Ein In Vivo Östrogen-Mangel-Maus-Modell zum Screening exogener Östrogen-Behandlungen von Kardiovaskulärer Dysfunktion nach den Wechseljahren
Summary
Klinisch, Östrogenmangel bei Frauen in der Wechseljahre kann die Inzidenz von Lipidstörungen und Arteriosklerose verschlimmern. Wir etablierten ein In-vivo-Östrogen-Mangelmodell durch bilaterale Ovariektomie über einen doppelten dorsal-lateralen Schnitt bei ApoE-/- Mäusen. Das Mausmodell ist für das Screening exogener Östrogenbehandlungen von kardiovaskulärer Dysfunktion nach den Wechseljahren anwendbar.
Abstract
Postmenopausale Frauen haben ein höheres Risiko, an Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu erkranken als prämenopausale Frauen. Weibliche Mäuse ovariectomisiert (OVX) bei Entwöhnung Sanierung atherosklerotische Läsionen in der Aorta im Vergleich zu weiblichen Mäusen mit intakter Eierstockfunktion. Es fehlen jedoch Labormodelle mit Östrogen-mäusen mit arteriosklerose-anfälligem Status. Dieses Defizit ist entscheidend, weil klinischer Östrogenmangel bei Frauen in der Wechseljahre die Inzidenz von vorbestehenden oder anhaltenden Lipidstörungen und Arteriosklerose verschlimmern kann. In dieser Studie stellen wir ein In-vivo-Östrogen-defizitier-defizitierte Mausmodell durch bilaterale Ovariektomie über einen doppelten dorsal-lateralen Schnitt bei Apolipoprotein E (apoE)-/- Mäusen fest. Anschließend vergleichen wir die Wirkungen von 17-Estradiol und Pseudoprotodioscin (PPD) (ein Phytoöstrogen), das peroral über Haselnussaufstrich verabreicht wird. Wir stellen fest, dass PPD zwar einen gewissen Effekt auf die Reduzierung des Endkörpergewichts und des Plasma-TG bei OVX-ApoE-/- Mäusen ausübt, aber antiatherosklerotische und kardiale Schutzfähigkeiten hat, die mit seinem 17-Estradiol-Pendant vergleichbar sind. PPD ist ein Phytoöstrogen, das berichtet wurde, Anti-Tumor-Eigenschaften auszuüben. Daher ist die vorgeschlagene Methode für das Screening von Phytoöstrogenen über perorale Verabreichung geeignet, um die traditionelle Hormonersatztherapie bei postmenopausalen Frauen zu ersetzen, von der berichtet wurde, dass sie potenziell schädliche tumorigenetische fassungsvermögen. Perorale Verabreichung über Haselnuss-Spread ist nicht-invasiv, so dass es weithin anwendbar auf viele Patienten. Dieser Artikel enthält schrittweise Demonstrationen der bilateralen Ovariektomie über den doppelten dorsal-lateralen Schnitt bei ApoE-/- Mäusen und peroralem 17-Estradiol- oder Phytoöstrogenhormonersatz über Haselnuss-Spread. Plasmalipid- und Herz-Kreislauf-Funktionsanalysen mittels Echokardiographie folgen.
Introduction
Epidemiologische und klinische Studien haben gezeigt, dass postmenopausale Frauen ein wesentlich höheres Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben als prämenopausale Frauen1,2. Hormonersatztherapie (HRT) kann das relative Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen auf 0,37-0,793reduzieren. Unter anderen Komplikationen ist Arteriosklerose, die durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursacht wird, die häufigste Todesursache weltweit4. Jedoch, Labormodelle mit Östrogen-mangelhafte Mäuse präsentieren Atherosklerose anfälligen Status fehlen. Dieses Protokoll bietet ein In-vivo-Östrogen-Mangel-Maus-Modell zum Screening exogener Östrogen-Behandlungen von kardiovaskulärer Dysfunktion nach den Wechseljahren.
Frühere Studien zeigen, dass die Anwendung von OVX bei atherosklerotischen Nagetieren, die mit einer cholesterinreichen Ernährung gefüttert werden, postmenopausale Frauen nachahmen kann, die an Arterioskleroseleiden 5,6,7,8. Ein reproduzierbares und praktisches Tiermodell, das dem atherosklerotischen Zustand bei Frauen in der Wechseljahre ähnelt, ist die Grundlage der exogenen Östrogenforschung. Hier wurde ein doppelter dorsal-lateraler Schnitt der bilateralen Ovariektomie bei atherosklerose-anfälligen Apolipoprotein E Knockout (ApoE-/-) Mäusen9,10angewendet. Im Vergleich zu mittelabdominalen oder dorsalen Einschnitten ist der doppelte dorsal-laterale Schnitt eine einfachere, weniger zeitaufwändige Methode, die eine schwere Bauchhöhlenhaftung und Entzündungen vermeiden kann. Perorale Verabreichung über Haselnuss-Spread (siehe Tabelle der Materialien) ist nicht invasiv und bequem, so dass es weithin anwendbar als eine langfristige Administrationsmodus11. Slow-Release-Pellet-Implantation ist auch beliebt6. Implantate können jedoch die Inzidenz von Infektionen verschlimmern, insbesondere bei Mäusen, die OVX ausgesetzt sind. Andere nichtinvasive Verabreichungsmodi, wie oral gavage und Wasserverwaltung, haben auch viele Nachteile. Oralgavage in der Regel Stress Mäuse und kann Ösophakenverletzungen verursachen. Die Verabreichung des Hormons über Trinkwasser ist sehr vorteilhaft; die Zugabe von DMSO als Emulgator ist jedoch unvermeidlich, da exogene Östrogene in Wasser unlöslich sind. Hier haben wir uns für perorales 17-Estradiol- oder Phytoöstrogenhormonersatz mittels Haselnussaufstrich für die Langzeitverabreichung entschieden.
Kürzlich wurde die positive Wirkung von HRT auf das Herz-Kreislauf-System von postmenopausalen Frauen in Studien der Frauengesundheitsinitiative (WHI) bestritten12. Auf der einen Seite, exogenes Östrogen allein übt eine positive Wirkung auf das Herz-Kreislauf-System; auf der anderen Seite, Es kann mit Metohydroxyprogesteron Acetat kombinieren, um das Risiko von kardiovaskulären Ereignissen zu erhöhen. Ernster, HRT kann zu Brust- und Gebärmuttertumorprogression führen, und dieser Effekt hat seine Verwendung deutlich eingeschränkt13,14. Mehr Interesse wurde auf die kardiovaskuläre-schützende Wirkung von exogenen Östrogenen ohne mitotische Aktivität in Tumorzellen15,16,17konzentriert. Mehrere Studien an Menschen und Tieren deuten darauf hin, dass Phytoöstrogene mit Strukturen ähnlichdenen von Östrogenen eine vorteilhafte Rolle im Kardiovaskulären Schutz 15,18spielen können.
Die Ziele der vorliegenden Arbeit sind daher (i) der Aufbau eines In-vivo-Östrogen-Mangel-Mausmodells durch bilaterale Eialistomie über einen doppelten dorsal-lateralen Schnitt beiApoE-/- Mäusen und (ii) der Vergleich der kardiovaskulären Schutzwirkungen peroraler 17-Estradiol und Pseudoprotodioscin (PPD) über Haselnussaufstrich verabreicht. 17-Estradiol ist eine Art von exogenem Östrogen, das zu den weiblichen Sexualhormonen6,11,19gehört. PPD, ein Steroid Saponin und Phytoöstrogen aus Dioscorea Pflanzen, wurde zuvor berichtet, Anti-Tumor-Eigenschaften ausüben20.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die hier beschriebene Methode ist ein Mausmodell, das Lipidstörungen und Arteriosklerose bei Frauen in der Wechseljahre ähnelt. Es ist gut dokumentiert, dass Östrogenmangel bei postmenopausalen Frauen die Inzidenz von vorbestehender oder anhaltender Hypercholesterinämie mit zunehmend komplexen und weit verbreiteten atherosklerostischen Läsionen verschlimmern kann1. Um den atherosklerose-anfälligen Status in der Klinik nachzuahmen, wurden apoE-mangelhafte Mäuse, eine reproduzierbare und bequ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (81202526 bis J.X.), der National Natural Science Foundation of China (81302769 bis B.S.), der Beijing Municipal Natural Science Foundation (47144226 to B.S.), der Chinesischen Postdoktorandenstiftung unterstützt. Science Foundation (20110490325 bis J.X.) und die Ph.D. Programs Foundation of Ministry of Education of China (20121106120031 bis B.S.).
Materials
| 17β-estradiol, >98% | Sigma-Aldrich | E8875-250MG | Estrogen |
| Disposable syringes (with 25G needles) | Hunan Luzhou Huikang Development Co., Ltd | 0.5*19TWLB | Cardiac bleeding |
| High-cholesterol mouse diet | Huafukang Bio-Technology | N/A | 1.25% cholesterol, 0% cholate |
| High-Resolution In Vivo Micro-Imaging System | VisualSonics | Vevo®770 | Measurements of intima-media thickness and cardiac dysfunction |
| 2-Methyl-2-butanol | Sigma-Aldrich | 152463-250ML | Preparation of avertin |
| Micro Dissecting forceps, Curved 8mm | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Micro Dissecting forceps, Straight 8mm | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Micro Dissecting Scissors, Curved/Sharp 8mm | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Micro Dissecting Scissors, Straight/Sharp 8mm | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Monofilament suture 4-0 1/2 5*12 19mm | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Supplies Co., Ltd | R413 | Suture and ligation of the tissues |
| Nut cream (Nutella) | Ferrero | N/A | Medium for peroral 17β-estradiol or PPD |
| OptiVisor optical glass binocular magnifier | Dohegan Optical Company Inc. | N/A | Assistant of identifying the tissues during ovariectomy |
| Phosphate-buffered saline at pH 7.4 | SIGMA | P3813 | Preparing 1 L saline |
| Pro MultiLabel Microplate Reader | Tecan | Infinite M1000 | Plasma TC and TG determination |
| Pseudoprotodioscin | Shanghai Winherb Medical S & T Development | W-0427 | CAS registry no. 102115-79-7 |
| Rimadyl, 50 mg/mL | Pfizer Pharma GmbH | 462986 | Postoperative analgesia after ovariectomy |
| Sesame oil | Sigma-Aldrich | S3547-1L | Dissolving the 17β-estradiol or PPD |
| Solcoseryl Eye-Gel | Menarini, Solco Basle Ltd. | Eye protection during anesthesia | |
| Stereo microscope | MCALON | MCL-6STV | Image of the intimal region of aorta |
| Table model high speed centrifuge | SIGMA | 1-14K | Preparation of plasma |
| Scissors, slight Curve (14cm) | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Scissors, straight Flat (14cm) | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Tissue forceps, serrated, slight Curve (14cm) | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Tissue forceps, serrated, straight Flat (14cm) | Kanghua Medical Equipment Co., Ltd | Surgical tools | |
| Tribromoethanol | Sigma-Aldrich | T48402-5G | Preparation of avertin |
| Triglycerides (TG) assay kit | Institute of Nanjing Jiancheng Biology Engineering | A110-1 | Plasma TG determination |
| Total cholesterols (TC) assay kit | Institute of Nanjing Jiancheng Biology Engineering | A111-1 | Plasma TC determination |
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