二つの運動パラダイムは、運動能力や運動に対する心臓の適応上の閉経の影響を調べるために新たに開発された化学的に誘発された更年期マウスモデルで試験した。
閉経後の女性におけるCVDリスクの予防措置が十分に研究されていないような心血管疾患(CVD)のリスクは、閉経後の女性に増加し、まだ、運動の役割。したがって、我々は、自主的なケージ輪運動や更年期マウスでの心臓適応に関する強制トレッドミル運動の影響を調査した。女性では閉経を模倣するために最も一般的に使用される誘導性モデルは、卵巣摘出(OVX)齧歯類である。しかし、OVXモデルは、ヒトにおける閉経から数相違点があります。本研究では、閉経期のマウスでは、運動の影響を研究するための代替閉経モデルとして卵巣不全を加速雌マウスへの4 – ビニルシクロヘキセンジエポキシド(VCD)を投与した。 VCDが選択的に密接ペリにするために事前に閉経後のヒトでの自然な進行を模倣内分泌状態となるプライマリおよび原始卵胞の損失を加速させる。運動に対する運動の影響を判断するために、容量及びVCD処置雌マウスにおける心臓の適応は、二つの方法が使用された。まず、自主ケージホイールにVCD処理および未処理のマウスのグループを露呈した。第二に、我々は、強度と耐久性を発揮するために許容範囲として測定別々のグループのVCD処理および未処理マウスでは運動能力を決定するために、強制的にトレッドミル運動を使用していました。
閉経の自然な開始は、最終的には、卵巣の老化で、その結果、閉鎖によって卵巣の原始卵胞の枯渇によって特徴付けられる。米国では、女性の生涯の30%以上が、閉経後に費やされます。卵巣機能の低下に応じて、いくつかの生理学的および心理的な影響が増加肥満、血管不安定性、および気分や睡眠障害など、発生する可能性があります。そのため、閉経前のカウンターパート1,2と比較して増加し、肥満/肥満のため、閉経後の女性は、心血管疾患(CVD)3など、メタボリックシンドロームと関連する併存疾患、特に影響を受けやすい。また、CVD患者のための正常な心臓リハビリは、定期的な有酸素運動が含まれており、その運動は、これらの科目4,5における心血管疾患の罹患率と死亡率を減少させることがますます明らかになってきています。しかし、どのように運動能力のCHA前へ閉経後転移がよく研究されていない時にnges。さらに重要なことは、閉経後の女性におけるCVDリスクのための予防措置として、運動の役割は格段に代役のまま。
女性では閉経を模倣するために最も一般的に使用される誘導性モデルは、卵巣摘出(OVX)齧歯類である。最近では、職業化学4 -ビニルシクロヘキセンジエポキシド(VCD)は、特に、最終的には他の組織6で見られる明らかな毒性が卵巣不全で、その結果、閉鎖症の自然なプロセスを加速することにより、小さな一次および原始卵胞をターゲットにすることが示されている。人間の月経周期と類似しているVCD処理マウスの発情周期は、周囲への閉経後を模倣し、ひいては結果のエストロゲンの段階的撤退で、VCD注射が完了した後に、2〜3カ月以内に止まる移行。このように、卵胞デプリート、卵巣無傷動物は密接に天然のヒトに近似を通しての進行前に閉経に閉経後の移行7-9。さらに、このような感染症などの手術による合併症を減らすこと、OVXモデルへの非外科的な代替手段を提供します。本研究では、閉経期のマウスでは心臓の適応に対する運動の影響を研究するために、VCD誘発性の閉経マウスを用いた。
雌雄のげっ歯類10月13日におけるエストロゲンとケージホイールの運動との間の関連性を示唆しているいくつかのインスタンスがあります。外科OVXによるエストロゲン枯渇はマウスおよびラット14,15に自主的な運動活性を低下させる。運動の二つの方法がVCD誘発性閉経期のマウスの運動能力をテストするために本研究に使用した。ケージホイール走行は、一般に、動物モデルにおける自発的な運動の種類とみなされ、ストレスの少ない条件下では、おそらく、実行される。しかし、ケージホイールランニングexerciする動物を必要とする動物の相対的な運動能力、を示すものではありませんはるかに高いレベルでSE。強制トレッドミル運動、強度と耐久性を行使する耐性として測定運動能力を決定するために使用した。加えて、我々は以前にケージホイール運動は心肥大のための刺激を提供し、この肥大成長はセックス依存16であることを示している。そのため、我々はまた、VCD誘発の更年期マウスでのケージホイール運動に対する心臓の適応を測定した。
ケージホイール運動とトレッドミル運動療法を実行して、両方のは、私たちのこれまでの研究16,21,22で使用されてきた。すべての動物は、環境または人間の妨害を最小限にするために、専用の練習室に保存されています。動物の外乱運動性能「生体リズムを大幅に動物の影響を与えることができる」と。このため、全体の動物の世話、パフォーマンスの監視と記録、運動レジメンは、同じ毎日の時間枠内で行う必要があります。調べでは、このようなストレス曝露の期間を制限し、適切なときにケージをカバーするなどの予防措置を示すことにより、動物に余分なストレスを避けるために努力すべきである。
ケージホイール演習
ケージホイール装置を製造する場合、マウスがマウントして終了するために、車輪が簡単にアクセスできる必要があります。そこにすべきホイールを中心に営巣し、周波数を妨げるからマウスを防ぐために、ケージの下部にある最小限の寝具E·ホイールの動き。マウスが行使されるようホイールの各回転をカウントするように磁気センサが、車輪の静止部分とフリーホイールに固定された磁石の上に置いた。磁気センサに取り付けられた記録装置がワイヤケージの蓋の上に配置されるべきであり、すべての露出されたワイヤが損傷を噛むに対する障壁を提供するように、マウスからテープ又は手の届かないところに保たれる必要があるいずれか。磁石と磁気センサは損傷し、不要な動きの両方を防止するために適切な構造体にテープで固定した。毎日のデータ収集中に、すべてのテープ線材は、密接にそのまま残り、必要に応じてretapedあるべき配線を保証するためにチェックする必要があります。マウスが新しい環境に順応し、定期的に運動を開始するのは、数日を要することがあるので、データ記録は、個々の動物に合わせて調整されるべきである。動物がホイールに多くの時間を費やす傾向にあるが、ランニングのほとんどが夜間に発生します。したがって、一部の動物はHIGを公開してもよい時間演奏活動彼らは昼間は休眠見えても。さらに、いくつかの動物が制限されたケージホイールランニングを示すことは珍しいことではありません。一般的に、平均的な1キロ/日以下にのぼるケージホイール活動がランダムなケージ活動の結果であり、大幅なランニング刺激に関連付けられていない。そのため、その稼働パラメーター1キロ/日または1時間/日以下である動物は、最終的なデータ解析nonrunnersで除外されるべきである。
個々の研究と関係するマウスの系統の特定の目的に依存して、運動の長さを変更することができる。我々の以前の研究では、関係する両方のマウス系統のため、平均車輪実行速度とケージホイールの運動の持続時間が徐々に経時的に増加し、4週間でプラトーに達したことを示した。
ケージホイールランニングは、一般的にストレスの少ない条件下で実施されているとした動物モデルでの自主的な運動の種類、である。 UNL特定のパラメータを事前に設定することが可能なのIKEトレッドミル運動は、すべてのテストケージに実行されている自主的かつ簡単に、環境や行動の手がかりの影響を受けている。大規模な実験群の番号が使用されていない限りそのため、異なる実験設定間の比較は、一般的に回避される。運動パラダイムのこのタイプの恩恵を受けることができる研究の他の潜在的な領域は、認知神経科学などの生理学的結果と行動反応を組み込む研究である。自主ケージホイールパラダイムを利用した研究のために、最も重要なステップは、ケージセットアップして、運動活動の監視している。
トレッドミル運動
順化工程はトレッドミル運動プロトコルのために動物を用意する必要がある。個々の研究の特定の目的に応じて、順応期間の持続時間は変化し得る。本研究では、一週間の期間は、動物がacclimできるように選択されたトレッドミル装置およびケージ内のモーターのノイズに食べた、ウォームアップ期間は運動トレーニング療法の重要なステップである。ヒト対応と同様に、マウスが負傷し、潜在的なデータアーティファクトを避けるために、任意の集中的な運動療法に入る前にウォームアップする必要があります。ショックグリッドは15分間オフにして、本研究では、我々は可能な最低速度(4メートル/分)でベルトを開始しました。関係するすべてのマウスは、ベルトのオンとオフの実行を開始した。ショックグリッドは、次いで、オンになって、ベルト速度/分で4メートルに維持した。過剰ストレスをマウスを回避するために、我々は穏やかなレベル(1 Hz)と、電気ショックを設定します。数日以内に、すべてのマウスは、トレッドミルベルトに適合した。
実行中の持続時間ならびに加速度は、各実験計画に合わせて調整することができる。推奨される開始加速度/分1メートルです。枯渇の兆しを見せてマウスのトレッドミルレーンはすぐにオフにする必要があります。一般的に枯渇の兆候はマイルが示す次のようにトレッドミル上のCEは、以下のとおりです。
上記の値は、主に特定の実験のための指針として使用されるべきである。これらのパラメータは、マウス系統からのマウス系統、実験する実験、および研究者への研究者の間で変化などあらゆる運動プロトコルのために決定される必要がある。
ケージホイールの運動とは異なり、トレッドミルの研究では、走行性能の環境と生物学的要因の影響を排除するために数回繰り返されなければならない。それも、同じ動物のためのテストの間のパフォーマンスを実行しているの変動を見ることは珍しいことではありません。各運動療法はSTREにマウスを実行している公開されているのでssは、テストの間に適切な休息間隔が必要である。マウスが回復するために我々の経験では、各テストの期間休止2〜3日は十分であった。
ヒトトレッドミル運動と同様に、持久運動の速度は、最高の心拍数または血液酸素飽和度、マウスの研究と技術的に困難な偉業によって決定される。トレッドミル試験の最も重要なステップは、通常、個々のマウス間で変化枯渇の判定であり、80%の最大速度とした。枯渇のための基準は、主に主観的であるため、私たち自身の経験では、結果の記録を大幅に、個々の研究者の間で異なる場合があります。これにより、記録時に同じ基準の一貫した適用は非常に重要です。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、HL007249号Konhilasおよび心血管科学の学際トレーニンググラント(に授与NIHから国立とメンター研究科学開発賞(K01 AR052840)および独立科学者賞(K02 HL105799)によって、NIHの助成金(HL 098256)によってサポートされていました)。サポートは、アリゾナ大学のSarverハートセンターからとスティーブンM. Gootter財団から受信されました。
4-vinylcyclohexene diepoxide (VCD) | Sigma, cat# V-3630 | ||
11.5-cm-diameter wheel with a 5.0-cm-wide running surface | Petsmart,model 6208 | ||
Digital magnetic counter | Sigma Sport,model BC 600 | ||
Treadmill exercise | Columbus Instruments , model 1055SDRM |