Summary

2型糖尿病小鼠静态力量训练方法

Published: March 29, 2024
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Summary

该协议提供了一种为小鼠制作静态训练设备的简单方法。该装置维持小鼠四肢肌肉的等长收缩,以验证传统运动对2型糖尿病(T2DM)的干预效果,为T2DM的临床治疗提供新的运动疗法。

Abstract

2型糖尿病(T2DM)的治疗是改善患者健康的一大难点。运动是T2DM的主要干预措施之一。静态力量训练是中国传统体育运动的重要形式之一。研究表明,静态力量训练是T2DM干预的一种有效的临床方法,但目前还没有适合小鼠静态训练的实验设备。从临床研究转向基础研究的困难之一是设计合适的实验设备。为了进一步研究静态训练干预在T2DM中的机制,本文介绍了一种简单的小鼠静态训练装置制作方法。该装置具有操作简单、材料便宜、可行性高等优点。先前根据该协议进行的研究表明,静态训练可以有效降低血糖水平并改善 T2DM 小鼠骨骼肌细胞的线粒体功能。引进该装置的目的是促进传统运动干预T2DM作用机制的研究,为运动的定量干预奠定基础。

Introduction

2 型糖尿病 (T2DM) 是一种以胰岛素抵抗和β细胞功能障碍为特征的慢性疾病,对全球健康构成重大威胁1.运动是管理2型糖尿病的重要干预措施。大量研究表明,太极拳和八段拳等中国传统锻炼方法可显着改善 T2DM2345 患者的血糖水平和生活质量。为了执行这些动作,教练必须在一段时间内保持稳定的身体和关节位置。静态姿势是通过进行静态肌肉收缩来维持的,这通常被称为静态力量6

然而,静态力量训练干预在T2DM中的机制尚未明确。要回答这个问题,动物实验是必不可少的。在等长运动中,肌肉被激活,保持恒定的长度,并安全地达到最大张力7。在静态力量训练的实验中,实验动物需要进行等长肌肉收缩并保持这种肌肉收缩状态。如何对小鼠、大鼠等实验动物进行静态力量训练,成为研究中的一大难题。首先,动物难以服从命令并根据需要收缩肌肉。其次,动物在阻力下难以保持稳定的位置,无法达到等长肌肉收缩的目的。在让动物根据需要进行训练的同时,重要的是要解决与动物福利相关的问题,例如缓解压力和焦虑、尽量减少疼痛和改善整体条件。该协议涉及大鼠8,9的静态训练模型,这里我们介绍一种用于小鼠静态训练的简单设备。当小鼠的后腿被抬起时,它们的腹肌由于扶正反射而收缩,前爪抓住前面的横杆,然后前后肢体在重力的作用下收缩。老鼠在抓住短杆后无法移动,导致它们的肌肉处于等长收缩状态。

Protocol

所有动物实验均经南京中医药大学动物护理与使用专业委员会批准(许可号:202209A033)。选取SPF等级、8周龄、体重20±4g的健康雄性C57BL/6J小鼠。将小鼠饲养在20-22°C的温度下进行12小时的光/暗循环,并保持45%-50%的相对湿度。动物们可以自由地进食和饮水。 1. T2DM小鼠模型的建立 首先以规律的饮食喂养小鼠1周,让小鼠适应动物中心的新环境。1 周后,提供?…

Representative Results

按照上述方案,将小鼠的后肢固定,前肢自主抓住前杆。狭窄的运动范围使鼠标保持在相对固定的位置。可以通过触摸腹部和腿部的肌肉来确认小鼠的肌肉收缩。这与静态力量训练中对等长肌肉收缩状态的需求是一致的。按照协议训练小鼠,随着训练时间的增加,将帮助小鼠适应训练,同时减少它们挣扎的欲望。可以避免逃跑的斗争。 对T2DM小鼠血糖和胰岛素水平的影?…

Discussion

静态力量训练可以减少脂肪堆积,帮助减肥,增加新陈代谢8.此外,它还增强了骨骼肌细胞中 PGC-1α 和线粒体生物发生的表达,从而改善了 2 型糖尿病小鼠的葡萄糖代谢,从而降低了血糖水平11。为了确认静态训练对T2DM的影响和机制,需要开发合适的设备对实验动物进行静态训练。

该协议引入了一种用于小鼠静态训练的设备。所需的设备,…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作得到了国家中医药临床研究基地(JDZX2015127,依托安徽省中医院)第二批专项科研项目的支持。

Materials

Acrylic boards Transparent acrylic boards with 5mm thickness. The size should be larger than 20cm×20cm
Boxes Two boxes of the same height (15~20cm)
ELISA KIT H203-1-2 Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Hot melt glue gun Avoid touching the gun head to cause burns
Knives No special requirement
Metformin tablets 1396309 Sigma
scissors No special requirement
Sticks Several wooden sticks with a diameter of 3mm
Streptozotocin S0130 Sigma
Tape No special requirement
Transmission Electron Microscope (TEM) HT7700 HITACHI 

References

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Cite This Article
Huan, M., Wei, Q., Xie, Y., Wei, J., Li, T., Wu, Y. Static Strength Training Method for Type 2 Diabetic Mice. J. Vis. Exp. (205), e65556, doi:10.3791/65556 (2024).

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