शरीराचे तापमान असे दर्शविते की उर्जेचे सेवन सामान्य-वजनातील ऊर्जा खर्चाची भरपाई करते, परंतु आहार-प्रेरित, नर उंदीर नाही.

Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद.तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीमध्ये मर्यादित CSS सपोर्ट आहे.सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड अक्षम करा).दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही साइटला शैली आणि JavaScript शिवाय रेंडर करू.
उंदरांमध्ये बहुतेक चयापचय अभ्यास खोलीच्या तपमानावर केले जातात, जरी या परिस्थितीत, मानवांप्रमाणे, उंदीर अंतर्गत तापमान राखण्यासाठी भरपूर ऊर्जा खर्च करतात.येथे, आम्ही अनुक्रमे C57BL/6J माईस फेड चाऊ चाऊ किंवा 45% उच्च चरबीयुक्त आहारामध्ये सामान्य वजन आणि आहार-प्रेरित लठ्ठपणा (DIO) चे वर्णन करतो.अप्रत्यक्ष उष्मांक प्रणालीमध्ये उंदरांना 33 दिवस 22, 25, 27.5 आणि 30° C वर ठेवण्यात आले होते.आम्ही दाखवतो की उर्जा खर्च 30°C ते 22°C पर्यंत रेषीयरीत्या वाढतो आणि दोन्ही माऊस मॉडेल्समध्ये 22°C वर सुमारे 30% जास्त असतो.सामान्य वजनाच्या उंदरांमध्ये, अन्न सेवनाने ईईचा प्रतिकार केला.याउलट, EE कमी झाल्यावर DIO उंदरांनी अन्न सेवन कमी केले नाही.अशा प्रकारे, अभ्यासाच्या शेवटी, 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानावरील उंदरांचे शरीराचे वजन, चरबीचे प्रमाण आणि प्लाझ्मा ग्लिसरॉल आणि ट्रायग्लिसराइड्स 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानावरील उंदरांपेक्षा जास्त होते.डीआयओ माईसमधील असंतुलन वाढलेल्या आनंद-आधारित आहारामुळे असू शकते.
मानवी शरीरक्रियाविज्ञान आणि पॅथोफिजियोलॉजीच्या अभ्यासासाठी माऊस हा सर्वात सामान्यपणे वापरला जाणारा प्राणी मॉडेल आहे आणि बहुतेकदा औषध शोध आणि विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात वापरला जाणारा डीफॉल्ट प्राणी आहे.तथापि, उंदीर अनेक महत्त्वाच्या शारीरिक मार्गांनी मानवांपेक्षा भिन्न आहेत, आणि जरी एलोमेट्रिक स्केलिंगचा वापर काही प्रमाणात मानवांमध्ये अनुवादित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, उंदीर आणि मानव यांच्यातील प्रचंड फरक थर्मोरेग्युलेशन आणि एनर्जी होमिओस्टॅसिसमध्ये आहेत.हे एक मूलभूत विसंगती दर्शवते.प्रौढ उंदरांचे सरासरी शरीर वस्तुमान प्रौढांपेक्षा किमान एक हजार पट कमी असते (50 ग्रॅम वि. 50 किलो), आणि पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ ते वस्तुमान गुणोत्तर सुमारे 400 पटीने भिन्न असते कारण मी द्वारे वर्णन केलेल्या गैर-रेखीय भूमितीय परिवर्तनामुळे .समीकरण 2. परिणामी, उंदीर त्यांच्या आकारमानाच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त उष्णता गमावतात, म्हणून ते तापमानास अधिक संवेदनशील असतात, हायपोथर्मियाला अधिक प्रवण असतात आणि त्यांचा सरासरी बेसल चयापचय दर मानवांपेक्षा दहापट जास्त असतो.सामान्य खोलीच्या तापमानात (~22°C), उंदरांनी शरीराचे मुख्य तापमान राखण्यासाठी त्यांचा एकूण ऊर्जा खर्च (EE) सुमारे 30% वाढवला पाहिजे.कमी तापमानात, EE 22°C वर EE च्या तुलनेत 15 आणि 7°C वर 50% आणि 100% ने आणखी वाढते.अशाप्रकारे, मानक गृहनिर्माण परिस्थितीमुळे थंड तणावाची प्रतिक्रिया निर्माण होते, ज्यामुळे उंदीर परिणामांच्या मानवांमध्ये हस्तांतरणीयतेशी तडजोड होऊ शकते, कारण आधुनिक समाजात राहणारे मानव त्यांचा बराचसा वेळ थर्मोन्युट्रल परिस्थितीत घालवतात (कारण आपले क्षेत्रफळाचे प्रमाण कमी प्रमाणामुळे आम्हाला कमी संवेदनशील बनते. तापमान, जसे आपण आपल्या आजूबाजूला थर्मोन्यूट्रल झोन (TNZ) तयार करतो. बेसल चयापचय दरापेक्षा EE वर) ~19 ते 30°C6 पर्यंत पसरतो, तर उंदरांमध्ये फक्त 2–4°C7,8 पर्यंत पसरलेला उच्च आणि अरुंद बँड असतो. अलिकडच्या वर्षांत 4, 7,8,9,10,11,12 मध्ये या पैलूकडे लक्षणीय लक्ष दिले गेले आहे आणि असे सुचवण्यात आले आहे की काही "प्रजातीतील फरक" शेल तापमान 9 वाढवून कमी केले जाऊ शकतात. तथापि, तापमान श्रेणीवर कोणतेही एकमत नाही जे उंदरांमध्ये थर्मोन्युट्रॅलिटी बनवते.अशा प्रकारे, एकल-गुडघा उंदरांमध्ये थर्मोन्यूट्रल श्रेणीतील कमी गंभीर तापमान 25°C च्या जवळ आहे की 30°C4, 7, 8, 10, 12 च्या जवळ आहे हे वादग्रस्त आहे.EE आणि इतर चयापचय मापदंड तासांपासून दिवसांपर्यंत मर्यादित आहेत, त्यामुळे वेगवेगळ्या तापमानात दीर्घकाळापर्यंत प्रदर्शनामुळे शरीराच्या वजनासारख्या चयापचय घटकांवर किती प्रमाणात परिणाम होऊ शकतो हे स्पष्ट नाही.उपभोग, सब्सट्रेट वापर, ग्लुकोज सहिष्णुता, आणि प्लाझ्मा लिपिड आणि ग्लुकोज सांद्रता आणि भूक-नियमन करणारे हार्मोन्स.याव्यतिरिक्त, आहार या पॅरामीटर्सवर किती प्रमाणात प्रभाव टाकू शकतो हे शोधण्यासाठी पुढील संशोधन आवश्यक आहे (उच्च चरबीयुक्त आहारावरील DIO उंदीर आनंद-आधारित (हेडोनिक) आहाराकडे अधिक केंद्रित असू शकतात).या विषयावर अधिक माहिती देण्यासाठी, आम्ही 45% उच्च चरबीयुक्त आहारावरील सामान्य-वजन प्रौढ नर उंदीर आणि आहार-प्रेरित लठ्ठ (DIO) नर उंदरांमध्ये वर नमूद केलेल्या चयापचय मापदंडांवर संगोपन तापमानाचा परिणाम तपासला.उंदरांना 22, 25, 27.5 किंवा 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात किमान तीन आठवडे ठेवण्यात आले.22 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा कमी तापमानाचा अभ्यास केला गेला नाही कारण मानक प्राण्यांचे निवासस्थान क्वचितच खोलीच्या तापमानापेक्षा कमी असते.आम्हाला आढळले की सामान्य-वजन आणि एकल-वर्तुळ DIO उंदरांनी EE च्या संदर्भात आणि बंदिस्त स्थिती (निवारा/घरटी सामग्रीसह किंवा त्याशिवाय) बंदिस्त तापमानातील बदलांना समान प्रतिसाद दिला.तथापि, सामान्य वजनाच्या उंदरांनी EE नुसार त्यांचे अन्न सेवन समायोजित केले असताना, DIO उंदरांचे अन्न सेवन मुख्यत्वे EE पेक्षा स्वतंत्र होते, परिणामी उंदरांचे वजन अधिक होते.शरीराच्या वजनाच्या डेटानुसार, लिपिड्स आणि केटोन बॉडीजच्या प्लाझ्मा एकाग्रतेने असे दिसून आले की 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानावरील डीआयओ उंदरांमध्ये 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानावरील उंदरांपेक्षा अधिक सकारात्मक ऊर्जा शिल्लक आहे.सामान्य वजन आणि DIO उंदरांमधील उर्जेच्या सेवन आणि EE च्या संतुलनातील फरकांच्या मूलभूत कारणांसाठी पुढील अभ्यासाची आवश्यकता आहे, परंतु ते DIO उंदरांमधील पॅथोफिजियोलॉजिकल बदल आणि लठ्ठ आहाराच्या परिणामी आनंद-आधारित आहाराच्या परिणामाशी संबंधित असू शकतात.
EE 30 ते 22°C पर्यंत रेषीयरित्या वाढले आणि 30°C (Fig. 1a,b) च्या तुलनेत 22°C वर सुमारे 30% जास्त होते.श्वसन विनिमय दर (RER) तापमानापेक्षा स्वतंत्र होता (चित्र 1c, d).अन्नाचे सेवन EE डायनॅमिक्सशी सुसंगत होते आणि कमी होत असलेल्या तापमानात वाढ होते (30°C (Fig. 1e,f) च्या तुलनेत 22°C वर ~30% जास्त. पाण्याचे सेवन. आवाज आणि क्रियाकलाप पातळी तापमानावर अवलंबून नव्हती (चित्र. 1 ग्रॅम). -ते).
नर उंदीर (C57BL/6J, 20 आठवडे जुने, वैयक्तिक निवासस्थान, n=7) अभ्यास सुरू होण्यापूर्वी एक आठवडा 22° C वर चयापचय पिंजऱ्यांमध्ये ठेवण्यात आले होते.पार्श्वभूमी डेटाच्या संकलनानंतर दोन दिवसांनी, तापमान 2°C वाढीमध्ये दररोज 06:00 तासांनी वाढले (प्रकाश टप्प्याची सुरुवात).डेटा सरासरी ± मानक त्रुटी म्हणून सादर केला जातो आणि गडद टप्पा (18:00–06:00 h) राखाडी बॉक्सद्वारे दर्शविला जातो.a ऊर्जा खर्च (kcal/h), b विविध तापमानांवर एकूण ऊर्जा खर्च (kcal/24 h), c श्वसन विनिमय दर (VCO2/VO2: 0.7–1.0), d म्हणजे प्रकाश आणि गडद (VCO2 /VO2) टप्प्यात RER (शून्य मूल्य 0.7 म्हणून परिभाषित केले आहे).e संचयी अन्न सेवन (g), f 24 तास एकूण अन्न सेवन, g 24 तास एकूण पाणी सेवन (ml), h 24h एकूण पाणी सेवन, i संचयी क्रियाकलाप पातळी (m) आणि j एकूण क्रियाकलाप पातळी (m/24h).).उंदरांना 48 तास सूचित तापमानात ठेवण्यात आले होते.24, 26, 28 आणि 30°C साठी दाखवलेला डेटा प्रत्येक चक्राच्या शेवटच्या 24 तासांचा संदर्भ देतो.संपूर्ण अभ्यासात उंदरांना आहार दिला गेला.सांख्यिकीय महत्त्वाची चाचणी एकेरी ANOVA च्या पुनरावृत्तीच्या मोजमापांनी केली गेली आणि त्यानंतर Tukey च्या एकाधिक तुलना चाचणीद्वारे.तारांकन 22°C च्या प्रारंभिक मूल्यासाठी महत्त्व दर्शविते, इतर गटांमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे शेडिंग महत्त्व दर्शवते. *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.संपूर्ण प्रायोगिक कालावधीसाठी (0-192 तास) सरासरी मूल्यांची गणना केली गेली.n = 7.
सामान्य वजनाच्या उंदरांच्या बाबतीत जसे, घटत्या तापमानासह EE रेखीय वाढले आणि या प्रकरणात, EE देखील 30°C (Fig. 2a,b) च्या तुलनेत 22°C वर सुमारे 30% जास्त होते.RER वेगवेगळ्या तापमानात बदलले नाही (Fig. 2c, d).सामान्य वजनाच्या उंदरांच्या विरूद्ध, खोलीच्या तपमानाचे कार्य म्हणून अन्न सेवन EE शी सुसंगत नव्हते.अन्न सेवन, पाण्याचे सेवन आणि क्रियाकलाप पातळी तापमानापेक्षा स्वतंत्र होती (अंजीर 2e–j).
नर (C57BL/6J, 20 आठवडे) DIO उंदरांना अभ्यास सुरू होण्यापूर्वी एक आठवडा 22° C वर चयापचय पिंजऱ्यांमध्ये वैयक्तिकरित्या ठेवण्यात आले होते.उंदीर 45% HFD जाहिरात लिबिटम वापरू शकतात.दोन दिवसांच्या अनुकूलतेनंतर, बेसलाइन डेटा गोळा केला गेला.त्यानंतर, 06:00 वाजता (प्रकाश टप्प्याची सुरुवात) दर इतर दिवशी तापमान 2°C च्या वाढीने वाढले.डेटा सरासरी ± मानक त्रुटी म्हणून सादर केला जातो आणि गडद टप्पा (18:00–06:00 h) राखाडी बॉक्सद्वारे दर्शविला जातो.a ऊर्जा खर्च (kcal/h), b विविध तापमानांवर एकूण ऊर्जा खर्च (kcal/24 h), c श्वसन विनिमय दर (VCO2/VO2: 0.7–1.0), d म्हणजे प्रकाश आणि गडद (VCO2 /VO2) टप्प्यात RER (शून्य मूल्य 0.7 म्हणून परिभाषित केले आहे).e संचयी अन्न सेवन (g), f 24 तास एकूण अन्न सेवन, g 24 तास एकूण पाणी सेवन (ml), h 24h एकूण पाणी सेवन, i संचयी क्रियाकलाप पातळी (m) आणि j एकूण क्रियाकलाप पातळी (m/24h).).उंदरांना 48 तास सूचित तापमानात ठेवण्यात आले होते.24, 26, 28 आणि 30°C साठी दाखवलेला डेटा प्रत्येक चक्राच्या शेवटच्या 24 तासांचा संदर्भ देतो.अभ्यास संपेपर्यंत उंदीर 45% HFD वर राखले गेले.सांख्यिकीय महत्त्वाची चाचणी एकेरी ANOVA च्या पुनरावृत्तीच्या मोजमापांनी केली गेली आणि त्यानंतर Tukey च्या एकाधिक तुलना चाचणीद्वारे.तारांकन 22°C च्या प्रारंभिक मूल्यासाठी महत्त्व दर्शविते, इतर गटांमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे शेडिंग महत्त्व दर्शवते. *P < 0.05, ***P < 0.001, ****P < 0.0001. *P < 0.05, ***P < 0.001, ****P < 0.0001. *R<0,05, ***R<0,001, ****R<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. *R<0,05, ***R<0,001, ****R<0,0001. *P<0.05, ***P<0.001, ****P<0.0001.संपूर्ण प्रायोगिक कालावधीसाठी (0-192 तास) सरासरी मूल्यांची गणना केली गेली.n = 7.
प्रयोगांच्या दुसर्‍या मालिकेत, आम्ही त्याच पॅरामीटर्सवर सभोवतालच्या तापमानाचा परिणाम तपासला, परंतु यावेळी उंदरांच्या गटांमध्ये जे सतत एका विशिष्ट तापमानात ठेवले जातात.शरीराचे वजन, चरबी आणि सामान्य शरीराचे वजन (Fig. 3a–c) मधील सरासरी आणि मानक विचलनातील सांख्यिकीय बदल कमी करण्यासाठी उंदरांची चार गटांमध्ये विभागणी करण्यात आली.7 दिवसांच्या अनुकूलतेनंतर, EE चे 4.5 दिवस नोंदवले गेले.दिवसाच्या प्रकाशाच्या वेळी आणि रात्री (चित्र 3d) दोन्ही वेळी सभोवतालच्या तापमानाचा EE वर लक्षणीय परिणाम होतो आणि तापमान 27.5°C ते 22°C (Fig. 3e) कमी झाल्यामुळे ते रेषीयरित्या वाढते.इतर गटांच्या तुलनेत, 25°C गटातील RER काहीसे कमी झाले आणि उर्वरित गटांमध्ये (चित्र 3f,g) कोणताही फरक नव्हता.EE पॅटर्नच्या समांतर अन्न सेवन 30°C (चित्र 3h,i) च्या तुलनेत 22°C वर अंदाजे 30% ने वाढले.पाण्याचा वापर आणि क्रियाकलाप पातळी गटांमध्ये लक्षणीय फरक नव्हता (चित्र 3j,k).३३ दिवसांपर्यंत वेगवेगळ्या तपमानाच्या संपर्कात राहिल्याने शरीराचे वजन, दुबळे वस्तुमान आणि चरबीच्या वस्तुमानात फरक दिसून आला नाही (चित्र ३एन-एस), परंतु दुबळ्या शरीराच्या वस्तुमानात अंदाजे १५% घट झाली. स्व-अहवाल (Fig. 3n-s).3b, r, c)) आणि चरबीचे वस्तुमान 2 पटीने वाढले (~1 g ते 2–3 g, Fig. 3c, t, c).दुर्दैवाने, 30°C कॅबिनेटमध्ये कॅलिब्रेशन त्रुटी आहेत आणि ते अचूक EE आणि RER डेटा प्रदान करू शकत नाहीत.
- शरीराचे वजन (a), दुबळे वस्तुमान (b) आणि चरबीचे वस्तुमान (c) 8 दिवसांनंतर (SABLE प्रणालीमध्ये हस्तांतरित करण्यापूर्वी एक दिवस).d ऊर्जेचा वापर (kcal/h).e विविध तापमानांवर (kcal/24 तास) सरासरी ऊर्जेचा वापर (0-108 तास).f श्वसन विनिमय प्रमाण (RER) (VCO2/VO2).g मीन RER (VCO2/VO2).h एकूण अन्न सेवन (g).म्हणजे अन्न सेवन (g/24 तास).j एकूण पाणी वापर (ml).k सरासरी पाणी वापर (ml/24 ता).l संचयी क्रियाकलाप पातळी (m).m सरासरी क्रियाकलाप पातळी (m/24 ता).n 18 व्या दिवशी शरीराचे वजन, o शरीराच्या वजनात बदल (-8 व्या ते 18 व्या दिवसापर्यंत), 18 व्या दिवशी p दुबळा वस्तुमान, q दुबळा वस्तुमान (-8 व्या ते 18 व्या दिवसापर्यंत), 18 व्या दिवशी r चरबीचे वस्तुमान , आणि चरबीच्या वस्तुमानात बदल (-8 ते 18 दिवसांपर्यंत).पुनरावृत्ती केलेल्या उपायांचे सांख्यिकीय महत्त्व Oneway-ANOVA द्वारे तपासले गेले आणि त्यानंतर Tukey ची एकाधिक तुलना चाचणी केली गेली. *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.डेटा सरासरी + मानक त्रुटी म्हणून सादर केला जातो, गडद टप्पा (18:00-06:00 h) राखाडी बॉक्सद्वारे दर्शविला जातो.हिस्टोग्रामवरील ठिपके वैयक्तिक उंदरांचे प्रतिनिधित्व करतात.संपूर्ण प्रायोगिक कालावधीसाठी (0-108 तास) सरासरी मूल्यांची गणना केली गेली.n = 7.
उंदरांचे शरीराचे वजन, दुबळे वस्तुमान आणि चरबीचे वस्तुमान बेसलाइन (अंजीर 4a–c) वर जुळले आणि सामान्य वजनाच्या उंदरांच्या अभ्यासाप्रमाणे ते 22, 25, 27.5 आणि 30°C वर राखले गेले..उंदरांच्या गटांची तुलना करताना, EE आणि तापमान यांच्यातील संबंधाने त्याच उंदरांमध्ये कालांतराने तापमानाशी समान रेखीय संबंध दर्शविला.अशा प्रकारे, 22°C वर ठेवलेले उंदीर 30°C वर ठेवलेल्या उंदरांपेक्षा सुमारे 30% जास्त ऊर्जा वापरतात (चित्र 4d, e).प्राण्यांमधील परिणामांचा अभ्यास करताना, तापमानाचा नेहमीच RER (Fig. 4f,g) वर परिणाम होत नाही.अन्न सेवन, पाण्याचे सेवन आणि क्रियाकलापांवर तापमानाचा फारसा परिणाम झाला नाही (Fig. 4h–m).33 दिवसांच्या संगोपनानंतर, 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानावरील उंदरांचे शरीराचे वजन 22 डिग्री सेल्सिअस (चित्र 4n) उंदरांपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होते.त्यांच्या संबंधित बेसलाइन बिंदूंच्या तुलनेत, 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात पाळलेल्या उंदरांचे शरीराचे वजन 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात पाळलेल्या उंदरांपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होते (अर्थात ± मानक त्रुटी: अंजीर 4o).तुलनेने जास्त वजन वाढणे हे दुबळे वस्तुमान (Fig. 4r, s) वाढण्याऐवजी चरबीचे वस्तुमान (Fig. 4p, q) वाढल्यामुळे होते.30°C वर कमी EE मूल्याशी सुसंगत, BAT कार्य/क्रियाकलाप वाढवणार्‍या अनेक BAT जनुकांची अभिव्यक्ती 22°C च्या तुलनेत 30°C वर कमी झाली: Adra1a, Adrb3 आणि Prdm16.BAT फंक्शन/क्रियाकलाप वाढवणाऱ्या इतर प्रमुख जनुकांवर परिणाम झाला नाही: Sema3a (न्यूराइट ग्रोथ रेग्युलेशन), Tfam (mitochondrial biogenesis), Adrb1, Adra2a, Pck1 (ग्लुकोनोजेनेसिस) आणि Cpt1a.आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, Ucp1 आणि Vegf-a, वाढलेल्या थर्मोजेनिक क्रियाकलापांशी संबंधित, 30°C गटात कमी झाले नाहीत.खरेतर, तीन उंदरांमध्ये Ucp1 पातळी 22°C गटापेक्षा जास्त होती आणि Vegf-a आणि Adrb2 लक्षणीयरीत्या उंचावले होते.22 °C गटाच्या तुलनेत, 25 °C आणि 27.5 °C तापमान राखलेल्या उंदरांनी कोणताही बदल दर्शविला नाही (पूरक आकृती 1).
- शरीराचे वजन (a), दुबळे वस्तुमान (b) आणि चरबीचे वस्तुमान (c) 9 दिवसांनंतर (SABLE प्रणालीमध्ये हस्तांतरित करण्यापूर्वी एक दिवस).d ऊर्जेचा वापर (EE, kcal/h).e विविध तापमानांवर (kcal/24 तास) सरासरी ऊर्जेचा वापर (0-96 तास).f श्वसन विनिमय प्रमाण (RER, VCO2/VO2).g मीन RER (VCO2/VO2).h एकूण अन्न सेवन (g).म्हणजे अन्न सेवन (g/24 तास).j एकूण पाणी वापर (ml).k सरासरी पाणी वापर (ml/24 ता).l संचयी क्रियाकलाप पातळी (m).m सरासरी क्रियाकलाप पातळी (m/24 ता).n 23 व्या दिवशी शरीराचे वजन (g), o शरीराच्या वजनात बदल, p लीन वस्तुमान, q 9व्या दिवसाच्या तुलनेत 23 व्या दिवशी दुबळे वस्तुमान (g) मध्ये बदल, 23-दिवसाच्या तुलनेत चरबीच्या वस्तुमानात (g) बदल वस्तुमान (g) दिवस 8 च्या तुलनेत, दिवस 23 -8 व्या दिवसाच्या तुलनेत.पुनरावृत्ती केलेल्या उपायांचे सांख्यिकीय महत्त्व Oneway-ANOVA द्वारे तपासले गेले आणि त्यानंतर Tukey ची एकाधिक तुलना चाचणी केली गेली. *P < 0.05, ***P < 0.001, ****P < 0.0001. *P < 0.05, ***P < 0.001, ****P < 0.0001. *R<0,05, ***R<0,001, ****R<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. *R<0,05, ***R<0,001, ****R<0,0001. *P<0.05, ***P<0.001, ****P<0.0001.डेटा सरासरी + मानक त्रुटी म्हणून सादर केला जातो, गडद टप्पा (18:00-06:00 h) राखाडी बॉक्सद्वारे दर्शविला जातो.हिस्टोग्रामवरील ठिपके वैयक्तिक उंदरांचे प्रतिनिधित्व करतात.संपूर्ण प्रायोगिक कालावधीसाठी (0-96 तास) सरासरी मूल्यांची गणना केली गेली.n = 7.
मानवांप्रमाणेच, उंदीर देखील वातावरणातील उष्णतेचे नुकसान कमी करण्यासाठी सूक्ष्म वातावरण तयार करतात.EE साठी या वातावरणाचे महत्त्व मोजण्यासाठी, आम्ही EE चे मूल्यमापन 22, 25, 27.5 आणि 30°C, लेदर गार्ड आणि घरटी सामग्रीसह किंवा त्याशिवाय केले.22°C वर, मानक कातडे जोडल्याने EE सुमारे 4% कमी होते.नेस्टिंग मटेरियलच्या नंतरच्या जोडणीने EE 3-4% ने कमी केले (Fig. 5a,b).घरे किंवा कातडे + बेडिंग (आकृती 5i–p) जोडून RER, अन्न सेवन, पाण्याचे सेवन किंवा क्रियाकलाप पातळीमध्ये कोणतेही महत्त्वपूर्ण बदल दिसून आले नाहीत.त्वचा आणि घरटी सामग्री जोडल्याने 25 आणि 30°C वर EE देखील लक्षणीयरीत्या कमी झाले, परंतु प्रतिसाद मात्रात्मकदृष्ट्या लहान होते.27.5 डिग्री सेल्सिअस तापमानात कोणताही फरक दिसून आला नाही.विशेष म्हणजे, या प्रयोगांमध्ये, वाढत्या तापमानासह EE कमी झाले, या प्रकरणात 22°C (Fig. 5c–h) च्या तुलनेत 30°C वर EE पेक्षा सुमारे 57% कमी.हेच विश्लेषण फक्त प्रकाश टप्प्यासाठी केले गेले, जेथे EE बेसल चयापचय दराच्या जवळ होता, कारण या प्रकरणात उंदीर मुख्यतः त्वचेवर विश्रांती घेतात, परिणामी भिन्न तापमानांवर तुलनात्मक प्रभाव आकारात (पूरक चित्र 2a–h) .
निवारा आणि घरटी सामग्री (गडद निळा), घर परंतु घरटे नसलेले साहित्य (हलका निळा), आणि घर आणि घरटे साहित्य (नारिंगी) मधील उंदरांसाठी डेटा.खोल्या a, c, e आणि g साठी ऊर्जेचा वापर (EE, kcal/h) 22, 25, 27.5 आणि 30 °C, b, d, f आणि h म्हणजे EE (kcal/h).22°C वर ठेवलेल्या उंदरांसाठी ip डेटा: i श्वसन दर (RER, VCO2/VO2), j म्हणजे RER (VCO2/VO2), k संचयी अन्न सेवन (g), l सरासरी अन्न सेवन (g/24 h), m एकूण पाणी सेवन (mL), n सरासरी पाणी सेवन AUC (mL/24h), o एकूण क्रियाकलाप (m), p सरासरी क्रियाकलाप पातळी (m/24h).डेटा सरासरी + मानक त्रुटी म्हणून सादर केला जातो, गडद टप्पा (18:00-06:00 h) राखाडी बॉक्सद्वारे दर्शविला जातो.हिस्टोग्रामवरील ठिपके वैयक्तिक उंदरांचे प्रतिनिधित्व करतात.पुनरावृत्ती केलेल्या उपायांचे सांख्यिकीय महत्त्व Oneway-ANOVA द्वारे तपासले गेले आणि त्यानंतर Tukey ची एकाधिक तुलना चाचणी केली गेली. *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.संपूर्ण प्रायोगिक कालावधीसाठी (0-72 तास) सरासरी मूल्यांची गणना केली गेली.n = 7.
सामान्य वजनाच्या उंदरांमध्ये (2-3 तास उपवास), वेगवेगळ्या तापमानात संगोपन केल्याने TG, 3-HB, कोलेस्टेरॉल, ALT आणि AST च्या प्लाझ्मा एकाग्रतेत लक्षणीय फरक आढळत नाही, परंतु तापमानाचे कार्य म्हणून HDL.आकृती 6a-e).लेप्टिन, इन्सुलिन, सी-पेप्टाइड आणि ग्लुकागॉनचे उपवास प्लाझ्मा एकाग्रता देखील गटांमध्ये भिन्न नव्हते (आकडे 6g-j).ग्लुकोज सहिष्णुता चाचणीच्या दिवशी (वेगवेगळ्या तापमानात 31 दिवसांनंतर), बेसलाइन रक्तातील ग्लुकोजची पातळी (5-6 तास उपवास) अंदाजे 6.5 मिमी होते, गटांमध्ये कोणताही फरक नव्हता. तोंडी ग्लुकोजच्या प्रशासनामुळे सर्व गटांमध्ये रक्तातील ग्लुकोजची एकाग्रता लक्षणीयरीत्या वाढली, परंतु ३० डिग्री सेल्सिअस (वैयक्तिक वेळ बिंदू: P) वर ठेवलेल्या उंदरांच्या गटात वक्र (iAUCs) (iAUCs) (15-120 मि) अंतर्गत दोन्ही शिखर एकाग्रता आणि वाढीव क्षेत्र कमी होते. < 0.05–P < 0.0001, अंजीर 6k, l) 22, 25 आणि 27.5 °C (जे एकमेकांमध्ये भिन्न नव्हते) उंदरांच्या तुलनेत. तोंडी ग्लुकोजच्या प्रशासनामुळे सर्व गटांमध्ये रक्तातील ग्लुकोजची एकाग्रता लक्षणीयरीत्या वाढली, परंतु ३० डिग्री सेल्सिअस (वैयक्तिक वेळ बिंदू: P) वर ठेवलेल्या उंदरांच्या गटात वक्र (iAUCs) (iAUCs) (15-120 मि) अंतर्गत दोन्ही शिखर एकाग्रता आणि वाढीव क्षेत्र कमी होते. < 0.05–P < 0.0001, अंजीर 6k, l) 22, 25 आणि 27.5 °C (जे एकमेकांमध्ये भिन्न नव्हते) उंदरांच्या तुलनेत. Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови во всех группах, но как пиковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 мин) были ниже в группе мышей, содержащихся при 30 °C (отдельные временные точки: P < 0,05–P < 0,0001, ris. 6k, l) по сравнению с мышами, содержащимися при 22, 25 и 27,5 ° C (которые не разбойсьми). ग्लुकोजच्या तोंडी प्रशासनामुळे सर्व गटांमध्ये रक्तातील ग्लुकोजची एकाग्रता लक्षणीयरीत्या वाढली, परंतु 30°C उंदरांच्या गटामध्ये शिखर एकाग्रता आणि वाढीव क्षेत्र (iAUC) (15-120 मि) कमी होते (वेगवेगळा वेळ बिंदू: P <0.05– P < 0.0001, Fig. 6k, l) 22, 25 आणि 27.5 °C (जे एकमेकांपासून वेगळे नव्हते) उंदरांच्या तुलनेत.. P < 0.05–P < 0.0001，图6k，l）与饲养在22、25 和27.5°C 的小鼠（彼此之间没有差异）。. तापमानग्लुकोजच्या तोंडी प्रशासनामुळे सर्व गटांमध्ये रक्तातील ग्लुकोजची एकाग्रता लक्षणीयरीत्या वाढली, परंतु ३०°C-फेड उंदरांच्या गटामध्ये (सर्व वेळ बिंदू) शिखर एकाग्रता आणि वक्र (iAUC) अंतर्गत क्षेत्र (१५-१२० मि) कमी होते.: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0.05–P < 0.0001, अंजीर.6l, l) 22, 25 आणि 27.5° C (एकमेकांपासून फरक नाही) ठेवलेल्या उंदरांच्या तुलनेत.
टीजी, 3-एचबी, कोलेस्टेरॉल, एचडीएल, एएलटी, एएसटी, एफएफए, ग्लिसरॉल, लेप्टिन, इन्सुलिन, सी-पेप्टाइड आणि ग्लुकागॉनची प्लाझ्मा सांद्रता दर्शविलेल्या तापमानात 33 दिवसांनी आहार दिल्यानंतर प्रौढ नर DIO(al) उंदरांमध्ये दिसून येते. .रक्ताचे नमुने घेण्यापूर्वी 2-3 तास उंदरांना खायला दिले जात नव्हते.अपवाद म्हणजे तोंडी ग्लुकोज सहिष्णुता चाचणी, जी अभ्यास संपण्याच्या दोन दिवस आधी उंदरांवर 5-6 तास उपवास केली गेली आणि 31 दिवसांसाठी योग्य तापमानात ठेवली गेली.उंदरांना 2 ग्रॅम/किलो वजनाचे आव्हान देण्यात आले.वक्र डेटा (L) अंतर्गत क्षेत्र वाढीव डेटा (iAUC) म्हणून व्यक्त केले जाते.डेटा सरासरी ± SEM म्हणून सादर केला जातो.ठिपके वैयक्तिक नमुने दर्शवतात. *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.
डीआयओ उंदरांमध्ये (२-३ तास ​​उपवास देखील केला), प्लाझ्मा कोलेस्टेरॉल, एचडीएल, एएलटी, एएसटी आणि एफएफए सांद्रता गटांमध्ये भिन्न नव्हती.TG आणि ग्लिसरॉल दोन्ही 22°C गटाच्या तुलनेत 30°C गटात लक्षणीयरीत्या वाढले होते (आकडे 7a–h).याउलट, 3-GB 22°C (आकृती 7b) च्या तुलनेत 30°C वर सुमारे 25% कमी होते.अशाप्रकारे, जरी 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ठेवलेल्या उंदरांमध्ये एकूण सकारात्मक उर्जा संतुलन होते, वजन वाढण्यानुसार, टीजी, ग्लिसरॉल आणि 3-एचबीच्या प्लाझ्मा एकाग्रतेतील फरक असे सुचवितो की सॅम्पलिंग 22 डिग्री सेल्सिअस असताना उंदरांचे तापमान 22 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी होते. सी.°C30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात पाळलेले उंदीर तुलनेने अधिक ऊर्जावान नकारात्मक स्थितीत होते.याच्याशी सुसंगत, काढता येण्याजोग्या ग्लिसरॉल आणि टीजीचे यकृत सांद्रता, परंतु ग्लायकोजेन आणि कोलेस्टेरॉल नाही, 30 डिग्री सेल्सिअस गटात (पूरक चित्र 3a-d) जास्त होते.लिपोलिसिसमधील तापमान-आधारित फरक (प्लाझ्मा टीजी आणि ग्लिसरॉलद्वारे मोजल्याप्रमाणे) एपिडिडायमल किंवा इनग्विनल फॅटमधील अंतर्गत बदलांचे परिणाम आहेत की नाही हे तपासण्यासाठी, आम्ही अभ्यासाच्या शेवटी या स्टोअरमधून ऍडिपोज टिश्यू काढले आणि फ्री फॅटी ऍसिडचे प्रमाण निश्चित केले. vivoआणि ग्लिसरॉल सोडते.सर्व प्रायोगिक गटांमध्ये, एपिडिडायमल आणि इनग्विनल डेपोमधील ऍडिपोज टिश्यू नमुने आयसोप्रोटेरेनॉल उत्तेजित होण्याच्या प्रतिसादात ग्लिसरॉल आणि एफएफए उत्पादनात किमान दुप्पट वाढ दर्शवितात (पूरक चित्र 4a–d).तथापि, बेसल किंवा आयसोप्रोटेरेनॉल-उत्तेजित लिपोलिसिसवर शेल तापमानाचा कोणताही प्रभाव आढळला नाही.उच्च शरीराचे वजन आणि चरबीच्या वस्तुमानाशी सुसंगत, प्लाझ्मा लेप्टिनची पातळी 30 डिग्री सेल्सिअस गटात 22 डिग्री सेल्सिअस गटाच्या (आकृती 7i) पेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होती.याउलट, इन्सुलिन आणि सी-पेप्टाइडची प्लाझ्मा पातळी तापमान गटांमध्ये भिन्न नव्हती (चित्र 7k, k), परंतु प्लाझ्मा ग्लुकागॉनने तापमानावर अवलंबित्व दाखवले, परंतु या प्रकरणात विरुद्ध गटात जवळजवळ 22°C दुप्पट होते. 30 डिग्री सेल्सियस पर्यंत.पासून.गट क (Fig. 7l).FGF21 भिन्न तापमान गटांमध्ये भिन्न नव्हते (Fig. 7m).ओजीटीटीच्या दिवशी, बेसलाइन रक्तातील ग्लुकोज अंदाजे 10 मिमी होते आणि वेगवेगळ्या तापमानात (चित्र 7n) ठेवलेल्या उंदरांमध्ये फरक नव्हता.ग्लुकोजच्या तोंडी प्रशासनामुळे रक्तातील ग्लुकोजची पातळी वाढते आणि डोस घेतल्यानंतर 15 मिनिटांनंतर सुमारे 18 मिमी एकाग्रता सर्व गटांमध्ये वाढते.आयएयूसी (15-120 मि) आणि डोस-पोस्टच्या वेगवेगळ्या टाइम पॉइंट्स (15, 30, 60, 90 आणि 120 मिनिट) (आकृती 7n, o) मध्ये कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक नव्हते.
TG, 3-HB, कोलेस्ट्रॉल, HDL, ALT, AST, FFA, ग्लिसरॉल, लेप्टिन, इन्सुलिन, सी-पेप्टाइड, ग्लुकागॉन आणि FGF21 चे प्लाझ्मा सांद्रता 33 दिवसांनी आहार दिल्यानंतर प्रौढ नर DIO (ao) उंदरांमध्ये दिसून आली.निर्दिष्ट तापमान.रक्ताचे नमुने घेण्यापूर्वी 2-3 तास उंदरांना खायला दिले जात नव्हते.मौखिक ग्लुकोज सहिष्णुता चाचणी अपवाद होती कारण ती 2 ग्रॅम/किलो शरीराच्या वजनाच्या डोसवर अभ्यास संपण्याच्या दोन दिवस आधी 5-6 तास उपवास केलेल्या आणि 31 दिवसांसाठी योग्य तापमानात ठेवलेल्या उंदरांमध्ये केली गेली.वक्र डेटा (o) अंतर्गत क्षेत्र वाढीव डेटा (iAUC) म्हणून दर्शविले आहे.डेटा सरासरी ± SEM म्हणून सादर केला जातो.ठिपके वैयक्तिक नमुने दर्शवतात. *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.
मानवांमध्ये उंदीर डेटाचे हस्तांतरण ही एक जटिल समस्या आहे जी शारीरिक आणि औषधीय संशोधनाच्या संदर्भात निरीक्षणांचे महत्त्व स्पष्ट करण्यात मध्यवर्ती भूमिका बजावते.आर्थिक कारणास्तव आणि संशोधनाच्या सोयीसाठी, उंदरांना त्यांच्या थर्मोन्युट्रल झोनच्या खाली खोलीच्या तपमानावर ठेवले जाते, परिणामी विविध भरपाई देणारी शारीरिक प्रणाली सक्रिय होते ज्यामुळे चयापचय दर वाढतो आणि संभाव्यत: भाषांतरक्षमता बिघडते.अशाप्रकारे, उंदरांच्या सर्दीमुळे उंदीर आहार-प्रेरित लठ्ठपणाला प्रतिरोधक बनू शकतात आणि स्ट्रेप्टोझोटोसिन-उपचार केलेल्या उंदरांमध्ये हायपरग्लाइसेमिया रोखू शकतात ज्यामुळे इन्सुलिनवर अवलंबून नसलेल्या ग्लुकोज वाहतूक वाढू शकते.तथापि, विविध संबंधित तापमानांच्या (खोलीपासून थर्मोन्यूट्रलपर्यंत) दीर्घकाळापर्यंत प्रदर्शनामुळे सामान्य वजनाच्या उंदरांच्या (अन्नावर) आणि डीआयओ माईस (एचएफडीवर) आणि चयापचय मापदंडांच्या विविध ऊर्जा होमिओस्टॅसिसवर किती प्रमाणात परिणाम होतो हे स्पष्ट नाही. ज्‍यामध्‍ये ते खाल्‍याच्‍या प्रमाणातील वाढीसह EE मधील वाढ संतुलित करण्‍यात सक्षम होते.या लेखात सादर केलेल्या अभ्यासाचा उद्देश या विषयावर काही स्पष्टता आणण्याचा आहे.
आम्ही दाखवतो की सामान्य वजनाचे प्रौढ उंदीर आणि नर DIO उंदरांमध्ये, EE 22 ते 30°C दरम्यानच्या खोलीच्या तापमानाशी विपरितपणे संबंधित आहे.अशा प्रकारे, 22°C वर EE 30°C पेक्षा सुमारे 30% जास्त होते.दोन्ही माऊस मॉडेल्समध्ये.तथापि, सामान्य वजनाचे उंदीर आणि DIO उंदीर यांच्यातील महत्त्वाचा फरक असा आहे की सामान्य वजनाचे उंदीर कमी तापमानात EE शी जुळत असताना, त्यानुसार अन्न सेवन समायोजित करून, DIO उंदरांचे अन्न सेवन वेगवेगळ्या स्तरांवर बदलते.अभ्यासाचे तापमान सारखेच होते.एका महिन्यानंतर, 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ठेवलेल्या डीआयओ उंदरांनी 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ठेवलेल्या उंदरांपेक्षा शरीराचे वजन आणि चरबीचे प्रमाण अधिक वाढले, तर सामान्य मानवांना त्याच तापमानात आणि त्याच कालावधीसाठी ताप आला नाही.शरीराच्या वजनावर अवलंबून फरक.वजन उंदीर.थर्मोन्यूट्रल किंवा खोलीच्या तपमानाच्या जवळच्या तापमानाशी तुलना करता, खोलीच्या तपमानावर वाढ झाल्यामुळे डीआयओ किंवा सामान्य वजनाचे उंदीर उच्च चरबीयुक्त आहारावर होते परंतु तुलनेने कमी वजन मिळविण्यासाठी सामान्य वजनाच्या माऊस आहारावर नाही.शरीरइतर अभ्यासांद्वारे समर्थित17,18,19,20,21 परंतु सर्व 22,23 द्वारे समर्थित नाही.
उष्णतेचे नुकसान कमी करण्यासाठी सूक्ष्म वातावरण तयार करण्याची क्षमता औष्णिक तटस्थता डावीकडे वळवण्याची गृहीत धरली जाते8, 12. आमच्या अभ्यासात, घरटी सामग्री आणि लपविणे या दोन्हीमुळे EE कमी झाले परंतु 28°C पर्यंत थर्मल तटस्थता निर्माण झाली नाही.अशाप्रकारे, आमचा डेटा समर्थन करत नाही की एकल-गुडघा प्रौढ उंदरांमध्ये, पर्यावरणदृष्ट्या समृद्ध घरांसह किंवा त्याशिवाय, 8,12 दर्शविल्याप्रमाणे 26-28°C असणे आवश्यक आहे, परंतु ते थर्मोन्युट्रॅलिटी दर्शविणाऱ्या इतर अभ्यासांना समर्थन देते.कमी बिंदू उंदरांमध्ये 30°C तापमान7, 10, 24. बाबी गुंतागुंतीच्या करण्यासाठी, उंदरांमधील थर्मोन्यूट्रल पॉइंट दिवसा स्थिर नसतो कारण विश्रांती (प्रकाश) टप्प्यात तो कमी असतो, शक्यतो कमी उष्मांकामुळे. क्रियाकलाप आणि आहार-प्रेरित थर्मोजेनेसिसचा परिणाम म्हणून उत्पादन.अशा प्रकारे, प्रकाश टप्प्यात, थर्मल न्यूट्रॅलिटीचा खालचा बिंदू ~29°С, आणि गडद टप्प्यात, ~33°С25 आहे.
शेवटी, सभोवतालचे तापमान आणि एकूण ऊर्जेचा वापर यांच्यातील संबंध उष्णतेच्या विघटनाने निर्धारित केला जातो.या संदर्भात, पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाचे प्रमाण हे थर्मल संवेदनशीलतेचे महत्त्वपूर्ण निर्धारक आहे, ज्यामुळे उष्णता नष्ट होणे (पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ) आणि उष्णता निर्मिती (व्हॉल्यूम) या दोन्हींवर परिणाम होतो.पृष्ठभागाच्या क्षेत्राव्यतिरिक्त, उष्णता हस्तांतरण देखील इन्सुलेशन (उष्णता हस्तांतरण दर) द्वारे निर्धारित केले जाते.मानवांमध्ये, चरबीचे वस्तुमान शरीराच्या कवचाभोवती इन्सुलेट अडथळा निर्माण करून उष्णतेचे नुकसान कमी करू शकते आणि असे सूचित केले गेले आहे की उंदरांमध्ये थर्मल इन्सुलेशन, थर्मोन्यूट्रल पॉइंट कमी करणे आणि थर्मल न्यूट्रल पॉइंटच्या खाली तापमान संवेदनशीलता कमी करण्यासाठी चरबीचे वस्तुमान देखील महत्त्वाचे आहे ( वक्र उतार).EE च्या तुलनेत सभोवतालचे तापमान)12.आमचा अभ्यास या अतुलनीय संबंधाचे थेट मूल्यांकन करण्यासाठी डिझाइन केलेला नाही कारण ऊर्जा खर्च डेटा संकलित करण्याच्या 9 दिवस आधी शरीर रचना डेटा गोळा केला गेला होता आणि संपूर्ण अभ्यासात चरबीचे वस्तुमान स्थिर नव्हते.तथापि, चरबीच्या वस्तुमानात किमान 5-पट फरक असूनही, सामान्य वजन आणि DIO उंदरांचे 22°C पेक्षा 30°C वर EE 30% कमी असल्याने, आमचा डेटा स्थूलतेने मूलभूत इन्सुलेशन प्रदान करण्यास समर्थन देत नाही.घटक, किमान तपासलेल्या तापमान श्रेणीत नाही.हे 4,24 एक्सप्लोर करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या इतर अभ्यासांच्या अनुषंगाने आहे.या अभ्यासांमध्ये, लठ्ठपणाचा इन्सुलेट प्रभाव कमी होता, परंतु फर एकूण थर्मल इन्सुलेशन 4,24 पैकी 30-50% प्रदान करते.तथापि, मृत उंदरांमध्ये, मृत्यूनंतर ताबडतोब थर्मल चालकता सुमारे 450% वाढली, जे सूचित करते की फरचा इन्सुलेट प्रभाव रक्तवहिन्यासंबंधी यंत्रणा कार्य करण्यासाठी आवश्यक आहे.उंदीर आणि मानव यांच्यातील फरमधील प्रजातींच्या फरकांव्यतिरिक्त, उंदरांमधील लठ्ठपणाचा खराब इन्सुलेट प्रभाव देखील खालील बाबींद्वारे प्रभावित होऊ शकतो: मानवी चरबीच्या वस्तुमानाचा इन्सुलेट घटक प्रामुख्याने त्वचेखालील चरबीच्या वस्तुमानाद्वारे (जाडी) 26,27 मध्यस्थी करतो.सामान्यत: उंदीरांमध्ये एकूण प्राण्यांच्या चरबीच्या 20% पेक्षा कमी 28.याव्यतिरिक्त, एकूण चरबीचे वस्तुमान हे एखाद्या व्यक्तीच्या थर्मल इन्सुलेशनचे उप-अनुकूल माप देखील असू शकत नाही, कारण असा युक्तिवाद केला गेला आहे की सुधारित थर्मल इन्सुलेशन पृष्ठभागाच्या क्षेत्रामध्ये अपरिहार्य वाढीमुळे (आणि त्यामुळे उष्णता कमी होणे) चरबीचे प्रमाण वाढते म्हणून भरपाई केली जाते..
सामान्य वजनाच्या उंदरांमध्ये, TG, 3-HB, कोलेस्ट्रॉल, HDL, ALT आणि AST चे उपवास प्लाझ्मा सांद्रता विविध तापमानात जवळपास 5 आठवडे बदलत नाही, कारण उंदीर ऊर्जा संतुलनाच्या समान स्थितीत होते.अभ्यासाच्या शेवटी वजन आणि शरीर रचना सारखीच होती.चरबीच्या वस्तुमानातील समानतेशी सुसंगत, प्लाझ्मा लेप्टिनच्या पातळीमध्ये किंवा उपवासातील इन्सुलिन, सी-पेप्टाइड आणि ग्लुकागॉनमध्ये देखील फरक नव्हता.डीआयओ उंदरांमध्ये अधिक सिग्नल आढळले.जरी 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात असलेल्या उंदरांमध्ये देखील या अवस्थेत एकूण नकारात्मक उर्जा शिल्लक नसली तरी (जसे त्यांचे वजन वाढले होते), अभ्यासाच्या शेवटी, 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात पाळलेल्या उंदरांच्या तुलनेत ते तुलनेने जास्त उर्जा कमी होते, जसे की उच्च केटोन्स.शरीराद्वारे उत्पादन (3-GB) आणि प्लाझ्मामधील ग्लिसरॉल आणि टीजीच्या एकाग्रतेत घट.तथापि, लिपोलिसिसमधील तापमान-आश्रित फरक एपिडिडायमल किंवा इनग्विनल फॅटमधील आंतरिक बदलांचा परिणाम असल्याचे दिसून येत नाही, जसे की ऍडिपोहॉर्मोन-रिस्पॉन्सिव्ह लिपेसच्या अभिव्यक्तीतील बदल, कारण या डेपोमधून काढलेल्या चरबीमधून एफएफए आणि ग्लिसरॉल हे तापमान दरम्यान असतात. गट एकमेकांसारखे आहेत.जरी आम्ही सध्याच्या अभ्यासात सहानुभूतीपूर्ण टोनचा शोध घेतला नसला तरी इतरांना असे आढळले आहे की ते (हृदय गती आणि सरासरी धमनी दाब यावर आधारित) उंदरांच्या वातावरणीय तापमानाशी रेषीयपणे संबंधित आहे आणि 22 डिग्री सेल्सिअस 20% पेक्षा अंदाजे 30 डिग्री सेल्सिअस कमी आहे. C अशा प्रकारे, सहानुभूतीच्या टोनमधील तापमान-अवलंबित फरक आमच्या अभ्यासात लिपोलिसिसमध्ये भूमिका बजावू शकतात, परंतु सहानुभूतीच्या टोनमध्ये वाढ लिपोलिसिस रोखण्याऐवजी उत्तेजित करते, इतर यंत्रणा सुसंस्कृत उंदरांमध्ये या घटास प्रतिकार करू शकतात.शरीरातील चरबीच्या विघटनात संभाव्य भूमिका.खोलीचे तापमान.शिवाय, लिपोलिसिसवरील सहानुभूतीपूर्ण टोनच्या उत्तेजक प्रभावाचा एक भाग अप्रत्यक्षपणे इन्सुलिन स्रावच्या मजबूत प्रतिबंधाद्वारे मध्यस्थी करून, लिपोलिसिस 30 वर इंसुलिन व्यत्यय आणणार्‍या पूरकतेच्या प्रभावावर प्रकाश टाकतो, परंतु आमच्या अभ्यासात, उपवास प्लाझ्मा इन्सुलिन आणि सी-पेप्टाइड वेगवेगळ्या तापमानात सहानुभूतीशील होते. लिपोलिसिस बदलण्यासाठी पुरेसे नाही.त्याऐवजी, आम्हाला आढळले की ऊर्जेच्या स्थितीतील फरक बहुधा DIO उंदरांमध्ये या फरकांसाठी मुख्य योगदानकर्ता होता.सामान्य वजनाच्या उंदरांमध्ये EE सह अन्न सेवनाचे अधिक चांगले नियमन करणारी मूळ कारणे पुढील अभ्यासाची आवश्यकता आहे.तथापि, सर्वसाधारणपणे, अन्नाचे सेवन होमिओस्टॅटिक आणि हेडोनिक संकेतांद्वारे नियंत्रित केले जाते31,32,33.दोन संकेतांपैकी कोणते संकेत परिमाणात्मकदृष्ट्या अधिक महत्त्वाचे आहेत याबद्दल वादविवाद असला तरी, 31,32,33 हे सर्वज्ञात आहे की जास्त चरबीयुक्त पदार्थांचे दीर्घकाळ सेवन केल्याने अधिक आनंद-आधारित खाण्याचे वर्तन होते जे काही प्रमाणात संबंधित नाही. होमिओस्टॅसिस.- नियमित अन्न सेवन 34,35,36.त्यामुळे, 45% HFD सह उपचार केलेल्या डीआयओ उंदरांची वाढलेली हेडोनिक फीडिंग वर्तन हे या उंदरांनी EE सह अन्न सेवन संतुलित न करण्याचे एक कारण असू शकते.विशेष म्हणजे, तापमान-नियंत्रित डीआयओ उंदरांमध्ये भूक आणि रक्तातील ग्लुकोज-नियमन करणार्‍या संप्रेरकांमध्येही फरक दिसून आला, परंतु सामान्य वजनाच्या उंदरांमध्ये नाही.डीआयओ माईसमध्ये, तापमानासह प्लाझ्मा लेप्टिनची पातळी वाढली आणि तापमानासह ग्लूकागॉनची पातळी कमी झाली.या फरकांवर तापमानाचा थेट परिणाम किती प्रमाणात होऊ शकतो हे पुढील अभ्यासास पात्र आहे, परंतु लेप्टिनच्या बाबतीत, सापेक्ष नकारात्मक उर्जा संतुलन आणि त्यामुळे 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात उंदरांमध्ये चरबीचे वस्तुमान कमी होणे निश्चितपणे महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते, कारण चरबीचे वस्तुमान आणि प्लाझ्मा लेप्टिन अत्यंत सहसंबंधित 37.तथापि, ग्लुकागन सिग्नलचे स्पष्टीकरण अधिक गोंधळात टाकणारे आहे.इंसुलिन प्रमाणेच, ग्लुकागॉन स्रावला सहानुभूतीपूर्ण टोन वाढल्याने जोरदार प्रतिबंधित केले गेले, परंतु सर्वाधिक सहानुभूती टोन 22 डिग्री सेल्सिअस गटात असण्याचा अंदाज वर्तवला गेला, ज्यामध्ये प्लाझ्मा ग्लुकागॉन सांद्रता सर्वाधिक होती.इन्सुलिन हे प्लाझ्मा ग्लुकागॉनचे आणखी एक मजबूत नियामक आहे आणि इन्सुलिन प्रतिरोध आणि टाइप 2 मधुमेह उपवास आणि पोस्टप्रॅन्डियल हायपरग्लुकागोनेमिया 38,39 यांच्याशी जोरदारपणे संबंधित आहेत.तथापि, आमच्या अभ्यासातील डीआयओ उंदीर देखील इंसुलिन असंवेदनशील होते, त्यामुळे 22 डिग्री सेल्सिअस गटात ग्लुकागॉन सिग्नलिंग वाढण्याचे हे मुख्य घटक असू शकत नाही.यकृतातील चरबीचे प्रमाण प्लाझ्मा ग्लुकागनच्या एकाग्रतेच्या वाढीशी देखील सकारात्मकपणे संबंधित आहे, ज्याच्या पद्धतींमध्ये, यकृतातील ग्लुकागन प्रतिरोधकता, युरियाचे उत्पादन कमी होणे, रक्ताभिसरणातील अमीनो ऍसिडचे प्रमाण वाढणे आणि अमीनो ऍसिड-उत्तेजित ग्लुकागन स्राव वाढणे 40,41, 42.तथापि, ग्लिसरॉल आणि TG च्या काढण्यायोग्य सांद्रता आमच्या अभ्यासात तापमान गटांमध्ये भिन्न नसल्यामुळे, हे देखील 22 डिग्री सेल्सिअस गटातील प्लाझ्मा एकाग्रता वाढण्याचे संभाव्य घटक असू शकत नाही.ट्रायओडोथायरोनिन (T3) एकंदर चयापचय दर आणि हायपोथर्मिया 43,44 विरुद्ध चयापचय संरक्षणाच्या प्रारंभामध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.अशाप्रकारे, प्लाझ्मा T3 एकाग्रता, शक्यतो केंद्रीय मध्यस्थ यंत्रणेद्वारे नियंत्रित, 45,46 थर्मोन्यूट्रल परिस्थितीत उंदीर आणि मानव दोघांमध्ये वाढ होते47, जरी मानवांमध्ये वाढ लहान आहे, जी उंदरांसाठी अधिक प्रवण आहे.हे वातावरणातील उष्णतेच्या नुकसानाशी सुसंगत आहे.आम्ही सध्याच्या अभ्यासात प्लाझ्मा T3 सांद्रता मोजली नाही, परंतु 30 डिग्री सेल्सिअस गटामध्ये सांद्रता कमी असू शकते, ज्यामुळे या गटाचा प्लाझ्मा ग्लुकागॉन स्तरांवर परिणाम स्पष्ट होऊ शकतो, कारण आम्ही (आकृती 5a अद्यतनित केले आहे) आणि इतरांनी हे दर्शविले आहे. T3 डोस-आश्रित पद्धतीने प्लाझ्मा ग्लुकागन वाढवते.थायरॉईड संप्रेरके यकृतामध्ये FGF21 अभिव्यक्ती प्रेरित करतात असे नोंदवले गेले आहे.ग्लुकागॉन प्रमाणे, प्लाझ्मा T3 एकाग्रतेसह प्लाझ्मा FGF21 एकाग्रता देखील वाढली (पूरक अंजीर. 5b आणि संदर्भ 48), परंतु ग्लुकागॉनच्या तुलनेत, FGF21 प्लाझ्मा एकाग्रता आमच्या अभ्यासात तापमानामुळे प्रभावित झाली नाही.या विसंगतीच्या मूळ कारणांसाठी पुढील अभ्यासाची आवश्यकता आहे, परंतु T3-चालित FGF21 प्रेरण T3-चालित ग्लुकागॉन प्रतिसादाच्या तुलनेत T3 एक्सपोजरच्या उच्च पातळीवर घडले पाहिजे (पूरक अंजीर. 5b).
HFD 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात पाळलेल्या उंदरांमध्ये अशक्त ग्लुकोज सहिष्णुता आणि इन्सुलिन प्रतिरोध (मार्कर) यांच्याशी जोरदारपणे संबंधित असल्याचे दर्शविले गेले आहे.तथापि, थर्मोन्यूट्रल वातावरणात (येथे 28 डिग्री सेल्सिअस म्हणून परिभाषित) 19 वाढल्यावर एचएफडीचा ग्लुकोज सहिष्णुता किंवा इन्सुलिनच्या प्रतिकारशक्तीशी संबंध नव्हता.आमच्या अभ्यासात, हा संबंध डीआयओ उंदरांमध्ये प्रतिरूपित केला गेला नाही, परंतु सामान्य वजन उंदरांनी 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ग्लूकोज सहिष्णुतेमध्ये लक्षणीय सुधारणा केली.या फरकाच्या कारणासाठी पुढील अभ्यासाची आवश्यकता आहे, परंतु आमच्या अभ्यासातील DIO उंदीर इन्सुलिन प्रतिरोधक होते, उपवास प्लाझ्मा सी-पेप्टाइड सांद्रता आणि इन्सुलिन सांद्रता सामान्य वजनाच्या उंदरांपेक्षा 12-20 पट जास्त होते या वस्तुस्थितीमुळे प्रभावित होऊ शकते.आणि रिकाम्या पोटी रक्तात.सुमारे 10 मिमी (सामान्य शरीराच्या वजनावर सुमारे 6 मिमी) ची ग्लुकोज सांद्रता, जी ग्लूकोज सहिष्णुता सुधारण्यासाठी थर्मोन्यूट्रल परिस्थितीच्या संपर्कात येण्याच्या कोणत्याही संभाव्य फायदेशीर परिणामांसाठी एक लहान विंडो सोडते असे दिसते.एक संभाव्य गोंधळात टाकणारा घटक असा आहे की, व्यावहारिक कारणास्तव, OGTT खोलीच्या तपमानावर चालते.अशा प्रकारे, उच्च तापमानात ठेवलेल्या उंदरांना हलका थंड धक्का बसला, ज्यामुळे ग्लुकोज शोषण/क्लिअरन्स प्रभावित होऊ शकतो.तथापि, वेगवेगळ्या तापमान गटांमध्ये समान उपवास रक्तातील ग्लुकोजच्या एकाग्रतेवर आधारित, सभोवतालच्या तापमानातील बदलांमुळे परिणामांवर लक्षणीय परिणाम होणार नाही.
आधी सांगितल्याप्रमाणे, हे अलीकडेच हायलाइट केले गेले आहे की खोलीचे तापमान वाढल्याने थंड तणावावरील काही प्रतिक्रिया कमी होऊ शकतात, ज्यामुळे माऊस डेटा मानवांना हस्तांतरित करण्यावर प्रश्नचिन्ह निर्माण होऊ शकते.तथापि, मानवी शरीरविज्ञानाची नक्कल करण्यासाठी उंदरांना ठेवण्यासाठी इष्टतम तापमान कोणते आहे हे स्पष्ट नाही.या प्रश्नाचे उत्तर देखील अभ्यासाच्या क्षेत्रावर आणि अभ्यासाच्या अंतिम बिंदूवर प्रभाव टाकू शकते.यकृतातील चरबी जमा होणे, ग्लुकोज सहिष्णुता आणि इन्सुलिन प्रतिरोधकता यावर आहाराचा परिणाम हे याचे उदाहरण आहे.उर्जेच्या खर्चाच्या बाबतीत, काही संशोधकांचा असा विश्वास आहे की थर्मोन्युट्रॅलिटी हे संगोपनासाठी इष्टतम तापमान आहे, कारण मानवांना त्यांच्या मुख्य शरीराचे तापमान राखण्यासाठी थोडेसे अतिरिक्त ऊर्जा लागते आणि ते प्रौढ उंदरांसाठी एकच लॅप तापमान 30°C7,10 म्हणून परिभाषित करतात.इतर संशोधकांचा असा विश्वास आहे की एका गुडघ्यावरील प्रौढ उंदरांच्या तुलनेत मानवाच्या तुलनेत तापमान 23-25°C आहे, कारण त्यांना थर्मोन्युट्रॅलिटी 26-28°C असल्याचे आढळले आहे आणि मानवाचे तापमान 3°C कमी आहे यावर आधारित आहे.त्यांचे निम्न गंभीर तापमान, येथे 23°C म्हणून परिभाषित केले आहे, थोडेसे 8.12 आहे.आमचा अभ्यास इतर अनेक अभ्यासांशी सुसंगत आहे ज्यात असे नमूद केले आहे की 26-28°C4, 7, 10, 11, 24, 25 वर थर्मल न्यूट्रॅलिटी प्राप्त होत नाही, जे दर्शविते की 23-25°C खूप कमी आहे.उंदरांमध्ये खोलीचे तापमान आणि थर्मोन्युट्रॅलिटीच्या संदर्भात विचार करण्यासाठी आणखी एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे सिंगल किंवा ग्रुप हाउसिंग.जेव्हा उंदरांना वैयक्तिकरित्या न ठेवता गटांमध्ये ठेवण्यात आले होते, आमच्या अभ्यासाप्रमाणे, तापमान संवेदनशीलता कमी होते, शक्यतो प्राण्यांच्या गर्दीमुळे.तथापि, जेव्हा तीन गट वापरले गेले तेव्हा खोलीचे तापमान 25 च्या LTL च्या खाली होते.कदाचित या संदर्भात सर्वात महत्त्वाचा आंतर-प्रजाती फरक म्हणजे हायपोथर्मियापासून बचाव म्हणून BAT क्रियाकलापाचे परिमाणात्मक महत्त्व.अशाप्रकारे, उंदरांनी त्यांच्या उच्च उष्मांकाच्या नुकसानाची भरपाई BAT क्रियाकलाप वाढवून केली आहे, जे एकट्या 5°C वर 60% EE आहे, 51,52 EE मध्ये मानवी BAT क्रियाकलापांचे योगदान लक्षणीयरित्या जास्त होते, खूपच कमी होते.म्हणून, मानवी भाषांतर वाढवण्याचा BAT क्रियाकलाप कमी करणे हा एक महत्त्वाचा मार्ग असू शकतो.BAT क्रियाकलापांचे नियमन जटिल आहे परंतु बहुतेक वेळा अॅड्रेनर्जिक उत्तेजना, थायरॉईड संप्रेरक आणि UCP114,54,55,56,57 अभिव्यक्ती यांच्या संयुक्त प्रभावामुळे मध्यस्थी केली जाते.आमचा डेटा सूचित करतो की फंक्शन/सक्रियकरणासाठी जबाबदार असलेल्या BAT जनुकांच्या अभिव्यक्तीतील फरक शोधण्यासाठी 22°C वर उंदरांच्या तुलनेत तापमान 27.5°C च्या वर वाढवणे आवश्यक आहे.तथापि, 30 आणि 22 डिग्री सेल्सिअस गटांमधील फरक नेहमी 22 डिग्री सेल्सिअस गटात BAT क्रियाकलाप वाढ दर्शवत नाही कारण Ucp1, Adrb2 आणि Vegf-a 22°C गटामध्ये कमी केले गेले होते.या अनपेक्षित परिणामांचे मूळ कारण निश्चित करणे बाकी आहे.एक शक्यता अशी आहे की त्यांची वाढलेली अभिव्यक्ती भारदस्त खोलीच्या तापमानाचा संकेत दर्शवू शकत नाही, परंतु काढण्याच्या दिवशी त्यांना 30°C ते 22°C पर्यंत हलविण्याचा तीव्र परिणाम (उंदरांनी टेकऑफच्या 5-10 मिनिटे आधी अनुभवला होता) .).
आमच्या अभ्यासाची एक सामान्य मर्यादा म्हणजे आम्ही फक्त नर उंदरांचा अभ्यास केला.इतर संशोधन असे सूचित करतात की आमच्या प्राथमिक संकेतांमध्ये लिंग हा एक महत्त्वाचा विचार असू शकतो, कारण एकल-गुडघा मादी उंदीर उच्च थर्मल चालकता आणि अधिक घट्ट नियंत्रित कोर तापमान राखल्यामुळे जास्त तापमान संवेदनशील असतात.या व्यतिरिक्त, मादी उंदरांनी (HFD वर) समान लिंगाचे जास्त उंदरांचे सेवन करणाऱ्या नर उंदरांच्या तुलनेत EE सोबत 30 °C तापमानात जास्त प्रमाणात ऊर्जा घेण्याचा संबंध दर्शविला (या प्रकरणात 20 °C) 20.अशाप्रकारे, मादी उंदरांमध्ये, सबथर्मोनेटरल सामग्रीचा प्रभाव जास्त असतो, परंतु नर उंदरांप्रमाणेच नमुना असतो.आमच्या अभ्यासात, आम्ही एकल-गुडघा नर उंदरांवर लक्ष केंद्रित केले, कारण ही परिस्थिती आहे ज्या अंतर्गत EE चे परीक्षण करणारे बहुतेक चयापचय अभ्यास केले जातात.आमच्या अभ्यासाची आणखी एक मर्यादा अशी होती की संपूर्ण अभ्यासामध्ये उंदीर एकाच आहारावर होते, ज्याने चयापचय लवचिकतेसाठी खोलीच्या तापमानाचे महत्त्व अभ्यासण्यास प्रतिबंध केला होता (विविध मॅक्रोन्यूट्रिएंट रचनांमध्ये आहारातील बदलांसाठी RER बदलांनुसार मोजले जाते).मादी आणि नर उंदरांमध्ये 20 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ठेवलेल्या उंदरांच्या तुलनेत 30 डिग्री से.
शेवटी, आमचा अभ्यास असे दर्शवितो की, इतर अभ्यासांप्रमाणे, लॅप 1 सामान्य वजनाचे उंदीर अंदाजित 27.5°C पेक्षा थर्मोन्यूट्रल आहेत.याव्यतिरिक्त, आमचा अभ्यास दर्शवितो की सामान्य वजन किंवा डीआयओ असलेल्या उंदरांमध्ये लठ्ठपणा हा मुख्य इन्सुलेट घटक नाही, ज्यामुळे डीआयओ आणि सामान्य वजन उंदरांमध्ये समान तापमान:ईई गुणोत्तर होते.सामान्य वजनाच्या उंदरांचे अन्न सेवन हे EE शी सुसंगत होते आणि अशा प्रकारे संपूर्ण तापमान श्रेणीमध्ये शरीराचे वजन स्थिर ठेवत असताना, DIO उंदरांचे अन्न सेवन वेगवेगळ्या तापमानात सारखेच होते, परिणामी उंदरांचे प्रमाण 30°C वर जास्त होते. .22°C वर शरीराचे वजन अधिक वाढले.एकंदरीत, थर्मोन्यूट्रल तापमानाच्या खाली राहण्याचे संभाव्य महत्त्व तपासणारे पद्धतशीर अभ्यास निश्चित केले जातात कारण उंदीर आणि मानवी अभ्यास यांच्यात बर्‍याचदा खराब सहनशीलता दिसून येते.उदाहरणार्थ, लठ्ठपणाच्या अभ्यासात, सामान्यत: गरीब भाषांतरक्षमतेचे आंशिक स्पष्टीकरण या वस्तुस्थितीमुळे असू शकते की मुरिन वजन कमी करण्याचा अभ्यास सामान्यतः त्यांच्या वाढलेल्या ईईमुळे खोलीच्या तपमानावर ठेवलेल्या मध्यम थंड तणावग्रस्त प्राण्यांवर केला जातो.एखाद्या व्यक्तीच्या शरीराच्या अपेक्षित वजनाच्या तुलनेत अतिशयोक्तीपूर्ण वजन कमी होणे, विशेषत: 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानापेक्षा खोलीच्या तापमानात अधिक सक्रिय आणि सक्रिय असलेल्या BAP ची क्रिया वाढवून EE वाढविण्यावर कारवाईची यंत्रणा अवलंबून असते.
डॅनिश प्राणी प्रायोगिक कायदा (1987) आणि नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ हेल्थ (प्रकाशन क्र. 85-23) आणि प्रायोगिक आणि इतर वैज्ञानिक उद्देशांसाठी वापरल्या जाणार्‍या कशेरुकाच्या संरक्षणासाठी युरोपियन कन्व्हेन्शन (युरोप क्रमांक 123, स्ट्रासबर्ग परिषद) नुसार , 1985).
वीस-आठवड्याचे नर C57BL/6J उंदीर Janvier Saint Berthevin Cedex, France कडून मिळवले गेले आणि त्यांना 12:12 तासांच्या प्रकाश: गडद चक्रानंतर अॅड लिबिटम स्टँडर्ड चाउ (Altromin 1324) आणि पाणी (~22°C) देण्यात आले.खोलीचे तापमान.नर DIO उंदीर (20 आठवडे) त्याच पुरवठादाराकडून मिळवले गेले आणि त्यांना 45% जास्त चरबीयुक्त आहार (Cat. No. D12451, Research Diet Inc., NJ, USA) आणि संगोपन परिस्थितीत पाण्याचा अ‍ॅक्सेस देण्यात आला.अभ्यास सुरू होण्याच्या एक आठवडा आधी उंदरांना वातावरणाशी जुळवून घेण्यात आले.अप्रत्यक्ष कॅलरीमेट्री प्रणालीमध्ये हस्तांतरित होण्याच्या दोन दिवस आधी, उंदरांचे वजन केले गेले, एमआरआय स्कॅनिंग (इकोएमआरआयटीएम, टीएक्स, यूएसए) च्या अधीन केले गेले आणि शरीराचे वजन, चरबी आणि सामान्य शरीराचे वजन यांच्याशी संबंधित चार गटांमध्ये विभागले गेले.
अभ्यासाच्या रचनेचा एक ग्राफिकल आकृती आकृती 8 मध्ये दर्शविला आहे. सेबल सिस्टीम इंटरनॅशनल (नेवाडा, यूएसए) येथे उंदरांना बंद आणि तापमान-नियंत्रित अप्रत्यक्ष कॅलरीमेट्री प्रणालीमध्ये हस्तांतरित केले गेले, ज्यामध्ये अन्न आणि पाण्याच्या गुणवत्तेचे मॉनिटर्स आणि प्रोमेथिऑन BZ1 फ्रेम समाविष्ट होते ज्याने रेकॉर्ड केले. बीम ब्रेक्स मोजून क्रियाकलाप पातळी.XYZ.उंदरांना (n = 8) 22, 25, 27.5, किंवा 30°C तापमानावर बेडिंग वापरून वैयक्तिकरित्या ठेवण्यात आले होते परंतु 12:12-तासांच्या प्रकाशात: गडद चक्रावर (प्रकाश: 06:00- 18:00) निवारा आणि घरटी सामग्री नाही. .२५०० मिली/मिनिटनोंदणीच्या 7 दिवस आधी उंदीरांना अनुकूल केले गेले.सलग चार दिवस रेकॉर्डिंग गोळा करण्यात आले.त्यानंतर, उंदरांना 25, 27.5 आणि 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात अतिरिक्त 12 दिवसांसाठी ठेवण्यात आले, त्यानंतर खाली वर्णन केल्याप्रमाणे सेल सांद्रता जोडली गेली.दरम्यान, 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ठेवलेल्या उंदरांच्या गटांना आणखी दोन दिवस (नवीन आधाररेखा डेटा गोळा करण्यासाठी) या तापमानात ठेवण्यात आले आणि नंतर प्रकाश टप्प्याच्या सुरूवातीस प्रत्येक इतर दिवशी तापमान 2 डिग्री सेल्सिअसच्या चरणांमध्ये वाढवले ​​गेले ( 06:00) 30 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत पोहोचेपर्यंत त्यानंतर, तापमान 22 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत कमी केले गेले आणि आणखी दोन दिवस डेटा गोळा केला गेला.22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात दोन अतिरिक्त दिवसांच्या रेकॉर्डिंगनंतर, सर्व तापमानात सर्व पेशींमध्ये स्किन जोडले गेले आणि दुसऱ्या दिवशी (दिवस 17) आणि तीन दिवस डेटा संकलन सुरू झाले.त्यानंतर (दिवस 20), प्रकाश चक्राच्या सुरूवातीस (06:00) सर्व पेशींमध्ये घरटी सामग्री (8-10 ग्रॅम) जोडली गेली आणि आणखी तीन दिवस डेटा गोळा केला गेला.अशाप्रकारे, अभ्यासाच्या शेवटी, 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ठेवलेल्या उंदरांना 21/33 दिवस आणि 22 डिग्री सेल्सिअस तापमानात गेल्या 8 दिवसांसाठी ठेवण्यात आले, तर इतर तापमानावरील उंदरांना 33 दिवस या तापमानात ठेवण्यात आले./33 दिवस.अभ्यासाच्या कालावधीत उंदरांना आहार देण्यात आला.
सामान्य वजन आणि डीआयओ उंदीर समान अभ्यास प्रक्रियेचे अनुसरण करतात.दिवस -9 वाजता, उंदरांचे वजन केले गेले, एमआरआय स्कॅन केले गेले आणि शरीराचे वजन आणि शरीराच्या रचनेच्या तुलनेत गटांमध्ये विभागले गेले.दिवस -7, उंदरांना SABLE Systems International (Nevada, USA) द्वारे निर्मित बंद तापमान नियंत्रित अप्रत्यक्ष कॅलरीमेट्री प्रणालीमध्ये स्थानांतरित करण्यात आले.उंदरांना बेडिंगसह वैयक्तिकरित्या ठेवले होते परंतु घरटे किंवा आश्रय सामग्रीशिवाय.तापमान 22, 25, 27.5 किंवा 30 °C वर सेट केले आहे.अनुकूलतेच्या एका आठवड्यानंतर (दिवस -7 ते 0, प्राण्यांना त्रास झाला नाही), सलग चार दिवस डेटा गोळा केला गेला (दिवस 0-4, डेटा अंजीर 1, 2, 5 मध्ये दर्शविला गेला).त्यानंतर, 25, 27.5 आणि 30 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ठेवलेल्या उंदरांना 17 व्या दिवसापर्यंत स्थिर स्थितीत ठेवण्यात आले.त्याच वेळी, प्रकाश प्रदर्शनाच्या सुरुवातीला तापमान चक्र (०६:०० ता) समायोजित करून 22°C गटातील तापमान दर इतर दिवशी 2°C च्या अंतराने वाढवले ​​गेले (डेटा आकृती 1 मध्ये दर्शविला आहे) .15 व्या दिवशी, तापमान 22°C पर्यंत घसरले आणि त्यानंतरच्या उपचारांसाठी बेसलाइन डेटा प्रदान करण्यासाठी दोन दिवसांचा डेटा गोळा केला गेला.17 व्या दिवशी सर्व उंदरांना कातडे जोडले गेले आणि 20 व्या दिवशी (चित्र 5) घरटी सामग्री जोडली गेली.23 व्या दिवशी, उंदरांचे वजन केले गेले आणि एमआरआय स्कॅनिंग केले गेले आणि नंतर 24 तास एकटे सोडले गेले.24 व्या दिवशी, उंदरांना फोटोपीरियडच्या सुरुवातीपासून (06:00) उपवास करण्यात आला आणि 12:00 वाजता (6-7 तास उपवास) OGTT (2 g/kg) मिळाले.त्यानंतर, उंदीर त्यांच्या संबंधित SABLE स्थितीत परत आले आणि दुसऱ्या दिवशी (दिवस 25) euthanized.
डीआयओ माईस (n = 8) ने सामान्य वजनाच्या उंदरांप्रमाणे समान प्रोटोकॉलचे पालन केले (वर वर्णन केल्याप्रमाणे आणि आकृती 8 मध्ये).संपूर्ण ऊर्जा खर्च प्रयोगात उंदरांनी 45% HFD राखले.
VO2 आणि VCO2, तसेच पाण्याच्या बाष्प दाब, 1 Hz च्या वारंवारतेवर 2.5 मिनिटांच्या सेल टाइम स्थिरतेसह रेकॉर्ड केले गेले.अन्न आणि पाण्याचे सेवन सतत रेकॉर्डिंग (1 हर्ट्झ) करून अन्न आणि पाण्याचे वजन गोळा केले गेले.वापरलेल्या गुणवत्ता मॉनिटरने 0.002 ग्रॅम रिझोल्यूशन नोंदवले.3D XYZ बीम अॅरे मॉनिटरचा वापर करून क्रियाकलाप पातळी रेकॉर्ड करण्यात आली, डेटा 240 Hz च्या अंतर्गत रिझोल्यूशनवर संकलित केला गेला आणि 0.25 सेमी प्रभावी अवकाशीय रिझोल्यूशनसह एकूण अंतर (m) मोजण्यासाठी प्रत्येक सेकंदाचा अहवाल दिला गेला.डेटावर सेबल सिस्टीम्स मॅक्रो इंटरप्रिटर v.2.41 सह प्रक्रिया केली गेली, EE आणि RER ची गणना केली गेली आणि आउटलियर्स (उदा., खोटे जेवण इव्हेंट) फिल्टर केले गेले.मॅक्रो इंटरप्रिटर प्रत्येक पाच मिनिटांनी सर्व पॅरामीटर्ससाठी डेटा आउटपुट करण्यासाठी कॉन्फिगर केले आहे.
EE चे नियमन करण्याव्यतिरिक्त, सभोवतालचे तापमान ग्लुकोज-चयापचय संप्रेरकांच्या स्रावाचे नियमन करून चयापचय नंतरच्या ग्लुकोज चयापचयसह चयापचयच्या इतर पैलूंचे नियमन देखील करू शकते.या गृहितकाची चाचणी घेण्यासाठी, आम्ही शेवटी डीआयओ ओरल ग्लुकोज लोड (2 ग्रॅम/किलो) सह सामान्य वजनाच्या उंदरांना भडकावून शरीराच्या तापमानाचा अभ्यास पूर्ण केला.अतिरिक्त सामग्रीमध्ये पद्धतींचे तपशीलवार वर्णन केले आहे.
अभ्यासाच्या शेवटी (दिवस 25), उंदरांना 2-3 तास उपवास करण्यात आले (06:00 वाजता सुरू होते), आयसोफ्लुरेनने भूल दिली आणि रेट्रोऑर्बिटल वेनिपंक्चरद्वारे पूर्णपणे रक्तस्त्राव केला गेला.यकृतातील प्लाझ्मा लिपिड्स आणि हार्मोन्स आणि लिपिड्सचे प्रमाण पूरक सामग्रीमध्ये वर्णन केले आहे.
शेलच्या तापमानामुळे लिपोलिसिसवर परिणाम करणार्‍या ऍडिपोज टिश्यूमध्ये आंतरिक बदल होतात की नाही हे तपासण्यासाठी, रक्तस्त्रावाच्या शेवटच्या टप्प्यानंतर इंग्विनल आणि एपिडिडायमल ऍडिपोज टिश्यू थेट उंदरांकडून काढून टाकण्यात आले.पूरक पद्धतींमध्ये वर्णन केलेल्या नव्याने विकसित एक्स विवो लिपोलिसिस परख वापरून ऊतकांवर प्रक्रिया केली गेली.
तपकिरी ऍडिपोज टिश्यू (BAT) अभ्यासाच्या समाप्तीच्या दिवशी गोळा केले गेले आणि पूरक पद्धतींमध्ये वर्णन केल्यानुसार प्रक्रिया केली गेली.
डेटा सरासरी ± SEM म्हणून सादर केला जातो.ग्राफपॅड प्रिझम 9 (ला जोला, CA) मध्ये आलेख तयार केले गेले आणि Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA) मध्ये ग्राफिक्स संपादित केले गेले.ग्राफपॅड प्रिझममध्ये सांख्यिकीय महत्त्वाचे मूल्यांकन केले गेले आणि पेअर टी-टेस्ट, पुनरावृत्ती उपाय एक-मार्ग/दोन-मार्ग ANOVA त्यानंतर तुकीची एकाधिक तुलना चाचणी, किंवा अनपेअर एक-वे ANOVA आणि आवश्यकतेनुसार तुकीच्या एकाधिक तुलना चाचणीद्वारे चाचणी केली गेली.डेटाचे गौसियन वितरण चाचणीपूर्वी डी'अगोस्टिनो-पियरसन सामान्यता चाचणीद्वारे प्रमाणित केले गेले.नमुना आकार "परिणाम" विभागाच्या संबंधित विभागात तसेच दंतकथेमध्ये दर्शविला आहे.पुनरावृत्तीची व्याख्या समान प्राण्यावर (व्हिवोमध्ये किंवा ऊतींच्या नमुन्यावर) घेतलेले कोणतेही मोजमाप म्हणून केली जाते.डेटा पुनरुत्पादनक्षमतेच्या बाबतीत, उर्जा खर्च आणि केस तापमान यांच्यातील संबंध चार स्वतंत्र अभ्यासांमध्ये समान अभ्यास डिझाइनसह भिन्न उंदरांचा वापर करून प्रदर्शित केले गेले.
तपशीलवार प्रायोगिक प्रोटोकॉल, साहित्य आणि कच्चा डेटा मुख्य लेखक रुण ई. कुहरे यांच्या वाजवी विनंतीवर उपलब्ध आहे.या अभ्यासाने नवीन अनन्य अभिकर्मक, ट्रान्सजेनिक प्राणी/सेल रेषा किंवा अनुक्रम डेटा तयार केला नाही.
अभ्यासाच्या रचनेबद्दल अधिक माहितीसाठी, या लेखाशी जोडलेला निसर्ग संशोधन अहवाल गोषवारा पहा.
सर्व डेटा आलेख बनवतात.1-7 सायन्स डेटाबेस रिपॉझिटरी, प्रवेश क्रमांक: 1253.11.sciencedb.02284 किंवा https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284 मध्ये जमा केले होते.ESM मध्ये दाखवलेला डेटा वाजवी चाचणीनंतर Rune E Kuhre कडे पाठवला जाऊ शकतो.
Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO आणि Tang-Christensen, M. प्रयोगशाळेतील प्राणी मानवी लठ्ठपणाचे सरोगेट मॉडेल म्हणून. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO आणि Tang-Christensen, M. प्रयोगशाळेतील प्राणी मानवी लठ्ठपणाचे सरोगेट मॉडेल म्हणून.निल्सन के, रॉन के, यांग एफएफ, लार्सन एमओ.आणि Tang-Christensen M. प्रयोगशाळेतील प्राणी मानवी लठ्ठपणाचे सरोगेट मॉडेल म्हणून. निल्सन, सी., रॉन, के., यान, एफएफ, लार्सन, एमओ आणि टँग-क्रिस्टेन्सन, एम. 实验动物作为人类肥胖的替代模型. Nilsson, C., Raun, K., Yan, FF, Larsen, MO आणि Tang-Christensen, M. मानवांसाठी पर्यायी मॉडेल म्हणून प्रायोगिक प्राणी.निल्सन के, रॉन के, यांग एफएफ, लार्सन एमओ.आणि Tang-Christensen M. प्रयोगशाळेतील प्राणी मानवांमधील लठ्ठपणाचे सरोगेट मॉडेल म्हणून.ऍक्टा फार्माकोलॉजी.गुन्हा 33, 173–181 (2012).
Gilpin, DA नवीन Mie स्थिरांकाची गणना आणि बर्न आकाराचे प्रायोगिक निर्धारण.बर्न्स 22, 607–611 (1996).
गॉर्डन, एसजे माउस थर्मोरेग्युलेटरी सिस्टम: बायोमेडिकल डेटा मानवांना हस्तांतरित करण्यासाठी त्याचे परिणाम.शरीरविज्ञानवागणूक.179, 55-66 (2017).
फिशर, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. लठ्ठपणाचा इन्सुलेट प्रभाव नाही. फिशर, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. लठ्ठपणाचा इन्सुलेट प्रभाव नाही.फिशर एडब्ल्यू, चिकाश आरआय, वॉन एसेन जी., कॅनन बी. आणि नेडरगार्ड जे. लठ्ठपणाचा कोणताही अलगाव प्रभाव नाही. फिशर, AW, Csikasz, RI, von Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. 肥胖没有绝缘作用. फिशर, AW, Csikasz, RI, वॉन Essen, G., Cannon, B. & Nedergaard, J. फिशर, 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. लठ्ठपणाचा वेगळा प्रभाव नाही.होय.जे. फिजियोलॉजी.अंतःस्रावीचयापचय311, E202–E213 (2016).
ली, पी. आणि इतर.तापमान-अनुकूल तपकिरी ऍडिपोज टिश्यू इन्सुलिन संवेदनशीलता सुधारते.मधुमेह 63, 3686–3698 (2014).
नाखोन, केजे वगैरे.कमी गंभीर तापमान आणि थंड-प्रेरित थर्मोजेनेसिस हे दुबळे आणि जास्त वजन असलेल्या व्यक्तींच्या शरीराचे वजन आणि बेसल चयापचय दराशी विपरितपणे संबंधित होते.जे. मनापासून.जीवशास्त्र६९, २३८–२४८ (२०१७).
फिशर, एडब्ल्यू, कॅनन, बी. आणि नेडरगार्ड, जे. मानवांच्या थर्मल वातावरणाची नक्कल करण्यासाठी उंदरांसाठी इष्टतम घराचे तापमान: एक प्रायोगिक अभ्यास. फिशर, एडब्ल्यू, कॅनन, बी. आणि नेडरगार्ड, जे. मानवांच्या थर्मल वातावरणाची नक्कल करण्यासाठी उंदरांसाठी इष्टतम घराचे तापमान: एक प्रायोगिक अभ्यास.फिशर, एडब्ल्यू, कॅनन, बी., आणि नेडरगार्ड, जे. मानवी थर्मल वातावरणाची नक्कल करण्यासाठी उंदरांसाठी इष्टतम घराचे तापमान: एक प्रायोगिक अभ्यास. फिशर, 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. फिशर, AW, Cannon, B. आणि Nedergaard, J.फिशर एडब्ल्यू, कॅनन बी., आणि नेडरगार्ड जे. मानवी थर्मल वातावरणाचे अनुकरण करणार्‍या उंदरांसाठी इष्टतम घराचे तापमान: एक प्रायोगिक अभ्यास.मूर.चयापचय७, १६१–१७० (२०१८).
Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR माऊसच्या प्रयोगांचे मानवांसाठी भाषांतर करण्यासाठी घराचे सर्वोत्तम तापमान कोणते आहे? Keijer, J., Li, M. & Speakman, JR माऊसच्या प्रयोगांचे मानवांसाठी भाषांतर करण्यासाठी घराचे सर्वोत्तम तापमान कोणते आहे?Keyer J, Lee M आणि Speakman JR माऊसचे प्रयोग मानवांना हस्तांतरित करण्यासाठी खोलीतील सर्वोत्तम तापमान कोणते आहे? केइजर, जे., ली, एम. आणि स्पीकमन, जेआर 将小鼠实验转化为人类的最佳外壳温度是多少？ केइजर, जे., ली, एम. आणि स्पीकमन, जे.आरKeyer J, Lee M आणि Speakman JR माऊसचे प्रयोग मानवांना हस्तांतरित करण्यासाठी इष्टतम शेल तापमान काय आहे?मूर.चयापचय25, 168–176 (2019).
सीले, आरजे आणि मॅकडोगाल्ड, ओए माईस मानवी शरीरविज्ञानासाठी प्रायोगिक मॉडेल म्हणून: जेव्हा घरांच्या तापमानात अनेक अंश असतात. सीले, आरजे आणि मॅकडोगाल्ड, ओए माईस मानवी शरीरविज्ञानासाठी प्रायोगिक मॉडेल म्हणून: जेव्हा घरांच्या तापमानात अनेक अंश असतात. सीले, आरजे आणि मॅकडोगाल्ड, ओए Мыши как экспериментальные модели для физиологии человека: когда несколько градусов в жилище имениче सीले, आरजे आणि मॅकडोगाल्ड, ओए माईस मानवी शरीरविज्ञानासाठी प्रायोगिक मॉडेल म्हणून: जेव्हा निवासस्थानातील काही अंश फरक करतात. सीले, आरजे आणि मॅकडोगाल्ड, ओए 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. सीले, आरजे आणि मॅकडोगाल्ड, ओए Мыши Seeley, RJ & MacDougald, OA как экспериментальная модель физиологии человека: когда несколько градусов температуры в. सीले, आरजे आणि मॅकडोगाल्ड, ओए उंदीर मानवी शरीरविज्ञानाचे प्रायोगिक मॉडेल म्हणून: जेव्हा खोलीचे तापमान काही अंश महत्त्वाचे असते.राष्ट्रीय चयापचय.३, ४४३–४४५ (२०२१).
Fischer, AW, Cannon, B. आणि Nedergaard, J. प्रश्नाचे उत्तर "मनुष्यावर उंदराचे प्रयोग अनुवादित करण्यासाठी घराचे सर्वोत्तम तापमान कोणते आहे?" Fischer, AW, Cannon, B. आणि Nedergaard, J. प्रश्नाचे उत्तर "मनुष्यावर उंदराचे प्रयोग अनुवादित करण्यासाठी घराचे सर्वोत्तम तापमान कोणते आहे?" Fischer, AW, Cannon, B. आणि Nedergaard, J. प्रश्नाचे उत्तर "उंदराचे प्रयोग मानवांना हस्तांतरित करण्यासाठी खोलीचे सर्वोत्तम तापमान काय आहे?" फिशर, 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？” फिशर, AW, Cannon, B. आणि Nedergaard, J.फिशर AW, Cannon B. आणि Nedergaard J. या प्रश्नाची उत्तरे देतात "उंदरांचे प्रयोग मानवांना हस्तांतरित करण्यासाठी शेलचे इष्टतम तापमान काय आहे?"होय: थर्मोन्यूट्रल.मूर.चयापचय26, 1-3 (2019).