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La plupart des études métaboliques chez la souris sont réalisées à température ambiante, même si dans ces conditions, contrairement aux humains, les souris dépensent beaucoup d'énergie pour maintenir leur température interne.Nous décrivons ici le poids normal et l’obésité induite par l’alimentation (DIO) chez des souris C57BL/6J nourries avec du chow chow ou un régime riche en graisses à 45 %, respectivement.Les souris ont été placées pendant 33 jours à 22, 25, 27,5 et 30°C dans un système de calorimétrie indirecte.Nous montrons que la dépense énergétique augmente linéairement de 30°C à 22°C et est environ 30 % plus élevée à 22°C dans les deux modèles de souris.Chez les souris de poids normal, la prise alimentaire a contrecarré l’EE.À l’inverse, les souris DIO n’ont pas diminué leur consommation de nourriture lorsque l’EE a diminué.Ainsi, à la fin de l’étude, les souris à 30°C avaient un poids corporel, une masse grasse et un taux de glycérol et de triglycérides plasmatiques plus élevés que les souris à 22°C.Le déséquilibre chez les souris DIO peut être dû à un régime alimentaire accru basé sur le plaisir.
La souris est le modèle animal le plus couramment utilisé pour l’étude de la physiologie et de la physiopathologie humaines, et est souvent l’animal par défaut utilisé dans les premières étapes de la découverte et du développement de médicaments.Cependant, les souris diffèrent des humains de plusieurs manières physiologiques importantes, et bien que la mise à l'échelle allométrique puisse être utilisée dans une certaine mesure pour se traduire chez les humains, les énormes différences entre les souris et les humains résident dans la thermorégulation et l'homéostasie énergétique.Cela démontre une incohérence fondamentale.La masse corporelle moyenne des souris adultes est au moins mille fois inférieure à celle des adultes (50 g contre 50 kg), et le rapport surface/masse diffère d'environ 400 fois en raison de la transformation géométrique non linéaire décrite par Mee. .Équation 2. En conséquence, les souris perdent beaucoup plus de chaleur par rapport à leur volume, elles sont donc plus sensibles à la température, plus sujettes à l'hypothermie et ont un taux métabolique de base moyen dix fois supérieur à celui des humains.À température ambiante standard (~22°C), les souris doivent augmenter leur dépense énergétique totale (EE) d’environ 30 % pour maintenir leur température corporelle centrale.À des températures plus basses, l'EE augmente encore plus d'environ 50 % et 100 % à 15 et 7°C par rapport à l'EE à 22°C.Ainsi, les conditions d'hébergement standard induisent une réponse au stress dû au froid, ce qui pourrait compromettre la transférabilité des résultats des souris aux humains, car les humains vivant dans les sociétés modernes passent la plupart de leur temps dans des conditions thermoneutres (car notre rapport surface/volume plus faible nous rend moins sensibles au stress thermique). température, lorsque nous créons une zone thermoneutre (TNZ) autour de nous (EE au-dessus du taux métabolique basal) s'étend entre environ 19 et 30 °C6, tandis que les souris ont une bande plus haute et plus étroite s'étendant seulement sur 2 à 4 °C7,8. Cet aspect a fait l’objet d’une attention considérable ces dernières années4, 7,8,9,10,11,12 et il a été suggéré que certaines « différences entre espèces » pourraient être atténuées en augmentant la température de la coquille9. Cependant, il n’existe pas de consensus sur la plage de température. cela constitue la thermoneutralité chez la souris.Ainsi, la question de savoir si la température critique inférieure dans la plage thermoneutre chez les souris à un seul genou est plus proche de 25 °C ou plus proche de 30 °C4, 7, 8, 10, 12 reste controversée.L'EE et d'autres paramètres métaboliques ont été limités à quelques heures, voire quelques jours, de sorte que la mesure dans laquelle une exposition prolongée à différentes températures peut affecter des paramètres métaboliques tels que le poids corporel n'est pas claire.consommation, utilisation du substrat, tolérance au glucose, concentrations plasmatiques de lipides et de glucose et hormones régulatrices de l'appétit.De plus, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer dans quelle mesure l’alimentation peut influencer ces paramètres (les souris DIO suivant un régime riche en graisses pourraient être davantage orientées vers un régime (hédonique) basé sur le plaisir).Pour fournir plus d'informations sur ce sujet, nous avons examiné l'effet de la température d'élevage sur les paramètres métaboliques susmentionnés chez des souris mâles adultes de poids normal et des souris mâles obèses induites par le régime alimentaire (DIO) soumises à un régime riche en graisses à 45 %.Les souris ont été conservées à 22, 25, 27,5 ou 30°C pendant au moins trois semaines.Les températures inférieures à 22 °C n’ont pas été étudiées car les logements standards des animaux sont rarement inférieurs à la température ambiante.Nous avons constaté que les souris DIO de poids normal et à cercle unique réagissaient de la même manière aux changements de température de l'enceinte en termes d'EE et quelle que soit l'état de l'enceinte (avec ou sans abri/matériel de nidification).Cependant, alors que les souris de poids normal ajustaient leur consommation alimentaire en fonction de l'EE, la consommation alimentaire des souris DIO était largement indépendante de l'EE, ce qui entraînait une prise de poids plus importante chez les souris.Selon les données de poids corporel, les concentrations plasmatiques de lipides et de corps cétoniques ont montré que les souris DIO à 30°C avaient un bilan énergétique plus positif que les souris à 22°C.Les raisons sous-jacentes des différences d'équilibre entre l'apport énergétique et l'EE entre les souris de poids normal et les souris DIO nécessitent une étude plus approfondie, mais peuvent être liées à des changements physiopathologiques chez les souris DIO et à l'effet d'un régime basé sur le plaisir résultant d'un régime obèse.
L'EE a augmenté linéairement de 30 à 22 °C et était environ 30 % plus élevé à 22 °C qu'à 30 °C (Fig. 1a, b).Le taux d'échange respiratoire (RER) était indépendant de la température (Fig. 1c, d).La consommation alimentaire était cohérente avec la dynamique de l'EE et augmentait avec la diminution de la température (également ~ 30 % plus élevée à 22 °C qu'à 30 °C (Fig. 1e, f). Consommation d'eau. Le volume et le niveau d'activité ne dépendaient pas de la température (Fig. 1g ).
Des souris mâles (C57BL/6J, âgées de 20 semaines, logement individuel, n = 7) ont été hébergées dans des cages métaboliques à 22°C pendant une semaine avant le début de l'étude.Deux jours après la collecte des données de fond, la température a été augmentée par incréments de 2°C à 6h00 par jour (début de la phase d'éclairage).Les données sont présentées sous forme de moyenne ± erreur type de la moyenne et la phase sombre (18h00-06h00) est représentée par une case grise.a Dépense énergétique (kcal/h), b Dépense énergétique totale à différentes températures (kcal/24 h), c Taux d'échange respiratoire (VCO2/VO2 : 0,7–1,0), d RER moyen en phase claire et sombre (VCO2 /VO2) (la valeur zéro est définie comme 0,7).e consommation alimentaire cumulée (g), f consommation alimentaire totale sur 24h, g consommation totale d'eau sur 24h (ml), h consommation totale d'eau sur 24h, i niveau d'activité cumulé (m) et j niveau d'activité total (m/24h) .).Les souris ont été maintenues à la température indiquée pendant 48 heures.Les données affichées pour 24, 26, 28 et 30°C se réfèrent aux dernières 24 heures de chaque cycle.Les souris sont restées nourries tout au long de l’étude.La signification statistique a été testée par des mesures répétées d'ANOVA unidirectionnelle suivies du test de comparaison multiple de Tukey.Les astérisques indiquent la signification pour la valeur initiale de 22 °C, les ombres indiquent la signification entre les autres groupes, comme indiqué. *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.Les valeurs moyennes ont été calculées pour toute la période expérimentale (0-192 heures).n = 7.
Comme dans le cas des souris de poids normal, l'EE augmentait linéairement avec la diminution de la température et, dans ce cas, l'EE était également environ 30 % plus élevée à 22 °C qu'à 30 °C (Fig. 2a, b).RER n'a pas changé à différentes températures (Fig. 2c, d).Contrairement aux souris de poids normal, la consommation alimentaire n'était pas cohérente avec l'EE en fonction de la température ambiante.La consommation de nourriture, la consommation d'eau et le niveau d'activité étaient indépendants de la température (Fig. 2e – j).
Des souris DIO mâles (C57BL/6J, 20 semaines) ont été hébergées individuellement dans des cages métaboliques à 22°C pendant une semaine avant le début de l'étude.Les souris peuvent utiliser 45 % de HFD ad libitum.Après deux jours d'acclimatation, les données de base ont été collectées.Par la suite, la température a été augmentée par paliers de 2°C un jour sur deux à 06h00 (début de la phase d'éclairage).Les données sont présentées sous forme de moyenne ± erreur type de la moyenne et la phase sombre (18h00-06h00) est représentée par une case grise.a Dépense énergétique (kcal/h), b Dépense énergétique totale à différentes températures (kcal/24 h), c Taux d'échange respiratoire (VCO2/VO2 : 0,7–1,0), d RER moyen en phase claire et sombre (VCO2 /VO2) (la valeur zéro est définie comme 0,7).e consommation alimentaire cumulée (g), f consommation alimentaire totale sur 24h, g consommation totale d'eau sur 24h (ml), h consommation totale d'eau sur 24h, i niveau d'activité cumulé (m) et j niveau d'activité total (m/24h) .).Les souris ont été maintenues à la température indiquée pendant 48 heures.Les données affichées pour 24, 26, 28 et 30°C se réfèrent aux dernières 24 heures de chaque cycle.Les souris ont été maintenues à 45 % de HFD jusqu'à la fin de l'étude.La signification statistique a été testée par des mesures répétées d'ANOVA unidirectionnelle suivies du test de comparaison multiple de Tukey.Les astérisques indiquent la signification pour la valeur initiale de 22 °C, les ombres indiquent la signification entre les autres groupes, comme indiqué. *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.Les valeurs moyennes ont été calculées pour toute la période expérimentale (0-192 heures).n = 7.
Dans une autre série d’expériences, nous avons examiné l’effet de la température ambiante sur les mêmes paramètres, mais cette fois entre des groupes de souris constamment maintenus à une certaine température.Les souris ont été divisées en quatre groupes afin de minimiser les changements statistiques dans la moyenne et l'écart type du poids corporel, de la graisse et du poids corporel normal (Fig. 3a – c).Après 7 jours d'acclimatation, 4,5 jours d'EE ont été enregistrés.L'EE est significativement affecté par la température ambiante pendant la journée et la nuit (Fig. 3d) et augmente linéairement à mesure que la température diminue de 27,5 °C à 22 °C (Fig. 3e).Par rapport aux autres groupes, le RER du groupe à 25 ° C était quelque peu réduit et il n'y avait aucune différence entre les groupes restants (Fig. 3f, g).La consommation alimentaire parallèle au modèle EE a augmenté d'environ 30% à 22 ° C par rapport à 30 ° C (Fig. 3h, i).La consommation d'eau et les niveaux d'activité ne différaient pas significativement entre les groupes (Fig. 3j, k).L'exposition à différentes températures pendant 33 jours maximum n'a pas entraîné de différences de poids corporel, de masse maigre et de masse grasse entre les groupes (Fig. 3n-s), mais a entraîné une diminution de la masse maigre d'environ 15 % par rapport à scores autodéclarés (Fig. 3n-s).3b, r, c)) et la masse grasse a augmenté de plus de 2 fois (de ~ 1 g à 2–3 g, Fig. 3c, t, c).Malheureusement, l'enceinte à 30°C présente des erreurs d'étalonnage et ne peut pas fournir de données EE et RER précises.
- Poids corporel (a), masse maigre (b) et masse grasse (c) après 8 jours (un jour avant le transfert vers le système SABLE).d Consommation d'énergie (kcal/h).e Consommation d'énergie moyenne (0 à 108 heures) à différentes températures (kcal/24 heures).f Rapport d'échange respiratoire (RER) (VCO2/VO2).g RER moyen (VCO2/VO2).h Apport alimentaire total (g).i Apport alimentaire moyen (g/24 heures).j Consommation totale d'eau (ml).k Consommation moyenne d'eau (ml/24 h).l Niveau d'activité cumulé (m).m Niveau d'activité moyen (m/24 h).n poids corporel au 18ème jour, o évolution du poids corporel (du -8ème au 18ème jour), masse maigre au 18ème jour, q évolution de la masse maigre (du -8ème au 18ème jour), r masse grasse au jour 18 , et évolution de la masse grasse (de -8 à 18 jours).La signification statistique des mesures répétées a été testée par Oneway-ANOVA suivi du test de comparaison multiple de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05，**P < 0,01，***P < 0,001，****P < 0,0001。 *P < 0,05，**P < 0,01，***P < 0,001，****P < 0,0001。 *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001.Les données sont présentées sous forme de moyenne + erreur standard de la moyenne, la phase sombre (18h00-06h00) est représentée par des cases grises.Les points sur les histogrammes représentent des souris individuelles.Les valeurs moyennes ont été calculées pour toute la période expérimentale (0-108 heures).n = 7.
Les souris ont été appariées en termes de poids corporel, de masse maigre et de masse grasse au départ (Fig. 4a à c) et maintenues à 22, 25, 27,5 et 30 °C comme dans les études avec des souris de poids normal..En comparant des groupes de souris, la relation entre l’EE et la température a montré une relation linéaire similaire avec la température au fil du temps chez les mêmes souris.Ainsi, les souris maintenues à 22 °C consommaient environ 30 % d'énergie en plus que les souris maintenues à 30 °C (Fig. 4d, e).Lors de l'étude des effets chez les animaux, la température n'a pas toujours affecté le RER (Fig. 4f, g).La consommation de nourriture, la consommation d'eau et l'activité n'étaient pas significativement affectées par la température (Fig. 4h – m).Après 33 jours d'élevage, les souris à 30°C avaient un poids corporel significativement plus élevé que les souris à 22°C (Fig. 4n).Par rapport à leurs points de référence respectifs, les souris élevées à 30 ° C avaient un poids corporel significativement plus élevé que les souris élevées à 22 ° C (moyenne ± erreur standard de la moyenne : figure 4o).Le gain de poids relativement plus élevé était dû à une augmentation de la masse grasse (Fig. 4p, q) plutôt qu'à une augmentation de la masse maigre (Fig. 4r, s).Conformément à la valeur EE inférieure à 30 °C, l'expression de plusieurs gènes BAT qui augmentent la fonction/activité de BAT a été réduite à 30 °C par rapport à 22 °C : Adra1a, Adrb3 et Prdm16.Les autres gènes clés qui augmentent également la fonction/activité des BAT n’ont pas été affectés : Sema3a (régulation de la croissance des neurites), Tfam (biogenèse mitochondriale), Adrb1, Adra2a, Pck1 (gluconéogenèse) et Cpt1a.Étonnamment, Ucp1 et Vegf-a, associés à une activité thermogénique accrue, n'ont pas diminué dans le groupe à 30°C.En fait, les niveaux d'Ucp1 chez trois souris étaient plus élevés que dans le groupe à 22°C, et Vegf-a et Adrb2 étaient significativement élevés.Par rapport au groupe à 22 °C, les souris maintenues à 25 °C et 27,5 °C n'ont montré aucun changement (Figure 1 supplémentaire).
- Poids corporel (a), masse maigre (b) et masse grasse (c) après 9 jours (un jour avant le transfert vers le système SABLE).d Consommation d'énergie (EE, kcal/h).e Consommation d'énergie moyenne (0 à 96 heures) à différentes températures (kcal/24 heures).f Rapport d'échange respiratoire (RER, VCO2/VO2).g RER moyen (VCO2/VO2).h Apport alimentaire total (g).i Apport alimentaire moyen (g/24 heures).j Consommation totale d'eau (ml).k Consommation moyenne d'eau (ml/24 h).l Niveau d'activité cumulé (m).m Niveau d'activité moyen (m/24 h).n Poids corporel au jour 23 (g), o Modification du poids corporel, p Masse maigre, q Modification de la masse maigre (g) au jour 23 par rapport au jour 9, Modification de la masse grasse (g) au jour 23, graisse masse (g) par rapport au jour 8, jour 23 par rapport au -8ème jour.La signification statistique des mesures répétées a été testée par Oneway-ANOVA suivi du test de comparaison multiple de Tukey. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05,***P < 0,001,****P < 0,0001. *P < 0,05,***P < 0,001,****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001.Les données sont présentées sous forme de moyenne + erreur standard de la moyenne, la phase sombre (18h00-06h00) est représentée par des cases grises.Les points sur les histogrammes représentent des souris individuelles.Les valeurs moyennes ont été calculées pour toute la période expérimentale (0-96 heures).n = 7.
Comme les humains, les souris créent souvent des microenvironnements pour réduire les pertes de chaleur dans l’environnement.Pour quantifier l'importance de cet environnement pour l'EE, nous avons évalué l'EE à 22, 25, 27,5 et 30°C, avec ou sans protections en cuir et matériel de nidification.A 22°C, l'ajout de peaux standards réduit l'EE d'environ 4%.L'ajout ultérieur de matériel de nidification a réduit l'EE de 3 à 4 % (Fig. 5a, b).Aucun changement significatif dans le RER, la consommation alimentaire, la consommation d'eau ou les niveaux d'activité n'a été observé avec l'ajout de maisons ou de peaux + litière (Figure 5i – p).L'ajout de peau et de matériel de nidification a également réduit de manière significative l'EE à 25 et 30°C, mais les réponses étaient quantitativement plus faibles.À 27,5°C, aucune différence n'a été observée.Notamment, dans ces expériences, l'EE diminuait avec l'augmentation de la température, dans ce cas environ 57 % de moins que l'EE à 30 °C par rapport à 22 °C (Fig. 5c – h).La même analyse a été effectuée uniquement pour la phase lumineuse, où l'EE était plus proche du taux métabolique de base, car dans ce cas, les souris reposaient principalement sur la peau, ce qui entraînait des tailles d'effet comparables à différentes températures (Fig. 2a – h supplémentaires). .
Données sur les souris provenant du matériel d'abri et de nidification (bleu foncé), du matériel de maison mais sans matériel de nidification (bleu clair) et du matériel de maison et de nidification (orange).Consommation d'énergie (EE, kcal/h) pour les pièces a, c, e et g à 22, 25, 27,5 et 30 °C, b, d, f et h signifie EE (kcal/h).ip Données pour des souris hébergées à 22°C : i fréquence respiratoire (RER, VCO2/VO2), j RER moyenne (VCO2/VO2), k prise alimentaire cumulée (g), l prise alimentaire moyenne (g/24 h), m consommation d'eau totale (mL), n consommation d'eau moyenne AUC (mL/24h), o activité totale (m), p niveau d'activité moyen (m/24h).Les données sont présentées sous forme de moyenne + erreur standard de la moyenne, la phase sombre (18h00-06h00) est représentée par des cases grises.Les points sur les histogrammes représentent des souris individuelles.La signification statistique des mesures répétées a été testée par Oneway-ANOVA suivi du test de comparaison multiple de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P < 0,05，**P < 0,01。 *P < 0,05，**P < 0,01。 *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01.Les valeurs moyennes ont été calculées pour toute la période expérimentale (0-72 heures).n = 7.
Chez des souris de poids normal (2 à 3 heures de jeûne), l'élevage à différentes températures n'a pas entraîné de différences significatives dans les concentrations plasmatiques de TG, 3-HB, de cholestérol, d'ALT et d'AST, mais de HDL en fonction de la température.Figures 6a-e).Les concentrations plasmatiques à jeun de leptine, d'insuline, de peptide C et de glucagon ne différaient pas non plus entre les groupes (Figures 6g – j).Le jour du test de tolérance au glucose (après 31 jours à différentes températures), la glycémie de base (5 à 6 heures de jeûne) était d'environ 6,5 mM, sans différence entre les groupes. L'administration de glucose par voie orale a augmenté de manière significative les concentrations de glucose dans le sang dans tous les groupes, mais la concentration maximale et l'aire supplémentaire sous les courbes (iAUC) (15 à 120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris hébergées à 30 °C (points de temps individuels : P <0,05 – P <0,0001, Fig. 6k, l) par rapport aux souris hébergées à 22, 25 et 27,5 °C (qui ne différaient pas entre elles). L'administration de glucose par voie orale a augmenté de manière significative les concentrations de glucose dans le sang dans tous les groupes, mais la concentration maximale et l'aire supplémentaire sous les courbes (iAUC) (15 à 120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris hébergées à 30 °C (points de temps individuels : P <0,05 – P <0,0001, Fig. 6k, l) par rapport aux souris hébergées à 22, 25 et 27,5 °C (qui ne différaient pas entre elles). Les ventes régulières de glucose sont actuellement liées à la concentration de glucose dans les groupes de tous les groupes, mais à ce moment-là, ils sont concentrés La cuisson des aliments (iAUC) (15 à 120 minutes) doit être effectuée dans le groupe de viande, à une température de 30 °C (heures normales : P < 0,05–P < 0,0001, ris. 6k, l) по сравнению с мышами, содержащимися при 22, 25 и 27,5 ° C (ce qui ne s'applique pas à la température ambiante). L'administration orale de glucose a augmenté de manière significative les concentrations de glucose dans le sang dans tous les groupes, mais la concentration maximale et l'aire supplémentaire sous les courbes (iAUC) (15 à 120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris à 30 °C (points de temps distincts : P < 0,05 à P <0,0001, Fig. 6k, l) par rapport aux souris maintenues à 22, 25 et 27,5 °C (qui ne différaient pas les unes des autres).La température ambiante est de 30 °C et la température ambiante est de 30 °C.增加面积(iAUC) (15-120 分钟) ：P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25 and 27.5°C 的小鼠（彼此之间没有差异）相比。Température ambiante 30°C Température ambiante曲线 下 增加 面积 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 各 个 点 点 点Température : P < 0,05–P < 0,0001, 6k, l）与饲养在22, 25 et 27,5°C.L'administration orale de glucose a augmenté de manière significative les concentrations de glucose dans le sang dans tous les groupes, mais la concentration maximale et l'aire sous la courbe (iAUC) (15 à 120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris nourries à 30 °C (tous les temps).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05 – P < 0,0001, fig.6l, l) par rapport à des souris maintenues à 22, 25 et 27,5°C (aucune différence entre elles).
Les concentrations plasmatiques de TG, 3-HB, cholestérol, HDL, ALT, AST, FFA, glycérol, leptine, insuline, peptide C et glucagon sont indiquées chez des souris DIO(al) mâles adultes après 33 jours d'alimentation à la température indiquée. .Les souris n'ont pas été nourries 2 à 3 heures avant le prélèvement sanguin.L'exception était un test oral de tolérance au glucose, effectué deux jours avant la fin de l'étude sur des souris à jeun pendant 5 à 6 heures et maintenues à la température appropriée pendant 31 jours.Les souris ont été testées avec 2 g/kg de poids corporel.L'aire sous les données de courbe (L) est exprimée sous forme de données incrémentielles (iAUC).Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM.Les points représentent des échantillons individuels. *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.
Chez les souris DIO (également à jeun pendant 2 à 3 heures), les concentrations plasmatiques de cholestérol, de HDL, d'ALT, d'AST et de FFA ne différaient pas entre les groupes.Les TG et le glycérol étaient significativement élevés dans le groupe à 30 ° C par rapport au groupe à 22 ° C (Figures 7a à h).En revanche, le 3-GB était environ 25 % inférieur à 30 °C par rapport à 22 °C (Figure 7b).Ainsi, bien que les souris maintenues à 22°C présentaient un bilan énergétique globalement positif, comme le suggère le gain de poids, les différences dans les concentrations plasmatiques de TG, de glycérol et de 3-HB suggèrent que les souris à 22°C lorsque l'échantillonnage était inférieur à 22°C C.°C.Les souris élevées à 30 °C étaient dans un état énergétiquement négatif relativement plus élevé.Conformément à cela, les concentrations hépatiques de glycérol et de TG extractibles, mais pas de glycogène ni de cholestérol, étaient plus élevées dans le groupe à 30 ° C (Fig. 3a à d supplémentaires).Pour déterminer si les différences de lipolyse dépendantes de la température (telles que mesurées par la TG plasmatique et le glycérol) sont le résultat de modifications internes de la graisse épididymaire ou inguinale, nous avons extrait le tissu adipeux de ces réserves à la fin de l'étude et quantifié les acides gras libres ex. vivo.et libération de glycérol.Dans tous les groupes expérimentaux, des échantillons de tissu adipeux provenant de dépôts épididymaires et inguinaux ont montré une production de glycérol et de FFA au moins multipliée par deux en réponse à la stimulation par l'isoprotérénol (Fig. Supplémentaire 4a – d).Cependant, aucun effet de la température de la coquille sur la lipolyse basale ou stimulée par l'isoprotérénol n'a été observé.Conformément à un poids corporel et à une masse grasse plus élevés, les taux plasmatiques de leptine étaient significativement plus élevés dans le groupe à 30 ° C que dans le groupe à 22 ° C (Figure 7i).Au contraire, les taux plasmatiques d'insuline et de peptide C ne différaient pas entre les groupes de température (Fig. 7k, k), mais le glucagon plasmatique montrait une dépendance à la température, mais dans ce cas, près de 22 ° C dans le groupe opposé étaient comparés deux fois. à 30°C.DEPUIS.Groupe C (Fig. 7l).Le FGF21 ne différait pas entre les différents groupes de température (Fig. 7m).Le jour de l'OGTT, la glycémie de base était d'environ 10 mM et ne différait pas entre les souris hébergées à différentes températures (Fig. 7n).L'administration orale de glucose a augmenté la glycémie et a atteint un pic dans tous les groupes à une concentration d'environ 18 mM 15 minutes après l'administration.Il n'y avait aucune différence significative dans l'iAUC (15 à 120 min) et les concentrations à différents moments après l'administration (15, 30, 60, 90 et 120 min) (Figure 7n, o).
Les concentrations plasmatiques de TG, 3-HB, cholestérol, HDL, ALT, AST, FFA, glycérol, leptine, insuline, peptide C, glucagon et FGF21 ont été observées chez des souris mâles adultes DIO (ao) après 33 jours d'alimentation.température spécifiée.Les souris n'ont pas été nourries 2 à 3 heures avant le prélèvement sanguin.Le test oral de tolérance au glucose était une exception car il a été réalisé à une dose de 2 g/kg de poids corporel deux jours avant la fin de l'étude chez des souris à jeun pendant 5 à 6 heures et maintenues à la température appropriée pendant 31 jours.L'aire sous les données de courbe (o) est affichée sous forme de données incrémentielles (iAUC).Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM.Les points représentent des échantillons individuels. *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.
La transférabilité des données sur les rongeurs aux humains est une question complexe qui joue un rôle central dans l’interprétation de l’importance des observations dans le contexte de la recherche physiologique et pharmacologique.Pour des raisons économiques et pour faciliter la recherche, les souris sont souvent maintenues à température ambiante en dessous de leur zone thermoneutre, ce qui entraîne l'activation de divers systèmes physiologiques compensatoires qui augmentent le taux métabolique et altèrent potentiellement la traductibilité9.Ainsi, l’exposition des souris au froid peut rendre les souris résistantes à l’obésité induite par l’alimentation et peut prévenir l’hyperglycémie chez les rats traités à la streptozotocine en raison d’un transport accru du glucose non insulino-dépendant.Cependant, il n'est pas clair dans quelle mesure une exposition prolongée à diverses températures pertinentes (de la pièce à la température neutre) affecte les différentes homéostasie énergétique des souris de poids normal (alimentées) et des souris DIO (sous HFD) et les paramètres métaboliques, ainsi que l'ampleur à laquelle ils ont pu équilibrer une augmentation de l’EE avec une augmentation de la consommation alimentaire.L’étude présentée dans cet article vise à apporter un peu de clarté à ce sujet.
Nous montrons que chez les souris adultes de poids normal et les souris mâles DIO, l'EE est inversement proportionnelle à la température ambiante comprise entre 22 et 30°C.Ainsi, l'EE à 22°C était environ 30 % plus élevée qu'à 30°C.dans les deux modèles de souris.Cependant, une différence importante entre les souris de poids normal et les souris DIO réside dans le fait que, même si les souris de poids normal correspondaient à l'EE à des températures plus basses en ajustant leur consommation alimentaire en conséquence, la consommation alimentaire des souris DIO variait à différents niveaux.Les températures de l'étude étaient similaires.Après un mois, les souris DIO maintenues à 30°C ont pris plus de poids corporel et de masse grasse que les souris maintenues à 22°C, alors que les humains normaux maintenus à la même température et pendant la même période n'ont pas provoqué de fièvre.différence dépendante du poids corporel.souris de poids.Comparée à des températures proches de la neutralité thermique ou à température ambiante, la croissance à température ambiante a permis à des souris DIO ou de poids normal de suivre un régime riche en graisses, mais pas de suivre un régime de souris de poids normal, pour prendre relativement moins de poids.corps.Soutenu par d’autres études17,18,19,20,21 mais pas par toutes22,23.
On suppose que la capacité de créer un microenvironnement pour réduire les pertes de chaleur déplace la neutralité thermique vers la gauche8, 12. Dans notre étude, l’ajout de matériaux de nidification et la dissimulation ont réduit l’EE mais n’ont pas abouti à une neutralité thermique jusqu’à 28°C.Ainsi, nos données ne soutiennent pas que le point bas de thermoneutralité chez les souris adultes à un seul genou, avec ou sans maisons enrichies en environnement, devrait être de 26 à 28°C, comme indiqué8,12, mais elles confortent d'autres études montrant la thermoneutralité.températures de 30°C chez les souris à point bas7, 10, 24. Pour compliquer les choses, il a été démontré que le point thermoneutre chez les souris n'est pas statique pendant la journée car il est plus bas pendant la phase de repos (légère), probablement en raison d'une teneur plus faible en calories. production résultant de l’activité et de la thermogenèse induite par l’alimentation.Ainsi, dans la phase lumineuse, le point inférieur de neutralité thermique s'avère être de ~29°С, et dans la phase sombre, de ~33°С25.
En fin de compte, la relation entre la température ambiante et la consommation totale d’énergie est déterminée par la dissipation thermique.Dans ce contexte, le rapport surface/volume est un déterminant important de la sensibilité thermique, affectant à la fois la dissipation thermique (surface) et la génération de chaleur (volume).Outre la surface, le transfert de chaleur est également déterminé par l'isolation (taux de transfert de chaleur).Chez l'homme, la masse grasse peut réduire la perte de chaleur en créant une barrière isolante autour de la coque du corps, et il a été suggéré que la masse grasse est également importante pour l'isolation thermique chez la souris, en abaissant le point thermoneutre et en réduisant la sensibilité à la température en dessous du point thermique neutre ( pente de la courbe).température ambiante par rapport à EE)12.Notre étude n'a pas été conçue pour évaluer directement cette relation putative car les données sur la composition corporelle ont été collectées 9 jours avant la collecte des données sur la dépense énergétique et parce que la masse grasse n'était pas stable tout au long de l'étude.Cependant, étant donné que les souris de poids normal et les souris DIO ont un EE 30 % inférieur à 30 °C par rapport à 22 °C malgré une différence d'au moins 5 fois la masse grasse, nos données ne soutiennent pas que l'obésité devrait fournir une isolation de base.facteur, du moins pas dans la plage de température étudiée.Ceci est conforme à d’autres études mieux conçues pour explorer ce sujet4,24.Dans ces études, l’effet isolant de l’obésité était faible, mais la fourrure fournissait 30 à 50 % de l’isolation thermique totale4,24.Cependant, chez les souris mortes, la conductivité thermique a augmenté d'environ 450 % immédiatement après la mort, ce qui suggère que l'effet isolant de la fourrure est nécessaire au fonctionnement des mécanismes physiologiques, notamment la vasoconstriction.Outre les différences entre les espèces de fourrure entre les souris et les humains, le faible effet isolant de l'obésité chez la souris peut également être influencé par les considérations suivantes : Le facteur isolant de la masse grasse humaine est principalement médié par la masse grasse sous-cutanée (épaisseur)26,27.Généralement chez les rongeurs Moins de 20 % de la graisse animale totale28.En outre, la masse grasse totale n'est peut-être même pas une mesure sous-optimale de l'isolation thermique d'un individu, car il a été avancé qu'une meilleure isolation thermique est compensée par l'augmentation inévitable de la surface (et donc de la perte de chaleur) à mesure que la masse grasse augmente..
Chez les souris de poids normal, les concentrations plasmatiques à jeun de TG, 3-HB, cholestérol, HDL, ALT et AST n'ont pas changé à différentes températures pendant près de 5 semaines, probablement parce que les souris étaient dans le même état d'équilibre énergétique.étaient les mêmes en termes de poids et de composition corporelle qu'à la fin de l'étude.Conformément à la similitude de la masse grasse, il n’y avait également aucune différence dans les taux plasmatiques de leptine, ni dans l’insuline à jeun, le peptide C et le glucagon.Plus de signaux ont été trouvés chez les souris DIO.Bien que les souris à 22°C n'aient pas non plus de bilan énergétique globalement négatif dans cet état (car elles prenaient du poids), à la fin de l'étude, elles présentaient un déficit énergétique relativement plus important que les souris élevées à 30°C, dans des conditions telles que taux élevés de cétones.production par l'organisme (3-GB) et une diminution de la concentration de glycérol et de TG dans le plasma.Cependant, les différences de lipolyse dépendant de la température ne semblent pas être le résultat de modifications intrinsèques de la graisse épididymaire ou inguinale, telles que des modifications de l'expression de la lipase sensible aux adipohormones, puisque les FFA et le glycérol libérés par la graisse extraite de ces dépôts se situent entre la température les groupes se ressemblent.Bien que nous n'ayons pas étudié le tonus sympathique dans la présente étude, d'autres ont découvert qu'il (sur la base de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle moyenne) est lié de manière linéaire à la température ambiante chez la souris et qu'il est approximativement plus faible à 30 °C qu'à 22 °C. C Ainsi, les différences de tonus sympathique dépendant de la température peuvent jouer un rôle dans la lipolyse dans notre étude, mais comme une augmentation du tonus sympathique stimule plutôt qu'inhibe la lipolyse, d'autres mécanismes peuvent contrecarrer cette diminution chez les souris de culture.Rôle potentiel dans la dégradation de la graisse corporelle.Température ambiante.De plus, une partie de l’effet stimulant du tonus sympathique sur la lipolyse est indirectement médiée par une forte inhibition de la sécrétion d’insuline, mettant en évidence l’effet de l’interruption de la supplémentation en insuline sur la lipolyse30, mais dans notre étude, l’insuline plasmatique à jeun et le tonus sympathique du peptide C à différentes températures étaient pas suffisant pour altérer la lipolyse.Au lieu de cela, nous avons constaté que les différences de statut énergétique étaient probablement le principal contributeur à ces différences chez les souris DIO.Les raisons sous-jacentes qui conduisent à une meilleure régulation de la prise alimentaire avec l’EE chez les souris de poids normal nécessitent une étude plus approfondie.En général, cependant, la prise alimentaire est contrôlée par des signaux homéostatiques et hédoniques31,32,33.Bien qu’il y ait un débat quant à savoir lequel des deux signaux est quantitativement le plus important31,32,33, il est bien connu que la consommation à long terme d’aliments riches en graisses conduit à un comportement alimentaire davantage basé sur le plaisir et qui n’a dans une certaine mesure aucun rapport avec la consommation d’aliments riches en graisses. homéostasie..– une prise alimentaire régulée34,35,36.Par conséquent, le comportement alimentaire hédonique accru des souris DIO traitées avec 45% de HFD peut être l'une des raisons pour lesquelles ces souris n'ont pas équilibré leur apport alimentaire avec celui de l'EE.Il est intéressant de noter que des différences d’appétit et d’hormones régulatrices de la glycémie ont également été observées chez les souris DIO à température contrôlée, mais pas chez les souris de poids normal.Chez les souris DIO, les taux plasmatiques de leptine ont augmenté avec la température et les taux de glucagon ont diminué avec la température.La mesure dans laquelle la température peut influencer directement ces différences mérite une étude plus approfondie, mais dans le cas de la leptine, le bilan énergétique relativement négatif et donc la masse grasse plus faible chez les souris à 22°C ont certainement joué un rôle important, car la masse grasse et la leptine plasmatique sont fortement corrélées37.Cependant, l’interprétation du signal du glucagon est plus déroutante.Comme pour l'insuline, la sécrétion de glucagon était fortement inhibée par une augmentation du tonus sympathique, mais il était prévu que le tonus sympathique le plus élevé se situe dans le groupe à 22°C, qui présentait les concentrations plasmatiques de glucagon les plus élevées.L'insuline est un autre puissant régulateur du glucagon plasmatique, et la résistance à l'insuline et le diabète de type 2 sont fortement associés à l'hyperglucagonémie à jeun et postprandiale 38,39 .Cependant, les souris DIO de notre étude étaient également insensibles à l'insuline, ce qui ne pourrait donc pas non plus être le principal facteur de l'augmentation de la signalisation du glucagon dans le groupe à 22°C.La teneur en graisse hépatique est également associée positivement à une augmentation de la concentration plasmatique de glucagon, dont les mécanismes peuvent à leur tour inclure une résistance hépatique au glucagon, une diminution de la production d'urée, une augmentation des concentrations d'acides aminés circulants et une augmentation de la sécrétion de glucagon stimulée par les acides aminés40,41, 42.Cependant, étant donné que les concentrations extractibles de glycérol et de TG ne différaient pas entre les groupes de température de notre étude, cela ne pourrait pas non plus constituer un facteur potentiel dans l'augmentation des concentrations plasmatiques dans le groupe à 22 ° C.La triiodothyronine (T3) joue un rôle essentiel dans le taux métabolique global et dans l’initiation de la défense métabolique contre l’hypothermie43,44.Ainsi, la concentration plasmatique de T3, éventuellement contrôlée par des mécanismes à médiation centrale,45,46 augmente à la fois chez les souris et chez les humains dans des conditions moins thermoneutres47, bien que l'augmentation soit plus faible chez les humains, qui sont plus prédisposés aux souris.Cela correspond à une perte de chaleur dans l’environnement.Nous n'avons pas mesuré les concentrations plasmatiques de T3 dans la présente étude, mais les concentrations pourraient avoir été plus faibles dans le groupe à 30 ° C, ce qui peut expliquer l'effet de ce groupe sur les taux plasmatiques de glucagon, car nous (Figure 5a mise à jour) et d'autres avons montré que La T3 augmente le glucagon plasmatique de manière dose-dépendante.Il a été rapporté que les hormones thyroïdiennes induisent l'expression du FGF21 dans le foie.Comme le glucagon, les concentrations plasmatiques de FGF21 ont également augmenté avec les concentrations plasmatiques de T3 (Fig. 5b supplémentaire et réf. 48), mais par rapport au glucagon, les concentrations plasmatiques de FGF21 dans notre étude n'ont pas été affectées par la température.Les raisons sous-jacentes de cette divergence nécessitent une étude plus approfondie, mais l'induction du FGF21 induite par le T3 devrait se produire à des niveaux d'exposition au T3 plus élevés que la réponse au glucagon induite par le T3 observée (Fig. 5b supplémentaire).
Il a été démontré que le HFD est fortement associé à une altération de la tolérance au glucose et à une résistance à l'insuline (marqueurs) chez les souris élevées à 22 °C.Cependant, le HFD n'était associé ni à une altération de la tolérance au glucose ni à une résistance à l'insuline lorsqu'il était cultivé dans un environnement thermoneutre (défini ici à 28 °C) 19 .Dans notre étude, cette relation n’a pas été reproduite chez les souris DIO, mais les souris de poids normal maintenues à 30°C ont significativement amélioré la tolérance au glucose.La raison de cette différence nécessite une étude plus approfondie, mais peut être influencée par le fait que les souris DIO de notre étude étaient résistantes à l'insuline, avec des concentrations plasmatiques de peptide C à jeun et des concentrations d'insuline 12 à 20 fois supérieures à celles des souris de poids normal.et dans le sang à jeun.des concentrations de glucose d'environ 10 mM (environ 6 mM à un poids corporel normal), ce qui semble laisser une petite fenêtre pour tout effet bénéfique potentiel de l'exposition à des conditions thermoneutres visant à améliorer la tolérance au glucose.Un facteur de confusion possible est que, pour des raisons pratiques, l’OGTT est réalisée à température ambiante.Ainsi, les souris hébergées à des températures plus élevées ont subi un léger choc dû au froid, ce qui peut affecter l’absorption/la clairance du glucose.Cependant, sur la base de concentrations de glycémie à jeun similaires dans différents groupes de température, les changements de température ambiante peuvent ne pas avoir affecté de manière significative les résultats.
Comme mentionné précédemment, il a été récemment souligné que l’augmentation de la température ambiante pouvait atténuer certaines réactions au stress dû au froid, ce qui pourrait remettre en question la transférabilité des données souris à l’homme.Cependant, on ne sait pas exactement quelle est la température optimale pour garder les souris afin d’imiter la physiologie humaine.La réponse à cette question peut également être influencée par le domaine d’études et le critère d’évaluation étudié.Un exemple en est l’effet du régime alimentaire sur l’accumulation de graisse dans le foie, la tolérance au glucose et la résistance à l’insuline19.En termes de dépense énergétique, certains chercheurs pensent que la thermoneutralité est la température optimale pour l'élevage, car les humains ont besoin de peu d'énergie supplémentaire pour maintenir leur température corporelle centrale, et ils définissent une température sur un seul tour pour les souris adultes à 30°C7,10.D'autres chercheurs pensent qu'une température comparable à celle que les humains connaissent généralement avec des souris adultes sur un genou est de 23 à 25 °C, car ils ont constaté que la thermoneutralité était de 26 à 28 °C et se basaient sur une température inférieure d'environ 3 °C chez les humains.leur température critique inférieure, définie ici à 23°C, est légèrement de 8,12.Notre étude est cohérente avec plusieurs autres études qui affirment que la neutralité thermique n'est pas atteinte à 26-28°C4, 7, 10, 11, 24, 25, ce qui indique que 23-25°C est trop basse.Un autre facteur important à considérer concernant la température ambiante et la thermoneutralité chez les souris est le logement individuel ou en groupe.Lorsque les souris étaient hébergées en groupes plutôt qu'individuellement, comme dans notre étude, la sensibilité à la température était réduite, probablement en raison du surpeuplement des animaux.Cependant, la température ambiante était toujours inférieure à la LTL de 25 lorsque trois groupes étaient utilisés.La différence interspécifique la plus importante à cet égard est peut-être l’importance quantitative de l’activité des BAT en tant que défense contre l’hypothermie.Ainsi, alors que les souris compensaient largement leur perte calorique plus élevée en augmentant l’activité des BAT, qui est supérieure à 60 % de l’EE à 5°C seulement51,52, la contribution de l’activité des BAT humaines à l’EE était significativement plus élevée, bien plus faible.Par conséquent, la réduction de l’activité des BAT peut être un moyen important d’augmenter la traduction humaine.La régulation de l'activité des BAT est complexe mais est souvent médiée par les effets combinés de la stimulation adrénergique, des hormones thyroïdiennes et de l'expression d'UCP114,54,55,56,57.Nos données indiquent que la température doit être augmentée au-dessus de 27,5°C par rapport aux souris à 22°C afin de détecter les différences dans l'expression des gènes BAT responsables de la fonction/activation.Cependant, les différences trouvées entre les groupes à 30 et 22°C n'indiquaient pas toujours une augmentation de l'activité des BAT dans le groupe à 22°C car Ucp1, Adrb2 et Vegf-a étaient régulées négativement dans le groupe à 22°C.La cause profonde de ces résultats inattendus reste à déterminer.Une possibilité est que leur expression accrue ne reflète pas un signal de température ambiante élevée, mais plutôt un effet aigu de leur passage de 30°C à 22°C le jour de leur retrait (les souris ont ressenti cela 5 à 10 minutes avant le décollage). .).
Une limite générale de notre étude est que nous avons étudié uniquement les souris mâles.D'autres recherches suggèrent que le sexe peut être une considération importante dans nos principales indications, car les souris femelles à un seul genou sont plus sensibles à la température en raison d'une conductivité thermique plus élevée et du maintien de températures centrales plus étroitement contrôlées.De plus, les souris femelles (sur HFD) ont montré une plus grande association entre l'apport énergétique et l'EE à 30 °C par rapport aux souris mâles qui consommaient plus de souris du même sexe (20 °C dans ce cas) 20 .Ainsi, chez les souris femelles, l’effet subthermonéral est plus élevé, mais présente le même schéma que chez les souris mâles.Dans notre étude, nous nous sommes concentrés sur les souris mâles à un seul genou, car ce sont les conditions dans lesquelles sont menées la plupart des études métaboliques examinant l’EE.Une autre limite de notre étude était que les souris suivaient le même régime alimentaire tout au long de l'étude, ce qui empêchait d'étudier l'importance de la température ambiante pour la flexibilité métabolique (telle que mesurée par les changements de RER pour les changements alimentaires dans diverses compositions de macronutriments).chez les souris femelles et mâles conservées à 20°C par rapport aux souris correspondantes conservées à 30°C.
En conclusion, notre étude montre que, comme dans d’autres études, les souris de poids normal au premier tour sont thermoneutres au-dessus des 27,5°C prévus.De plus, notre étude montre que l'obésité n'est pas un facteur isolant majeur chez les souris de poids normal ou DIO, ce qui entraîne des rapports température: EE similaires chez les souris DIO et de poids normal.Alors que la consommation alimentaire des souris de poids normal était conforme à l'EE et maintenait ainsi un poids corporel stable sur toute la plage de températures, la consommation alimentaire des souris DIO était la même à différentes températures, ce qui entraînait un ratio de souris plus élevé à 30°C. .à 22°C, j'ai pris plus de poids.Dans l’ensemble, des études systématiques examinant l’importance potentielle de vivre en dessous de températures thermoneutres sont justifiées en raison de la faible tolérance souvent observée entre les études sur la souris et sur l’homme.Par exemple, dans les études sur l’obésité, une explication partielle de la traductibilité généralement plus faible peut être due au fait que les études de perte de poids murines sont généralement réalisées sur des animaux modérément stressés par le froid, maintenus à température ambiante en raison de leur EE accrue.Perte de poids exagérée par rapport au poids corporel attendu d'une personne, en particulier si le mécanisme d'action dépend de l'augmentation de l'EE par augmentation de l'activité du BAP, qui est plus actif et activé à température ambiante qu'à 30°C.
Conformément à la loi danoise sur l'expérimentation animale (1987) et aux Instituts nationaux de la santé (publication n° 85-23) et à la Convention européenne pour la protection des vertébrés utilisés à des fins expérimentales et à d'autres fins scientifiques (Conseil de l'Europe n° 123, Strasbourg , 1985) .
Des souris mâles C57BL/6J âgées de vingt semaines ont été obtenues auprès de Janvier Saint Berthevin Cedex, France, et ont reçu de la nourriture standard à volonté (Altromin 1324) et de l'eau (~ 22 °C) après un cycle lumière/obscurité de 12 h 12.température ambiante.Des souris DIO mâles (20 semaines) ont été obtenues auprès du même fournisseur et ont reçu un accès ad libitum à un régime riche en graisses à 45% (cat. No. D12451, Research Diet Inc., NJ, USA) et à de l'eau dans des conditions d'élevage.Les souris ont été adaptées à l'environnement une semaine avant le début de l'étude.Deux jours avant le transfert vers le système de calorimétrie indirecte, les souris ont été pesées, soumises à une IRM (EchoMRITM, TX, USA) et divisées en quatre groupes correspondant au poids corporel, à la graisse et au poids corporel normal.
Un diagramme graphique de la conception de l'étude est présenté à la figure 8. Les souris ont été transférées dans un système de calorimétrie indirecte fermé et à température contrôlée chez Sable Systems Internationals (Nevada, États-Unis), qui comprenait des moniteurs de qualité des aliments et de l'eau et un cadre Promethion BZ1 qui enregistrait niveaux d'activité en mesurant les ruptures de faisceau.XYZ.Les souris (n = 8) ont été hébergées individuellement à 22, 25, 27,5 ou 30°C en utilisant de la litière mais sans abri ni matériel de nidification selon un cycle lumière/obscurité de 12h12 (lumière : 06h00 – 18h00). .2500 ml/min.Les souris ont été acclimatées pendant 7 jours avant l'enregistrement.Les enregistrements ont été collectés quatre jours de suite.Ensuite, les souris ont été maintenues aux températures respectives de 25, 27,5 et 30°C pendant 12 jours supplémentaires, après quoi les concentrés cellulaires ont été ajoutés comme décrit ci-dessous.Pendant ce temps, des groupes de souris maintenus à 22°C ont été maintenus à cette température pendant deux jours supplémentaires (pour collecter de nouvelles données de base), puis la température a été augmentée par paliers de 2°C tous les deux jours au début de la phase lumineuse ( 06h00) jusqu'à atteindre 30 °C. Après cela, la température a été abaissée à 22 °C et les données ont été collectées pendant deux jours supplémentaires.Après deux jours supplémentaires d'enregistrement à 22°C, des peaux ont été ajoutées à toutes les cellules à toutes les températures, et la collecte des données a commencé le deuxième jour (jour 17) et pendant trois jours.Après cela (jour 20), du matériel de nidification (8 à 10 g) a été ajouté à toutes les cellules au début du cycle lumineux (06h00) et les données ont été collectées pendant trois jours supplémentaires.Ainsi, à la fin de l'étude, les souris maintenues à 22°C ont été maintenues à cette température pendant 21/33 jours et à 22°C les 8 derniers jours, tandis que les souris à d'autres températures ont été maintenues à cette température pendant 33 jours./33 jours.Les souris ont été nourries pendant la période d'étude.
Les souris de poids normal et DIO ont suivi les mêmes procédures d’étude.Au jour -9, les souris ont été pesées, analysées par IRM et divisées en groupes comparables en termes de poids corporel et de composition corporelle.Au jour -7, les souris ont été transférées dans un système de calorimétrie indirecte fermé à température contrôlée fabriqué par SABLE Systems International (Nevada, États-Unis).Les souris ont été hébergées individuellement avec de la litière mais sans matériaux de nidification ni d'abri.La température est réglée sur 22, 25, 27,5 ou 30 °C.Après une semaine d'acclimatation (jours -7 à 0, les animaux n'ont pas été dérangés), les données ont été collectées pendant quatre jours consécutifs (jours 0 à 4, données présentées sur les figures 1, 2, 5).Par la suite, les souris conservées à 25, 27,5 et 30°C ont été maintenues dans des conditions constantes jusqu'au 17ème jour.Dans le même temps, la température dans le groupe 22 ° C a été augmentée à intervalles de 2 ° C tous les deux jours en ajustant le cycle de température (06h00) au début de l'exposition à la lumière (les données sont présentées sur la figure 1). .Au jour 15, la température est tombée à 22°C et deux jours de données ont été collectées pour fournir des données de base pour les traitements ultérieurs.Des peaux ont été ajoutées à toutes les souris au jour 17 et du matériel de nidification au jour 20 (Fig. 5).Le 23ème jour, les souris ont été pesées et soumises à une IRM, puis laissées seules pendant 24 heures.Au jour 24, les souris ont été mises à jeun dès le début de la photopériode (06h00) et ont reçu une OGTT (2 g/kg) à 12h00 (6 à 7 heures de jeûne).Par la suite, les souris ont été remises dans leurs conditions SABLE respectives et euthanasiées le deuxième jour (jour 25).
Les souris DIO (n = 8) ont suivi le même protocole que les souris de poids normal (comme décrit ci-dessus et sur la figure 8).Les souris ont maintenu 45 % de HFD tout au long de l’expérience de dépense énergétique.
VO2 et VCO2, ainsi que la pression de vapeur d'eau, ont été enregistrés à une fréquence de 1 Hz avec une constante de temps de cellule de 2,5 min.La consommation de nourriture et d'eau a été collectée par enregistrement continu (1 Hz) du poids des seaux de nourriture et d'eau.Le moniteur de qualité utilisé a signalé une résolution de 0,002 g.Les niveaux d'activité ont été enregistrés à l'aide d'un moniteur à faisceaux 3D XYZ, les données ont été collectées à une résolution interne de 240 Hz et rapportées chaque seconde pour quantifier la distance totale parcourue (m) avec une résolution spatiale effective de 0,25 cm.Les données ont été traitées avec Sable Systems Macro Interpreter v.2.41, calculant l'EE et le RER et filtrant les valeurs aberrantes (par exemple, les faux repas).L'interpréteur de macro est configuré pour générer des données pour tous les paramètres toutes les cinq minutes.
En plus de réguler l'EE, la température ambiante peut également réguler d'autres aspects du métabolisme, notamment le métabolisme postprandial du glucose, en régulant la sécrétion d'hormones métabolisant le glucose.Pour tester cette hypothèse, nous avons finalement réalisé une étude de la température corporelle en provoquant des souris de poids normal avec une charge orale de glucose DIO (2 g/kg).Les méthodes sont décrites en détail dans des documents supplémentaires.
À la fin de l'étude (jour 25), les souris ont été mises à jeun pendant 2 à 3 heures (à partir de 6h00), anesthésiées à l'isoflurane et complètement saignées par ponction veineuse rétro-orbitaire.La quantification des lipides plasmatiques, des hormones et des lipides dans le foie est décrite dans la documentation supplémentaire.
Pour déterminer si la température de la coquille provoque des changements intrinsèques dans le tissu adipeux affectant la lipolyse, le tissu adipeux inguinal et épididymaire a été excisé directement chez la souris après la dernière étape du saignement.Les tissus ont été traités à l'aide du nouveau test de lipolyse ex vivo décrit dans Méthodes supplémentaires.
Le tissu adipeux brun (BAT) a été collecté le jour de la fin de l'étude et traité comme décrit dans les méthodes supplémentaires.
Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM.Les graphiques ont été créés dans GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) et les graphiques ont été édités dans Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA).La signification statistique a été évaluée dans GraphPad Prism et testée par un test t apparié, des mesures répétées ANOVA unidirectionnelle/bidirectionnelle suivies du test de comparaisons multiples de Tukey, ou une ANOVA unidirectionnelle non appariée suivie du test de comparaisons multiples de Tukey, selon les besoins.La distribution gaussienne des données a été validée par le test de normalité de D'Agostino-Pearson avant les tests.La taille de l’échantillon est indiquée dans la section correspondante de la section « Résultats », ainsi que dans la légende.La répétition est définie comme toute mesure effectuée sur le même animal (in vivo ou sur un échantillon de tissu).En termes de reproductibilité des données, une association entre la dépense énergétique et la température du boîtier a été démontrée dans quatre études indépendantes utilisant différentes souris avec un plan d'étude similaire.
Des protocoles expérimentaux détaillés, des matériaux et des données brutes sont disponibles sur demande raisonnable auprès de l'auteur principal Rune E. Kuhre.Cette étude n’a pas généré de nouveaux réactifs uniques, de lignées animales/cellulaires transgéniques ou de données de séquençage.
Pour plus d’informations sur la conception de l’étude, consultez le résumé du Nature Research Report lié à cet article.
Toutes les données forment un graphique.1 à 7 ont été déposés dans le référentiel de la base de données Science, numéro d'accès : 1253.11.sciencedb.02284 ou https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284.Les données affichées dans ESM peuvent être envoyées à Rune E Kuhre après des tests raisonnables.
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Heure de publication : 28 octobre 2022
