大小鼠转轮节律监测系统

大小鼠转轮节律监测系统是由动物自发运动来推动跑轮，笼内动物长期活动的信息，如跑轮转动方向、转数、累计总行程等。适合动物生理节律、循环律动、摄食、营养、肥胖、糖尿病、心血管等与代谢相关性的研究，可选装隔音箱，程序化照明系统，视频监控系统，呼吸熵模块等。

糖尿病模型的运动监测方案

1.核心监测指标与设备

基础参数：采用大小鼠转轮节律监测系统（如ZL-017型号），记录跑轮转数、累计行程、平均速度（分辨率360P/R，支持连续监测180天），重点关注黑暗期活动量（啮齿类动物夜间活跃，与人类代谢节律对应）。

代谢关联指标：选配呼吸熵模块，同步监测运动时的耗氧量（VO₂）和二氧化碳生成量（VCO₂），计算呼吸熵（RQ=VCO₂/VO₂），评估糖/脂代谢供能比例。

2.实验设计要点

分组设置：对照组（正常饮食+生理盐水）、糖尿病模型组（STZ诱导+高脂饮食）、运动干预组（模型组+强迫跑轮/自主跑轮）。

监测周期：造模成功后（空腹血糖＞11.1mmol/L），连续监测4周，每日记录光照期（7:00-19:00）黑暗期（19:00-7:00）的运动数据，分析昼夜活动差异。

数据验证：结合血糖监测（每日空腹+餐后2小时）和糖化血红蛋白（HbA1c），验证运动对血糖控制的影响。

昼夜节律紊乱的造模与数据分析指导

1.造模方法（两种经典方案）

方案一：光周期紊乱模型

操作：采用程序化照明系统，将12h光照/12h黑暗（LD12:12）改为不规则光照（如每周提前6小时亮灯，模拟倒时差）或持续光照（LL），造模周期2-4周

验证指标：通过转轮系统监测活动相位偏移（如活动峰值时间提前/延后），或检测外周组织（肝、肾）的Clock、Bmal1等节律基因表达。

方案二：睡眠剥夺模型

操作：使用睡眠剥夺仪（如平台水环境法）或轻柔刺激法（每小时触碰动物1次），每日剥夺睡眠5-6小时，持续4周

验证指标：检测血清皮质酮水平（升高）、体重变化（下降），或通过EEG/EMG记录睡眠结构（NREM/REM比例）。

2.数据分析核心流程

节律参数计算

周期长度（τ）：通过余弦函数拟合活动数据，计算24小时周期的偏移（正常τ≈24h，紊乱模型τ＞25h或＜23h）。

相对振幅（RA）：评估节律强度（RA=（峰值-谷值）/（峰值+谷值），紊乱模型RA显著降低）。

统计工具：使用ClockLabActiView软件，生成节律波形图（标注光照/黑暗时段），并进行余弦分析周期ogram分析

多模块联用的操作培训（以代谢-节律研究为例）

1.模块组合方案

核心模块

转轮节律监测系统（运动数据）+程序化照明模块（节律调控）+呼吸代谢舱（能量代谢）+血糖监测仪（代谢指标）。

连接逻辑：通过同步时间戳将光照周期、运动数据、血糖值、呼吸熵等参数整合，分析“光照-运动-代谢”的时序关联。

2.标准化操作流程

设备校准

光照模块：用 lux计校准0-1000lux光照强度，误差≤±5lux。

代谢舱：用标准气体（O₂ 20.95%，CO₂ 0.03%）校准氧电极，确保VO₂测量误差＜2%。

动物适应：实验前3-7天将动物放入联用系统笼体，每日抚摸10分钟，减少应激导致的活动异常。

数据采集：设置10分钟/次采样间隔，连续记录72小时，导出原始数据后用R语言（CircStats包）进行节律分析。

3.常见问题解决

数据不同步：检查设备间的时钟同步（建议统一连接实验室NTP服务器）。

运动数据异常：若动物跑轮转数骤降，检查是否存在足底损伤（建议使用光滑材质跑轮，如防弹玻璃）。

总结与工具推荐

核心设备：大小鼠转轮节律监测系统（带照明模块）、呼吸代谢舱、血糖仪。

分析软件：ClockLab（节律分析）、Prism（统计绘图）、Python（时序数据挖掘）。

延伸建议：若研究糖尿病与节律的交互作用，可增加胰岛素敏感性检测（如ITT试验）和病症因子测定（如IL-6、TNF-α），深化机制研究。