Hypothalamic gene expression profiling in mouse strains susceptible or resistant to diet-induced obesity

Fettleibigkeit hat sich zu einem weltweiten Gesundheitsproblem in der Öffentlichkeit entwickelt. Sie wird durch ein komplexes Ungleichgewicht der Regulation von Appetit und Energiestoffwechsel verursacht, die durch verschiedene Faktoren wie genetische Defekte, Nahrungspräferenzen und Lebensstil kontrolliert werden. Die hochfetthaltige westliche Nahrung ist einer Hauptfaktor, die die Entwicklung von Fettleibigkeit in der menschlichen Bevölkerung fördert. Trotzdem werden nicht alle Konsumenten der Hochfettnahrung fettleibig. In dieser Studie wurden zwei unterschiedliche Mausinzuchtlinien – AKR/J und SWR/J – entweder mit einer hoch fetthaltigen Nahrung oder der Standardnahrung gefüttert. Der AKR/J Stamm repräsentiert ein Mausmodel für diät-induzierte Fettleibigkeit (diet-induced obesity = DIO). Mäuse dieses Stammes wurden fett wenn sie mit der hochfetthaltigen Diät gefüttert wurden, wohingegen sie schlank bei Fütterung mit der Standard-Diät blieben. Im Gegensatz dazu waren die Mäuse des SWR/J Stamm resistent gegenüber der DIO, d.h. es war im Vergleich kein wahrnehmbar Anstieg des Körpergewichts oder von Fettleibigkeit in Mäusen, die mit fetthaltiger Nahrung oder Standard-Diät gefüttert wurden. Genexpressions-Arrays wurden benutzt um differentiell exprimierte Gene im Hypothalamus von AKR/J und SWR/J Mäusen bei fetthaltiger Fütterung zu identifizieren. Um die Kandidatengene, ausgesucht aus der Array Datenanalyse to validieren, wurde Northern Blot Analyse, in situ Hybridisierung und real-time RT-PCR durchgeführt. Hämoglobin alpha, adult chain 1 (Hba-alpha1) ist auf dem Chromosom 11 der Maus (Chromosom 16p13.3 des Menschen) lokalisiert. Die funktionelle Bedeutung der Expression von Hba-alpha1 ist unbekannt. Eventuell erleichtert es den Sauerstofftransport im Gehirn in einer ähnlichen Weise wie das Myoglobin im Skelettmuskel. In dieser Arbeit wurde eine höhere ubiquitäre Expression von Hba-alpha1 im Hirn der SWR/J Maus im Vergleich zur AKR/J Maus beobachtet. Dieser Unterschied könnte mit der höheren Stoffwechselrate der SWR/J Mäuse zusammenhängen. So weit konnte keine direkte Beziehung zwischen Hba-alpha1 Expression und Fettleibigkeit hergestellt werden. Im Gegensatz dazu zeigt die Glyoxalase I (Glo 1) ein spezifisches Expressionsmuster mit stärkster Präsenz im Hippocampus. Im Hypothalamus kann die Glo1 Expression im arquatischen Nukleus (ARC), im ventromedialen hypothalamischen Nukleus (VMH) und im paraventricularen hypothalamischen Nukleus (PVN) detektiert werden. Während die Expression von Glo1 ausserhalb des Hypothalamus ähnlich in beiden Mausstämmen ist, ist die mRNA Expression in der hypothalamischen Region viel stärker in AKR/J im Vergleich zur SWR/J Mäusen. Das Glo1 Gen befindet sich auf Chromosom 17 der Maus (Chr. 6 des Menschen) und an der Entgiftung von Stoffwechselnebenprodukten beteiligt. Außerdem wurde Glo1 auf der Fettleibigkeits-Genkarte vom Menschen verzeichnet und vermutet eine Verbindung zwischen einer abweichenden Expression des Glyoxalase-Systems und Krankheiten wie Krebs und Diabetes. Tumor Nekrose Faktor alpha-induziertes Protein 1 (endothelial) (tumor necrosis factor alpha induced protein 1 (TNFAIP1) ist auf Maus-Chromosom 11(45,10 cM) und Mensch-Chromosom 17q22-q23 lokalisiert. Das Protein ist beim Kalium-Eisen-Transport durch Proteinbindung und bei der Einstellung der spannungsabhängigen Kaliumkanal Aktivitäten involviert. TNFAIP1 lokalisiert sich im ARC, im VMH und PVN. Es wurde durch Hochfett-Diäten in den AKR/J aber nicht SWR/J Mäusen hochreguliert, was an den Filterarrays und den Northern Blots, aber nicht mit der real-time RT-PCR und in situ Hybridisierungen gezeigt werden konnte. Obwohl bei der in situ Hybridisierung eine 1,6fache Steigerung der mRNA Expression im ARC und VMH durch die Hochfettdiät beobachtet werden konnte, war diese Steigerung aufgrund individueller Variationen nicht signifikant. Weitere Experimente mit höherer Stichprobenzahl müssten durchgeführt werden um dieses Ergebnis zu bestätigen. Weil es sich um ein neu annotiertes Gen handelt, ist nicht viel über die pathologische Relevanz bekannt. Bisher hat keine Studie eine Verbindung zwischen TNFAIP1 und Fettleibigkeit beschrieben. Es wird angenommen, dass TNFalpha einen Einfluss auf Körpergewichtsregulation hat und wahrscheinlich durch einen lokalen Prozess im Fettgewebe wirkt. Möglicherweise führt eine erhöhte Sekretion von TNFalpha aus Adipozyten in fettleibigen Versuchstieren/-personen zu einer Induktion von TNFAIP1 im Hypothalamus. Weitere Studien sollten durchgeführt werden um die Funktion von TNFAIP1 im Gehirn aufzuklären

RFID-enabled real-time manufacturing for automotive part and accessory suppliers

Automotive part and accessory manufacturers (APAMs) at the lower tiers of the automotive vertical have been following leading vehicle assemblers in adopting RFID (Radio Frequency Identification) and ubiquitous computing technologies, aiming to alleviate their advanced manufacturing systems. RFID-enabled real-time traceability and visibility facilitate the implementation of advanced strategies such as Just-In-Time (JIT) lean / responsive manufacturing and mass customization (MC). Being typically small and medium sized, however, APAMs are faced up with business and technical challenges which are summarized by the so-called "three high problems". They are high cost, high risk and high level of requirement for technical skills. Based on a series of industrial field studies, this paper establishes an innovative service-oriented business model for overcoming the "three high Problems" based on the concept of Product Service Systems (PSS) and RFID gateway technology.published_or_final_versionThe 40th International Conference on Computers and Industrial Engineering (CIE 2010), Awaji, Japan, 25-28 July 2010. In Proceedings of CIE40, 2010, p. 1-

A case of implementing RFID-based real-time shop-floor material management for household electrical appliance manufacturers

Radio Frequency Identification (RFID) technologies provide automatic and accurate object data capturing capability and enable real-time object visibility and traceability. Potential benefits have been widely reported for improving manufacturing shop-floor management. However, reports on how such potentials come true in real-life shop-floor daily operations are very limited. As a result, skeptics overwhelm enthusiasm. This paper contributes to the re-vitalization of RFID efforts in manufacturing industries by presenting a real-life case study of applying RFID for managing material distribution in a complex assembly shop-floor at a large air conditioner manufacturer. The case study discusses how technical, social and organizational issues have been addressed throughout the project within the company. It is hoped that insights and lessons gained be generalized for future efforts across household electrical appliance manufacturers that share similar shop-floor. © 2010 The Author(s).published_or_final_versionSpringer Open Choice, 21 Feb 201

Establishing production service system and information collaboration platform for mold and die products

This paper investigates how the new concept of product service systems can be used and extended to transform, elevate, and revitalize traditional equipment manufacturing industry such as the Mold and Die (MD) sector. A mold and die production service systems (MPSS) framework is established based on recent developments within our industrial collaborators. Within the MPSS framework, MD manufacturers become more specialized in producing MD products and components while sharing and outsourcing manufacturing-oriented services (MOS) from a service provider. Typical services include collaborative order pooling and release, collaborative project progress status tracking, contractor-managed collaborative outsourcing, collaborative product design, collaborative production planning and scheduling, and after-sales technical supports. MOSs are designed, developed, and deployed as SaaS (software as application services) following the service-oriented architecture. Collectively, they form iMPSS-an Information and Collaboration Platform that enables MPSS. The use of iMPSS leads to benefits for stakeholders involved in providing mold and die functionality including better shopfloor decisions and reduced IT investments. © 2010 The Author(s).published_or_final_versionSpringer Open Choice, 21 Feb 201

Deformation of the Fermi surface in the extended Hubbard model

The deformation of the Fermi surface induced by Coulomb interactions is investigated in the t-t'-Hubbard model. The interplay of the local U and extended V interactions is analyzed. It is found that exchange interactions V enhance small anisotropies producing deformations of the Fermi surface which break the point group symmetry of the square lattice at the Van Hove filling. This Pomeranchuck instability competes with ferromagnetism and is suppressed at a critical value of U(V). The interaction V renormalizes the t' parameter to smaller values what favours nesting. It also induces changes on the topology of the Fermi surface which can go from hole to electron-like what may explain recent ARPES experiments.Comment: 5 pages, 4 ps figure

Broadband gradient impedance matching using an acoustic metamaterial for ultrasonic transducers

2016-2017 > Academic research: refereed > Publication in refereed journal201804_a bcmaVersion of RecordPublishe

Mind-wandering and alterations to default mode network connectivity when listening to naturalistic versus artificial sounds

Naturalistic environments have been demonstrated to promote relaxation and wellbeing. We assess opposing theoretical accounts for these effects through investigation of autonomic arousal and alterations of activation and functional connectivity within the default mode network (DMN) of the brain while participants listened to sounds from artificial and natural environments. We found no evidence for increased DMN activity in the naturalistic compared to artificial or control condition, however, seed based functional connectivity showed a shift from anterior to posterior midline functional coupling in the naturalistic condition. These changes were accompanied by an increase in peak high frequency heart rate variability, indicating an increase in parasympathetic activity in the naturalistic condition in line with the Stress Recovery Theory of nature exposure. Changes in heart rate and the peak high frequency were correlated with baseline functional connectivity within the DMN and baseline parasympathetic tone respectively, highlighting the importance of individual neural and autonomic differences in the response to nature exposure. Our findings may help explain reported health benefits of exposure to natural environments, through identification of alterations to autonomic activity and functional coupling within the DMN when listening to naturalistic sounds

A critical assessment of the pairing symmetry in NaxCoO2.yH2O

We examine each of the symmetry-allowed pairing states of NaxCoO2.yH2O and compare their properties to what is experimentally and theoretically established about the compound. In this way, we can eliminate the vast majority of states that are technically allowed and narrow the field to two, both of f-wave type states. We discuss the expected features of these states and suggest experiments that can distinguish between them. We also discuss odd-frequency gap pairing and how it relates to available experimental evidence

Constraining the Nature of Dark Energy using the SKA

We investigate the potential of the Square Kilometer Array Telescope (SKA) to constrain the sound speed of dark energy. The Integrated Sachs Wolfe (ISW) effect results in a significant power spectrum signal when CMB temperature anisotropies are cross-correlated with galaxies detectable with the SKA in HI. We consider using this measurement, the autocorrelation of HI galaxies and the CMB temperature power spectrum to derive constraints on the sound speed. We study the contributions to the cross-correlation signal made by galaxies at different redshifts and use redshift tomography to improve the signal-to-noise. We use a chi-square analysis to estimate the significance of detecting a sound speed different from that expected in quintessence models, finding that there is potential to distinguish very low sound speeds from the quintessence value.Comment: 8 pages, 8 figures; updated references for publication MNRA