In Vivo Эстроген Дефицит мыши Модель для скрининга экзрогена Эстроген Лечение сердечно-сосудистой дисфункции после менопаузы
Summary
Клинически, дефицит эстрогена у женщин менопаузы может усугубить частоту нарушения липидов и атеросклероза. Мы создали модель дефицита эстрогена in vivo путем двусторонней овариэктомии с помощью двойного торсалово-бокового разреза у апоЭ-/- мышей. Мышь модель применима для скрининга экзрогена эстроген лечения сердечно-сосудистой дисфункции после менопаузы.
Abstract
Постменопаузальные женщины подвергаются большему риску развития сердечно-сосудистых заболеваний, чем женщины в пременопаузе. Самки мышей ovariectomized (OVX) при отлятке дисплей увеличение атеросклеротических поражений в аорте по сравнению с самками мышей с нетронутой функции яичников. Тем не менее, лабораторные модели с участием эстроген-дефицитных мышей с атеросклерозом подверженных статусу отсутствуют. Этот дефицит имеет решающее значение, поскольку клинический дефицит эстрогена у женщин в период менопаузы может усугубить заболеваемость уже существующими или продолжающимися нарушениями липидов и атеросклерозом. В этом исследовании мы устанавливаем in vivo эстроген-дефицитной мыши модели двусторонней овразиэктомии через двойной престоченно-боковой разрез в аполипопротеин E (apoE)-/- мышей. Затем мы сравниваем эффекты 17-эстрадиола и псевдопротодиоскина (PPD) (фитоэстрогена) перорально вводят через фундук распространения. Мы находим, что, хотя PPD оказывает определенное влияние на снижение конечной массы тела и плазмы TG в OVX apoE-/- мышей, он имеет анти-атеросклеротические и сердечно-защитные возможности сопоставимы с его 17 “эстрадиол коллега. PPD является фитоэстрогена, который, как сообщается, оказывают противоопухолевые свойства. Таким образом, предлагаемый метод применим для скрининга фитоэстрогенов через пероральный администрации, чтобы заменить традиционную заместительную гормональную терапию у женщин в постменопаузе, которая, как сообщается, потенциально вредных tumorigenetic Емкость. Пероральная администрация с помощью распространения фундука является неинвазивным, что делает его широко применимым для многих пациентов. Эта статья содержит пошаговые демонстрации двусторонней овариэктомии через двойной торсал-боковой разрез в апоЕ-/- мышей и пероральных 17-эстрадиол или фитоэстроген гормона замены через фундук распространения. Плазменные липидные и сердечно-сосудистые функции анализируют сяокардиографию.
Introduction
Эпидемиологические и клинические исследования показали, что женщины в постменопаузе подвергаются значительно большему риску сердечно-сосудистых заболеваний, чем женщины в пременопаузе1,2. Заместительная гормональная терапия (ГрЗ) может снизить относительный риск сердечно-сосудистых заболеваний до 0,37-0,793. Среди других осложнений, атеросклероз, вызванный сердечно-сосудистыми заболеваниями является ведущей причиной смерти во всем мире4. Тем не менее, лабораторные модели с участием эстроген-дефицитных мышей, представляющих атеросклероз подверженных статусне отсутствуют. Этот протокол обеспечивает in vivo эстроген дефицит мыши модель для скрининга экзрогена эстроген лечения сердечно-сосудистой дисфункции после менопаузы.
Предыдущие исследования показывают, что применение OVX у атеросклеротических грызунов кормили высоким содержанием холестерина диета может имитировать женщин в постменопаузе женщин, страдающих атеросклерозом5,6,7,8. Воспроизводимая и удобная модель животных, напоминающая атеросклеротическое состояние у женщин в период менопаузы, является основой исследований экзогенного эстрогена. Здесь двойной торсал-боковой разрез двусторонней овариэктомии был применен в подверженных атеросклерозу аполипопротеина E нокаутом (apoE-/-) мышей9,10. По сравнению со средним разрезом брюшной полости или стрижкой, двойной терзательный разрез является более легким, менее трудоемким методом, который может избежать тяжелой адгностии и воспаления. Пероральный администрации через фундук распространения (см. Таблица материалов) является неинвазивным и удобным, что делает его широко применимы множеству в качестве долгосрочного режима администрирования11. Медленно-релиз гранулы имплантации также популярен6. Тем не менее, имплантаты могутуго усугублять заболеваемость инфекцией, особенно у мышей, подвергаемых OVX. Другие неинвазивные режимы администрирования, такие как устные gavage и управление водой, также имеют много недостатков. Устные gavage обычно стресс мышей и может привести к травмам пищевода. Администрирование гормона через питьевую воду является весьма полезным; однако, добавление DMSO как эмульгатор неизбежно по мере того как экзогенные эстрогены нерастворены в воде. Здесь мы выбрали пероральный 17-эстрадиол или фитоэстрогена заместительной гормональной книжки через распространение фундука для длительного введения.
В последнее время благотворное влияние ЗГТ на сердечно-сосудистую систему женщин в постменопаузе было оспорено в инициативе по охране здоровья женщин (WHI) испытаний12. С одной стороны, экзогенный эстроген сам по себе оказывает благотворное влияние на сердечно-сосудистую систему; с другой стороны, он может сочетаться с ацетатом метогидрогестерона для повышения риска сердечно-сосудистых событий. Более серьезно, ЗГТ может привести к прогрессии опухоли молочной железы и матки, и этот эффект заметно ограничил его использование13,14. Больше интереса было сосредоточено на сердечно-сосудисто-защитных эффектов экзогенных эстрогенов, не хватает митотической активности в опухолевых клетках15,16,17. Многочисленные исследования на людях и животных показывают, что фитоэстрогены со структурами, похожими на эстрогены могут играть полезную роль в сердечно-сосудистой защиты15,18.
Таким образом, целью настоящей работы является (i) построить in vivo эстроген дефицит мыши модели двусторонней ovariectomy с помощью двойного розн-бокового разреза в apoE-/- мышей и (ii) для сравнения сердечно-сосудистых защитных эффектов перорально вводят 17-эстрадиол и псевдопротодиосин (PPD), с помощью фундука распространения. 17 “эстрадиол является одним из видов экзогенного эстрогена, который принадлежит к женским половым гормонам6,11,19. PPD, стероидный сапонин и фитоэстрогены из растений Dioscorea, ранее сообщалось, оказывают противоопухолевые свойства20.
Protocol
Representative Results
Discussion
Методология, описанная здесь, представляет собой модель мыши, напоминающую нарушение липидов и атеросклероз, наблюдаемый у женщин в период менопаузы. Хорошо документировано, что дефицит эстрогена у женщин в постменопаузе может усугубить заболеваемость уже существующих или текущих ги…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (81202526 до J.X.), Национальным фондом естественных наук Китая (81302769 до B.S.), Пекинским муниципальным фондом естественных наук (47144226 до B.S.), Китайским постдокторским Научный фонд (20110490325 до J.X.), и Ph.D. Программы Фонда Министерства образования Китая (20121106120031 до 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 |
References
- Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), e38-e360 (2016).
- Packard, B. L. Cardiovascular health and disease in women. The New England Journal of Medicine. 329 (4), 247-256 (1993).
- Samaan, S. A., Crawford, M. H. Estrogen and cardiovascular function after menopause. Journal of the American College of Cardiology. 26 (6), 1403-1410 (1995).
- Libby, P. Inflammation in atherosclerosis. Nature. 420 (6917), 868-874 (2002).
- Tremollieres, F. A., et al. Effect of hormone replacement therapy on age-related increase in carotid artery intima-media thickness in postmenopausal women. Atherosclerosis. 153 (1), 81-88 (2000).
- Bourassa, P. A., Milos, P. M., Gaynor, B. J., Breslow, J. L., Aiello, R. J. Estrogen reduces atherosclerotic lesion development in apolipoprotein E-deficient mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (3), 10022-10027 (1996).
- Squadrito, F., et al. Genistein supplementation and estrogen replacement therapy improve endothelial dysfunction induced by ovariectomy in rats. Cardiovascular Research. 45 (2), 454-462 (2000).
- Wang, D., et al. Endothelial dysfunction and enhanced contractility in microvessels from ovariectomized rats: roles of oxidative stress and perivascular adipose tissue. Hypertension. 63 (5), 1063-1069 (2014).
- Zhang, S. H., Reddick, R. L., Piedrahita, J. A., Maeda, N. Spontaneous Hypercholesterolemia and Arterial Lesions in Mice Lacking Apolipoprotein E. Science. 258 (5081), 468-471 (1992).
- Nakashima, Y., Plump, A. S., Raines, E. W., Breslow, J. L., Ross, R. ApoE-Deficient Mice Develop Lesions of All Phases of Atherosclerosis Throughout the Arterial Tree. Arteriosclerosis and Thrombosis. 14 (1), 133-140 (1994).
- Ström, J. O., Theodorsson, A., Ingberg, E., Isaksson, I. M., Theodorsson, E. Ovariectomy and 17-estradiol Replacement in Rats and Mice: A Visual Demonstration. Journal of Visualized Experiments. 64 (e4013), 1-4 (2012).
- Rossouw, J. E., et al. Risks and benefits of estrogen plus progestin in healthy postmenopausal women: principal results From the Women’s Health Initiative randomized controlled trial. The Journal of the American Medical Association. 288 (3), 321-333 (2002).
- Kumle, M. Declining breast cancer incidence and decreased HRT use. Lancet. 372 (9639), 608-610 (2008).
- Jager, W., et al. A randomized comparison of triptorelin and tamoxifen as treatment of progressive ovarian cancer. Anticancer Research. 15 (6B), 2639-2642 (1995).
- Bhathena, S. J., Velasquez, M. T. Beneficial role of dietary phytoestrogens in obesity and diabetes. The American Journal of Clinical Nutrition. 76 (6), 1191-1201 (2002).
- Wang, L., Qiu, X. M., Hao, Q., Li, D. J. Anti-inflammatory effects of a Chinese herbal medicine in atherosclerosis via estrogen receptor beta mediating nitric oxide production and NF-kappaB suppression in endothelial cells. Cell Death and Disease. 4 (e551), 1-13 (2013).
- Xiao, J., Wang, N. L., Sun, B., Cai, G. P. Estrogen receptor mediates the effects of pseudoprotodiocsin on adipogenesis in 3T3-L1 cells. American Journal of Physiology-Cell Physiology. 299 (1), C128-C138 (2010).
- Guivarc’h, E., et al. Predominant Role of Nuclear Versus Membrane Estrogen Receptor alpha in Arterial Protection: Implications for Estrogen Receptor alpha Modulation in Cardiovascular Prevention/Safety. Journal of the American Heart Association. 7 (13), 1-17 (2018).
- Osako, M. K., et al. Estrogen inhibits vascular calcification via vascular RANKL system: common mechanism of osteoporosis and vascular calcification. Circulation Research. 107 (4), 466-475 (2010).
- Ivanova, A., et al. Screening of some saponins and phenolic components of Tribulus terrestris and Smilax excelsa as MDR modulators. In vivo. 23 (4), 545-550 (2009).
- Xiao, J., Zhu, T., Yin, Y. Z., Sun, B. Notoginsenoside R1, a unique constituent of Panax notoginseng, blinds proinflammatory monocytes to protect against cardiac hypertrophy in ApoE(-/-) mice. European Journal of Pharmacology. 833 (15), 441-450 (2018).
- Sun, B., Xiao, J., Sun, X. B., Wu, Y. Notoginsenoside R1 attenuates cardiac dysfunction in endotoxemic mice: an insight into oestrogen receptor activation and PI3K/Akt signalling. British Journal of Pharmacology. 168 (7), 1758-1770 (2013).
- Adams, M. R., et al. Inhibition of coronary artery atherosclerosis by 17-beta estradiol in ovariectomized monkeys. Lack of an effect of added progesterone. Arteriosclerosis. 10 (6), 1051-1057 (1990).
- Keaney, J. F., et al. 17 beta-estradiol preserves endothelial vasodilator function and limits low-density lipoprotein oxidation in hypercholesterolemic swine. Circulation. 89 (5), 2251-2259 (1994).
- Nakashima, Y., Plump, A. S., Raines, E. W., Breslow, J. L., Ross, R. ApoE-deficient mice develop lesions of all phases of atherosclerosis throughout the arterial tree. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 14 (1), 133-140 (1994).
- Saleh, T. M., Cribb, A. E., Connell, B. J. Estrogen-induced recovery of autonomic function after middle cerebral artery occlusion in male rats. American Journal of Physiology- Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 281 (5), R1531-R1539 (2001).
- Bingham, D., Macrae, I. M., Carswell, H. V. Detrimental effects of 17beta-oestradiol after permanent middle cerebral artery occlusion. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 25 (3), 414-420 (2005).
- Pignoli, P., Tremoli, E., Poli, A., Oreste, P., Paoletti, R. Intimal plus medial thickness of the arterial wall: a direct measurement with ultrasound imaging. Circulation. 74 (6), 1399-1406 (1986).
- Hodgin, J. B., Maeda, N. Minireview: estrogen and mouse models of atherosclerosis. Endocrinology. 143 (12), 4495-4501 (2002).
- Bush, T. L., et al. Cardiovascular mortality and noncontraceptive use of estrogen in women: results from the Lipid Research Clinics Program Follow-up Study. Circulation. 75 (6), 1102-1109 (1987).
- Marsh, M. M., Walker, V. R., Curtiss, L. K., Banka, C. L. Protection against atherosclerosis by estrogen is independent of plasma cholesterol levels in LDL receptor-deficient mice. Journal of Lipid Research. 40 (5), 893-900 (1999).
