Протокол упражнений по плаванию и методы ухода за беременными крысами

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол, описывающий методы разведения крыс, процедуры обучения плаванию и протоколы кормления беременных крыс после размножения. Этот протокол представляет собой животную модель для изучения влияния материнских упражнений во время беременности на потомство и лежащие в их основе механизмы.

Аннотация

Концепция «Истоки здоровья и болезней развития» подчеркивает влияние ранней среды на хронические неинфекционные заболевания, такие как диабет, сердечно-сосудистые заболевания и рак. Исследования с использованием животных моделей изучали, как материнские факторы, такие как недоедание, переедание, ожирение, воздействие химических веществ или гипоксия, влияют на развитие плода и здоровье потомства, что приводит к таким проблемам, как низкий вес при рождении, высокое кровяное давление, дислипидемия и резистентность к инсулину. Учитывая растущую распространенность избыточного веса и ожирения среди женщин репродуктивного возраста, решающее значение имеют эффективные вмешательства. Физические упражнения для матери во время беременности стали ключевым вмешательством, приносящим пользу как матери, так и потомству и снижающим риск заболеваний. В этом исследовании сравниваются различия трех моделей упражнений на беременных крысах: добровольный бег на колесах, моторизованные беговые дорожки и плавание. Плавание является наиболее выгодным вариантом из-за его безопасного и контролируемого уровня интенсивности. В этом протоколе подробно описаны методы разведения крыс, обучение плаванию во время беременности и протоколы кормления после осеменения. Эта модель, подходящая для различных видов крыс и мышей, полезна для изучения пользы физических упражнений для здоровья потомства и благополучия между поколениями.

Введение

В последние два десятилетия появилась концепция «Истоки здоровья и болезней в развитии» (DOHaD), которая показала, что влияние окружающей среды на ранних этапах развития влияет на риск более поздних патофизиологических процессов, связанных с хроническими неинфекционными заболеваниями (НИЗ), особенно диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых^{видов рака1}. Во время наиболее пластичной фазы внутриутробного развития плода, когда потомство подвергается воздействию внутриутробной среды, взаимодействие генов и окружающей среды и перфузия матки являются решающими факторами^{перепрограммирования} плода. В предыдущих исследованиях преимущественно использовались животные модели для изучения пагубных эффектов, таких как недоедание матери, переедание или ожирение во время беременности, а также пренатальное воздействие химических веществ или гипоксия, на развитие плода и долгосрочные фенотипические эффекты^{у потомства}. Это привело к снижению массы тела при рождении и последующему росту, а также к неблагоприятным последствиям для потомства, включая повышенное кровяное давление, дислипидемию и резистентность к инсулину⁴. Поскольку уровень избыточного веса и ожирения среди женщин репродуктивного возраста быстро растет, срочно необходимо разработать эффективные меры для предотвращения передачи этих вредных материнских расстройств из поколения в поколение, что оказывает важное влияние на здоровье^{населения5,6}.

Физические упражнения уже давно признаны важным профилактическим средством при сахарном диабете 2 типа, гипертонии и некоторых других заболеваниях⁷. Физические упражнения во время беременности оказывают благотворное воздействие на мать и оказывают благотворное влияние на потомство, тем самым снижая передачу болезней от матери потомству⁸. Несколько лет исследований продемонстрировали безопасность и глубокие преимущества физических упражнений, включая значительное снижение распространенных заболеваний беременности, таких как гестационный сахарный диабет ^9,10. Что касается безопасности матери и плода, проведение тренировок по физическим упражнениям и протоколов после кормления грудью является сложной задачей.

David¹¹et al. Описаны модели упражнений на животных, применимые к исследованиям сердечно-сосудистого здоровья. Три широко используемые модели упражнений — добровольный бег на колесах, беговые дорожки с электроприводом и плавание — имеют свои преимущества и недостатки. Произвольный бег колеса точно имитирует локомоторное поведение крыс, позволяя им двигаться в соответствии со своим циркадным ритмом. Тем не менее, этот вид упражнений требует более точного регулирования интенсивности и продолжительности. Моторизованная беговая дорожка может контролировать интенсивность, объем и продолжительность упражнений, но иногда ей требуется электрическая стимуляция, которая может вызвать физическое и психологическое напряжение у животных. Плавание широко используется в исследованиях на грызунах из-за присущей крысам способности плавать, что также позволяет избежать электрической стимуляции или механического повреждения ног и^{хвостов.} В исследованиях на моделях пренатальных упражнений^13,14 плавание является широко используемым методом упражнений. По мере прогрессирования беременности и увеличения живота крысы упражнения на беговой дорожке и колесе могут вызвать повторный контакт живота с твердыми поверхностями. Напротив, водная среда при плавании обеспечивает плавучесть, снижая риск травм, связанных с физическими упражнениями, у беременных животных.

В этом протоколе представлены методы разведения крыс, как проводить тренировки по плаванию во время беременности, а также протоколы кормления беременных крыс после вязки. Эта модель обучения плаванию беременных может быть применена к широкому кругу видов крыс и мышей, что, таким образом, может предоставить полезную модель грызунов для будущих исследований с использованием животных моделей для изучения механизмов, регулирующих благотворное влияние материнских упражнений на здоровье потомства и преимущества физических упражнений из поколения в поколение.

Протокол

Все описанные здесь методы были одобрены комитетом по этике животных Пекинского университета спорта и выполняются в соответствии с рекомендациями Национальных институтов здравоохранения (NIH) и китайскими законами о защите животных и институциональными рекомендациями.

1. Спаривание и кормление крыс

1. Приобретайте 10-недельных самок крыс Wistar и 11-недельных крыс-самцов Wistar без патогенов (SPF).
2. Внедрите адаптивное кормление: Кормите крыс Wistar в неограниченном количестве стандартной диетой для грызунов и обеспечьте доступ к водопроводной воде в течение одной недели в специально отведенном для этого помещении. Убедитесь, что все крысы содержатся в 12-часовом цикле «свет-темнота» при постоянной температуре 22 °C и влажности 45-55%.
3. Осмотрите течку самки крысы.
   1. Подготовьте оборудование и материалы, включая предметные стекла для микроскопа из чистого стекла, ватные палочки диаметром 2 мм, солевой раствор (0,9% NaCl) и микроскоп.
   2. Пометьте каждое предметное стекло микроскопа датой и идентификацией крысы.
   3. Между 6 и 7 часами вечера, чтобы свести к минимуму стресс, осторожно удерживайте самку крысы. Возьмитесь за основание хвоста большим и указательным пальцами, одновременно оказывая давление другими пальцами на поясничный позвонок крысы.
   4. Поднимите кончик хвоста и обнажите влагалище. Смочите ватный тампон солевым раствором, затем введите кончик во влагалище и аккуратно скатайте кончик, чтобы собрать вагинальные выделения.
   5. Проведите кончиком тампона по предметному стеклу, избегая повторного нанесения на ту же область.
   6. Изучите мазок под микроскопом и используйте объектив с малым увеличением (10x) для обнаружения и наблюдения за клетками.
      Примечание: Во время течки у вагинального секрета более крупные эпителиальные ядра исчезают, заменяясь плоскоклеотившимися ороговевшими эпителиальными клетками, которые накапливаются в холмиках.
   7. Запишите стадию эстрального цикла для каждой крысы.
4. Между 7 и 8 часами вечера поместите самца и самку крысы в клетку для спаривания.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Самки крыс должны находиться в проэструсе или течке для спаривания.
5. На второй день, между 7 и 8 часами утра, осмотрите сопрягаемую клетку на предмет копулятивных пробок. Если копулятивная пробка обнаружена у основания брачной клетки, приступайте к выделению мазка из влагалища у самки крысы тем же методом, который описан в шагах 1.3.4-1.3.6.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Копулятивные пробки представляют собой молочно-белые или желтоватые студенистые материалы, изготовленные из семенных пузырьков самцов крыс и секрета предстательной железы в сочетании с вагинальными выделениями.
6. Подтвердите беременность у самки крысы: после обнаружения копулятивных пробок в брачной клетке понаблюдайте за спермой на мазке из вагинального секрета. Обозначьте этот день как день беременности 1 (GD1).
7. Изолируйте беременную крысу в отдельной клетке.
   Примечание: На начальных стадиях беременности крайне важно не допускать столкновения беременной крысы с незнакомыми самцами химических сигналов в окружающей среде или от сожительства с незнакомым самцом крысы.
8. Период беременности крыс обычно длится 21-23 дня. Измерьте и запишите массу тела крыс от GD1 до GD20.
9. На GD20 замените клетку беременной крысы на чистую и положите в клетку медицинскую вату (по размеру аналогичную крысе). Обеспечьте достаточное количество воды и пищи для выживания в течение семи дней и расположите клетку в тихом месте.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Не меняйте клетку в течение как минимум 1 недели после родов крыс. При переходе в чистую клетку переложите использованную вату из грязной клетки в новую, чтобы крысы могли распознавать запах своего потомства.
10. На^21-й день после родов разделите потомство по половому признаку и поместите их в две клетки.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Из-за меньшего размера 21-дневного потомства поместите гранулы жесткого корма в стеклянную чашку Петри внутри клетки.

2. Программа обучения плаванию для беременных

1. Провести адаптационную подготовку всех подопытных самок крыс в течение 5 дней.
   1. Подготовьте прозрачную пластиковую емкость высотой не менее 20 см и наполните ее 10 см водой при температуре 34 ± 1°C.
   2. Возьмитесь за кончик хвоста крысы и поднимите его, затем опустите крысу в воду.
   3. Во время 15-минутной адаптивной тренировки внимательно следите за температурой воды каждые 5 минут, добавляя теплую воду для поддержания температуры.
   4. После тренировки переложите крысу в чистую воду с температурой 34 ± 1°C, чтобы вымыть ее шерсть. Затем переложите крысу в клетку с полотенцами и используйте фен, чтобы высушить ее шерсть.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Шум и жаркая среда могут вызвать стресс у крыс. Поэтому рекомендуется использовать регулируемый по температуре и тихий фен.
   5. Пожалуйста, верните крысу в соответствующие клетки.
2. Спаривание крыс (выполните шаги 1.3-1.6).
3. После шага 1.7 случайным образом распределите беременных крыс по группе сидячего образа жизни (SED) и группе упражнений (EX).
4. Взвешивайте крысу ежедневно перед каждой тренировкой.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Во время адаптивной тренировки потеря веса крыс не должна превышать 3 г/день. Во время пренатальной подготовки вес крыс должен постепенно увеличиваться. Если крысы теряют более 3 г в день, сократите ежедневное время тренировок на 50%, чтобы обеспечить восстановление.
5. Проводите пренатальные тренировки по плаванию для EX от GD1 до GD20, 6 дней в неделю, с 8:00 до 9:00 утра.
   1. Приготовьте круглое ведро для воды диаметром 50 см и минимальной высотой 50 см и наполните его 40 см водой при температуре 34 ± 1°C.
   2. Начиная с GD1 и GD5, первоначально выполняйте тренировки по плаванию по 20 минут в день и постепенно увеличивайте до 60 минут в день.
   3. С GD6 по GD20 продолжайте тренировку по 60 минут в день в течение 6 дней в неделю.
   4. Для последующего ухода обратитесь к шагам 2.1.4-2.1.5.
   5. После тренировки дайте EX rat 5 г семян подсолнечника грызуна для обеспечения питательной поддержки.
6. Во время тренировки EX каждый день помещайте крысу с СЭД в ту же водную среду, что и на адаптивную тренировку (шаг 2.1.1). Пусть крыса с СЭД проводит в водной среде столько же времени, сколько и крыса с СЭД. После тренировки дайте крысе с СЭД 5 г семян подсолнечника грызунов, чтобы обеспечить им питательную поддержку и успокоить эмоции.
7. После каждой тренировки по плаванию очищайте и дезинфицируйте все оборудование ультрафиолетовым светом, включая ведра с водой и полотенца.

3. Физические особенности плодов

1. Утром GD20.5 обезболите самку крысы 3% изофлураном и усыпьте ее в камере CO₂ .
2. С помощью хирургического ножа сделайте разрез в нижней части живота крысы. Следите за тем, чтобы разрез был наклонен в обе стороны живота, обеспечивая полное оголение матки.
3. Осторожно вскройте матку с помощью щипцов и ножниц, чтобы обнажить плод и плаценту. Аккуратно отделите тонкие амнионы, окружающие плоды, с помощью щипцов, чтобы избежать повреждения плода и плаценты, вызванного ножницами.
4. Очистите тела плодов с помощью стерильной марли, чтобы удалить кровь и слизь. Последовательно разделяют плод и плаценту по их анатомическому положению, затем взвешивают их.
5. Понаблюдайте за расстоянием между анусом и гениталиями, чтобы определить пол плода. Плод мужского пола имеет большее расстояние, чем женский. Запишите пол и количество плодов для дальнейшего использования.
6. Измерьте длину плода с помощью штангенциркуля, лежа на поверхности. Поскольку зародыши еще живы, они могут свернуться калачиком после вскрытия, поэтому разверните их тела, чтобы сделать измерения.
   Примечание: Чтобы обеспечить согласованность экспериментальных результатов и согласованность методов измерения, один и тот же экспериментатор поддерживает одни и те же стандарты на протяжении всего эксперимента. Плод был усыплен в соответствии с рекомендациями учреждения, а образцы тканей были собраны для дальнейшего анализа по мере необходимости.

Результаты

В разделе «Методы разведения крыс» (рис. 1) мы определяем эстральный цикл самок крыс с помощью слайдов вагинального секрета для повышения успешности разведения. Эстральный цикл крыс длится 4-5 дней, включая проэструс, течку, метеструс и диэструс. Самки крыс у metestrus или diestrus демонстрируют такое поведение, как дистанцирование от самцов. В то же время те, кто находится в течке, охотно спариваются, а овуляция у самок крыс в основном происходит в конце течки. Во время проэструса образцы мазка из влагалища в основном содержат ядрообразные эпителиальные клетки с редкими ороговевшими клетками. Во время течки мазок из влагалища преимущественно состоит из ороговевших плоских эпителиальных клеток, сгруппированных в кучи, с исчезновением увеличенных ядер эпителиальных клеток, наблюдаемым у метеструса. У metestrus мазок из влагалища в основном содержит лейкоциты с несколькими ороговевшими эпителиальными клетками. Стадия диэструса характеризуется преобладанием белых кровяных телец, иногда с ядром и ороговевшими эпителиальными клетками (рис. 1A).

Копулятивная пробка представляет собой гелеобразное вещество, состоящее из вагинальных и семенных выделений. Самка крысы образует копулятивную пробку, чтобы предотвратить повторное спаривание других самцов крыс, а также блокирует влагалище самки крысы, чтобы предотвратить вытекание спермы самца крысы. Наличие копулятивной пробки не обязательно указывает на успешное размножение, а скорее означает только возникновение брачного поведения. Поэтому необходимо проводить мазок из влагалища самке крысы еще раз утром после спаривания. Наличие сперматозоидов в мазке из влагалища свидетельствует об успешном размножении. Важно следить за весом самок крыс после этого дня, чтобы наблюдать, не увеличивается ли он постепенно, что является признаком успешной беременности. Если в течение двух дней после спаривания не образуется копулятивная пробка, или если копулятивная пробка образуется, но в мазке не наблюдается сперматозоидов, рекомендуется заменить самца крысы и попытаться размножиться снова. Изучая предметные стекла влагалищного секрета под микроскопом, мы определяем стадию эстрального цикла у самок крыс и используем их в проэструсе и течке для разведения. Беременные крысы были случайным образом распределены в группу сидячего образа жизни (SED) или группы физических упражнений (EX), при этом обучение плаванию проводилось от GD1 до GD20 (рисунок 1B). Для наблюдения за копулятивными пробками, образующимися после спаривания крыс, мы используем специально разработанную клетку для спаривания крыс. Сопрягаемая клетка состоит из поддона, дна из проволочной сетки, каркаса клетки без дна и крышки проволочной клетки (рис. 1C).

Перед родами беременные крысы могут проявлять гнездовое поведение (рис. 1E), используя материалы из окружающей среды для строительства уютного и теплого гнезда для своего потомства. Рекомендуется помещать в клетку количество обезжиренного хлопка, соответствующее размеру беременной крысы при переводе их в новую чистую клетку на GD20. Чтобы изучить молодых крыс, их необходимо выращивать до определенного возраста. Крыс отлучают от груди примерно на 21 день после рождения. Поэтому на 21-й день после рождения крысят разделяют по половому признаку (рис. 1F) для индивидуального выращивания. Метод определения пола крыс предполагает наблюдение за расстоянием между гениталиями и анальным отверстием. У самцов расстояние больше, и у них есть мех между гениталиями и анальным отверстием. Мужские гениталии более заметны и выражены по сравнению с женскими. У самок крыс соски более заметны, чем у самцов.

Во время беременности крыс рекомендуется проводить ежедневное взвешивание и регистрацию значений от GD1 до GD20 (Рисунок 2). Вес крыс должен постепенно увеличиваться в течение беременности (рисунок 2А), а ежедневный вес следует сравнивать с весом предыдущего дня. Это имеет решающее значение, потому что крысы, как правило, потребляют свои эмбрионы после выкидыша, что затрудняет обнаружение только с помощью наблюдения. Кроме того, мониторинг веса крыс может помочь выявить чрезмерную физическую нагрузку. Если вес крысы уменьшается более чем на 3 г, сократите продолжительность физических тренировок за этот день на 50%. На GD20.5 беременных крыс препарируют с целью получения плодов и плаценты, а отношение массы плода к массе плаценты определяется как эффективность плаценты (рисунок 2B). Измерьте длину плода от кончика головы до нижней части крупа в боковом положении с помощью линейки, чтобы получить длину тела плода (рис. 1, G и 2C).

Рисунок 1: Модель беременности крысы. (A) Результаты мазка из влагалища в различные периоды течки, изображения копулятивных пробок крыс и наличие сперматозоидов в мазках из влагалища на второй день после спаривания. (B) Схема, иллюстрирующая программу обучения плаванию для беременных. (C) Общий вид брачной клетки для крыс. (D) Фотография тренировки по плаванию для беременных крыс, демонстрирующая диаметр используемого ведра с водой. (Д) Поведение крыс при строительстве гнезд. (F) Различное появление репродуктивных органов у самцов и самок крыс в возрасте 21 дня. (G) Внешний вид плодов и плацент и схематическое изображение метода измерения длины тела плода. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 2: Масса тела беременных крыс и физические характеристики плодов. (A) Изменения веса беременных крыс от GD1 до GD20 в группах SED и EX (n = 9 каждая). (B) Разница в эффективности плаценты между двумя группами. (C) Различия в длине тела плода между группами SED и EX. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3: Сравнение различных методов упражнений для беременных самок крыс. Преимущества и недостатки различных методов упражнений для беременных самок крыс: добровольный бег по колесам (VWR), беговая дорожка с электроприводом (MT), плавание. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 4: Программа упражнений по плаванию. (А) Полный процесс спаривания, беременности, плавания, родов и лактации, описанный в пунктах протокола 1.1-1.10 с использованием самок крыс линии Вистар. (В) Процесс обучения плаванию во время беременности, описанный в пунктах протокола 2.1-2.6, включая адаптационное обучение и формальное обучение. Температура воды поддерживается на уровне 34 ± 1 °C. Во время адаптационного обучения глубина воды составляет 10 см, в то время как во время формального обучения она составляет 10 см для SED и 40 см для EX. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Таблица 1: Возможные проблемы при плавании, физических упражнениях и послеродовом уходе за беременными крысами и их решения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Таблица 2: Сравнительный анализ программ физических упражнений у беременных самок и самцов крыс или мышей. МТ: беговая дорожка с электроприводом; VWR: добровольный ход по колесам; MLC: испытание на максимальную нагрузочную способность. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Обсуждение

Это исследование направлено на создание осуществимой программы упражнений для беременных крыс, включая подробные методы спаривания крыс, протоколы обучения плаванию и методы исследования для оценки физиологических показателей у плода. Мы разработали пренатальную модель тренировок по плаванию на основе практики с соответствующими решениями потенциальных проблем, которые могут возникнуть в протоколе (Таблица 1). Этот протокол сделает его более практичным и поможет исследователям в создании моделей пренатальных упражнений.

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что использование разработанной нами программы обучения плаванию во время беременности крыс не нарушает нормальный процесс беременности крыс и не приводит к неблагоприятным исходам беременности. Влияние пренатальных физических упражнений на исходы беременности у крыс оценивалось путем измерения частоты выкидышей и размера помета. Исследование пришло к выводу, что пренатальные физические упражнения не оказывают существенного влияния на эти факторы^15,16. Для изучения плодов исследователи препарируют беременных крыс на GD20.5, чтобы получить образцы плода. Во время вскрытия плод и плацента собираются, и крайне важно отслеживать количество потомства в помете для определения исходов беременности, что требует подсчета количества плода и длины тела плода. Кроме того, плацентарная эффективность — это отношение массы плода к массе плаценты, что требует измерения как массы плода, так и массы плаценты. Наши предыдущие результаты показали, что пренатальные упражнения не оказали существенного влияния на длину тела плода, но они значительно улучшили эффективность плаценты в группе гипертензивных упражнений по сравнению с контрольной группой с гипертензией¹⁵. Поведение матери^13,17 может служить индикатором для оценки влияния физических упражнений во время беременности на мать. Таким образом, такие показатели, как частота выкидышей, размер помета, длина и масса тела плода, эффективность плаценты и поведение матери, могут быть использованы для оценки влияния гестационных упражнений на исходы плода. Поэтому мы рекомендуем использовать наш экспериментальный протокол при формировании моделей упражнений для беременных, чтобы избежать ненужного вреда для подопытных животных.

С момента разработки теории DOHaD все больше внимания уделялось изучению влияния переменных окружающей среды в раннем возрасте на индивидуальное здоровье^. Были проведены многочисленные исследования по изучению предполагаемых патофизиологических путей при нарушениях внутриутробного происхождения с использованием животных моделей¹⁹. Поскольку модели грызунов, включающие физические упражнения во время беременности, могут успешно имитировать этот процесс, различные типы упражнений исследуются на животных моделях с различными заболеваниями, происходящими от плода^. Автономные беговые колеса, беговые платформы, оборудование для скалолазания с весовой нагрузкой и протоколы плавания являются примерами распространенных техник тренировок. Ожирение, диабет и гипертония — все это типичные модели животных²¹. Мы видим, что различные программы упражнений имеют явные преимущества и недостатки классификации и сравнения методов упражнений, используемых в различных исследованиях 15,16,21,22,23,24 (Рисунок 3 и Таблица 2).

Мы предлагаем подробное объяснение контроля беременности крыс, выполнения упражнений по плаванию и оценки плодов и потомства в этом протоколе. Тщательно контролируя брачное поведение крыс, можно было получить более точную оценку того, как долго длится беременность. Это позволило проводить физические упражнения во время беременности и создало модель для изучения пренатальных упражнений. На 21 день беременности образцы плода и плаценты могут быть препарированы для оценки межпоколенческого влияния материнской активности во время беременности на функцию плаценты и развитие плода. Кроме того, потомство крыс с гестационными упражнениями скармливали до взрослого возраста и даже до старости для изучения долгосрочных физиологических и патологических процессов, лежащих в основе этих эффектов.

При составлении программы обучения плаванию для крыс важно учитывать, что они могут пытаться избежать плавания, прячась в углах, вылезая из бассейна, держась за других крыс или даже плавая на пузырьках воздуха в шерсти. Чтобы этого не допустить, бассейн должен быть выполнен из пластика и иметь цилиндрическую форму. Вода в бассейне должна быть глубже, чем в 1,5 раза больше длины крысы, измеряемой от ее носа до конца хвоста. Глубина воды должна быть в первую очередь более 50 см, а площадь поверхности должна быть достаточно большой, чтобы можно было плавать неограниченное количество раз. Важно обеспечить крысам минимальное пространство для плавания в 1000^{см2 11}. Поэтому мы разработали тренажер для плавания, который состоит из ведра высотой 55 см и диаметром 50 см. Во время тренировок по плаванию уровень воды должен составлять 40 см, а диаметр поверхности воды – 45 см. Кроме того, важно поддерживать температуру воды на уровне 34 ± 1°C. Этот аппарат подходит для тренировки одной крысы за раз. Важно постепенно увеличивать интенсивность тренировок по плаванию для беременных крыс. Это позволяет им адаптироваться к физическим нагрузкам и водной среде. Резкие изменения интенсивности могут вызвать стрессовые реакции, которые могут увеличить риск выкидыша. Кроме того, рекомендуется иметь хотя бы один день отдыха в неделю, чтобы предотвратить усталость, вызванную физическими упражнениями.

Животные модели, использованные в нашем предыдущем исследовании^по физическим упражнениям во время беременности, включали крыс со спонтанной гипертензией (SHR) и нормотензивных крыс Wistar Kyoto (WKY), что делает программу упражнений этого протокола одинаково подходящей для крыс с гипертензией или других моделей заболеваний. Наше исследование уже показало, что физические упражнения во время беременности значительно снижают кровяное давление у 3-месячных детей с гипертонией и что пренатальные физические упражнения оказывают важное влияние на снижение сердечно-сосудистой^{реактивности}. Также было обнаружено, что материнские физические упражнения индуцируют эпигенетические модификации гена потенциал-зависимого канала Ca2⁺ α1C (Cacna1c) L-типа, гена рецептора ангиотензина II типа 1 (Agtr1a) и гена NADPH-оксидазы-4 (Nox4) для улучшения функции сосудов у потомства с артериальной гипертензией 14,25,26.

Множество факторов могут влиять на репродуктивный процесс у крыс. Возраст крыс, состояние здоровья, подвижность сперматозоидов, течка самок крыс, температура, влажность и световые сдвиги в гнездовой среде влияют на спаривание. Кроме того, шум и вибрации в помещении во время размножения могут вызвать возбуждение у крыс с гипертонией, привести к выкидышу или отказу от послеродового кормления. Во время разведения клетки для животных покрыты звукоизоляционным хлопком, чтобы уменьшить эти воздействия.

В этом протоколе мы предлагаем исчерпывающее руководство по методам спаривания крыс, программе упражнений по плаванию для беременных крыс, послеродовому уходу за беременными крысами, методам выращивания потомства крыс и методам наблюдения для измерения физических характеристик плода. Результаты наших исследований вносят вклад в изучение межпоколенческого наследования материнских упражнений и демонстрируют рациональный и эффективный исследовательский подход. Мы стремимся создать эффективную модель упражнений по плаванию для беременных женщин в области физиологии упражнений, что поможет будущим исследованиям в этой области.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Штангенциркуль	Mitutoyo Измерительные приборы (Шанхай) Co., Ltd	530-101 N15	Препарирование плода
Круглое ведро для воды	Naliya	N/A	Крысиное плавание
Экспериментальный хирургический инструмент	Шэньчжэнь RWD Life Technology Co., LTD	SP0001-G	Препарирование плода
Стеклянный микроскоп Предметные стекла	Jiangsu Shitai experimental equipment Co., LTD	80312-3161	Вагинальный мазок
Стеклянная чашка Петри	Merck Life Technologies	BR455751-10EA	Выращивание потомства
Фен	Panasonic	EH-WNE5H	уходу после плавания
	Zhongke Life Science	SS3	Спаривание крыс
Изофлуран	Шэньчжэнь RWD Life Technology Co., LTD	R510-22-10	Препарирование плода
Световой микроскоп	Olympus	IX71-F22PH	Вагинальный мазок
Клетка для спаривания	Zhongke Life Science	SS3	Спаривание крыс
Медицинский абсорбент Хлопок	Hongxiang Sanitary Materials Co., Ltd	N/A	Беременные крысы ожидание родов
Аппарат для анестезии грызунов, газовая анестезия	Шэньчжэнь RWD Life Technology Co., LTD	R500IE	Препарирование плода
Корм для разведения грызунов	Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD	1032	Кормление беременных крыс
Поддерживающий корм для грызунов	Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD	1022	Выращивание потомства
Семена подсолнечника грызунов	Jolly	JP241	Пищевая добавка
Звукоизолирующий хлопок	Медицинский инструмент Куфу	Н/Д	Беременные крысы в ожидании родов
Стерильный ватный тампон (диаметр 2 мм)	Медицинский инструмент Куфу	Н/Д	Вагинальный мазок
Стерильная марля	Медицинский инструмент Куфу Н	/Д	Препарирование плода
Инсультно-физиологический раствор физиологического раствора (0,9% NaCl)	Shandong Hualu Pharmaceutical Co., Ltd	N/A	Вагинальный мазок
Термометр	Beekman Organism	N/A	Мониторинг плавания крыс
Полотенца	Grace	N/A	Уход после плавания
Прозрачный пластиковый контейнер	Naliya	N/A	Адаптивная тренировка по плаванию
Ультрафиолетовый свет	Merck Life Technologies	Z169633-1EA	Уход после плавания
Водонагреватель	Haier	EC6001-Q6S	Весы для плавания крысы
	Electronlc Acale	JM. A10001	Измерение массы тела
Wistar Rats	Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd	Н/А	Эксперимент