Предразполага ли ранното несъответстващо хранене към хипертония и атеросклероза при мъжки мишки?

Ванеса Бол

1 Лаборатория по клетъчна биология, Институт за наука за живота, Университет Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Белгия,

Фани Дежардинс

2 Отдел по фармакология и терапевтика, Университет Католик дьо Лувен, Брюксел, Белгия,

Брижит Реузенс

1 Лаборатория по клетъчна биология, Институт за наука за живота, Университет Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Белгия,

Джен-Люк Балиганд

2 Отдел по фармакология и терапевтика, Университет Католик дьо Лувен, Брюксел, Белгия,

Клод Ремъл

1 Лаборатория по клетъчна биология, Институт за наука за живота, Университет Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Белгия,

Замислени и проектирани експерименти: VB BR CR. Изпълнява експериментите: VB. Анализирани данни: VB FD BR JLB CR. Реактиви/материали/инструменти за анализ, допринесени: VB FD JLB. Написа хартията: VB BR CR.

Резюме

Заден план

Връзка между ранно несъответстваща хранителна среда и развитие на компоненти на метаболитния синдром по-късно в живота е показана в епидемиологични данни и данни при животни. Целта на това проучване е да се изследва дали едно ранно несъответстващо хранене, произведено от догонващ растеж след ограничаване на феталния протеин, може да предизвика появата на хипертония и/или атеросклероза при възрастни мъжки мишки.

Методология/Основни констатации

Язовирите от див тип C57BL6/J или LDLr -/- са били хранени с диета с ниско съдържание на протеин (LP) или контролна (C) по време на бременността. Ръстът на догонването се предизвиква при потомство с LP чрез хранене на язовири с контролна диета и чрез изрязване на постелята на 4 малки срещу 8 в контролите. При отбиването мъжките мишки са били хранени или със стандартна чау, или с обезогенна диета (OB), което води до 4 експериментални групи. Кръвното налягане (BP) и сърдечната честота (HR) бяха оценени при съзнателни необуздани мишки от див тип чрез телеметрия. Площта на плаката от атеросклероза беше измерена в аортни участъци на корени на LDLr -/- мишки. Установихме, че: (1) постнаталната OB диета се е увеличила значително BP (P> NM_013684) 5′-TCCCAAGCGATTTGCTGC-3 ′ и 5′-GCAGTTGTCCGTGGCTCTCT-3 ′; PPARγ (NM_) 5′-TCTGGGAGATCCTCCTGTTGA-3 ′ и 5′-GAAGTTGGTGGGCCAGAATG-3 ′ и SREBP-1c (> NM_011480) 5′- CGGCTGTCGTCTACCATAAGCT-3 CCGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGTG-TGG HMG-CoASyn (> NM_008256) 5′- TGCAGGAAACTTCGCTCACA-3 ′ и 5′- CCAGGTCAGTTTGGTCCACA-3 ′; HMG-CoARed (NM_ 008255) 5′- TCTTCCCGGCCTGTGTGT-3 ′ и 5′- CCTCACGGCTTTCACGAGAA-3 ′; SREBP-2 (> NM_033218) 5′- GAGGTCACGAGGCTTTGCA-3 ′ и 5′- ACCGCTCCGCAGACGAGGA-3 ′. Олигонуклеотидите са закупени от Sigma. Нивото на експресия на иРНК се изчислява, използвайки метода ΔΔCt, когато ΔCt на проба представлява разликата между Ct на целевия ген и домашния ген и ΔΔCt е ΔCt на пробата-ΔCt на калибратор, състоящ се от cDNA от контролна мишка. Ефективността за домакинския ген и всеки прицелен ген беше оценена в предварителни анализи и беше оценена с помощта на стандартния метод на кривата, както беше обяснено по-рано [14]. Относителният израз се изчислява от 2 ΔΔCt и се изразява спрямо C, където стойностите са произволно зададени на 1. Нивата на РНК са изразени като относително изобилие ± SEM.

Вземане на кръв и анализ

Кръв се събира при умъртвяване между 14 и 16 ч. След 6 часа на гладно чрез сърдечна пункция в EDTA епруветки и плазмата се получава чрез центрофугиране. За анализ на концентрацията на глюкоза, протеините се утаяват чрез добавяне на 200 ul HClO4 (0.33N) към 20 ul кръв и концентрацията се определя чрез метода на глюкозната оксидаза, като се използва реагентът на Trinder (Stanbio Laboratory, Texas, USA). Концентрациите на триглицеридите и общия холестерол се определят, като се използват съответно комплекти TRF400CH и CTF400CH, следвайки инструкциите на производителя (Chema Diagnostica, Jesi, Италия). Концентрацията на HDL-холестерол се оценява от общия комплект за холестерол след утаяване на липопротеини с ниска и много ниска плътност чрез „HDL утаяващ реагент CD0400CH“ (Chema Diagnostica, Jesi, Италия). Плазменият инсулин се измерва с помощта на свръхчувствителен анализ, свързан с ензимен инсулин (Mercodia, Uppsala, Швеция). Концентрацията на лептин се определя чрез ELISA, следвайки инструкциите на производителя (Biovendor, Modrice, Чехия). Концентрацията на кортикостерон в плазмата се определя с ензимен имуноанализ (Assay Designs, Ann Harbor, MI, USA).

Тест за толерантност към интраперитонеална глюкоза

Тест за толерантност към интраперитонеална глюкоза (IPGTT) е извършен след еднодневно гладуване на 3 и 9 месеца при мъжки потомци на язовири C57BL6/J, както и на 6 месеца при мъжки потомци на LDLr -/- язовири. Глюкозата е измерена след единичен интраперитонеален болус на глюкоза (20% разтвор на глюкоза, 2 g/kg) в проби, събрани чрез кървене от опашката след 0, 30, 60 и 120 минути. Концентрацията на глюкоза се определя с глюкомер (Ascencia Contour, Bayer Health Care, Mishawak, IN, USA).

Статистически анализ

Резултатите се отчитат като средно ± S.E.M. Двупосочен вариационен анализ беше използван за тестване на ефектите от диетите на майките и след отбиването и взаимодействието между тези променливи, използвайки Prism Software (GraphPad Software Inc., Сан Диего, Калифорния, САЩ). Когато е посочено, е извършен пост-хок тест на Bonferroni, за да се разгледат статистическите разлики между групите. Разлики с P Таблица 1). Анализът на плазмените параметри не показва разлика в триглицеридите или концентрацията на инсулин. Въпреки това, диетата след отбиване повишава концентрацията на глюкоза както в групата C, така и в LP, но отново не се наблюдава ефект от майчината диета (Таблица 1). Освен това, интраперитонеалният тест за толерантност към глюкоза (IPGTT) показва променен глюкозен клирънс при тези животни, хранени с OB, както е илюстрирано от по-високата площ под кривата (Фигура 1А и В), но не е отбелязан ефект от майчината диета.

Циркадна вариация на кръвното налягане и сърдечната честота

Използвайки телеметрия, систоличното кръвно налягане (SBP), диастолното кръвно налягане (DBP) и сърдечната честота (HR) бяха непрекъснато регистрирани в продължение на 24 часа при 3- и 9-месечни мишки от мъжки пол C57BL6/J. На 3-месечно наблюдение наблюдаваме леко, но значително увеличение на DBP и HR поради OB диета в C-OB и LP-OB групи през деня. Не се наблюдава разлика за тези параметри през нощния период. Диетата на майката обаче няма ефект върху тази възраст (Таблица 2). Когато тези параметри бяха анализирани на 9-месечна възраст, се наблюдаваше значително по-висок SBP и HR поради майчината диета независимо от развитието на затлъстяването (Фигура 2 и Таблица 2). Статистическият анализ на средните дневни и нощни параметри показва значителна разлика на SBP и HR само през дневната фаза. Всъщност, HR е значително увеличен в групата с LP при диета с OB, а SBP е по-висока в групата с LP при диета с чау. В резултат на това животните с LP загубиха разликата в кръвното налягане между деня и нощта, която обикновено се случва, което отразява следователно загуба на циркадна ритмичност в поколението на LP (Таблица 2). Всъщност, докато мишките C и C-OB показват повишаване на кръвното налягане и сърдечната честота през нощната фаза, в групите LP и LP-OB кръвното налягане и сърдечната честота остават постоянни през 24-часовия период.

Записването на SBP (A), DBP (B) налягане и HR (C) бяха оценени в продължение на 24 часа при n = 5 животни на група. Стойностите са представени като средни стойности на SBP, DBP и HR, изчислени за всяка 60-минутна последователност на записа. Засенчената зона по оста X показва нощния период (период на активност за мишки).

Таблица 2

Записването на сърдечно-съдови параметри се оценява при 9-месечни мъжки мишки C57BL6 (exp1) по време на 1 h при n = 5 животни на група. Стойностите са представени като средни стойности на SBP или HR ± SEM, изчислени за всяка 5-минутна последователност на записа. Стрелките показват времето на инжектиране. Δ стойностите на SBP и HR са изчислени чрез изваждане на средните стойности на 5 времевата точка след средните стойности на 5 времевата точка преди инжектирането. Статистическият анализ чрез двупосочна ANOVA показва значително влияние на диетата след отбиване (P = 0,0127), както и значително влияние на диетата на майката LP (P = 0,0429) за ΔHR след лечение с фенилефрин.

Експеримент 2: Програмиране на атеросклероза при LDLr -/- мъжки мишки чрез несъответствие на храненето преди и след раждането

Телесно тегло и плазмени параметри

Измерванията на плазмените параметри показват значително по-висока концентрация на триглицериди, свободни мастни киселини и общ холестерол поради ОВ хранене. Общият холестерол също се повишава поради ранното хранително несъответствие (Таблица 1), докато HDL-холестеролът се увеличава по подобен начин при C-OB и LP-OB животни в сравнение с животни, хранени с чау. Въпреки че концентрацията на глюкоза не показва никаква разлика поради ранно хранене или диета с OB, мишките със затлъстяване C и LP показват променен отговор на натоварването с глюкоза, както е показано от IPGTT (Фигура 1E, F). Концентрацията на инсулин беше повишена при потомство с LP и LP-OB, както и при животни, хранени с C-OB, в сравнение с C потомство. Концентрацията на лептин също се повишава при затлъстели мишки без значително влияние на майчината диета.

Също така е направено сравнение на телесното тегло и кръвните параметри между двата щама (Експеримент 1 и Експеримент 2) и само няколко параметъра показват значителна разлика по щам. Телесното тегло е значително по-ниско за LDLr -/- мишки, отколкото за мишки от див тип, когато се подлагат на OB диета и може лесно да се обясни с възрастта, на която теглото на мишките е регистрирано (9-месечно спрямо 6-месечно). Не е изненадващо, че стойностите на общия холестерол за животни, получаващи OB диета, са значително по-високи за LDLr -/- в сравнение с дивия тип щам. И накрая, плазмените стойности на инсулина са статистически различни в C-OB групата между мишки от див тип и KO и стойностите на триглицеридите са значително по-високи при LDLr -/- мишки в сравнение с див тип, в групата LP-OB.

Измервания на атеросклероза в аортен корен на LDLr -/- анализ на иРНК на мишки и черен дроб с PCR в реално време

Фигура 4А показва представителни оцветени с маслено червено-O участъци на аортния корен от мъжки мишки от 4-те експериментални групи. Измерванията на площта на лезията показват увеличаване на повърхността на плаката и при двете хранени с OB животни (P = 0,0002; Фигура 4B). В този експеримент не се наблюдава разлика в зависимост от диетата на майката. Въпреки това, тъй като общия холестерол в плазмата е по-висок в потомството на LP и LP-OB, ние изследвахме експресията на иРНК на няколко чернодробни гени, участващи в метаболизма на холестерола. Нивата на PPARγ и SREBP-1c иРНК бяха значително увеличени според OB диетата след отбиване (P = 0,0002; Фигура 5). Въпреки че експресията на PPARy е по-висока в групите с LP в сравнение с групите C, разликата не е значима. Изобилието на mRNA на HMG-CoA редуктаза показва значително взаимодействие между майчината диета и ефекта на OB диета, което означава, че ефектът от храненето с OB е различен в зависимост от диетата на майката (P = 0,0243), докато експресията на HMG-CoA синтаза показва значителен ефект от OB храненето ( P = 0,004), както и значителен ефект от майчиното хранене (P = 0,0406). И накрая относителното изобилие на SREBP-2 иРНК показва увеличение поради OB диета (P = 0,034). Увеличението обаче е по-важно в групата с LP-OB, отколкото при C-OB, както се показва от значителния пост-тест на Bonferroni (Фигура 5).

(А) Представителни изображения на маслено червено-О оцветяване на аортните коренови секции в 4-те експериментални групи (скала = 200 µm). (B) Стойностите на площта на плаката са представени като средни стойности ± SEM за n = 6 животни на група. Двупосочният ANOVA показва значително влияние на диетата след отбиване (P = 0,0002) върху повърхността на плаката.

Стойностите са представени като средно относително изобилие ± SEM за n = 6 животни на група. Двупосочната ANOVA показва значително влияние на диетата след отбиване за SREBP-1c (P = 0,0002), HMG-CoA синтаза (P = 0,004) и PPARγ (P = 0,0002), както и значително влияние на диетата на майката за LP за SREBP-2 (P = 0,034) и HMG-CoA синтаза (P = 0,0406). HMG-CoA редуктазата показва значителен ефект на взаимодействие (P = 0,0243). Извършен е пост-тест Bonferroni за оценка на статистически разлики в относителното изобилие на иРНК в рамките на хранени чау в сравнение с животни, хранени с OB в рамките на C и LP групи. * P Staessen JA, Wang J, Bianchi G, Birkenhager WH. Есенциална хипертония. Лансет. 2003; 361: 1629–1641. [PubMed] [Google Scholar]

• Ранното ентерално хранене не намалява хиперметаболизма, свързан с нараняване - PubMed
• Хранене в ранна възраст Майка; Диетата има пряко въздействие върху здравето на бебето - Kidspot
• Формира ли кърменето предпочитанията за храна Връзки със затлъстяването - FullText - Анали за храненето и
• Влияе ли високата протеинова диета на нивата на тестостерона; Голо хранене
• Нарушения на феталния алкохолен спектър Хранителна енциклопедия за ранно детско развитие