بودند. از نظر وزن و ترکیب بدن مانند پایان مطالعه بودند. مطابق با شباهت در توده چربی، هیچ تفاوتی در سطح لپتین پلاسما و همچنین در انسولین ناشتا، پپتید C و گلوکاگون وجود نداشت. سیگنال‌های بیشتری در موش‌های DIO یافت شد. اگرچه موش‌ها در دمای 22 درجه سانتیگراد نیز در این حالت تعادل انرژی منفی کلی نداشتند (همانطور که وزن اضافه می‌کردند)، در پایان مطالعه در مقایسه با موش‌هایی که در دمای 30 درجه سانتیگراد پرورش یافته بودند، در شرایطی مانند تولید کتون بالا توسط بدن (3-GB) و کاهش غلظت گلیسرول و TG در پلاسما، نسبتاً کمبود انرژی بیشتری داشتند. با این حال، به نظر نمی‌رسد تفاوت‌های وابسته به دما در لیپولیز نتیجه تغییرات ذاتی در چربی اپیدیدیم یا کشاله ران، مانند تغییرات در بیان لیپاز پاسخ‌دهنده به آدیپوهورمون باشد، زیرا FFA و گلیسرول آزاد شده از چربی استخراج شده از این ذخایر بین گروه‌های دمایی مشابه یکدیگر هستند. اگرچه ما در مطالعه حاضر تون سمپاتیک را بررسی نکردیم، دیگران دریافته‌اند که (بر اساس ضربان قلب و فشار متوسط ​​شریانی) به صورت خطی با دمای محیط در موش‌ها مرتبط است و تقریباً در دمای 30 درجه سانتیگراد کمتر از دمای 22 درجه سانتیگراد (20٪ C) است. بنابراین، تفاوت‌های وابسته به دما در تون سمپاتیک ممکن است در مطالعه ما در لیپولیز نقش داشته باشد، اما از آنجایی که افزایش تون سمپاتیک به جای مهار لیپولیز، آن را تحریک می‌کند، مکانیسم‌های دیگری ممکن است این کاهش را در موش‌های کشت شده خنثی کنند. نقش بالقوه در تجزیه چربی بدن. دمای اتاق. علاوه بر این، بخشی از اثر تحریکی تون سمپاتیک بر لیپولیز به طور غیرمستقیم توسط مهار قوی ترشح انسولین واسطه می‌شود که تأثیر مکمل قطع انسولین بر لیپولیز را برجسته می‌کند30، اما در مطالعه ما، انسولین پلاسمای ناشتا و تون سمپاتیک پپتید C در دماهای مختلف برای تغییر لیپولیز کافی نبودند. در عوض، ما دریافتیم که تفاوت در وضعیت انرژی به احتمال زیاد عامل اصلی این تفاوت‌ها در موش‌های DIO بوده است. دلایل اساسی که منجر به تنظیم بهتر مصرف غذا با EE در موش‌های با وزن طبیعی می‌شود، نیاز به مطالعه بیشتر دارد. با این حال، به طور کلی، مصرف غذا توسط نشانه‌های هومئوستاتیک و هدونیک کنترل می‌شود31،32،33. اگرچه بحث‌هایی در مورد اینکه کدام یک از این دو سیگنال از نظر کمی مهم‌تر است، وجود دارد31،32،33، اما به خوبی شناخته شده است که مصرف طولانی مدت غذاهای پرچرب منجر به رفتار خوردن مبتنی بر لذت می‌شود که تا حدی با هومئوستاتیک نامرتبط است. . – مصرف غذای تنظیم شده34،35،36. بنابراین، افزایش رفتار تغذیه‌ای لذت‌جویانه موش‌های DIO که با 45٪ HFD درمان شده بودند، ممکن است یکی از دلایلی باشد که این موش‌ها مصرف غذا را با EE متعادل نکردند. جالب توجه است که تفاوت در اشتها و هورمون‌های تنظیم‌کننده گلوکز خون نیز در موش‌های DIO که با دما کنترل شده بودند، مشاهده شد، اما در موش‌های با وزن طبیعی مشاهده نشد. در موش‌های DIO، سطح لپتین پلاسما با دما افزایش و سطح گلوکاگون با دما کاهش یافت. اینکه دما تا چه حد می‌تواند مستقیماً بر این تفاوت‌ها تأثیر بگذارد، نیاز به مطالعه بیشتر دارد، اما در مورد لپتین، تعادل انرژی منفی نسبی و در نتیجه توده چربی کمتر در موش‌ها در دمای 22 درجه سانتیگراد قطعاً نقش مهمی ایفا کرد، زیرا توده چربی و لپتین پلاسما همبستگی بالایی دارند37. با این حال، تفسیر سیگنال گلوکاگون گیج‌کننده‌تر است. همانند انسولین، ترشح گلوکاگون به شدت با افزایش تون سمپاتیک مهار شد، اما پیش‌بینی شد که بالاترین تون سمپاتیک در گروه 22 درجه سانتیگراد باشد که بالاترین غلظت گلوکاگون پلاسما را داشت. انسولین یکی دیگر از تنظیم‌کننده‌های قوی گلوکاگون پلاسما است و مقاومت به انسولین و دیابت نوع 2 به شدت با هایپرگلوکاگونمی ناشتا و پس از غذا مرتبط هستند 38،39. با این حال، موش‌های DIO در مطالعه ما نیز به انسولین حساس نبودند، بنابراین این نیز نمی‌تواند عامل اصلی افزایش سیگنالینگ گلوکاگون در گروه 22 درجه سانتیگراد باشد. محتوای چربی کبد نیز به طور مثبت با افزایش غلظت گلوکاگون پلاسما مرتبط است، مکانیسم‌هایی که به نوبه خود ممکن است شامل مقاومت کبدی به گلوکاگون، کاهش تولید اوره، افزایش غلظت اسید آمینه در گردش خون و افزایش ترشح گلوکاگون تحریک شده توسط اسید آمینه باشد40،41،42. با این حال، از آنجایی که غلظت‌های قابل استخراج گلیسرول و TG بین گروه‌های دمایی در مطالعه ما تفاوتی نداشت، این نیز نمی‌تواند یک عامل بالقوه در افزایش غلظت پلاسما در گروه 22 درجه سانتیگراد باشد. تری یدوتیرونین (T3) نقش مهمی در میزان متابولیسم کلی و شروع دفاع متابولیک در برابر هیپوترمی دارد43،44. بنابراین، غلظت T3 پلاسما، که احتمالاً توسط مکانیسم‌های مرکزی کنترل می‌شود،45،46 در موش‌ها و انسان در شرایط کمتر از دمای خنثی47 افزایش می‌یابد، اگرچه این افزایش در انسان کمتر است، که موش‌ها را مستعدتر می‌کند. این با از دست دادن گرما به محیط سازگار است. ما غلظت T3 پلاسما را در مطالعه حاضر اندازه‌گیری نکردیم، اما غلظت‌ها ممکن است در گروه 30 درجه سانتیگراد کمتر بوده باشند، که ممکن است تأثیر این گروه بر سطح گلوکاگون پلاسما را توضیح دهد، زیرا ما (شکل 5a را به‌روزرسانی کردیم) و دیگران نشان داده‌ایم که T3 گلوکاگون پلاسما را به صورت وابسته به دوز افزایش می‌دهد. گزارش شده است که هورمون‌های تیروئید بیان FGF21 را در کبد القا می‌کنند. مانند گلوکاگون، غلظت FGF21 پلاسما نیز با غلظت T3 پلاسما افزایش می‌یابد (شکل تکمیلی 5b و مرجع 48)، اما در مقایسه با گلوکاگون، غلظت پلاسما FGF21 در مطالعه ما تحت تأثیر دما قرار نگرفت. دلایل اساسی این اختلاف نیاز به مطالعه بیشتر دارد، اما القای FGF21 ناشی از T3 باید در سطوح بالاتری از مواجهه با T3 در مقایسه با پاسخ گلوکاگون ناشی از T3 مشاهده شده رخ دهد (شکل تکمیلی 5b).
نشان داده شده است که HFD به شدت با اختلال تحمل گلوکز و مقاومت به انسولین (نشانگرها) در موش‌هایی که در دمای 22 درجه سانتیگراد پرورش یافته‌اند، مرتبط است. با این حال، HFD هنگام رشد در یک محیط خنثی از نظر حرارتی (که در اینجا 28 درجه سانتیگراد تعریف شده است) 19 با اختلال تحمل گلوکز یا مقاومت به انسولین مرتبط نبود. در مطالعه ما، این رابطه در موش‌های DIO تکرار نشد، اما موش‌های با وزن طبیعی که در دمای 30 درجه سانتیگراد نگهداری شدند، تحمل گلوکز را به طور قابل توجهی بهبود بخشیدند. دلیل این تفاوت نیاز به مطالعه بیشتر دارد، اما ممکن است تحت تأثیر این واقعیت باشد که موش‌های DIO در مطالعه ما مقاوم به انسولین بودند و غلظت پپتید C پلاسمای ناشتا و غلظت انسولین 12 تا 20 برابر بیشتر از موش‌های با وزن طبیعی بود. و در خون با معده خالی، غلظت گلوکز حدود 10 میلی‌مولار (حدود 6 میلی‌مولار در وزن طبیعی بدن) بود، که به نظر می‌رسد دریچه کوچکی برای هرگونه اثرات مفید بالقوه قرار گرفتن در معرض شرایط خنثی از نظر حرارتی برای بهبود تحمل گلوکز باقی می‌گذارد. یک عامل گیج‌کننده احتمالی این است که به دلایل عملی، OGTT در دمای اتاق انجام می‌شود. بنابراین، موش‌هایی که در دماهای بالاتر نگهداری می‌شدند، شوک سرمایی خفیفی را تجربه کردند که ممکن است بر جذب/پاکسازی گلوکز تأثیر بگذارد. با این حال، بر اساس غلظت‌های مشابه گلوکز خون ناشتا در گروه‌های دمایی مختلف، تغییرات دمای محیط ممکن است تأثیر قابل توجهی بر نتایج نداشته باشد.
همانطور که قبلاً ذکر شد، اخیراً مشخص شده است که افزایش دمای اتاق ممکن است برخی از واکنش‌ها به استرس سرما را کاهش دهد، که ممکن است قابلیت انتقال داده‌های موش به انسان را زیر سوال ببرد. با این حال، مشخص نیست که دمای مطلوب برای نگهداری موش‌ها برای تقلید از فیزیولوژی انسان چیست. پاسخ به این سوال همچنین می‌تواند تحت تأثیر حوزه مطالعه و نقطه پایانی مورد مطالعه قرار گیرد. نمونه‌ای از این مورد، تأثیر رژیم غذایی بر تجمع چربی کبد، تحمل گلوکز و مقاومت به انسولین است19. از نظر مصرف انرژی، برخی از محققان معتقدند که دمای خنثی برای پرورش، دمای مطلوب است، زیرا انسان‌ها برای حفظ دمای هسته بدن خود به انرژی اضافی کمی نیاز دارند و دمای یک دور برای موش‌های بالغ را 30 درجه سانتیگراد تعریف می‌کنند7،10. محققان دیگر معتقدند که دمایی قابل مقایسه با دمایی که انسان‌ها معمولاً با موش‌های بالغ روی یک زانو تجربه می‌کنند، 23-25 ​​درجه سانتیگراد است، زیرا آنها دمای خنثی را 26-28 درجه سانتیگراد یافتند و بر اساس اینکه انسان‌ها حدود 3 درجه سانتیگراد پایین‌تر هستند. دمای بحرانی پایین‌تر آنها، که در اینجا 23 درجه سانتیگراد تعریف شده است، کمی 8.12 است. مطالعه ما با چندین مطالعه دیگر که بیان می‌کنند خنثی بودن حرارتی در دمای 26-28 درجه سانتیگراد حاصل نمی‌شود، مطابقت دارد4، 7، 10، 11، 24، 25، که نشان می‌دهد دمای 23-25 ​​درجه سانتیگراد بسیار پایین است. عامل مهم دیگری که باید در مورد دمای اتاق و خنثی بودن حرارتی در موش‌ها در نظر گرفته شود، نگهداری تکی یا گروهی است. هنگامی که موش‌ها به صورت گروهی و نه انفرادی نگهداری می‌شدند، همانطور که در مطالعه ما، حساسیت به دما کاهش می‌یافت، احتمالاً به دلیل ازدحام حیوانات. با این حال، دمای اتاق هنوز زیر LTL 25 بود، هنگامی که از سه گروه استفاده شد. شاید مهمترین تفاوت بین گونه‌ای در این زمینه، اهمیت کمی فعالیت BAT به عنوان دفاعی در برابر هیپوترمی باشد. بنابراین، در حالی که موش‌ها تا حد زیادی با افزایش فعالیت BAT، که بیش از 60٪ EE در 5 درجه سانتیگراد است، از دست دادن کالری بیشتر خود را جبران کردند،51،52 سهم فعالیت BAT انسان در EE به طور قابل توجهی بالاتر و بسیار کمتر بود. بنابراین، کاهش فعالیت BAT ممکن است راهی مهم برای افزایش ترجمه انسانی باشد. تنظیم فعالیت BAT پیچیده است، اما اغلب توسط اثرات ترکیبی تحریک آدرنرژیک، هورمون‌های تیروئید و بیان UCP114،54،55،56،57 انجام می‌شود. داده‌های ما نشان می‌دهد که برای تشخیص تفاوت در بیان ژن‌های BAT مسئول عملکرد/فعال‌سازی، باید دما در مقایسه با موش‌های 22 درجه سانتیگراد، بالاتر از 27.5 درجه سانتیگراد افزایش یابد. با این حال، تفاوت‌های یافت شده بین گروه‌ها در دمای 30 و 22 درجه سانتیگراد همیشه نشان دهنده افزایش فعالیت BAT در گروه 22 درجه سانتیگراد نبود، زیرا Ucp1، Adrb2 و Vegf-a در گروه 22 درجه سانتیگراد کاهش یافته بودند. علت اصلی این نتایج غیرمنتظره هنوز مشخص نشده است. یک احتمال این است که افزایش بیان آنها ممکن است نشان دهنده سیگنالی از دمای بالای اتاق نباشد، بلکه اثر حاد جابجایی آنها از 30 درجه سانتیگراد به 22 درجه سانتیگراد در روز حذف باشد (موش‌ها این را 5 تا 10 دقیقه قبل از برخاستن تجربه کردند).
محدودیت کلی مطالعه ما این است که ما فقط موش‌های نر را مطالعه کردیم. تحقیقات دیگر نشان می‌دهد که جنسیت ممکن است در نشانه‌های اولیه ما یک ملاحظه مهم باشد، زیرا موش‌های ماده تک زانو به دلیل رسانایی حرارتی بالاتر و حفظ دمای مرکزی با کنترل دقیق‌تر، حساس‌تر به دما هستند. علاوه بر این، موش‌های ماده (با رژیم غذایی پرچرب) در مقایسه با موش‌های نر که موش‌های بیشتری از همان جنس مصرف می‌کردند (در این مورد 20 درجه سانتیگراد) ارتباط بیشتری بین دریافت انرژی و EE در دمای 30 درجه سانتیگراد نشان دادند. بنابراین، در موش‌های ماده، اثر محتوای زیرترموترنال بیشتر است، اما الگوی مشابهی با موش‌های نر دارد. در مطالعه ما، ما بر روی موش‌های نر تک زانو تمرکز کردیم، زیرا این شرایطی است که تحت آن اکثر مطالعات متابولیکی که EE را بررسی می‌کنند، انجام می‌شود. محدودیت دیگر مطالعه ما این بود که موش‌ها در طول مطالعه رژیم غذایی یکسانی داشتند، که مانع از مطالعه اهمیت دمای اتاق برای انعطاف‌پذیری متابولیک (همانطور که با تغییرات RER برای تغییرات غذایی در ترکیبات مختلف درشت مغذی اندازه‌گیری می‌شود) در موش‌های ماده و نر نگهداری شده در دمای 20 درجه سانتیگراد در مقایسه با موش‌های متناظر نگهداری شده در دمای 30 درجه سانتیگراد شد.
در نتیجه، مطالعه ما نشان می‌دهد که، مانند سایر مطالعات، موش‌های با وزن طبیعی دور اول، بالاتر از دمای پیش‌بینی‌شده ۲۷.۵ درجه سانتیگراد، از نظر حرارتی خنثی هستند. علاوه بر این، مطالعه ما نشان می‌دهد که چاقی یک عامل عایق اصلی در موش‌هایی با وزن طبیعی یا DIO نیست، که منجر به نسبت‌های دما:EE مشابه در DIO و موش‌های با وزن طبیعی می‌شود. در حالی که میزان مصرف غذای موش‌های با وزن طبیعی با EE سازگار بود و بنابراین وزن بدن را در کل محدوده دما حفظ می‌کرد، میزان مصرف غذای موش‌های DIO در دماهای مختلف یکسان بود و منجر به نسبت بالاتر موش‌ها در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد شد. در دمای ۲۲ درجه سانتیگراد، وزن بدن بیشتری به دست آوردند. به طور کلی، مطالعات سیستماتیک که اهمیت بالقوه زندگی در دمای پایین‌تر از دمای خنثی را بررسی می‌کنند، به دلیل تحمل‌پذیری ضعیف مشاهده‌شده بین مطالعات موش و انسان، ضروری هستند. به عنوان مثال، در مطالعات چاقی، توضیح جزئی برای ترجمه‌پذیری عموماً ضعیف‌تر ممکن است به این دلیل باشد که مطالعات کاهش وزن موش معمولاً روی حیواناتی انجام می‌شود که به دلیل افزایش EE در دمای اتاق، در معرض استرس نسبتاً سرد قرار دارند. کاهش وزن بیش از حد در مقایسه با وزن مورد انتظار بدن فرد، به ویژه اگر مکانیسم عمل به افزایش EE از طریق افزایش فعالیت BAP بستگی داشته باشد، که در دمای اتاق فعال‌تر و پویاتر از دمای 30 درجه سانتیگراد است.
مطابق با قانون آزمایش روی حیوانات دانمارک (۱۹۸۷) و مؤسسات ملی بهداشت (نشریه شماره ۸۵-۲۳) و کنوانسیون اروپایی حفاظت از مهره‌داران مورد استفاده برای اهداف تجربی و سایر اهداف علمی (شورای اروپا شماره ۱۲۳، استراسبورگ، ۱۹۸۵).
موش‌های نر C57BL/6J بیست هفته‌ای از Janvier Saint Berthevin Cedex، فرانسه تهیه شدند و پس از یک چرخه روشنایی: تاریکی ۱۲:۱۲ ساعته، در دمای اتاق، به آنها غذای استاندارد (Altromin 1324) و آب (حدود ۲۲ درجه سانتیگراد) به صورت آزاد داده شد. موش‌های نر DIO (۲۰ هفته‌ای) از همان تأمین‌کننده تهیه شدند و به آنها دسترسی آزاد به رژیم غذایی پرچرب ۴۵٪ (شماره کتگوری D12451، Research Diet Inc.، نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا) و آب در شرایط پرورش داده شد. موش‌ها یک هفته قبل از شروع مطالعه با محیط سازگار شدند. دو روز قبل از انتقال به سیستم کالریمتری غیرمستقیم، موش‌ها وزن شدند، تحت اسکن MRI (EchoMRITM، TX، ایالات متحده آمریکا) قرار گرفتند و به چهار گروه مربوط به وزن بدن، چربی و وزن طبیعی بدن تقسیم شدند.
نمودار گرافیکی طرح مطالعه در شکل 8 نشان داده شده است. موش‌ها به یک سیستم کالری‌سنجی غیرمستقیم بسته و کنترل‌شده با دما در Sable Systems Internationals (نوادا، ایالات متحده) منتقل شدند که شامل مانیتورهای کیفیت غذا و آب و یک قاب Promethion BZ1 بود که سطح فعالیت را با اندازه‌گیری شکست پرتو ثبت می‌کرد. XYZ. موش‌ها (n = 8) به صورت جداگانه در دمای 22، 25، 27.5 یا 30 درجه سانتیگراد با استفاده از بستر اما بدون سرپناه و مواد لانه‌سازی در یک چرخه روشنایی: تاریکی 12:12 ساعته (نور: 06:00-18:00) با سرعت 2500 میلی‌لیتر در دقیقه نگهداری شدند. موش‌ها به مدت 7 روز قبل از ثبت نام با محیط سازگار شدند. داده‌های ثبت شده چهار روز متوالی جمع‌آوری شدند. پس از آن، موش‌ها به مدت 12 روز دیگر در دماهای مربوطه در 25، 27.5 و 30 درجه سانتیگراد نگهداری شدند و پس از آن کنسانتره سلولی مطابق توضیحات زیر اضافه شد. در همین حال، گروه‌هایی از موش‌ها که در دمای ۲۲ درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌شدند، به مدت دو روز دیگر (برای جمع‌آوری داده‌های پایه جدید) در این دما نگهداری شدند و سپس دما در ابتدای فاز نوری (ساعت ۶:۰۰) یک روز در میان ۲ درجه سانتی‌گراد افزایش یافت تا به ۳۰ درجه سانتی‌گراد رسید. پس از آن، دما به ۲۲ درجه سانتی‌گراد کاهش یافت و داده‌ها برای دو روز دیگر جمع‌آوری شدند. پس از دو روز دیگر ثبت در دمای ۲۲ درجه سانتی‌گراد، به تمام سلول‌ها در تمام دماها پوست اضافه شد و جمع‌آوری داده‌ها از روز دوم (روز ۱۷) و به مدت سه روز آغاز شد. پس از آن (روز ۲۰)، مواد لانه‌سازی (۸-۱۰ گرم) در ابتدای چرخه نوری (ساعت ۶:۰۰) به تمام سلول‌ها اضافه شد و داده‌ها برای سه روز دیگر جمع‌آوری شدند. بنابراین، در پایان مطالعه، موش‌هایی که در دمای ۲۲ درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌شدند، به مدت ۲۱/۳۳ روز در این دما و ۸ روز آخر در دمای ۲۲ درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند، در حالی که موش‌هایی که در دماهای دیگر بودند به مدت ۳۳ روز در این دما نگهداری شدند. /۳۳ روز. در طول دوره مطالعه، موش‌ها تغذیه شدند.
موش‌های با وزن طبیعی و موش‌های DIO از همان رویه‌های مطالعه پیروی کردند. در روز 9-، موش‌ها وزن شدند، اسکن MRI انجام شد و به گروه‌هایی با وزن و ترکیب بدن مشابه تقسیم شدند. در روز 7-، موش‌ها به یک سیستم کالری‌سنجی غیرمستقیم کنترل‌شده با دمای بسته ساخت شرکت SABLE Systems International (نوادا، ایالات متحده آمریکا) منتقل شدند. موش‌ها به صورت جداگانه با بستر اما بدون مواد لانه‌سازی یا سرپناه نگهداری شدند. دما روی 22، 25، 27.5 یا 30 درجه سانتیگراد تنظیم می‌شود. پس از یک هفته سازگاری (روزهای 7- تا 0، حیوانات مختل نشدند)، داده‌ها در چهار روز متوالی (روزهای 0-4، داده‌ها در شکل‌های 1، 2، 5 نشان داده شده است) جمع‌آوری شدند. پس از آن، موش‌هایی که در دمای 25، 27.5 و 30 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شدند، تا روز هفدهم تحت شرایط ثابت نگهداری شدند. همزمان، دما در گروه ۲۲ درجه سانتی‌گراد با تنظیم چرخه دما (ساعت ۶:۰۰) در ابتدای قرار گرفتن در معرض نور، یک روز در میان با فواصل ۲ درجه سانتی‌گراد افزایش یافت (داده‌ها در شکل ۱ نشان داده شده‌اند). در روز ۱۵، دما به ۲۲ درجه سانتی‌گراد کاهش یافت و داده‌های دو روز برای ارائه داده‌های پایه برای درمان‌های بعدی جمع‌آوری شد. در روز ۱۷ به همه موش‌ها پوست اضافه شد و در روز ۲۰ مواد لانه‌سازی اضافه شد (شکل ۵). در روز ۲۳، موش‌ها وزن شدند و تحت اسکن MRI قرار گرفتند و سپس به مدت ۲۴ ساعت به حال خود رها شدند. در روز ۲۴، موش‌ها از ابتدای دوره نوری (ساعت ۶:۰۰) ناشتا بودند و در ساعت ۱۲:۰۰ (۶-۷ ساعت ناشتا) OGTT (۲ گرم بر کیلوگرم) دریافت کردند. پس از آن، موش‌ها به شرایط SABLE مربوطه خود بازگردانده شدند و در روز دوم (روز ۲۵) معدوم شدند.
موش‌های DIO (n = 8) همان پروتکل موش‌های با وزن طبیعی را دنبال کردند (همانطور که در بالا و شکل 8 توضیح داده شده است). موش‌ها در طول آزمایش مصرف انرژی، 45٪ HFD را حفظ کردند.
VO2 و VCO2 و همچنین فشار بخار آب با فرکانس 1 هرتز با ثابت زمانی سلولی 2.5 دقیقه ثبت شدند. میزان مصرف غذا و آب با ثبت مداوم (1 هرتز) وزن سطل‌های غذا و آب جمع‌آوری شد. مانیتور کیفیت مورد استفاده، وضوح 0.002 گرم را گزارش کرد. سطح فعالیت با استفاده از یک مانیتور آرایه پرتوی سه‌بعدی XYZ ثبت شد، داده‌ها با وضوح داخلی 240 هرتز جمع‌آوری و هر ثانیه گزارش شدند تا کل مسافت طی شده (متر) با وضوح مکانی مؤثر 0.25 سانتی‌متر تعیین شود. داده‌ها با Sable Systems Macro Interpreter نسخه 2.41 پردازش شدند، EE و RER را محاسبه کردند و موارد پرت (مثلاً رویدادهای غذایی کاذب) را فیلتر کردند. مفسر ماکرو طوری پیکربندی شده است که هر پنج دقیقه یکبار داده‌ها را برای همه پارامترها خروجی دهد.
علاوه بر تنظیم EE، دمای محیط ممکن است با تنظیم ترشح هورمون‌های متابولیزه‌کننده گلوکز، جنبه‌های دیگری از متابولیسم، از جمله متابولیسم گلوکز پس از غذا، را نیز تنظیم کند. برای آزمایش این فرضیه، ما در نهایت یک مطالعه دمای بدن را با تحریک موش‌های با وزن طبیعی با بار گلوکز خوراکی DIO (2 گرم بر کیلوگرم) تکمیل کردیم. روش‌ها به تفصیل در مطالب اضافی شرح داده شده‌اند.
در پایان مطالعه (روز ۲۵)، موش‌ها به مدت ۲ تا ۳ ساعت (از ساعت ۶:۰۰) گرسنه نگه داشته شدند، با ایزوفلوران بیهوش شدند و با خون‌گیری از رگ پشت کاسه چشم، خون‌گیری کامل انجام شد. اندازه‌گیری کمی لیپیدهای پلاسما و هورمون‌ها و لیپیدها در کبد در مطالب تکمیلی شرح داده شده است.
برای بررسی اینکه آیا دمای پوسته باعث تغییرات ذاتی در بافت چربی می‌شود که بر لیپولیز تأثیر می‌گذارد یا خیر، بافت چربی کشاله ران و اپیدیدیم پس از آخرین مرحله خونریزی مستقیماً از موش‌ها جدا شد. بافت‌ها با استفاده از روش لیپولیز ex vivo که به تازگی توسعه یافته و در بخش روش‌های تکمیلی شرح داده شده است، پردازش شدند.
بافت چربی قهوه‌ای (BAT) در روز پایان مطالعه جمع‌آوری و طبق روش‌های تکمیلی شرح داده شده، پردازش شد.
داده‌ها به صورت میانگین ± SEM ارائه شده‌اند. نمودارها در GraphPad Prism 9 (لا هویا، کالیفرنیا) ایجاد و گرافیک‌ها در Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated، سن خوزه، کالیفرنیا) ویرایش شدند. اهمیت آماری در GraphPad Prism ارزیابی و با آزمون t زوجی، آنالیز واریانس یک طرفه/دو طرفه با اندازه‌گیری مکرر و به دنبال آن آزمون مقایسه‌های چندگانه توکی، یا آنالیز واریانس یک طرفه غیر جفتی و به دنبال آن آزمون مقایسه‌های چندگانه توکی در صورت نیاز، آزمایش شد. توزیع گاوسی داده‌ها قبل از آزمایش توسط آزمون نرمال بودن D'Agostino-Pearson تأیید شد. حجم نمونه در بخش مربوطه از بخش "نتایج" و همچنین در راهنما مشخص شده است. تکرار به عنوان هر اندازه‌گیری انجام شده روی همان حیوان (در داخل بدن یا روی نمونه بافت) تعریف می‌شود. از نظر تکرارپذیری داده‌ها، ارتباط بین مصرف انرژی و دمای بدن در چهار مطالعه مستقل با استفاده از موش‌های مختلف با طراحی مطالعه مشابه نشان داده شد.
پروتکل‌های آزمایشی دقیق، مواد و داده‌های خام بنا به درخواست معقول نویسنده‌ی اصلی، رون ای. کوهر، در دسترس هستند. این مطالعه هیچ معرف منحصر به فرد، رده‌های حیوانی/سلولی تراریخته یا داده‌های توالی‌یابی جدیدی تولید نکرده است.
برای اطلاعات بیشتر در مورد طراحی مطالعه، به چکیده گزارش تحقیقات طبیعت که به این مقاله لینک شده است، مراجعه کنید.
تمام داده‌ها یک نمودار را تشکیل می‌دهند. موارد ۱ تا ۷ در مخزن پایگاه داده Science با شماره دسترسی: 1253.11.sciencedb.02284 یا https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284 ذخیره شده‌اند. داده‌های نشان داده شده در ESM ممکن است پس از آزمایش‌های منطقی به Rune E Kuhre ارسال شوند.
نیلسون، سی.، راون، کی.، یان، اف. اف.، لارسن، ام. او. و تانگ-کریستنسن، ام. حیوانات آزمایشگاهی به عنوان مدل‌های جایگزین چاقی انسان. نیلسون، سی.، راون، کی.، یان، اف. اف.، لارسن، ام. او. و تانگ-کریستنسن، ام. حیوانات آزمایشگاهی به عنوان مدل‌های جایگزین چاقی انسان.نیلسون کی، ران کی، یانگ اف اف، لارسن ام او و تانگ-کریستنسن ام. حیوانات آزمایشگاهی به عنوان مدل‌های جایگزین چاقی انسان. 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。 نیلسون، سی.، راون، کی.، یان، اف. اف.، لارسن، ام. او. و تانگ-کریستنسن، ام. حیوانات آزمایشگاهی به عنوان مدل جایگزین برای انسان.نیلسون ک، راون ک، یانگ اف اف، لارسن ام او و تانگ-کریستنسن ام. حیوانات آزمایشگاهی به عنوان مدل‌های جایگزین چاقی در انسان.Acta Pharmacology. crime 33، 173–181 (2012).
گیلپین، دی.ای. محاسبه ثابت جدید می و تعیین تجربی اندازه سوختگی. برنز ۲۲، ۶۰۷–۶۱۱ (۱۹۹۶).
گوردون، اس. جی. سیستم تنظیم حرارت موش: پیامدهای آن برای انتقال داده‌های زیست‌پزشکی به انسان. فیزیولوژی. رفتار. 179، 55-66 (2017).
Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. بدون اثر عایق چاقی. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. بدون اثر عایق چاقی.Fischer AW، Chikash RI، von Essen G.، Cannon B. و Nedergaard J. بدون اثر جداسازی چاقی. Fischer، AW، Csikasz، RI، von Essen، G.، Cannon، B. & Nedergaard، J. 肥胖没有绝缘作用. فیشر، AW، سیکاش، RI، فون اسن، جی.، کانن، بی و ندرگارد، جی. Fischer، AW، Csikasz، RI، von Essen، G.، Cannon، B. & Nedergaard، J. Fischer, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. چاقی هیچ اثر جداسازی ندارد.بله. مجله فیزیولوژی. غدد درون ریز. متابولیسم. 311، E202–E213 (2016).
لی، پی. و همکاران. بافت چربی قهوه‌ای سازگار با دما، حساسیت به انسولین را تعدیل می‌کند. دیابت 63، 3686–3698 (2014).
ناخون، کی.جی و همکاران. دمای بحرانی پایین‌تر و گرمازایی ناشی از سرما با وزن بدن و میزان متابولیسم پایه در افراد لاغر و دارای اضافه وزن رابطه معکوس داشتند. مجله Warmly. biology. 69, 238–248 (2017).
فیشر، ای دبلیو، کنون، بی. و ندرگارد، جی. دمای مطلوب محل نگهداری موش‌ها برای تقلید از محیط حرارتی انسان: یک مطالعه تجربی. فیشر، ای دبلیو، کنون، بی. و ندرگارد، جی. دمای مطلوب محل نگهداری موش‌ها برای تقلید از محیط حرارتی انسان: یک مطالعه تجربی.فیشر، ای دبلیو، کنون، بی.، و ندرگارد، جی. دمای مطلوب خانه برای موش‌ها جهت تقلید از محیط حرارتی انسان: یک مطالعه تجربی. فیشر، AW، کانن، بی و ندرگارد، جی. فیشر، AW، کانن، بی و ندرگارد، جی.فیشر ای دبلیو، کنون بی، و ندرگارد جی. دمای مطلوب محل نگهداری موش‌ها که محیط حرارتی انسان را شبیه‌سازی می‌کند: یک مطالعه تجربی.مور. متابولیسم. 7، 161–170 (2018).
کیجر، جی.، لی، ام. و اسپیکمن، جی. آر. بهترین دمای نگهداری برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چیست؟ کیجر، جی.، لی، ام. و اسپیکمن، جی. آر. بهترین دمای نگهداری برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چیست؟کی‌یر جی، لی ام و اسپیکمن جی آر بهترین دمای اتاق برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چیست؟ Keijer، J.، Li، M. و Speakman، JR. Keijer، J.، Li، M. و Speakman، JRکی‌یر جی، لی ام و اسپیکمن جی آر دمای بهینه پوسته برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چقدر است؟مور. متابولیسم. 25، 168–176 (2019).
سیلی، آر. جی. و مک‌دوگالد، او. او. موش‌ها به عنوان مدل‌های تجربی برای فیزیولوژی انسان: وقتی چند درجه در دمای محل نگهداری اهمیت دارد. سیلی، آر. جی. و مک‌دوگالد، او. او. موش‌ها به عنوان مدل‌های تجربی برای فیزیولوژی انسان: وقتی چند درجه در دمای محل نگهداری اهمیت دارد. Seeley، RJ & MacDougald، OA. سیلی، آر.جی و مک‌دوگالد، او.ای. موش‌ها به عنوان مدل‌های تجربی برای فیزیولوژی انسان: وقتی چند درجه در یک خانه تغییر ایجاد می‌کند. Seeley، RJ & MacDougald، OA. سیلی، آر.جی و مک‌دوگالد، او.ای. Mыshi Seeley، RJ & MacDougald، OA به عنوان مدل فیزیکولوژیکی برای تجربه: سیلی، آر جی و مک‌دوگالد، موش‌های OA به عنوان یک مدل تجربی از فیزیولوژی انسان: وقتی چند درجه دمای اتاق اهمیت دارد.متابولیسم ملی. 3، 443–445 (2021).
فیشر، ای دبلیو، کنون، بی. و ندرگارد، جی. پاسخ به این سوال که «بهترین دمای نگهداری برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چیست؟» فیشر، ای دبلیو، کنون، بی. و ندرگارد، جی. پاسخ به این سوال که «بهترین دمای نگهداری برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چیست؟» فیشر، ای دبلیو، کنون، بی. و ندرگارد، جی. پاسخ به این سوال که «بهترین دمای اتاق برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چقدر است؟» Fischer، AW، Cannon، B. & Nedergaard، J. فیشر، AW، کانن، بی و ندرگارد، جی.فیشر ای دبلیو، کنون بی، و ندرگارد جی. پاسخ به این سوال که «دمای بهینه پوسته برای انتقال آزمایش‌های موش به انسان چقدر است؟»بله: از نظر حرارتی خنثی. مور. متابولیسم. 26، 1-3 (2019).