FMS 便攜式能量代謝測量儀精確測量 C57BL/6J 小鼠靜息代謝率應用案例

實驗大小鼠能量代謝測量是健康研究的一個重要方面。目前廣泛使用的代謝測量方法之局限性尚未被得到廣泛理解。時間常數（即籠舍體積除以氣體流速）的大小決定了儀器系統能否精確測量動物的靜息代謝率、活動代謝率等指標。較高的時間常數往往導致實時測量結果的嚴重失真。

Justin L. Grobe博士是美國威斯康星醫學院生理學與生物醫學工程教授，并擔任嚙齒動物綜合代謝表型設施中心主任。該團隊專注于了解心血管和代謝控制系統之間的生理相互作用，主要研究領域是血壓控制和靜息代謝率的神經生物學，以助于理解肥胖和肥胖相關高血壓的發病機制和潛在治療方法。該團隊于2023年在國際cell reports雜志發表“血管緊張素AT_1A受體信號轉換Agouti相關肽神經元介導C57BL/6J小鼠肥胖期的代謝率適應"研究論文。 

文中實驗采用FMS便攜式動物能量代謝測量系統測量C57BL/6J小鼠的靜息代謝率（RMR），使用的具體設備見上圖右。該系統可以選配不同類型大小的動物呼吸室，通過減小系統時間常數，運用水汽稀釋補償等技術提高了測量結果的精確性。

Figure6 1型AgRP神經元內Gαi的激活足以刺激RMR；F、注射CNO前的RMR，由GLM校正身體成分；G、注射CNO后RMR的變化;H、注射CNO后RMR的變化(性別合并)，通過GLM校正身體成分。無論飲食如何，表達Gαi偶聯hM4Di受體的雄性和雌性小鼠的CNO都顯著增加了RMR。由于沒有觀察到性別的顯著調節作用，因此對性別結合的數據集的重新分析清楚地表明，hM4Di的激活同樣刺激喂食食物或HFD的小鼠的RMR，而hM3Dq的激活對RMR沒有顯著影響，即使在長時間的HFD攝食后，1型AgRP神經元內Gαi信號的激活也足以刺激RMR。

參考文獻：

Kirthikaa Balapattabi, Yavuz Yavuz, Jingwei Jiang, Guorui Deng, Natalia M. Mathieu, McKenzie L. Ritter, Megan A. Opichka, John J. Reho, John D. McCorvy, Pablo Nakagawa, Lisa L. Morselli, Gary C. Mouradian, Deniz Atasoy, Huxing Cui, Matthew R. Hodges, Curt D. Sigmund, Justin L. Grobe,Angiotensin AT1A receptor signal switching in Agouti-related peptide neurons mediates metabolic rate adaptation during obesity,Cell Reports,Volume 42, Issue 8,2023,112935,ISSN 2211-1247.

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2) 果蠅等昆蟲能量代謝測量技術

3) EcoTech昆蟲高通量呼吸代謝測量技術

4) 靈長類能量代謝測量技術

5) 斑馬魚能量代謝測量技術

6) 人體能量代謝測量技術

7) 動物活動與生理指標（體溫、心率等）監測技術

8) 測量參數包括：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產量（VCO2）、呼吸交換速率（RER）、能耗（EE，包括REE、AEE、TEE等）、熱傳導速率（Ct）、日代謝率（DEE）、最大代謝率（MRmax）、呼吸水分喪失（EWL）、能耗效率、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)等等。