A في فيفيفو نقص الإستروجين نموذج الماوس لفحص علاجات الإستروجين الخارجية من خلل القلب والأوعية الدموية بعد انقطاع الطمث
Summary
سريريا, نقص الإستروجين في النساء في سن اليأس قد تفاقم حدوث اضطراب الدهون وتصلب الشرايين. أنشأنا نموذج نقص الإستروجين في الجسم الحي عن طريق استئصال المبيض الثنائي عن طريق شق مزدوج الظهر الجانبي في apoE-/- الفئران. نموذج الماوس ينطبق على فحص علاجات الإستروجين الخارجية من خلل القلب والأوعية الدموية بعد انقطاع الطمث.
Abstract
النساء بعد سن اليأس أكثر عرضة للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية من النساء قبل سن اليأس. الفئران الإناث المبيضين (OVX) في عرض الوهن زيادة الآفات تصلب الشرايين في الأبهر مقارنة مع الفئران الإناث مع وظيفة المبيض سليمة. ومع ذلك، تفتقر النماذج المختبرية التي تنطوي على الفئران التي تعاني من نقص الإستروجين مع حالة عرضة لتصلب الشرايين. هذا العجز أمر بالغ الأهمية لأن نقص الإستروجين السريري في النساء في سن اليأس قد تفاقم حدوث اضطراب الدهون الموجودة من قبل أو الجارية وتصلب الشرايين. في هذه الدراسة، نقوم بإنشاء نموذج ماوس في الجسم الحي ناقص الإستروجين عن طريق استئصال المبيض الثنائي عن طريق شق مزدوج الظهر الجانبي في apolipoprotein E (apoE)-/- الفئران. ثم نقارن آثار 17β-استراديول والزائفة (PPD) (فيتوستروجين) تدار بشكل حول المحيط بالعين البورعنا عن طريق انتشار البندق. نجد أنه على الرغم من أن PPD يمارس بعض التأثير على الحد من وزن الجسم النهائي والبلازما TG في OVX apoE-/- الفئران، لديها قدرات مضادة للتصلب الشرايين والقلب واقية مقارنة مع نظيره 17β-استراديول. PPD هو فيتوستروجين التي تم الإبلاغ عنها لممارسة خصائص مضادة للورم. وهكذا، فإن الطريقة المقترحة تنطبق على فحص phytoestrogens عن طريق الإدارة البرفيلة لتحل محل العلاج بالهرمونات البديلة التقليدية في النساء بعد سن اليأس، والتي أفيد أن لديها يحتمل أن تكون ضارة الورم القدرات. إدارة البيروال عن طريق انتشار البندق غير الغازية، مما يجعلها قابلة للتطبيق على نطاق واسع لكثير من المرضى. تحتوي هذه المقالة على المظاهرات خطوة بخطوة من استئصال المبيض الثنائي عن طريق شق مزدوج الظهرالجانبي في أبو-/- الفئران وperoral 17β-استراديول أو استبدال هرمون الإستروجين النباتي عن طريق انتشار البندق. تتبع تحليلات وظيفة الدهون في البلازما والقلب والأوعية الدموية باستخدام تخطيط صدى القلب.
Introduction
وقد أظهرت الدراسات الوبائية والسريرية أن النساء بعد سن اليأس هي في خطر أكبر بكثير من أمراض القلب والأوعية الدموية من النساء قبل سن اليأس1،2. العلاج بالهرمونات البديلة (HRT) قد يقلل من المخاطر النسبية لأمراض القلب والأوعية الدموية إلى 0.37-0.793. من بين المضاعفات الأخرى، تصلب الشرايين الناجمعن أمراض القلب والأوعية الدموية هو السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم4. ومع ذلك، تفتقر النماذج المختبرية التي تنطوي على الفئران التي تعاني من نقص الإستروجين التي تعرض حالة عرضة لتصلب الشرايين. يوفر هذا البروتوكول في الجسم الحي نقص الإستروجين نموذج الماوس لفحص علاجات الإستروجين الخارجية من خلل القلب والأوعية الدموية بعد انقطاع الطمث.
الدراسات السابقة تبين أن تطبيق OVX في القوارض تصلب الشرايين تغذية نظام غذائي عالي الكولسترول يمكن أن يحاكي النساء بعد سن اليأس الذين يعانون من تصلب الشرايين5،6،7،8. نموذج حيواني قابل للاستنساخ ومريحة تشبه حالة تصلب الشرايين في النساء في سن اليأس هو أساس أبحاث الإستروجين الخارجية. هنا، تم تطبيق شق مزدوج الظهرالجانبي من استئصال المبيض الثنائي في تصلب الشرايين المعرضة للتصلب apolipoprotein E بالضربة القاضية (apoE-/-) الفئران9،10. بالمقارنة مع شق في البطن الأوسط أو الظهري، شق الظهرية الجانبية المزدوجة هو أسهل، وسيلة أقل استهلاكا للوقت التي يمكن تجنب التصاق تجويف البطن الشديد والتهاب. إدارة بيروال عن طريق انتشار البندق (انظر جدولالمواد) غير الغازية ومريحة، مما يجعلها قابلة للتطبيق على نطاق واسع كأسلوب إدارة على المدى الطويل11. بطيئة الإفراج عن زرعبيليه هو أيضا شعبية 6. ومع ذلك، قد تؤدي الغرسات إلى تفاقم حدوث العدوى خاصة في الفئران التي تتعرض لـ OVX. وسائط الإدارة غير الغازية الأخرى، مثل اللقاحات عن طريق الفم وإدارة المياه، لديها أيضا العديد من العيوب. عادة ما الإجهاد اللقاحات عن طريق الفم الفئران ويمكن أن يسبب إصابة المريء. إدارة الهرمون عن طريق مياه الشرب مفيد للغاية; ومع ذلك، فإن إضافة DMSO كمستحلب أمر لا مفر منه كما الإستروجين الخارجية غير قابلة للذوبان في الماء. هنا, اخترنا peroral 17β-استراديول أو استبدال هرمون الإستروجين النباتي عن طريق انتشار البندق للإدارة على المدى الطويل.
في الآونة الأخيرة، تم الطعن في التأثير المفيد لHRT على نظام القلب والأوعية الدموية للنساء بعد سن اليأس في التجارب مبادرة صحة المرأة (WHI)12. من ناحية, الإستروجين الخارجية وحدها تمارس تأثير مفيد على نظام القلب والأوعية الدموية; من ناحية أخرى, فإنه يمكن الجمع بين مع خلات metohydroxyprogesterone لزيادة خطر أحداث القلب والأوعية الدموية. وبشكل أكثر خطورة، HRT قد يؤدي إلى تطور ورم الثدي والرحم، وهذا التأثير قد حد بشكل ملحوظ استخدامه13،14. وقد تركز المزيد من الاهتمام على الآثار الواقية للقلب والأوعية الدموية من هرمون الاستروجين الخارجي تفتقر إلى النشاط الميتوتيك في الخلايا السرطانية15,16,17. دراسات متعددة في البشر والحيوانات تشير إلى أن phytoestrogens مع هياكل مماثلة لتلك التي من هرمون الاستروجين يمكن أن تلعب دورا مفيدا في حماية القلب والأوعية الدموية15,18.
وهكذا، فإن أهداف العمل الحالي هي ‘1’ بناء نموذج الماوس نقص الإستروجين في الجسم الحي عن طريق استئصال المبيض الثنائي عن طريق شق مزدوج الردور الجانبي في apoE-/- الفئران و ‘2’ لمقارنة الآثار الواقية القلب والأوعية الدموية من قبل الجميع تدار 17β-استراديول والزائفة (PPD)، عن طريق انتشار البندق. 17β-استراديول هو نوع واحد من الإستروجين الخارجي الذي ينتمي إلى الهرمونات الجنسية الأنثوية6,11,19. PPD, الصابونين الستيرويد وphytoestrogen من النباتات Dioscorea, وقد أفيد سابقا لممارسة خصائص مضادة للورم20.
Protocol
Representative Results
Discussion
المنهجية الموصوفة هنا هو نموذج الماوس تشبه اضطراب الدهون وتصلب الشرايين ينظر في النساء في سن اليأس. ومن الموثق جيدا أن نقص الإستروجين في النساء بعد سن اليأس يمكن أن تفاقم حدوث ارتفاع الكوليسترول في الدم الموجودة من قبل أو الجارية مع الآفات التصلبية المعقدة تدريجيا وعلى نطاق واسع<sup class="xref"…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81202526 إلى J.X.)، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81302769 إلى B.S.)، ومؤسسة العلوم الطبيعية لبلدية بكين (47144226 إلى B.S.)، وشهادة الدكتوراه الصينية مؤسسة العلوم (20110490325 إلى J.X.)، ومؤسسة برامج الدكتوراه التابعة لوزارة التعليم في الصين (20121106120031 إلى 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).
