تأثیر دماهای مختلف بر سطح گلوکز خون، آزمون تحمل گلوکز و آزمون تحمل انسولین در موش‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تکریت، تکریت، عراق

2 : بخش فناوری‌های تولید دام، دانشکده فنّاوری‌های کشاورزی، دانشگاه فنّی شمال، موصل، عراق

3 بخش فناوری‌های تولید دام، دانشکده فنّاوری‌های کشاورزی، دانشگاه فنّی شمال، موصل، عراق.

چکیده

هدف: نقش دما در تعدیل شاخص‌های زیستی در گونه‌های مختلف به‌طور فزاینده‌ای گزارش شده است؛ با این حال، تأثیر دما بر زیست‌شناسی گلوکز و مقاومت به انسولین نیازمند بررسی‌های بیشتری است. هدف این مطالعه بررسی اثر دماهای متفاوت بر سطح گلوکز خون، آزمون تحمّل گلوکز (GTT) و آزمون تحمّل انسولین (ITT) بود.
مواد و روش‌ها: هفتاد موش پنج‌هفته‌ای از حیوان‌خانه دانشگاه تهیه شد. آن‌ها به دو گروه اصلی تقسیم شدند: گروه اول برای بررسی اثر دماهای مختلف بر سطح گلوکز خون و گروه دوم برای بررسی تحمّل گلوکز و انسولین. همه موش‌ها از نظر وزن همگن بوده و برخی از آن‌ها با رژیم غذایی پرچرب تغذیه شدند. غذا به‌طور دائم در دسترس بود، مگر در زمان ناشتایی پیش از GTT. حیوانات همچنین به چهار گروه اصلی A1، A2، A3 و A4 تقسیم شدند. برای هر گروه به ترتیب دماهای 15، 25، 35 و 45 درجه سانتی‌گراد به‌عنوان تیمار گرمایی اعمال شد. در هر گروه ۷ موش قرار داشت. پیش از تیمار، همه حیوانات به‌مدت ۱۶ ساعت ناشتا نگه داشته شدند تا سطح گلوکز خون آن‌ها اندازه‌گیری شود. پس از دوره ناشتایی، نمونه خون از موش‌ها گرفته شد و سطح گلوکز خون با دستگاه اپتوالکترونیک نوار تست اندازه‌گیری شد. قبل از شروع GTT، موش‌ها وزن شدند و سطح گلوکز ناشتا در آن‌ها اندازه‌گیری شد. سپس محلول 50% گلوکز به‌صورت خوراکی با دوز 5/2 گرم بر کیلوگرم تجویز شد و سطح گلوکز در زمان‌های مشخص اندازه‌گیری شد. پنج موش برای این مرحله استفاده شدند.
نتایج: مقدار p برابر 041/0 بود که کمتر از سطح معنی‌داری 05/0 است. بنابراین، تفاوت مشاهده‌شده از نظر آماری معنی‌دار تلقی می‌شود. به‌طور خلاصه، نتایج تحلیل نمونه‌های جفت‌شده نشان می‌دهد که بین گروه کنترل و گروه دریافت‌کننده رژیم پرچرب (HFD) تفاوت قابل توجهی وجود دارد.
نتیجه‌گیری: در موش‌ها (Mus musculus)، تیمار گرمایی می‌تواند سطح گلوکز خون را کاهش دهد و به‌عنوان یک روش درمانی جایگزین برای دیابت نوع ۲ مطرح است. دمای بهینه برای تیمار گرمایی ۴۰ درجه سانتی‌گراد تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of different temperatures on blood glucose level, glucose tolerance test, and insulin tolerance test in mice

نویسندگان [English]

  • Huda A. Hameed 1
  • Ghassan F. Mohammed 2
  • Maha A. M. Al-Jawadi 3
1 College of Veterinary Medicine, Tikrit University, Tikrit, Iraq.
2 Department of Animal Production Technologies, College of Agricultural Technique, Northern Technical University, Mosul, Iraq.
3 Department of Animal Production Technologies, College of Agricultural Technique, Northern Technical University, Mosul, Iraq.
چکیده [English]

Objective
Role of temperature on modulation of biological parameters has been increasingly documented on biological species, however, the temperature role on glucose biology and insulin resistance needs further challenging study. The objective of this study is to investigate the effect of different temperatures on the blood glucose level, glucose tolerance test (GTT), and insulin tolerance test (ITT).

Materials and methods
Seventy mice, aged five weeks, were acquired from the university animal house. They were split into two major groups (one to study the effect of different temperature on blood glucose level and second to study the glucose and insulin tolerance) with comparable weight distributions and given either a high-fat diet. Food was constantly available, unless too fast before the oral GTT. These animals will also be separated into four main groups, A1, A2, A3, and A4. Heat therapy is being administered to A1, A2, A3 and A4, with varying heating temperatures of 15°C, 25°C, 35°C, and 45°C. Each group has 7 mice. Prior to treatment, whole animals were fasted for sixteen hours. Its purpose is to measure the mice's blood glucose levels. Following a period of fasting, mice's blood was used to measure their blood sugar levels using an optoelectronic assessment of test strip device. Before the start of the GTT, mice were weighed and their blood glucose levels were tested after a fast. Blood glucose was tested at following the oral bolus of a 50% glucose solution (2.5 g/kg). Five mice were put in to this group.

Results
The p-value of 0.041, which is below the significance level of 0.05. For this reason, the difference is considered statistically significant. In brief, the outcomes of the paired samples analysis suggest that there exists a noteworthy distinction between control and high-fat diet (HFD).

Conclusions
In mice (Mus musculus), heating therapy can lower blood glucose levels and is an alternate treatment for Diabetes Mellitus Type 2. The ideal temperature for heating therapy is 40°C.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ambient temperature
  • Glucose
  • Heat stress
  • Insulin
  • Type 2 diabetes mellitus

مراجع

Agahi, A., & Murphy, K. G. (2013). Models and strategies in the development of antiobesity drugs. Veterinary Pathology, 51(3), 695-706. https://doi.org/10.1177/0300985813492801
Al-Thanoon, Z. A., & Merkhan, M. (2024). CoQ10 improved liver function and redox status in pollution-exposed workers. Pharmakeftiki, 36(2). https://doi.org/10.60988/p.v36i2.10
Chung, J., Nguyen, A. K., Henstridge, D. C., Holmes, A. G., Chan, M. S., Mesa, J. L., Lancaster, G. I., Southgate, R. J., Bruce, C. R., Duffy, S. J., Horvath, I., Mestril, R., Watt, M. J., Hooper, P. L., Kingwell, B. A., Vigh, L., Hevener, A., & Febbraio, M. A. (2008). HSP72 protects against obesity-induced insulin resistance. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(5), 1739-1744. https://doi.org/10.1073/pnas.0705799105
Cockram, M. S., Kent, J. E., Goddard, P. J., Waran, N. K., Jackson, R. E., McGilp, I. M., Southall, E. L., Amory, J. R., McConnell, T. I., O'Riordan, T., & Wilkins, B. S. (2000). Behavioural and physiological responses of sheep to 16 h transport and a novel environment post-transport. The Veterinary Journal, 159(2), 139-146. https://doi.org/10.1053/tvjl.1999.0411
Esmaeil, F. K., Alnori, M. K., & Ajeel, M. A. (2024). Uncovering the mechanistic role of vitamin D in modulating glycemic perturbed parameters in insulin-resistant patients. The Review of Diabetic Studies, 20(1). https://diabeticstudies.org/index.php/RDS/article/view/395
Gupte, A. A., Bomhoff, G. L., Morris, J. K., Gorres, B. K., & Geiger, P. C. (2009). Lipoic acid increases heat shock protein expression and inhibits stress kinase activation to improve insulin signaling in skeletal muscle from high-fat-fed rats. Journal of Applied Physiology, 106(4), 1425-1434. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.91210.2008
Hamed, Z. S., Abed, R. R., Almashhadany, M. S., & Merkhan, M. M. (2022). Effects of Hypericum perforatum on serum lipid vascular systems in mice. Iraqi Journal of Veterinary Sciences, 36(2), 525-530. https://doi.org/10.33899/ijvs.2021.130708.1868
Hao, L., Khan, M. S. H., Zu, Y., Liu, J., & Wang, S. (2024). Thermoneutrality inhibits thermogenic markers and exacerbates nonalcoholic fatty liver disease in mice. International Journal of Molecular Sciences, 25(15), Article 8482. https://doi.org/10.3390/ijms25158482
Kurucz, I., Morva, A., Vaag, A., Eriksson, K. F., Huang, X., Groop, L., & Koranyi, L. (2002). Decreased expression of heat shock protein 72 in skeletal muscle of patients with type 2 diabetes correlates with insulin resistance. Diabetes, 51(4), 1102-1109. https://doi.org/10.2337/diabetes.51.4.1102
Lee, M. L., Chang, C. P., Toda, C., Nemoto, T., & Enoki, R. (2025). Body temperature regulates glucose metabolism and torpid behavior. Nature Communications, 16, Article 6278. https://doi.org/10.1038/s41467-025-61499-2
Maloney, S. K., Fuller, A., Mitchell, D., Gordon, C., & Overton, J. M. (2014). Translating animal model research: Does it matter that our rodents are cold? Physiology, 29(6), 413-420. https://doi.org/10.1152/physiol.00029.2014
Martin, B., Ji, S., Maudsley, S., & Mattson, M. P. (2010). “Control” laboratory rodents are metabolically morbid: Why it matters. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(14), 6127-6133. https://doi.org/10.1073/pnas.0912955107
Melvin, R. G., & Andrews, M. T. (2009). Torpor induction in mammals: Recent discoveries fueling new ideas. Trends in Endocrinology & Metabolism, 20(10), 490-498. https://doi.org/10.1016/j.tem.2009.09.005
Mustafa, R. S., & Al-Thanoon, Z. A. (2024). Comparative effects of metformin, inositol, and CoQ10 on metabolic parameters and fertility hormones in insulin-resistant infertile women. The Review of Diabetic Studies, 20(1). https://www.diabeticstudies.org/index.php/RDS/article/view/396
Pederson, N., Dyer, J. M., McEwan, R. W., Hessl, A. E., Mock, C. J., Orwig, D. A., Rieder, J. P., & Cook, B. I. (2014). The legacy of episodic climatic events in shaping temperate, broadleaf forests. Ecological Monographs, 84(4), 599-620. https://doi.org/10.1890/13-1025.1
Perlitasari, Y. E. S. S. I., Prasetyo, D. H., & Martini, M. (2016). The effect of anting-anting (Acalypha indica) extract with malondialdehyde (MDA) levels of Balb/C mice induced streptozotocin. Bioteknologi, 13(2), 83-90. https://doi.org/10.13057/biotek/c130205
Prieto, P. G., Cancelas, J., Villanueva-Peñacarrillo, M. L., Valverde, I., & Malaisse, W. J. (2004). Plasma D-glucose, D-fructose and insulin responses after oral administration of D-glucose, D-fructose and sucrose to normal rats. Journal of the American College of Nutrition, 23(5), 414-419. https://doi.org/10.1080/07315724.2004.10719386
Qasim, H. O., Jabber, I. M., Ahmed, S. M., & Merkhan, M. M. (2024). Aripiprazole cognitive effects on attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) in experimental mouse model. Review of Clinical Pharmacology and Pharmacokinetics, International Edition, 38, 197-204. https://doi.org/10.61873/TOZB6842
Roep, B. O., Thomaidou, S., van Tienhoven, R., & Zaldumbide, A. (2021). Type 1 diabetes mellitus as a disease of the β-cell (Do not blame the immune system?). Nature Reviews Endocrinology, 17(3), 150-161. https://doi.org/10.1038/s41574-020-00443-4
Sangeetha, P. K., Subramanian, R. M., & Nelaturi, P. (2024). The complexity of diabetes mellitus: Pathophysiology, prevalence, and innovative management strategies. Texila International Journal of Public Health. Special Issue 2024, Article Art034. https://doi.org/10.21522/TIJPH.2013.SE.24.05.Art034
Shi, Y., Zhai, H., John, S., Shen, Y.-T., Ran, Y., Hoang, G., & Chen, M.-H. (2021). Gene expression analysis of environmental temperature and high-fat diet-induced changes in mouse supraclavicular brown adipose tissue. Cells, 10(6), 1370. https://doi.org/10.3390/cells10061370
Small, L., Brandon, A. E., Turner, N., & Cooney, G. J. (2018). Modeling insulin resistance in rodents by alterations in diet: What have high-fat and high-calorie diets revealed? American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 314(3), E251-E265. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00337.2017
Swoap, S. J., Li, C., Wess, J., Parsons, A. D., Williams, T. D., & Overton, J. M. (2008). Vagal tone dominates autonomic control of mouse heart rate at thermoneutrality. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 294(4), H1581-H1588. https://doi.org/10.1152/ajpheart.01000.2007
Younis, H. Y., Thanoon, I. A., Fadhil, N. N., & Merkhan, M. M. (2022). Effect of zinc as an add-on to metformin therapy on glycemic control, serum insulin, and c-peptide levels and insulin resistance in type 2 diabetes mellitus patient. Research Journal of Pharmacy and Technology, 15(3), 1184-1188. https://doi.org/10.52711/0974-360X.2022.00198
Zuo, L., Christofi, F. L., Wright, V. P., Liu, C. Y., Merola, A. J., Berliner, L. J., & Clanton, T. L. (2000). Intra- and extracellular measurement of reactive oxygen species produced during heat stress in diaphragm muscle. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 279(4), C1058-C1066. https://doi.org/10.1152/ajpcell.2000.279.4.C1058
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
دوره 18، شماره 1
فروردین 1405
صفحه 227-240

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار