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La plupart des études métaboliques chez la souris sont réalisées à température ambiante, bien que dans ces conditions, contrairement à l'homme, les souris dépensent beaucoup d'énergie pour maintenir leur température interne. Nous décrivons ici un poids normal et une obésité induite par le régime (OID) chez des souris C57BL/6J nourries respectivement avec du chow-chow ou un régime riche en graisses à 45 %. 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 murins. Chez les souris de poids normal, la prise alimentaire a contrebalancé l'EE. À l'inverse, les souris OID n'ont pas diminué leur prise alimentaire lorsque l'EE a diminué. Ainsi, à la fin de l'étude, les souris à 30 °C présentaient un poids corporel, une masse grasse et des taux plasmatiques de glycérol et de triglycérides plus élevés que les souris à 22 °C. Le déséquilibre chez les souris OID pourrait être dû à une augmentation des régimes alimentaires axés 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 aux premiers stades de la découverte et du développement de médicaments. Cependant, les souris diffèrent des humains sur plusieurs points physiologiques importants, et bien que l'échelle allométrique puisse être utilisée dans une certaine mesure pour transposer les résultats chez l'homme, les différences majeures 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. Par conséquent, les souris perdent significativement plus de chaleur par rapport à leur volume, elles sont donc plus sensibles à la température, plus sujettes à l'hypothermie et ont un métabolisme de base moyen dix fois supérieur à celui des humains. À température ambiante standard (~22 °C), les souris doivent augmenter leur dépense énergétique totale (DE) d'environ 30 % pour maintenir leur température corporelle centrale. À des températures plus basses, la DE augmente encore davantage, d'environ 50 % et 100 % à 15 et 7 °C, comparativement à 22 °C. Français Ainsi, les conditions de logement standard induisent une réponse au stress dû au froid, ce qui pourrait compromettre la transférabilité des résultats obtenus chez la souris aux humains, car les humains vivant dans les sociétés modernes passent la plupart de leur temps dans des conditions thermoneutres (parce que notre rapport surface/volume plus faible nous rend moins sensibles à la température, car nous créons une zone thermoneutre (TNZ) autour de nous. EE au-dessus du taux métabolique de base) s'étend sur environ 19 à 30 °C6, tandis que les souris ont une bande plus élevée et plus étroite ne s'étendant que sur 2 à 4 °C7,8 En fait, cet aspect important a reçu une attention considérable ces dernières années4, 7,8,9,10,11,12 et il a été suggéré que certaines « différences entre espèces » peuvent être atténuées en augmentant la température de la coquille9. Cependant, il n'y a pas de consensus sur la plage de température qui constitue la thermoneutralité chez la souris. Ainsi, la question de savoir si la température critique inférieure dans la plage thermoneutre chez les souris à genou unique 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 ou quelques jours, de sorte que l'ampleur de l'impact d'une exposition prolongée à différentes températures sur 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 soumises à un régime riche en graisses pourraient être davantage orientées vers un régime basé sur le plaisir (hédonique)). 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 maintenues 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 l'hébergement standard des animaux est rarement inférieur à la température ambiante. Nous avons constaté que les souris DIO de poids normal et à cercle unique réagissaient de manière similaire aux changements de température de l'enceinte en termes d'EE et indépendamment des conditions d'enceinte (avec ou sans abri/nidification). Cependant, alors que les souris de poids normal ajustaient leur consommation alimentaire en fonction de l'EE, celle des souris DIO était largement indépendante de l'EE, ce qui a entraîné une prise de poids plus importante chez les souris. D'après les données de poids corporel, les concentrations plasmatiques de lipides et de corps cétoniques ont montré que les souris DIO à 30 °C présentaient 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 des études plus approfondies, mais pourraient 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.
Français L'EE a augmenté linéairement de 30 à 22 °C et était environ 30 % plus élevée 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 prise 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). La consommation d'eau. Le volume et le niveau d'activité ne dépendaient pas de la température (Fig. 1g). -à).
Français Des souris mâles (C57BL/6J, 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 base, la température a été augmentée par incréments de 2 °C à 6 h 00 par jour (début de la phase de lumière). Les données sont présentées sous forme de moyenne ± erreur standard de la moyenne, et la phase d'obscurité (18 h 00 à 6 h 00) 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 à 1,0), d RER moyen en phase de lumière et d'obscurité (VCO2 /VO2) (la valeur zéro est définie comme 0,7). e apport alimentaire cumulé (g), f apport alimentaire total sur 24 h, g apport total en eau sur 24 h (ml), h apport total en eau sur 24 h, i niveau d'activité cumulé (m) et j niveau d'activité total (m/24 h). Les souris ont été maintenues à la température indiquée pendant 48 heures. Les données présentées 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 à un facteur 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.
Français Comme dans le cas des souris de poids normal, l'EE a augmenté linéairement avec la diminution de la température, et dans ce cas, l'EE était également environ 30 % plus élevée à 22 °C par rapport à 30 °C (Fig. 2a, b). Le RER n'a pas changé à différentes températures (Fig. 2c, d). Contrairement aux souris de poids normal, la prise alimentaire n'était pas cohérente avec l'EE en fonction de la température ambiante. La prise alimentaire, la consommation d'eau et le niveau d'activité étaient indépendants de la température (Fig. 2e–j).
Français 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 une acclimatation de deux jours, des données de base ont été recueillies. Par la suite, la température a été augmentée par incréments de 2 °C tous les deux jours à 6 h 00 (début de la phase de lumière). Les données sont présentées sous forme de moyenne ± erreur type de la moyenne, et la phase d'obscurité (18 h 00 à 6 h 00) est représentée par un cadre gris. a Dépense énergétique (kcal/h), b Dépense énergétique totale à différentes températures (kcal/24 h), c Taux d'échange respiratoire (VCO2/VO2 : 0,7 à 1,0), d RER moyen en phase de lumière et d'obscurité (VCO2 /VO2) (la valeur zéro est définie comme 0,7). e apport alimentaire cumulé (g), f apport alimentaire total sur 24 h, g apport total en eau sur 24 h (ml), h apport total en eau sur 24 h, i niveau d'activité cumulé (m) et j niveau d'activité total (m/24 h). Les souris ont été maintenues à la température indiquée pendant 48 heures. Les données présentées pour 24, 26, 28 et 30 °C se réfèrent aux dernières 24 heures de chaque cycle. Les souris ont été maintenues à 45 % HFD jusqu'à la fin de l'étude. La signification statistique a été testée par des mesures répétées d'ANOVA à un facteur 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.
Français 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 qui étaient constamment maintenues à une certaine température. Les souris ont été divisées en quatre groupes afin de minimiser les variations statistiques de la moyenne et de 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 affectée par la température ambiante, aussi bien pendant les heures de clarté que la nuit (Fig. 3d), et augmente linéairement lorsque la température diminue de 27,5 °C à 22 °C (Fig. 3e). Comparé aux autres groupes, le RER du groupe à 25 °C était quelque peu réduit, et il n'y avait pas de différences entre les groupes restants (Fig. 3f, g). La prise alimentaire parallèle au modèle d'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). Français L'exposition à différentes températures pendant une période allant jusqu'à 33 jours 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 corporelle maigre d'environ 15 % par rapport aux 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'armoire 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 énergétique (kcal/h). e Consommation énergétique moyenne (0–108 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 18e jour, o variation du poids corporel (de -8e au 18e jour), p masse maigre au 18e jour, q variation de la masse maigre (de -8e au 18e jour), r masse grasse au 18e jour et variation 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 type de la moyenne ; la phase sombre (18 h 00 - 6 h 00) est représentée par des cases grises. Les points sur les histogrammes représentent les souris individuelles. Les valeurs moyennes ont été calculées pour l'ensemble de la période expérimentale (0 - 10 8 heures). n = 7.
Français Les souris ont été appariées en termes de poids corporel, de masse maigre et de masse grasse au départ (Fig. 4a-c) et maintenues à 22, 25, 27,5 et 30 °C comme dans les études sur des souris de poids normal. . Lors de la comparaison de 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 ont consommé environ 30 % d'énergie de 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 prise alimentaire, la consommation d'eau et l'activité n'ont pas été 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). Français Comparées à leurs points de référence respectifs, les souris élevées à 30 °C avaient des poids corporels significativement plus élevés que les souris élevées à 22 °C (moyenne ± erreur standard de la moyenne : Fig. 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 plus faible à 30 °C, l'expression de plusieurs gènes BAT qui augmentent la fonction/activité BAT était réduite à 30 °C par rapport à 22 °C : Adra1a, Adrb3 et Prdm16. D'autres gènes clés qui augmentent également la fonction/activité BAT n'ont pas été affectés : Sema3a (régulation de la croissance des neurites), Tfam (biogenèse mitochondriale), Adrb1, Adra2a, Pck1 (gluconéogenèse) et Cpt1a. Étonnamment, les taux d'Ucp1 et de Vegf-a, associés à une activité thermogénique accrue, n'ont pas diminué dans le groupe à 30 °C. En fait, les taux d'Ucp1 chez trois souris étaient plus élevés que dans le groupe à 22 °C, et ceux de Vegf-a et d'Adrb2 étaient significativement plus élevés. Comparées au groupe à 22 °C, les souris maintenues à 25 °C et 27,5 °C n'ont montré aucun changement (Figure supplémentaire 1).
- Poids corporel (a), masse maigre (b) et masse grasse (c) après 9 jours (un jour avant le transfert vers le système SABLE). d Consommation énergétique (EE, kcal/h). e Consommation énergétique moyenne (0–96 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 Variation du poids corporel, p Masse maigre, q Variation de la masse maigre (g) au jour 23 par rapport au jour 9, Variation de la masse grasse (g) au 23e jour, masse grasse (g) par rapport au jour 8, jour 23 par rapport au -8e 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 type de la moyenne ; la phase sombre (18 h 00 - 6 h 00) est représentée par des cases grises. Les points sur les histogrammes représentent les souris individuelles. Les valeurs moyennes ont été calculées pour toute la période expérimentale (0 à 96 heures). n = 7.
Comme les humains, les souris créent souvent des microenvironnements pour réduire les pertes de chaleur dans l'environnement. Afin de 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 matériaux de nidification. À 22 °C, l'ajout de peaux standard réduit l'EE d'environ 4 %. L'ajout ultérieur de matériaux de nidification réduit l'EE de 3 à 4 % (Fig. 5a, b). Aucune modification significative du RER, de la consommation alimentaire, de la consommation d'eau ou des niveaux d'activité n'a été observée avec l'ajout de maisons ou de peaux + litière (Figure 5i–p). L'ajout de peau et de matériaux de nidification a également réduit significativement l'EE à 25 et 30 °C, mais les réponses étaient quantitativement plus faibles. À 27,5 °C, aucune différence n'a été observée. Il est à noter que dans ces expériences, l'EE a diminué avec l'augmentation de la température, dans ce cas environ 57 % inférieure à l'EE à 30 °C par rapport à 22 °C (Fig. 5c–h). La même analyse a été réalisée uniquement pour la phase lumineuse, où l'EE était plus proche du métabolisme de base, car dans ce cas, les souris se reposaient principalement sur la peau, ce qui a donné lieu à des tailles d'effet comparables à différentes températures (Fig. 2a–h supplémentaire).
Données pour les souris provenant de l'abri et du matériel de nidification (bleu foncé), de la maison mais sans matériel de nidification (bleu clair) et du matériel de la maison et du nid (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 moyennes EE (kcal/h). ip Données pour les souris hébergées à 22 °C : i fréquence respiratoire (RER, VCO2/VO2), j RER moyen (VCO2/VO2), k apport alimentaire cumulé (g), l apport alimentaire moyen (g/24 h), m apport total en eau (mL), n ASC de l'apport moyen en eau (mL/24 h), o activité totale (m), p niveau d'activité moyen (m/24 h). Les données sont présentées sous forme de moyenne + erreur type de la moyenne, la phase sombre (18 h 00 - 6 h 00) est représentée par des cases grises. Les points sur les histogrammes représentent les 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. *P<0,05, **P<0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P<0,05, **P<0,01.Les valeurs moyennes ont été calculées pour toute la période expérimentale (0-72 heures). n = 7.
Français Chez les 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, cholestérol, ALT et AST, mais de HDL en fonction de la température. Figure 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 les concentrations de glucose dans le sang de manière significative dans tous les groupes, mais la concentration maximale et l'aire incrémentielle sous les courbes (iAUC) (15–120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris hébergées à 30 °C (points temporels 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 les concentrations de glucose dans le sang de manière significative dans tous les groupes, mais la concentration maximale et l'aire incrémentielle sous les courbes (iAUC) (15–120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris hébergées à 30 °C (points temporels 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). Il est normal que les boissons soient concentrées dans les groupes de tous les groupes, mais ce n'est pas pour rien qu'elles sont concentrées. planifiez la préparation des croquettes (iAUC) (15 à 120 minutes) à l'intérieur du groupe de cuisine, à une température de 30 °C (heures normales : P < 0,05–P < 0,0001, рис 6k, l) Lors du nettoyage de la peau, la température doit être comprise entre 22, 25 et 27,5 ° C (ce qui ne peut pas être fait à votre place). 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 incrémentielle sous les courbes (iAUC) (15–120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris à 30 °C (points temporels distincts : P < 0,05–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).Température ambiante inférieure à 30 °C L'ASC (iAUC) (15-120 分钟) 均较低（各个时间点：P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25 Température ambiante : 27,5°C.口服 葡萄糖 的 给 药 显着 了 所有组 的 血糖 浓度 但 在 在 在 30 ° C 饲养 小鼠组 中 ,浓度 和 曲线 下 增加 面积 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 各 个 点 点 点 点：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）相比。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) (15–120 min) étaient plus faibles dans le groupe de souris nourries à 30 °C (à tous les moments).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05–P < 0,0001, Fig.6l, l) comparés aux 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 présentées 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 de tolérance au glucose par voie orale, réalisé 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 soumises à une dose de 2 g/kg de poids corporel. L'aire sous la courbe (L) est exprimée en données incrémentales (iASC). Les données sont présentées sous forme de moyenne ± erreur type (ETM). Les points représentent les 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.
Français 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-h). En revanche, le 3-GB était environ 25 % plus faible à 30 °C qu'à 22 °C (Figure 7b). Ainsi, bien que les souris maintenues à 22 °C aient eu un bilan énergétique globalement positif, comme le suggère la prise de poids, les différences dans les concentrations plasmatiques de TG, de glycérol et de 3-HB suggèrent que les souris à 22 °C lors de l'échantillonnage étaient inférieures à celles à 22 °C. °C. Les souris élevées à 30 °C étaient dans un état énergétiquement relativement plus négatif. En accord avec cela, les concentrations hépatiques de glycérol et de TG extractibles, mais pas de glycogène et de cholestérol, étaient plus élevées dans le groupe à 30 °C (Fig. 3a-d supplémentaire). Français Pour déterminer si les différences de lipolyse dépendantes de la température (mesurées par les TG plasmatiques et le glycérol) résultent de modifications internes de la graisse épididymaire ou inguinale, nous avons extrait du tissu adipeux de ces réserves à la fin de l'étude et quantifié les acides gras libres ex vivo et la libération de glycérol. Dans tous les groupes expérimentaux, les échantillons de tissu adipeux provenant des dépôts épididymaires et inguinaux ont montré une augmentation d'au moins deux fois de la production de glycérol et d'AGL en réponse à la stimulation par l'isoprotérénol (Fig. 4a–d supplémentaire). 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 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). Français 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 a montré une dépendance à la température, mais dans ce cas, près de 22 °C dans le groupe opposé était deux fois plus élevé que 30 °C. DE. Groupe C (Fig. 7l). Le FGF21 ne différait pas entre les différents groupes de température (Fig. 7m). Le jour de l'HGPO, 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 les taux de 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 pas de différences significatives dans l'iASC (15-120 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 DIO mâles adultes (ao) après 33 jours d'alimentation à température spécifiée. Les souris n'ont pas été nourries 2 à 3 heures avant le prélèvement sanguin. Le test de tolérance au glucose par voie orale 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 la courbe (o) est représentée sous forme de données incrémentales (iASC). Les données sont présentées sous forme de moyenne ± ETM. Les points représentent les 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 issues de rongeurs à l'homme 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 afin de faciliter la recherche, les souris sont souvent maintenues à température ambiante, en dessous de leur zone de neutralité thermique, ce qui entraîne l'activation de divers systèmes physiologiques compensatoires qui augmentent le métabolisme et altèrent potentiellement la traduisibilité9. Ainsi, l'exposition des souris au froid pourrait les rendre résistantes à l'obésité induite par l'alimentation et prévenir l'hyperglycémie chez les rats traités à la streptozotocine, grâce à une augmentation du transport du glucose non insulinodépendant. Cependant, on ignore dans quelle mesure une exposition prolongée à différentes températures pertinentes (de la température ambiante à la neutralité thermique) affecte l'homéostasie énergétique des souris de poids normal (alimentées) et des souris DIO (alimentées avec un régime riche en lipides) et les paramètres métaboliques, ainsi que la mesure dans laquelle elles ont pu équilibrer une augmentation de l'EE avec une augmentation de l'apport alimentaire. L'étude présentée dans cet article vise à clarifier ce sujet.
Français Nous montrons que chez les souris adultes de poids normal et les souris DIO mâles, l'EE est inversement proportionnelle à la température ambiante 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 est que, tandis que les souris de poids normal ont égalé l'EE à des températures plus basses en ajustant l'apport alimentaire en conséquence, l'apport alimentaire des souris DIO a varié à différents niveaux. Les températures de l'étude étaient similaires. Après un mois, les souris DIO maintenues à 30 °C ont gagné 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 de temps 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 entraîné une prise de poids relativement moindre chez les souris DIO ou de poids normal soumises à un régime riche en graisses, mais pas chez celles soumises à un régime pour souris de poids normal. corps. Soutenu par d’autres études17,18,19,20,21 mais pas par toutes22,23.
Français La capacité à créer un microenvironnement pour réduire la perte de chaleur est supposée déplacer 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 entraîné de neutralité thermique jusqu'à 28 °C. Ainsi, nos données ne soutiennent pas que le point bas de thermoneutralité chez les souris adultes à genou unique, avec ou sans maisons enrichies en environnement, devrait être de 26 à 28 °C comme indiqué8,12, mais elles soutiennent d'autres études montrant une thermoneutralité. températures de 30 °C chez les souris à point bas7, 10, 24. Pour compliquer les choses, il a été démontré que le point de thermoneutralité chez les souris n'est pas statique pendant la journée car il est plus bas pendant la phase de repos (lumière), probablement en raison d'une production calorique plus faible 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 ~29°С, et dans la phase sombre, ~33°С25.
Français 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 thermique est également déterminé par l'isolation (taux de transfert thermique). Chez l'homme, la masse grasse peut réduire la perte de chaleur en créant une barrière isolante autour de l'enveloppe corporelle, et il a été suggéré que la masse grasse est également importante pour l'isolation thermique chez la souris, abaissant le point de neutralité thermique et réduisant la sensibilité à la température en dessous du point de neutralité thermique (pente de la courbe). température ambiante par rapport à l'EE)12. Notre étude n'a pas été conçue pour évaluer directement cette relation putative, car les données de composition corporelle ont été collectées 9 jours avant celles de dépense énergétique et parce que la masse grasse n'était pas stable tout au long de l'étude. Cependant, comme les souris de poids normal et DIO ont une EE 30 % inférieure à 30 °C qu'à 22 °C malgré une différence d'au moins 5 fois dans 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 cela4,24. Dans ces études, l'effet isolant de l'obésité était faible, mais il a été constaté que 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, y compris la vasoconstriction. Outre les différences 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. De plus, la masse grasse totale peut même ne pas être 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 une perte de chaleur accrue) à mesure que la masse grasse augmente. .
Français 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 de bilan énergétique. étaient les mêmes en poids et en composition corporelle qu'à la fin de l'étude. Conformément à la similitude de la masse grasse, il n'y avait pas non plus de différences dans les taux plasmatiques de leptine, ni dans l'insuline à jeun, le peptide C et le glucagon. Davantage de signaux ont été trouvés chez les souris DIO. Bien que les souris à 22 °C n'aient pas non plus eu de bilan énergétique global négatif dans cet état (à mesure qu'elles prenaient du poids), à la fin de l'étude, elles étaient relativement plus déficientes en énergie que les souris élevées à 30 °C, dans des conditions telles qu'une production élevée de cétones par l'organisme (3-GB) et une diminution de la concentration de glycérol et de TG dans le plasma. Français Cependant, les différences de lipolyse dépendantes de la température ne semblent pas être le résultat de changements intrinsèques dans la graisse épididymaire ou inguinale, tels que des changements dans l'expression de la lipase sensible à l'adipohormone, puisque les AGL et le glycérol libérés par la graisse extraite de ces dépôts sont entre Les groupes de température sont similaires les uns aux autres. 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 linéairement lié à la température ambiante chez la souris et est approximativement plus bas à 30 °C qu'à 22 °C 20 % C Ainsi, les différences de tonus sympathique dépendantes de la température peuvent jouer un rôle dans la lipolyse dans notre étude, mais comme une augmentation du tonus sympathique stimule plutôt qu'elle n'inhibe la lipolyse, d'autres mécanismes peuvent contrecarrer cette diminution chez les souris en culture. Rôle potentiel dans la dégradation de la graisse corporelle. Température ambiante. Français 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, soulignant 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 n'étaient pas suffisants pour modifier la lipolyse. Au lieu de cela, nous avons constaté que les différences de statut énergétique étaient très 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 EE chez les souris de poids normal nécessitent des études plus approfondies. 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 important,31,32,33 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 qui est dans une certaine mesure sans rapport avec l'homéostasie. . – prise alimentaire régulée34,35,36. Français Par conséquent, le comportement alimentaire hédonique accru des souris DIO traitées avec un régime riche en lipides à 45 % pourrait être l'une des raisons pour lesquelles ces souris n'ont pas équilibré leur prise alimentaire avec l'EE. Il est intéressant de noter que des différences dans l'appétit et les 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 d'être étudiée plus en détail, mais dans le cas de la leptine, le bilan énergétique négatif relatif 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 a été fortement inhibée par une augmentation du tonus sympathique, mais le tonus sympathique le plus élevé était prévu dans le groupe à 22 °C, qui présentait les concentrations plasmatiques de glucagon les plus élevées. Français 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 pouvait 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 du foie est également positivement associée à une augmentation de la concentration plasmatique de glucagon, dont les mécanismes, à leur tour, peuvent 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, comme les concentrations extractibles de glycérol et de TG ne différaient pas entre les groupes de température dans notre étude, cela ne pouvait pas non plus être un facteur potentiel de l'augmentation des concentrations plasmatiques dans le groupe à 22 °C. La triiodothyronine (T3) joue un rôle essentiel dans le taux métabolique global et l'initiation de la défense métabolique contre l'hypothermie43,44. Français Ainsi, la concentration plasmatique de T3, possiblement contrôlée par des mécanismes à médiation centrale,45,46 augmente chez les souris et les humains dans des conditions moins que thermoneutres47, bien que l'augmentation soit plus faible chez les humains, ce qui est plus prédisposé aux souris. Ceci est cohérent avec 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 pourrait 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 de 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 de FGF21 induite par T3 devrait se produire à des niveaux d’exposition à T3 plus élevés par rapport à la réponse au glucagon induite par T3 observée (Fig. 5b supplémentaire).
Il a été démontré que le régime alimentaire riche en lipides (HFD) était fortement associé à une intolérance au glucose et à une résistance à l'insuline (marqueurs) chez les souris élevées à 22 °C. Cependant, le régime alimentaire riche en lipides (HFD) n'était associé ni à une intolérance 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 leur tolérance au glucose. La raison de cette différence nécessite des études plus approfondies, mais pourrait 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 poids corporel normal), ce qui semble laisser une petite fenêtre pour d'éventuels effets bénéfiques de l'exposition à des conditions thermoneutres pour améliorer la tolérance au glucose. Un facteur de confusion possible est que, pour des raisons pratiques, l'HGPO est réalisée à température ambiante. Ainsi, les souris hébergées à des températures plus élevées ont subi un léger choc thermique, ce qui pourrait affecter l'absorption/la clairance du glucose. Cependant, compte tenu de concentrations de glycémie à jeun similaires dans différents groupes de température, les variations de température ambiante pourraient ne pas avoir eu d'effet significatif sur les résultats.
Comme mentionné précédemment, il a récemment été mis en évidence qu'une augmentation de la température ambiante pouvait atténuer certaines réactions au stress dû au froid, ce qui pourrait remettre en question la transférabilité des données sur les souris à l'homme. Cependant, la température optimale pour maintenir les souris en imitant la physiologie humaine n'est pas clairement établie. La réponse à cette question peut également être influencée par le domaine d'étude et le critère d'évaluation étudié. L'effet du régime alimentaire sur l'accumulation de graisse dans le foie, la tolérance au glucose et la résistance à l'insuline en est un exemple. 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 la température d'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 trouvé une thermoneutralité de 26 à 28 °C et, en se basant sur les humains, une température inférieure d'environ 3 °C. Leur température critique inférieure, définie ici à 23 °C, est légèrement inférieure à 8,12. Notre étude concorde avec plusieurs autres études qui indiquent 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 bas. Un autre facteur important à prendre en compte concernant la température ambiante et la thermoneutralité chez la souris est le logement individuel ou en groupe. Lorsque les souris étaient hébergées en groupe 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 restait 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 BAT comme défense contre l'hypothermie. Ainsi, alors que les souris compensaient largement leur perte calorique plus élevée en augmentant l'activité BAT, qui est supérieure à 60 % de l'EE à 5 °C seulement51,52, la contribution de l'activité BAT humaine à l'EE était significativement plus élevée, mais beaucoup plus faible. Par conséquent, la réduction de l'activité BAT pourrait être un moyen important d'augmenter la traduction humaine. La régulation de l'activité des BAT est complexe, mais elle est souvent médiée par les effets combinés de la stimulation adrénergique, des hormones thyroïdiennes et de l'expression des gènes 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 des différences dans l'expression des gènes BAT responsables de la fonction/activation. Cependant, les différences observées 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 sous-exprimés dans le groupe à 22 °C. L'origine de ces résultats inattendus reste à déterminer. Il est possible que leur expression accrue ne reflète pas un signal d'augmentation de la température ambiante, mais plutôt un effet aigu du passage de 30 °C à 22 °C le jour du décollage (les souris l'ont ressenti 5 à 10 minutes avant le décollage).
Une limite générale de notre étude est que nous n'avons étudié que des souris mâles. D'autres recherches suggèrent que le sexe pourrait être un facteur important dans nos indications principales, car les souris femelles à genou unique sont plus sensibles à la température en raison d'une conductivité thermique plus élevée et d'un contrôle plus strict de la température centrale. De plus, les souris femelles (sous régime HFD) ont montré une plus forte association entre l'apport énergétique et l'EE à 30 °C par rapport aux souris mâles qui ont consommé davantage de souris du même sexe (20 °C dans ce cas) 20 . Ainsi, chez les souris femelles, l'effet du contenu subthermonétral est plus élevé, mais présente le même profil que chez les souris mâles. Dans notre étude, nous nous sommes concentrés sur les souris mâles à genou unique, car ce sont les conditions dans lesquelles la plupart des études métaboliques examinant l'EE sont menées. Une autre limite de notre étude était que les souris ont suivi le même régime alimentaire tout au long de l'étude, ce qui a empêché d'étudier l'importance de la température ambiante pour la flexibilité métabolique (telle que mesurée par les variations du RER pour les changements alimentaires dans diverses compositions en macronutriments). chez les souris femelles et mâles maintenues à 20 °C par rapport aux souris correspondantes maintenues à 30 °C.
En conclusion, notre étude montre que, comme dans d'autres études, les souris de poids normal du premier tour sont thermoneutres au-dessus de la température prédite de 27,5 °C. 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 l'apport alimentaire des souris de poids normal était cohérent avec l'EE et maintenait ainsi un poids corporel stable sur toute la plage de températures, l'apport alimentaire des souris DIO était le même à différentes températures, ce qui a entraîné un rapport plus élevé de souris à 30 °C et à 22 °C qui ont pris plus de poids corporel. Globalement, 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 pourrait être due au fait que les études de perte de poids murines sont généralement réalisées sur des animaux modérément stressés par le froid et 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 en augmentant 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 sur la protection des vertébrés utilisés à des fins expérimentales ou 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, en France, et ont reçu à volonté de la nourriture standard (Altromin 1324) et de l'eau (~22 °C) après un cycle lumière/obscurité de 12:12 heures. température ambiante. Des souris mâles DIO (20 semaines) ont été obtenues auprès du même fournisseur et ont eu accès à volonté à un régime riche en matières grasses à 45 % (réf. D12451, Research Diet Inc., NJ, États-Unis) 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 un examen IRM (EchoMRITM, TX, États-Unis) et divisées en quatre groupes correspondant au poids corporel, à la masse grasse et au poids corporel normal.
Français Un diagramme graphique du plan d'étude est présenté dans 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 de la nourriture et de l'eau et un cadre Promethion BZ1 qui enregistrait les 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 sur un cycle lumière:obscurité de 12:12 heures (lumière : 06:00-18:00). 2500 ml/min. Les souris ont été acclimatées pendant 7 jours avant l'enregistrement. Les enregistrements ont été collectés quatre jours d'affilée. Par la suite, 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. Français Pendant ce temps, des groupes de souris maintenues à 22 °C ont été maintenus à cette température pendant deux jours supplémentaires (pour recueillir 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 recueillies 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 de données a commencé le deuxième jour (jour 17) et pendant trois jours. Après cela (jour 20), du matériel de nidification (8-10 g) a été ajouté à toutes les cellules au début du cycle lumineux (06h00) et les données ont été recueillies 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 pendant 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 les souris DIO ont suivi les mêmes procédures d'étude. Au jour -9, les souris ont été pesées, soumises à une IRM et réparties en groupes comparables en termes de poids 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 matériel de nidification ni d'abri. La température était fixée à 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 recueillies pendant quatre jours consécutifs (jours 0 à 4, données présentées dans les figures 1, 2 et 5). Par la suite, les souris maintenues à 25, 27,5 et 30 °C ont été maintenues dans des conditions constantes jusqu'au 17e jour. Français Parallèlement, la température dans le groupe à 22 °C a été augmentée à intervalles de 2 °C tous les deux jours en ajustant le cycle de température (06 h 00) au début de l'exposition à la lumière (les données sont présentées dans la Fig. 1). Le jour 15, la température a chuté 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 le jour 17, et du matériel de nidification a été ajouté le jour 20 (Fig. 5). Le 23e jour, les souris ont été pesées et soumises à un examen IRM, puis laissées seules pendant 24 heures. Le jour 24, les souris ont été à jeun dès le début de la photopériode (06 h 00) et ont reçu de l'HGPO (2 g/kg) à 12 h 00 (6 à 7 heures de jeûne). Par la suite, les souris ont été replacées 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 dans la figure 8). Les souris ont maintenu un régime alimentaire riche en graisses (HFD) de 45 % tout au long de l'expérience de dépense énergétique.
Le VO2 et le 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 d'aliments et d'eau a été mesurée en continu (1 Hz) en fonction du poids des seaux. Le moniteur de qualité utilisé a affiché une résolution de 0,002 g. Les niveaux d'activité ont été enregistrés à l'aide d'un moniteur à faisceau 3D XYZ. Les données ont été collectées à une résolution interne de 240 Hz et rapportées toutes les secondes afin de 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 macros est configuré pour générer des données pour tous les paramètres toutes les cinq minutes.
Outre la régulation de l'EE, la température ambiante pourrait également réguler d'autres aspects du métabolisme, notamment le métabolisme glucidique postprandial, en régulant la sécrétion d'hormones métaboliques du glucose. Pour tester cette hypothèse, nous avons finalement réalisé une étude de la température corporelle en provoquant chez des souris de poids normal une charge orale de glucose DIO (2 g/kg). Les méthodes sont décrites en détail dans des documents complémentaires.
À la fin de l'étude (jour 25), les souris ont été mises à jeun pendant 2 à 3 heures (à partir de 6 h), anesthésiées à l'isoflurane et saignées intégralement par ponction veineuse rétroorbitaire. La quantification des lipides plasmatiques, des hormones et des lipides hépatiques est décrite dans les documents supplémentaires.
Afin de déterminer si la température de la coquille provoque des modifications intrinsèques du tissu adipeux affectant la lipolyse, du tissu adipeux inguinal et épididymaire a été excisé directement chez la souris après la dernière phase de saignement. Les tissus ont été traités à l'aide du nouveau test de lipolyse ex vivo décrit dans les Méthodes supplémentaires.
Le tissu adipeux brun (TAB) 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 ± erreur type. Les graphiques ont été créés dans GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) et modifiés 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, une ANOVA à un facteur/deux facteurs à mesures répétées suivie du test de comparaisons multiples de Tukey, ou une ANOVA à un facteur 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 prise 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 des cas a été démontrée dans quatre études indépendantes utilisant différentes souris avec un plan d'étude similaire.
Les protocoles expérimentaux détaillés, le matériel et les 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, ni de données de séquençage.
Pour plus d’informations sur la conception de l’étude, consultez le résumé du rapport de recherche Nature lié à cet article.
Toutes les données forment un graphique. Les données 1 à 7 ont été déposées dans le référentiel Science, numéro d'accès : 1253.11.sciencedb.02284 ou https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284. Les données présentées dans ESM peuvent être transmises à Rune E Kuhre après des tests approfondis.
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Date de publication : 28 octobre 2022
