излагането

  • Субекти
  • Обобщение
  • Цел:
  • Дизайн:
  • Резултати:
  • Заключения:
  • Въведение
  • Резултати
  • Специфичен ефект на щама HFD върху развитието на пубертетна млечна жлеза
  • Ефект на HFD върху възрастната млечна жлеза
  • Системни ефекти на HFD при пубертетни мишки
  • Специфични ефекти на HFD за млечната жлеза при пубертетни мишки
  • Специфичен за щама ефект на HFD върху отговорите на млечната жлеза към екзогенен естроген
  • Ефект на HFD върху експресията на Areg при пубертетни мишки C57BL/6
  • Ефект на загуба на тегло при H57D-хранени мишки C57BL/6 върху развитието на млечната жлеза
  • Дискусия
  • Специфично за щама инхибиране на развитието на пубертетна млечна жлеза от HFD
  • Ефект на DFH върху хормоналната регулация на развитието на млечната жлеза
  • Обръщане на DIO и затлъстяване в развитието на млечната жлеза
  • Допълнителна информация
  • Word документи
  • Допълнителна таблица 1

Субекти

  • Сигнализация на хранителни вещества
  • Затлъстяване
  • Органогенеза
  • Репродуктивна биология

Обобщение

Цел:

Повишаването на процента на затлъстяване при юноши в Съединените щати е основен проблем за общественото здраве. Затлъстяването или повишеното затлъстяване по време на пубертета при момичетата, значителен период на развитие на гърдите и прозорец на чувствителност към експозиция може да повлияе на развитието на гърдата и риска от рак. Целта на това проучване беше да се изследва въздействието на диета с високо съдържание на мазнини (HFD) върху развитието на млечната жлеза при чувствителни на затлъстяване мишки C57BL/6 и устойчиви на затлъстяване мишки BALB/c.

Дизайн:

Пубертетни или възрастни мишки C57BL/6 и BALB/c са били хранени с HFD или контролна (CD) диета съответно на възраст от 3 до 7 седмици или от 10 до 14 седмици. Бяха оценени ефектите от диетата с HFD върху телесното тегло, затлъстяването, развитието на млечната жлеза и отговора на млечната жлеза към естроген.

Резултати:

Хранените с HFD мишки Pubertal C57BL/6 са имали значително увеличение на телесното тегло и затлъстяване и това е придружено от атрофирано удължаване на млечния канал и намалена пролиферация на млечни епителни клетки. Лечението с овариектомия и естрогени (17-β-естрадиол, Е) на C57BL/6 мишки, хранени с пубертетна HFD, показва намалена стимулация на млечната жлеза от Е. Амфирегулин, заден медиатор на пубертетно Е действие, е намален в млечните жлези на C57BL хранени с HFD/6 мишки. Загубата на тегло и намаленото затлъстяване са инициирани чрез превключване на мишки C57BL/6 от HFD към CD възстановено дуктално удължаване. Хранените с HFD пубертетни мишки BALB/c не показват значително увеличение на телесното тегло или затлъстяване; HFD причинява повишена пролиферация на млечните епителни клетки и няма ефект върху отговора на E. HFD няма ефект върху телесното тегло или млечните жлези на възрастни мишки.

Заключения:

DFH по време на пубертета оказва дълбоко специфичен за щама ефект върху развитието на мишата млечна жлеза. Затлъстяването и повишеното затлъстяване са свързани с по-малко отзивчивост към естроген и забавен дуктален растеж. Важното е, че ефектът от диетата и затлъстяването върху млечната жлеза е специфичен за периода на пубертетно развитие.

Въведение

Като цяло ранното начало на пубертета и развитието на гърдите при момичетата е свързано с по-висок индекс на телесна маса. 1 Повишеният индекс на телесна маса по време на детството и в пубертета също е свързан с намален риск от бъдещ рак на гърдата 2, 3, 4, 5, 6, 7, докато ранното начало на менструацията увеличава риска. 8,9 Явно противоречивите връзки между индекса на телесна маса в детска възраст, възрастта при менархе и рака на гърдата предполагат участието на различни биологични пътища, които определят ефекта на индекса на телесна маса в детска възраст върху риска от рак на гърдата. През последните години честотата на детското затлъстяване нараства бързо10, но малко се знае как детското затлъстяване влияе върху развитието на гърдите, което може да промени риска от рак на гърдата.

Въпреки че HFDs могат да повлияят развитието на млечната жлеза, повечето проучвания използват протоколи за хранене, които не причиняват значително увеличение на телесното тегло по време на пубертета. Наскоро се съобщава, че женските мишки C57BL/6, хранени с обезогенна диета от пубертета до ранна зряла възраст (20 седмици), имат увеличени мастни накладки на млечната жлеза и по-малко плътно и разклонено дуктално дърво. 19 Въпреки това, въздействието на тази обезогенна диета върху развитието на млечната жлеза по време на пубертета не е изследвано. Целта на тези проучвания е да се изследват ефектите на HFD и затлъстяването, предизвикано от диета (DIO) по време на пубертета, върху развитието на млечната жлеза в модела на мишка. Изследвани са два щама на мишки, BALB/c и C57BL/6, с различна чувствителност към DIO. HFD храненето на пубертетни мишки C57BL/6 води до изразено затлъстяване, забавено развитие на пубертетна млечна жлеза и намалена пролиферация на млечен епител. За разлика от това, при мишки BALB/c HFD причинява значително по-малко увеличение на телесното тегло и по-голяма пролиферация в млечния епител.

Резултати

Специфичен ефект на щама HFD върху развитието на пубертетна млечна жлеза

За да се изследва въздействието на HFD по време на пубертета върху развитието на млечната жлеза, мишките C57BL/6 и BALB/c са хранени с CD или HFD от отбиването (на възраст 3 седмици) до 7-седмична възраст. HFD се състои от 60% kcal мазнини, 21% kcal въглехидрати и 19% kcal протеин, докато CD е 12% kcal мазнини, 69% kcal въглехидрати и 19% kcal протеин (допълнителна таблица 1). Ежедневната консумация на храна (g) не се различава значително между щамовете на мишките, независимо от диетата. Например, 3 седмици в проучването за хранене C57BL/6 мишки консумират съответно 2,46 ± 0,05 или 2,38 ± 0,16 g на ден CD или HFD, докато мишките Balb/c консумират 2,42 ± 0,03 или 2,45 ± 0,62 g на ден CD или HFD, съответно. C57BL/6 мишки, хранени с HFD в продължение на 4 седмици, тежат 1,2 ± 0,39 g (P

HFD епител на млечни канали, хранени с перипубертални мишки C57BL/6, е намалил растежа и образуването на TEB. ( да се ) Цели носители на представителни млечни жлези от периферни мишки C57BL/6, хранени с CD или HFD за 3 или 4 седмици. Мащабна лента, 300 μm. ( б ) Дължина на млечния канал и брой TEB в CD или HFD, хранени с мишки C57BL/6 в продължение на 4 седмици (n = 15). * P # P # P

Ефект на HFD върху развитието на епитела на млечния канал при пубертетни мишки BALB/c. ( да се ) Представителни цели пулове млечни жлези от перипубертални мишки BALB/c, хранени с CD или HFD в продължение на 4 седмици (n = 7). Не са показани пълни монтажи на мишки BALB/c, хранени с CD или HFD за 2 или 3 седмици, тъй като не са наблюдавани ясни разлики. Скала, 300 μm. ( б ) Дължина на млечния канал и TEB номер при мишки BALB/c, хранени с CD или HFD в продължение на 4 седмици (n = 14). ( ° С ) Процент епителни клетки, положителни за PCNA в каналите, краищата на каналите и TEB на мишки BALB/c по време на еструса и хранени с CD или HFD (n = 3). * Р

Ефект на HFD върху морфологията на млечната жлеза при възрастни мишки BALB/c и C57BL/6. Възрастни мишки BALB/c и C57BL/6 са хранени с CD или HFD на възраст от 13 до 17 седмици. ( да се ) Цели могили на млечните жлези. Скала, 300 μm. ( б ) Тежести на млечните жлези. * Р

Ефект на HFD върху нивата на лептин, ERα и Areg иРНК при перипубертални мишки C57BL/6 и BALB/c. Перипуберталните мишки C57BL/6 и BALB/c са хранени CD или HFD в продължение на 4 седмици, след което общата РНК е изолирана от млечните жлези. Нивата на лептин, ERα и Areg тРНК са определени, както е описано в Материали и методи. Данните се изразяват като кратна промяна при HFD-хранени мишки спрямо CD-хранени мишки. Стойностите са средната стойност ± SEM (n = 3). * P # P –1 за C57BL/6, n = 7-8; 36,3 ± 4,8 срещу 36,3 ± 3,4 pg ml –1 за BALB/c, n = 8–9). Също така няма значителни разлики в хистологията на яйчниците между CD и HFD при всеки щам на мишка (данните не са показани).

Специфични ефекти на HFD за млечната жлеза при пубертетни мишки

Също така няма забележими разлики в PRA или ERα имунофлуоресцентно оцветяване (данните не са показани) или ERα нива на иРНК между CD- или HFD-хранени мишки BALB/c (Фигура 4). Процентът на положителните клетки за PRA е бил 51,6 ± 1,3 и 52,1 ± 1,2% за мишки BALB/c, хранени с CD и HFD, съответно.

Специфичен за щама ефект на HFD върху отговорите на млечната жлеза към екзогенен естроген

За да се оцени въздействието на DIO върху отзивчивостта на млечния епител към естроген (E), мишките C57BL/6 и BALB/c, хранени с CD или HFD в продължение на 4 седмици, бяха OVX, поддържани в продължение на 3 седмици върху съответните им диети, за да позволи на пубертетен млечен канал и TEB регресия, 25 и след това се лекува с Е в продължение на 5 дни. Както се очаква, оофоректомията доведе до регресия на млечната жлеза при мишки с C57BL/6 и BALB/c, хранени с CD и HFD (Фигури 5а и b). Лечението на CD-захранван OVX-C57BL/6 с Е причинява стимулация на краищата на канала (Фигура 5а). За разлика от това, OVX-C57BL/6 мишки, хранени с HFD, показват намален стимулиращ отговор на Е. OVX-BALB/c мишки, хранени с CD или HFD, показват подобна стимулация на края на канала в отговор на E (Фигура 5b). Лечение с Е повишено тегло на матката при OVX-BALB/c и OVX-C57BL/6 мишки, независимо от диетата (данните не са показани), което показва, че намаленият отговор, предизвикан от HFD към Е, е специфичен за млечната жлеза.

HFD модифицира отговора на млечната жлеза към Е при лекувани с естроген мишки OVX C57BL/6 (E). Периферните мишки C57BL/6 или BALB/c бяха хранени CD или HFD в продължение на 4 седмици (на възраст 7 седмици), след което бяха OVX и поддържани на съответните диети за допълнителни три седмици, за да се позволи регресия на TEB. Мишките бяха третирани с физиологичен разтвор (контрол) или Е в продължение на 5 дни, както е описано в Материали и методи. Представителни цели групи от млечни жлези на ( да се ) C57BL/6 мишки или ( б ) BALB/c мишки. Мащабна лента, 100 μm.

Изображение в пълен размер

Ефект на HFD върху експресията на Areg при пубертетни мишки C57BL/6

Естрогенната стимулация на развитието на пубертетна млечна жлеза включва паракринен механизъм чрез Е регулация на Areg. 26 Тъй като мишките C57BL/6, хранени с HFD, имат намален отговор на Е, ние анализирахме ефекта на HFD върху експресията на Areg. Нивата на mRNA на Areg намаляват със 77% при мишки C57BL/6, хранени с HFD (Фигура 4). Areg имунофлуоресцентното оцветяване също беше значително намалено при мишки C57BL/6, хранени с HFD (Фигура 6).

Хранените с HFD мишки C57BL/6 имат намалена експресия на протеина Areg. Представителни слети изображения на Areg (зелено) имунофлуоресцентно оцветяване на млечната жлеза в млечните жлези на перифубертални мишки C57BL/6, хранени с CD или HFD в продължение на 4 седмици. Ядрата бяха оцветени с 4 ', 6-диамидино-2-фенилиндол. Мащабна лента, 25 μm.

Изображение в пълен размер

Ефект на загуба на тегло при H57D-хранени мишки C57BL/6 върху развитието на млечната жлеза

Ефект от превключването на мишки C57BL/6, хранени с HFD към CD, върху размера на адипоцитите и развитието на млечната жлеза. ( да се ) Представително оцветяване на хематоксилин и еозин (H&E) на млечните жлези на мишки BALB/c и C57BL/6, хранени с CD или HFD в продължение на 4 седмици; отбелязва се значително увеличение на размера на адипоцитите в жлезите C57BL/7 в групата с HFD. Мащабна лента, 60 μm. ( б ) Представително H&E оцветяване и пълни възли на млечни жлези от перипубертални мишки C57BL/6, хранени с HFD в продължение на 4 седмици, след това превключени на CD или поддържани в HFD за още 6 седмици; забележете намаляване на размера на адипоцитите и увеличаване на дължината на канала в жлезите C57BL/6 в групата, която премина към CD. ( ° С ) Представително H&E оцветяване на млечните жлези на OVX-C57BL/6 мишки, хранени с CD или HFD, третирани с физиологичен разтвор (контрол) или естроген. Имайте предвид, че лечението с Е в продължение на 5 дни не е имало забележим ефект върху размера на адипоцитите. H&E лента за скала на изображението, 60 μm. Пълно монтирана скала за изображения, 300 μm.

Изображение в пълен размер

Таблица в пълен размер

Дискусия

Специфично за щама инхибиране на развитието на пубертетна млечна жлеза от HFD

Когато се хранят със стандартна храна за гризачи (Teklad 8640, 16% ккал мазнини, основен соев соево масло), пубертетни мишки C57BL/6 и BALB/c (на възраст 6 седмици) имат подобно проточно развитие, включително степента на разклоняване на протока и броя TEB. 27 Както е показано тук, тези параметри на развитие са чувствителни към ефектите на HFD, с най-силно въздействие върху щама на мишка C57BL/6. Пубертираните мишки C57BL/6, хранени с HFD, имат намалена пролиферация на епителни клетки, млечна жлеза, TEB номер и удължаване на протока . Изненадващо, късно удължаване на протока на гърдата и намален брой на TEB бяха очевидни след 3 седмици (на 6-седмична възраст) с HFD и това съвпадна със значително увеличение на теглото на млечните жлези. HFD не повлиява броя на TEB или удължаването при мишки BALB/c, но причинява увеличаване на пролиферацията на млечни епителни клетки.

Ефект на DFH върху хормоналната регулация на развитието на млечната жлеза

Обръщане на DIO и затлъстяване в развитието на млечната жлеза