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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, la souris dépense beaucoup d'énergie pour maintenir sa température interne.Ici, nous décrivons le poids normal et l'obésité induite par l'alimentation (DIO) chez les souris C57BL/6J nourries avec du chow chow ou un régime riche en graisses de 45 %, respectivement.Des 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, l'apport alimentaire a neutralisé l'EE.À l'inverse, les souris DIO n'ont pas diminué leur apport alimentaire 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 des glycérols et triglycérides plasmatiques plus élevés que les souris à 22°C.Le déséquilibre chez les souris DIO peut être dû à une augmentation des régimes basés 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 premiers stades 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 l'homme, 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 basal 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 la température corporelle centrale.A des températures plus basses, EE augmente encore plus d'environ 50% et 100% à 15 et 7°C par rapport à 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 de la souris à l'homme, car les humains vivant dans les sociétés modernes passent la plupart de leur temps dans des conditions thermoneutres (car notre faible rapport surface surfaces/volume nous rend moins sensibles aux température, car nous créons une zone thermoneutre (TNZ) autour de nous. EE au-dessus du taux métabolique basal) s'étend de ~19 à 30°C6, tandis que les souris ont une bande plus élevée et plus étroite couvrant seulement 2–4°C7,8 En fait, cet important a reçu une attention considérable ces dernières années4, 7, 8, 9, 10, 11, 12 et il a été suggéré que certaines « différences entre les espèces » peuvent être atténuées en augmentant la température de la coquille 9. 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 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 à quelques jours, de sorte que la mesure dans laquelle une exposition prolongée à différentes températures peut affecter les paramètres métaboliques tels que le poids corporel n'est pas claire.la consommation, l'utilisation du substrat, la tolérance au glucose, les concentrations plasmatiques de lipides et de glucose et les hormones régulatrices de l'appétit.De plus, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer dans quelle mesure le régime alimentaire peut influencer ces paramètres (les souris DIO suivant un régime riche en graisses peuvent être plus 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 l'alimentation (DIO) suivant 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 les étables standard pour animaux sont rarement inférieures à la température ambiante.Nous avons constaté que les souris DIO de poids normal et à cercle unique répondaient de la même manière aux changements de température de l'enceinte en termes d'EE et indépendamment de l'état de l'enceinte (avec ou sans abri/matériel de nidification).Cependant, alors que les souris de poids normal ajustaient leur apport alimentaire en fonction de l'EE, l'apport alimentaire des souris DIO était largement indépendant de l'EE, ce qui faisait que les souris prenaient plus de poids.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 de l'apport énergétique et de 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 à la suite d'un régime obèse.
L'EE a augmenté de manière linéaire de 30 à 22 ° C et était d'environ 30% plus élevée à 22 ° C par rapport à 30 ° C (Fig. 1a, b).Le taux d'échange respiratoire (RER) était indépendant de la température (Fig. 1c, d).L'apport alimentaire était cohérent avec la dynamique de l'EE et augmentait avec la diminution de la température (également ~ 30% plus élevé à 22 ° C par rapport à 30 ° C (Fig. 1e, f). Apport d'eau. Le volume et le niveau d'activité ne dépendaient pas de la température (Fig. 1g).-à).
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 06h00 par jour (début de la phase lumineuse).Les données sont présentées sous forme de moyenne ± erreur standard de la moyenne, et la phase sombre (18h00-06h00) est représentée par une boîte 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 apport alimentaire cumulé (g), f apport alimentaire total sur 24h, g apport hydrique total sur 24h (ml), apport hydrique total h 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 indiquées pour 24, 26, 28 et 30°C se rapportent 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 de l'ANOVA unidirectionnelle suivie du test de comparaison multiple de Tukey.Les astérisques indiquent la signification pour la valeur initiale de 22°C, l'ombrage indique 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 a augmenté de manière linéaire 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, l'apport alimentaire n'était pas compatible avec l'EE en fonction de la température ambiante.L'apport alimentaire, l'apport en eau et le niveau d'activité étaient indépendants de la température (Figs. 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 acclimatation pendant deux jours, les données de base ont été recueillies.Par la suite, la température a été augmentée par incréments de 2°C tous les deux jours à 06h00 (début de la phase lumineuse).Les données sont présentées sous forme de moyenne ± erreur standard de la moyenne, et la phase sombre (18h00-06h00) est représentée par une boîte 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 apport alimentaire cumulé (g), f apport alimentaire total sur 24h, g apport hydrique total sur 24h (ml), apport hydrique total h 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 indiquées pour 24, 26, 28 et 30°C se rapportent 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 de l'ANOVA unidirectionnelle suivie du test de comparaison multiple de Tukey.Les astérisques indiquent la signification pour la valeur initiale de 22°C, l'ombrage indique 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 maintenues 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 affectée par la température ambiante à la fois pendant les heures de clarté et la nuit (Fig. 3d) et augmente de manière linéaire 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 aucune différence entre les groupes restants (Fig. 3f, g).L'apport alimentaire parallèle au schéma 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 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 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'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 d'énergie (kcal/h).e Consommation moyenne d'énergie (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 d'eau moyenne (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), p 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 poids corporel, masse maigre et masse grasse au départ (Figs. 4a à c) et maintenues à 22, 25, 27, 5 et 30 ° C comme dans les études avec 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 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).L'apport alimentaire, l'apport en eau et l'activité n'étaient pas significativement affectés par la température (Figs. 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 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 inférieure à 30 ° C, l'expression de plusieurs gènes BAT qui augmentent la fonction / activité BAT a été réduite à 30 ° C par rapport à 22 ° C : Adra1a, Adrb3 et Prdm16.D'autres gènes clés qui augmentent également la fonction/activité de 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 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 moyenne d'énergie (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 d'eau moyenne (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 la perte 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 du RER, de l'apport alimentaire, de l'apport en eau ou des niveaux d'activité n'a été observé avec l'ajout de maisons ou de peaux + literie (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.A 27,5°C, aucune différence n'a été observée.Notamment, dans ces expériences, EE a diminué avec l'augmentation de la température, dans ce cas environ 57% inférieur à 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 se reposaient principalement dans la peau, ce qui entraînait des tailles d'effet comparables à différentes températures (Fig. 2a – h supplémentaire) .
Données pour les souris provenant des abris et du matériel de nidification (bleu foncé), de la maison mais pas de matériel de nidification (bleu clair) et du matériel de la maison et du nid (orange).La 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 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 hydrique total (mL), n apport hydrique moyen ASC (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 (2-3 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 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 (5-6 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 incrémentielle sous les courbes (iAUC) (15 à 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 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 à 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). Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови во всех группах, но как пиковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 мин) были ниже в группе мышей, содержащихся при 30 °C (отдельные временные точки: P <0,05 - p <0,0001, рис. 6K, l) по сравнению с ыш ышышами, содержащимися при 22, 25 и 27,5 ° C (котрые не раззчальжежжжжcin сеère). L'administration orale de glucose a augmenté de manière significative les concentrations de glucose sanguin 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).口服 葡萄糖 的 给 药 显着 增加 了 所有组 的 血糖 浓度 ， 但 在 30 ° C 饲养 的 小鼠组 中 ， 峰值 浓度 和 曲线 下 增加 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 （各 个 时间 时间 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。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 点点 点：P < 0.05–P < 0.0001，图6k，l）与饲养在22、25和27.5°CL'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 points dans le temps).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05–P < 0,0001, Fig.6l, l) par rapport 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 indiquées chez les 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, qui a été 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 provoquées avec 2 g/kg de poids corporel.L'aire sous les données de la 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, HDL, ALT, AST et FFA ne différaient pas entre les groupes.La TG et le glycérol étaient tous deux significativement élevés dans le groupe à 30 °C par rapport au groupe à 22 °C (figures 7a à h).En revanche, 3-GB était d'environ 25 % inférieur à 30 °C par rapport à 22 °C (Figure 7b).Ainsi, bien que les souris maintenues à 22°C aient eu un bilan énergétique globalement positif, comme suggéré par 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 relativement plus énergétiquement négatif.Conformément à 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 supplémentaires).Pour déterminer si les différences de lipolyse dépendant de la température (mesurées par les TG plasmatiques 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 au moins une multiplication par deux de la production de glycérol et de FFA en réponse à la stimulation de 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 trouvé.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 a montré une dépendance à la température, mais dans ce cas, près de 22 ° C dans le groupe opposé ont été 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 les niveaux de glucose sanguin et a culminé 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 la dose (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 montrées chez des souris DIO (ao) mâles adultes après 33 jours d'alimentation.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.La zone sous les données de la 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 des 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 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 traduisibilité9.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 de l'augmentation du transport du glucose non dépendant de l'insuline.Cependant, il n'est pas clair dans quelle mesure une exposition prolongée à diverses températures pertinentes (de la pièce au thermoneutre) affecte les différentes homéostases énergétiques des souris de poids normal (sur nourriture) et des souris DIO (sur HFD) et les paramètres métaboliques, ainsi que l'étendue à laquelle ils ont pu équilibrer une augmentation de l'EE avec une augmentation de l'apport alimentaire.L'étude présentée dans cet article vise à apporter quelques éclaircissements sur ce sujet.
Nous montrons que chez des souris adultes de poids normal et des 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, alors que les souris de poids normal correspondaient à l'EE à des températures plus basses en ajustant l'apport alimentaire en conséquence, l'apport alimentaire des souris DIO variait à différents niveaux.Les températures d'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 durée n'ont pas entraîné de fièvre.différence dépendante du poids corporel.souris de poids.Par rapport à des températures proches de la thermoneutralité 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.Appuyé par d'autres études17,18,19,20,21 mais pas par tous22,23.
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 confirment pas que le point bas de thermoneutralité chez les souris adultes à un seul genou, avec ou sans maisons écologiquement enrichies, devrait être de 26 à 28 ° C, comme indiqué8,12, mais elles corroborent 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 (lumière), probablement en raison d'une faible teneur en calories production résultant de l'activité et de la thermogenèse induite par l'alimentation.Ainsi, dans la phase claire, le point inférieur de neutralité thermique s'avère être ~29°С, et dans la phase sombre, ~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 de la surface au volume est un déterminant important de la sensibilité thermique, affectant à la fois la dissipation de chaleur (surface) et la génération de chaleur (volume).En plus de 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 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 thermoneutre et réduisant la sensibilité à la température en dessous du point neutre thermique ( 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 DIO ont un EE inférieur de 30 % à 30 °C qu'à 22 °C malgré une différence d'au moins 5 fois la masse grasse, nos données ne confirment 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 la fourrure s'est avérée fournir 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, suggérant que l'effet isolant de la fourrure est nécessaire au fonctionnement des mécanismes physiologiques, dont la vasoconstriction.En plus des différences d'espèces dans la fourrure entre les souris et les humains, le mauvais effet isolant de l'obésité chez les 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 augmentation de la perte de chaleur) à mesure que la masse grasse augmente..
Chez des 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 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.Plus de signaux ont été trouvés chez les souris DIO.Bien que les souris à 22°C n'aient pas non plus un bilan énergétique global négatif dans cet état (car elles ont pris du poids), à la fin de l'étude, elles étaient relativement plus déficientes en énergie par rapport aux souris élevées à 30°C, dans des conditions telles que cétones élevées.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 dépendantes 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 de la graisse extraite de ces dépôts se situent entre 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 (basé sur la fréquence cardiaque et 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 20 % 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 cultivées.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, 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 ont été pas assez 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 l'apport alimentaire avec l'EE chez les souris de poids normal nécessitent une étude plus approfondie.En général, cependant, l'apport alimentaire est contrôlé 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 matières grasses conduit à un comportement alimentaire plus axé sur le plaisir qui n'est dans une certaine mesure pas lié à homéostasie..– apport alimentaire réglementé34,35,36.Par conséquent, l'augmentation du comportement alimentaire hédonique 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 l'EE.Fait intéressant, 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 augmentaient avec la température et les taux de glucagon diminuaient 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 négatif relatif et donc la masse grasse plus faible chez la souris à 22 ° C ont certainement joué un rôle important, car la masse grasse et la leptine plasmatique sont fortement corrélé37.Cependant, l'interprétation du signal du glucagon est plus déroutante.Comme avec l'insuline, la sécrétion de glucagon a été fortement inhibée par une augmentation du tonus sympathique, mais le tonus sympathique le plus élevé a été prédit dans le groupe 22°C, qui avait 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 au jeûne et à l'hyperglucagonémie 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 facteur principal 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, étant donné que 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 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 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 chez les souris et les humains dans des conditions moins que thermoneutres47, bien que l'augmentation chez les humains soit plus faible, ce qui est plus prédisposé aux souris.Ceci est cohérent avec la perte de chaleur dans l'environnement.Nous n'avons pas mesuré les concentrations plasmatiques de T3 dans l'étude actuelle, mais les concentrations peuvent 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, comme nous (mise à jour de la figure 5a) et d'autres ont 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 et réf. 48 supplémentaires), 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 cet écart 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 par rapport à la réponse au glucagon induite par le T3 observée (Fig. 5b supplémentaire).
Il a été démontré que la HFD est fortement associée à une altération de la tolérance au glucose et de la résistance à l'insuline (marqueurs) chez les souris élevées à 22°C.Cependant, le HFD n'était pas associé à une altération de la tolérance au glucose ou à une résistance à l'insuline lorsqu'il était cultivé dans un environnement thermoneutre (défini ici comme 28 °C) 19 .Dans notre étude, cette relation n'a pas été reproduite chez les souris DIO, mais des souris de poids normal maintenues à 30 ° C ont considérablement 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 plus élevées que les 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 pour 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, 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 les résultats de manière significative.
Comme mentionné précédemment, il a été récemment mis en évidence que l'augmentation de la température ambiante peut atténuer certaines réactions au stress dû au froid, ce qui peut remettre en cause la transférabilité des données de la souris à l'homme.Cependant, on ne sait pas quelle est la température optimale pour garder les souris pour imiter la physiologie humaine.La réponse à cette question peut également être influencée par le domaine d'étude et le paramètre étudié.Un exemple de ceci 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 de tour unique 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 que la thermoneutralité était de 26 à 28 ° C et basée sur des humains inférieurs à environ 3 ° C.leur température critique inférieure, définie ici à 23°C, est légèrement de 8,12.Notre étude est cohérente avec plusieurs autres études qui indiquent que la neutralité thermique n'est pas atteinte à 26-28°C4, 7, 10, 11, 24, 25, indiquant que 23-25°C est trop bas.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 logées en groupes plutôt qu'individuellement, comme dans notre étude, la sensibilité à la température était réduite, probablement en raison de l'entassement des animaux.Cependant, la température ambiante était toujours inférieure au LTL de 25 lorsque trois groupes étaient utilisés.La différence interspécifique la plus importante à cet égard est peut-être la signification quantitative de l'activité des MTD en tant que défense contre l'hypothermie.Ainsi, alors que les souris ont largement compensé leur perte calorique plus élevée en augmentant l'activité BAT, qui est supérieure à 60 % de l'EE à 5 °C seulement,51,52 la contribution de l'activité BAT humaine à l'EE était significativement plus élevée, beaucoup plus faible.Par conséquent, la réduction de l'activité BAT peut être un moyen important d'augmenter la traduction humaine.La régulation de l'activité 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 élevée 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 trouvées entre les groupes à 30 et 22°C n'ont pas toujours indiqué une augmentation de l'activité BAT dans le groupe à 22°C car Ucp1, Adrb2 et Vegf-a étaient régulés à la baisse 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 les déplacer de 30 ° C à 22 ° C le jour du retrait (les souris ont connu cela 5 à 10 minutes avant le décollage) .).
Une limitation générale de notre étude est que nous n'avons étudié que des souris mâles.D'autres recherches suggèrent que le sexe peut être une considération importante dans nos indications principales, 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 de l'apport énergétique avec l'EE à 30 ° C par rapport aux souris mâles qui ont consommé plus de souris du même sexe (20 ° C dans ce cas) 20 .Ainsi, chez les souris femelles, l'effet contenu subthermonétral est plus élevé, mais a le même schéma 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 limitation de notre étude était que les souris suivaient le même régime tout au long de l'étude, ce qui empêchait d'étudier l'importance de la température ambiante pour la flexibilité métabolique (mesurée par les changements de RER pour les changements alimentaires dans diverses compositions de 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 tour 1 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 l'apport alimentaire des souris de poids normal était conforme à l'EE et maintenait ainsi un poids corporel stable sur toute la plage de température, l'apport alimentaire des souris DIO était le même à différentes températures, ce qui entraînait un ratio plus élevé de souris à 30°C. .à 22°C ont pris plus de poids corporel.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 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 chez les souris 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 en augmentant l'activité de la BAP, qui est plus active et activée à température ambiante qu'à 30°C.
Conformément à la loi danoise sur les expérimentations animales (1987) et les National Institutes of Health (Publication n° 85-23) et 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 ad libitum 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 ad libitum à un régime riche en graisses à 45 % (n° cat. 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 coupures de faisceau.XYZ.Les souris (n = 8) ont été logées 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 h 12 (lumière : 06 h 00 à 18 h 00) .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 ( 06:00) jusqu'à atteindre 30 °C Après cela, la température a été abaissée à 22 °C et les données ont été recueillies pendant encore deux jours.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 (8-10 g) a été ajouté à toutes les cellules au début du cycle de lumière (06h00) et les données ont été recueillies pendant trois jours supplémentaires.Ainsi, à la fin de l'étude, des 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 des 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, IRM et divisées en groupes comparables en poids corporel et en composition corporelle.Au jour -7, les souris ont été transférées dans un système fermé de calorimétrie indirecte à température contrôlée fabriqué par SABLE Systems International (Nevada, USA).Les souris ont été logées individuellement avec de la litière mais sans matériel 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 recueillies sur quatre jours consécutifs (jours 0-4, données présentées sur les figures 1, 2, 5).Ensuite, les souris maintenues 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 des intervalles de 2°C tous les deux jours en ajustant le cycle de température (06h00 h) au début de l'exposition à la lumière (les données sont présentées sur la Fig. 1) .Au jour 15, la température a chuté à 22 °C et deux jours de données ont été recueillies pour fournir des données de référence pour les traitements ultérieurs.Des peaux ont été ajoutées à toutes les souris au jour 17 et du matériel de nidification a été ajouté au jour 20 (Fig. 5).Au 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 depuis le début de la photopériode (06h00) et ont reçu de l'OGTT (2 g/kg) à 12h00 (6-7 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 recueillie par enregistrement continu (1 Hz) du poids des seaux de nourriture et d'eau.Le moniteur de qualité utilisé a rapporté une résolution de 0,002 g.Les niveaux d'activité ont été enregistrés à l'aide d'un moniteur à réseau de faisceaux 3D XYZ, les données ont été collectées à une résolution interne de 240 Hz et rapportées toutes les secondes 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, en calculant l'EE et le RER et en filtrant les valeurs aberrantes (par exemple, les faux événements de repas).L'interpréteur de macros est configuré pour produire 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, y compris 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 température corporelle en provoquant chez des souris de poids normal une charge orale en 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 06h00), anesthésiées à l'isoflurane et complètement saignées par ponction veineuse rétroorbitaire.La quantification des lipides plasmatiques et des hormones et des lipides dans le foie est décrite dans les Documents supplémentaires.
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 des souris après la dernière étape du saignement.Les tissus ont été traités à l'aide du test de lipolyse ex vivo nouvellement développé décrit dans les méthodes supplémentaires.
Le tissu adipeux brun (BAT) a été prélevé 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 D'Agostino-Pearson avant le test.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 une conception d'étude similaire.
Des protocoles expérimentaux détaillés, des matériaux et des données brutes sont disponibles sur demande raisonnable 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, voir le résumé du rapport de recherche sur la nature lié à cet article.
Toutes les données forment un graphique.1-7 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