Dit onderzoek heeft als doel te beoordelen of maternale aerobe oefening tijdens de zwangerschap bij spontaan hypertensieve ratten de vatbaarheid van nakomelingen voor ischemie/reperfusieschade kan verminderen. Om dit te bereiken worden chirurgische modellen en fysiologische beoordelingen toegepast op de nakomelingen.
Onderzoeksartikel
Effect van moederlijke aerobe oefening op myocard- en cerebrale ischemie/reperfusieschade bij nakomelingen van hypertensieve ratten
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Door hypertensie veroorzaakte orgaanschade (HMOD) treft vitale organen zoals het hart en de hersenen, wat leidt tot nadelige gevolgen en een ernstige bedreiging vormt voor de menselijke gezondheid. Moederlijke lichaamsbeweging bevordert de groei en ontwikkeling van de foetus door de intrauteriene omgeving te verbeteren, waardoor het ziekterisico wordt verminderd en de gezondheid van de nakomelingen verbetert. Deze studie onderzoekt of maternale lichaamsbeweging tijdens de zwangerschap de vatbaarheid van het hart en de hersenen van het nageslacht voor ischemie/reperfusie (I/R) schade die verband houdt met hypertensie kan verminderen, om het beschermende potentieel van moederlijke inspanning als vroege interventie te evalueren. Drachtige normotensieve Wistar-Kyoto (WKY) ratten en spontaan hypertensieve ratten (SHR) werden willekeurig toegewezen aan een zittende (p-WKY-SED, p-SHR-SED) of oefengroep (p-WKY-EX, p-SHR-EX) gedurende hun zwangerschap. Tijdens de zwangerschap werd een model voor het zwemmen van de moeder opgesteld. Drie maanden oude (3M) jongen werden geselecteerd als proefpersonen. Tijdens deze periode werd de bloeddruk gemonitord en werden operaties uitgevoerd door myocardischemie/reperfusieletsel (MI/RI) en operaties aan de midden-cerebrale arterie-occlusie (MCAO) om ischemie/reperfusieschade (I/R) te induceren. Moederlijke beweging tijdens de zwangerschap verminderde de infarctgrootte significant bij zowel mannelijke als vrouwelijke nakomelingen van hypertensieve ratten na MI/RI en MCAO. In het MI/RI-model werd de infarctgrootte bij mannen met 60,9% en 55,9% bij vrouwen verminderd. In het MCAO-model werd de infarctgrootte bij mannen met 31,0% en bij vrouwen met 35,9% verminderd. Daarnaast verbeterde maternale lichaamsbeweging de hartfunctie van post-myocardinfarct (MI) bij mannelijke nakomelingen en verminderde hun algehele vatbaarheid voor ischemische schade in zowel het hart als de hersenen. In de context van erfelijke hypertensie tijdens de zwangerschap is aangetoond dat maternale aerobe oefening significante beschermende effecten heeft op volwassen nakomelingen door I/R-schade in het hart en de hersenen te verminderen. Deze bevindingen benadrukken het potentieel van moederlijke oefening als een effectieve niet-farmacologische strategie voor vroege interventie om de vatbaarheid voor HMOD te verminderen.
Inleiding
De wereldwijde incidentie en mortaliteit van hart- en vaatziekten (CVD) blijven stijgen, hypertensie, een belangrijke risicofactor voor CVD, vertoont ook een gestaag toenemende wereldwijdeprevalentie. Hypertensie-gemedieerde orgaanschade (HMOD) treft vaak het hart en de hersenen, wat leidt tot linker ventrikelhypertrofie, een myocardinfarct en beroerte2. Deze complicaties worden veroorzaakt door vasculaire remodellering, endotheeldisfunctie en een verminderde orgaanperfusie.
In 1986 werden Barker et al. introduceerde de "Developmental Origins of Health and Disease" (DOHaD) theorie3, die de intrauteriene omgeving koppelt aan de vatbaarheid van een nakomeling voor chronische ziekten op volwassen leeftijd. In gevallen van maternale hypertensie worden foetussen vaak blootgesteld aan ischemie en hypoxie4, wat de normale hartontwikkeling kan belemmeren en de nakomelingen vatbaar maken voor vroege hypertensie, hart- en vaatziekten en metabole disfunctie op volwassen leeftijd5. Lichaamsbeweging, als een belangrijke niet-farmacologische interventie, krijgt steeds meer aandacht. De gunstige effecten van moederlijke beweging tijdens de zwangerschap op de nakomelingen zijn onder andere een verbeterde placentabloedstroom6, verbeterde autonome regulatie7, verhoogde insulinegevoeligheid8 en betere glucosehomeostase9. In vergelijking met farmacologische of dieetinterventies is moederlijke lichaamsbeweging niet-invasief, breed toepasbaar en vormt het minimaal risico voor zowel moeder als foetus. Onder de verschillende oefenvormen is zwemmen bijzonder geschikt in knaagdiermodellen vanwege het lage blessurerisico, betere stressbeheersing en reproduceerbaarheid. Hoewel eerdere studies aantonen dat maternale lichaamsbeweging de cardiovasculaire functie verbetert bij hypertensieve nakomelingen, blijft het vermogen om directe orgaanbescherming te bieden tegen ischemisch letsel onduidelijk. Dit is de eerste studie die maternale aerobe oefening evalueert als beschermende interventie tegen hart- en cerebrale ischemie/reperfusie (I/R) letsel bij hypertensieve nakomelingen.
Deze studie heeft als doel de impact van maternale lichaamsbeweging op de uitkomsten van doelorgone bij nakomelingen van Wistar-Kyoto (WKY) ratten en spontaan hypertensieve ratten (SHR) te onderzoeken. Drie maanden oude (3M) nakomelingen worden geselecteerd als proefpersonen en onderworpen aan myocardischemie/reperfusieletsel (MI/RI) en procedures voor de occlusie van de middencerebrale arterie (MCAO). Onze gegevens bieden waardevolle inzichten in hoe moederlijke lichaamsbeweging de I/R-gevoeligheid van doelorgaan in de nakomelingen van hypertensieve moeders verbetert.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle experimentele procedures zijn goedgekeurd door de Animal Ethics Committee van de Beijing Sport University (Goedkeuringsnummer 2022034A). Ratten werden individueel gehuisvest in de dierenfaciliteit van de Beijing Sport University onder gecontroleerde omstandigheden (temperatuur: 22-24 °C; luchtvochtigheid: 45%-55%; 12-uur licht/donker cyclus). Specifieke pathogen-free (SPF) vrouwelijke 11 weken oude en 12 weken oude mannelijke SHR, samen met leeftijdsgematchte normotensieve WKY-ratten, werden verkregen van Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Licentienr. SYXK [Beijing] 2021-0053) voor fokdoeleinden. De reagentia en de gebruikte apparatuur voor deze studie zijn vermeld in de Materiaallijst.
1. Proefdieren en groepering
Zwangere ratten kregen een standaard knaagdierfokdieet en water ad libitum. Alle ratten kwamen spontaan ter wereld en hun nakomelingen werden gespeend op een standaard knaagdierdieet. Voor paring werden vrouwelijke en mannelijke ratten van dezelfde stam (WKY of SHR) in een verhouding van 1:1 gehuisvest. De aanwezigheid van een vaginale plug en sperma in een vaginale uitstrijkje werd gebruikt om zwangerschapsdag 1 (GD1) aan te duiden. Na bevestiging van de zwangerschap werden ratten willekeurig ingedeeld in vier groepen: normotensief zittend (p-WKY-SED), normotensief bewegen (p-WKY-EX), hypertensief zittend (p-SHR-SED) of hypertensieve beweging (p-SHR-EX). Experimentele analyses werden uitgevoerd op ratten op drachtdag 21 (GD21), foetussen op embryonale dag 21 (ED21), en 3M mannelijke en vrouwelijke nakomelingen uit elke groep.
2. Moederlijke aerobe oefening
Voorafgaand aan de paring werden vrouwelijke ratten een week lang geacklimatiseerd aan de huisvesting, gevolgd door een wateraanpassingsperiode van 5 dagen met 15 minuten dagelijkse blootstelling aan 10 cm diep water op 34-35 °C. Na succesvolle paring begonnen de ratten in de oefengroep met een gestructureerd zwemschema. Het protocol begon met een aanpassingsfase van 4 dagen in 40 cm diep water (34-35 °C), waarbij de dagelijkse zwemduur geleidelijk werd verlengd van aanvankelijk 20 minuten naar 10 minuten per dag. Van dag 5 tot GD20 zwommen deze ratten 60 minuten per dag, 6 dagen per week. Om mogelijke stress door wateronderdompeling te beheersen, werden ratten in de zittende groepen voor dezelfde duur in ondiep water (10 cm diepte, 34-35 °C) geplaatst zonderactief te zwemmen.
3. Meting van bloeddruk
Systolische bloeddruk (SBP), diastolische bloeddruk (DBP) en gemiddelde arteriële druk (MAP) werden gemeten bij 3M-nakomelingen (zowel mannelijk als vrouwtje) met behulp van het CODA Monitor tail-cuff systeem onder bewustzijns- en rustomstandigheden. Alle metingen werden uitgevoerd in een rustige omgeving tussen 8:00 uur en 12:00 uur bij een omgevingstemperatuur van ongeveer 25 °C.
Het verwarmingskussen werd één uur van tevoren ingeschakeld en ingesteld op 37-38 °C om ervoor te zorgen dat het apparaat de vereiste temperatuur voor de meting bereikte. Een passende grootte van de reim werd gekozen op basis van het lichaamsgewicht van elke rat, en het dier werd voorzichtig in de rem geleid. Na fixatie werd de rat 5 minuten op het verwarmingskussen gelegd om voldoende bloedtoevoer naar de staart te garanderen. Een passend formaat occlusiemanchet (O-Cuff) en volumedrukmeet-manchet (VPR-Cuff) werden geselecteerd op basis van de grootte van de staart van de rat. Tijdens de werking werd de O-Cuff zorgvuldig ongeveer 1 cm van de basis van de staart geplaatst, gevolgd door het plaatsen van de VPR-Cuff over de staart. Na de acclimatisatieperiode van 5 minuten werden bloeddrukmetingen gestart terwijl de rat bij bewustzijn en rustte bleef. Elke rat onderging vijf acclimatiecycli, gevolgd door tien opeenvolgende meetcycli om bloeddrukgegevens vast te leggen. Gedurende de hele procedure werden de dieren nauwlettend gevolgd en direct uit de rem gehaald na voltooiing van het meetprotocol.
4. MI/RI-operatie bij ratten
Ratten werden 12 uur vasten voor de operatie, met gratis toegang tot water. Het lichaamsgewicht werd gemeten vóór de narcose. De narcose werd geïnduceerd met 5% isoflurane en tijdens de procedure gehandhaafd met 2% isofluran. Elke rat werd in rugligging gelegd en vastgezet op een verwarmingskussen ingesteld op 37 °C.
Orale endotracheale intubatie werd uitgevoerd met een katheter van 16 G, die voorzichtig in de luchtpijp werd ingebracht en op zijn plaats werd bevestigd. De katheter werd vervolgens aangesloten op een geïntegreerd anesthesie- en ventilatiesysteem. De ventilatieparameters werden ingesteld op een ademhalingsfrequentie van 70 ademhalingen per minuut, een getijdenvolume van 8 mL/kg en een inademings-ademhalingsverhouding van 1:2.
Elektroden werden subcutaan in de ledematen van de rat ingebracht volgens de standaard loodplaatsing: zwart voor de rechter voorpoot, groen voor de rechter achterpoot en rood voor de linker achterpoot. De elektroden waren aangesloten op een biologisch functioneel experimenteel systeem en een bioversterker, en elektrocardiografische (ECG) monitoring werd uitgevoerd met LabChart-software.
Het borsthaar van de rat werd geschoren en de operatieplek werd met alcohol gedesinfecteerd. Er werd een incisie gemaakt in de huid aan de linkerkant van het borstbeen die overeenkomt met het hart. Er werd een stomp dissectie uitgevoerd om de ribben bloot te leggen. Een borstretractor werd tussen de derde en vierde ribben geplaatst om de thoracale holte te openen. Het pericard werd zorgvuldig gescheurd en gescheiden om het hart volledig bloot te leggen. De bijbehorende grote hartader werd als herkenningspunt gebruikt. Ongeveer 1-2 mm onder het linker atriumaanhangsel, een 8-0 De hechting werd door het epicardiale oppervlak gehaald om de linker voorste dalende (LAD) kransslagader te binden. Een klein houten buisje werd op de knoopplek geplaatst en een slipknoop werd vastgemaakt om de bloedstroom te blokkeren. De borstholte werd vervolgens snel gesloten. Succesvolle ligatie werd bevestigd door ST-segment elevatie op het elektrocardiogram en zichtbare cyanose in het ischemische myocardgebied.
Na 45 minuten occlusie werd de slipknoop losgemaakt en werd de houten buis verwijderd om reperfusie te initiëren. Lucht werd uit de thoracale holte geperst, die vervolgens werd gesloten en gehecht. De operatieplaats werd gedesinfecteerd met povidonjodium, waarmee de procedure werd voltooid.
Na 24 uur reperfusie werd er zo een MI/RI-model opgesteld. Zodra de spontane ademhaling werd hervat, werd de endotracheale buis verwijderd en werd de rat teruggebracht naar een schone kooi.
5. Echocardiografie
Echocardiografische beoordeling werd uitgevoerd met een klein dierlijk kleur-Doppler-ultrageluidssysteem uitgerust met een L22-8K3 hoogfrequente lineaire array-sonde (middenfrequentie: 15 MHz). Ratten werden verdoofd met 5% isofluraan voor inductie en bleven gedurende de procedure onder de 2% isoflurane gehouden. Elke rat werd in rugligging geplaatst en vastgezet op het chirurgische platform, waarbij de temperatuur op 37 °C werd gehouden. De ademhalingstoestand werd continu gemonitord en de isoflurane-debiet werd indien nodig aangepast om te diepe of ondiepe anesthesie te voorkomen, wat de nauwkeurigheid van hart-echometingen kon aantasten.
Na het scheren van het borstgebied werd een passende hoeveelheid echo-koppelingsgel aangebracht. De echoprobe werd boven de linker voorste borstwand geplaatst om M-mode echocardiografische beelden te verkrijgen van de parasternale lange- en kortasbeelden van de linker ventrikel. Voor elke parameter werd de gemiddelde waarde van zes opeenvolgende hartcycli berekend. De hartfunctie werd beoordeeld door de interne diameter van de linker ventrikel in systole (LVID's), de interne diameter van de linkerventrikel in diastole (LVIDd), fractionele verkorting (FS) en de ejectiefractie (EF) te meten.
6. MCAO-operatie bij ratten
Ratten werden 12 uur gevastend voor de operatie, maar hadden gratis toegang tot water. Het MCAO-model is ontwikkeld met behulp van een geoptimaliseerde Zea-Longa hechtingsmethode. Anesthesie werd geïnduceerd met 5% isofluraan en gehandhaafd met 2% isofluran. Zodra spierontspanning was waargenomen en ademhaling en hartslag gestabiliseerd, werden de ratten in rugligging geplaatst en vastgezet op een thermostatisch geregelde warmtemat.
Het baarmoederhalsgebied van de rat werd routinematig geschoren en gedesinfecteerd. Er werd een middenlijnincisie iets links van de hals gemaakt, waarbij de spierlagen bot werden gedissect om de linker halsslagader (CCA), externe halsslagader (ECA) en interne halsslagader (ICA) bloot te leggen en te isoleren. De ECA werd geligeerd met fijne hechtdraad, en de CCA en ICA werden tijdelijk vastgeklemd met slagaderklemmen. Er werd een incisie gemaakt in de ECA en de hechtingsembolus werd via de ECA-opening in de CCA ingebracht. Na het transecteren van de ECA werd deze voorzichtig naar beneden getrokken om uit te lijnen met de ICA, waardoor een rechte weg voor het inbrengen van de embolus mogelijk werd. De embolus werd voorzichtig naar het intracraniële segment van de ICA gebracht. Het inbrengen werd gestopt bij lichte weerstand, wat wijst op de juiste positionering. Op dit punt werd de embolie 18-20 mm van de splitsing van de ECA en ICA ingebracht, overeenkomend met de vooraf aangegeven diepte, waarbij de punt de oorsprong van de middelste cerebrale arterie (MCA) afsluit.
De diameter van de embolustip werd gekozen op basis van het lichaamsgewicht van de rat: 0,31-0,32 mm voor ratten <200 g, en 0,38-0,40 mm voor ratten met een gewicht van 281-330 g. Na correcte plaatsing werd de embolie vastgezet, werden slagaderklemmen verwijderd, de huidincisie gehecht en de operatieplaats gedesinfecteerd met povidonjodium.
Succesvolle plaatsing van de hechting werd bevestigd door een vermindering van meer dan 50% van de bloedperfusie aan de getroffen zijde. Na 2 uur ischemie werd de embolie teruggetrokken om reperfusie te starten. Na 24 uur reperfusie werd een cerebrale ischemie-reperfusie-letsel model vastgesteld.
Neurologische tekorten bij ratten werden 24 uur na MCAO geëvalueerd met behulp van het Zea Longa-scoresysteem. De beoordelingscriteria waren als volgt (Tabel 1).
Alleen ratten met Zea Longa-scores van 1 tot 3 werden meegenomen in de daaropvolgende analyses. Ratten met scores van 0 of 4 werden uitgesloten vanwege het ontbreken van effectieve occlusie of overmatig hersenletsel, respectievelijk.
7. Laserspeckle contrast imaging (LSCI)
Ratten werden 12 uur vastend voorafgaand aan het experiment, maar hadden vrije toegang tot water. De anesthesie werd geïnduceerd met 5% isofluraan en gehandhaafd op 2% isofluran.
De ratten werden vervolgens in een buikligging gelegd en vastgezet in een stereotaxisch apparaat. Na het scheren en desinfecteren van de hoofdhuid werd een middenlijnincisie langs de sagittale hechting gemaakt om de schedel bloot te leggen. Bindweefsel en periost op het schedeloppervlak werden zorgvuldig verwijderd. Terwijl de integriteit van de dura mater behouden bleef, werden beide zijden van de schedel verdund met een schedelboor totdat het bot transparant werd. Er werd een schedelvenster van 8 mm × 15 mm gecreëerd, waardoor corticale bloedvaten duidelijk zichtbaar konden worden onder een microscoop.
Het LSCI-systeem werd geactiveerd en de positie van het apparaat en brandpuntsafstand werden aangepast totdat het schedelvenster duidelijk zichtbaar was. Er werd een laserlichtbron met een golflengte van 780 nm gebruikt. Het verlichtingsgebied werd vastgelegd met een charge-coupled apparaat met een belichtingstijd van 15 ms en een framerate van 15 frames per seconde. Continue monitoring werd uitgevoerd gedurende 15-30 seconden om beelden te verkrijgen met een resolutie van 1280 × 960 pixels. Het systeem zette vervolgens de oorspronkelijke speckle-beelden om in bloedstroomkaarten en kwantitatieve perfusiegegevens.
De basisbloedstroom van de hersenen in de MCA-voedingsgebieden op beide hersenhelften werd voor het eerst geregistreerd vóór de ischemie. De hoofdhuid werd vervolgens gehecht en gedesinfecteerd voordat de MCAO-procedure werd gestart. De cerebrale bloedstroom in beide hemisferen werd continu gemonitord direct na de occlusie, 2 uur en 24 uur na ischemie.
Gedurende de gehele monitoringsperiode werd de anesthesie gehandhaafd met isoflurane en werd het verwarmingskussen geregeld om de lichaamstemperatuur van de rat constant te houden op 37 °C. De gegevensverzameling begon zodra het dier een stabiele ademhaling en hartslag vertoonde.
8. 2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride (TTC) kleuring
De 2% (w/v) TTC-oplossing werd bereid door 0,2 g TTC-poeder op te lossen in 10 mL fosfaatgeborde zoutoplossing (PBS, pH 7,4). De oplossing werd overgebracht in een met folie omwikkelde centrifugebuis, volledig gevortexed om volledige oplossing te garanderen, en vervolgens in een voorverwarmd waterbad geplaatst tot 37 °C.
Na 24 uur reperfusie werden ratten verdoofd met 5% isoflurane en geëuthanaseerd via exsanguinatie via de abdominale aorta. Het hart en de hersenen werden onmiddellijk geoogst en grondig gespoeld met 10 ml PBS. Weefsels werden 30 minuten bij −40 °C ingevroren, daarna in mallen ingesloten en coronal gesneden van voorste naar achteren met een dikte van 2-3 mm per snee. De plakjes werden geïncubeerd in 2% TTC-oplossing. Hartsneetjes werden 10 minuten geïncubeerd in een 37 °C waterbad dat beschermd was tegen licht, terwijl hersensneetjes onder dezelfde omstandigheden 25 minuten werden geïncubeerd. De plakjes werden elke 5 minuten omgedraaid tijdens de incubatie om een gelijkmatige kleuring te garanderen. Na het kleuren werden de plakjes drie keer afgespoeld met 10 ml PBS en vastgezet in 10 ml 10% formaline gedurende 24 uur.
Na 24 uur fixatie werden weefselplakjes verwijderd en voorzichtig met gaas gedept om overtollig vocht te verwijderen. Elke schijf werd op een transparante glazen plaat gelegd, en zowel de voor- als achterkant werden gescand. In de gescande beelden gaven witte gebieden geïnfarceerd (ischemisch) weefsel aan, terwijl rode gebieden levensvatbaar (niet-ischemisch) weefsel vertegenwoordigden. Beeldanalyse werd uitgevoerd met behulp van de ImageJ-software om de infarctoppervlakteverhouding van zowel myocard- als cerebrale sneden te berekenen. Myocardinfarctgebied (%) = (Infarctgebied / Totale myocardarea) × 100%; Cerebrale infarctgebied (%) = (Infarctgebied aan de MCAO-zijde / Totale oppervlakte van de ipsilaterale hemisfeer) × 100%.
9. Veiligheidsnotities en hantering van gevaarlijke stoffen
Isoflurane werd in een dampkap verwerkt om inademingsblootstelling te voorkomen en werd opgeslagen in een koele, goed geventileerde ruimte. Formaline en TTC werden behandeld met nitrilhandschoenen en mondkapjes om huidcontact en het inademingsrisico te minimaliseren. TTC werd erkend als fotosensitief en daarom opgeslagen en gebruikt in folieverpakkingen.
Het operatiegebied werd gedesinfecteerd met 75% ethanol en alle instrumenten werden 20 minuten voor gebruik geautoclaveerd bij 121 °C. Operators droegen steriele handschoenen en jasen om aseptische omstandigheden tijdens de procedures te behouden.
Postoperatieve monitoring werd elke 6 uur uitgevoerd, 24 uur lang, om het dierenwelzijn te waarborgen. Dieren die ernstige stress vertoonden, zoals aanhoudend beven of gebrek aan voedsel en drinken, werden onmiddellijk geëuthanaseerd volgens de ethische richtlijnen van de instelling.
Al het TTC- en formalineafval werd verzameld in gelabelde biohazardcontainers en afgevoerd volgens het institutionele protocol voor gevaarlijk afvalbeheer. Dierlijke weefsels werden verbrand via de door de universiteit aangewezen bioafvalfaciliteit. Besmette chirurgische materialen werden geautoclaveerd voordat ze werden afgevoerd.
10. Statistische analyse
Alle gegevens werden gepresenteerd als gemiddelde ± SEM. Statistische analyses werden uitgevoerd met GraphPad Prism 8-software. Verschillen tussen de vier groepen werden beoordeeld met behulp van een tweerichtingsanalyse van de variantie (tweerichtings-ANOVA; factoren: hypertensie en lichaamsbeweging). Vergelijkingen tussen mannelijke en vrouwelijke nakomelingen werden geëvalueerd met een tweestaartige niet-gepaarde Student's t-test. P-waarde < 0,05 werd als statistisch significant beschouwd.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Moederlijke lichaamsbeweging tijdens de zwangerschap verbetert het gewicht van het foetale lichaam bij hypertensieve ratten en verlaagt de bloeddruk bij mannelijke nakomelingen
Om de effecten van maternale lichaamsbeweging op ontwikkelingsuitkomsten te onderzoeken, werden de parameters van foetale en volwassen nakomelingen beoordeeld. Bij ED21 werden geen significante verschillen in de lengte van het foetale lichaam waargenomen tussen de vier ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Deze studie levert sterk bewijs dat maternale lichaamsbeweging tijdens de zwangerschap bij hypertensieve ratten aanzienlijke bescherming bood tegen ischemische schade aan het hart en de hersenen van volwassen nakomelingen, met geslachtsspecifieke verschillen in de mate van bescherming. Deze studie toonde aan dat maternale lichaamsbeweging het volume van myocard- en cerebrale infarcten verminderde bij zowel mannelijke als vrouwelijke nakomelingen. Verbeteringen in bloeddruk en post-ischem...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (32200941 en 32371183) en het Chinese Universities Scientific Fund (2025KYPT03).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 10% Neutral Buffered Formalin | Sigma-Aldrich | R04586 | TTC |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | Sigma-Aldrich | T8877 | TTC |
| 75% Ethanol | Shandong Hualu Pharmaceutical Co., LTD | N/A | Chirurgie |
| Biopotential amplifier | AD Instruments | PowerLab | MI/RI chirurgie |
| Brain Matrix | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | 68716 | TTC |
| Circular water bucket | Naliya | N/A | Zwemracers |
| Constant temperature water bath | Senxin | DK-S12 | TTC |
| Electric Forced-Air Drying Oven | Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co.,LTD | DHG-9620A | Chirurgie |
| Experimental Surgical Instrument | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | SP0001-G | Chirurgie |
| Hair removal cream | Veet | N/A | Chirurgie |
| Hairdryer | Panasonic | EH-WNE5H | Na-zwem zorg |
| Heart mold | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | 68720 | TTC |
| Integrated small animal anesthesia and ventilation system | Kent Scientific | Somnosuite | Chirurgie |
| Isoflurane | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | R510-22-10 | Chirurgie |
| Laser Speckle Blood Flow Imaging System | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | RFSLI ZW/RFLSI III | MCAO chirurgie |
| Mating cage | Zhongke Life Science | SS3 | Rats paring |
| MCAO Monofilament Suture | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | MSRC42B200PK50 | MCAO chirurgie |
| Mini Handheld Cranial Drill and Drill Bit | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | 78001/78063 | MCAO chirurgie |
| Non-invasive Tail-cuff Blood Pressure Monitoring System | Kent Scientific | CODA Monitor | Bloeddrukmonitoring |
| Phosphate-Buffered Saline | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | TTC |
| Physiological function experimental system | Chengdu TME Technology Co.,LTD | PL-3504 | MI/RI chirurgie |
| Physiological Saline Solution (0.9% NaCl) | Shandong Hualu Pharmaceutical Co., LTD | N/A | Chirurgie |
| Povidone-iodine | Shandong Hualu Pharmaceutical Co., LTD | N/A | Chirurgie |
| Rat tracheal intubation tube | Zhongke Life Science | 16G | MI/RI chirurgie |
| Razor Blades | Gillette | Q31/0115000301C004 | TTC |
| Rodent breeding feed | Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD | 1032 | Zwangere ratten voeden |
| Rodent maintenance feed | Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD | 1022 | Opfok van nakomelingen |
| Scanner | EPSON | Model V19II | TTC |
| Small animal ECG electrode | Yuyan Instruments | IX-BIO8 | MI/RI chirurgie |
| Small animal ultrasound imaging system | Cona | SiliconWave | MI/RI chirurgie |
| Standard Stereotaxic Frame | Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD | 68002 | MCAO chirurgie |
| Sterile cotton balls | Shandong Hualu Pharmaceutical Co., LTD | N/A | Chirurgie |
| Sterile gauze | Kufu Medical Instrument | N/A | Chirurgie |
| Suture needle with thread | Jinheng | 5-0 | Chirurgie |
| Suture needle with thread for ligation | Ningbo Lingqiao | 3/8 circle, 8-0 | Chirurgie |
| Thermostatic heating pad for small animals | Changsha Maiyue Instrument Co.,LTD | M5200 | Chirurgie |
| Towels | Grace | N/A | Na-zwem zorg |
| Ultrasound coupling gel | Haisihainuo | N/A | MI/RI chirurgie |
| Vertical Autoclave | Xiamen Zhiwei Instrument Co.,LTD | FD50E | Chirurgie |
| Vortex mixer | Scientific Industries | Vortex-Genie 2 | TTC |
| Water heater | Haier | EC6001-Q6S | Zwemracers |
| Weight Scale | Electronlc Acale | JM.A10001 | Lichaamsgewicht meting |
| Wistar Rats | Vital river Laboratory Animal Technology Co., LTD | N/A | Experiment |
Referenties
- Zhou, B., Perel, P., Mensah, G. A., Ezzati, M. Global epidemiology, health burden and effective interventions for elevated blood pressure and hypertension. Nat Rev Cardiol. 18 (11), 785-802 (2021).
- Cohuet, G., Struijker-Boudier, H. Mechanisms of target organ damage caused by hypertension: Therapeutic potential. Pharmacol Ther. 111 (1), 81-98 (2006).
- Barker, D. J., Osmond, C. Infant mortality, childhood nutrition, and ischaemic heart disease in England and Wales. Lancet. 1 (8489), 1077-1081 (1986).
- Yang, W., et al. Maternal hypertensive disorders in pregnancy and risk of hypoxic-ischemia encephalopathy. J Matern Fetal Neonatal Med. 34 (11), 1754-1762 (2021).
- Saheera, S., Krishnamurthy, P. Cardiovascular changes associated with hypertensive heart disease and aging. Cell Transplant. 29, 963689720920830(2020).
- Son, J. S., et al. Exercise prevents the adverse effects of maternal obesity on placental vascularization and fetal growth. J Physiol. 597 (13), 3333-3347 (2019).
- Auchynnikava, V., et al. Fetal heart rate variability in relation to maternal physical activity and metabolic health. Early Hum Dev. 206, 106272(2025).
- Aye, I. L., Rosario, F. J., Powell, T. L., Jansson, T. Adiponectin supplementation in pregnant mice prevents the adverse effects of maternal obesity on placental function and fetal growth. Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (41), 12858-12863 (2015).
- May, L. E., Suminski, R. R., Berry, A., Langaker, M. D., Gustafson, K. M. Maternal physical activity mode and fetal heart outcome. Early Hum Dev. 90 (7), 365-369 (2014).
- Ni, Z., Cao, J., Shan, M., Zhang, Y., Shi, L. Swimming exercise protocol and care methods for pregnant rats. J Vis Exp. (206), e66577(2024).
- Elmarakby, A. A., Sullivan, J. C. Sex differences in hypertension: Lessons from spontaneously hypertensive rats (SHR). Clin Sci (Lond). 135 (15), 1791-1804 (2021).
- Shan, M., et al. Maternal exercise upregulates the DNA methylation of Agtr1a to enhance vascular function in offspring of hypertensive rats. Hypertens Res. 46 (3), 654-666 (2023).
- Xia, W., Khalil, R. A. Hormone replacement therapy and cardiovascular health in postmenopausal women. Int J Mol Sci. 26 (11), 5078(2025).
- Chambliss, K. L., Shaul, P. W. Estrogen modulation of endothelial nitric oxide synthase. Endocr Rev. 23 (5), 665-686 (2002).
- Durante, A., Mazzapicchi, A., Baiardo Redaelli, M. Systemic and cardiac microvascular dysfunction in hypertension. Int J Mol Sci. 25 (24), 13294(2024).
- Cunningham, R. P., et al. Maternal physical activity and sex impact markers of hepatic mitochondrial health. Med Sci Sports Exerc. 50 (10), 2040-2048 (2018).
- Hula, N., et al. Placental treatment improves cardiac tolerance to ischemia/reperfusion insult in adult male and female offspring exposed to prenatal hypoxia. Pharmacol Res. 165, 105461(2021).
- Ostadal, B., et al. Developmental and sex differences in cardiac tolerance to ischemia-reperfusion injury: The role of mitochondria. Can J Physiol Pharmacol. 97 (9), 808-814 (2019).
- Grieve, S. M., et al. Automated quantification of myocardial salvage in a rat model of ischemia-reperfusion injury using 3D high-resolution magnetic resonance imaging (MRI). J Am Heart Assoc. 3 (4), e000956(2014).
- Ibarrola, J., et al. Myocardial injury after ischemia/reperfusion is attenuated by pharmacological Galectin-3 inhibition. Sci Rep. 9 (1), 9607(2019).
- Panta, A., et al. Mir363-3p treatment attenuates long-term cognitive deficits precipitated by an ischemic stroke in middle-aged female rats. Front Aging Neurosci. 12, 586362(2020).
- Rezatabar, S., et al. RAS/MAPK signaling functions in oxidative stress, DNA damage response and cancer progression. J Cell Physiol. 234 (9), 14951-14965 (2019).
- Burton, G. J., Fowden, A. L. The placenta: A multifaceted, transient organ. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 370 (1663), 20140066(2015).
- Bhattacharjee, J., Mohammad, S., Adamo, K. B. Does exercise during pregnancy impact organs or structures of the maternal-fetal interface. Tissue Cell. 72, 101543(2021).
- Murphy, V. E., Smith, R., Giles, W. B., Clifton, V. L. Endocrine regulation of human fetal growth: The role of the mother, placenta, and fetus. Endocr Rev. 27 (2), 141-169 (2006).
- Denham, J. Exercise and epigenetic inheritance of disease risk. Acta Physiol (Oxf). 222 (1), (2018).
- Horsthemke, B. A critical view on transgenerational epigenetic inheritance in humans. Nat Commun. 9 (1), 2973(2018).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen