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早期のストレスが心臓の健康に与える影響

研究で、子供のストレスとラットの心臓の変化との関連が示された。

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目次

心臓病は世界中で大きな健康問題で、特に女性の死因のトップ。心臓病の発生は人の人生の中で変わっていくけど、一般的には女性が閉経するまで男性の方が多く影響を受けるって言われてる。閉経後は女性の心臓病が増えて、男性を上回ることもあるみたい。この変化は女性ホルモン、特にエストロゲンの保護作用が年齢と共に減少することに関係してるかもしれない。でも、高血圧や血糖の問題みたいな要因も、年を取るにつれて心臓病を悪化させることがある。神経系のバランスの乱れも心臓の変化を引き起こし、心臓の負担を増やすかもしれない。

ストレスが心臓の健康に影響するのは分かってるけど、特に男性と女性でその影響がどう違うかはまだ完全には理解されてない。体がストレスにどう反応するかはエネルギー管理や挑戦への適応に重要だけど、ストレスに繰り返しさらされることが心臓病やメンタルヘルスの問題を引き起こすことがある。

研究によると、子供の頃のストレスが思考能力や体のストレス反応に長期的な影響を与えることが分かってる。若い動物、特にラットを使った研究では、男性の方が10代の頃に慢性的なストレスを受けた後にストレス反応が強く出ることが示唆されてる。過去の研究でも慢性的なストレスがメス・オスどちらのラットにもストレステストへの対処に影響を与えることが分かったけど、メスラットだけが後に血糖コントロールに問題を抱えるところが見つかってる。まだ、初期のストレスが男性と女性の心臓の健康にどう影響するかは不明な点が多い。

研究概要

これらの問題を調査するために、大規模なオス・メスのラットを使って、10代の頃の慢性的なストレスに関する長期的な研究を行った。目的は、ストレスが行動や血糖管理にどう影響するかをストレス直後と老齢の時に評価することだった。この研究では、ラットたちの心臓を調べて、行動やホルモンレベルが心臓の健康に関連しているかを見ようとした。

科学者たちは、10代の頃に慢性的なストレスを受けたラットの心臓の大きさを測定した。それらの測定がストレス直後やラットが15ヶ月の時にどう行動や血糖調整と関連しているかも観察した。ストレスとホルモン反応が心臓の変化と関連しているかを調べるのが目標だった。

倫理的な承認が得られて、ラットたちは生涯を通じて適切なケアを受けられるようになっていた。様々な種類のラットが飼育され、社会的相互作用を促進するためにグループで生活していた。研究にはオス・メス両方のラットが含まれていて、心臓の健康や行動の性別による違いを評価することができた。

心臓の構造分析

血糖の最終テストが終わった後、ラットたちは麻酔をかけられて安楽死させられた。心臓はすぐに拍動を止められ、さらなる検査のために準備された。心臓の組織は治療されて保存された。

科学者たちは心臓の構造を調べ、心臓の壁がどれほど厚いかを測定した。各心臓からいくつかの測定値を取り、結果を平均して正確さを確保した。

研究者たちは、ストレスが心臓の大きさや形に明らかに影響していることを発見した。例えば、慢性的なストレスを受けたメスラットの心臓は、オスに比べて厚いことが分かった。心臓の形とストレスの関係を調べたところ、ストレスの多いメスラットはオスに比べて心臓の壁が厚い傾向があった。

行動の変化

この研究では、ラットが10代の頃のストレスをどう乗り越えたかも調べた。ストレスの影響を受けたかどうかによって異なる対処スタイルが見られた。

若いラットの中では、ストレステストに直面したとき、受動的に反応して動きが少ないラットもいた。この行動はラットの将来の心臓の健康と関連していた。ストレスを受けた若いオスラットは、ストレスを受けていないラットに比べてテスト中の活動が少なかった。

年齢を重ねるにつれて、彼らの反応は10代の頃にストレスをどう乗り越えたかを反映していた。ストレスを受けた年配のオスラットは、ストレスを受けたメスラットとは異なる行動を示した。一般的に、ストレスの歴史、ホルモンレベル、対処スタイルが心臓の健康に影響を与えた。

ホルモン反応

ホルモンと心臓機能の関連も焦点の一つだった。科学者たちは、ラットの体がストレスにどう反応するかを観察し、特にコルチコステロンというホルモンに注目した。年配のラットでは、このホルモンのレベルがストレスの影響や心臓の健康によって異なっていた。

ストレステスト中にコルチコステロンのレベルがモニターされた。結果、ストレスを受けていない年配のオスラットはコルチコステロンのレベルが高く、心臓の変化の度合いにも関連しているようだった。

興味深いことに、研究ではメスラットにおいて同じような有意なホルモンの変化は見られず、ストレスがホルモンや心臓の健康に与える影響が性別によって異なることが示された。

体脂肪の影響

研究者たちは、ラットの体脂肪が心臓の健康とどう関連しているかを測定した。内臓脂肪(臓器の周り)と皮下脂肪(皮膚の下)の二種類の脂肪を見たけど、内臓脂肪のレベルが心臓の構造の変化と相関していることが分かった。

全体的に、慢性的なストレスを受けたオスラットはメスラットに比べてより多くの脂肪を蓄えていた。この発見は、ストレスが男性と女性の体脂肪や心臓の健康に与える影響の違いをさらに強調した。

相関関係と発見

研究では心臓の大きさ、ホルモンレベル、行動の関係を探るために詳細な分析が行われた。ストレスを受けていない年配のオスラットでは、心臓の大きさとホルモンレベルの関連が見られた。ストレスを受けたオスラットでは、内臓脂肪の量も心臓の変化と関係があった。

メスラットに関しては強い関連は見られず、心臓の健康に関しては男性とは異なる反応を示すかもしれないことが示唆された。

結論

この研究は、初期のストレスが長期的な心臓の問題につながることを明らかにしていて、特にオスとメスのラットの違いを強調してる。10代の頃のストレスが心臓の構造に変化をもたらし、メスの方がオスよりも影響が大きいことが分かった。ストレスへの行動的な反応も心臓の健康と関連があって、どうストレスを乗り越えるかが、後の心臓の問題のリスクを予測するかもしれない。

これらの違いを理解することで、心臓病の予防とケアの未来のアプローチを形作るのに役立つかもしれない。特に、更年期以降にリスクが高まる女性にとって重要。全体として、この研究は初期の経験が健康の結果にどのように影響するかを、性別やストレスの歴史によって複雑に形作ることを理解する助けになる。

オリジナルソース

タイトル: Sex-Specific Cardiac Remodeling in Aged Rats after Early-Life Chronic Stress: Associations with Endocrine and Metabolic Factors

概要: BackgroundCardiovascular disease is a leading cause of death worldwide. Rates of cardiovascular disease vary both across the lifespan and between sexes. While multiple factors, including adverse life experiences, impact the development and progression of cardiovascular disease, the potential interactions of biological sex and stress history on the aged heart are unknown. To this end, we examined sex- and stress-specific impacts on left ventricular hypertrophy (VH) after aging. We hypothesized that early life chronic stress exposure impacts behavioral and physiologic responses that predict cardiac remodeling in a sex-specific manner. MethodsHistological analysis was conducted on hearts of male and female rats previously exposed to chronic variable stress during the late adolescent period (postnatal days 43-62). These animals were challenged with a forced swim test and a glucose tolerance test before aging to 15 months and again being challenged. Predictive analyses were then used to isolate factors that relate to cardiac remodeling among these groups. ResultsEarly-life chronic stress impacted cardiac remodeling in a sex-specific manner. Among rats with a history of chronic stress, females had increased inward VH. However, there were few associations within the female groups among individual behavioral and physiologic parameters and cardiac remodeling. While males as a group did not have VH after chronic stress, they exhibited multiple individual associations with cardiac susceptibility. Passive coping in young males and active coping in aged males related to VH in a stress history-dependent manner. Moreover, baseline corticosterone positively correlated with VH in unstressed males, while chronically-stressed males had positive correlations between VH and visceral adiposity. ConclusionsThese results indicate that females as a group are uniquely susceptible to the effects of early-life stress on cardiac remodeling later in life. Conversely, males have more individual differences in vulnerability, where susceptibility to cardiac remodeling relates to endocrine, metabolic, and behavioral measures depending on stress history. These results ultimately support a framework for accessing cardiovascular risk based on biological sex and prior adverse experiences. HighlightsO_LIAged female rats had greater left ventricular hypertrophy (VH) than males after early-life chronic variable stress. C_LIO_LITertile divisions based on susceptibility or resilience to inward VH indicated interactions between VH, sex, and stress on multiple behavioral and physiological measures. C_LIO_LIIn males, VH correlated with endocrine and metabolic parameters in a stress history-dependent manner. C_LIO_LIPrior adverse experience and biological sex interact across the lifespan to impact cardiovascular risk. C_LI Plain English SummaryCardiovascular disease is the leading cause of death worldwide. Multiple factors influence the incidence and severity of cardiovascular disease including adverse life experiences, biological sex, and age. Alterations of heart structure predict negative cardiovascular health by impacting blood circulation; however, the potential interactions of stress history and biological sex on the aged heart are unknown. In this study, we examined how chronic stress exposure impacts heart structure in male and female rats after aging. Adolescent male and female rats were chronically stressed and then acutely challenged to examine behavioral, endocrine, and metabolic parameters both immediately following chronic stress and after aging. Heart morphology was quantified to examine how behavioral and physiological responses related to cardiac remodeling. Our results indicate that, as a group, female rats previously exposed to chronic stress were uniquely susceptible to inward remodeling of the heart. Subjects were further divided into sub-groups based on the level of inward remodeling of the ventricle. While male rats did not exhibit group effects on heart structure, individual variability in male heart morphology related to endocrine and metabolic parameters in a stress history-dependent manner. Here, there were interactions with multiple systems including coping behavior, stress hormones, and body composition. Moreover, males without a prior history of chronic stress had correlations between stress hormones and the degree of heart remodeling. However, males that were exposed to chronic stress had correlations between heart structure and abdominal fat. Overall, our results indicate that biological sex and stress history interact to predict cardiovascular susceptibility.

著者: Brent Myers, C. G. Dearing, E. Sanford, N. Olmstead, R. Morano, L. Wulsin

最終更新: 2024-04-04 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587944

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587944.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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