材料和试剂

成年C57BL / 6J怀孕小鼠

设备

Oxymax Fast 4车道模块化跑步机系统（美国俄亥俄州哥伦布市的哥伦布仪器公司）
间接开路量热系统（综合实验室动物监测系统，CLAMS；美国俄亥俄州哥伦布市的哥伦布仪器公司）

软件

适用于Windows v4.93的Oxymax（美国俄亥俄州哥伦布市的哥伦布仪器公司），列出参数：VO 2 ，O 2输入和输出，DO 2 ，ACCO 2 ，VCO 2 ，CO 2输入和输出，DCO 2 ，ACCCO 2 ，RER，HEAT，流程（图1）

图1.量热仪和用于测量氧气消耗量的软件。一。开路热量计。乙。开路热量计软件。

程序

设定目标强度
1.在交配和开始运动训练之前，雌性小鼠需要习惯跑步机，每天或每隔几天训练一次，以进行跑步（一周一次，每次10 m / min，持续10分钟）
2.测量最大耗氧率（VO 2 max ）
交配前，对雌性小鼠进行VO 2 max测量。需要记录小鼠的体重（g）和年龄，这对于软件耗氧率的标准化是必需的。
在跑步机上跑步之前，将小鼠放在带有间接开路量热系统的跑步机上5分钟以使自己平静下来。
跑步机（无倾斜）在强度逐渐增加后开始运行，如表1所示。
当小鼠表现出疲惫时，跑步停止：当小鼠在五秒钟之内触摸电击棒3次，将被视为疲惫。
将计算目标强度（最大VO 2的40％，65％和50％）（Zavorsky和Longo，2011年）。

表1.跑步机进行一次力竭的最大消耗氧气量的强度
渐进强度（速度）
强度
（米/分钟）
0.0
5.0
8.0
12.0
15.0
17.2
21.8
24.0
26.0
28.0
时间
（s）
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300

怀孕期间运动
早晨经阴道涂片检查确认交配并定为胚胎第0.5天（E0.5）后，从E1.5开始，每天早上对怀孕的小鼠进行跑步机运动训练而无需倾斜。
一种。根据怀孕指南（Zavorsky和Longo，2011年），使用三个阶段的锻炼：早期阶段（E1.5至E7.5），中期阶段（E8.5至E14.5）和晚期阶段。（出生至E15.5），目标强度分别为最大VO 2 max 40％，65％和50％。
b。例如，表2中显示了健康或肥胖的成年C57BL / 6J雌性小鼠（16周龄）的目标强度（Son等人，2019和2020 ）。
C。d uring运动训练，电击被用来激励个体小鼠，其可能不愿意运行，但使用的p应以最小化应力避免统治小鼠。相反，建议使用尾巴触摸以鼓励奔跑。
d。在一次培训中，只允许对单个小鼠进行两次尾巴摸动而不会停下来。如果小鼠在第二次接触时拒绝奔跑，将允许小鼠休息5分钟，然后再恢复训练/测试方案。如果发生第四次接触，则将小鼠从试验中移出。
e。为了鼓励小鼠朗姆酒，在跑步机的前端的黑色覆盖物可被使用，它创建了一个暗区（小号EE视频1 ）。

表2.成年C57BL / 6J怀孕小鼠的目标强度
健康怀孕小鼠的VO 2 max（强度）的目标百分比
上学期
早期
期中
后期
热身（10分钟）
5 m /分钟
主要练习（40分钟）
40％（11 m /分钟）
65％（14 m /分钟）
50％（12.5 m /分钟）
冷却（10分钟）
5 m /分钟
肥胖怀孕小鼠的VO 2 max（强度）的目标百分比*
热身（10分钟）
5 m /分钟
主要练习（40分钟）
40％（10 m /分钟）
65％（13 m /分钟）
50％（12 m / min）
冷却（10分钟）
5 m /分钟
*给肥胖的成年小鼠喂食高脂饮食（HFD，脂肪中60％的能量； D12492，研究饮食）持续8周。由于HFD，小鼠的初始体重增加了25％以上。

V IDEO 1.跑步机运动训练期间小鼠

数据分析

间接开路量热系统用于测量氧气消耗量（VO 2 ），二氧化碳产生量（VCO 2 ）和呼吸交换率（RER）。为了设置目标强度，VO 2 max被确定为RER超过1.0的最大值。然后，计算强度（速度）的目标百分比（40％，65％和50％），使其与VO 2 max时的速度成比例。例如，如果速度为20 m / min时VO 2 max为10,000 ml / kg / hr ，则运动强度的50％为耗氧率为以下时的速度：
（10,000 –静止值）x 0.5 +静止值。

笔记

要设置目标强度，心率和总卡路里消耗量是替代终点。我们建议使用与VO 2 max的目标百分比成比例的目标强度（速度），并且可以轻松执行。

致谢

这项工作得到了美国国立卫生研究院（NIH R01-HD067449）的支持。

利益争夺

作者宣称他们没有竞争利益。

伦理

所有动物实验均得到华盛顿州立大学动物保护和使用委员会（IACUC）的批准（协议编号：6704；有效期至2020年9月25日至2023年9月24日）。

参考文献

Battarbee ，AN，Venkatesh，KK，Aliaga ，S.和Boggess，KA（2020）。妊娠和妊娠糖尿病与严重的新生儿发病率和死亡率的关系。Ĵ Perinatol 40（2）：232-239。
堪萨斯州比瑟姆（Beethham），吉尔斯（Giles），诺特（M. 剧烈运动对妊娠中期的影响：系统评价和荟萃分析。BMC怀孕分娩19（1）：281。
da Silva，SG ，Halal ，P 。Ç 。，Domingues ，中号。[R 。，Bertoldi ，A 。d 。，西尔韦拉，中号。˚F 。d 。，Bassani ，D 。，达席尔瓦，我。Ç 。中号。，达席尔瓦，乙。摹。Ç 。，Coll ，C 。V 。ñ 。和埃弗森，ķ 。（2017）。孕期运动对孕妇和新生儿结局的随机对照试验：PAMELA研究的结果。Int J Behav食品物理法案14 ：175。
达文波特，MH，MEAH ，VL，Ruchat ，SM，戴维斯，GA，Skow ，RJ，巴罗曼，N.，阿达莫，KB，Poitras，VJ，灰色，CE，哈拉米略·加西亚，A.，Sobierajski ，F.，里斯克， L.，James，M.，Kathol ，AJ，Nuspl ，M.，Marchand，AA，Nagpal，TS，Slater，LG，Weeks，A.，Barakat，R.和Mottola，MF（2018 a ）。产前运动对新生儿和儿童期结局的影响：系统评价和荟萃分析。Br J运动医学52（21）：1386-1396。
达文波特（Davenport），MH，Ruchat ，SM，Poitras，VJ，Jaramillo Garcia，A。，灰色，CE，Barrowman，N.，Skow ，RJ，Meah ，VL，Riske，L.，Sobierajski ，F.，James，M。Kathol ，AJ，Nuspl ，M.，Marchand的，AA，Nagpal，TS，斯莱特，LG，周，A.，阿达莫，KB，戴维斯，GA，巴拉卡特，R。和莫托拉，MF（2018 b ）。预防妊娠糖尿病和妊娠高血压疾病的产前运动：系统评价和荟萃分析。Br J运动医学52（21）：1367-1375。
Godfrey，KM，Reynolds，RM，Prescott，SL，Nyirenda，M.，Jaddoe ，VW，Eriksson，JG和Broekman ，BF（2017）。母体肥胖对子代长期健康的影响。柳叶刀糖尿病内分泌5（1）：53-64。
Goh，J。和Ladiges ，W。（2015）。在小鼠中运行的自愿轮。Curr Protoc Mouse Biol 5（4）：283-290。
Hay，WW，Jr.，Brown，LD，Rozance，PJ，Wesolowski ，SR和Limesand，SW（2016）。养育宫内发育受限胎儿的挑战-从宫内生长受限胎儿的研究中吸取的教训。儿科学学报105（8）：881-889。
胡佛（EA）和路易斯（JM）（2019）。优化健康：怀孕及以后的体重，运动和营养。Obstet Gynecol Clin North Am 46（3）：431-440。
Hopkins，SA和Cutfield ，WS（2011）。怀孕运动：权衡对下一代的长期影响。Exerc Sport Sci Rev 39（3）：120-127。
Laker，RC，Lillard，TS，Okutsu ，M.，Zhang，M.，Hoehn，KL，Connelly，JJ和Yan，Z.（2014年）。运动可防止孕妇高脂饮食引起的后代Pgc-1α基因甲基化过多和年龄依赖性代谢功能障碍。糖尿病63（5）：1605-1611。
Loprinzi，PD和Frith，E.（2019）。运动对压力引起的记忆障碍的保护和治疗作用。生理科学杂志69 （1）：1-12。
Ming，WK，Ding，W.，Zhang，CJP，Zhong，L.，Long，Y.，Li，Z.，Sun，C.，Wu，Y.，Chen，H.，Chen，H. and Wang， Z.（2018年）。怀孕期间运动对体重正常的女性妊娠糖尿病的影响：系统评价和荟萃分析。BMC怀孕分娩18（1）：440。
Moyer，C.，Reoyo ，OR和May，L.（2016）。产前运动对子代健康的影响：综述。临床医学见解女性健康9：37-42。
Musial，B.，Fernandez- Twinn ，DS，Duque-Guimaraes，D.，Carr ，SK，Fowden ，AL，Ozanne ，SE和Sferruzzi -Perri，AN（2019）。运动可改变肥胖妊娠小鼠母体组织中胰岛素信号传导和脂质处理的分子途径。生理学代表7（16）：e14202。
纳西门托，SL，Surita ，FG和Cecatti ，JG（2012）。怀孕期间进行体育锻炼：系统评价。Curr Opin Obstet Gynecol 24（6）：387-394。
帕斯托里诺，S.，毕晓普，T.，克罗齐耶，SR，Granstrom ，C.，Kordas ，K.，Kupers ，LK，奥布莱恩，EC，Polanska ，K.，索德，KA，Zafarmand ，MH，等人。（2019）。孕早期和晚期孕妇的身体活动与后代出生人数之间的关联：来自八项队列研究的远程联邦个体水平荟萃分析。BJOG 126（4）：459-470。
Patki，G.，Li，L.，Allam，F.，Solanki，N.，Dao，AT，Alkadhi，K.和Salim，S.（2014）。在创伤后应激障碍的大鼠模型中，适度的跑步机运动可以挽救焦虑和抑郁样行为，并能挽救记忆障碍。生理行为130 ：47-53。
佩雷斯·瓦尔加斯·达席尔瓦（Peres Valgas da Silva，C.），埃尔南德斯·萨维德拉（Hernandez-Saavedra，D.），怀特（JD）和基辅斯坦福（Stanford，KI）（2019）。感冒和运动：激活棕色脂肪组织和对抗肥胖的治疗工具。生物学8 。
Raipuria ，M.，Bahari ，H.和Morris，MJ（2015）。孕期孕妇饮食和运动对断奶大鼠骨骼肌葡萄糖代谢和脂肪的影响。PLoS One 10（4）：e0120980。
Rogozinska ，E.，Marlin，N.，Jackson，L.，Rayanagoudar ，G.，Ruifrok ，AE，Dodds ，J.，Molyneaux，E.，van Poppel ，MN，Poston，L.，Vinter ，CA等。（2017）。产前饮食和身体活动对孕产妇和胎儿结局的影响：个体患者数据荟萃分析和健康经济评估。卫生技术评估21（41）：1-158。
徐建华（2018）。跑步机运动减轻了大鼠的应激诱导的焦虑样行为。J运动康复14 （5）：724-730。
Son，JS，Liu，X.，Tian，Q.，Zhao，L.，Chen，Y.，Hu，Y.，Chae，SA，de Avila，JM，Zhu，MJ and Du，M.（2019年）。运动可防止孕妇肥胖对胎盘血管生成和胎儿生长的不利影响。Ĵ生理学597（13）：3333-3347。
Son，JS，Zhao，L.，Chen，Y.，Chen，K.，Chae，SA，de Avila，JM，Wang，H.，Zhu，MJ，Jiang，Z. and Du，M.（2020）。通过艾克瑟琳·阿珀林进行母体运动可增强后代小鼠的褐色脂肪生成并预防代谢功能障碍。Sci Adv 6（16）：eaaz0359。
斯坦福，KI，高桥，H.，So，K.，Alves-Wagner，AB，Prince，NB，Lehnig ，AC，Getchell，KM，Lee，MY，Hirshman ，MF和Goodyear，LJ（2017）。母体锻炼可提高雌性后代的葡萄糖耐量。糖尿病66（8）：2124-2136。
斯坦福，KI ，等。（2015）。怀孕前和怀孕期间进行运动可防止孕妇高脂喂养对雄性后代的代谢健康的有害影响。糖尿病64 ：427-433。
乌丁（Uddin），通用汽车公司（GM），杨森（NA），多伊尔（Doyle），BM，辛克莱（Sinclair），DA和莫里斯（Morris），MJ（2017）。烟酰胺单核苷酸（NMN）补充改善了母体肥胖对小鼠的影响：与运动相比。科学代表7（1）：15063。
Walejko ，JM，Antolic ，A.，Koelmel ，JP，Garrett，TJ，Edison，AS和Keller-Wood，M。（2019年）。妊娠后期慢性母体皮质醇过量会导致新生儿心脏的代谢改变。牛J生理学内分泌代谢316（3）：E546-E556。
Wang，J.，Wen D.，Liu X. and Liu，Y.（2019年）。运动对孕妇妊娠体重增加的影响：随机对照试验的最新荟萃分析。医学（巴尔的摩）98（27）：e16199。
Wesolowski ，SR，Mulligan，CM，Janssen，RC，Baker，PR，2nd，Bergman，BC，D'Alessandro，A.，Nemkov ，T.，Maclean，KN，Jiang，H.，Dean，TA，Takahashi，DL ，Kievit ，P.，McCurdy，CE，Aagaard ，KM和Friedman，JE（2018）。将肥胖的母亲改为健康的饮食可以改善胎儿低氧血症，肝脏代谢产物以及非人灵长类动物的脂毒性。分子代谢18：25-41。
Zavorsky ，GS和Longo，LD（2011）。怀孕运动指南：新观点。运动医学41（5）：345-360。