Summary
Mice on a regular light-dark cycle were subjected, at 08.00, 13.00, 20.00 and 01.00 h, to the following assay procedures: Glucose tolerance in both fed and fasted animals; insulin sensitivity in fed animals; liver glycogen assay in fed animals. Feeding activity was also measured at these times. Glucose tolerance did not vary in the fasted groups but showed a single large increase with its peak at 01.00 h in the fed groups. Insulin sensitivity showed lower values in the evening than at other times and the liver showed a pattern of glycogen deposition from 13.00 to 01.00 h and release from 01.00 to 13.00 h. Mid-morning and mid-night peaks of feeding activity were observed. It is suggested that the high glucose tolerance at 01.00 h is due to the coincidence of high glycogen deposition and high insulin activity at this time and that the insulin sensitivity changes are closely related to the liver glycogen cycle. The effects of handling stress on grouped animals are reported and clearly indicate both the hyperglycaemic and the insulin-antagonistic responses to this stress.
Résumé
Chez des souris soumises à un cycle lumiéreobscurité régulier, on a procédé à 8 h, 13 h, 20 h et 1 h aux tests suivants: tolérance au glucose à la fois chez les animaux nourris et à jeun; sensibilité à l'insuline chez les animaux nourris; dosage du glycogéne hépatique chez les animaux nourris. L'activité alimentaire était également mesurée aux mêmes heures. La tolérance au glucose ne variait pas dans les groupes à jeun, mais dans les groupes nourris elle montrait une seule augmentation importante ayant son pic à 1 h. La sensibilité à l'insuline montrait des valeurs plus basses le soir qu'aux autres moments et le foie stockait le glycogéne de 13 h à 1 h et le libérait de 1 h à 13 h. On a observé des pics d'activité alimentaire au milieu de la journée et au milieu de la nuit. On suggére que la haute tolérance au glucose à 1 h est due à la coïncidence du dépôt élevé de glycogéne et de la forte activité insulinique à ce moment et que les changements dans la sensibilité à l'insuline sont en relation étroite avec le cycle du glycogéne hépatique. Les effets du stress de manipulation sur les animaux groupés sont rapportés et montrent clairement les réponses hyperglycémiques et antagonistes de l'insuline à ce stress.
Zusammenfassung
Bei Mäusen wurden während eines regulären Hell-Dunkel-Cyclus um 8, 13, 20 und 1 Uhr die folgenden Untersuchungen vorgenommen: Glucose-Toleranz beim nüchternen und gefütterten Tier; Insulin empfindlichkeit bei gefütterten Tieren; LeberglykogenMessung bei gefütterten Tieren. Die Intensität der Nahrungsaufnahme wurde ebenfalls zu diesen Zeiten bestimmt. Die Glucose-Toleranz variierte bei den gefasteten Gruppen nicht, zeigte jedoch einen einzigen starken Anstieg mit einem Gipfel um 1 Uhr bei den gefütterten Gruppen. Für die Insulinempfindlichkeit ergaben sich abends niedrigere Werte als zu den anderen Zeiten und die Leber zeigte von 13 bis 1 Uhr das Bild der Glykogeneinlagerung und von 1 bis 13 Uhr das Bild der Glykogenfreisetzung. In der Mitte des Vormittags und um Mitternacht fanden sich Spitzen der Nahrungsaufnahme. Es wird die Hypothese aufgestellt, daß die verbesserte Glucose-Toleranz um 1 Uhr auf das Zusammentreffen einer hohen Glykogeneinlagerung und einer hohen Insulinaktivität um diese Zeit beruht und daß die Änderungen der Insulinempfindlichkeit eng mit dem Leberglykogen-Cyclus zusammenhängen. Die Stress-Auswirkungen beim Anfassen der gruppierten Tiere werden geschildert. Sie demonstrieren klar die hyperglykämisierenden und die insulin-antagonistischen Auswirkungen dieser Belastung.
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References
Agren, G., Wilander, O., Jorpes, E.: Cyclic changes in the glycogen content of the liver and the muscles of rats and mice. Their bearing upon the sensitivity of the animals to insulin and their influence on the urinary output of nitrogen. Biochem. J.25, 777–785 (1931).
Barnum, O.P., Jardentzky, CD., Halberg, F.: Time relations among metabolic and morphologic 24-hour changes in mouse liver. Amer. J. Physiol.195, 301–310 (1958).
Barrett, A.M., Stockham, M.A.: The effect of housing conditions and simple experimental procedures upon the corticosterone level in the plasma of rats. J. Bndocr.26, 97–105 (1963).
Guillemin, R., Dear, W.E., Liebilt, R.A.: Nychthemeral variations in plasma free corticosteroid levels of the rat. Proc. Soc. exp. Biol.101, 394–395 (1959).
Halberg, F., Barnum, C.P., Silber, R.H., Bittner, J.J.: 24-hour rhythms at several levels of integration in mice on different levels of light regimens. Proc. Soc. exp. Biol.97, 897–900 (1958).
- Halberg, E., Barnum, C.P., Bittner, J.J.: Photoperiodism and related phenomena in plants and animals. Withrow ed. (AAAS 1959).
Hellman, B.O., Hellerström, C.: Diurnal changes in the function of the pancreatic islets of rats as indicated by nuclear size in the islet cells. Acta. endocr.31, 267–281 (1959).
Howland, R.J., Nowell, N.W.: In press.
Martorano, J.J.: Variation in liver glycogen levels of intact and adrenal-ectomized mice. Naval Med. Res. Inst. Res. Rept.15, 191–198 (1957).
Nowell, N.W., Howland, R.J.: The control of blood sugar in the laboratory rat and golden hamster I. Intravenous glucose tolerance and insulin sensitivity tests. Acta. endocr.52, 149–153 (1966).
Randle, P.J., Garland, P.B., Hales, C.N., Newsholme, E.A.: The glucose fatty acid cycle and Diabetes Mellitus. Ciba Foundation Colloquia Endocrin.15, 192–212 (1964).
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Nowell, N.W. Circadian rhythm of glucose tolerance in laboratory mice. Diabetologia 6, 488–492 (1970). https://doi.org/10.1007/BF01211889
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