Пренатальне та постнатальне материнство за допомогою дизельних вихлопів PM 2
Анотація
Передумови
Ожиріння є однією з провідних загроз світовому громадському здоров'ю. Це є наслідком ненормального енергетичного обміну. В даний час добре встановлено, що вплив матері на навколишні стресові фактори, що спричиняють невідповідний розвиток плода, може мати тривалий негативний вплив на енергетичний метаболізм нащадків залежно від часу впливу, відомого як програмування розвитку парадигми здоров’я та хвороб. Швидко зростаючі докази вказують на те, що вплив матері на навколишні дрібні частинки (РМ2,5) корелює з аномальним розвитком плода. Тому в цьому дослідженні ми оцінили, чи впливає матері на вихлопні гази ТМ2,5 (DEP), основний компонент навколишнього середовища ТМ2,5 в міських районах, програмує енергетичний метаболізм нащадків, і далі вивчав, як час впливу впливає на це програмування.
Результати
Висновок
Пренатальне та постнатальне материнство дамами, що зазнали впливу DEP, по-різному програмує енергетичний метаболізм нащадків, підкреслюючи врахування термінів експозиції при вивченні несприятливих наслідків впливу матері на навколишнє середовище PM2,5.
Передумови
На додаток до періоду гестації, дитинство виявилось вразливим до програм розвитку на основі стресових факторів навколишнього середовища [2]. Крім того, кілька досліджень показали, що терміни впливу стресового фактору навколишнього середовища визначають не тільки ступінь серйозності, але і характер програмування розвитку [2]. Наприклад, вплив матері на голод на ранніх термінах гестації призводить до збільшення індексу маси тіла (ІМТ), тоді як вплив голоду на пізніх термінах вагітності та ранньому дитинстві призводить до зниження ІМТ [21]. Цікаво, що, хоча кілька досліджень продемонстрували несприятливі наслідки для гестаційного впливу ПМ2,5, як уже згадувалося вище, мало досліджень досліджували, чи проводить післяпологове материнство піддані дам ПМ2,5 програми потомства.
З огляду на те, що як забруднення ПМ2,5, так і ожиріння і надалі залишатимуться основними проблемами охорони здоров’я в осяжному майбутньому, необхідні додаткові дослідження, щоб задокументувати програму розвитку енергетичного обміну шляхом впливу на організм ПМ2,5 матері та його залежність від часу. Отже, у цьому дослідженні ми дослідили довгострокові ефекти пренатального та постнатального материнства підданими дамбам дизельного вихлопу PM2.5 (DEP) на розвиток потомства та енергетичний обмін. Наші результати несподівано показали різне програмування розвитку енергетичного обміну шляхом пренатального та постнатального материнства матерів, що зазнали впливу ДЕП, і, таким чином, не тільки викликало більше занепокоєння щодо здоров'я з боку матері PM2,5, але також підкреслило врахування часу впливу під час вивчення наслідків для здоров'я. впливу матері на забруднювачі повітря.
Методи
Тварини
Університет штату Меріленд, Балтимор (UMB) - це акредитована установа AAALAC. Усі процедури цього дослідження були схвалені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин (IACUC) при UMB, і з усіма тваринами поводились гуманно та з огляду на полегшення страждань. Мишей C57Bl/6j (4-тижневі, 12 самців і 12 самок) було придбано в лабораторіях Джексона (сток # 000664) і розміщено в приміщеннях для тварин в UMB, які підтримували 12-годинне світло/12-годинне темне світло циклу та температури та вологості в рекомендованих межах. Клітини для розведення були встановлені з одним самцем та однією самкою у віці 12 тижнів. Нащадків відлучували, коли їм виповнилося 3 тижні.
Інтратрахеальна інстиляція материнської ДЕП
Аналіз траєкторії зростання потомства та споживання їжі
Ваги тіла нащадків вимірювали щотижня від народження до 16 тижнів. Оцінку споживання їжі проводили у віці 18–20 тижнів. Коротко кажучи, кожна миша була розміщена в одній нормальній клітці, і вага дієти реєструвалася щодня протягом 7 днів поспіль. Споживання їжі розраховували як різницю між двома днями поспіль. Було представлено середнє споживання їжі за останні п’ять днів. Всі нащадки були евтаназовані у віці 20–22 тижнів.
Гістологічний аналіз
Епідидимальна жирова тканина та коричнева жирова тканина (BAT) фіксували у 4% параформальдегіді, вкладали у парафін, розрізали на ділянки 5 мкм та фарбували гематоксиліном та еозином. Гістологічні зрізи переглядали зі збільшенням 20 ×, і зображення отримували цифровою камерою SPOT (Diagnostic Instruments, Sterling Heights, MI) однією людиною, яка була сліпа для групування. Загальну кількість і площу поперечного перерізу адипоцитів в жирових тканинах епідидиму розраховували, як описано раніше. Площі крапель жиру БАТ отримували за допомогою програмного забезпечення Imagej, і результати виражали як відсоток від загальної площі.
RT-PCR у реальному часі
Загальну РНК виділяли з тканин (епідидимальна жирова тканина та гіпоталамус) реагентом TRIzol (Invitrogen, Карлсбад, Каліфорнія, США). Загальна РНК 2 мкг була транскрибована за допомогою випадкових гексамерів та системи RT-PCR ThermoScript (Invitrogen). Кількісну RT-PCR проводили з Stratagene Mx3005, використовуючи SYBER Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Carlsbad, CA, USA). Послідовності праймерів були представлені в таблиці 1. Рівень відносної експресії був отриманий, як описано раніше [24]. Коротко, значення Ct були ознайомлені шляхом аналізу із програмним забезпеченням, що постачається виробником, і були розраховані відмінності значення Ct між цільовим геном та GAPDH (∆Ct), а потім 2 ∆Ct.
Збирання тканин, вестерн-блот і оцінка білка лептину
Тварин голодували протягом ночі, і внутрішньовенно. вводять інсулін (10 ОД/кг маси тіла). Через 20 хв тварин евтаназували передозуванням ізофлурану. Кров відбирали з серця і центрифугували при 3000 об/хв протягом 5 хв. Плазму негайно зберігали в сухому льоду, а потім −80 ° C. Гіпоталамус виділяли, як описано раніше [25], а потім швидко заморожували у рідкому азоті. Всі тканини зберігали при -80 ° C до подальшої обробки. Лізати коричневої жирової тканини готували з використанням буфера RIPA (Sigma, Сент-Луїс, Міссурі) з доповненням інгібіторами протеази та фосфатази (Sigma, St. Louis, MO). Потім зразки білка розділяли електрофорезом у 10% SDS-поліакриламідному гелі та електроблотували на мембрани з фтористим полівінілідену. Білок-мішень був виявлений кроликом UCP1 (Бостер, Каліфорнія). Для візуалізації цільових білків використовували вторинні антитіла, кон'юговані з пероксидазою хрону та реагентом хемілюмінесценції (Amersham, Marlborough, MA). Щільність цільових білкових смуг визначали за допомогою Quantity One 4.4.1 (Bio-Rad, Hercules, CA). Внутрішній контроль, β-актин, використовувався для нормалізації змін навантаження.
Для оцінки експресії білка лептину в жировій тканині лізати готували з епідидимальної жирової тканини з використанням буфера RIPA (Sigma, Сент-Луїс, Місури) з доповненням інгібіторами протеази та фосфатази (Sigma, Сент-Луїс, Місурі) та рівня їх білка лептину оцінювали за допомогою набору ELISA (RayBio Mouse Leptin ELISA Kit, RayBiotech) відповідно до вказівок виробника. Результати нормалізували за концентрацією загальних білків і представляли як відсоток рівня в групі VV.
Статистика
Усі дані виражаються як середні значення ± SEM, якщо не зазначено інше. Статистичні тести проводили з використанням одностороннього або двостороннього дисперсійного аналізу (ANOVA) з подальшою корекцією Бонферроні або неспареного т-тест за допомогою GraphPad Prism (версія 5; Програмне забезпечення GraphPad, La Jolla, Каліфорнія, США). Рівень значущості був встановлений на рівні стор