Гестационная диета с высоким содержанием сахарозы вызывает гиперсократимость мезентериальных артерий у потомства

Введение

Пренатальная диета с высоким содержанием сахарозы (HS) оказывает значительное влияние на развитие сосудистых заболеваний у потомства в дальнейшей жизни. В данном исследовании изучалось, как именно HS влияет на вазореактивность резистивных артерий у взрослого потомства.

Цель

Определить механизмы, посредством которых пренатальная HS диета влияет на сократительную способность мезентериальных артерий (MAs) у взрослых потомков крыс.

Методы

Беременные крысы Sprague-Dawley получали либо обычную воду, либо 20% раствор сахарозы в течение всего гестационного периода. У взрослого потомства были взяты мезентериальные артерии (MAs) и исследованы с использованием системы DMT для оценки сосудистой функции. Проведено полногеномное секвенирование (RNA-seq) MAs для выявления дифференциально экспрессируемых генов и возможных сигнальных путей. Экспрессия мРНК и белков подтверждена методами ПЦР в реальном времени и вестерн-блоттинга.

Результаты

У потомства HS группы наблюдались:

• Утолщение гладкомышечного слоя и набухание митохондрий в MAs.
• Повышенная вазоконстрикция и сосудистая чувствительность к фенилэфрину (PE) и 5-гидрокситриптамину (5-HT).
• Активация генов CYRAB и HSPE1, подавление гена APCDD1.
• Активация пути Wnt/Ca²⁺, что подтверждено KEGG-анализом.
• Ингибитор Wnt5a (Box5) снижал напряжение MAs, вызванное PE или 5-HT.
• Ингибиторы PKC (GF109203X) и IP3R (2-APB) значительно уменьшали тонус MAs в группе HS.
• Повышенный уровень Ca²⁺ в MAs у потомства HS группы.
• Сниженная вазодилатация в ответ на ацетилхолин (ACh) и дисфункция эндотелиальной NO-системы.

Выводы

Пренатальная HS диета вызывает гиперсократимость мезентериальных артерий у взрослого потомства, что связано с активацией пути Wnt5a-PKC/IP3R-Ca²⁺ и нарушением функции эндотелиальной NO-системы. Эти данные подчеркивают долгосрочное влияние материнского питания на сосудистую функцию потомства.

Термины и сокращения

• HS — High-Sucrose Diet (диета с высоким содержанием сахарозы).
• MAs — Mesenteric Arteries (мезентериальные артерии).
• PE — Phenylephrine (фенилэфрин).
• 5-HT — 5-Hydroxytryptamine (5-гидрокситриптамин, серотонин).
• RNA-seq — Whole-transcriptome sequencing (полногеномное секвенирование).
• CYRAB — Crystallin Alpha B (кристаллин альфа B).
• HSPE1 — Heat Shock Protein Family E Member 1 (белок теплового шока E1).
• APCDD1 — Adenomatous Polyposis Coli Downregulated 1 (ген, подавляемый при аденоматозном полипозе).
• Wnt — Wingless-related Integration Site (сигнальный путь, регулирующий клеточные процессы).
• PKC — Protein Kinase C (протеинкиназа C).
• IP3R — Inositol 1,4,5-trisphosphate Receptor (инозитол-1,4,5-трифосфатный рецептор).
• 2-APB — 2-Aminoethoxydiphenyl Borate (ингибитор IP3R).
• L-NAME — N(G)-Nitro-L-arginine Methyl Ester (ингибитор синтазы оксида азота).
• NO — Nitric Oxide (оксид азота).