Поліпшення вазореактивності грудної аорти шляхом постійних та періодичних вправ у жирних щурів із ожирінням, спричинених дієтою

HONGPENG LIU

1 Кафедра фізіології, Школа фундаментальних медичних наук, Медичний університет Нінся, м. Іньчуань, Нінся 750004, Китай

2 Інститут лабораторної медицини, Нінся 750004, П.Р. Китай

ЧЖЕН ЯН

Цзянь Ху

ЯН ЛУО

LINGQIN ZHU

3 Школа громадського здоров'я, медичний університет Нінся, м. Іньчуань, Нінся, 750004, Китай

ХУЙФАН ЯН

3 Школа громадського здоров'я, медичний університет Нінся, м. Іньчуань, Нінся, 750004, Китай

ГУАНГУА ЛІ

Анотація

Метою цього дослідження було вивчити вплив постійних та періодичних фізичних вправ на вазореактивність грудної аорти та метаболізм вільних радикалів у щурів, які харчуються дієтою з високим вмістом жиру (HD). Щурів Спраг-Доулі (SD) випадковим чином розподіляли на чотири групи (n = 8, кожна група): Звичайна дієта (CD), HD, HD з постійними фізичними вправами (HCE) та HD з переривчастими фізичними вправами (HIE). Щури HCE плавали один раз на день протягом 90 хв; Щури HIE виконували вправи для плавання 3 рази на день, 30 хв кожного разу з інтервалом 4 год. У цих двох групах вправи проводились 5 днів на тиждень протягом 8 тижнів. Щурів у групах CD та HD годували без занять плаванням. В кінці вправи всіх щурів забивали, а кров, грудну аорту та міокард негайно збирали. Вазореактивність грудної аорти, загальний холестерин (TC) у плазмі, тригліцериди (TG), ліпопротеїди високої щільності (HDL), ліпопротеїди низької щільності (LDL), супероксиддисмутаза (SOD), малоновий діальдегід (MDA) та судинна ендотеліальна азотна синтаза Вимірювали експресію гена (eNOS). Порівняно з контрольною групою, у групі HD спостерігалась посилена скорочувальна реакція грудних аортальних кілець на норадреналін (NA) (P Ключові слова: постійні та періодичні фізичні вправи, дієта з високим вмістом жиру, судинна реактивність

Вступ

Матеріали і методи

Дослідні тварини

Всього було виведено 32 самців щурів Sprague-Dawley (SD) (180 ± 10 г) (наданих Експериментальним центром тварин Медичного університету Нінся, м. Іньчуань, Нінся, Китай) протягом 8 тижнів з безкоштовною дієтою та водою ad libitum, і температура 32 ± 1 ° C при 12-годинному світлі. Щурів випадковим чином розподіляли на чотири групи: Звичайна дієта (CD), HD, HD з постійними фізичними вправами (HCE) та HD з періодичними фізичними вправами (HIE). Було 8/клітка і щури з поганою здатністю плавати були ліквідовані. Експериментальні процедури були затверджені Комітетом з етики тварин Медичного університету і користування Комітетом Нінся відповідно до керівних принципів Ради Фізіологічного товариства Китаю.

Підготовка експериментальних моделей тварин

У контрольній групі щурів годували CD: 23 г білка, 49 г вуглеводів, 4 г жиру, 5 г клітковини, 7 г кісткового борошна та 6 г вітамінів/100 г. У групі HD щурів годували жирними стравами разом зі стандартною дієтою: арахісом, молочним шоколадом та солодким печивом у співвідношенні 3: 2: 2: 1. Білок становив 20%, жир - 20%, цукор - 48%, целюлоза - 4%. Калорії в жировій дієті становили 5,12 ккал/г (що еквівалентно 35% калорій жиру), тоді як у стандартній дієті було 4,07 ккал/г.

Протокол навчальних вправ

Щурів у групах CD та HD годували при кімнатній температурі без тренувань плавання. Щури в групах фізичних вправ плавали в пластиковому басейні діаметром 60 см, глибина води становила 55 см, а температура становила 28–32 ° C. При безперервних вправах щури плавали протягом 30, 60 та 90 хв відповідно у перший, другий та третій день відповідно, потім щури плавали один раз протягом 90 хв/день. Для періодичної вправи щури виконували переривчасте плавання протягом 10, 20 та 30 хв відповідно у перший, другий та третій день відповідно, а загальний час плавання протягом експерименту становив 90 хв/день, який був розділений на три періоди часу та підтримувався з інтервалом у 4 години для наступного графіку: Щури плавали о 7:00 ранку, 11:30 ранку та 15:30 відповідно, протягом 30 хв кожного разу. Щурів з періодичними фізичними вправами вирощували у відповідних клітках. Усі щури плавали з вантажем 5% від ваги тіла, прив'язаного до хвоста. Вправа проводилася протягом 5 днів на тиждень протягом 8 тижнів з помірною інтенсивністю.

Підготовка зразка

Після 8 тижнів тренувань щури відпочивали і голодували протягом 24 годин. Згодом щурів знеболювали 20% уретаном (0,5 мл/кг) і забирали кров із серця. Сироватку відокремлювали і зберігали при -80 ° C для подальшого використання. Було отримано серце, а залишкову кров проливали сольовим розчином. Готували тканинний гомогенат (10%) і супернатант зберігали при -80 ° C.

Реєстрація напруги судинних кілець аорти

Одночасно з цим негайно було виділено грудну аорту та обережно видалено сполучну тканину, яка оточує кровоносні судини. Для вимірювання натягу аорту розрізали на ділянки розміром 3–4 мм. Судинні кільця підвішували в ізольованій ванні тканин органу з 10 мл розчину KH (10 мМ NaCl, 4,6 мМ KCl, 2,5 мМ CaCl2, 24,8 мМ NaHCO3, 1,2 мМ KH2PO4, 1,2 мМ MgSO4 і 5,6 мМ глюкози) при 37 ° C ( рН 7,4) і безперервно перфузує 95% O2 і 5% CO2. Напруга у спокої доводили до 1 г після рівноваги протягом 1 год з промиванням кожні 15 хв. Максимальне напруження скорочення індукувалось 60 ммоль/л KCl, а згодом вивчалася кумулятивна крива доза-реакція для норадреналіну (NA) (10-10-10-10 М). Індуковане KCl максимальне скорочення розглядалося як 100%, а значення NA-індукованого скорочення були виражені у відсотках від максимального скорочення, викликаного KCl (10-10 -10-5 М).

Виявлення рівнів супероксиддисмутази (СОД) та малонового диальдегіду (МДА) в міокарді

Індекси окисного стресу вимірювали, щоб вивчити, чи зменшують постійні та періодичні вправи оксидаційний стрес, спричинений HD. SOD вимірювали тіобарбітуровою кислотою в міокарді; MDA визначали за методом WST-1.

Виявлення ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ), ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ), тригліцеридів (ТГ) та загального холестерину (ТК) у плазмі крові

Рівні сироваткових ліпідів (TC, HDL, LDL і TG; Daiichi Pure Chemicals Co., Ltd., Токіо, Японія) вимірювали за допомогою мікропланшету та ультрафіолетової спектрофотометрії.

Експресія ендотеліальної синтази оксиду азоту (eNOS)

Загальну РНК витягували з грудної аорти згідно з інструкціями виробника для набору для екстракції РНК з киснем (Axygen Biosciences, Union City, CA, USA). Концентрацію загальної РНК визначали за допомогою спектрофотометрії, а якість оцінювали, використовуючи співвідношення A260/A280 нм в межах 1,8–2,0. кДНК синтезували за допомогою набору зворотної транскрипції (Beijing TransGen Biotech Co., Ltd., Пекін, Китай). Кількісну ланцюгову реакцію полімерази (qPCR) проводили за допомогою набору ПЛР QuantiTect SYBR-Green (Beijing TransGen Biotech Co., Ltd.) наступним чином: 40 циклів денатурації при 94 ° C протягом 30 секунд, відпал при 60 ° C протягом 30 секунд і подовження при 72 ° C на 30 сек. Праймери, призначені для eNOS та β-актину, наведені в таблиці I. Відносні рівні експресії гена показані методом 2 ΔΔCt: ΔCt = Ct (ген-мішень) - Ct (ген дії); ΔΔCt = ΔCt (зразок) - ΔCt (контроль).

Таблиця I.

Код приєднання GenBank, послідовності праймерів та прогнозований розмір продукту, що посилюється.

Послідовності GenePrimerGenBankbp

eNOS	Вперед: 5′-CACACTGCTAGAGGTGCTGGAA-3 ′	> NM_021838	109
Реверс: 5′-TGCTGAGCTGACAGAGTAGTAC-3 ′
β-актин	Вперед: 5′-TCATGAAGTGTGACGTTGACATCCGT-3 ′	285
Реверс: 5′-CCTAGAAGCATTTGCGGTGCAGGATG-3 ′

bp, пари основ; eNOS, ендотеліальна синтаза оксиду азоту.