Name: שינוי רמות של חומצה פולית או כולין בתזונה אימהית כדי לחקור את ההשפעה של חוסרים על תוצאות בריאות הצאצאים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-28T13:50:00.000+00:00
Duration: 3 min 19 s
Description: חקור את ההשפעה של מחסור בחומצה פולית או כולין בתזונה האימהית על בריאות הצאצאים לטווח ארוך. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על תפקידי התזונה בהתפתחות העוברית ובמחלות נוירולוגיות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

פרוטוקול זה אושר, וכל הנבדקים בבעלי חיים שימשו בהתאם להנחיות הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת מידווסטרן (פרוטוקול 2983). נקבות עכברי C57BL/6J, בנות חודשיים (משקל גוף, ~20 גרם), שימשו במחקר זה. באופן כללי, עכברים נקבות בגיל הפוריות ניתן להשתמש10. כדי להבטיח הימנעות מהשפעות המלטה, יש להשתמש במספר נקבות לכל דיאטה11. פרטי הריאגנטים והציוד ששימש במחקר מפורטים בטבלת החומרים.
1. הכנה ניסיונית
<ol><li>להשיג חומצה פולית או דיאטה חסרה כולין מיצרני מזון מכרסמים מסחריים. עיין בטבלה 1 לקבלת רשימה מפורטת של מיקרו-חומרים מזינים ומאקרו, כולל הכמות המדויקת של חומצה פולית או כולין הדרושים בתזונה לקויה. הערה: יש להזמין גם דיאטת בקרה מתאימה; הפרטים מפורטים בטבלה 1. דיאטות אלה התבססו על AIN93G והכילו את החומרים המזינים המומלצים למכרסמים10.</li>
	<li>בשיתוף פעולה עם היצרן, לקבוע את הצביעה של הדיאטות, כמו זה יכול לעזור עם הפצה של דיאטות נכונות במהלך מחקרים ניסיוניים. במחקר זה נעשה שימוש בירוק עבור דיאטות עם מחסור בחומצה פולית, צהוב עבור כולין ולבן עבור דיאטת ביקורת. כולם ניתנים להבחנה בקלות. הערה: אין הגבלות על צריכת המים. המים אינם מכילים חומצה פולית, כולין או מטבוליטים אחרים של 1C.</li>
</ol>2. גרימת מחסור תזונתי בחומצה פולית או כולין
<ol><li>לפני לשים את הנקבות על דיאטה, לשקול את כל החיות. זה ייקרא משקל הבסיס.</li>
	<li>בהתאם למערך כלוב המעבדה הספציפי (מאוורר או לא מאוורר, ראו טבלת חומרים), החליפו או מלאו את כדורי הדיאטה המיוחדים לכל כלוב מספר פעמים בשבוע. אין למלא את חישוקי המזון בכלוב יתר על המידה בדיאטות מיוחדות, שכן הדבר עלול להוביל להידרדרות הכדוריות ברגע שהן מתקשרות עם רוק מבעלי חיים ומתקלקלות לאורך זמן. הערה: ודא שמלאי הדיאטה מאוחסן בהתאם להנחיות היצרן ונעשה בו שימוש לפני תאריך התפוגה.</li>
	<li>שמרו על נקבות העכברים בתזונה במשך 4-6 שבועות לפני ההזדווגות.</li>
	<li>הכניסו את העכברים הזכרים לכלובים הנקביים לצורך הזדווגות. יש לוודא שהזכרים מוכנסים לכלובים נקביים לאחר שהנקבות היו בדיאטות מיוחדות במשך 4-6 שבועות לפחות. הכניסו זכר אחד לכלוב נקבה אחד למשך יום עד מספר ימים. הערה: במחקר הנוכחי, זכרים הוחזקו עם הנקבות במשך כל תקופת הניסוי (~ 4 חודשים) כדי להגדיל את מספר הגורים שנוצרו מכיוון שהזדווגות בעכברים יכולה להתרחש לאחר הלידה12. נקבות לאחר גיל 6 חודשים לא שימשו למחקרים כלשהם.</li>
	<li>בדוק את נקבות העכברים מדי יום עבור תקע copulatory, אשר מציין רבייה התרחשה.</li>
	<li>אספו את מדידות המשקל של נקבות העכברים מדי שבוע כדי לעקוב אחר בריאותן ומצב ההריון שלהן. הערה: זה בטוח עבור נקבות להישמר על דיאטה להריון (~ 21 ימים) והנקה (~ 21 ימים).</li>
	<li>כאשר הצאצאים נגמלים מהאם (~ 21 יום לאחר הלידה), הניחו אותם על תזונה עם חומצה פולית ומחסור בכולין, כמו גם דיאטת ביקורת. לקבלת פרטים, עיין בסעיף התוצאות. הערה: כאשר חוקרים את ההשפעה של תזונה אימהית על תוצאות בריאותיות של צאצאים, מומלץ לשים את הצאצאים על דיאטת ביקורת לאחר הגמילה. דיאטת הבקרה חייבת להכיל כמויות נאותות של ויטמינים וחומרים מזינים להישרדות.</li>
	<li>בסוף המחקר (קביעת המשקולות השבועיות לניטור הבריאות הכללית של נשים המתחזקות בדיאטות עם חומצה פולית או מחסור בכולין), יש להרדים את האימהות באמצעות מנת יתר שלCO2 (מינון, תזוזה של 10%-30% נפח לדקה, בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי מוסדות) ולאסוף את הרקמות (שלב 3) כדי לאשר ליקויים תזונתיים.</li>
</ol>3. איסוף רקמות למדידות של 1C והמטבוליטים הקשורים
הערה: בעת המתת חסד של בעלי חיים, חשוב לוודא שבעלי החיים אינם מגיבים לצביטת בוהן. ברגע שבעלי החיים אינם מגיבים, דיסקציה של רקמות יכולה להתחיל. הרקמה שתינתח צריכה להיקבע מראש13,14, ולהכין חומרים. חומרים אלה כוללים צינורות לאחסון, כלי דיסקציה מתאימים, קרח יבש או חנקן נוזלי.
<ol><li>לאסוף רקמות דם וכבד בהתאם לפרוטוקוליםשפורסמו בעבר 15,16.<ol><li>לאסוף ~ 500-1000 μL של דם באמצעות ניקוב לב בעקבות השלבים הבאים. לקבלת פרטים, עיין Parasuraman et al.17:<ol><li>בצע חתך בצורת V דרך העור ואת דופן הבטן. הזיזו את איברי הבטן הצידה והכניסו מחט דרך הסרעפת אל הלב כדי לאסוף את דגימת הדם.</li>
			<li>הכניסו את דגימות הדם לצינורות מצופים EDTA. ניתן להשאיר את הצינורית בטמפרטורת החדר עד לאיסוף כל הדגימות.</li>
		</ol></li>
		<li>סובב את דגימות הדם בצנטריפוגה ב 1000-2000 x גרם במשך 7 דקות ב 4 ° C כדי לבודד את פלסמת הדם. לאסוף את הפלזמה לתוך צינור microfuge 1.5 מ"ל ולאחר מכן לאחסן אותו ב -80 ° C עד הניתוח.</li>
		<li>כדי להסיר את הכבד, פתח את הבטן ונתח את הכבד כולו בהתאם לפרוטוקול15 שפורסם בעבר.<ol><li>לאחר הסרת הכבד מחלל הגוף, חותכים את הרקמה לחתיכות קטנות יותר עם מספריים קטנים ומקפיאים אותם באמצעות קרח יבש או חנקן נוזלי. הערה: ניתן למקם את חתיכות הרקמה הקפואות בצינור מיקרוצנטריפוגה קריוגני של 1.5 מ"ל ולשמור על טמפרטורה של -80 מעלות צלזיוס עד לניתוח.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>

השפעת מחסור בחומצה פולית וכולין אימהית על בריאות הצאצאים

<ol><li>Van Gool, J. D., Hirche, H., Lax, H., De Schaepdrijver, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folic+acid+and+primary+prevention+of+neural+tube+defects%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Reprod+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Folic acid and primary prevention of neural tube defects: A review.</a> Reprod Toxicol. 80, 73-84 (2018).</li>
<li>Ali, S. A., Economides, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folic+acid+supplementation%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Obstet+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Folic acid supplementation.</a> Curr Opin Obstet Gynecol. 12 (6), 507-512 (2000).</li>
<li>Osterhues, A., Ali, N. S., Michels, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+folic+acid+fortification+in+neural+tube+defects%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Rev+Food+Sci+Nutr%22%5BJournal%5D)">The role of folic acid fortification in neural tube defects: a review.</a> Crit Rev Food Sci Nutr. 53 (11), 575966(2013).</li>
<li>Hurley, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+dietary+deficiencies+in+folic+acid+and+choline+result+in+larger+damage+volume%2C+reduced+neuro-degeneration+and+-inflammation+and+changes+in+choline+metabolites+after+ischemic+stroke+in+middle-aged+offspring%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrients%22%5BJournal%5D)">Maternal dietary deficiencies in folic acid and choline result in larger damage volume, reduced neuro-degeneration and -inflammation and changes in choline metabolites after ischemic stroke in middle-aged offspring.</a> Nutrients. 15 (7), 1556(2023).</li>
<li>Clementson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+dietary+deficiencies+in+folic+acid+or+choline+worsen+stroke+outcomes+in+adult+male+and+female+mouse+offspring%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">Maternal dietary deficiencies in folic acid or choline worsen stroke outcomes in adult male and female mouse offspring.</a> Neural Regen Res. 18 (11), 2443-2448 (2023).</li>
<li>Pull, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+maternal+dietary+folic+acid+or+choline+dietary+deficiencies+on+vascular+function+in+young+and+middle-aged+female+mouse+offspring+after+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Impact of maternal dietary folic acid or choline dietary deficiencies on vascular function in young and middle-aged female mouse offspring after ischemic stroke.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 325 (6), H1354-H1359 (2023).</li>
<li>Virdi, S., Jadavji, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+maternal+folates+on+brain+development+and+function+after+birth%5BTitle%5D)+AND+%22Metabolites%22%5BJournal%5D)">The impact of maternal folates on brain development and function after birth.</a> Metabolites. 12 (9), 8766(2022).</li>
<li>Barker, D. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fetal+nutrition+and+cardiovascular+disease+in+later+life%5BTitle%5D)+AND+%22Br+Med+Bull%22%5BJournal%5D)">Fetal nutrition and cardiovascular disease in later life.</a> Br Med Bull. 53 (1), 96-108 (1997).</li>
<li>Barker, D. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+nutrition%2C+fetal+nutrition%2C+and+disease+in+later+life%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrition%22%5BJournal%5D)">Maternal nutrition, fetal nutrition, and disease in later life.</a> Nutrition. 13 (9), 807-813 (1997).</li>
<li>Jackson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+age+matter%3F+The+impact+of+rodent+age+on+study+outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Does age matter? The impact of rodent age on study outcomes.</a> Lab Anim. 51 (2), 160-169 (2017).</li>
<li>Jiménez, J. A., Zylka, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+litter+effects+to+enhance+rigor+and+reproducibility+with+rodent+models+of+neurodevelopmental+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurodev+Disords%22%5BJournal%5D)">Controlling litter effects to enhance rigor and reproducibility with rodent models of neurodevelopmental disorders.</a> J Neurodev Disords. 13 (1), 2(2021).</li>
<li>Breeding and Reproduction of Mice - All Other Pets. Merck Veterinary Manual. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.merckvetmanual.com/all-other-pets/mice/breeding-and-reproduction-of-mice">https://www.merckvetmanual.com/all-other-pets/mice/breeding-and-reproduction-of-mice</a> 159-185 (2024).</li>
<li>Jena, S., Chawla, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+anatomy+of+the+laboratory+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Essentials+of+Laboratory+Animal+Science%3A+Principles+and+Practices%22%5BJournal%5D)">The anatomy of the laboratory mouse.</a> Essentials of Laboratory Animal Science: Principles and Practices. , 159-185 (2021).</li>
<li>The anatomy of the laboratory mouse. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.informatics.jax.org/cookbook/imageindex.shtml">https://www.informatics.jax.org/cookbook/imageindex.shtml</a> (2024).</li>
<li>Mortimer, T., Welz, P. S., Benitah, S. A., Sassone-Corsi, P., Koronowski, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collecting+mouse+livers+for+transcriptome+analysis+of+daily+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Collecting mouse livers for transcriptome analysis of daily rhythms.</a> STAR Protoc. 2 (2), 100539(2021).</li>
<li>Aboghazleh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+brain+extraction+and+dissection%3A+A+comprehensive+approach%5BTitle%5D)+AND+%22MethodsX%22%5BJournal%5D)">Rodent brain extraction and dissection: A comprehensive approach.</a> MethodsX. 12, 102516(2024).</li>
<li>Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+sample+collection+in+small+laboratory+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Parmacol+Pharmacother%22%5BJournal%5D)">Blood sample collection in small laboratory animals.</a> J Parmacol Pharmacother. 1 (2), 87-93 (2010).</li>
<li>Jadavji, N. M., Deng, L., Malysheva, O. V., Caudill, M. A., Rozen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MTHFR+deficiency+or+reduced+intake+of+folate+or+choline+in+pregnant+mice+results+in+impaired+short-term+memory+and+increased+apoptosis+in+the+hippocampus+of+wild-type+offspring%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">MTHFR deficiency or reduced intake of folate or choline in pregnant mice results in impaired short-term memory and increased apoptosis in the hippocampus of wild-type offspring.</a> Neuroscience. 300, 1-9 (2015).</li>
<li>Pickell, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+intake+of+folic+acid+disrupts+embryonic+development+in+mice.+Birth+defects+research%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res+A+Clin+Mol+Teratol%22%5BJournal%5D)">High intake of folic acid disrupts embryonic development in mice. Birth defects research.</a> Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 91 (1), 8-19 (2011).</li>
<li>Mikael, L. G., Deng, L., Paul, L., Selhub, J., Rozen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderately+high+intake+of+folic+acid+has+a+negative+impact+on+mouse+embryonic+development%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res+A+Clin+Mol+Teratol%22%5BJournal%5D)">Moderately high intake of folic acid has a negative impact on mouse embryonic development.</a> Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 97 (1), 47-52 (2013).</li>
<li>Mikael, L. G., Pancer, J., Wu, Q., Rozen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disturbed+one-carbon+metabolism+causing+adverse+reproductive+outcomes+in+mice+is+associated+with+altered+expression+of+apolipoprotein+ai+and+inflammatory+mediators%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nutr%22%5BJournal%5D)">Disturbed one-carbon metabolism causing adverse reproductive outcomes in mice is associated with altered expression of apolipoprotein ai and inflammatory mediators.</a> J Nutr. 142 (3), 411-418 (2012).</li>
</ol>

במהלך יישום פרוטוקול זה במעבדות מחקר, ישנן מספר הערות חשובות שחוקרים צריכים לשקול לפני תחילת הניסויים. ראשית, בייצור דיאטה, יש לתת מספיק זמן אספקה לייצור הדיאטה לפני תחילת המחקר הניסיוני. זמני האספקה יכולים להשתנות מחברה לחברה, וגם משלוח הדיאטה צריך להילקח בחשבון. נקבות עכברים בגיל הפוריות (~ 2-2.5 חודשים) יכולות להיכנס לתזונה 4-6 שבועות לפני ההזדווגות 4,6,14. מחקרים קודמים השתמשו רק בעכברי C57Bl/6J 4,5,6,18, אך קבוצות אחרות השתמשו בעכברי BALB/c במחקרים דומים 19,20,21.
התזונה המיוצרת המשמשת במחקר זה מכילה 1% succinyl sulfathiazole כדי לסייע בהפחתת סינתזת חומצה פולית על ידי פלורת מעיים; זוהי סיבה נוספת כי דיאטה בקרה צריך לשמש, כפי שהוא מכיל את אותה אנטיביוטיקה כי נמצאים דיאטות לקויים. לאחר שהדיאטה יוצרה ונשלחה, האחסון שלה חיוני. חשוב לעקוב אחר הוראות היצרן, כך שהדיאטה תוכל להימשך למשך המחקר הניסיוני. חשוב לציין כי צ'או עכבר סטנדרטי מכיל רמות גבוהות של חומצה פולית וכולין לתמיכה בהריון ובבריאות הכללית של מושבות עכברים. לכן, יש להשתמש בדיאטת בקרה במחקרים שמטרתם בעיקר לחקור את ההשפעות של חומצה פולית ו / או מחסור בכולין. עבור מחקרים ניסיוניים כאלה, מומלץ לקבל דיאטות בקרה מהיצרנים עם הכמות המינימלית המומלצת של חומצה פולית (2.0 מ"ג/ק"ג) או קצב סיביות כולין (1150 מ"ג/ק"ג)10 (טבלה 1).
יתר על כן, שילוב של חומצה פולית תזונתית ומחסור בכולין אצל נשים עדיין לא נוסה. הן חומצה פולית והן כולין הם תורמי מתיל חשובים, ויש ביקוש גבוה להם במהלך ההריון לפיתוח צאצאים. עבודות קודמות הוכיחו כי מטבוליזם של חומצה פולית וכולין קשור קשר הדוק לתפקוד תקין של המוח16,17. זה הודגם גם על ידי אחרים ברקמות אחרות18,19. לא ידוע אם תזונה החסרה בחומצה פולית וכולין תניב צאצאים בני קיימא.
כאשר שוקלים תכנון ניסוי, חשוב לציין כי ליקויים תזונתיים ב-1C אצל גברים דווחו כמשפיעים לרעה על תוצאות בריאותיות של צאצאים11. זוהי נקודה חשובה שיש לקחת בחשבון כאשר מכניסים זכרים לכלובים עם נקבות הניזונות מחומצה פולית או תזונה חסרת כולין. בשלב זה, ההשפעה של מחסור תזונתי לטווח קצר אצל גברים עדיין לא ידועה.
גידול עכברים מוצלח יכול להציב אתגרים בהתקדמות הניסוי. מומלץ להתייעץ עם צוות הטיפול בבעלי חיים במוסד או בספרות, כולל ספקים המגדלים בהצלחה עכברים. שקילת נקבות על בסיס שבועי סייעה לעקוב אחר התקדמות ההריון.
ההשפעה ארוכת הטווח של ליקויים אימהיים ב- 1C במהלך ההריון על תוצאות בריאותיות של צאצאים דורשת חקירה נוספת 4,14. פרוטוקול זה תיאר כיצד לגרום לחוסרים תזונתיים בחומצה פולית אימהית או בכולין במודל עכברי, כמו גם כיצד לאשר זאת. כדי לקבוע סמנים פוטנציאליים אחרים של חוסרים תזונתיים בחומצה פולית או בכולין, הקפידו להתייעץ עם איור 2 18. מודל ניסיוני זה מאפשר לחקור חוסרים תזונתיים אימהיים בחומצה פולית או בכולין במהלך ההריון וההנקה על תוצאות בריאותיות ארוכות טווח של צאצאים.

תזונה אימהית במהלך ההריון וההנקה ממלאת תפקיד חיוני בהתפתחות הצאצאים. מטבוליזם של פחמן אחד (1C) הוא רשת מטבולית מרכזית המשלבת אותות תזונתיים עם ביוסינתזה, הומאוסטזיס חמצון-חיזור ואפיגנטיקה. חומצה פולית וכולין הם מרכיבים מרכזיים של 1C הממלאים תפקיד חשוב בסגירת הצינור העצבי. מומלץ לנשים ליטול תוספים עם חומצה פולית וכוליןבמהלך שנות הפוריות 1. בעוד התפקיד הקריטי של חומצה פולית בהתפתחות העובר נקבע בבירור, המנגנונים הבסיסיים המעורבים עדיין לא ברורים. נשים של הלידה מומלץ לקחת חומצה פולית לפני הכניסה להריון מאז סגירת הצינור העצבי מתרחשת בתוך השליש הראשון2. לאימהות בהריון עם מחסור בחומצה פולית או ברכיבים אחרים של 1C, כמו כולין, יש שכיחות גבוהה יותר של לידת צאצאים עם מומים בתעלה העצבית בשל הביקוש הגבוה לסינתזה של נוקלאוטידים ותהליכים אחרים הנדרשים בתקופת ההריון המוקדמת3.
ההשפעה ארוכת הטווח של תזונה אימהית לקויה בצריכת מטבוליזם של 1C על התוצאות הבריאותיות של הצאצאים אינה מובנת היטב. מחקרים מהמעבדות שלנו, כמו גם אחרים, הוכיחו כי תזונה אימהית החסרה בחומצה פולית או בכולין אכן משפיעה על תוצאות בריאותיות של צאצאים לאחר שבץ איסכמי באמצעות מודלים פרה-קליניים 4,5,6. ההשפעה של תזונה אימהית הוכחה גם במחקרים קליניים שבהם תוארו נפחי מוח קטנים יותר ורמות מתילציה משתנות7. תיאוריית המקורות ההתפתחותיים של בריאות ומחלות (DOHaD) מציעה כי מחלות כרוניות פוטנציאליות מתוכנתות ברחם 8,9, ותזונה אימהית ממלאת תפקיד חשוב.
פרוטוקול זה נועד להתוות את השיטה לשינוי הצריכה התזונתית של 1C בנקבות עכברות לפני ההריון, במטרה לבחון את השפעות תזונת האם על התוצאות הבריאותיות של הצאצאים.

<table><tbody><tr><td>צינורות 1.5 מ"ל</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6 נקבות עכברים</td><td>צ'ארלס ריבר</td><td>27</td><td>ניתן לגדל גם בבית.</td></tr><tr><td>דיאטה חסרת כולין</td><td>Envigo</td><td>TD.06119</td><td></td></tr><tr><td>בקרת דיאטה</td><td>Envigo</td><td>TD.190790</td><td></td></tr><tr><td>צינורות</td><td></td><td></td><td></td>EDTA</tr><tr><td>דיאטה חסרת חומצה פולית</td><td>Envigo</td><td>TD.01546</td><td></td></tr><tr><td>GraphPad פריזמה</td><td></td><td></td><td>https://www.graphpad.com/features</td></tr><tr><td>דיור למכרסמים</td><td>מוצרי מעבדה, LLC</td><td>One כלובמתלים מאווררים & כלובים</td><td></td></tr><tr><td>כרומטוגרפיה נוזלית-ספקטרומטריית מסה טנדם (LC-MS/MS)</td><td>SCIEX, Framingham, MA</td><td>5500 QTrap</td><td></td></tr><tr><td>כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים במיוחד (UPLC)</td><td>שימדזו, קולומביה, מרילנד, ארה"ב</td><td>Nexera</td><td></td></tr></tbody></table>

שינוי רמות של חומצה פולית או כולין בתזונה אימהית כדי לחקור את ההשפעה של חוסרים על תוצאות בריאות הצאצאים

Modifying Levels of Maternal Dietary Folic Acid or Choline to Study the Impact of Deficiencies on Offspring Health Outcomes

תזונה אימהית במהלך ההריון וההנקה ממלאת תפקיד חשוב בהתפתחות העצבית של הצאצאים. מטבוליזם של פחמן אחד (1C), אשר מתרכז סביב חומצה פולית וכולין, כמו גם ויטמינים אחרים מקבוצת B, ממלא תפקיד מפתח במהלך סגירת הצינור העצבי של העובר המתפתח. עם זאת, ההשפעה של חסרים תזונתיים אימהיים אלה במהלך ההריון על התוצאות הבריאותיות של הצאצאים לאחר הלידה נותרה יחסית לא מוגדרת. יתר על כן, חוסרים תזונתיים אימהיים בחומצה פולית או בכולין עשויים להשפיע על תוצאות בריאותיות אחרות אצל צאצאים - מה שהופך את זה למודל בעל ערך. פרוטוקול זה נועד להתוות את ההליך לגרימת מחסור במטבוליזם של 1C בעכברות נקבות באמצעות שינויים תזונתיים. הנקבות נמצאות בדיאטה בעת הגמילה, עד גיל חודשיים, במשך 4-6 שבועות לפני ההזדווגות ונשארות בדיאטה לאורך כל ההריון וההנקה. צאצאים מנקבות אלה יכולים להיות מוערכים עבור תוצאות בריאותיות. ניתן להשתמש בנקבות מספר פעמים כדי ליצור צאצאים, וניתן לאסוף רקמות מנקבות כדי למדוד מדידות מטבוליטים של 1C. פרוטוקול זה מספק סקירה כללית של האופן שבו ניתן לגרום לחוסרים תזונתיים אימהיים בחומצה פולית או בכולין כדי לחקור את התוצאות הבריאותיות של צאצאים.

המחקר התמקד בחקר ההשפעה של חוסרים תזונתיים אימהיים על חומצה פולית או כולין על התוצאות הבריאותיות של צאצאים. משקלים שבועיים נקבעו כדי לפקח על הבריאות הכללית של נשים שנשמרות על דיאטות עם חומצה פולית או מחסור בכולין. בעבודתנו הקודמת לא נצפו שינויים במשקל הגוף בין קבוצות תזונה אימהיות4. איור 1 מתאר את קו הבסיס ואת המשקולות השבועיות של נקבות שנשמרו על דיאטות ביקורת, כולין או מחסור בחומצה פולית במהלך ארבעת השבועות שקדמו להזדווגות (F (1.144,4.577) = 11.96, p = 0.196). תצפית כללית שנעשתה היא שמספר הצאצאים בדיאטות מיוחדות אלה מצטמצם במספר הצאצאים בהשוואה לצ'או עכבר סטנדרטי. זה לא נקבע כמובהק סטטיסטית.
כאשר נקבות העכברים מוזנות בתזונה עם מחסור ב-1C, חומצה פולית או כולין, ישנם שינויים במטבוליטים בתוך רקמות הגוף שמעבדים 1C. מדידות של 1C ומטבוליטים קשורים ניתן לקחת באמצעות מגוון רחב של טכניקות. במחקר הנוכחי נעשה שימוש בספקטרומטריית מסה של כרומטוגרפיה נוזלית טנדם עם כרומטוגרפיה נוזלית אולטרה-ביצועית (UPLC), כפי שתואר קודם לכן12. מוצגות מדידות של כבד (טבלה 2) ופלזמה (טבלה 3) 1C עבור הומוציסטאין כולל, S-אדנוזיל-מתיונין (SAM), S-אדנוזיל-הומוציסטאין (SAH), מתיונין, ציסטתיונין, בטאין וכולין. ישנן דרכים שונות למדוד מטבוליטים אלה; LC-MS היא רק דרך אחת.
הנתונים המוצגים בטבלה 2 ובטבלה 3 מראים כמה שינויים קלים ברמות המטבוליטים. המדידות הנוכחיות נלקחו כאשר הנקבות הזדווגו בדיאטות במשך 6 חודשים. ייתכן שעדיף למדוד את המטבוליטים לאחר 4 שבועות או לאחר סבב אחד או שניים של הריונות. נתונים מהכבד ומהפלזמה נותחו באמצעות ANOVAs חד-כיווניים ותוכנות סטטיסטיות וגרפיות. כל השפעה משמעותית של דיאטת ANOVA עם השוואות זוגיות של Tukey, כמו גם השוואות זוגיות בין דיאטת ביקורת לבין דיאטות חומצה פולית או מחסור בכולין.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66827/66827fig01.jpg"> איור 1: משקל הגוף של נקבות עכברים שמר על תזונה מספקת וחסרה של פחמן אחד. משקלי גוף של נקבות עכברים לפני תחילת דיאטות שנוסחו במיוחד (נקודת בסיס) ולאחר מכן משקלים שבועיים במשך 4 שבועות בבקרה (CD), כמו גם דיאטות חסרות חומצה פולית (FADD) וכולין (ChDD). הנתונים מוצגים כממוצע + שגיאת תקן של הממוצע. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/66827fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66827/66827fig02.jpg"> איור 2: מטבוליזם של פחמן אחד ותפקידים ביולוגיים קשורים (מתילציה וסינתזה של נוקלאוטידים). אנזימים מסומנים בעיגולים שחורים. קיצורים: BHMT, בטאין הומוציסטאין מתילטרנספראז; CHDH, כולין דהידרוגנאז; COMT, catechol-O-methyltransferase; DHFR, דיהידרופולאט רדוקטאז; dTMP, מונופוספט deoxythymidine; dTTP, deoxythymidine triphosphate; dUMP, מונופוספט deoxyuridine; dUTP, deoxyuridine triphosphate; FR, קולטן חומצה פולית; MTHFR, methylenetetrahydrofolate רדוקטאז; MTR, מתיונין סינתאז; MTRR, מתיונין סינתאז רדוקטאז; RFC, נשא חומצה פולית מופחת; SAM, S-אדנוזיל-מתיונין; SAH S-אדנוזילהומוציסטאין; ו-TS, תימידילט סינתאז. נתון זה שונה מ Jadavjiet al.18. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/66827fig02large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
טבלה 1: רשימה של תכולת מיקרו ומאקרו-חומרים מזינים בבקרת מטבוליזם של פחמן אחד, חומצה פולית, דיאטות עם מחסור בכולין. התזונה עם מחסור בחומצה פולית מכילה 0.3 מ"ג/ק"ג חומצה פולית. דיאטה עם מחסור בכולין מכילה 300 מ"ג/ק"ג של קצב כולין סיביות. הערכים רשומים בטבלה בסימון אדום בתוך הסוגריים המרובעים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%201.xlsx" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.</a>
טבלה 2: ריכוזי מטבוליטים אימהיים של פחמן אחד ברקמת כבד מבודדת. נתונים אלה נלקחו מ- Hurley et al.4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%202.xlsx" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.</a>
טבלה 3: ריכוזי מטבוליטים אימהיים של פחמן אחד בפלזמה מבודדת. נתונים אלה נלקחו מ- Hurley et al.4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%203.xlsx" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.</a>

פרוטוקול זה מתאר את השיטה להפחתת הצריכה התזונתית של חומצה פולית או כולין בנקבות עכברות לפני ההריון במטרה לחקור את ההשפעה של תזונה אימהית על תוצאות בריאותיות של צאצאים.

Maternal nutrition during pregnancy and lactation plays an important role in the neurodevelopment of offspring. One-carbon (1C) metabolism, which centers ...

modifying-levels-maternal-dietary-folic-acid-or-choline-to-study

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

כדי להבין את המנגנונים המולקולריים של אתנול הנזק הנגרמת התפתחותית, פיתחנו מודל של דג הזברה חשיפה אתנול בוחנים את פיזיים, שינויים הסלולר, וגנטיים המתרחשות לאחר החשיפה...

הערכת שינויים teratogenic במודל דג הזברה של חשיפה אלכוהול עוברית

אנו מדגימים את בניית תאי אדי אלכוהול תוך שימוש בחומרים זמינים שבו זמנית בבית 6 כלובי עכבר. בנוסף, אנו מתארים את השימוש בם במודל של עכברים של חשיפת אלכוהול עוברית שווה ערך לכל 3 הטרימסטר של הריון אנושי. פרדיגמה זו חושפת את בעלי החיים במהלך הריון ולאחר לידה בימים 1-12.

בניית לשכות החמקן לחשיפת עכברים לאלכוהול במהלך המקביל של כל שלושת הטרימסטר של התפתחות אדם

מטרת הפרוטוקול המוצג כאן היא לתאר הליכים לחשיפת חולדות לרמות מתונות של אלכוהול במהלך התפתחות המוח לפני הלידה ולכמת את השינויים הנובעים מכך בהתנהגות החברתית במהלך הבגרות.

חשיפה לפני הלידה אלכוהול מתונה וכימות של התנהגות חברתית בחולדות מבוגרות

הפעלה חיסונית אימהית (MIA) היא מודל לגורם סיכון סביבתי לאוטיזם וסכיזופרניה. מטרת מאמר זה היא לספק הליך שלב אחר שלב כיצד לגרום ל-MIA בעכברים בהריון על מנת לשפר את יכולת השחזור של מודל זה.

אינדוקציה של הפעלה האימהית חיסונית בעכברים בשלב אמצע הריון עם ויראלי לחקות פולי (אני: C)

מעקב eyeblink התניה קלאסית (ECC) נעשה שימוש כדי להעריך בהיפוקמפוס תלויי למידה associative בחולדות למבוגרים שהיו מנוהל ריכוז גבוה (11.9% v/v) של אלכוהול במהלך התפתחות המוח neonatal מוקדמת. באופן כללי, ECC שגרות הן כלי אבחון קול לגילוי חוסר תפקוד המוח על-פני הגדרות רבות הביו-רפואית ופסיכולוגית.

השימוש של התניה קלאסית Eyeblink מעקב כדי להעריך תפקוד בהיפוקמפוס במודל של עכברים של אלכוהול עוברית ספקטרום הפרעות

עבודה זו מתארת פרוטוקול לכמת רמות האתנול בעובר דג זברה באמצעות כרומטוגרפיה הראש שטח גז משיטות חשיפה נכונה לעיבוד העובר ניתוח אתנול.

קוונפיקציה של רמות האתנול של עוברי דגים באמצעות כרומטוגרפיה גז החלל הראשי

פיתחנו מודל של chorioamnionitis כדי לדמות חשיפה עוברית לדלקת אימהית (FEMI) ללא סיבוכים של אורגניזמים חיים כדי לבחון את ההשפעות של FEMI על התפתחות מערכת העיכול של הצאצאים. זה מאפשר מחקר של סיבות מכניות להתפתחות של פגיעה במעיים בעקבות chorioamnionitis.

מודל מורין של חשיפה עוברית לדלקת אימהית כדי ללמוד את ההשפעות של Chorioamnionitis חריפה על התפתחות מעיים שזה עתה נולד

עוברים עוף, כמודל התפתחותי קלאסי, משמשים במעבדה שלנו להערכת cardiotoxicic התפתחותי בעקבות חשיפה מזהמים סביבתיים שונים. שיטות חשיפה ושיטות הערכה מורפולוגיות/פונקציונליות שנקבעו מתוארות בכתב יד זה.

שימוש בעובר עוף ככלי רב עוצמה להערכת לב-קרדיוקסיות התפתחותית

בפרוטוקול זה אנו מתארים שיטה לאיסוף סימולטני של רקמת מוח עוברית וכן נסיוב איכותי ללא המוליזה מאותו עובר עכבר. השתמשנו בטכניקה זו כדי לחקור כיצד חשיפה תזונתית אימהית משפיעה על פרופילי אבות המזון העיקריים ועל התפתחות עצבית עוברית בעכברים הטרוזיגוטיים עבור Nf1 (נוירופיברומטוזיס סוג 1).

איסוף במקביל של מוח וסרום מורין עוברי להערכת ההשפעות של תזונה אימהית על תזונה והתפתחות עצבית בנוירופיברומטוזיס סוג 1

הליך זה נועד לזהות מטבוליטים המועברים מזרע לביציות במהלך ההפריה על ידי שימוש בתיוג איזוטופים יציב עם גלוקוז 2H2O או U13C ואחריו ניתוח מטבולומי. אבות עם תווית דאוטריום מחוברים לסכרים לא מסומנים. עוברים שנאספו לפני ההשתלה מנותחים על ידי ספקטרומטריית מסה כדי למיין מטבוליטים אבהיים (דאוטרטים) ואימהיים (לא דאוטרטים).

תיוג איזוטופ יציב in vivo לזיהוי ספקטרומטריית מסה של מטבוליטים אבהיים המועברים מזרע לביצית במהלך ההפריה

המאמר מספק פרוטוקול מקיף ליצירת מודל עכבר להפעלה חיסונית אימהית (MIA) לחקר השפעות הדלקת המוקדמת בהריון על התפתחות נוירולוגית, כולל מדדים מרכזיים להבטחת אמינות ושחזוריות.

יצירת מודל עכבר להפעלת מערכת החיסון של האם בהריון מוקדם להערכת דלקת טרום-לידית על התפתחות נוירולוגית

חקור את ההשפעה של מחסור בחומצה פולית או כולין בתזונה האימהית על בריאות הצאצאים לטווח ארוך. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על תפקידי התזונה בהתפתחות העוברית ובמחלות נוירולוגיות.

שינוי רמות של חומצה פולית או כולין בתזונה אימהית כדי לחקור את ההשפעה של חוסרים על תוצאות בריאות הצאצאים

גלה סרטונים נוספים