- elemeket
- absztrakt
- a cél:
- tervezés:
- az eredmények:
- következtetés:
- bevezetés
- az eredmény
- A HFD törzs-specifikus hatása a pubertás emlőmirigy fejlődésére
- A HFD hatása a felnőtt emlőmirigyekre
- A HFD szisztémás hatása pubertás egerekben
- A HFD hatása a pubertás egerek emlőmirigyeire
- A HFD törzs-specifikus hatása az emlőmirigy exogén ösztrogénre adott válaszaira
- A HFD hatása az Areg expressziójára pubertás C57BL/6 egerekben
- A HFD-vel táplált C57BL/6 egerek súlycsökkenésének hatása az emlőmirigy fejlődésére
- vita
- A pubertás emlőmirigy fejlődésének törzsspecifikus gátlása HFD-vel
- A HFD hatása az emlőmirigy fejlődésének hormonális szabályozására
- DIO megfordulás és zsírosodás az emlőmirigy fejlődésében
- További információ
- Word dokumentumok
- 1. kiegészítő táblázat
elemeket
- Tápanyag jelzés
- Elhízottság
- organogenezis
- Reproduktív biológia
absztrakt
Az Egyesült Államokban a serdülőknél megnövekedett elhízási arány jelentős kockázatot jelent a közegészségügyre. A lányok pubertáskori elhízása vagy fokozott zsírosodása, a mell fejlődésének fontos időszaka és az expozíció iránti érzékenység ablaka befolyásolhatja a mell fejlődését és a rák kockázatát. A vizsgálat célja a magas zsírtartalmú étrend (HFD) hatásának vizsgálata volt az emlőmirigyek fejlődésére elhízásra érzékeny és elhízás-rezisztens BALB/c egerekben.
tervezés:
A pubertás vagy felnőtt C57BL/6 és BALB/c egereket HFD-vel vagy kontroll étrenddel (CD) táplálták 3–7 hétig vagy 10–14 hétig. Értékelték a HFD étrend testtömegre, zsírosságra, emlőmirigy-fejlődésre és az emlőmirigy ösztrogénre adott válaszának hatásait.
az eredmények:
A HFD-vel táplált Pubertal C57BL/6 egereknél a testtömeg és az adipozitás jelentősen megnőtt, amit a tejcsatornák görbült megnyúlása és az emlő hámsejtjeinek csökkent proliferációja kísért. A C57BL/6 patkányok pubertás HFD-vel végzett oradiectomia és ösztrogén (17-ß-ösztradiol, E) kezelése az emlőmirigyek stimulációjának csökkenését mutatta. Az amfiregulin, a pubertás E aktivitás downstream mediátora csökkent a C57BL-vel táplált HFD emlőmirigyekben. ./6 egér. A C57BL/6 egerek HFD-ről CD-re történő átállításával elindított súlycsökkenés és csökkent zsírtartalom helyreállította a csatorna megnyúlását. A HFD-vel táplált pubertás BALB/c egerek nem mutattak szignifikáns növekedést a testtömegben vagy az adipozitásban; A HFD az emlő hámsejtjeinek fokozott szaporodását okozta, és nem volt hatással az E. reakcióra. A HFD nem volt hatással a felnőtt egerek testsúlyára vagy emlőmirigyeire.
következtetés:
A pubertáskori HFD jelentős törzs-specifikus hatással volt az egér emlőmirigy fejlődésére. Az elhízás és a fokozott zsírbetegség csökkent ösztrogénérzékenységgel és leállt duktális növekedéssel járt. Fontos, hogy a táplálkozás és az adipozitás hatása az emlőmirigyre a pubertás fejlődési időszakra volt jellemző.
Általánosságban elmondható, hogy a lányok pubertásának korai megjelenése és a mell fejlődése a megnövekedett testtömeg-indexhez kapcsolódik. 1 A gyermekkorban és a pubertás idején megnövekedett testtömeg-index a jövőbeni emlőrák kockázatának csökkenésével jár, 2, 3, 4, 5, 6, 7, míg a menstruáció korai életkorban történő megindulása növeli a kockázatot. 8., 9. Nyilvánvaló, hogy a gyermekkori testtömeg-index, a menstruációs kor és az emlőrák közötti ellentmondásos összefüggések különböző biológiai utak bevonására utalnak, amelyek meghatározzák a gyermekkori testtömeg-index hatását az emlőrák kockázatára. A gyermekkori elhízás előfordulása az utóbbi években gyorsan növekedett, de ma már kevéssé ismert, hogy a gyermekkori elhízás hogyan befolyásolja a mell fejlődését, ami viszont megváltoztathatja az emlőrák kockázatát.
A pubertás az az idő, amikor az emlőcsatornák hámja gyorsan szaporodik, és megtámadja a mell zsírját, és csatornás fát hoz létre. Pubertális rágcsálóknál a terminális végrügyek (TEB) a proliferatív hámszerkezetek, amelyek felelősek a duktális morfogenezisért. 11 A TEB kémiai rákkeltő anyagoknak való kitettség után emlődaganatot is kiválthat 12, ami határozottan arra utal, hogy a pubertás a fogékonyság egyedülálló ablaka. A magas étkezési zsírszintről ismert, hogy fokozza az emlőrák kialakulását a rágcsálóknál, bár ez az expozíció időtartamától és az étkezési zsírok típusától függ (összefoglalva a Welsch 13-ban). A zsírzsír az emlőmirigy fejlődésének megváltoztatásával befolyásolhatja a mell tumorogenezisét. Ennek alátámasztása érdekében az n-6 többszörösen telítetlen zsírsavakat (pl. Kukoricaolajat) tartalmazó izokalorikus étrend terhesség alatt kitett rágcsálók pubertás utódai csökkentették a mell differenciálódását (pl. Megnövekedett TEB és csökkent alveoláris-lobuláris sűrűség) mell. 14, 15 A pubertális Balb/c egér magas zsírtartalmú étrendnek (HFD) való kitettsége csak marginálisan érintette a mell differenciálódását, 17, 18, de növelte a csatorna hámsejtjeinek szaporodását a kontrollban és az ösztradiol: progeszteronnal kezelt egerekben. 17.
Bár a HFD hatással lehet az emlőmirigy fejlődésére, a legtöbb tanulmány olyan táplálkozási protokollokat használt, amelyek nem okoztak jelentős súlygyarapodást a pubertás alatt. Nemrégiben arról számoltak be, hogy a nőstény C57BL/6 egereknek obesogén étrendet tápláltak a pubertástól a korai felnőttkorig (20 hét), megnagyobbodtak az emlő zsírpárnái és kevésbé sűrű és elágazó csatornás fái voltak. Ennek az elhízásos étrendnek a pubertás alatti emlőmirigy-fejlődésre gyakorolt hatását azonban nem vizsgálták. Ezeknek a tanulmányoknak a célja a pubertás kori HFD és az étrend okozta elhízás (DIO) hatásainak vizsgálata volt az emlőmirigyek fejlődésére egérmodellben. Két egér törzset (BALB/c és C57BL/6) vizsgáltunk, különböző érzékenységgel a DIO iránt. A C57BL/6 pubertás egerek HFD-vel történő táplálása markáns adipozitást eredményezett, megállította a pubertás emlő fejlődését és csökkentette a mell epithelialis proliferációját. Ezzel szemben a BALB/c egerekben a HFD lényegesen kisebb testtömeg-növekedést és növekedést okozott a mell epitheliumában.
az eredmény
A HFD törzs-specifikus hatása a pubertás emlőmirigy fejlődésére
A pubertás kori HFD emlőmirigy-fejlődésre gyakorolt hatásának vizsgálatához a C57BL/6 és a BALB/c egereket CD-vel vagy HFD-vel tápláltuk az elválasztástól (3 hetes korban) 7 hetes korig. A HFD 60% kcal zsírból, 21% kcal szénhidrátból és 19% kcal fehérjéből állt, míg a CD 12% kcal zsír, 69% kcal szénhidrát és 19% kcal fehérje volt (1. kiegészítő táblázat). A napi táplálékfogyasztás (g) az étrendtől függetlenül nem különbözött jelentősen az egér törzsek között. Például az etetési vizsgálatban 3 hétig a C57BL/6 egerek naponta 2, 46 ± 0, 05 vagy 2, 38 ± 0,16 g-ot fogyasztottak CD vagy HFD-ben, míg a Balb/c egerek 2, 42 ± 0, 03 vagy 2, 45 ± 0,62 g naponta CD vagy HFD, ill. 4 hétig HFD-vel táplált C57BL/6 egerek súlya 1,2 ± 0,39 g (P
A C57BL/6 egerekhez táplált perifériás HFD hámhám csökkentette a növekedést és a TEB termelést. a ) 3 vagy 4 hétig CD vagy HFD-vel táplált peripubertalis C57BL/6 egerek reprezentatív emlőmirigyeinek teljes kimenete. Méret, 300 μm. ( b ) Az emlőmirigy hossza és a CD-n vagy HFD-n lévő TEB-ek száma 4 héten keresztül C57BL/6 egereknek táplálva (n = 15). * P # P # P
A HFD hatása a tejcsatorna hámfejlődésére pubertás BALB/c egerekben. a ) Reprezentatív teljes emlőmirigy minták peripubertalis BALB/c egerekből, amelyeket CD-vel vagy HFD-vel tápláltak 4 héten keresztül (n = 7). A BALB/c egerek teljes tulajdonosait CD-vel vagy HFD-vel etették 2 vagy 3 hétig, mivel nem figyeltek meg szignifikáns különbségeket. Méret, 300 μm. ( b ) Az emlőmirigy hossza és a TEB-szám BALB/c egerekben, amelyeket CD-vel vagy HFD-vel tápláltak 4 hétig (n = 14). ( c ) A PCNA-pozitív hámsejtek százalékos aránya a BALB/c egerek csatornáiban, csatornavégeiben és TEB-jeiben algák és CD vagy HFD táplálásával (n = 3). * P
A HFD hatása az emlőmirigy morfológiájára felnőtt BALB/c és C57BL/6 egerekben A felnőtt BALB/c és C57BL/6 egereket CD-vel vagy HFD-vel etettük 13-17 hetes korban. a ) Egész emlőmirigyek. Méret, 300 μm. b ) Az emlőmirigy súlya. * P
A HFD hatása a leptin, az ERα és az Areg mRNS szintjére C57BL/6 és BALB/c peripubertális egerekben. A Peripubertal C57BL/6 és a BALB/c egereket 4 hétig CD-vel vagy HFD-vel etettük, majd az összes RNS-t izoláltuk az emlőmirigyekből. A leptin, ERα és Areg mRNS szintjét az Anyagok és módszerek részben leírtak szerint határoztuk meg. Az adatokat a HFD-vel táplált egerekben a CD-vel táplált egerekhez viszonyított változásokként fejezzük ki. Az értékek átlag ± SEM (n = 3). * P # P –1 a C57BL/6 esetében, n = 7–8; 36, 3 ± 4, 8 vs 36, 3 ± 3, 4 pg ml –1 BALB/c esetén, n = 8–9). Nem találtunk különbséget a petefészek szövettanában a CD és a HFD között egyik egér törzsben sem (az adatokat nem közöljük).
A HFD hatása az emlőmirigyekre pubertás egerekben
A HFD legjelentősebb hatása az emlőmirigy fejlődésének gátlása volt a C57BL/6 egér törzsben. Mivel a fenti szisztémás paraméterek egyike sem szolgáltatott megbízható magyarázatot a megfigyelt gátló hatásokra, ezért megvizsgáltuk a HFD emlőmirigyekre gyakorolt lehetséges hatásait. Az ösztrogén és a progeszteron együttes hatása szabályozza az emlőcsatorna epitheliumának kialakulását, az ösztrogén döntő szerepet játszik a csatornák megnyújtásában azáltal, hogy stimulálja a proliferációt a TEB-ben. A HFD-vel táplált C57BL/6 egerekben a csatorna megnyúlásának és a TEB termelésének gátlása arra utal, hogy a megnövekedett adipozitás megváltoztathatja az ERα expressziót. Nem voltak szignifikáns különbségek az ERα mRNS szintjeiben (4. ábra) vagy az ERα immunfluoreszcens festésének intenzitásában luminalis hámsejtekben CD5-vel és HFD-vel táplált C57BL/6 egerek között (az adatokat nem mutatjuk be). A terhesség előtt expresszált fő PR izoformát, a PRA-t szintén transzkripciós célpontként E vizsgálták. A CD-vel vagy HFD-vel táplált C57BL/6 egerek között szintén nem voltak szignifikáns változások a PRA immunfluoreszcencia festés intenzitásában (az adatokat nem mutatjuk be). A HFD-vel táplált C57BL/6 egerekben a PRA-pozitív luminalis csatorna hámsejtjeinek százalékos aránya nem különbözött szignifikánsan a CD-vel táplált egerekétől (50, 10 ± 1, 48% (CD) és 51, 85 ± 1, 60% (HFD) )).
Emellett nem voltak szignifikáns különbségek a PRA vagy ERα immunfluoreszcens festésében (az adatokat nem mutatjuk be) vagy az ERα mRNS szintekben a CD-vel vagy HFD-vel táplált BALB/c egerek között (4. ábra). A PRA pozitív sejtek százalékos aránya 51,6 ± 1, 3 és 52,1 ± 1,2% volt CD és HFD-vel táplált BALB/c egereknél.
A HFD törzs-specifikus hatása az emlőmirigy exogén ösztrogénre adott válaszaira
A DIO hatásának értékelésére az emlő hám ösztrogén (E) iránti érzékenységére a C57BL/6 és a BALB/c egereket, amelyek 4 hétig CD-vel vagy HFD-vel táplálták, OVX-t tartottak, étrendjükön 3 hétig tartották, hogy lehetővé tegyék az emlőmirigy és a TEB kiválasztódását. regresszióval 25, majd E-t 5 napig kezeltünk. Ahogy az várható volt, az ovariectomia emlőmirigy regressziót eredményezett a CD5-tel és HFD-vel táplált C57BL/6 és BALB/c egerekben (5a. És b. Ábra). Az OVX-C57BL/6 kezelése CD-vel etetéssel E-vel stimulálta a cső végeit (5a. Ábra). Ezzel szemben a HFD-vel táplált OVF-C57BL/6 egerek csökkent stimulációs választ mutattak az E-re. Az OVX-BALB/c egerek, amelyeket CD-vel vagy HFD-vel tápláltak, hasonló csatorna végi stimulációt mutattak az E-re adott válaszként (5b. Ábra). Az E kezelés növelte a méh súlyát az OVX-BALB/c és az OVX-C57BL/6 egerekben, az étrendtől függetlenül (az adatokat nem mutatjuk be), ami arra utal, hogy a HFD által kiváltott csökkent E válasz emlőspecifikus volt.
A HFD módosítja az emlőmirigy válaszát az E-re ösztrogénnel kezelt OVX C57BL/6 egerekben (E). A Peripubertal C57BL/6 vagy BALB/c egereket 4 hétig (7 hetes korban) CD-vel vagy HFD-vel etettük, majd OVX-t kaptunk, és további három hétig megfelelő étrenden tartottuk a TEB regressziójának lehetővé tétele érdekében. Az egereket ezután sóoldattal (kontroll) vagy E-vel kezeltük 5 napig, az Anyagok és módszerek szerint. A reprezentatív emlőmirigyeket nem kell ( a ) C57BL/6 egerek vagy ( b ) BALB/c egerek. Méret, 100 μm.
Teljes méretű kép
A HFD hatása az Areg expressziójára pubertás C57BL/6 egerekben
A pubertás emlőmirigy fejlődésének ösztrogén stimulálása parakrin mechanizmust foglal magában az Areg E szabályozásán keresztül. Mivel a HFD-vel táplált C57BL/6 egereknek csökkent volt az E válasza, elemeztük a HFD Areg expresszióra gyakorolt hatását. Az Areg mRNS szintje 77% -kal csökkent HFD-vel táplált C57BL/6 egerekben (4. ábra). Az Areg immunfluoreszcens festés szintén szignifikánsan csökkent a HFD-vel táplált C57BL/6 egerekben (6. ábra).
A HFD-vel táplált C57BL/6 egerek csökkentették az Areg fehérje expresszióját. Reprezentatív kombinált képek Areg emlőmirigyekről (zöld) immunfluoreszcencia festésről C57BL/6 peripubertális egerek emlőmirigyében 4 hétig CD-vel vagy HFD-vel. A sejtmagokat 4 ', 6-diamidino-2-fenil-indollal festettük. Skála skála, 25 μm.
Teljes méretű kép
A HFD-vel táplált C57BL/6 egerek súlycsökkenésének hatása az emlőmirigy fejlődésére
Az emlőmirigy tömegének növekedése a HFD-vel táplált C57BL/6 egerekben (1. táblázat) megfelel az emlő adipociták méretének növekedésének (7a. Ábra). A HFD a BALB/c egerekben is növelte az adipocita méretet, de kisebb mértékben a C57BL/6 egerekhez képest.Ezek a megállapítások arra utalnak, hogy a C57BL/6 egerekben a megnövekedett emlőzsír-adipozitás összefüggésben lehet az emlőmirigy késleltetett fejlődésével. Ennek a lehetőségnek a feltárása érdekében a 4 hétig HFD-vel táplált C57BL/6 egereket CD-re vittük a következő 6 hétben. A HFD-ről a CD-re történő átmenet a testtömeg 16% -os csökkenését eredményezte (2. táblázat). A testtömeg csökkenése az emlőmirigyek tömegének 47% -os és a paraméteres zsírpárnák súlyának 64% -os csökkenésében mutatkozott meg. Az emlőmirigy tömegének csökkenésével az emlő adipociták méretének csökkenése is társult (7b. Ábra). Fontos, hogy a HFD-ről CD-re váltott C57BL/6 egerekben az adipozitás csökkenése megfelelt a TEB helyreállításának és a csatorna megnyúlásának. Az E-kezelt HFD-vel táplált OVX C57BL/6 egerek emlőmirigyében is megmaradt a megnövekedett adipocita méret (7c. Ábra).
A HFD-vel táplált C57BL/6 egerek CD-re kapcsolásának hatása az adipocita méretére és az emlőmirigy fejlődésére. ( a ) Reprezentatív emlőmirigy festés hematoxilinnal és eozinnal (H&E) BALB/c és C57BL/6 egerekből 4 hétig CD-vel vagy HFD-vel etetve; a HFD csoportban a C57BL/7 mirigyek adipocita méretének jelentős növekedését állapította meg. Méret, 60 μm. ( b ) Reprezentatív H&E festés és a teljes emlőmirigyek a peripubertalis C57BL/6 egerekből 4 hétig HFD-vel táplálkoztak, majd CD-re váltottak, vagy további 6 hétig HFD-n tartották; vegye figyelembe az adipocita méretének csökkenését és a csatorna hosszúságának meghosszabbodását a C57BL/6 mirigyekben a CD-kapcsolású csoportban. ( c ) Az emlőmirigyek reprezentatív H&E festése sóoldattal (kontroll) vagy ösztrogénnel kezelt CD- vagy HFD-vel táplált OVX-C57BL/6 egerekből. Vegye figyelembe, hogy az E kezelés 5 napig nem volt észrevehető hatással az adipocita méretére. H&E skála, 60 μm. A teljes kép skálája, 300 μm.
Teljes méretű kép
Asztal teljes méretben
vita
A pubertás emlőmirigy fejlődésének törzsspecifikus gátlása HFD-vel
Normál rágcsáló-csirkék (Teklad 8640, 16% kcal zsír, szójaolaj, fő forrás) táplálásakor a serdülőkori (6 hetes) C57BL/6 és BALB/c egerek duktális jellegű pubertás fejlődést mutattak, beleértve a ductalis elágazás mértékét és a TEB-ek száma. 27 Amint azt itt megjegyeztük, ezek a fejlődési paraméterek érzékenyek a HFD hatásaira, a legkifejezettebb hatás a C57BL/6 egereknél jelentkezett A HFD-vel táplált serdülő C57BL/6 egereknél csökkent az emlő hámsejtjeinek proliferációja, a TEB-szám és a csatorna megnyúlása. Meglepő módon az emlőmirigy késleltetett megnyúlását és a TEB-ek számának csökkenését figyelték meg 3 hét után (6 hetes korban) HFD-n, ami időben egybeesett az emlőmirigy súlyának jelentős növekedésével. A HFD nem befolyásolta a TEB-számot vagy a megnyúlást a BALB/c egerekben, de növekedést okozott az emlő hámsejtjeinek proliferációjában.