Artykuł badawczy

Wpływ ćwiczeń aerobowych matki na niedokrwienie mięśnia sercowego i mózgu/urazy reperfuzyjne u potomstwa szczurów z nadciśnieniem

370 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/69142

⸱

21 listopada 2025

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Exercise Physiology, Beijing Sport University, 2Laboratory of Sports Stress and Adaptation of General Administration of Sport, Beijing Sport University, 3Key Laboratory of Physical Fitness and Exercise, Ministry of Education, Beijing Sport University

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Celem tych badań jest ocena, czy ćwiczenia aerobowe matki podczas ciąży u szczurów spontanicznie nadciśnieniowych mogą zmniejszyć podatność potomstwa na uraz niedokrwienny/reperfuzję. Aby to osiągnąć, stosuje się modele chirurgiczne i oceny fizjologiczne na potomstwie.

Streszczenie

Uszkodzenia narządów wywołane przez nadciśnienie (HMOD) dotykają narządy ważne, takie jak serce i mózg, prowadząc do negatywnych skutków i stanowiąc poważne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Ćwiczenia matki wspierają wzrost i rozwój płodu poprzez poprawę środowiska wewnątrzmacicznego, co zmniejsza ryzyko chorób i poprawia zdrowie potomstwa. Badanie to bada, czy ruch matki w czasie ciąży może zmniejszyć podatność serca i mózgu potomstwa na uraz niedokrwienia/reperfuzji (I/R) związany z nadciśnieniem, aby ocenić potencjał ochronny ćwiczeń matki jako interwencji we wczesnym życiu. Ciężarne szczury normotensyjne Wistar-Kyoto (WKY) oraz szczury samoistnie nadciśnieniowe (SHR) zostały losowo przypisane do grupy siedzącej (p-WKY-SED, p-SHR-SED) lub ćwiczeń (p-WKY-EX, p-SHR-EX) na czas trwania ciąży. Model ćwiczeń pływackich dla matki został opracowany w czasie ciąży. Trzymiesięczne (3M) potomstwo zostało wybrane jako obiekty badawcze. W tym okresie monitorowano ciśnienie krwi, a następnie przeprowadzano operacje niedokrwienia mięśnia sercowego/urazu reperfuzji (MI/RI) oraz okluzji środkowej tętnicy mózgowej (MCAO) w celu wywołania urazu niedokrwiennego/reperfuzji (I/R). Ćwiczenia matki w czasie ciąży znacząco zmniejszyły rozmiar zawału zarówno u męsców, jak i samic szczurów z nadciśnieniem po MI/RI i MCAO. W modelu MI/RI rozmiar zawału został zmniejszony o 60,9% u mężczyzn i o 55,9% u kobiet. W modelu MCAO rozmiar zawału został zmniejszony o 31,0% u mężczyzn i o 35,9% u kobiet. Dodatkowo, ćwiczenia matki poprawiły funkcje serca po zawale mięśnia sercowego (MI) u potomstwa męskiego i zmniejszyły ich ogólną podatność na uszkodzenia niedokrwienne zarówno serca, jak i mózgu. W kontekście dziedzicznego nadciśnienia w czasie ciąży, wykazano, że ćwiczenia aerobowe matki wywierają istotne efekty ochronne dla dorosłych potomstwa, zmniejszając urazy I/R w sercu i mózgu. Wyniki te podkreślają potencjał ćwiczeń matek jako skutecznej niefarmakologicznej strategii interwencji we wczesnym życiu w celu zmniejszenia podatności na HMOD.

Wprowadzenie

Globalna częstość występowania i śmiertelności z powodu chorób sercowo-naczyniowych (CVD) nadal rośnie, nadciśnienie, będące kluczowym czynnikiem ryzyka CVD, wykazuje także stale rosnącą globalną częstośćwystępowania 1. Uszkodzenia narządów wywołane nadciśnieniem (HMOD) często dotykają serce i mózg, prowadząc do przerostu lewej komory, zawału mięśnia sercowego oraz udaru2. Powikłania te są wywołane przez remodelację naczyń, dysfunkcję śródbłonka oraz zaburzenia przefuzowania narządów.

W 1986 roku Barker i in. wprowadził teorię "Rozwojowe Pochodzenia Zdrowia i Chorób" (DOHaD)nr 3, łączącą środowisko wewnątrzmaciczne z podatnością potomstwa na choroby przewlekłe w dorosłości. W przypadkach nadciśnienia matki płody często są narażone na niedokrwienie i niedotlenienie4, które mogą zaburzać prawidłowy rozwój serca i predysponować potomstwo do wczesnego nadciśnienia, chorób sercowo-naczyniowych oraz zaburzeń metabolicznych w dorosłości5. Ćwiczenia, jako kluczowa interwencja niefarmakologiczna, zyskują coraz większą uwagę. Korzystne efekty ćwiczeń matki w czasie ciąży u potomstwa obejmują poprawę przepływu krwi w łożysku6, poprawę autonomicznej regulacji7, zwiększoną wrażliwość na insulinę8 oraz lepszą homeostazę glukozy9. W porównaniu z interwencjami farmakologicznymi lub dietetycznymi, ćwiczenia matki są nieinwazyjne, szeroko stosowane i stanowią minimalne ryzyko zarówno dla matki, jak i płodu. Spośród różnych form ćwiczeń, pływanie jest szczególnie odpowiednie w modelach gryzoni ze względu na niskie ryzyko urazów, lepszą kontrolę stresu oraz powtarzalność. Chociaż wcześniejsze badania pokazują, że ćwiczenia matki poprawiają funkcje sercowo-naczyniowe u potomstwa z nadciśnieniem, jego zdolność do bezpośredniej ochrony narządów przed uszkodzeniem niedokrwiennym pozostaje niejasna. Jest to pierwsze badanie oceniające ćwiczenia aerobowe matki jako interwencję ochronną przed urazami niedokrwienia serca i mózgu (I/R) u potomstwa z nadciśnieniem.

Celem tego badania jest zbadanie wpływu ćwiczeń matek na wyniki narządów docelowych u potomstwa szczurów Wistar-Kyoto (WKY) oraz szczurów samoistnie nadciśnieniowych (SHR). Trzymiesięczne (3M) młode są wybierane jako osoby badawcze i poddawane zabiegom niedokrwienia mięśnia sercowego/urazu reperfuzji (MI/RI) oraz zabiegom okluzji środkowej arterii mózgowej (MCAO). Nasze dane dostarczają cennych informacji na temat tego, jak ćwiczenia matki łagodzą podatność na ciele narządów I/R u potomstwa mat z nadciśnieniem.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszystkie procedury eksperymentalne zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki Zwierząt Uniwersytetu Sportowego w Pekinie (nr zatwierdzenia 2022034A). Szczury były trzymane indywidualnie w ośrodku zwierząt Uniwersytetu Sportowego Pekinu w kontrolowanych warunkach (temperatura: 22-24 °C; wilgotność: 45%-55%; 12-godzinny cykl światła/ciemności). Specyficzne szczury wolne od patogenów (SPF) w wieku 11 tygodni i 12-tygodniowe samce SHR, wraz z normotensyjnymi szczurami WKY dopasowanymi do wieku, zostały pozyskane w Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Licencja nr SYXK [Pekin] 2021-0053) w celach hodowlanych. Odczynniki i sprzęt użyty w tym badaniu są wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Zwierzęta doświadczalne i grupowanie

Szczury w ciąży otrzymywały standardową dietę hodowlaną gryzoni oraz wodę ad libitum. Wszystkie szczury urodziły się spontanicznie, a ich potomstwo było odstawiane od standardowej diety gryzoni. Podczas godowania samice i samce szczurów tego samego szczepu (WKY lub SHR) były trzymane wspólnie w stosunku 1:1. Obecność korka pochwy i plemnika w cytologii pochwy została użyta do wyznaczenia pierwszego dnia ciąży (GD1). Po potwierdzeniu ciąży szczury zostały losowo przydzielone do czterech grup: normotensywnie siedzący tryb życia (p-WKY-SED), ćwiczenia normotensyjne (p-WKY-EX), nadciśnieniowe siedzące (p-SHR-SED) lub nadciśnieniowe (p-SHR-EX). Analizy eksperymentalne przeprowadzono na szczurach w dniu ciąży 21 (GD21), płodach w dniu zarodku 21 (ED21) oraz na 3-milionskich potomstwach męskich i żeńskich z każdej grupy.

2. Procedura aerobowych ćwiczeń matki

Przed rozpoczęciem gody samice szczurów były przyzwyczajane do obiektu mieszkalnego przez tydzień, po czym nastąpił 5-dniowy okres adaptacji do wody, obejmujący 15 minut dziennie ekspozycji na wodę o głębokości 10 cm, utrzymywaną w temperaturze 34-35 °C. Po udanym kopulacji szczury z grupy ćwiczeń rozpoczęły uporządkowany program pływania. Protokół rozpoczął się od 4-dniowej fazy adaptacyjnej w wodzie o głębokości 40 cm (34-35 °C), podczas której dzienny czas pływania stopniowo wydłużał się z początkowych 20 minut na 10 minut każdego dnia. Od piątego dnia do GD20 szczury pływały przez 60 minut dziennie, 6 dni w tygodniu. Aby kontrolować potencjalny stres związany z zanurzeniem w wodzie, szczury z grup osiadłych umieszczano w płytkiej wodzie (głębokość 10 cm, 34-35 °C) na ten sam czas bez aktywnego pływania10 cm.

3. Pomiar ciśnienia krwi

Ciśnienie skurczowe (SBP), rozkurczowe (DBP) oraz średnie ciśnienie tętnicze (MAP) mierzono u 3-miesięcznych potomków szczurów (zarówno samców, jak i samic) za pomocą systemu CODA Monitor tail-cuff w warunkach przytomnych i spoczynkowych. Wszystkie pomiary przeprowadzono w cichym środowisku między 8:00 a 12:00 w temperaturze otoczenia około 25 °C.
Poduszka grzewcza była włączana godzinę wcześniej i ustawiana na 37-38 °C, aby zapewnić osiągnięcie wymaganej temperatury przed pomiarem. Wybrano odpowiednio dopasowany unieruchomiony element na podstawie masy ciała każdego szczura, a zwierzę delikatnie wprowadzono do środka. Po stabilizacji szczur był umieszczony na grzewczym poduszce na 5 minut, aby zapewnić odpowiedni przepływ krwi do ogona. Na podstawie rozmiaru ogona szczura wybrano odpowiednio dopasowany mankiet do zatkania (O-Cuff) oraz mankiet do pomiaru ciśnienia objętości (VPR-Cuff). Podczas pracy mankiet O-Cuff był starannie umieszczony około 1 cm od podstawy ogona, a następnie nakładano mankiet VPR-Cuff na ogon. Po 5-minutowym okresie aklimatyzacji rozpoczęto pomiary ciśnienia krwi, gdy szczur pozostawał przytomny i w spoczynku. Każdy szczur przeszedł pięć cykli aklimatyzacji, po których następowało dziesięć kolejnych cykli pomiarów w celu rejestrowania danych o ciśnieniu krwi. Przez cały czas trwania zabiegu zwierzęta były ściśle monitorowane i natychmiast usuwane z unieruchomienia po zakończeniu protokołu pomiarowego.

4. Operacja MI/RI u szczurów

Szczury były poszczone przez 12 godzin przed operacją, z darmowym dostępem do wody. Masa ciała była mierzona przed znieczuleniem. Znieczulenie było indukowane przy użyciu 5% izofluranu i utrzymywane z 2% izofluranem podczas zabiegu. Każdy szczur był układany na plecach i zabezpieczany na poduszce grzewczej ustawionej na 37 °C.

Intubacja otchawicowa doustna wykonano za pomocą cewnika 16 G, który delikatnie wprowadzono do tchawicy i zabezpieczono na miejscu. Cewnik został następnie podłączony do zintegrowanego systemu znieczulenia i wentylacji. Parametry wentylacji ustawiono na szybkość oddechu 70 oddechów na minutę, objętość pływowa 8 mL/kg oraz stosunek wdechu do wydechu 1:2.

Elektrody były podskórnie wprowadzane w kończyny szczura zgodnie ze standardowym ułożeniem ołowia: czarne dla prawej kończyny przedniej, zielone dla prawej tylnej i czerwone dla lewej kończyny tylnej. Elektrody były podłączone do eksperymentalnego systemu funkcji biologicznych oraz biowzmacniacza, a monitorowanie elektrokardiograficzne (EKG) wykonywano za pomocą oprogramowania LabChart.

Włosy na klatce piersiowej szczura zostały ogolone, a miejsce operacji zdezynfekowane alkoholem. Wykonano nacięcie na skórze po lewej stronie mostka odpowiadającego sercu. Wykonano sekcje, aby odsłonić żebra. Między trzecim a czwartym żebrem założono retraktor klatki piersiowej, aby otworzyć jamę piersiową. Osierdzie zostało starannie rozerwane i oddzielone, aby całkowicie odsłonić serce. Towarzysząca jej wielka żyła sercowa została użyta jako punkt orientacyjny. Około 1-2 mm poniżej lewego przedsionka, 8-0 Szew przechodził przez powierzchnię naepisercową, aby podwiązać lewą przednią tętnicę wieńcową zstępującą przednią (LAD). Na miejscu węzła umieszczono małą drewnianą rurkę, a węzeł ślizgowy wiązano w celu zablokowania przepływu krwi. Jama klatki piersiowej została następnie szybko zamknięta. Pomyślna ligacja została potwierdzona przez uniesienie segmentu ST na elektrokardiogramie oraz widoczną sinicę w obszarze mięśnia sercowego niedokrwiennego.

Po 45 minutach zasunięcia węzeł został poluzowany, a drewniana rurka usunięta, aby rozpocząć reperfuzję. Powietrze zostało wydalone z jamy piersiowej, która następnie została zamknięta i zszyta. Miejsce operacji zostało zdezynfekowane povidon-jodem, kończąc procedurę.

Model MI/RI został więc ustanowiony po 24 godzinach reperfuzji. Gdy samoistne oddychanie wróciło, usunięto rurkę tchawicową, a szczura odesłano do czystej klatki.

5. Echokardiografia

Ocena echokardiograficzna została przeprowadzona za pomocą kolorowego ultradźwięku dla małych zwierząt wyposażonego w sondę L22-8K3 o wysokiej częstotliwości (częstotliwość centralna: 15 MHz). Szczury były znieczulone 5% izofluranem podczas indukcji i utrzymywane poniżej 2% izofluranu przez cały czas trwania zabiegu. Każdy szczur był umieszczony w pozycji leżącej i zabezpieczany na platformie chirurgicznej, utrzymując temperaturę na poziomie 37 °C. Stan oddechowy był stale monitorowany, a przepływ izofluranów dostosowywano w razie potrzeby, aby uniknąć zbyt głębokiej lub płytkiej znieczulenia, która mogłaby obniżyć dokładność pomiarów USG serca.

Po ogoleniu okolicy klatki piersiowej nałożono odpowiednią ilość żelu do sprzężenia USG. Sonda USG została umieszczona nad lewą przednią ścianą klatki piersiowej, aby uzyskać obrazy echokardiograficzne w trybie M z widoków przymostkowej o długości i osi krótkiej lewej komory. Dla każdego parametru obliczono średnią wartość sześciu kolejnych cykli serca. Funkcję serca oceniano poprzez pomiar średnicy wewnętrznej lewej komory w skurczu (LVID), średnicy wewnętrznej lewej komory w rozgorczu (LVIDd), skrócenia frakcyjnego (FS) oraz frakcji wyrzutowej (EF).

6. Operacja MCAO u szczurów

Szczury były głodzone przez 12 godzin przed operacją, ale miały swobodny dostęp do wody. Model MCAO został opracowany przy użyciu zoptymalizowanej metody szwów Zea-Longa. Znieczulenie było indukowane 5% izofluranem i utrzymywane przy 2% izofluranu. Po zaobserwowaniu rozluźnienia mięśni oraz ustabilizowaniu się oddychania i tętna, szczury umieszczono na plecach i zabezpieczono na termostatycznie sterowanej poduszce grzewczej.

Okolica szyjna szczura była rutynowo golona i dezynfekowana. Wykonano nacięcie w linii środkowej nieco na lewo od szyi, a warstwy mięśni zostały tępo rozcięte w celu odsłonienia i izolacji lewej tętnicy szyjnej (CCA), tętnicy szyjnej zewnętrznej (ECA) oraz tętnicy szyjnej wewnętrznej (ICA). ECA była podwiązywana cienką nicią szwową, a CCA i ICA tymczasowo zaciskane za pomocą klipsów tętnicowych. W ECA wykonano nacięcie, a szwowa zatorowość została wprowadzona do CCA przez otwór ECA. Po przecięciu ECA został on delikatnie pociągnięty w dół, aby wyrównać się z ICA, umożliwiając prostą ścieżkę do inserwacji zatorowca. Zator został ostrożnie przeniesiony do segmentu śródczaszkowego ICA. Wprowadzenie zostało przerwane po napotkaniu niewielkiego oporu, co wskazywało na prawidłowe ustawienie. W tym momencie zatorek został wprowadzony 18-20 mm od rozgałęzienia ECA i ICA, odpowiadając wcześniej wyznaczonej głębokości, a czubek zamykał początek tętnicy środkowej mózgowej (MCA).

Średnica końcówki zatorowości była dobrana na podstawie masy ciała szczura: 0,31-0,32 mm dla szczurów <200 g oraz 0,38-0,40 mm dla szczurów ważących 281-330 g. Po potwierdzeniu prawidłowego umieszczenia zator został zabezpieczony, usunięto klipsy tętnicowe, nacięcie skórne zszyto i zdezynfekowano miejsce operacji jodem povidonowym.

Pomyślne założenie szwu potwierdzono przez zmniejszenie przekroczenia krwi o ponad 50% po stronie dotkniętej chorobą. Po 2 godzinach niedokrwienia zator został wycofany, aby rozpocząć reperfuzję. Model urazu niedokrwiennego mózgu i reperfuzji został ustanowiony po 24 godzinach reperfuzji.

Deficyty neurologiczne u szczurów oceniano 24 godziny po MCAO za pomocą systemu punktacji Zea Longa. Kryteria punktacji były następujące (Tabela 1).

W kolejnych analizach uwzględniono tylko szczury z oceną Zea Longa od 1 do 3. Szczury z wynikiem 0 lub 4 zostały wykluczone z powodu braku skutecznej okluzji lub nadmiernego uszkodzenia mózgu, odpowiednio.

7. Laserowe obrazowanie z kontrastem plamkowym (LSCI)

Szczury były głodzone przez 12 godzin przed eksperymentem, ale miały swobodny dostęp do wody. Znieczulenie było indukowane przy użyciu 5% izofluranu i utrzymywane na poziomie 2%.

Szczury zostały następnie ułożone w pozycji na brzuchu i zabezpieczone w urządzeniu stereotaksyjnym. Po goleniu i dezynfekcji skóry głowy wykonano nacięcie środkowe wzdłuż szwu strzałkowego, aby odsłonić czaszkę. Tkanka łączna i okost na powierzchni czaszki zostały starannie usunięte. Zachowując integralność kości twardej kości twardej, obie strony czaszki zostały przeciężone wiertłem czaszkowym, aż kość stała się przezroczysta. Utworzono okno czaszkowe o wymiarach 8 mm × 15 mm, co umożliwiło wyraźną wizualizację naczyń korowych pod mikroskopem.

System LSCI został aktywowany, a pozycja urządzenia i ogniskowa zostały dostosowane do wyraźnej wizualizacji okna czaszki. Zastosowano źródło światła laserowego o długości fali 780 nm. Obszar oświetlenia był rejestrowany za pomocą urządzenia sprzężonego z naładowaniem, z czasem naświetlenia 15 ms i częstotliwością 15 klatek na sekundę. Monitorowanie ciągłe trwało 15-30 sekund, aby uzyskać obrazy o rozdzielczości 1280 × 960 pikseli. System następnie przekształcił oryginalne obrazy plamkowe na mapy przepływu krwi oraz dane ilościowe o perfuzji.

Początkowy przepływ krwi mózgowej w obszarach zaopatrzenia MCA na obu półkulach został po raz pierwszy zarejestrowany przed niedokrwieniem. Następnie skóra głowy była zszywana i dezynfekowana przed rozpoczęciem zabiegu MCAO. Przepływ krwi w mózgu w obu półkulach był monitorowany nieprzerwanie bezpośrednio po zakryciu, 2 godziny i 24 godziny po niedokrwieniu.

Przez cały okres monitoringu znieczulenie było utrzymywane izofluranem, a termofor regulowany tak, aby temperatura ciała szczura była stała na poziomie 37 °C. Zbieranie danych rozpoczęło się, gdy zwierzę wykazywało stabilny oddech i tętno.

8. Barwienie na 2,3,5-tryfenylo-tetrazolu chlorku (TTC)

Roztwór TTC 2% (w/v) przygotowano przez rozpuszczenie 0,2 g proszku TTC w 10 mL soli fizjologicznej z buforem fosforanowym (PBS, pH 7,4). Roztwór został przelany do rurki wirówki owiniętej folią, dokładnie przeprowadzony wirem, aby zapewnić całkowite rozpuszczenie, a następnie umieszczony w kąpieli wodnej podgrzewanej do 37 °C.

Po 24 godzinach reperfuzji szczury zostały znieczulone 5% izofluranem i uśpione przez wykrwawienie przez aortę brzuszną. Serce i mózg zostały natychmiast pobrane i dokładnie przepłukane 10 mL PBS. Tkanki były zamrażane w temperaturze −40 °C przez 30 minut, następnie osadzane w formach i przecinane koronalnie od przodu do tyłu z grubością 2-3 mm na kawałek. Plasterki były inkubowane w 2% roztworze TTC. Plasterki serca inkubowano w kąpieli wodnej o temperaturze 37 °C, chronionej przed światłem przez 10 minut, natomiast plasterki mózgu inkubowano w tych samych warunkach przez 25 minut. Plasterki były obracane co 5 minut podczas inkubacji, aby zapewnić równomierne barwienie. Po barwieniu plastry były płukane trzykrotnie 10 mL PBS i utrwalane w 10 mL 10% formaliny przez 24 godziny.

Po 24 godzinach utrwalenia wyjmowano fragmenty tkanek i delikatnie osuszano gazą, aby usunąć nadmiar wilgoci. Każdy kawałek umieszczano na przezroczystej szklanej płytce, a obie strony były skanowane. Na zeskanowanych obrazach białe obszary wskazywały na zawał tkanki niedokrwiennej, natomiast obszary czerwone oznaczały żywotną (nieniedokrwienną) tkankę. Analiza obrazów została przeprowadzona za pomocą oprogramowania ImageJ do obliczenia stosunku powierzchni zawału zarówno między cięciami mięśnia sercowego, jak i mózgowego. Obszar zawału serca (%) = (obszar zawału / całkowity obszar mięśnia sercowego) × 100%; Obszar zawału mózgu (%) = (obszar zawału po stronie MCAO / całkowita powierzchnia półkuli ipsilateralnej) × 100%.

9. Notatki bezpieczeństwa i obchodzenie się z materiałami niebezpiecznymi

Izofluran był przetwarzany wewnątrz okapu spalinowego, aby zapobiec wdychaniu i przechowywany w chłodnym, dobrze wentylowanym pomieszczeniu. Formalina i TTC były traktowane za pomocą rękawiczek nitrylowych i masek na twarz, aby zminimalizować kontakt ze skórą i ryzyko wdychania. TTC zostało uznane za światłoczułe i dlatego przechowywane oraz używane w opakowaniach owiniętych folią.

Obszar operacyjny został zdezynfekowany 75% etanolem, a wszystkie instrumenty były autoklawowane w temperaturze 121 °C przez 20 minut przed użyciem. Operatorzy nosili sterylne rękawice i fartuchy, aby utrzymać warunki aseptyczne podczas zabiegów.

Monitorowanie pooperacyjne przeprowadzano co 6 godzin przez 24 godziny, aby zapewnić dobrostan zwierząt. Zwierzęta wykazujące poważny stres, takie jak ciągłe drżenie lub brak jedzenia i wody, były natychmiast uśpione zgodnie z wytycznymi etycznymi instytucji.

Wszystkie odpady TTC i formaliny były zbierane w oznaczonych pojemnikach z zagrożeniem biologicznym i utylizowane zgodnie z protokołem instytucjonalnego zarządzania odpadami niebezpiecznymi. Tkanki zwierzęce zostały spalone w wyznaczonym przez uniwersytet zakładzie bioodpadów. Skażone materiały chirurgiczne zostały poddane autoklawowi przed utylizacją.

10. Analiza statystyczna

Wszystkie dane przedstawiono jako średnią ± SEM. Analizy statystyczne przeprowadzono za pomocą oprogramowania GraphPad Prism 8. Różnice między czterema grupami oceniano za pomocą dwukierunkowej analizy wariancji (dwukierunkowa ANOVA; czynniki: nadciśnienie i ćwiczenia). Porównania między potomstwem męskim i żeńskim oceniono za pomocą dwustronnego niesparowanego testu Studenta t. Wartość p < 0,05 została uznana za istotną statystycznie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Ćwiczenia matki w ciąży poprawiają masę ciała płodu u szczurów z nadciśnieniem oraz obniżają ciśnienie krwi u potomstwa męskiego

Aby zbadać wpływ ćwiczeń matek na wyniki rozwojowe, oceniono parametry płodu i dorosłych potomstwa. W ED21 nie zaobserwowano istotnych różnic w długości ciała płodu między czterema grupami (Rysunek 1B). Jednak masa ciała płodu była istotnie niższa w grupie p-SHR-SED w porównaniu do grupy z p-WKY-SED. Ćwiczenia matki w cz...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Badanie to dostarcza mocnych dowodów na to, że ćwiczenia matki podczas ciąży u szczurów z nadciśnieniem zapewniały istotną ochronę serca i mózgu dorosłych potomstwa przed uszkodzeniem niedokrwiennym, przy różnicach specyficznych dla płci w stopniu ochrony. Badanie wykazało, że ćwiczenia matki zmniejszały objętość zawałów mięśnia sercowego i mózgowego zarówno u potomstwa męskiego, jak i żeńskiego. Jednak poprawa ciśnienia krwi i funkcji serca po niedokrwiennym zaobserwowano tylko u mężczyzn, co odzwierciedla złożoną zależ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Podziękowania

Prace te zostały wsparte przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (32200941 i 32371183) oraz Chiński Fundusz Naukowy Uniwersytetów (2025KYPT03).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
10% neutralnej formaliny buforowanej  Sigma-AldrichR04586TTC
2,3,5-trifenylotrazolowy chlorekSigma-AldrichT8877TTC
75% etanoluShandong Hualu Pharmaceutical Co., LTDN/AChirurgia
Wzmacniacz biopotencjałuAD InstrumentsPowerLabOperacja MI/RI
Matrix mózguShenzhen RWD Life Technology Co., LTD68716TTC
Okrągłe wiadro na wodęNaliyaN/ASzczury pływające
Kąpiel wodna o stałej temperaturzeSenxinDK-S12TTC
Elektryczny piec suszący z wymuszonym powietrzemShanghai Yiheng Scientific Instruments Co., LTDDHG-9620AChirurgia
Eksperymentalne instrumenty chirurgiczne Shenzhen RWD Life Technology Co., LTDSP0001-GChirurgia
Krem do usuwania owłosieniaVeetN/AChirurgia
SuszarkaPanasonicEH-WNE5HOpieka po pływaniu
Forma serca  Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD68720TTC
Zintegrowany system znieczulenia i wentylacji dla małych zwierzątKent ScientificSomnosuiteChirurgia
IzofluranShenzhen RWD Life Technology Co., LTDR510-22-10Chirurgia
System obrazowania przepływu krwi laserowym plamkowymShenzhen RWD Life Technology Co., LTDRFSLI ZW/RFLSI IIIOperacja MCAO
Klatka godowaZhongke Life ScienceSS3Rozmnażanie szczurów
Szew monofilamentowy MCAOShenzhen RWD Life Technology Co., LTDMSRC42B200PK50Operacja MCAO
Mini ręczna wiertarka czaszkowa i wiertłoShenzhen RWD Life Technology Co., LTD78001/78063Operacja MCAO
Nieinwazyjny system monitorowania ciśnienia krwi z mankietem ogonowymKent ScientificCODA MonitorMonitorowanie ciśnienia krwi
Sól fizjologiczna z buforem fosforanowymThermo Fisher Scientific10010023TTC
System eksperymentalny z funkcją fizjologicznąChengdu TME Technology Co., LTDPL-3504Operacja MI/RI
Roztwór soli fizjologicznej fizjologicznej (0,9% NaCl)Shandong Hualu Pharmaceutical Co., LTDN/AChirurgia
Povidone-jodShandong Hualu Pharmaceutical Co., LTDN/AChirurgia
Rurka do intubacji tchawicy szczuraZhongke Life Science16GOperacja MI/RI
ŻyletkiGilletteQ31/0115000301C004TTC
Pokarm hodowlany gryzoniBeijing Huafukang Biotechnology Co., LTD1032Żerujące szczury w ciąży
Pokarm konserwacyjny dla gryzoniBeijing Huafukang Biotechnology Co., LTD1022Wychowywanie potomstwa
Scanner EPSONModel V19IITTC
Elektroda EKG dla małych zwierzątYuyan InstrumentsIX-BIO8Operacja MI/RI
System obrazowania ultrasonograficznego u małych zwierzątConaSiliconWaveOperacja MI/RI
Standardowa rama stereotaksyczna Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD68002Operacja MCAO
Sterylne wacikiShandong Hualu Pharmaceutical Co., LTDN/AChirurgia
Gaza sterylnaKufu Instrument MedycznyN/AChirurgia
Igła do szycia z niciąJinheng5-0Chirurgia
Igła do szawu z nicią do podwiązywania  Ningbo Lingqiao3/8 koła, 8-0Chirurgia
Termostatyczna matka grzewcza dla małych zwierzątChangsha Maiyue Instrument Co., LTDM5200Chirurgia
RęcznikiWdziękN/AOpieka po pływaniu
Żel do sprzężenia ultradźwiękowegoHaisihainuoN/AOperacja MI/RI
Autoklaw pionowyXiamen Zhiwei Instrument Co., LTDFD50EChirurgia
Mikser Vortex Przemysł naukowyVortex-Genie 2TTC
Podgrzewacz wodyHaierEC6001-Q6SSzczury pływające
WagaElectronlc AcaleJM. A10001Pomiar masy ciała
Wistar RatsVital river Laboratory Animal Technology Co., LTDN/AEksperyment

Bibliografia

  1. 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).
  2. Cohuet, G., Struijker-Boudier, H. Mechanisms of target organ damage caused by hypertension: Therapeutic potential. Pharmacol Ther. 111 (1), 81-98 (2006).
  3. Barker, D. J., Osmond, C. Infant mortality, childhood nutrition, and ischaemic heart disease in England and Wales. Lancet. 1 (8489), 1077-1081 (1986).
  4. 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).
  5. Saheera, S., Krishnamurthy, P. Cardiovascular changes associated with hypertensive heart disease and aging. Cell Transplant. 29, 963689720920830(2020).
  6. 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).
  7. Auchynnikava, V., et al. Fetal heart rate variability in relation to maternal physical activity and metabolic health. Early Hum Dev. 206, 106272(2025).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Elmarakby, A. A., Sullivan, J. C. Sex differences in hypertension: Lessons from spontaneously hypertensive rats (SHR). Clin Sci (Lond). 135 (15), 1791-1804 (2021).
  12. 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).
  13. Xia, W., Khalil, R. A. Hormone replacement therapy and cardiovascular health in postmenopausal women. Int J Mol Sci. 26 (11), 5078(2025).
  14. Chambliss, K. L., Shaul, P. W. Estrogen modulation of endothelial nitric oxide synthase. Endocr Rev. 23 (5), 665-686 (2002).
  15. Durante, A., Mazzapicchi, A., Baiardo Redaelli, M. Systemic and cardiac microvascular dysfunction in hypertension. Int J Mol Sci. 25 (24), 13294(2024).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Ibarrola, J., et al. Myocardial injury after ischemia/reperfusion is attenuated by pharmacological Galectin-3 inhibition. Sci Rep. 9 (1), 9607(2019).
  21. 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).
  22. 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).
  23. Burton, G. J., Fowden, A. L. The placenta: A multifaceted, transient organ. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 370 (1663), 20140066(2015).
  24. 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).
  25. 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).
  26. Denham, J. Exercise and epigenetic inheritance of disease risk. Acta Physiol (Oxf). 222 (1), (2018).
  27. Horsthemke, B. A critical view on transgenerational epigenetic inheritance in humans. Nat Commun. 9 (1), 2973(2018).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Uszkodzenie mi nia sercowegouszkodzenie m zguzdrowie potomstwaaktywno fizyczna matki w czasie ci yzamkni cie t tnicy rodkowej m zguzawa mi nia sercowegouszkodzenie narz d w w nadci nieniu t tniczym
Film wkrótce dostępny

Powiązane artykuły