Summary
İki paradigmalar egzersiz egzersiz kapasitesi ve egzersiz kardiyak adaptasyon menopozun etkisini incelemek için yeni geliştirilen kimyasal kaynaklı menopoz fare modeli üzerinde test edildi.
Abstract
Kardiyovasküler hastalık riski (CVD) menopoz sonrası kadınlarda artar, henüz, egzersiz rolünü, menopoz sonrası kadınlarda KVH risk için önleyici bir tedbir olarak yeterince incelenmemiştir. Buna göre, biz gönüllü kafes-tekerlek egzersiz ve menopoz farelerde kardiyak adaptasyon zorla koşu bandı egzersiz etkisi araştırılmıştır. Kadınlarda menopoz taklit için en yaygın olarak kullanılan model, uyarılabilir ovariektomi uygulanmış olan (OVX) kemirgen. Bununla birlikte, OVX modeli insanlarda menopoz birkaç farklılıkları vardır. Bu çalışmada menopoz farelerde egzersiz etkisini incelemek için alternatif bir model olarak menopoz yumurtalık yetmezliği hızlandırır ki, dişi farelere 4-vinilsikloheksen diepoksit, (VCD) uygulanmıştır. VCD seçici yakından gelen doğal ilerlemesini taklit eden bir endokrin durumunda ortaya çıkan birincil ve ilkel köklerinin kaybını hızlandırır insanlarda peri-post-menopoz öncesi için. Egzersiz egzersiz etkisini belirlemek içinKapasite ve VCD ile tedavi edilen dişi farelerde kalp adaptasyon, iki yöntem kullanılmıştır. İlk olarak, bir gönüllü kafes tekerleğe VCD-muamele edilmiş ve tedavi edilmemiş fareden oluşan bir gruba maruz kalmaktadır. İkincisi, yoğunluğu ve dayanıklılık egzersiz için bir tolerans olarak ölçülen ayrı bir grup VCD-tedavi edilen ve edilmeyen farelerde egzersiz kapasitesini belirlemek zorunda koşu bandı egzersizi kullanılır.
Introduction
Menopoz başlangıcı sonunda doğal yumurtalık yaşlanma ile sonuçlanır atrezi yoluyla ilkel yumurtalık folikül tükenmesi ile karakterizedir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, bir kadın ömür boyu% 30, menopoz sonrası harcanacak. Yumurtalık fonksiyonunun bir azalmaya yanıt olarak, çeşitli fizyolojik ve psikolojik etkileri artan yağlanma, damar instabilite ve ruh hali ya da uyku bozuklukları da dahil olmak üzere, meydana gelebilir. Çünkü premenopozal meslektaşları 1,2 ile karşılaştırıldığında artış obezite / yağlanmanın, postmenopozal kadınlarda kardiyovasküler hastalık (CVD) 3 dahil olmak üzere metabolik sendrom ve ilişkili yandaş, özellikle daha hassastır. Ayrıca, kardiyovasküler hastalarda başarılı bir kardiyak rehabilitasyon düzenli aerobik egzersiz içerdiğini giderek daha belirgin hale geliyor ve bu egzersiz bu konularda 4,5 kardiyovasküler morbidite ve mortaliteyi azaltır. Oysa, ne kadar egzersiz kapasitesi chaöncesi ve sonrası, menopoz geçiş sırasında nges iyi çalışılmamıştır. Daha da önemlisi, menopoz sonrası kadınlarda KVH risk için önleyici bir tedbir olarak egzersizin rolü oldukça ilgili yeterli kalır.
Kadınlarda menopoz taklit için en yaygın olarak kullanılan model, uyarılabilir ovariektomi uygulanmış olan (OVX) kemirgen. Son zamanlarda, mesleki kimyasal 4-vinilsikloheksen diepoksit (VCD) özel olarak bir sonuç olarak, diğer dokularda bulunan 6 belirgin bir toksisite ile yumurtalık yetmezliği ile sonuçlanan atrezi doğal sürecinin hızlandırılması göre küçük birincil ve ilkel yumurtalık folikül hedef olduğu gösterilmiştir. Insan adet döngüsü için benzer VCD ile tedavi edilmiş farelerin çevrimi, VCD enjeksiyon tamamlanmasından sonra 2-3 ay içinde sona erdiği peri-menopoz sonrası östrojen taklit eden bir kademeli çekilmesi, sonuçları açmak geçiş. Böylece, bir folikül-dasitanî, yumurtalık-sağlam hayvan yakından doğal insan yaklaşıryoluyla ilerleme pre-peri-post-menopoz geçiş 7-9. Dahası, bu gibi enfeksiyon gibi ameliyat sonrası komplikasyonlar, indirgeme OVX modeli için bir cerrahi olmayan bir alternatif sağlar. Bu çalışmada, menopoz farelerde kalp adaptasyonu egzersizin etkilerini incelemek için VCD kaynaklı menopoz fareler kullanılmıştır.
Her iki cinsiyette kemirgenlerde 10-13 östrojen ve kafes tekerlek egzersiz arasındaki ilişkiyi önermek çeşitli örnekleri vardır. Cerrahi OVX'in tarafından östrojen tükenmesi fareler ve sıçanlarda 14,15 gönüllü egzersiz aktivitesini azaltır. Egzersiz iki yöntem VCD kaynaklı menopoz farelerin egzersiz kapasitesini test etmek için bu çalışmada kullanılmıştır. Cage tekerlek çalışan genellikle hayvan modellerinde gönüllü egzersiz türü olarak kabul edilir ve daha az stresli koşullar altında, muhtemelen, gerçekleştirilir. Ancak, kafes tekerlek çalışan Exerci hayvanları gerektiren hayvanların göreli egzersiz kapasitesi, göstergesi değildirse çok daha yüksek seviyeleri. Zorla koşu bandı egzersiz yoğunluğu ve dayanıklılık egzersiz için bir tolerans olarak ölçülen egzersiz kapasitesini belirlemek için kullanılmıştır. Buna ek olarak, daha önce kafes tekerlekli egzersiz kalp hipertrofisi için bir uyarıcı sağladığını göstermiştir ve bu hipertrofik büyüme cinsiyete bağlı 16 olduğunu. Bu nedenle, biz de VCD kaynaklı menopozal farelerde kafes tekerlek egzersiz kardiyak adaptasyon ölçülür.
Protocol
Tüm deneyler, konut, ve hayvanlar için bakım kurallarına uyulması ve Arizona Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmış ve laboratuvar hayvanlarının bakımı ve kullanımı için 2011 NIH talimatlarına protokolleri kullanılarak yapıldı.
1.. 4-vinilsikloheksen diepoksit ile tedavi
- VCD dozaj protokolü: kimyasal bir davlumbaz olarak, temiz bir şişeye VCD 0,587 ml ilave susam yağı ile 10 ml nihai hacme getirmek ve daha sonra yavaşça, kapak ters çevirerek karıştırın ve Parafilm ile sağlanır. , Bir dozlama çözeltisi şişeye aktarın Parafilm ile sızdırmaz ve en çok 7 gün boyunca 4 ° C'de saklayın. Tüm reaktifler steril olduğundan emin olun.
- VCD susam yağı içinde çözülmüş olarak, araç kontrolü olarak susam yağı kullanın. Mağaza VCD (MW = 140.2 g / mol, yoğunluğu = 1.09 g / ml) -20 ° C.
- VCD enjeksiyon protokolü: yaşı 2 ayda, tartmak ve oda öfke günlük periton enjeksiyonları yönetmek20 gün boyunca 160 mg / kg 'lık bir dozda ature VCD. 2.5 ml / kg 'lık bir hacimde, araç solüsyonu, susam yağı ile benzer bir şekilde, kontrol fareleri enjekte edilir.
Not: Enjeksiyon döneminde, yerel enfeksiyon olasılığını azaltmak için enjeksiyon siteleri alternatif deneyin. Enjeksiyon için gerekli hacmi hesaplamak için aşağıdaki denklem kullanın: Vücut ağırlığı (g) x kg / 1000 gx 2.5 ml / kg = 27 G iğne kullanılarak, yaklaşık 50 ml / enjeksiyonda enjekte edilen hacim (mi) çözeltisi ilave edildi. Nedeniyle iğne boyutuna lokal anestetikler gerekli değildir. - Östrus döngüsü izleme: Enjeksiyon süresi tamamlandıktan sonra, vajinal smear alınarak günlük östrus döngülerini kontrol. Sırt scruff yöntemini kullanarak fareler dizginlemek. 0.5 sm bir derinliğe kadar vajinal deliği içine steril tuzlu su, 0.2 ml bir damlalık yerleştirin. Tuzlu su (3x) çiğnemek ve boş bir slayt üzerine 1 damla yerleştirin. Hemen mikroskopik standart bir ışık Microsc kullanarak örnekleri değerlendirmek100X büyüklüğü de ope.
Not:. Vajinal sitoloji bisiklet kaybını sağlamak ve bu nedenle yumurtalık yetmezliğine doğrulamak için kararlı olduğunu Şekil 2A, tipik vajinal farelerde östrus döngüsünün farklı aşamalarında genelinde sitoloji, yani proestrus, kızgınlık, Metestrus, 17-19 diöstrüste göstermektedir. Proestrus sırasında, hücreler, çekirdekli epitel hücreleri (Şekil 2A, oklar çekirdekli hücreleri işaret eder) içerir; kızışma sırasında, hücreler ağırlıklı olarak yassı epitel hücreleri açığa çıkan edilir; Metestrus lökositlerin baskın olduğu, hücre tiplerinin bir karışımı ile karakterize edilir; Diöstrüste lökositler hakimdir. Odak düzlemine ayarlanması, numune boyunca hücre ve çekirdeklerin görselleştirmek için gerekli olabilir. Şekil 2B'de gösterildiği gibi, tipik bir kemirgen östrus döngüsü 4-5 gündür. Fareler kalıcı diöstrusun 15 ardışık gün sonra asiklik olarak kabul edilir. Sürekli başına Çalışmanın süresi boyunca estrojen döngüleri izlemekiyodür VCD tedavi edilen farelerde östrüs siklusu eksikliği onaylamak için.
2. Gönüllü Cage teker Egzersiz
Inbred C57BL / 6 ve B6C3F1 dişi fareler, yaşlı 7 ay, gönüllü Kafes tekerlek çalışan maruz kalmaktadır. 28 gün için bir kafes tekerleğe yüksüz giriş ile bir kafes (47 cm x 26 cm x 14.5 cm) ayrı ayrı Ev hayvanları.
- Ekipman kurulumu: kafes tekerlek tertibatı geniş tekerlek dönme ile aktive olan bir dijital manyetik sayacı ile donatılmış bir yüzeye uzanan bir 5.0 sm olan bir 11.5 cm çapındaki bir tekerlek oluşur. Her tekerlek çalışan testten önce, üreticinin talimatlarına göre kafes tekerleği kalibre. , Çalışan tekerleğin iç çapını ölçün çevresi hesaplamak ve tekerlek boyutu gibi dijital sayaç içine bu değeri girin.
- Bandı kullanarak tekerlek stand manyetik dijital sayaç bilgisayar bölümünü takın.
- Bilgisayar bağlantı noktası takınbandı kullanarak tekerlek stand manyetik dijital sayaç iyon.
- Mıknatıs tekrar zarar çiğneme mıknatısı korumak için yeterince bantlama, bilgisayara kablolu aynı tarafta merkezi çubuğuna dijital manyetik karşı serbest mıknatıs takın. Çarkın her dönüşü tekerlek dönme tamamlamak için herhangi bir müdahale olmadan ya da direnç bilgisayar tarafından kaydedilir ve böylece mıknatısların konumlandırılmalıdır.
Not: Kanal bant çalışan tekerlek için manyetik dijital sayacın parçaları bağlamak için başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Bantlama tamamen mıknatıs kapağı ve hayvan tarafından çiğneme zarar görmesini önlemek için yeterli olmalıdır. Mıknatıs hareketini engelleyen olmadan tekerleğe mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Ancak, kurulum hasar çiğneme için günlük olarak izlenmekte ve gerekli tamir edilmelidir. - Tekerlek hayvan kafesinin üst kablolama ile stand kaydırarak kafesine tekerleği takın. T tekerlek standı Güvenlibağlayıcı klipleri ile o kafes kablolama.
Not: klip hayvandan uzak, kablolama üstünde olmalıdır. Kafes kablo yoluyla bilgisayar bölümünü ve herhangi bir ekstra kablo besleyin. Hayvanın ulaşamayacağı bilgisayar ve aşırı kablo yerleştirin. Bu, orta büyüklükte bir plastik bilgisayarı ve fazla kabloyu tutmak için kafesin kablo üstüne çanak ağırlık yerleştirerek gerçekleştirilebilir.
- Egzersiz: Belirli bir çöp için, rastgele sedanter kontrol veya egzersiz rejimi ya fareler atayın. Tüm hayvanlar su ve standart sabit kemirgen yemi ad libitum verin.
- Elle manyetik sayaç tarafından verilen mesafe koştu (km / gün) ve çalışan harcanan toplam zaman (saat / gün), günlük değerleri kaydedin. Aynı 1 saat zaman diliminde rekor mesafe ve zaman değerleri egzersiz süresinin 28 günlük süresi boyunca doğru ve tutarlı değerler için her gün. Clear (sıfır) manyetik sayaç sonra doğru okumaları takibini sağlamak için her gün kayıtgün ing.
- Her grup için mesafe ve hız ortalama değerlerini hesaplar. Her bir fare için, her gün mesafe ve zaman verilen değerlere göre hızını hesaplar. Veriler, her ölçülen parametre için günlük ya da haftalık ortalama görüntülenebilir.
- Doku hasat: özel egzersiz süresinin sonunda, solunan anestezi altında servikal dislokasyon ile kafesleri çıkarıldıktan 30 dakika içinde icra ve sedanter kontrol hayvanları euthanize. Vücut kitle ve hızlı tüketim kalpler, kas iskelet ve yumurtalıklar tartılır.
- Doku hasat zamanda, montaj ve hemotoksilinle ve eozin (H &e; Şekil 2C) ile toplanır yumurtalıklar leke. Büyütme altında, saymak ve her VCD-tedavi ve kontrol hayvan için 20 primordial, primer, sekonder veya Antral gibi folikülleri sınıflandırır. Bir ilkel folikül küçük birincil olgunlaşmamış dişi gamet, yakın oosit aksine, yassı veya skuamöz granüloza hücre tek bir katman ve bir bazal içerirlamina. Birincil folikül oositi çevreleyen tek bir tabaka halinde düzenlenir, bir ya da daha fazla kübik granüloza hücre varlığı ile tanımlanır. İkincil folikül birden fazla oosit etrafında katmanları ve bir teka oluşturan granüloza hücreleri içerir. Bir antral folikülü sıvı ihtiva eden bir oyuk ya da "antrum" ile karakterize edilir.
- Kalbi kesilmesinde, ventral tarafta medial kesi yapmak ve diyaframı açtıktan sonra kalbi görselleştirmek. Hızla soğuk fosfat tamponlu tuz yeteri kadar yıkama-out rezidüel ventriküler kan içinde taban ve yerde kalp kesip. , Aşırı doku kalbi Trim bütün kalp tartmak ve snap-dondurma, sıvı azot içinde.
- Izopentan içinde değiştirilmiş bir buzla soğutulmuş fosfat tamponlu tuz çözeltisi (PBS) ile diğer tüm kesilmiş dokuları yıkayın ve ek dondurularak sıvı azot içinde soğutuldu.
3. Zorla Koşu Bandı Egzersiz
- Zorla egzersiz paradigma t istihdam zamano egzersiz kapasitesini ölçmek, bir koşu bandı kullanmak ve aşağıdaki gibi ayarlayın:
- Koşu bandı rampanın dibinde bir elektrik şoku ızgara yerleştirin. Oluşturulan bu şok egzersiz için bir uyarıcı olarak hizmet vermektedir. Elektrik uyaranlara sıklığı ve şiddeti kullanıcı tarafından manuel olarak kumanda edilir. Izgaralar etkin veya her kulvar için ayrı ayrı devre dışı bırakılabilir. Tüm veri toplama elle yapılır.
- Periyodik, üreticinin talimatlarına göre koşu bandını kalibre.
- Koşu Bandı Denetleyici ön paneli değiştirme "DUR" olarak ayarlanmış olduğundan emin olun.
- Güvenli bir yer hız koşu bandı kemer lane1 üzerinde sensör ve aşağıda gösterilen konumda vida somunu ile sabitleyin.
- Koşu Bandı Denetleyici ön paneldeki kadranının kullanılması, 88.7 m / dk hızını ayarlamak Sonra, Koşu Bandı Denetleyici ön panelinde 2 Hz elektrik uyarı frekansını ayarlayın.
- Kalibrasyon prosedürü başlatmak için "ODOMETER RESET" düğmesine basınız.
- Acclimation: 3-7 gün önce günlük deney için koşu bandı için fareler alıştırıldı. Bunu yapmak için, kapalı, ama (gürültü) üzerine kayış motor kayışı kıpırdamadan ve şok ızgaraları ile koşu bandı içinde yer fareler. En az 15 dakika boyunca rahatsız edilmeden fareler bırakın.
- Isınma aşağıdaki gibidir: Bu protokolde kullanıldığı gibi adımlar Isınma:
- Koşu bandı üzerinde her fare yerleştirin. Şok ızgara devre dışı bırakmak ve 15 dakika boyunca 4 m / dak bant hızını arttırır.
- Şok ızgara etkinleştirin ve kayış hızını sürdürmekIlave bir 10 dakika boyunca 4 m / dak bant hızı.
- Egzersiz eğitim rejimleri
- Sıcak takip, üzerinde şok ızgaraları tutmak ve 15 dakika için 5 m / dk bant hızını artırmak.
- Ilave bir 15 dakika boyunca 15 m / dk 'ya bant hızını arttırır.
- Eğitim sonrasında geri kafeslerine fareler transfer.
Not: Bu çalışmada, egzersiz eğitimi 1 hafta boyunca günde gerçekleştirildi. - Akut egzersiz rejimi: Akut egzersiz rejimi aşırı egzersiz stres, kısa ve uzun vadeli etkilerini belirlemek için tasarlanmıştır.
- Isınma sonra, 10, 15, 20, 25 5 m / dk 'dan bant hızını artırmak ve 30 m / dak, 10 dak ara.
Not: fareler yorgunluk veya sıkıntı çalışan veya göstermek işaretleri devam edemiyoruz eğer egzersiz sonlandırın. Çalışmamızda, hayvanların çoğu 25 m / dak durdu ve hiçbir hayvan 30 m / dak aşamada geçirildi. - Her testte arasında 2-3 gün izin, her fareye üç kez test edin. Tüm Egzersiz ve eğitimi boyunca ortalama değerlerini hesaplamakHer fare için leştirilebilmesi oturumları.
- Isınma sonra, 10, 15, 20, 25 5 m / dk 'dan bant hızını artırmak ve 30 m / dak, 10 dak ara.
- Dayanıklılık için egzersiz rejimi: Bir dayanıklılık egzersiz protokolü koşu bandı egzersiz uyarıcı bir uzun pozlama için fareler yetiştirmek için tasarlanmıştır. Bu tür bir protokol ılımlı egzersiz stresin uzun dönemli etkilerini tolere kapasitesini test.
- Isınma dönemi, 4 m / dak sırasında belirtilen bant hızı ile başlayın.
- Yavaş yavaş 20 m'lik bir nihai hızına kadar 1m/min göre bant hızını artırmak / dak ulaşılır. Tipik bir çalışma protokolü toplam süresi 50 dk.
- Egzersiz rejimi sonra geri kafeslerine fareler transfer.
Not: bitkinlik fareler Koşu kaçınılmalıdır. Bir fare yorgunluk belirtileri gösteren deney sırasında herhangi bir noktada ise, şok ızgara devreden ve fare dinlenme ve kurtarmak için izin verir.
4. Veriler ve İstatistiksel Analiz
- Olarak mevcut sonuçlar ortalama ± SEM ve 2-yönlü ANOVA (tedavi grubu ve exe kullanınana faktörler olarak rcise) Öğrenci-Newman Keuls post hoc testi veya ortalama değerler arasındaki farklılıkları karşılaştırmak için bir öğrencinin t testi izledi.
- Hareketsiz grubunun ortalama kalp kütlesine her icra hayvanın kütlesi karşılaştırarak egzersiz ile kalp kütlesindeki yüzde değişim belirler. Kalp kütle farkı Daha sonra her hayvan için yerleşik hayvan bir yüzde değişiklik olarak ifade edilir. <0.05 p değerleri istatistiksel olarak anlamlı kabul edilir.
Representative Results
Bunlar da bu çalışmada kullanılan bu gibi tipik bir deneysel protokol, Şekil 1 'de gösterilmiştir. VCD tedavi 20 ardışık gün sonra, vajinal sitoloji VCD-enjekte edilmiş farelerde varlığını veya yokluğunu belirlemek çevrimi için kullanılmıştır; aracı ile enjekte edilmiş fareler de izlenmiştir. Östrus döngüsü aşaması vajinal, yayma, epitel hücreler, Boynuzsu epitel hücreleri ve lökositlerin oranı (Şekil 2A) ile belirlenmiştir. Sadece açığa çıkan epitel hücrelerinin varlığı fare kızışma gösterdi ve bu nedenle yine bisiklet edildi. Farelerde çevrimi dolayısıyla tipik VCD hayvanlar asiklik vajinal sitoloji lökositlerin bir çoğunluğu (Şekil 2A) ifşa ettiği kalıcı diöstrüste, 15 gün sonra olarak kabul edildi enjeksiyonlu, 4 gün sürer. VCD ile tedavi edilmiş farelerin çevrimi düzensiz oldu, ardından VCD enjeksiyon başlangıcında (Şekil 2B) sonra 2-3 ay içinde sona (Şekil 2C) tam tükenmesi bkz.
Egzersiz performansı VCD kaynaklı yumurtalık yetmezliği etkisini test etmek için, rasgele 7 aylık VCD ve araç ile tedavi edilmiş fareler (iki suş, C57BL / 6 ve B6C3F1) hareketsiz veya kafes tekerlek egzersiz grupları 4-6 hafta sonra ya Bisiklet bırakma (Şekil 1). Günlük egzersiz değerler 4 haftalık egzersiz süresince her icra hayvan için zaman ve mesafe kaydedildi. Uzaklık, zaman ve hız için günlük işletme değerlerinin haftalık ortalama bir araç ya da VCD ile muamele C57BL / 6 fareleri için, Şekil 3 'de gösterilmiştir. Biz C57BL / 6 veya B6C3F1 fare ya da VCD ve araç-tedavi edilen gruplar arasındaki kafes tekerlek üzerinde ortalama günlük zaman, mesafe ve hız ile ölçülen egzersiz performansında önemli farklılıklar görmedimsuşu (Şekil 4A). Hesaplanan tekerlek çalışan hızları yavaş yavaş daha önce 16 gösterildiği gibi 4 haftalık çalışma süresince artmıştır, ancak deney grupları arasında anlamlı farklılık yoktu. Bu çalışmalar gönüllü kafes tekerlek egzersiz VCD kaynaklı over yetmezliği etkisi en az 2 fare suşları aşar göstermektedir.
Gönüllü kafes tekerlek egzersiz protokolünün süresi sonrasında, vücut morfometrik kaydedildi ve hayvanların kalbi, hızlıca kesilip çıkarılmıştır ve tartılmıştır. Daha önce gönüllü kafes tekerlek egzersiz kalp kütlesinin 16 bir artışa neden olduğunu göstermiştir. Burada, aynı zamanda mutlak kalp ağırlığının (HW) ile ölçülür ve HW tibial uzunlukta (TL) (Tablo 1) için normalize kafes tekerlek egzersize yanıt olarak kardiyak hipertrofi gösterir. Hareketsiz muadilleri ile karşılaştırıldığında mutlak kalp kitlesi ve HW / TL oranı, araç ve VCD-ile tedavi edilmiş farelerde önemli ölçüde daha yüksek idi. Ancak, measu vardıgönüllü kafes tekerlek egzersiz sonrası kontrol ve VCD kaynaklı over yetmezliği fareler arasında kardiyak hipertrofiye bilirliği farklılıklar.
Sonra, koşu bandı egzersiz kapasitesini belirlemek için çalışan istemsiz (zorla) kullanılır. Biz ilk yorulana kadar ortalama hızı adım adım her 10 dakikada artan bir yüksek yoğunluklu protokolüne fareler tabi. Ortalama olarak, araç ile tedavi edilen farelerin maksimum hız 26.7 ± 0.95 m / dk ve VCD tedavi edilen farelerin maksimum hız tükenme öncesi dk 28 ± 1.4 m / oldu. Bu dayanıklılık kapasitesi için tahlil, 20 ° C'de m / dk (maksimal yaklaşık% 80) çalışan düşük-yoğunluk kullanılır. Şekil 4B'de gösterildiği gibi, yüksek ya da düşük yoğunluklu egzersiz kapasitesinde anlamlı bir fark VCD kaynaklı yumurtalık yetmezliği fare egzersiz kapasitesi üzerinde hiçbir etkiye sahip olduğunu gösteren, araç ve VCD tedavi grubu arasında bulunmuştur.
Sonuç olarak, VCD muamele ile uyarılan menopoz gönüllü ya da zorunlu ya da r üzerinde hiçbir etkisi yoktur unning kapasite yanı sıra, egzersiz için kalp adaptif tepki.
Şekil 1. VCD-yönetim ve deneysel protokol kullanılır. VCD Fareler 20 gün boyunca yaşı 2 aylıkken başlanarak (160 mg / kg) ya da susam yağı (taşıt kontrol) uygulandı. VCD ve araç enjeksiyonu takiben estrojen döngüleri takip edildi ve Yöntemler bölümünde tarif edildiği gibi cyclicities belirlenmiştir. Yumurtalık işlevinin kaybı 60-90 gün içinde meydana geldi ve vajinal sitoloji ile teyit edilmiştir. 7 aylıkken farelere 4 hafta boyunca gönüllü kafes tekerlek egzersiz maruz kaldıkları ya da koşu bandı egzersiz protokolüne tabi.
oad/51083/51083fig2highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51083/51083fig2.jpg "/>
. Farelerde Şekil 2 VCD kaynaklı over yetmezliği A:. Östrus döngüsünün dört aşamalarını gösteren bir araç enjekte fare bir boyanmamış vaginal smear Sitoloji: 1) proestrous, un ile karakterize ağırlıklı nükleatlı epitel hücrelerinde oluşan 2) kızgınlıklar, boynuzsu hücrelerin-çekirdeklendirilebilmektedir; Çekirdekli epitel hücreleri (oklar), un-çekirdekli Boynuzsu epitel hücreleri (oklar) ve lökositlerin oluşan 3) Metestrus; Lökositlerin öncelikle oluşan 4) diöstrusun; ve B:. araç-VCD-enjekte grupların östrus döngüsü ortalama uzunluğu (gün). Bir döngü kızışma sonraki dönemin ilk gün kızışma ilk günden itibaren ölçülür. Vajinal sitoloji enjeksiyonlarının hücumunu takip eden yaklaşık 6 hafta başladı. VCD enjekte edilen hayvanların estrojen döngüleri aracı ile enjekte edilmiş hayvan ile karşılaştırıldığında, düzensiz hale. 8 aydan yumurtalık dokusu H & E boyama: s ve 12 estrus çevriminden sonra, her VCD sitoloji bisiklet C belirtilmedikçe artık enjeksiyon yapılan hayvanlar. Araç-tedavi (sol panel) ve 20X de VCD-tedavi (sağ panel) fareler (üst panel) ve 200X (alt panel) büyütme için 5 mikron kalınlığında yapılan kesitler. 200X büyütmede yumurtalık dokusu araç-kıyasla VCD-tedavi edilen farelerde için folikül sayısını gösterir. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 3. Araca veya VCD-tedavi C57Bl/6J dişi farelerde Gönüllü kafes tekerlek performans. Sol Panel: Ortalama koşu mesafesi (km /gün) 4 haftalık çalışma süresi boyunca her 1 hafta süreyle Orta Panel:.. Ortalama çalışma süresi (saat / gün) 4 haftalık çalışma süresi Sağ Panel üzerinde her 1 hafta süreyle: Ortalama çalışma hızı (km / saat) Her için 4 haftalık çalışma süresi boyunca 1 haftalık dönemdir. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.
Şekil 4,. Gönüllü kafes tekerlek ve araç ve VCD ile tedavi edilen farelerde ayak değirmeni performansı. A: (Üst Panel) C57BL / 6 ortalama çalışma mesafesi (km / gün) ve 4 haftalık çalışma süresi boyunca her 24 saat için tekerlek (saat / gün) harcanan zaman. (Bottom Panel) & #160; B6C3F1 ortalama çalışma mesafesi (km / gün) ve 4 haftalık çalışma süresi B üzerinde her 24 saat için tekerlek (saat / gün) harcanan zaman: C57BL / 6 koşu bandı çalışan parametreleri.. Maksimum süre yöntemler bölümünde ayrıntılı protokolleri kullanarak (Üst Panel) ve maksimum hız (Botoom Panel).
Discussion
Kafes tekerlek egzersiz ve koşu bandı egzersiz rejimleri çalışan iki önceki çalışmalarda 16,21,22 kullanılmıştır. Tüm hayvanlar, çevre veya insan rahatsızlıkları en aza indirmek için özel bir egzersiz odaları tutulur. Hayvanların herhangi bir rahatsızlık egzersiz performansını 'biyolojik ritminde önemli ölçüde hayvanların etkileyebilir'. Bu nedenle, tüm hayvan bakım, performans izleme ve kayıt, ve egzersiz rejimleri aynı günlük zaman dilimi içinde yapılmalıdır. Müfettişler, stres maruz kalma süresini sınırlayan ve uygun olduğunda kafesleri kapsayan gibi önlemler sergileyerek hayvanlara ekstra stres önlemek için gayret göstermelisiniz.
Cage tekerlek egzersiz
Kafes tekerlek aparatı hazırlanırken fare mount ve çıkış için, tekerlek kolaylıkla erişilebilir olmalıdır. Orada gerektiği tekerlek çevresinde iç içe ve fre engelleyen fareler önlemek için kafesin altındaki asgari yatake tekerlek hareketi. Fare icra olarak tekerleğin her bir dönüşünde saymak üzere Manyetik sensör, tekerleğin sabit bölümü ve serbest tekerlek tespit mıknatıs yerleştirilmiştir. Manyetik sensör bağlı kayıt cihazı kafesin tel kapağının üzerine konulması, ve tüm maruz telleri zarar çiğneme karşı bir bariyer sağlayacak şekilde, farelerin bantlanmış veya ulaşamayacağı tutulması ya gerekir. Mıknatıs ve manyetik sensör aynı zamanda hasar ve istenmeyen hareketini hem de önlemek için uygun yapılara bantlanmış. Günlük veri toplama sırasında, tüm bantlanmış kabloları yakından teller sağlam kalır ve gerekli retaped olmalıdır sigorta için kontrol edilmelidir. Fareler yeni ortama alışmak ve düzenli egzersiz başlamak için birkaç gün gerekebilir yana, veri kayıt her hayvana uygun olmalıdır. Hayvanlar tekerlek birçok saat harcama eğilimi olsa da, çalışan çoğu geceleri ortaya çıkar. Bu nedenle, bazı hayvanlar HIG ortaya çıkarabilirh performans etkinliği onlar gündüz atıl görünmese bile. Ayrıca, bazı hayvanların sınırlı kafes Tekerlek çalışan sergileyecek nadir değildir. Tipik olarak, ortalama 1 km / gün veya daha az tutarlar kafesli tekerlekli aktivite rastgele kafes faaliyetin sonucudur ve anlamlı bir çalışma uyarıcı ile ilişkili değildir. Bu nedenle, kimin koşu parametreleri 1 km / gün veya 1 saat / gün veya daha az olan hayvanlar son veri analizi nonrunners hariç olmalıdır.
Tek bir çalışma ve ilgili farelerin soylarının spesifik amaçları bağlı olarak, egzersiz uzunluğu değiştirilebilir. Daha önceki çalışmada yer alan iki fare suşları için, ortalama tekerlek çalışan hızları ve kafes tekerlek üzerinde egzersiz süresi giderek zamanla artmış ve 4 hafta plato olduğunu gösterdi.
Kafes tekerlek çalışan genel olarak daha az stresli koşullar altında gerçekleştirilirken olarak alınır hayvan modellerinde gönüllü egzersiz türüdür. UNLbelirli parametreler önceden edilebileceği ike koşu bandı egzersiz, tüm test kafesinde çalışan gönüllü ve kolayca çevresel veya davranışsal ipuçları etkilenir. Büyük deney grupları sayılar kullanılır sürece Bu nedenle, farklı deneysel ayarlar arasındaki karşılaştırmalar genellikle kaçınılır. Egzersiz paradigmanın bu tip yararlanabilir araştırma Diğer potansiyel alanları gibi bilişsel nörobilim gibi fizyolojik sonuçları ile davranışsal tepkileri dahil çalışmalardır. Gönüllü kafes tekerlek paradigmayı kullanan çalışmalar için, en kritik adımlar kafes kurmak ve egzersiz faaliyetlerinin izlenmesi vardır.
Koşu bandı egzersiz
Acclimation adımlar koşu bandı egzersiz protokolü için hayvanları hazırlamak için gereklidir. Bireysel çalışma için özel olarak bağlı olarak, bir alışma periyodunun süresi değişebilir. Bu çalışmada, bir haftalık bir süre hayvan acclim sağlamak için seçildiısınmak süreleri egzersiz eğitim rejiminin önemli bir adım olan, koşu bandı aparat ve kafes motor gürültüsü yedik. Insan meslektaşları benzer, fareler yaralanma ve olası veri bozulmaları önlemek için herhangi bir yoğun egzersiz rejimleri girmeden önce ısınmış olması gerekir. Şok ızgaralar 15 dakika boyunca kapalı Bu çalışmada, mümkün olan en düşük hızda (4 m / dak) de kemer başladı. Katılan tüm fareler üzerinde ve kemer koşmaya başladı. Şok ızgaralar daha sonra açık ve bant hızı / dk 4 m sürdürdü. Aşırı basınç fareler önlemek için, hafif bir seviyede (1 Hz), elektrik çarpmasına ayarlayın. Birkaç gün içinde, tüm fareler koşu bandı kemer uyarlanmış.
Koşu süresi hem de aynı zamanda her bir hızlanma deney tasarımı için uygun olabilir. Bir önerilen başlangıç hızlanma oranı / dak 1 m'dir. Yorgunluk belirtileri gösteren farelerin koşu bandı şeritleri derhal kapatılması gerekir. Mi tarafından sergilenen tükenme Tipik belirtileriaşağıdaki gibi koşu bandı üzerinde ce şunlardır:
- > 5-10 saniye şok şebekeye sürekli maruz kalma,
- Tek bir egzersiz rejimi sırasında şok ızgara maruz> 5x sonuçlanan kapasite çalışan ve Kaybı
- Şok ızgara maruz kalma sonucunda kapasite çalışan kaybı, tek bir egzersiz rejimi sırasında> 2 sn en az 3x.
Yukarıda listelenen değerler esas belirli bir deney için kılavuz olarak kullanılmak üzere bulunmaktadır. Bu parametreler o fare soyundan araştırmacı fare zorlanma, deneme deney ve araştırmacı değişir gibi her egzersiz protokolü için tespit edilmesi gerekmektedir.
Kafes tekerlek egzersiz aksine, koşu bandı çalışmalar performansı çalışan çevre ve biyolojik faktörlerin etkisini ortadan kaldırmak için birkaç kez tekrar edilmelidir. Hatta aynı hayvan için testler arasında performans çalışan dalgalanmalar görmek için nadir değildir. Her egzersiz rejimi bir stre fareler çalıştıran ortaya koyar yanass, testler arasında uygun bir dinlenme aralığı gereklidir. Bizim tecrübelerimize göre, her bir testin arasındaki dinlenme periyodunu 2-3 gün fareler kurtarmak için yeterli oldu.
İnsan koşu bandı egzersiz gibi, dayanıklılık egzersizi için hız en iyi kalp hızı ve kan oksijen doygunluğu, fare çalışmaları ile teknik olarak zor feat tarafından belirlenir. Koşu bandı çalışmalarının en kritik adım, genellikle bireysel fareler arasında değişmektedir bitkinlik, belirlenmesi, ve% 80 maksimal hız olarak belirlendi. Tükenme için kriterler çoğunlukla öznel beri kendi deneyim sonuçlarının kayıt ölçüde, bireysel araştırmacılar arasında farklılık gösterebilir. Bu durumda, kayıt sırasında aynı kriterler uygun uygulama kritiktir.
Disclosures
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Acknowledgments
Bu çalışma JP Konhilas ve Kardiyovasküler Bilimleri Disiplinlerarası Eğitim Grant (HL007249 verilen NIH Ulusal ve mentored Araştırma Bilim Geliştirme Ödülü (K01 AR052840) ve Bağımsız Bilim İnsanı Ödülü (K02 HL105799) ile NIH hibe (HL 098256) tarafından desteklenmiştir .) Destek Arizona Üniversitesi Sarver Kalp Merkezi'nden ve Steven M. Gootter Vakfı alındı.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-Vinylcyclohexene diepoxide (VCD) | Sigma | V-3630 | |
| 11.5 cm Diameter wheel with a 5.0 cm wide running surface | Petsmart | model 6208 | |
| Digital magnetic counter | Sigma Sport | model BC 600 | |
| Treadmill exercise | Columbus Instruments | model 1055SDRM |
References
- Lindheim, S. R., et al. Comparison of estimates of insulin sensitivity in pre- and postmenopausal women using the insulin tolerance test and the frequently sampled intravenous glucose tolerance test. J. Soc. Gynecol. Invest. 1, 150-154 (1994).
- Dubnov-Raz, G., Pines, A., Berry, E. M. Diet and lifestyle in managing postmenopausal obesity. Climacteric. 10 Suppl 2, 38-41 (2007).
- Grundy, S. M. Metabolic syndrome: connecting and reconciling cardiovascular and diabetes worlds. J. Am. Coll. Cardiol. 47, 1093-1100 (2006).
- Sharma, S., Firoozi, S., McKenna, W. J. Value of exercise testing in assessing clinical state and prognosis in hypertrophic cardiomyopathy. Cardiol. Rev. 9, 70-76 (2001).
- Guyatt, G. H., Devereaux, P. J. A review of heart failure treatment. Mt. Sinai. J. Med. 71, 47-54 (2004).
- Mayer, L. P., et al. Long-term effects of ovarian follicular depletion in rats by 4-vinylcyclohexene diepoxide. Reprod. Toxicol. 16, 775-781 (2002).
- Mayer, L. P., Devine, P. J., Dyer, C. A., Hoyer, P. B. The follicle-deplete mouse ovary produces androgen. Biol. Reprod. 71, 130-138 (2004).
- Lohff, J. C., Christian, P. J., Marion, S. L., Hoyer, P. B. Effect of duration of dosing on onset of ovarian failure in a chemical-induced mouse model of perimenopause. Menopause. 13, 482-488 (2006).
- Wright, L. E., et al. Comparison of skeletal effects of ovariectomy versus chemically induced ovarian failure in mice. J. Bone Miner Res. 23, 1296-1303 (2008).
- Ogawa, S., Chan, J., Gustafsson, J. A., Korach, K. S., Pfaff, D. W. Estrogen increases locomotor activity in mice through estrogen receptor alpha: specificity for the type of activity. Endocrinology. 144, 230-239 (2003).
- Roy, E. J., Wade, G. N. Role of estrogens in androgen-induced spontaneous activity in male rats. J. Comp. Physiol. Psychol. 89, 573-579 (1975).
- Fahrbach, S. E., Meisel, R. L., Pfaff, D. W. Preoptic implants of estradiol increase wheel running but not the open field activity of female rats. Physiol. Behav. 35, 985-992 (1985).
- Morgan, M. A., Pfaff, D. W. Effects of estrogen on activity and fear-related behaviors in mice. Horm. Behav. 40, 472-482 (2001).
- Gorzek, J. F., et al. Estradiol and tamoxifen reverse ovariectomy-induced physical inactivity in mice. Med. Sci. Sports Exerc. 39, 248-256 (2007).
- Kadi, F., et al. The effects of physical activity and estrogen treatment on rat fast and slow skeletal muscles following ovariectomy. J. Muscle Res. Cell Motil. 23, 335-339 (2002).
- Konhilas, J. P., et al. Sex modifies exercise and cardiac adaptation in mice. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 287, 2768-2776 (2004).
- Caligioni, C. S.
- Goldman, J. M., Murr, A. S., Cooper, R. L. The rodent estrous cycle: characterization of vaginal cytology and its utility in toxicological studies. Birth Defects Res. B. Reprod. Toxicol. 80, 84-97 (2007).
- McLean, A. C., Valenzuela, N., Fai, S., Bennett, S. A. Performing vaginal lavage, crystal violet staining, and vaginal cytological evaluation for mouse estrous cycle staging identification. J. Vis. Exp. , (2012).
- McKee, L. A., et al. Sexually dimorphic myofilament function and cardiac troponin I phosphospecies distribution in hypertrophic cardiomyopathy mice. Arch. Biochem. Biophys. 535, 39-48 (2013).
- Konhilas, J. P., et al. Exercise can prevent and reverse the severity of hypertrophic cardiomyopathy. Circ. Res. 98, 540-548 (2006).
- Perez, N. J., Chen, H., Regan, J. A., Emert, A., Constantopoulos, E., Lynn, M., Konhilas, J. P. The impact of chemically-induced ovarian failure on voluntary cage wheel exercise and cardiac adaptation in mice. Compar. Med. In press, (2013).
