小鼠等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物能量代謝測(cè)量已日益成為生物醫(yī)學(xué)、健康醫(yī)學(xué)研究的重要實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，
是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物能量代謝表型分析（Metabolic phenotyping）的必備儀器技術(shù)。與市場(chǎng)上不同品牌昂貴復(fù)雜的動(dòng)物能量代謝測(cè)量系統(tǒng)相比, FMS實(shí)驗(yàn)動(dòng)物代謝表型測(cè)量系統(tǒng)具備如下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：
1.高性價(jià)比，集氣體采樣、分析記錄與存儲(chǔ)于一體（適于連續(xù)式&間斷式測(cè)量）
2.便攜性強(qiáng)，方便實(shí)驗(yàn)室內(nèi)、不同實(shí)驗(yàn)室間、實(shí)驗(yàn)室及戶外獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、快速代謝測(cè)量等
3.配置靈活，既可用作便攜式能量代謝測(cè)量，又可方便地配置組成多通道實(shí)驗(yàn)動(dòng)物能量代謝測(cè)量系統(tǒng)
4.高分辨率、高靈敏度測(cè)量監(jiān)測(cè)CO2、O2、H2O（水分壓或水汽濃度）、溫度并分析CO2產(chǎn)生率、耗氧率、水分喪失率（RWL）、熱傳導(dǎo)等
5.多功能、高適配性，可配置測(cè)量小鼠、大鼠等不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物能量代謝，可適配不同代謝籠及呼吸室，可配置植入式生理生態(tài)數(shù)據(jù)采集器同步采集體溫、心率及動(dòng)物活動(dòng)
應(yīng)用案例：荒漠鹿鼠晝夜代謝節(jié)律的環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素
      受美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院（NIH）下屬國(guó)立普通醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所（NIGMS）的項(xiàng)目支持，新罕布什爾大學(xué)分子、細(xì)胞和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系Matthew D. MacManes教授團(tuán)隊(duì)利用FMS代謝表型分析技術(shù)（配置為8通道能量代謝表型分析系統(tǒng)）研究了適應(yīng)于荒漠環(huán)境的荒漠鹿鼠的晝夜代謝節(jié)律（circadian metabolism）。         24小時(shí)晝夜節(jié)律模擬參見(jiàn)上右圖，光照16小時(shí)（淺灰色）、黑暗8小時(shí)（深灰色），晝夜變化處理（黃色）、恒暖處理（橙色）和恒冷處理（藍(lán)色），溫度用實(shí)線表示，相對(duì)濕度（RH）用虛線表示，T1、T2分別為早晨過(guò)渡和晚間過(guò)渡期。

      代謝表型分析（Metabolic phenotyping）：通過(guò)8籠舍FMS系統(tǒng)連續(xù)72小時(shí)測(cè)量84只小鼠（雌、雄個(gè)體各42只）的耗氧率（VO2）、二氧化碳產(chǎn)生率（VCO2）、水分代謝量（mg）、呼吸商（RQ）以及總能量消耗（TEE），并記錄溫控箱內(nèi)的大氣壓、溫度和相對(duì)濕度。
下圖為三個(gè)處理組（上、中、下分別為：Variable，晝夜變化處理組；Warm，恒暖處理組；Cool，恒冷處理組）中雄性和雌性鹿鼠在24小時(shí)周期內(nèi)的TEE、RQ及RWL（呼吸水分喪失）。黑色虛線為每日溫度變化，呼吸商RQ圖中的黑色實(shí)線表示食物商（FQ=0.89），白線是平滑的局部加權(quán)回歸（LOESS）。       研究結(jié)果表明，荒漠鹿鼠存在明顯的性別二態(tài)性表型差異，雄性比雌性更容易脫水；在晝夜節(jié)律環(huán)境變化下，大多數(shù)代謝變化發(fā)生在物理環(huán)境變化之前，這種變化節(jié)律被兩種恒定處理（恒暖與恒冷）所打亂。在晝夜變化的條件下，呼吸商僅在晝夜變化中的光相時(shí)（“白天”）達(dá)到1.0以上，這意味著脂肪合成促成了能量和內(nèi)源性水的產(chǎn)生。研究結(jié)果與該物種晝夜節(jié)律的歷史描述一致（白天遲鈍，夜間活躍），但不支持如下假設(shè)：即不活躍是由食物限制或負(fù)水平衡引發(fā)。
 
參考文獻(xiàn)
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