跑步机锻炼在怀孕期间减少脆弱性新生儿分通过减少炎症和增加凋亡基因表达,在大鼠抗氧化能力

文摘

背景。本研究的目的是评估产妇孕期跑步机运动的影响在炎症,氧化应激,伯灵顿和bcl - 2基因的表达,新生儿脑源性神经营养因子(BDNF)水平分后老鼠大脑损伤。材料和方法。总共24女Wistar鼠被用于这项研究。两组大鼠随机被认为是:(1)不行使通过怀孕和怀孕期间(2)行使。交付后后代被分成四组包括:(1)虚假的,(2)虚假/运动(假/交货),(3)嗨,和(4)嗨+运动。你好是诱导在幼崽出生后第八天。神经行为测试完成后七天嗨感应。然后,头骨的脑组织被估计bcl - 2、Bax基因表达式,BDNF,脑水肿,梗塞体积,炎症因子,氧化应激和神经功能。结果。嗨+运动组BDNF水平远远高于嗨,虚假,虚假/ EX组。肿瘤坏死因子(TNF -α)、c反应蛋白(CRP)和整个氧化剂能力(TOC)水平在HI组均明显高于虚假的和虚假的/ EX组。肿瘤坏死因子-α嗨、CRP和TOC水平+运动组明显低于HI组。总抗氧化能力(TAC)水平嗨+运动组明显高于HI组。梗死体积和水肿嗨+运动组的百分比明显低于HI组。嗨+运动组神经功能明显优于HI组。伯灵顿表达式在HI +运动组明显低于HI组。嗨+ bcl - 2表达的锻炼组明显高于HI组。虚假的组BDNF, TNF -α、CRP、TAC、TOC、水肿的水平,和神经功能与虚假/ EX组无显著差异。结论。看来怀孕期间产妇跑步机锻炼施加一个支持性的影响对新生儿嗨脑损伤通过增加抗氧化能力,bcl - 2表达,BDNF水平,减少炎症,导致降低梗死体积和感觉运动功能障碍。

1。介绍

在心血管、代谢、内分泌和肌肉骨骼系统的母亲和外部元素(如营养摄入量,情感支持,和环境情况下,怀孕引发复杂的生物的修改有重要作用调节子宫内的环境和持续的胎儿发育(1]。母亲在怀孕期间的病情有深远的影响对胎儿的生长和发育。孕妇的健康状况的变化会影响胎儿的重要器官的条件,心血管等器官和神经系统(1]。研究表明,孕期运动对胎儿的状况有很大好处以不同的方式,比如增加分泌生长因子(1]。

预防治疗通过怀孕可以有效的方法调制mother-fetus单位。身体活动通过怀孕可以减少并发症的母亲和胎儿在子宫内的环境可能会永久的进步影响未来后代的健康2]。锻炼对于一个孕妇可以减少孕产妇并发症。它还提供了一个更好的宫内胎儿生长环境,这将对未来孩子的健康有持久的影响(2]。分(嗨)是脑损伤的常见原因和人类婴儿的长期残疾。伤害如感觉、运动和认知障碍可能会以孩子为她/他的余生(2,3]。

由于大脑血液和/或氧气流量减少,hypoxic-ischemia (HI)发生妥协氧化代谢,导致能级的降低和增加谷氨酸释放,导致会损伤级联,代谢失败,改变neuron-glia耦合,和细胞死亡4,5]。新生儿嗨发生在怀孕、分娩或产后时期,其中包括减少氧化或/和胎儿血液循环4]。

研究表明,孕期运动对胎儿神经系统有很大好处。这些影响包括增加生长因子的分泌和增加神经发生4]。它已经表明,运动训练增强了抗氧化防御系统在一只老鼠的大脑区域6]。科学证据显示良好的体育锻炼效果之间的平衡,和抗炎活动在大脑中面对各种各样的障碍(7,8]。它也增强了运动疗法的潜力在降低神经炎症疾病的风险7]。炎症反应和氧化应激是重要的因素在受伤后新生儿的传播分9]。

考虑到运动能减少氧化应激和炎症,怀孕期间本研究评估跑步机运动的影响在新生儿脑损伤引起的嗨的老鼠。

2。材料和方法

2.1。动物

二十个女Wistar鼠(200 - 220 g)提供实验动物研究中心的扎黑丹大学医学科学,扎黑丹、伊朗。这些动物适应环境实验室前一周开始实验。他们在标准温度( °C), 12/12 h光/暗周期,可以随意提供食物和水。

协议的研究证实了医学院伦理委员会的动物研究扎黑丹大学医学科学(道德准则:IR.ZAUMS.REC.1399.514)。

2.2。实验设计

两位女性Wistar鼠维持与一位男性纯种老鼠在笼子里怀孕感应(9]。动物的阴道每天早晨测试都找不到精子,如果测试是积极的,他们分离和维护其他笼子9]。

怀孕的老鼠被分为两组:(1)在怀孕期间不行使的集团(虚假的幼崽和HI组选择从这些动物的后代)和(2)集团的日常锻炼通过怀孕(幼崽的虚假/交货和嗨+运动组选择从这些动物的后代)。后代被分成4组(每组20老鼠)分娩后:(1)虚假的组:手术是在这组做,和右颈总动脉(CCA)并没有阻挡和缺氧不是诱导;(2)虚假/ EX组:这组的动物也从大坝选择行使在怀孕期间和右CCA的老鼠被暴露,但不阻挡,他们没有经验缺氧;(3)嗨组:幼崽的这组受到右CCA阻塞和暴露于8%的氧气90分钟;和(4)嗨+运动组:幼崽的大坝被选出的这组运动通过怀孕,和右CCA幼崽的阻挡,然后暴露于8%的氧气90分钟。

2.3。锻炼协议

老鼠在跑步机上训练将通过怀孕(达动物跑步机)。动物在跑步机上如下:(1)在5 - 7米/分钟15分钟没有斜坡;(2)在18米/分钟跑步机训练35分钟斜率为零;(3)一个星期后,老鼠在18米/分钟40分钟在5°的斜率;和(4)老鼠位于18米/分钟的速度在45分钟的斜率10°在下周10]。

2.4。新生儿分感应

对于新生儿嗨诱导幼鼠,Rice-Vannucci方法是利用(9,11]。嗨感应,8-day-old幼崽被氯胺酮麻醉(100毫克/公斤)和xylazin(10毫克/公斤)。然后,右颈动脉(CCA)分离迷走神经和周围组织然后CCA永久闭塞与6.0丝线。此外,动物被允许恢复一小时(h)和暴露于8%的氧气90分钟9]。神经行为测试执行嗨感应(产后15后七天^th天),动物被牺牲和大脑组织聚集来衡量bcl - 2、Bax的表达基因,BDNF,脑水肿,梗塞体积,炎症因子和氧化应激。

2.5。评估脑水肿和梗死体积

幼崽被麻醉(氯胺酮(100毫克/公斤)和xylazin(10毫克/公斤))嗨(15天大崽)七天之后,从身体和脑袋孤立。大脑从头骨,然后穿上10%福尔马林。然后,6微米片被利用旋转式切片机(徕卡RM 2135年徕卡仪器,胡桃胡同,德国)。然后,片与hematoxylin-eosin染色。

他们捕捉到的图像扫描仪(美国惠普Scanjet)和评估利用ImageJ软件(NIH)和缺血区域的面积测量。最后,下面的公式是用来计算缺血区体积:

体积的缺血区(9,12]:

下面的公式是用来计算脑水肿9,13]:

2.6。生化测量

此外,脑组织样品提供和位于寒冷的缓冲区(0.1 M磷酸盐,pH值7.4,包括蛋白酶抑制剂鸡尾酒(罗氏));15分钟,这是均质和离心机在3500 rpm,浮在表面的聚集。肿瘤坏死因子-α(Zellbio、德国)、c反应蛋白(CRP) (Zellbio、德国),脑源性神经营养因子(Zellbio、德国)、总抗氧化能力(TAC)(德国Zellbio)和总氧化剂能力(TOC)(德国Zellbio)测量利用特殊的工具包。

2.7。伯灵顿和bcl - 2表达测量

利用核糖核酸酶迷你包(美国试剂盒),RNA提取是根据制造商的指示和RNA合成互补dna样本。同时,超小型电子管是储存在-20°C。

2.8。聚合酶链反应

聚合酶链反应(PCR)是用于bcl - 2表达,伯灵顿基因为目标基因,β肌动蛋白作为内部控制的结构基因的PCR和确认。PCR是由互补脱氧核糖核酸合成由于协议和利用引物(表1)。主要变性进行5分钟的95°C。绑定bcl - 2温度为底漆,伯灵顿β肌动蛋白被发现在梯度温度的56 - 60°C,持续30秒。复制的温度每周期为20秒72°C和引物35周期和最新的复制放大DNA进行5分钟在72°C。PCR产物在1.5%琼脂糖凝胶电泳。基因与基因标记样本孵化110 V 30分钟,而且,琼脂糖凝胶是嵌入在码头凝胶和乐队可视化紫外线照射下对接装置(美国Bio-Rad)和比例被确认。由于数量的β肌动蛋白基因相同的组织和策划,目标基因带密度每组评估。

2.9。神经行为测试

2.9.1。避崖测试

15天大崽,悬崖回避测试是为了评估完整性的运动输出,感觉输入(9]。小狗被放置在一个平台边缘( 厘米)与四肢的方式他们的胸部摸平台优势(9]。此外,期间撤回或从平台边记录。如果幼崽崩溃边缘或没有反应在60秒,时间将被记录为目的的时期(9]。

2.9.2。负趋地性测试

把它简单地说,这个测试是stimulus-bound取向自动运动,新生儿老鼠的感觉运动功能测试(9]。负趋地性试验进行确定本体感受的赤字和前庭功能。与30°粗糙表面斜率,动物幼崽的位置。此外,每个小狗的头向下。此外,延迟返回一个向上的方向(180°)是记录。记录的最长时间是90秒(9]。

2.10。统计分析

检查数据,软件GraphPad棱镜版本。8是利用。数据分析是应用单向方差分析和Bonferroni测试完成的。数据被表示为 的意思。 被提到的是意义重大。

3所示。结果

3.1。生化测量

3.1.1。产妇运动的影响通过怀孕后BDNF水平的幼崽嗨

根据图1(一),BDNF水平的雌性幼崽在嗨高+运动组比虚假的和虚假的/ EX组( )。此外,在雌性幼崽,BDNF水平更高的嗨+运动组相比,HI组( )。考虑图1 (b)在雄性幼崽,BDNF水平更高的嗨+运动组相比,虚伪和假/ EX组( )。同时,BDNF水平相当大嗨+运动组相比,在HI组( )在雄性老鼠。

3.1.2。母亲的影响通过怀孕TNF -运动α嗨后水平的幼崽

根据图2(一个),这是表明TNF -α水平更高的HI组相比,虚假的组和假/ EX组( )。此外,肿瘤坏死因子-α水平更高的嗨+运动组比虚假的和虚假的/ EX组( )在雌性幼崽。此外,肿瘤坏死因子-α水平下降的嗨+运动组相比,HI组( )在雌性幼崽。基于图2 (b)肿瘤坏死因子-α水平更高的HI组相比,虚伪和假/ EX组( )在雄性幼崽。此外,肿瘤坏死因子-α水平更高的嗨+运动组相比,虚伪和假/ EX组( )在雄性幼崽。肿瘤坏死因子-α水平低的嗨+运动组相比,HI组( )在雄性幼崽。

3.1.3。产妇运动的影响通过怀孕后CRP水平的幼鼠嗨

由于图3(一个),CRP水平更高的HI组相比,虚假的和虚假的/ EX组( )在雌性幼崽。此外,CRP水平更嗨+运动组比虚假的和虚假的/ EX组( )在雌性幼崽。此外,CRP水平相对较低的嗨+运动组比你好组( )在雌性幼崽。由于图3 (b)在雄性幼崽,CRP水平更高的HI组相比,虚伪和假/ EX组( )。此外,c反应蛋白水平更高的嗨+运动组比虚假的和虚假的/ EX组( )在雄性幼崽。除此之外,有一个无意义的区别嗨+运动组相比,HI组( )。

3.1.4。产妇运动的影响通过怀孕后TAC的幼鼠嗨

根据图4(一)TAC水平降低HI组相比,虚伪和假/ EX组( )由于图4(一)在雌性幼崽。此外,有一个无意义的区别嗨+运动组相比,虚假的和虚假的/ EX组( )在雌性幼崽。TAC嗨+高水平运动组相比,HI组( )在雌性幼崽。考虑图4 (b)在雄性幼崽,TAC水平降低HI组相比,虚伪和假/ EX组( )。此外,有一个无意义的区别嗨+运动组相比,虚假的和虚假的/ EX组( )在雄性幼崽。此外,TAC水平下降的嗨+运动组相比,HI组( )在雄性幼崽。

3.1.5。产妇运动的影响通过怀孕后TOS的幼鼠嗨

根据图5(一个),TOS水平更高的HI组相比,虚伪和假/ EX组( )在雌性幼崽。此外,TOS水平更嗨+运动组相比,虚伪和假/ EX组( )在雌性幼崽。此外,服务水平低的嗨+运动组相比,HI组( )在雌性幼崽。下面的图5 (b)在雄性幼崽,TOS水平更高的HI组相比,虚伪和假/ EX组( )。此外,TOS水平更嗨+运动组相比,虚伪和假/ EX组( )在雄性幼崽。此外,服务水平低的嗨+运动组相比,HI组( )在雄性幼崽。

3.2。产妇运动的影响通过怀孕后伯灵顿和bcl - 2表达鼠崽嗨

由于图的结果6(一)在雌性幼崽,他们的母亲通过行使怀孕(嗨+运动组),伯灵顿基因表达显示相当大的差异(减少)相比虚假的组( )。此外,在雌性幼崽,他们的母亲不但通过妊娠、伯灵顿基因表达显示相当大的差异相比,HI组( )。此外,bcl - 2基因表达的HI组相比骗局组显示显著差异( )在雌性幼崽。由于图6 (b)在雄性幼崽,他们的母亲不但通过妊娠、伯灵顿基因表达显示相当大的差异(减少)相比虚假的组( )。此外,他bcl - 2基因表达的HI组表现出相当大的差异比虚假的集团( )在雌性幼崽。

3.3。产妇运动的影响通过怀孕后的脑梗死体积和水肿幼鼠嗨

由于图7(一)在雌性幼崽,嗨+运动组的梗死体积相比HI组( )在雌性幼崽。由于图7 (b)在雄性幼崽,梗死体积较小的嗨+运动组相比,HI组( )在雄性老鼠。

由于图8(一个)在雌性幼崽,水肿是嗨小+运动组相比,HI组( )在雌性老鼠。考虑图8 (b)在雄性幼崽,水肿较低的嗨+运动组相比,HI组( )在雄性老鼠。

3.4。产妇运动的影响通过怀孕悬崖回避试验和负趋地性试验后幼鼠的嗨

3.4.1。负趋地性测试

显示在图9嗨嗨+运动组,延迟时间比虚假的和虚假的/(交货 )在雌性幼崽。延迟嗨+运动组明显短于HI组( )。

在雄性幼崽,嗨嗨+运动组延迟时间比虚假的和虚假的/(交货 )在雌性幼崽。延迟嗨+运动组明显短于HI组( )。

3.4.2。避崖测试

如图10在雌性幼崽,嗨,嗨的延迟+运动组明显比虚假的和虚假的/ EX组(所有 )。延迟的嗨+运动组相比明显缩短HI组( )。在雄性幼崽,嗨,嗨的延迟+运动组明显比虚假的和虚假的/ EX组(所有 )。延迟的嗨+运动组相比明显缩短HI组( )。

4所示。讨论

怀孕期间我们的研究强调了运动的作用在减少由于新生儿嗨潜在的伤害。本研究的结果显示,怀孕期间跑步机锻炼减少脑损伤后新生儿嗨通过减少氧化应激和炎症的因素以及提高防止细胞死亡。

其他研究显示运动的作用减少炎症因子的分泌。王等人在怀孕期间和Tinius等人发现,锻炼降低c反应蛋白的释放系统性炎症和孕产妇在妊娠后期(14,15]。Aparicio等人表明,孕期锻炼减少促炎细胞因子的释放,如肿瘤坏死因子-α、引发和il - 6在初乳和成熟的母乳16]。朱等人表明,产妇运动减少了表达男性后代小鼠炎症因素(17]。

炎症中扮演一个重要的角色在受伤后新生儿嗨的发展。我们的研究结果显示,怀孕期间锻炼能降低炎症后新生儿嗨。

许多疾病的病理生理机制和妊娠并发症并不清楚。然而,研究表明,氧化应激参与大多数孕产妇和胎儿并发症(如流产、子痫前期,胎儿生长受限,以及早产)(18]。

在目前的研究中,跑步机锻炼TAC在怀孕期间增加。跑步机锻炼在大坝通过增加动物的抗氧化活性强度减弱后氧化应激新生儿嗨。与我们的结果并发,几个人类和动物研究表明,孕期锻炼加强抗氧化防御系统。

Ramirez-Velez表明有氧运动训练在怀孕期间增加抗氧化状态在未生育过的妇女(孕产妇和胎儿的血液19]。在另一项研究中,Ramirez-Velez等人证明了有规律的锻炼在下半年怀孕的活性氧产量下降紫河车(20.]。沃尔帕托等人表明,游泳运动模型在怀孕期间增加SOD和硫醇基抗氧化剂Wistar鼠(21]。

因此,根据我们的研究和其他研究的结果,在怀孕期间锻炼可以减少脑损伤引起的嗨通过增加幼崽的抗氧化能力。

脑源性神经营养因子及其受体,是胎儿和表达起着至关重要的作用在调节神经系统的生长和发育22,23]。此外,脑源性神经营养因子是由母亲的身体,在推进正常妊娠过程中起着重要的作用[22]。它也可以通过胎盘传染给胎儿,胎儿参与的发展(22]。法拉利等人发现,怀孕期间锻炼了BDNF水平增加了50%孕妇与控制(24]。一些动物研究显示,产妇孕期锻炼增加大脑中BDNF水平和提高学习能力在老鼠后代25- - - - - -27]。脑源性神经营养因子提高神经元的生存(9,23]。研究表明,脑源性神经营养因子是一个神经保护代理,减少神经元死亡和脑损伤的严重程度嗨受伤后(9]。同时,更高的BDNF水平将加速脑损伤后的治疗过程(9,28]。BDNF加强大脑的抗氧化系统,减少细胞死亡和梗塞大小,和增强嗨受伤后的感觉运动康复9,28]。

我们的研究结果显示,怀孕期间动物的后代行使了更高水平的脑源性神经营养因子和抗氧化能力,减少脑损伤后嗨相比控制。研究表明,锻炼会增加凋亡基因的表达,特别是增加凋亡Bcl的表达,同时降低伯灵顿基因,在神经系统可以减少细胞凋亡,增加神经细胞的生存29日,30.]。通过这种方式,运动训练可以减少脑细胞的死亡嗨受伤后(29日]。

脑源性神经营养因子增加凋亡bcl - 2蛋白的表达(31日,32),从而发挥其对脑损伤的神经保护效应的一部分(32]。

在我们的研究中,在怀孕期间锻炼减少伯灵顿bcl - 2表达和增加和BDNF水平。因此,孕期锻炼可以减少细胞凋亡和细胞死亡嗨受伤后通过增加BDNF-Bcl-2通路的活性幼崽的大脑。

因此,理性看来,小狗的母亲怀孕期间行使梗塞体积较低和更好的神经嗨受伤后的分数。

5。结论

在目前的研究中,跑步机锻炼在怀孕期间嗨损伤敏感性降低幼崽。这种效应可能是通过增加介导的脑源性神经营养因子的水平,bcl - 2表达,和抗氧化能力,减少低水平的炎症和氧化生成导致梗死体积和神经损伤。最后,可能是新生儿的母亲怀孕期间行使,如果接触到嗨条件,有较小的脑损伤相比,新生儿没有行使的母亲。

然而,目前的研究有一定的局限性,包括幼崽的复苏和神经功能没有被跟踪,在成年时期。这些限制减弱我们的概括能力的影响怀孕期间跑步机锻炼后复苏新生儿嗨。

因此,未来的研究建议在怀孕期间检查跑步机运动的影响在经济复苏新生儿嗨受伤后在成年后是必要的。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

伦理批准

研究协议医学院伦理委员会证实了动物研究扎黑丹大学医学科学(道德准则:IR.ZAUMS.REC.1399.514)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版这篇文章。

作者的贡献

Elahe Gorgij,哈米德Fanaei和Parichehr Yaghmaei设计研究。Elahe Gorgij,哈米德Fanaei,哈迪Mirahmadi,哈迪Mirahmadi进行了实验。哈米德Fanaei和Elahe Gorgij分析数据。哈米德Fanaei写手稿由Elahe Gorgij。

确认

我们想表达我们诚挚的感谢伊斯兰Azad德黑兰大学科学研究分支,伊朗1399.514(代码),支持本研究从一个博士论文中提取Elahe Gorgij。此外,作者想扩展他们的感谢员工扎黑丹大学实验动物研究中心的医学科学帮助我们开展这项研究。

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