Одвојувањето на садовите на респираторниот тракт го зголемува крвниот притисок и природата на артериосклерозата - букви
предмети
апстрактен
Мазните мускулни клетки се главен извор на РОС во васкулатурата 4. За да утврдиме дали степенот на респираторна спојка во васкуларниот систем е вклучен во васкуларни заболувања, генериравме глувци со изразување на доксициклин, изразен на UCP1, ограничен на клетките на мазните мускули на аортата. Трансгени глувци кои носеа обратна тетрациклинска трансактиватор (RTT) управувана од -441 SM22α промотор (SM22-RTTA глувци) беа спарени со глувци кои беа трансгени за тетрациклин-реагирачки елемент (TRE) -UCP1 мигеген - глувци Ucp1), давајќи SM22-TRE - глувци Ucp1. Десет дена по третманот на овие глувци со доксициклин (2 mg ml-1) во вода за пиење што содржи сахароза, изразот на аортната гласница Ucp1 беше предизвикан од фактор 12 во споредба со глувците кои пиеле само вода што содржела сахароза (1a) . Немаше зависна од доксициклин индукција на експресија на генот Ucp1 во аортите на SM22 rtTA глувци (без TRE мета) или TRE Ucp1 глувци (без антиактички индуциран трансактиватор; податоците не се прикажани).
а ) SM22-TRE-Ucp1 глувците биле третирани со доксициклин (Dox; 2 mg ml -1) сахароза или сахароза само 10 дена, проследено со одредување на нивото на Ucp1 mRNA (нормализирано на Gapd) во аортата. Резултатите се средства ± Сем за четири глувци по состојба. Theвездичката покажува П 11. Аортната индукција на изразување на UCP1 немаше никакво влијание врз телесната тежина или серумската хемија кај глувците SM22-TRE-Ucp1 (дополнителна слика 1).
Индукција на доксициклин на изразување на аортната UCP1 го зголеми систолниот крвен притисок на манжетната на опашката за 46 mm Hg (P = 0,002) и дијастолниот притисок за 21 mm Hg (2a, P = 0,005, црни прачки). Зголемувањето на крвниот притисок за време на третманот со доксициклин беше потврдено со вградени сензори за телеметрија (дополнителна слика 2а) и инвазивно под анестезија (податоците не се прикажани). Крвниот притисок се врати во почетната состојба кај истите животни 10 дена по отстранувањето на доксициклинот од водата за пиење (сиви решетки). Активноста на плазматскиот ренин - критична детерминанта за ракување со натриум во бубрезите и контрола на крвниот притисок - скоро тројно се зголеми кај глувците третирани со доксициклин и се врати на почетните вредности по прекинот на третманот со доксициклин (слика 2б). Екскрецијата на натриум во урината се намали во присуство на доксициклин (слика 2в), што е компатибилно со активирање на системот на ренин-ангиотензин-алдостерон. Уринарна екскреција на норадреналин, маркер на симпатичка активација, не беше променета со индукција на UCP1 (податоците не се прикажани).
а - в, Податоци од глувци SM22-TRE-Ucp1 со алели аполипопротеин Е од див тип; г. - ѓ, Податоци од SM22 - TRE - Ucp1 Apoe -/- глувци; Г., Х., Податоци од TRE - Ucp1 Apoe -/- глувци; јас, ј, Податоци од SM22 - RTT Апое -/- глувци. а ) Систолен крвен притисок (СБП) и дијастолен крвен притисок (ДБП) на почетокот на студијата (бели решетки, n = 10), по 7 дена третман со доксициклин (црни ленти, n = 10) и 10 дена по прекинување на третманот со доксициклин (сиви), n = 5 ) Theвездичката покажува глувци P -/- на почетокот на студијата (бели решетки, n = 20) и по 6 недели на западна диета со (црни ленти, n = 10) или без доксициклин (сиви шипки, n = 10). Theвездичката покажува глувци P -/- на почетокот (бели решетки) и по 6 недели на западна диета со доксициклин (црни ленти). Х., Активност на плазма ренин за глувци од Г. . јас, Крвен притисок за СМ22 - RTT Апое -/- глувци на почетокот (бели решетки) и по 6 недели на западна диета со доксициклин (црни ленти). ј, Активност на плазма ренин за глувци од јас . Сите резултати се средства ± полу
По 6 недели на западна диета, индукцијата на доксициклин на UCP1 во аортите на глувци SM22-TRE-Ucp1-Apoe (3а, пополнети симболи) ја зголеми атеросклерозата во споредба со легарите кои не се лекуваат со доксициклин (3а, отворени симболи). Индукцијата на UCP1 кај глувците SM22-TRE-Ucp1-Apoe кои се хранат со храна не ги зголеми лезиите по 6 недели (Дополнителна слика 3), туку крвниот притисок (Дополнителна слика 2б).
а - ѓ, SM22 - TRE - Ucp1 Apoe -/- Глувци ( а, г. ) во присуство или отсуство на доксициклин биле тестирани со контролни глувци TRE - Ucp1 Apoe -/- ( б, д ) и SM22 - RTT Апое -/споредено. - ( в, ѓ ) Aвездичките означуваат P = 0,02 (лак), P = 0,008 (торакална аорта; градниот кош) и P = 0,02 (стомак; стомак) во еден (Тест Ман-Витни У) на; P = 0,03 (торакална аорта) и P = 0,002 (стомак) во б; P = 0,003 ин в; и P = 0,001 и P = 0,037 ин д, ѓ (непарен двостран т-тест). Лентите за грешки покажуваат дека г. Сем. Нацртано покажува липопротеини кои постат кај СМ22 - ТРЕ - Ucp1 Апое -/- глувци. X-оската за слотот го означува дробниот број. HDL, липопротеин со висока густина; ЛДЛ, липопротеин со мала густина; VLDL, многу густ липопротеин.
Атеросклеротични лезии кај глувци SM22 - TRE - Ucp1 Apoe -/- третирани со доксициклин биле хистолошки слични на оние кај животните кои не биле третирани со доксициклин. Повеќето клетки беа макрофаги утврдени со боење со специфичен макрофаг маркер (податоците без атеросклероза беа умерено, но не значително намалени во споредба со контролните аорти (третман со доксициклин: 0,25 ± 0,05 μg ATP на мг) Протеин; без доксициклин: 0,31 ±) 0,09 μg АТП на мг протеин (П = 0,51). АДП/АТП стапките исто така не беа под влијание на доксициклин третиран на ист начин, се зголеми малку, но не значително (третман со доксициклин: 6,1 ± 1,2 nmol мин -1 мг -1; без доксициклин: 4,4 ± 1,8 nmol мин -1 мг -1; P = 0,43).
Атеросклерозата генерално се смета за хронично воспалително заболување што е резултат на васкуларни повреди. Сепак, еден од најраните знаци на атеросклероза е развој на абнормална митохондрија во мазни мускулни клетки 20, што укажува на тоа дека митохондријалната дисфункција предизвикува болест кај овие клетки, доминантен тип на клетка во садови подложни на атеросклероза. Нашите податоци обезбедуваат директен доказ дека промовирањето на неефикасен митохондријален метаболизам во мазните мускулни клетки доведува до хипертензија и забрзана атеросклероза. Зголемениот крвен притисок во текот на 6-неделниот период од овие експерименти не го објаснува зголемувањето на атеросклерозата, бидејќи глувците третирани со доксициклин имале зголемен крвен притисок со храна (Дополнителна слика 2б) без да влијаат на лезиите (Дополнителна слика 3). . Хипертензијата постојано не ја модулира атеросклерозата кај глувците 21, 22 .
Претходните податоци ја поддржуваат идејата дека општиот процес на раздвојување на дишните патишта може да биде вклучен во атерогенезата. Артериите имаат маргинално снабдување со кислород 23. Хипоксија го намалува односот на респираторната контрола 24; односно односот на дишењето на фосфорилирањето (состојба 3) и нефосфорилирачкото (состојба 4). Неврзаното дишење претходи на атеросклероза кај аортни места склони кон лезии кај бели гулаби Карнео, но не на истите места во гулаби со тркачки шоу (вид отпорен на атеросклероза), а не на аортни места кои не развиваат лезии на ниту еден вид. Аортите без болести имаат изобилство концентрации на есенцијалната масна киселина линолеат, но масните ленти имаат недостаток на есенцијални масни киселини 25, 26. Недостаток на основна масна киселина промовира раздвојување на дишните патишта 27, 28 и атеросклероза 29 .
Оксидативниот стрес може да се дефинира како зголемено формирање на ROS и намалена биорасположивост на NO, и двете се забележани при изразување на UCP1 во мазните мускули. Овие резултати беа неочекувани. Се верува дека високата протонска моторна сила, што се јавува кога и потрошувачката на АТП и достапноста на АДП, го одредуваат производството на РОС. Меѓутоа, преку интензивна обука, производството на РОС во скелетните мускули 30 е исто така зголемено, при што, и покрај големата потрошувачка на АТП и достапноста на АДП, приоритет се дава на зголемено производство на РОС.
Благото раздвојување на дишните патишта - форма на митохондријална дисфункција - во крвните садови кај глувците го зголемува оксидативниот стрес, крвниот притисок и атеросклерозата во исхраната. Овие податоци ја поддржуваат претпоставката дека локалните метаболички нарушувања во артерискиот wallид предизвикуваат васкуларни заболувања. Фармаколошки или нутриционистички стратегии за зголемување на ефикасниот метаболизам во васкуларниот систем може да претставуваат нови пристапи кон третманот на атеросклероза.
Методи
Ивотни
Крвен притисок
Неинвазивни определувања беа извршени кај свесни глувци со опашка манжетна (види дополнителни информации и препораки за нив). Определувањата на телеметријата беа направени со користење на систем од Data Science International. Васкуларните реакции на инхибиција на синтезата на азотен оксид беа снимени инвазивно (PowerLab/8SP, AD Instruments) по интравенска инфузија од 5 mg kg -1 L-NAME.
Атеросклероза
На возраст од 8 недели, животните во апое-нула позадина започнаа со западна диета со 0,15% холестерол, кој обезбедува 42% калории како маснотии (ТД 88137); Исхраната се продолжи за 6 недели. На некои глувци стари 8 недели добија 4% маснотии и не додадоа холестерол за 6 недели. Лезиите беа квантифицирани со техниката на лице (видете дополнителни информации и препораки за тоа).
Анализи на супероксид и аконитаза
Анализа на протоме
Со глувци хранат SM22 - TRE - Ucp1 Apoe -/- глувци биле третирани со или без доксициклин 8 дена. Аортите беа перфузирани со солен раствор на фосфат, се расчленуваа, се исплакнуваа и се отстранува адвентицијата. Здружените аорти беа измешани во хомогенизатор Потер-Елвехјем со 1,0 мл лифер пуфер (30 mM Tris-HCl, pH 7,8, 7 M уреа, 2 M тиореа, 4% ГЛАВИ, 1 mM NaF, 1 mM Na 3; Комплетен коктел инхибитор на протеаза VO 4) на мраз околу 1 мин. Примероците беа анализирани со флуоресцентна дводимензионална диференцијална гел-електрофореза и масена спектрометрија како што е опишано (види дополнителни информации и препораки во нив). Погледнете дополнителни методи за дополнителни информации.
благодарноста
Оваа студија беше поддржана од грантови од Националниот институт за здравство, Единицата за истражување на клиничка исхрана, Центарот за истражување и обука за дијабетес, постдокторско стипендија финансирана од ментор од Американското здружение за дијабетес и институционални ресурси од Универзитетот во Вашингтон и Центарот за карцином Ситеман Протеомикс поддржува центар на Универзитетот во Вашингтон.
Понатамошна информација
Дополнителна слика S1
Тежина на телото и серумска хемија кај глувци SM22-TRE UCP1 третирани со Dox. (EPS 335 kb)
Дополнителна слика С2
Крвниот притисок беше определен со телеметрија кај глувците SM22-TRE UCP1 (панел а) и глувци SM22-TRE UCP1-apoE -/- (панел б). (EPS 300 kb)
Дополнителна слика S3
Ефекти од индукцијата на UCP1 врз атеросклерозата и серумскиот холестерол кај глувци кои се хранат со глупак. (EPS 587 kb)
Дополнителна слика S4
Метаболичка карактеризација и толеранција на гликоза кај SM22-TRE UCP1 apoE -/- глувци со западно хранење. (EPS 360 kb)
Дополнителна слика S5
Изразување на UCP1 во екстра-аортните артерии. (EPS 307 kb)
Дополнителна слика S6
Влијание на Темпол врз крвниот притисок во опашката манжетна кај глувци третирани SM22-TRE UCP1 apoE -/-. (EPS 303 kb)
Дополнителни фигури легенди S1-S6
Оваа датотека содржи легенди за дополнителните слики 1-6. (DOC 11 кб)
Комплементарна методологија
Оваа датотека содржи комплементарна методологија. (DOC 8 кб)
Дополнителни забелешки
Оваа датотека содржи дополнителни препораки. (DOC 12 kb)
Забелешки
Со поднесување коментар, вие се согласувате со нашите услови за користење и упатствата за заедницата. Ако најдете нешто навредливо или што не е во согласност со нашите услови или упатства, означете го како несоодветно.