Анатомия и физиология: текущие исследования
Открытый доступ
ISSN: 2161-0940
ISSN: 2161-0940
Гиннекен ВВ
Модели мышей важны в биомедицинских и биологических науках. Недавно было заявлено, что генетически модифицированные модели мышей для современного ожирения и/или диабета 2 типа (СД2) в большинстве случаев будут поставлять животных с тяжелыми метаболическими отклонениями из-за измененной микробиоты кишечника с повышенным анаэробным производством CO2. Поэтому можно усомниться в том, что косвенная калориметрия, которая в настоящее время является «золотым стандартом» во всех лабораториях по исследованию мышей по всему миру, все еще может применяться, поскольку она зависит от коэффициента преобразования респираторного коэффициента (значение RQ: CO2/O2) для выражения расхода энергии в выработку тепла (HP) в [мВт]. Однако прямая калориметрия может точно количественно определить HP и, следовательно, базальную скорость метаболизма (BMR) как в метаболически нормальных, так и в ненормальных состояниях. В этой первой рукописи мы определили физические свойства и характеристики бывшего водного проточного двойного калориметра Setaram, который использовался для измерения базовой скорости метаболизма у рыб в неблагоприятных условиях окружающей среды (бескислородная, гипоксическая, кислая вода). Целью данного исследования было определить, может ли эта калориметрическая система Setaram с сосудом из нержавеющей стали объемом 1 литр использоваться в физической среде воздуха для измерения расхода энергии в моделях мышей. В этой первой [технической заметке] описываются физические свойства и характеристики в среде воды и воздуха этой калориметрической установки. Характеристики калориметрической системы в воздухе были для начального базового уровня в течение 80 минут тепловым потоком 13,44 ± 1,611 (мВт) и для конечного базового уровня в течение 175 минут 14,95 ± 1,79 (мВт), поэтому ∆-базовый уровень (начальный – конечный) был 13,44-14,95 = -1,51 (мВт). Дрейфующая базовая линия за весь эксперимент продолжительностью 33 часа составила (14,95 / 13,44) * 100% = 1,1124% с дрейфующей базовой линией в час 0,035% в час, что является обычными значениями для калориметров Кальвина с двойным обнаружением. Мы рассчитали на основе характеристик теплопередачи от воды к нержавеющей стали (водный калориметр) в сочетании с удельной теплоемкостью воды Cp-вода 4,1884 [кДж K-1] по сравнению с Cp-воздух 0,001293 [кДж K-1] водная постоянная времени τвода 30,48 мин по сравнению с τвоздух или = 0,019605 мин. Поскольку τвоздух был настолько мал, методы деконволюции (ранее успешно применявшиеся в воде) не дали никакого эффекта. Это исследование также включает в себя первый успешный пилотный эксперимент «принципа доказательства» с одной мышью, запертой в течение ≈ 14 часов, доказывающий, что измерение расхода энергии одной мышью в калориметрическом сосуде из нержавеющей стали объемом 1 литр в воздушной среде соответствует измеренным значениям дикой линии мышей, используемых в непрямой калориметрии (IMC) (≈10 мВт/г). Предварительным условием было то, что для предотвращения удушья мыши в сосуде объемом 1 литр оба сосуда (измерение и ссылка: измерение обнаружения близнецов) снабжались одним литром воздуха в минуту - с этим бывшим водным проточным калориметром обнаружения близнецов Setaram.Хотя в биокалориметрии есть переход к клеточным, (суб)клеточным, молекулярным и биомолекулярным взаимодействиям, это исследование с калориметрией «целого животного» доказывает, что на уровне организма важные фундаментальные вопросы все еще остаются без ответа и открытыми, связанными с патогенезом таких заболеваний человека, как ожирение и метаболические расстройства, такие как диабет 2 типа, и более фундаментальными процессами, связанными с науками о жизни, такими как «старение». Кроме того, также область исследований нутрицевтиков может быть протестирована с помощью DMC.