解剖与生理学：当前研究
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在确定基础代谢率 (BMR) 时，迫切需要在全球范围内从间接小鼠量热法 (IMC) 转向直接小鼠量热法 (DMC)：证明研究原理

吉内肯VV

小鼠模型在生物医学和生命科学中很重要。最近有报道称，现代肥胖和/或 2 型糖尿病 (DM2) 的基因工程小鼠模型在大多数情况下会产生严重代谢异常的动物，因为肠道微生物发生变化，厌氧二氧化碳产量增加。因此，间接量热法目前在世界各地的所有小鼠实验室中都是“黄金标准”，但它是否仍然可以实施，是值得怀疑的，因为它依赖于换算系数呼吸商（RQ值：CO2/O2） ) 用于将能量消耗表示为产热量 (HP)，单位为 [mW]。然而，直接量热法可以准确量化 HP，从而准确量化代谢正常和异常状态下的基础代谢率 (BMR)。在第一篇手稿中，我们确定了用于测量不利环境条件（缺氧、缺氧、酸性环境水）下鱼类基础代谢率的水生流通式双检测 Setaram 热量计的物理性质和特征。我们本研究的目的是确定带有 1 升不锈钢容器的 Setaram 量热系统是否可以在物理介质空气中使用，以测量小鼠模型的能量消耗。第一篇[技术说明]描述了该量热装置的介质水和空气的物理性质和特性。空气中量热系统的特性是，80 分钟内的初始基线热流为 13.44 ± 1.611 (mW)，175 分钟内的最终基线为 14.95 ± 1。79 (mW)，因此 Δ-基线（初始-结束）为 13.44-14.95 = -1.51 (mW)。整个实验 33 小时的基线漂移为 (14.95 / 13.44) * 100% = 1.1124%，每小时基线漂移为 0.035%，这是双检测卡尔文量热计的常见值。我们根据水到不锈钢的传热特性（水生热量计）并结合水的比热容进行计算，Cp-水为 4,1884 [kJ K-1]，而 Cp-空气为 0.001293 [kJ K-1] ] 水生时间常数 τwater 为 30.48 分钟 vs τair 或 = 0.019605 分钟。由于 τair 反卷积技术非常小（之前已成功应用于水中），因此对系统的滞后时间进行校正没有效果。这项研究还包括第一个成功的“证明原理”试点实验，将一只小鼠锁定约 14 小时，证明在中等空气中的 1 升不锈钢量热容器中用一只小鼠测量能量消耗对应于测量的能量消耗用于间接量热法 (IMC) 的野生品系小鼠的值（约 10 mW/g）。前提条件是，为了防止小鼠在一升容器中窒息，两个容器（测量和参考：双检测测量均每分钟供应一升空气——使用该前水生流通式双检测Setaram量热计。生物量热法可以切换到细胞、（亚）细胞、分子和生物分子相互作用，这项“整体动物”量热法研究证明，在有机体水平上，与人类疾病（如肥胖）和代谢相关疾病（如 2 型糖尿病）以及更基本的生命科学相关过程（如“衰老”）的发病机制相关的重要基本问题仍未得到解答和开放'。此外，营养保健品的研究领域也可以用DMC进行测试。