Гіпертонія з високим вмістом жиру, пов’язана з дієтою, пов’язана з прозапальним профілем Т-клітин у чоловіків та
Кафедра фізіології Університету Аугуста, Аугуста, Джорджія
Кафедра фізіології Університету Аугуста, Аугуста, Джорджія
Кафедра фізіології Університету Аугуста, Аугуста, Джорджія
Кафедра усної біології Університету Аугуста, Аугуста, Джорджія
Кафедра фізіології Університету Аугуста, Аугуста, Джорджія
Адреса для запитів на передрук та іншої кореспонденції: J. C. Sullivan, 1459 Laney Walker Blvd., Augusta University, Augusta, GA 30912 (e-mail: [email protected]).
Анотація
НОВЕ І НОВЕ Наше дослідження демонструє, що у самців і самок щурів Даля, чутливих до солі, спостерігається подібне підвищення артеріального тиску до дієти з високим вмістом жиру та збільшення Т-клітин аорти та нирок. Ці результати на відміну від досліджень, що показують, що самки щурів залишаються нормотензивними та/або регулюють регуляторні Т-клітини у відповідь на гіпертонічні стимули в порівнянні з самцями щурів. Наші дані свідчать про те, що 4-тижнева дієта з високим вмістом жиру має специфічний для статі вплив на профіль Т-клітин у чутливих до солі щурів Даля.
Дві третини випадків гіпертонії в Сполучених Штатах позитивно корелюють із надмірним збільшенням ваги (22), а останні дані Національного обстеження здоров'я та обстеження вказують на те, що поширеність гіпертонії зростає із збільшенням індексу маси тіла (49). Дійсно, як у людей, так і у тваринних моделей гіпертонії такі дієтичні фактори, як насичені жири, холестерин та вуглеводи, мають значний вплив на контроль артеріального тиску (АТ) (21, 59, 71). Існують також дані, що підтверджують різницю в статі щодо впливу дієти з високим вмістом жиру (HFD) на серцево-судинні результати (33, 65), причому у самців експериментальних тварин спостерігається більший приріст АТ у відповідь на HFD порівняно з експериментальними тваринами (19 ). Хоча молекулярні механізми, що лежать в основі статевих відмінностей у відповіді АТ на ВЧС, до кінця не вивчені, зараз все більше визнається, що Т-клітини та прозапальні цитокіни відіграють важливу роль у прогресуванні гіпертонії на кількох моделях тварин (4, 15, 20, 29, 39, 41, 42, 67, 69, 76), включаючи щурів, чутливих до солі Даля (DSS) (12, 13, 15, 62).
Тварини.
У цьому дослідженні використовувались DSS чоловіків та жінок віком дванадцять тижнів (Envigo, Prattville, AL). Всі експерименти проводились відповідно до Національного інституту охорони здоров’я Посібник з догляду та використання лабораторних тварин і були схвалені та контролювались Інституційним комітетом з догляду та використання тварин університету Августи. Щурів утримували в приміщеннях, що регулюють температуру та вологість, і на циклі з легким вмістом жиру та утримували їх на нормальній жирній дієті (NFD; F4031, Bio-Serv, Flemington, NJ) або HFD (F3282, Bio-Serv) з 12 до 16 тижнів віку (період лікування 4 тижні). Контрольний NFD складався з 3,88 ккал/г валової енергії з калоріями з таких джерел: 20,5% білка, 61,6% вуглеводів та 7,2% жиру. HFD складався з 5,45 ккал/г валової енергії з калоріями з таких джерел: 20,5% білка, 35,7% вуглеводів і 36,0% жиру. Обидві дієти містять 0,8% NaCl. В кінці всіх експериментів щурам знеболювали кетамін-ксилазином (50 мг/кг та 6 мг/кг внутрішньочеревно, відповідно, Phoenix Pharmaceuticals, St. Joseph, MO), проводили торакотомію, кінцеву пробу крові отримували шляхом пункція аорти, і тканини збирали для проточного цитометричного аналізу Т-клітин та цитокінів.
Метаболічні параметри.
Аналітична проточна цитометрія.
Рис. 1.Стратегія стробової проточної цитометрії, що показує виділення одиничних клітин та виключення клітинного сміття на основі прямого розсіювання (FSC) та бічного розсіювання (SSC). Т-клітини аналізували на основі експресії CD3 та/або CD4. Загальні CD3 + Т-клітини були додатково заблоковані для експресії RAR-пов'язаних рецепторів-сиріт-γt для Т-клітин-хелперів 17, а CD3 + CD4 + Т-клітини додатково встановлені для експресії Foxp3 для регуляторних Т-клітин (Tregs).
Статистичний аналіз.
Всі дані представлені як середні значення ± SE. Дані проточної цитометрії та дані метаболічної клітини порівнювали за допомогою двосторонньої ANOVA. Телеметрію глюкози, манжету хвоста та масу тіла в кожній групі аналізували за допомогою повторних вимірювань ANOVA. Міжгрупові вимірювання проводились із використанням двостороннього ANOVA для манжети хвоста та маси тіла та т-тести для вимірювання глюкози. Аналіз проводили за допомогою програмного забезпечення GraphPad Prism (версія 6.0) (GraphPad Software, La Jolla, CA). Для всіх порівнянь відмінності вважалися статистично значущими з
Таблиця 1. Дані про метаболічні клітини, включаючи масу тіла, споживання їжі, загальне споживання калорій, загальне споживання жиру, споживання води та виділення сечі у самців та самок щурів на NFD або HFD протягом 4 тижнів
Усі дані виражаються як середні значення ± SE; = 5 самців щурів і 5 самок щурів. NFD, нормально-жирна дієта; Харчова дієта з високим вмістом жиру. Порівняння між групами проводили з використанням двостороннього ANOVA або двостороннього ANOVA з повторними вимірами між базовим та кінцевим показниками. Внутрішньогрупові порівняння проводились за допомогою тесту багаторазового порівняння Тукі та Сідака відповідно.
* † ‡
Рис.2.Рівень глюкози в крові постійно контролювався у чоловіків ( = 5) та жінки ( = 6) чутливі до солі щури Даля на дієті з високим вмістом жиру (HFD) від початкового рівня до кінця дослідження (A). Точкові вимірювання глюкози також періодично проводили протягом 4 тижнів HFD (), а відсоток різниці точкових показань глюкози порівняно з показаннями телеметрії розраховували для визначення точності даних телеметрії (C.). Всі дані представлені як середні значення ± SE. Дані телеметрії глюкози та дані про плями глюкози в кожній групі аналізували за допомогою повторних вимірювань ANOVA; міжгрупові порівняння проводились за допомогою т-тести. Істотних відмінностей не було.
Самки DSS щурів демонструють індуковане HFD підвищення систолічного АТ через 4 тижні, подібно до самців щурів.
У багатьох генетичних та дієтичних моделях гіпертонії у самців щурів спостерігається більший приріст АТ, ніж у самок щурів (33, 65). Щоб визначити, чи існує різниця у статі у підвищеному HFD збільшення АТ у щурів DSS, систолічний АТ вимірювали на початковому рівні та в кінці дослідження у щурів на NFD та щотижня у самців та самок DSS щурів на HFD. 4-тижневий HFD привів до значного збільшення систолічного АТ як у самців, так і у самок щурів DSS порівняно з NFD (ефект дієти:
Рис.3.Систолічний артеріальний тиск (АТ), виміряний через манжету хвоста у чоловіків ( = 5) та жінки ( = 5–6) чутливі до солі щури Даля, виражені як зміна (Δ) між початковим рівнем та після 4-тижневої нормальної жирної дієти (NFD) або дієти з високим вмістом жиру (HFD; A), виражене як абсолютні значення щотижня в групі, яка отримує HFD, і на початковому рівні, а також через 4 тижні в групі, яка отримує HFD () і виражається як відсоток збільшення від базового рівня (C.) в обох групах лікування. Одна самка щурів на NFD загинула до остаточного вимірювання АТ. Всі дані представлені як середні значення ± SE. Дані хвостової манжети в кожній групі аналізували за допомогою повторних вимірювань ANOVA. Δ та відсотки збільшення систолічного АТ порівнювали за допомогою двосторонньої ANOVA. +