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能量代谢测量技术应用于生物医学健康研究(三)

2021.3.01
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

类似以果蝇为模型的案例见:Dietary nutrient balance shapes phenotypic traits of Drosophila melanogaster in interaction with gut microbiotaY.HenryJ.OvergaardH.ColinetPhysiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 2020,Volume 241. 文中实验使用16通道果蝇呼吸代谢系统研究果蝇的呼吸代谢情况,如下图呼吸商、氧气消耗等。

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典型应用五  动物源性传染病与健康

Díez-Fernández, A., Martínez-de la Puente, J., Gangoso, L., López, P., Soriguer, R., Martín, J., & Figuerola, J. (2020). Mosquitoes are attracted by the odour of Plasmodium-infected birds. International Journal for Parasitology. doi:10.1016/j.ijpara.2020.03.013

根据宿主操纵假说,寄生虫操纵宿主的表型,以增加其传播成功率。本文的研究结果支持宿主操纵假说,鸟类疟原虫可能改变宿主的体味,从而使受感染的个体对蚊子更具吸引力。

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文中使用SSI测量技术并发表了最新的ZL技术,详细的技术配置及使用请见ZL内容部分。类似的研究如:Kaiser, M. L., Duncan, F. D., & Brooke, B. D. (2014). Embryonic Development and Rates of Metabolic Activity in Early and Late Hatching Eggs of the Major Malaria Vector Anopheles gambiae. PLoS ONE, 9(12), e114381.

WHITE-NOSE SYNDROME AND IMMUNE RESPONSES IN A RESISTANT BAT SPECIES (EPTESICUS FUSCUS)[J], Naffa K S.2019.

本实验通过SSI能量代谢技术测量了冬眠期的代谢率唤醒/迟钝的模式(Fig3),以及利用敏感的数据记录器记录体温(Fig2),研究了易感真菌Psuedogymnoascus destructans(Pd)患有WNS疾病蝙蝠免疫系统反应可能导致新陈代谢率的提高以使蝙蝠更频繁地醒来。假设抗药性蝙蝠不会产生免疫反应,但是如果它们真的产生免疫反应作为回应,假设蝙蝠接种了Pd并用抗炎药治疗治疗不会对感染产生反应,最终会保留脂肪储备并降低冬眠期间的代谢消耗。

其它蝙蝠的高代谢率研究案例见O'Mara M T , Wikelski M , Voigt C C , et al. Cyclic bouts of extreme bradycardia counteract the high metabolism of frugivorous bats[J]. Elife, 2017, 6:e26686.

需要说明的是,在人畜共患病领域,北京易科泰公司可以提供任何媒介动物(含人体)的呼吸代谢测量技术方案,以及创新性的应用项目,如Knibbs, L. D., Morawska, L., Bell, S. C., & Grzybowski, P. (2011). Room ventilation and the risk of airborne infection transmission in 3 health care settings within a large teaching hospital. American Journal of Infection Control, 39(10), 866–872.
 

典型应用六  任何动物、创新实验与健康部分案例

Schweizer RM, Velotta JP, Ivy CM, Jones MR, Muir SM, et al. (2019) Physiological and genomic evidence that selection on the transcription factor Epas1 has altered cardiovascular function in high-altitude deer mice. PLOS Genetics 15(11): e1008420

Hatfield, S. M., Kjaergaard, J., Lukashev, D., Schreiber, T. H., Belikoff, B., Abbott, R., … Sitkovsky, M. V. (2015). Immunological mechanisms of the antitumor effects of supplemental oxygenation. Science Translational Medicine, 7(277), 277ra30–277ra30.

St-Cyr, S., Abuaish, S., Welch, K.C. et al. Maternal predator odour exposure programs metabolic responses in adult offspring. Sci Rep 8, 8077 (2018).

Samer A S , Dominique G , Jean-Pierre C , et al. Maximal Oxygen Consumption Is Reduced in Aquaporin-1 Knockout Mice[J]. Frontiers in Physiology, 2016, 7.

分子动态模拟表明,AQP1 和AQP4蛋白可以介导CO2 和O2通过他们的中心孔进行气体交换。法国国家卫生与医学研究所&国家输血研究所、 德国汉诺威兽医大学动物学研究所、德国汉诺威医学院分子和细胞生理学系、丹麦奥尔堡大学卫生科学和技术系等机构联合研究认为敲除AQP1的小鼠最大耗氧量降低。试验中动物血液中的血氧饱和度监测可使用便携式RF-O2荧光光纤氧气测量仪记录,动物个体的最大耗氧量(VO2max)采用高分辨率、高性价比的便携式Foxbox主机监测,具体配置示意图如下Fig1,也可咨询易科泰提供更科学的详细配置方案。

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