Ruskean rasvan hapenkulutuksen mittaaminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli pystyttää menetelmä eristettyjen ruskean rasvan solujen hapenkulutuksen mittaamiseksi sekä tutkia ruskean rasvan hapenkulutuksen eroavaisuuksia alpha-2-adrenoseptori-A, –AC poistogeenisillä (engl. knock-out (α2-KO)) ja villityypin hiirillä. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu lihomiseroja α2A-KO, α2AC-KO ja villityypin hiirten välillä. Hypoteesina oli, että erot saattaisivat johtua vaihtelusta ruskean rasvan metaboliassa. Opinnäytetyö tehtiin Turun yliopiston biolääketieteen laitoksella, farmakologian osastolla kesän 2012 aikana. Tutkimuksessa käytettiin Oxygraph-2K korkearesoluutiorespirometriä mittaamaan eristettyjen ruskearasvasolujen hapenkulutusta sekä lähtötasolla että noradrenaliinistimulaation alaisena. Ruskeat rasvasolut eristettiin hiiren lapaluidenvälisestä ruskean rasvan varastosta. Tutkimuksessa käytettiin yhteensä 32 hiirtä, jokaisessa joukossa 5-6 hiirtä sekä uroksia että naaraita. Kaikki hiiret oli lihotettu runsasrasvaisella (engl. high-fat (HF)) dieetillä ennen mittauksia. Tulokset analysoitiin käyttämällä 2-suuntaista ANOVA-testiä Saadut tulokset viittaavat siihen, että α2A-KO-hiirten ruskean rasvan metabolinen aktiivisuus on erilainen verrattuna muihin hiiriryhmiin. Lähtötason hapenkulutus on matalampi ja noradrenaliini antaa suuremman vasteen kuin muilla hiirillä. Johtuuko tämä ylipainosta vai tosin päin, sitä ei voi tämän tutkimuksen perusteella sanoa varmasti. Lisätutkimuksia samoin menetelmin tarvitaan normaalipainoisilla hiirillä. Vaihtoehtoisesti noradrenaliinin tuotantoa voitaisiin stimuloida elävillä hiirillä käyttämällä beta-reseptoriagonisteja ja tutkia miten tämä vaikuttaa hiirten lihomiseen. Laitteiston ja menetelmän pystytys onnistui. Laitetta tullaan mahdollisesti käyttämään vastaavanlaisissa mittauksissa myöhemmin.

The two main goals of this thesis were to set up a method for measuring the oxygen consumption of isolated brown fat cells and to assess the difference in oxygen consumption of brown adipocytes between alpha-2-adrenoceptor-A, –AC knock-out and wild-type mice. In earlier studies a difference in weight gain between α2A-KO, α2AC-KO and wild-type mice was observed and the hypothesis was that the difference might be due to different metabolic activities of the brown fat. The project was carried out at Turku University Institute of Biomedicine, Department of Pharmacology, during summer 2012. An Oxygraph-2K high resolution respirometer was used to measure the oxygen consumption in isolated mouse brown fat cells obtained from the suprascapular brown fat depots. The Oxygen consumption of the isolated cells was measured at the basal level and after noradrenaline stimulation. Test groups were formed of a total of 32 mice both male and female, 5-6 mice in each group. All mice had been fed a high fat diet to make them over weight. The results were analyzed using 2-way ANOVA. The results suggest that the brown fat metabolic activity of α2A-KO mice had altered. The baseline oxygen consumption was significantly lower and the noradrenaline response was higher than with the other mice. Whether this is due to the larger weight gain or vice versa cannot be said based on this study. Additional studies should be conducted with lean normal weight mice or alternatively by stimulating the noradrenaline production of the overweight mice in vivo with beta-receptor agonists. The setting up of the Oxygraph-2K and the method for measuring the oxygen consumption of isolated brown fat cells was successful and might be used for similar tests later on.