Name: Modificatie van niveaus van maternale foliumzuur of choline in de voeding om de impact van tekorten op de gezondheidsresultaten van nakomelingen te bestuderen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-28T13:50:00.000+00:00
Duration: 3 min 19 s
Description: Leer hoe voedingsdeficiënties van foliumzuur of choline bij zwangere muizen de gezondheid van nakomelingen op lange termijn beïnvloeden. Deze methode onderzoekt de rol van maternale voeding.

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

Dit protocol werd goedgekeurd en alle proefdieren werden gebruikt in overeenstemming met de richtlijnen van de Institutional Animal Care and Use Committee van de Midwestern University (Protocol 2983). Vrouwelijke C57BL/6J-muizen, 2 maanden oud (lichaamsgewicht, ~20 g), werden in deze studie gebruikt. Over het algemeen kunnen vrouwelijke muizen in de vruchtbare leeftijd worden gebruikt10. Om ervoor te zorgen dat de effecten van kattenbakvulling worden vermeden, moeten voor elk dieet meerdere vrouwtjes worden gebruikt11. De details van de reagentia en de apparatuur die in het onderzoek zijn gebruikt, staan vermeld in de materiaaltabel.
1. Experimentele voorbereiding
<ol><li>Verkrijg foliumzuur- of choline-deficiënte voeding van commerciële fabrikanten van knaagdiervoeding. Raadpleeg Tabel 1 voor de gedetailleerde lijst van micro- en macronutriënten, inclusief de exacte hoeveelheid foliumzuur of choline die nodig is in deficiënte diëten. OPMERKING: Er moet ook een bijbehorend controledieet worden besteld; De details zijn vermeld in tabel 1. Deze diëten waren gebaseerd op AIN93G en bevatten de aanbevolen voedingsstoffen voor knaagdieren10.</li>
	<li>Bepaal in samenwerking met de fabrikant de kleuring van de diëten, omdat dit kan helpen bij de verdeling van de juiste diëten tijdens experimentele studies. Deze studie gebruikte groen voor foliumzuurdeficiënte diëten, geel voor choline en wit voor controlediëten. Ze zijn allemaal gemakkelijk te onderscheiden. OPMERKING: Er zijn geen beperkingen op het waterverbruik. Het water bevat geen foliumzuur, choline of andere 1C-metabolieten.</li>
</ol>2. Induceren van foliumzuur- of choline-voedingsdeficiëntie
<ol><li>Voordat u de vrouwtjes op dieet zet, moet u alle dieren wegen. Dit wordt het basisgewicht genoemd.</li>
	<li>Afhankelijk van de individuele opstelling van de laboratoriumkooi (geventileerd of ongeventileerd, zie Materiaaltabel), vervang of vul de speciale dieetkorrels voor elke kooi een paar keer per week bij. Vul de kooivoederhoopers niet te vol met speciale diëten, omdat dit kan leiden tot verslechtering van de pellets zodra ze in wisselwerking staan met speeksel van dieren en na verloop van tijd bederf veroorzaken. NOTITIE: Zorg ervoor dat de dieetvoorraad wordt bewaard volgens de richtlijnen van de fabrikant en vóór de houdbaarheidsdatum wordt gebruikt.</li>
	<li>Houd de vrouwelijke muizen 4-6 weken voor de paring op de diëten.</li>
	<li>Introduceer de mannelijke muizen in de vrouwelijke kooien om te paren. Zorg ervoor dat mannetjes in vrouwenkooien worden geïntroduceerd nadat vrouwtjes minimaal 4-6 weken op speciale diëten zijn geweest. Introduceer één mannetje in één vrouwelijke kooi voor één tot meerdere dagen. OPMERKING: In de huidige studie werden de mannetjes gedurende de gehele duur van het experiment (~4 maanden) bij de vrouwtjes gehouden om het aantal geproduceerde pups te vergroten, aangezien paring bij muizen na de geboorte kan plaatsvinden12. Vrouwen na de leeftijd van 6 maanden werden niet gebruikt voor studies.</li>
	<li>Controleer de vrouwtjesmuizen dagelijks op een copulatieprop, wat aangeeft dat er gefokt is.</li>
	<li>Verzamel elke week de gewichtsmetingen van de vrouwelijke muizen om hun gezondheid en zwangerschapsstatus bij te houden. OPMERKING: Het is veilig voor vrouwen om op het dieet te worden gehouden voor zwangerschap (~21 dagen) en borstvoeding (~21 dagen).</li>
	<li>Wanneer de nakomelingen van de moeder worden gespeend (~21 dagen na de geboorte), plaats ze dan op een foliumzuur- en choline-deficiënt dieet, evenals een controledieet. Zie de sectie resultaten voor meer informatie. OPMERKING: Bij het bestuderen van de impact van het dieet van de moeder op de gezondheidsresultaten van het nageslacht, wordt aanbevolen dat het nageslacht na het spenen op een controledieet wordt geplaatst. Het controledieet moet voldoende hoeveelheden vitamines en voedingsstoffen bevatten om te overleven.</li>
	<li>Aan het einde van het onderzoek (het bepalen van de wekelijkse gewichten om de algehele gezondheid van vrouwen te controleren die op foliumzuur- of choline-deficiënte diëten worden gehouden), euthanaseren de moeders met behulp van een overdosis CO2 (dosering, 10%-30% volumeverplaatsing per minuut, volgens institutioneel goedgekeurde protocollen) en de weefsels verzamelen (stap 3) om voedingstekorten te bevestigen.</li>
</ol>3. Weefselafname voor de metingen van 1C en de gerelateerde metabolieten
OPMERKING: Bij het euthanaseren van dieren is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de dieren niet reageren op een teenkneep. Zodra de dieren niet meer reageren, kan de dissectie van weefsels beginnen. Het weefsel dat zal worden ontleed, moet vooraf worden bepaald13,14 en er moeten materialen worden voorbereid. Deze materialen omvatten buizen voor opslag, geschikte dissectie-instrumenten en droogijs of vloeibare stikstof.
<ol><li>Verzamel bloed en leverweefsel volgens eerder gepubliceerde protocollen15,16.<ol><li>Verzamel ~500-1000 μL bloed met behulp van een hartpunctie volgens de onderstaande stappen. Voor details, zie Parasuraman et al.17:<ol><li>Maak een V-vormige snee door de huid en de buikwand. Beweeg de buikorganen opzij en steek een naald door het middenrif en in het hart om het bloedmonster te verzamelen.</li>
			<li>Plaats de bloedmonsters in buisjes met EDTA-coating. De buis kan op kamertemperatuur blijven totdat alle monsters zijn verzameld.</li>
		</ol></li>
		<li>Draai de bloedmonsters in een centrifuge bij 1000-2000 x g gedurende 7 minuten bij 4 °C om het bloedplasma te isoleren. Verzamel het plasma in een microfuge-buisje van 1,5 ml en bewaar het vervolgens bij -80 °C tot analyse.</li>
		<li>Om de lever te verwijderen, opent u de buik en ontleedt u de hele lever volgens eerder gepubliceerd protocol15.<ol><li>Nadat u de lever uit de lichaamsholte hebt verwijderd, snijdt u het weefsel in kleinere stukjes met een kleine schaar en vriest u ze snel in met droogijs of vloeibare stikstof. OPMERKING: De ingevroren stukjes weefsel kunnen in een cryogene microcentrifugebuis van 1,5 ml worden geplaatst en tot analyse bij -80 °C worden bewaard.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>

Effect van maternale foliumzuur- en cholinetekorten op de gezondheid van het nageslacht

<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>

Tijdens de implementatie van dit protocol in onderzoekslaboratoria zijn er een aantal belangrijke opmerkingen waarmee onderzoekers rekening moeten houden voordat ze met experimenten beginnen. Ten eerste moet bij de productie van diëten voldoende aanlooptijd worden gegeven om het diët te vervaardigen vóór de start van de experimentele studie. Doorlooptijden kunnen van bedrijf tot bedrijf verschillen en er moet ook rekening worden gehouden met de verzending van het dieet. Vrouwelijke muizen in de vruchtbare leeftijd (~2-2,5 maanden oud) kunnen 4-6 weken voor de paring op het dieet worden gezet 4,6,14. Eerdere studies hebben alleen C57Bl/6J-muizen 4,5,6,18 gebruikt, maar andere groepen hebben BALB/c-muizen gebruikt in vergelijkbare studies 19,20,21.
Het gefabriceerde dieet dat in deze studie werd gebruikt, bevat 1% succinylsulfathiazol om de foliumzuursynthese door de darmflora te helpen verminderen; Dit is nog een reden waarom een controledieet moet worden gebruikt, omdat het dezelfde antibiotica bevat die aanwezig zijn in de deficiënte diëten. Zodra het dieet is vervaardigd en verzonden, is de opslag ervan van vitaal belang. Het is belangrijk om de instructies van de fabrikant op te volgen, zodat het dieet gedurende de duur van het experimentele onderzoek kan worden voortgezet. Het is belangrijk op te merken dat standaard muizenvoer is geformuleerd met verhoogde niveaus van foliumzuur en choline om de zwangerschap en de algehele gezondheid van muizenkolonies te ondersteunen. Daarom moet het gebruik van een controledieet worden gebruikt in onderzoeken die voornamelijk gericht zijn op het onderzoeken van de effecten van foliumzuur- en/of cholinedeficiëntie. Voor dergelijke experimentele studies wordt aanbevolen om controlediëten van de fabrikanten te verkrijgen met de minimaal aanbevolen hoeveelheid foliumzuur (2,0 mg/kg) of cholinebitrate (1150 mg/kg)10 (tabel 1).
Bovendien is het combineren van zowel foliumzuur- als cholinedeficiëntie in de voeding bij vrouwen nog niet geprobeerd. Zowel foliumzuur als choline zijn belangrijke methyldonoren en er is veel vraag naar tijdens de zwangerschap voor het ontwikkelen van nakomelingen. Eerder werk heeft aangetoond dat het metabolisme van foliumzuur en choline nauw verbonden is met een normale hersenfunctie16,17. Dit is ook door anderen in andere weefsels aangetoond18,19. Het is niet bekend of een dieet met een tekort aan foliumzuur en choline levensvatbare nakomelingen zou opleveren.
Bij het overwegen van de experimentele opzet is het belangrijk op te merken dat voedingstekorten in 1C bij mannen een negatieve invloed hebben op degezondheidsresultaten van het nageslacht. Dit is een belangrijk punt om te overwegen bij het plaatsen van mannetjes in kooien met vrouwtjes die een foliumzuur- of choline-deficiënt dieet krijgen. Op dit moment blijft de impact van kortdurende voedingsdeficiëntie bij mannen onbekend.
Succesvolle muizenfokkerij kan uitdagingen met zich meebrengen in de experimentele vooruitgang. Het wordt aanbevolen om dierenverzorgers van de instelling of de literatuur te raadplegen, inclusief verkopers die met succes muizen fokken. Het wekelijks wegen van vrouwtjes hielp bij het volgen van de zwangerschapsprogressie.
De langetermijnimpact van maternale deficiënties in 1C tijdens de zwangerschap op de gezondheidsresultaten van het nageslacht vereist meer onderzoek 4,14. Dit protocol heeft beschreven hoe maternale foliumzuur- of choline-voedingstekorten in een muismodel kunnen worden geïnduceerd en hoe dit kan worden bevestigd. Om andere mogelijke markers van voedingstekorten in foliumzuur of choline te bepalen, moet u ervoor zorgen dat figuur 2 wordt geraadpleegd18. Dit experimentele model vergemakkelijkt de studie van maternale voedingstekorten in foliumzuur of choline tijdens zwangerschap en borstvoeding op de gezondheidsresultaten van nakomelingen op de lange termijn.

Maternale voeding tijdens zwangerschap en borstvoeding speelt een cruciale rol bij de ontwikkeling van het nageslacht. One-carbon (1C) metabolisme is een belangrijk metabolisch netwerk dat voedingssignalen integreert met biosynthese, redoxhomeostase en epigenetica. Foliumzuur en choline zijn centrale componenten van 1C die een belangrijke rol spelen bij de sluiting van de neurale buis. Het wordt algemeen aanbevolen voor vrouwen om foliumzuur en choline aan te vullen tijdens hun vruchtbarejaren1. Hoewel de cruciale rol van foliumzuur in de ontwikkeling van de foetus duidelijk is vastgesteld, blijven de onderliggende mechanismen onduidelijk. Vrouwen in de vruchtbare leeftijd wordt aangeraden foliumzuur te slikken voordat ze zwanger worden, aangezien de sluiting van de neurale buis plaatsvindt in het eerste trimester2. Zwangere moeders met een tekort aan foliumzuur of andere componenten van 1C, zoals choline, hebben een hogere incidentie van het baren van nakomelingen met neurale buisdefecten vanwege de hoge vraag naar nucleotidesynthese en andere processen die nodig zijn voor de vroegezwangerschapsperiode.
De langetermijnimpact van maternale diëten met een tekort aan inname van het 1C-metabolisme op de gezondheidsresultaten van het nageslacht wordt slecht begrepen. Onderzoek van onze laboratoria, evenals andere, heeft aangetoond dat maternale diëten met een tekort aan foliumzuur of choline inderdaad van invloed zijn op de gezondheidsresultaten van het nageslacht na ischemische beroerte met behulp van preklinische modellen 4,5,6. De impact van maternale voeding is ook aangetoond in klinische onderzoeken waarbij kleinere hersenvolumes en veranderde methylatieniveaus zijn beschreven7. De theorie van de Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) suggereert dat toekomstige chronische ziekten in de baarmoeder worden geprogrammeerd 8,9, en dat het dieet van de moeder een belangrijke rol speelt.
Dit protocol is ontworpen om de methode te schetsen voor het veranderen van 1C-voedingsconsumptie bij vrouwelijke muizen vóór de zwangerschap, met als doel de effecten van maternale voeding op de gezondheidsresultaten van het nageslacht te onderzoeken.

<table><tbody><tr><td>1.5 mL tubes</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6 Female Mice</td><td>Charles River</td><td>27</td><td>Muizen kunnen ook in huis worden gefokt.</td></tr><tr><td>Choline Deficient Diet</td><td>Envigo</td><td>TD.06119</td><td></td></tr><tr><td>Control Diet</td><td>Envigo</td><td>TD.190790</td><td></td></tr><tr><td>EDTA tubes</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Folic Acid Deficient Diet</td><td>Envigo</td><td>TD.01546</td><td></td></tr><tr><td>GraphPad prism</td><td></td><td></td><td>https://www.graphpad.com/features</td></tr><tr><td>Housing for rodents</td><td>Lab Products, LLC</td><td>One CageVentilated Racks &amp; Cages</td><td></td></tr><tr><td>Liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS)</td><td>SCIEX, Framingham, MA</td><td>5500 QTrap</td><td></td></tr><tr><td>Ultra-performance liquid chromatography (UPLC)</td><td>Shimadzu, Columbia, MD, USA</td><td>Nexera</td><td></td></tr></tbody></table>

modificatie van niveaus van maternale foliumzuur of choline in de voeding om de impact van tekorten op de gezondheidsresultaten van nakomelingen te bestuderen

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

Maternale voeding tijdens dracht en borstvoeding speelt een belangrijke rol in de neurologische ontwikkeling van het nageslacht. Het metabolisme van één koolstof (1C), dat zich concentreert rond foliumzuur en choline, evenals andere B-vitamines, speelt een sleutelrol tijdens de sluiting van de neurale buis van de zich ontwikkelende foetus. De impact van deze maternale voedingstekorten tijdens de zwangerschap op de gezondheidsresultaten van het nageslacht na de geboorte blijft echter relatief ongedefinieerd. Bovendien kunnen maternale voedingstekorten aan foliumzuur of choline van invloed zijn op andere gezondheidsresultaten bij nakomelingen - waardoor dit een waardevol model is. Dit protocol heeft tot doel de procedure te schetsen voor het induceren van een tekort aan het 1C-metabolisme bij vrouwelijke muizen door middel van dieetaanpassingen. Vrouwtjes worden bij het spenen, tot de leeftijd van 2 maanden, gedurende 4-6 weken voorafgaand aan de paring op een dieet gezet en blijven tijdens de dracht en lactatie op dieet. Nakomelingen van deze vrouwtjes kunnen worden beoordeeld op gezondheidsresultaten. Vrouwtjes kunnen meerdere keren worden gebruikt om nakomelingen te genereren, en weefsels van vrouwtjes kunnen worden verzameld om te meten voor metingen van 1C-metabolieten. Dit protocol geeft een overzicht van hoe maternale voedingstekorten aan foliumzuur of choline kunnen worden geïnduceerd om de gezondheidsresultaten van het nageslacht te bestuderen.

De focus van deze studie was het onderzoeken van de impact van maternale voedingstekorten op foliumzuur of choline op de gezondheidsresultaten van het nageslacht. Wekelijkse gewichten werden bepaald om de algehele gezondheid te controleren van vrouwen die een foliumzuur- of choline-deficiënte diët kregen. In ons eerdere werk werden geen veranderingen in lichaamsgewicht waargenomen tussen maternale voedingsgroepen4. Figuur 1 toont de basislijn- en wekelijkse gewichten voor vrouwtjes die gedurende de vier weken voorafgaand aan de paring een controle-, choline- of foliumzuurdeficiënte diëten volgen (F (1,144,4,577) = 11,96, p = 0,196). Een algemene observatie is dat het aantal nakomelingen op deze speciale diëten is verminderd in het aantal nakomelingen in vergelijking met standaard muizenvoer. Het is niet vastgesteld dat dit statistisch significant is.
Wanneer de vrouwelijke muizen diëten krijgen met een tekort aan 1C, foliumzuur of choline, zijn er veranderingen in metabolieten in lichaamsweefsels die 1C verwerken. Metingen van 1C en verwante metabolieten kunnen worden uitgevoerd met behulp van verschillende technieken. In de huidige studie werd vloeistofchromatografie-tandem massaspectrometrie met ultra-performance vloeistofchromatografie (UPLC) gebruikt, zoals eerder beschreven12. Zowel lever (tabel 2) als plasma (tabel 3) 1C-metingen voor totaal homocysteïne, S-adenosylmethionine (SAM), S-adenosylhomocysteïne (SAH), methionine, cystathionine, betaïne en choline worden gepresenteerd. Er zijn verschillende manieren om deze metabolieten te meten; LC-MS is slechts één manier.
De gegevens in Tabel 2 en Tabel 3 tonen enkele kleine veranderingen in de metabolietniveaus. De huidige metingen zijn gedaan toen vrouwtjes gedurende 6 maanden op dieet waren. Het kan beter zijn om de metabolieten na 4 weken of na één tot twee zwangerschapsrondes te meten. Gegevens van de lever en het plasma werden geanalyseerd met behulp van eenrichtings-ANOVA's en statistische en grafische software. Eventuele significante effecten van het ANOVA-dieet met Tukey's paarsgewijze vergelijkingen, evenals paarsgewijze vergelijkingen tussen controledieet en foliumzuur- of choline-deficiënte diëten.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66827/66827fig01.jpg"> Figuur 1: Lichaamsgewicht van vrouwelijke muizen gehandhaafd op een dieet met voldoende en een tekort aan één koolstof. Lichaamsgewicht van vrouwelijke muizen voorafgaand aan het starten van speciaal samengestelde diëten (baseline) en vervolgens wekelijkse gewichten gedurende 4 weken ter controle (CD), evenals foliumzuur (FADD) en choline (ChDD) deficiënte diëten. Gegevens worden weergegeven als gemiddelde + standaardfout van het gemiddelde. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/66827fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66827/66827fig02.jpg"> Figuur 2: One-carbon metabolisme en gerelateerde biologische rollen (methylering en nucleotidesynthese). Enzymen worden aangegeven in zwarte cirkels. Afkortingen: BHMT, betaïne homocysteïne methyltransferase; CHDH, cholinedehydrogenase; COMT, catechol-O-methyltransferase; DHFR, dihydrofolaatreductase; dTMP, deoxythymidinemonofosfaat; dTTP, deoxythymidinetrifosfaat; dUMP, deoxyuridinemonofosfaat; dUTP, deoxyuridinetrifosfaat; FR, foliumzuurreceptor; MTHFR, methyleentetrahydrofolaatreductase; MTR, methioninesynthase; MTRR, methioninesynthase reductase; RFC, verminderde foliumzuurdrager; SAM, S-adenosylmethionine; SAH S-adenosylhomocysteïne; en TS, thymidylaatsynthase. Dit cijfer is aangepast van Jadavjiet al.18. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/66827fig02large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Tabel 1: Lijst van het gehalte aan micro- en macronutriënten in controle van het één-koolstofmetabolisme, foliumzuur, choline-deficiënte diëten. Het foliumzuurdeficiënte dieet bevat 0,3 mg/kg foliumzuur. Het choline-deficiënte dieet bevat 300 mg/kg choline bitrate. De waarden worden in de tabel vermeld in rode markeringen tussen de haakjes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%201.xlsx" target="_blank">Klik hier om deze tabel te downloaden.</a>
Tabel 2: Maternale concentraties van één-koolstofmetabolieten in geïsoleerd leverweefsel. Deze gegevens zijn overgenomen van Hurley et al.4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%202.xlsx" target="_blank">Klik hier om deze tabel te downloaden.</a>
Tabel 3: Maternale concentraties van één-koolstofmetabolieten in geïsoleerd plasma. Deze gegevens zijn overgenomen van Hurley et al.4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%203.xlsx" target="_blank">Klik hier om deze tabel te downloaden.</a>

Dit protocol beschrijft de methode voor het verminderen van de inname van foliumzuur of choline via de voeding via de voeding bij vrouwelijke muizen voorafgaand aan de zwangerschap, met als doel de impact van het dieet van de moeder op de gezondheidsresultaten van het nageslacht te onderzoeken.

Modificatie van niveaus van maternale foliumzuur of choline in de voeding om de impact van tekorten op de gezondheidsresultaten van nakomelingen te bestuderen

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

Geneeskunde

Om de moleculaire mechanismen van de ethanol-geïnduceerde ontwikkelingsschade begrijpen, hebben we een zebravis model van ethanol blootstelling en het verkennen van de fysieke, cellulaire en genetische veranderingen die optreden na blootstelling aan...

Het beoordelen van Teratogene Veranderingen in een zebravis model van foetale blootstelling aan alcohol

We tonen de bouw van alcohol damp kamers met behulp van gemakkelijk beschikbare materialen die tegelijk huisvesten 6 muis kooien. We gebruik ervan verder te beschrijven in een muismodel van foetale blootstelling aan alcohol gelijk aan alle 3 trimesters van de zwangerschap bij de mens. Dit paradigma bloot dieren tijdens de dracht en postnatale dagen 1-12.

Bouw van Vapor Chambers gebruikt om muizen bloot te stellen aan alcohol tijdens het equivalent van alle drie trimesters van Menselijke Ontwikkeling

Het doel van het hier gepresenteerde protocol is om procedures te beschrijven om ratten bloot te stellen aan matige niveaus van alcohol tijdens de prenatale hersenontwikkeling en om de resulterende veranderingen in sociaal gedrag tijdens de volwassenheid te kwantificeren.

Matige Prenatale blootstelling aan alcohol en kwantificering van sociaal gedrag bij volwassen ratten

Immuunactivering door de moeder (MIA) is een model voor een omgevingsrisicofactor van autisme en schizofrenie. Het doel van dit artikel is om een stapsgewijze procedure te geven van hoe MIA kan worden geïnduceerd bij zwangere muizen om de reproduceerbaarheid van dit model te verbeteren.

Inductie van Maternal Immune Activering in Muizen bij Mid-dracht Podium met Viral Mimic Poly (I: C)

Trace eyeblink klassieke conditionering (ECC) werd gebruikt om te beoordelen hippocampal-afhankelijke associative leren bij volwassen ratten die waren toegediend een hoge concentratie (11,9% v/v) van alcohol tijdens de vroege ontwikkeling van de neonatale hersenen. In het algemeen, zijn ECC procedures diagnostische hulpmiddelen voor het opsporen van hersenen dysfunctie over vele psychologische en biomedische instellingen voor geluid.

Het gebruik van Trace Eyeblink klassieke conditionering te beoordelen Hippocampal dysfunctie in een Rat Model van Fetal Alcohol Spectrum Disorders

Dit werk beschrijft een protocol om ethanolniveaus in een embryo van zebravissen te kwantificeren met behulp van hoofdruimtegaschromatografie van de juiste blootstellingsmethoden voor embryoverwerking en ethanolanalyse.

Kwantificering van ethanolniveaus in zebravisembryo's met behulp van head space gaschromatografie

We ontwikkelden een model van chorioamnionitis om foetale blootstelling aan maternale ontsteking (FEMI) te simuleren zonder complicaties van levende organismen om de effecten van FEMI op de ontwikkeling van het darmkanaal van het nageslacht te onderzoeken. Dit maakt het mogelijk om mechanistische oorzaken voor de ontwikkeling van darmletsel na chorioamnionitis te bestuderen.

Een murien model van foetale blootstelling aan maternale ontsteking om de effecten van acute chorioamnionitis op de ontwikkeling van pasgeborenen te bestuderen

Kippenembryo's, als klassiek ontwikkelingsmodel, worden in ons lab gebruikt om ontwikkelingscarditoxiciteiten te beoordelen na blootstelling aan verschillende milieuverontreinigingen. Blootstellingsmethoden en vastgestelde morfologische/functionele beoordelingsmethoden worden in dit manuscript beschreven.

Kipembryo gebruiken als een krachtig hulpmiddel bij de beoordeling van ontwikkelingscarditoxiciteiten

In dit protocol beschrijven we een methode voor gelijktijdige verzameling van foetaal hersenweefsel en hoogwaardig, niet-gehemolyseerd serum uit hetzelfde muizenembryo. We hebben deze techniek gebruikt om te onderzoeken hoe maternale blootstelling aan voeding de macronutriëntenprofielen en de foetale neurologische ontwikkeling beïnvloedt bij muizen die heterozygoot zijn voor Nf1 (neurofibromatose type 1).

Gelijktijdige verzameling van hersenen en serum van foetale muizen om de effecten van maternale voeding op voeding en neurologische ontwikkeling bij neurofibromatose type 1 te beoordelen

Deze procedure heeft tot doel metabolieten te identificeren die tijdens de bevruchting van sperma naar eicellen worden overgebracht door gebruik te maken van stabiele isotopenlabeling met 2H2O of U13C glucose gevolgd door metabolomische analyse. Stieren met een deuteriumlabel worden gedekt door niet-gelabelde moederdieren. Verzamelde pre-implantatie-embryo's worden geanalyseerd door middel van massaspectrometrie om vaderlijke (gedeutereerde) metabolieten te sorteren van maternale...

Stabiele isotoop in-vivo labeling voor massaspectrometrie-identificatie van vaderlijke metabolieten die tijdens de bevruchting van sperma naar eicel worden overgebracht

Het artikel biedt een uitgebreid protocol om een muizenmodel voor moederlijke immuunactivatie (MIA) te genereren om de effecten van vroege zwangerschapsontsteking op de neuroontwikkeling te bestuderen, inclusief belangrijke meetwaarden om betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid te waarborgen.

Generatie van het vroeg-zwangerschapsmodel van moederlijke immuunactivatie om prenatale ontsteking op de neuroontwikkeling te beoordelen

Leer hoe voedingsdeficiënties van foliumzuur of choline bij zwangere muizen de gezondheid van nakomelingen op lange termijn beïnvloeden. Deze methode onderzoekt de rol van maternale voeding.

Modificatie van niveaus van maternale foliumzuur of choline in de voeding om de impact van tekorten op de gezondheidsresultaten van nakomelingen te bestuderen (Video) | JoVE Journal

Modificatie van niveaus van maternale foliumzuur of choline in de voeding om de impact van tekorten op de gezondheidsresultaten van nakomelingen te bestuderen

Meer video's verkennen