动物能量代谢测量与行为监测在肥胖研究中的应用

实验动物呼吸代谢测量系统之

北京易科泰生态技术有限公司能量代谢实验室

肥胖是由过量的体脂所引起的慢性疾病，它会导致全身性的病变，进而引发众多其他疾病，例如：糖尿病、高血压、血脂代谢异常以及癌症等。肥胖人群正处于逐年增长的状态，目前已占总人口数量的13%。肥胖已经成为了公共健康的主要问题之一。

新陈代谢作为研究肥胖的主要标志之一，已经成为了肥胖研究领域不可或缺的组成部分。新陈代谢是生命的基本特征，其中能量代谢是作为异养生物的动物的重要特征。北京易科泰生态技术有限公司为广大的研究工作者们提供了有效的计量工具——动物能量代谢测量方案。

模块式动物能量代谢测量系统由氧气分析仪、二氧化碳分析仪、水汽分析仪、气流发生控制装置、多通道气路转换器，该套系统用于精确测量大鼠、小鼠等各种中小型实验动物的能量代谢，包括呼出的二氧化碳量、耗氧量、水汽量等，并计算分析动物能量代谢和呼吸商，广泛应用于遗传学、医学实验、病虫害FZ、预防医学研究实验、动物生理生态学、生态毒理学、动物营养学等。并可选配动物行为监测系统、动物体温心率记录系统、动物活动强度监测系统。

2017年巴西圣保罗大学应用该套系统对肥胖大鼠的骨骼肌毛细血管进行了研究。“Gomes J L, Fernandes T, Soci U P, et al. Obesity Downregulates MicroRNA-126 Inducing Capillary Rarefaction in Skeletal Muscle: Effects of Aerobic Exercise Training[J]. Oxidative Medicine and Cellular Longevity,2017,(2017-3-6), 2017, 2017(5):1-9.”

同样是巴西圣保罗大学应用模块式实验动物呼吸代谢测量系统，已经对高血压小鼠进行了运动训练的研究，“Therefore. Increased Clearance of Reactive Aldehydes and Damaged Proteins in Hypertension-Induced Compensated Cardiac Hypertrophy: Impact of Exercise Training[J]. Oxidative Medicine & Cellular Longevity, 2016, 2015(4):1-11.”。

加利福尼亚大学应用模块式动物能量代谢测量系统对基因缺陷型小鼠的能量代谢进行了研究，结果显示该基因片段对不同条件的热量限制性小鼠的作用不同。“Stern J H, Kim K, Ramsey J J. The influence of acute, late-life calorie restriction on whole body energy metabolism in p66Shc(−/−) mice[J].Mechanisms of Ageing & Development, 2012, 133(6):414.”

便携式能量代谢测量系统是一款非常简便、高性价比、易携带的科研级别能量代谢监测系统，可以准确监测各种动物的代谢底物消耗、基础代谢率、24小时日代谢率、活动代谢率以及能量代谢曲线等指标，广泛应用于肥胖、糖尿病、心脑血管疾病、癌症、内分泌代谢综合症。

便携式能量代谢测量系统由便携式呼吸代谢测量仪主机（FMS、FOXBOX）和各种呼吸室组成，可选配水汽测量仪、多通道气路转换器，Flowkit气体发生装置以及干燥器等。便携式能量代谢测量仪主机将各种气体分析仪、数据采集存储、气体发生控制等WM的集成在一个便携箱内。

以下为ZX的部分应用案例:

1）2017年11月Obesity杂志发表了“高盐饮食可能YZ雌性大鼠肥胖并造成体质性青春期延迟A High Salt Diet Inhibits Obesity and Delays Puberty in the Female Rat”一文， 实验设计中的代谢底物测量主要通过Foxbox呼吸代谢仪分析呼吸商（RQ），并据此得到静止代谢率（RMR）。

2）2017年12月Applied Physiology杂志发表了“减肥新思路：短期的薄荷醇ZL可以促进持续性产热生成，而不诱导大鼠的代偿性食物消耗Short-Term Menthol Treatment Promotes Persistent Thermogenesis WithoutI Induction of Compensatory Food Consumption in Rats: Implications for Obesity Control” 一文，实验设计中主要采用Foxbox呼吸代谢仪研究雄性Wistar大鼠的能量平衡。需要说明的是，该实验方案不会造成动物体重的丢失，进而准确评估代谢率与体重的关系。

3）2018年2月Science杂志发表了“高能量、高脂肪的生活方式挑战北极的DJ掠食者High-energy, high-fat lifestyle challenges an Arctic apex predator, the polar bear”一文，通过采用便携式呼吸代谢仪分析北极熊的静止代谢率，野外24小时总的实际能量消耗以及不同活动方式下的能量消耗分布情况，为肥胖模型研究提供了新的思路。

LoliTrack动物行为观测分析系统是通过反差法（彩色或者黑白）的原理对目标动物的行为进行分析，可记录目标动物随时间变化的行为轨迹，可用于单个目标动物或者多目标动物行为观测分析。该套系统是由动物行为分析软件、动物活动室、摄像头等组成。适用于各种各样的动物，例如昆虫、鱼类、爬行类、哺乳类或者其他动物甚于野外动物的行为视频观测

2013年发表在《Journal of Nutritional Biochemy》杂志上的《共轭十九碳二烯酸FZ成年型肥胖：以敲除螺旋环螺旋转录因子（Nhlh2）的小鼠为例》一文中，使用LoliTrack动物行为观测系统对小鼠的随意性运动进行记录和分析，从而发现了共轭十九碳二烯酸的减肥功效。

Lolitrack动物行为观测系统的组成和原理

该观测系统使用红外摄像机和定制的透明笼舍（30×46×40cm），辅以和观测物体对比鲜明的背景，每隔两周记录一次小鼠的夜间活动。

LoliTrack能够实现动物的自动追踪和定位

分析结果表明，自第二周实验结束，敲除螺旋环螺旋转录因子的小鼠的随意性运动相对于野生型明显减弱。而提供了共轭十九碳二烯酸的敲除小鼠的随意性运动显著增强，野生型无显著变化。

敲除螺旋环螺旋转录因子的小鼠模型代表带有成人型肥胖特征的人类，而这种肥胖多是轻微的过食和年龄化的久坐不动的生活方式导致。结合基因表达谱等相关数据，作者发现与共轭亚油酸同源的共轭十九碳二烯酸能够增加随意性运动和能源消耗，具有FZ成年型肥胖的功效。

综上所诉，实验动物呼吸代谢测量系统以及动物行为观测分析系统已经广泛应用于全世界众多研究领域，它已精确的测量结果、灵活多变的实验设计方案受到诸多研究学者的青睐。北京易科泰生态技术有限公司作为呼吸代谢测量系统的全国代理，不仅能够为研究者们提供大、小鼠等实验动物的实验测量研究方案，同时，还可提供其他动物，包括昆虫、家禽、牛羊以及人的能量代谢测量以及行为观测分析的研究方案。

北京易科泰生态技术公司为您提供能量代谢测量全面解决方案：

果蝇／昆虫能量代谢测量技术方案

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斑马鱼／鱼类能量代谢测量技术方案

便携式动物能量代谢测量技术方案

模块式实验室人体能量代谢测量技术方案

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