L in co ln Un i ve r s i t y D i g i t a l D i s se r t a t ion Cop y r i gh t S t a temen t Th e d i g i t a l cop y o f th i s d i s s e r t a t ion i s p ro te c t ed b y th e Cop y r i gh t A c t 1994 (N ew Z e a l and ) . Th i s d i s s e r t a t ion m a y b e con su l t ed b y you , p ro v id ed you comp l y w i th th e p ro v i s ion s o f th e A c t and th e fo l low in g cond i t ion s o f u s e : you w i l l u se th e cop y on l y fo r th e pu rpo s e s o f r e s e a r ch o r p r i v a t e s tud y you w i l l r e co gn i s e the au tho r ' s r i gh t to b e id en t i f i ed a s th e au tho r o f th e d i s s e r t a t ion and du e a c know l ed gem en t w i l l b e m ad e to th e au tho r wh e r e app rop r i a te you w i l l ob t a in th e au tho r ' s p e rm i s s ion b e fo r e pub l i sh in g an y m a t e r i a l f rom th e d i s s e r t a t ion . C i r cu la t ingl ev e l so fCtyp ena t r iu r e t i cp ep t id e sinsh e epexpo s ed toahypoba r i ca tmo sph e r e AD i s s e r t a t ion s ubm i t t edinp a r t i a lfu l f i lm en t ofth er equ i r em en t sfo rth eD eg r e eo f B a ch e lo ro fS c i en c ew i thHonou r s a t L in co lnUn iv e r s i ty by An i t aF e r r i s L in co lnUn iv e r s i ty 2015 Ab s t r a c to faD i s s e r t a t ionsubm i t t edinp a r t i a lfu l f i lm en to fth e r equ i r em en t sfo rth eD eg r e eo fB a ch e lo ro fS c i en c ew i thHonou r s. Ab s t ra c t C i r cu l a t ingl ev e l so fCtyp e n a t r iu r e t i cp ep t id e sinsh e epexpo s ed toahypob a r i ca tmo sph e r e . by An i t aF e r r i s Nonp r egn an tandtw inb e a r ingm a t e rn a l ew e s(n=4 )o fm ix edag ew e r eg r adu a l ly in t rodu c edtoa hypob a r i ca tmo sph e r eo f1011%oxyg ens a tu r a t ion .P l a sm acon c en t r a t ion so fbo thCtyp en a t r iu r e t i c p ep t id e(CNP )andi t sam inot e rm in a lfo rm(NTp roCNP )a r ee l ev a t eddu r ingp r egn an cyinsh e epand hum an s . How ev e r ,th e r ew a snoe f f e c to ft empo r a ryhypox i aonc i r cu l a t ingcon c en t r a t ion so fth e s e p ep t id e sinth ep re gn an to rnonp r egn an tew e ss tud i edh e r e .Th i sf ind ingshow sth a tag r adu a lexpo su r e toap ro found lyhypob a r i ca tmo sph e r eo fsho r tdu r a t ion ,do e sno ta l t ers e c r e t iono fCNPp ep t id e sinth e c i r cu l a t iono fsh e ep . . K eywo rd s : Ctyp ena t r iu r e t i cpep t id e(CNP ) ,p r egn an t ,ew e ,sh e ep ,hypox i a ,hypob a r i c,NTp roCNP , f e tu s . i i A cknow l edg em en t s Iw a sv e ryfo r tun a t etoh av eb e eng iv ent h eoppo r tun i tytound e r t ak eanhonou r ss tudya tL in co ln Un iv e r s i tyandwou ldl ik etoth ankanumb e ro fp eop l eth a tw e r eins t rum en t a ltoth econdu c t iono f th i sp ro j e c t . A s so c i a t eP ro f e s so rD r .G r ah amB a r r e l l-Th ankyoufo ra l lyou rsuppo r tandcon s t ru c t iv ec r i t i s i sm , you rgu id an c ep a t i en c e ,anden cour ag em en ta sw e l la syou rw i sdom w e r einv a lu ab l e .Iam p ro found lyg r e a t fu lfo ra l lth et im eyouh av er e l i nqu i sh edth roughou tth ey e a r ,I h av etho rough ly en joy eds tudy ingth etop i c . M i ch e l l eW i l son-Iamh igh lyapp r e c i a t iv eo fa l lyou rh e lp w i thth ephy s i c a lund e rt ak ing so fth e p ro j e c t ,inadd i t iontoyou rth eo r e t i c a lcon t r ibu t ionandsuppo r t . M a r t in W e l lby-Th ankyoufo ra l lth et im eyoud evo t edin tog e t t ingth ehypox im e t e requ ipm en tup andrunn ingth ep ro j e c t wou ldno th av erunsosmoo th ly w i thou tyou rd i l ig en cya tth es e t t ingup s t ag e . I wou ldl ik etoth anka l lth eJMLs t a f f whoh e lp edtolooka f t e r ,and mov esh e epth roughou tth e bu i ld ingdu r ingth eexp e r im en t a lpe r iod .Iamp a r t i cu l a r lyg r e a t fu ltoRobyn M cAnu l tyfo ra l lh i s p a t i en c eandh e lp fu lcon t r ibu t ion . Iamv e ryg r a c iou sfo rth ef in an c i a lsuppo r tIh av er e c e iv edth i sy e a rf romth eK a th l e en Ann e S t ev en st ru s twh i chh a sen ab l ed m etofo c cu sonc a r ry ingou tth i sh onou r sy e a rtoth eb e s to f my ab i l i t i e s . F in a l lyI wou ldl ik etoa cknow l edg ea l l myf r i end s ,f e l lowp e e r s ,andf am i lyfo rth e i rr em a rk ab l e mo r a landcon t inu a len cou r ag em en t;p a r t i cu l a r lyth ecomp e t i t i v e mo t iv a t ionf rommys i s t e rV i cky , ando fcou r s eth ei n exh au s t ib l esuppo r tf rommyp a r en t sandp a r tn e rJ am e s.Iamsoth ank fu lto you a l lfo rpu t t ingupw i th m eov e rth ey e a randfo ryou rin sp i r a t iontoex c e l la tev e rys t ep . i i i Tab l eo fCon t en t s Ab s t ra c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i i A cknow l edg em en t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i i i Tab l eo fCon t en t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i v L i s to fTab l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v L i s to fF igu r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i Chap t e r1In t rodu c t ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Chap te r 2 L i te ra tu re Re v iew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 .1 In t rodu c t ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 .2 CNPS t ruc tu r eandFun c t ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 .2 .1 R egu la t iono fCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 .2 .2 G lu co co r t i co id s / sh e e rs t r e s s /nu t r i t iona lr e s t r i c t ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 .2 .3 Ro l eo fe l e va t edCNPth roughou tp r egnan c y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 .2 .4 Endo th e l ia landp e r iph e ra lCNPs e c r e t ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 .3 Th ee f f e c to fhypob a r i cenv i ronm en tonc i r cu l a t ingn a t r iu r e t i cp ep t id el ev e l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Chap t e r3 M e thod sand Ma t e r ia l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 .1 .1 An ima l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 .1 .2 E xp e r im en ta lp ro c edu r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 .1 .3 CNPp ep t id ea s sa y s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 .1 .4 H ypo x i ca to rs y s t emfo rp rodu c ingh ypo x i ca i r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 .1 .5 S ta t i s t i ca lana l y s i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Chap t e r4R e su l t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4 .1 .1 H ypo x i cCond i t ion s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4 .1 .2 P la smacon c en t ra t ion so fCNPfo rm s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Chap t e r5D i s cu s s ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Chap t e r6Con c lu s ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 App end ix1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 A .1 As amp l es e condl ev e lapp end ixh e ad ing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 R e f e r en c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 i v L i s to fTab l e s T ab l e1 :Th ev a r i a t ionb e tw e enth e1stand2ndb loods amp l e*inbo thCNP*andNTp roCNP* c i r cu l a t ingcon c en t r a t ion so fhypox i c /no rmox i candp r egn an t /non p r egn an tew e s . P rob ab i l i ty(P )i sa l sop rov id edtoshows t a t i s t i c a lco r r e l a t ionb e tw e en NTp roCNP* /CNP*l ev e l sandhypox i a .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 v L i s to fF igu r e s F igu r e1 :Th el ev e lo fhypob a r i ca tmo sph e r ed e l iv e r edtohypox i cew e sw i th inth et en t .Th et im e f r am eshow sth er a t eo fd e c l in ingoxyg encon t en tw a sg r adu a lfo re a chrunth a t und e r t ak en .Shou ldn ’ tth eax i sl ab e lb eOxyg encon c en t r a t ion %(no ts a tu r a t ion ) ?. . . 12 F igu r e2 :A tmo sph e r i cto t a lp r e s su r er e ad ing sr e co rd eda talo c a lw e a th e rr e co rd ings t a t iondur ing s tudyp e r iodshow ingth ev a lu e sfo re a chruno fth es tudy .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 F igu r e3H e a r tr a t eo ftwohypox i cp r egn an tew e s(H e a r tR a t e1andH e a r tR a t e2 )r e co rd eddu r ing ap e r iodo fin c r e a s inghypox i a(d e c r e a s ingoxyg en %o fth ea i r )m e a su r edbypu l s e ox im e t ry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 F igu r e4 :C i r cu l a t ingCNPcon c en t r a t ion so fhypox i candno rmox i cp r egn an tandnonp r egn an t ew e so f3p l a sm as amp l e s ;s amp l enumb e r1p r io rtohypox i a ,s amp l enumb e r2 imm ed i a t e lyfo l low inghypox i a ,ands amp l enumb e r3on ehou rl a t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 F igu r e5 :NTp roCNPcon c en t r a t ion so fhypox i candno rmox i cp r egn an tandnonp r egn an tew e so f 3p l a sm as amp l e s ;s amp l enumb e r1p r io rtohypox i a ,s amp l enumb e r2imm ed i a t e ly fo l low inghypox i a ,ands amp l enumb e r3 ,on ehou rl a t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 F igu r eA .1 :Th ee f f e c to fin c r e a s inghypox i aonoxyg ens a tu r a t iono fh a emog lob inintwohypox i c p r egn an tew e sl ab l edh a emog lob in1andh a emog lob in2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 v i Chap t e r1 In t rodu c t ion N a t r iu r e t i cp ep t id e s(NP ), a t r i a ln a t r iu r e t i cp ep t id e(ANP )andbr a inn a t r iu r e t i cp ep t id e(BNP )h av e p r ev iou s lyb e ench a r a c t e r i s eda sf a c to r sindu c ingn a t r iu r e s i s ,anda r ecommon lyup r egu l a t edin c a rd i a ct i s su e s(B a r re ta l .1996 ) .Ath i rdm emb e ro fth eNPf am i lyh a sa l sob e enun cov e r ed,C typ e n a t r iu r e t i cp ep t id e(CNP )i sun l ik ei t sa l t e rn a t iv ecoun t e rp a r t sinbo ths t ru c tu r eandfun c t ion .I t s p r im a ryro l e s app e a r to b einvo lv edin m a in t en an c eo fv a s cu l a tu r e , and po s t n a t a l bon e d ev e lopm en t ,a l thougharo l einr ep rodu c t ionandp r egn an cyh a sr e c en t lyb e ensugg e s t ed(W a l th e r &S t ep an2004 ;M cN e i l le ta l .2009 ) .Ctyp eN a t r iu r e t i cP ep t id eandi t sam inot e rm in a lp r e cu r so r (NTp roCNP )h av er e c en t lyb e end i s cov e r eda sc i r cu l a t inga tg r e a t e rcon c en t r a t ion sinp r egn an t comp a r edtonon p r egn an tew e s ,anda r efu r th e ra c c e l e r a t edbyin c r e a s ingf e t a lnumb e r ;su chth a t l ev e l sinew e sc a r ry ingtw in sex c e edth a to ftho s ec a r ry ingas ing l el amb(P r i ck e t te ta l .2007 ; M cN e i l e ta l .2009 ) . Mo r eov e r,th eex a c t pu rpo s eth a te l ev a t ed p ep t id el ev e l sh av e inth e m a in t en an c eo fp r egn an cyi sy e ttob ee lu c id a t ed . Comp a r edto ANPandBNP ,CNPi sexp r e s s edinlowl ev e l sw i th inth em a jo r i tyo fbodyt i s su e s . How ev e r ,th e r ea r eaf ewa r e a s wh e r es e c r e t ioni senh an c ed ,su cha sc e r eb ro sp in a lf lu idandth e c en t r a ln e rvou ssy s t em(Tog a sh ie ta l .1992 ;K an ekoe ta l .1993 ;W i l sone ta l .2015 ) ,a sw e l la s t i s su e so fth e myo c a rd iumo find iv idu a l ssu f f e r in gc a rd i a cd i s e a s e ,b loodv e s s e lep i th e l i a ,and t i s su e so fth ep l a c en t a(M cN e i le ta l .2011 ).CNPh a sa l sofoundtob ear egu l a to ro fb loodp r e s su r e wh i chh a sl edtoth eth eo ryth a ti ti sp romo t edbyf a c to r sindu c ings t r e s ssu cha snu t r i t ion a l r e s t r i c t ion( Chune ta l .1997 ;P r i ck e t te ta l .2009 ) .Th i ssub s equ en t lysugg e s t sacommun i c a t iv ero l e o fth ep ep t id eb e tw e en m a t e rn a lnu t r i en tsupp lyandf e t a ld em and s .Inth ep r e s en ts tudyw ea imto id en t i fyi foxyg end ep r iv a t iono fsho r tdu r a t ion m ayevok eas im i l a raugm en t a t iono fm a t e rn a l c i r cu l a t ingCNPfo rm s ,ino rd e rto m a in t a inf e t a lr equ i r em en t s . Th i sp r e suppo s e sth a tahypob a r i c a tmo sph e r ew i l lg en e r a t em i ldhypo x em i ainth ep l a c en t a lc i r cu l a t ionandth a tth i sw i l lb ead i r e c t s t imu lu stos e c r e t iono fCNPf ro mt rophob l a s tc e l l s . 1 Ch ap te r 2 L i te r a tu re Re v iew 2 .1 In t rodu c t ion Un l ik eth ec a rd i a cho rmon e s ANPand BNP ,CNPi ss e c r e t edl a rg e lyinanau to c r in e /p a r a c r in e m ann e ra san eu rop ep t id e(Ko j im ae ta l .1990 ) . CNPi sp r e s en ta tv e rylowp l a sm acon c en t r a t ion s how ev e r i ti ss t rong lyexp r e s s edinanumb e ro fsom a t i c t i s su e s , in c lud ingc e r eb ro sp in a lf lu id(CSF ) ( Tog a sh ie ta l .1992 ;K an eko e ta l .1993 ;W i l son e ta l . 2015 ) ,b r a int i s su e ssu cha sth e hypo th a l amu s ,andi sin c r e a s edin m a t e rn a lp l a sm adu r ingp r egn an cy(M cN e i l le ta l .2009 ) . Mo re ov e rth er i s einp l a sm acon c en t r a t ioni sp ropo r t ion a ltoth enumb e ro ff e tu s e sth emo th e ri s c a r ry ing( P r i ck e t te ta l .2007 ;M cN e i l le ta l .2009 ) .Th er e l a t ionb e tw e enCNPandp r egn an cyi s v e ryun iqu efo rNP s ,a sp l a sm al ev e l so fANPandBNPa r eno ta f f e c t eddu r ingp r egn an cy(B a r re t a l .1996 ;M cN e i l le ta l .2010 ) .Inadd i t ion ,r um in an t sa lon eund e rgoaun iqu er i s einbo thm a t e rn a l p l a sm aCNPandNTp roCNPl ev e l s ,inr e spon s etoe l ev a t edp l a c en t a lg row th(P r i ck e t te ta l .2007 ; M cN e i le ta l .2009 ).A l thoughth eex a c tr e a sonfo rth i sh a sy e ttob er e cogn i z ed ,CNPl ik eANPi s invo lv edw i thth er en inang io t en s insy s t em(D av id sone ta l .1996 ) ,thu saugm en t edl ev e l sm ayb ea con s equ en c eo fi t sr egu l a t iono fb loodf lowa c ro s sth eu t e ro ov a r i anv e in A l thoughth e r ei ssub s t an t i a lev id en c etoid en t i fyCNPa sanimpo r t an tho rmon a lp a r t i c ip an tin th e p r egn an cyo fmo s tsp e c i e s , i t sphy s io log i c a lro l eandr e l ev an c eto th e f e tu sh a sy e t tob ei l lum in a t ed . P r i ck e t t (2007 )h av ede t e rm in edth a tnu t r i t ion a lr e s t r i c t ion(NR )inp r egn an tew e sin c i t e san in c r e a s einc i r cu l a to rycon c en t r a t ion so fCNP .Be c au s eCNPapp e a r stop l ayafun c t ion a lro l ein m e e t ing m a t e rn a lnu t r i en tsupp lytof e t a lnu t r i en td em and , th ea imo fth ecu r r en ts tudyi sto d e t e rm in ei fexpo su r eo fp r egn an tew e stoahypob a r i ca tmo sph e r e ,m ay indu c es e c r e t iono fCNP o rNTp roCNPinth eth em a t e rn a lew e . 2 .2 CNPS t ru c tu r eandFun c t ion Th e mo l e cu l a rs t ru c tu r eo fCNPi s mu chth es am ea so th er m emb e r so fth eNPf am i ly ,om i t t ingth e ab s en c eo fa Ct e rm in a lt a i l , wh i chh a ssub s equ en t lyb e enu s edtoexp l a inal a cko fa t r i a land n a t r iu r e t i cc ap a c i ty(B a r re ta l .1996;Po t t e r &Hun t e r2001 ) .Th eOp enR e ad ingF r am e(ORF )o f th er a tp r e cu r so rfo rCNPcon s i s t so f126am inoa c idr e s idu e sw i thth ein i t i a l23r e s idu e sb e l i ev ed tot r an s l a t eas ign a l l ingp ep t id e( M e l a iu e ta l .2012 ) .An a ly s i so fp r eho rmon ep rodu c t sid en t i f i ed th a t wh i l eth e22r e s idu efo rm(CNP22 )w a sid en t i c a ltopo r c in eandr a tv e r s ion s ,th e53r e s idu e fo rm( CNP53)d i f f e r edbytwoam inoa c idsub s t i tu t ion s( T aw a r ag ie ta l .1991;Og aw ae t .a l .1992; 1994;Hu ange ta l .1996;M e l a iu e ta l .2012) . 2 C i sr egu l a to rye l em en t sad j a c en ttoth eTATAAs equ en c e ,su cha sth eGGGCGGs equ en c eandan inv e r t edYbox(CCAAT )h av ea l sob e enfounda sun iqu etoCNPwh i chi squ i t el ik e lyth eb a s i sfo r i t sfun c t ion a lv a r i a t ionf romo th e r NP s(T aw a r ag ie ta l .1991 ; Og aw ae ta l .1992 ; Og aw ae ta l . 1994 ) .Th eam ino t e rm in a lp r e cu r so ro fCNP53and22 ,NTp roCNP i so fg r e a t e rs t ab i l i ty th anCNP , andth e r e fo r ei so f t enu s eda sa mo r ea c cu r a t em e thodo fd e t e rm in ingp ep t id el ev e l s(S chou t ene t a l .2010 ) . 2 .2 .1 R egu la t iono fCNP A l ln a t r iu r e t i cp ep t id e sh av eb e ena s so c i a t edw i the i th e ron eo ftwor e c ep to r s–NPRAo rNPRB . Anadd i t ion a lc l e a r an c er e c ep to rco r r e spond ingw i thth ed eg r ad a t iono fn a t r iu r e t i cp ep t id e sth rough c e l lu l a rin t e rn a l i z a t ion , h a sb e enid en t i f i eda sNPRC(B a r re ta l .1996 ;Po t t e r&Hun t e r2001 ) .Th e r e c ep to r sfo rNP sa r es ign a lt r an sdu c inggu any ly lcy c l a s e s ,th a tc a t a ly s eth esyn th e s i so fcy c l i c gu ano s in e monopho sph a t e( cGMP )-anin t r a c e l lu l a rm e s s eng e r ,toin i t i a t eth epho spho l ip a se C p a thw ay(Fowk e sandM cA rd l e2000 :Po t t e re ta l .2001 : Abb eye ta l .2002 ) .NPR Ah a sb e en l ink ed a sth ep r e f e r en t i a lr e c ep to rfo rANPfo l low edbyBNPandCNP .Inconv e r s eCNPh a sb e enfound tos e l e c t iv e lyb indw i thNPR Bfo l low edbyBNPandANPinp r e f e r en t i a lo rd e r(Abb eye ta l.2002 ; Po t t e re ta l .2006 ) .Th emRNAo fNPR Bh a sb e enfoundinanumb e ro ft i s su e sin c lud ingth elung , b r a in ,ad r en a lg l and,k idn ey ,u t e ru sandov a ry t i s su e ,a l thoughcon c en t r a t ion sapp e a rg r e a t e s tw i th in th ec en t r a ln e rvou ssy s t em(Ko j im ae ta l .1990 )andc e r eb ro sp in a lf lu id(W i l son e ta l .2011 ) .NPR Bi sth e mo s tp r ev a l en tNP r e c ep to rinn eu ron a lr eg ion s ,in c lud ingth ead r en a lm edu l l a ,p i tu i t a ry g l and ,andc e r eb e l lum(W i l coxe ta l .1991 ;Ch r i sm ane ta l .1993 ;N ag a s ee ta l .1997 ) . Th eov e r a l lm e thodbywh i chNPr e c ep to r sa r ea c t iv a t edi sb e l i ev edtob eatwos t ag ep ro c e s s.NP b ind ingtoanex t r a c e l lu l a rdom a ina id sa c t iv eb ind ingo f ATPtoen e rg i s eth ek in a s eh omo logy dom a insoth a tcon so l id a t iono fc a t a ly t i cdom a in sfo rm sth ea c t iv es i t e(Po t t e re ta l .2006 ) .A sa con s equ en c e to ATP d ep end en cy ,k in a s e dom a in sa r er egu l a t ed th rough a l t e r a t ion o f pho spho ry l a t ions t a t e(Po t t e re ta l .1998 ) . Wh i l ea c t iv a t iono fth ep ep t id er e c ep to r sm ayo c cu rin th i sm ann e rth ey m aya l sob einh ib i t edbyho rmon e so rg row thf a c to r s wh i chcon t r ibu t eto v a so con s t r i c t ion,su cha sang io t en s inI I ,a rg in in ev a sop r e s s in(AVP )andendo th e l in(Sug ae ta l . 1992 ;Po t t e re ta l .2006 ) . CNPandi t sr e c ep to r ,NPRB ,h av eb e enid en t i f i eda sv a so r e l axo r s ,wh i ch c a t a ly s ea c t iv a t iono ftyp e1cGMP d ep end an tp ro t e ink in a s e insmoo thmu s c l e(Abb eye ta l .2002 ) . Va so con s t r i c t ionr e su l t swh en th el ik e so fang io t en s inI Iandendo th e l in ,b indtos e rp en t in e r e c ep to r s ;th a tp e rm e a t eth em emb r an eb i l ay e rs ev ent im e s ,indu c eacon fo rm a t ion a lch ang ewh i ch s ign a l sin t e r c e l lu l a rindu c t iono fth epho spho l ip a s eC βp a thw ay . Mo r esp e c i f i c a l lyth i sen ab l e s th e t r an s i t iono fpho sph a t idy lino s i to lt r iph o sph a t e( IP3 )tod i a cy lg ly c e ro l-ad i r e c ta c t iv a t o ro fp ro t e in k in a s eC(Po t t e re ta l.2006 ) .Con fo rm a t iono fth ero l eo fCNPa sar egu l a to ro fv a s cu l a rton ew a s a ch i ev edbyinh ib i t iono fang io t en s in Ibu tno tang io t en s in I Iwh i ch ,sugg e s t si ti sr e spon s ib l efo r 3 supp r e s s iono fth eang io t en s inconv e r t ingen zym e(ACE )fo rindu c ingv a sod i l a t ion(D av id sone t a l .1996 ) .I nh ib i t ionth roughth eino s i to lt r ipho sph a t e( IP3 )a rmh a sa l sob e enid en t i f i edbya r edu c t ion o fCNPd ep end an tcGMPin t r a c e l lu l a rcon c en t r a t ion sth roughexpo su r eo fsmoo th mu s c l ec e l l sto AVP (Abb eye ta l .2002 ) .Th i sw a sfoundtob ed i r e c t lya s so c i a t ed w i thth eIP3 p a thw aydu etoth er ap idin c r e a s eo f in t r a c e l lu l a rc a l c iumcon c en t r a t ion s , wh i chu l t im a t e ly d e s en s i t i z edth e NPRBr e c ep to rtoi t ssub s t r a t eCNP. As i m i l a rm e ch an i sm h a sb e ensugg e s t ed wh e r eaugm en t a t iono fendo th e l i a l CNPi sm a rk edby AVPand12Ot e t r ad e c anoy l pho rbo l13 a c e t a t e(TPA ) , wh i chfu r th e rex t r apo l a t e sth a ta c t iv a t ion o fp ho spho l ip a s eC m ed i a t e s CNP s e c r e t ion(Sug ae ta l .1992 ) . How ev e r ,fu r th e ran a ly s i si sr equ i r edtoe lu c id a t eth esp e c i f i c mo l e cu l a rm e ch an i sm sr e spon s ib l efo rth ep rodu c t ionof CNPandi t sr e c ep to r NPR B andth e v a r iou scompon en t sinvo lv edw i thr egu l a t ion . Th en a tu r ebywh i chCNP i sr e l e a s ed i sanadd i t ion a ld i f f e r en t i a t ingf a c to rf rom i t sNPcoun t e rp a r t s . ANPand BNPa r es e c r e t edands to r eding r anu l e so fa t r i a lt i s su eandv en t r i cu l a r myo cy t e s r e sp e c t iv e ly(A r j am a ae ta l .2011 ) .A s ar e su l to fn a t r iu r e t i cp ep t id es t imu lu sth e r ec anb ean imm ed i a t esu rg eo fth ep rodu c tin toth ec i r cu l a t ion .Incomp a r i son CNPi sr e l i an tuponf a c to r s wh i chr egu l a t ei t st r an s c r ip t ionandc anno tb es e c r e t edinl a rg equ an t i t i e s(S e l l i t t ie ta l .2011 ) .An in t e r e s t ingd i s cov e ry i sth a to fn i t rou sox id e(NO ) ,wh i chapp e a r s toh av eas im i l a rfun c t iontoCNP w i th in v a s cu l a tu r e(S e l l i t t ie ta l .2011 ) . NOh a sb e ena s so c i a t ed w i thCNPth roughi t sa f f i l i a t ion w i th gu any lylcy c l a s econ t a in ing( GCB)r e c ep to r( o rNPRB ) tor e l e a s ecGMP ,tot r an sdu c e p ro t e ink in a s eC(Chune ta l .1997 ;L ev ine ta l .1998 ;Houe ta l .2003) .P ronoun c ede l ev a t ion sin NOh av ea l sob e enco r r e l a t ed toanin c r e a s e du t e r in eb loodf lowdu r ingp r egn an cy(W e in e rand Thomp son1997 ) .Th i s l e ad s to th esp e cu l a t ion th a tCNPandNOa r epo t en t i a l lyin t e r l ink ed in t e rm s o fr egu l a t ionandfun c t ion . 2 .2 .2 G lu co co r t i co id s / sh e e rs t r e s s / nu t r i t i ona lr e s t r i c t i on R egu l a t iono f CNP app e a r stob ea s so c i a t ed w i thcompon en t so fs t r e s sin c lud ingb eh av iou r a l a c t iv i ty ,comp rom i s ed immun esy s t em s , andnu t r i t ion a ld e f i c i t s .F a s t ingo fp r egn an tew e s120d ay s g e s t a t ion,fo rth r e ed ay sind i c a t eds e l e c t iv eup r egu l a t iono fp l a sm a CNP ,con t r a s t ing lyc a lo r i c lo ad ing(200%m a in t en an c e)h adnoe f f e c tonc i r cu l a t ingfo rm so fth ep ep t id e(M cN e i le ta l .2012 ) . Sho r tt e rmnu t r i t ion a lr e s t r i c t ion(NR )wh enth ef e tu si sa c c e l e r a t inging row thr a t e ,r e su l t edina r ev e r s ib l ein c r e a s eo fbo thp e r iph e r a landu t e ro p l a sm acon c en t r a t ion ,th i sw a s co r r e l a t ed w i th r edu c edp l a c en t a lw e igh tandf e t a lCNPl ev e l s .Longt e rmNR(50%o fm a in t en an c er equ i r em en t s ) inp r egn an tew e sf rom30d ay sg e s t a t ion ,do cum en t ede l ev a t edp ro f i l e so fCNPfo rm sf rom40d ay s g e s t a t ion( M adh av en e ta l .2015) .Comp a r edtotho s ef edas t and a rdd i e t , CNPl ev e l so fth e NR ew e sw e r eo fag r e a t e rcon c en t r a t ion .P ro l i f e r a t iono fp ep t id e sw e r es t rong lyco nn e c t edw i tha sudd enadv an c em en t inp l a c en t a lg row th ,wh i l e l i t t e rs i z eb e c am es ign i f i c an t toCNPa c cumu l a t ion s 4 a round60d ay sg e s t a t ion(M adh av ene ta l .2015 ) .Thu simp ly ingar e l a t ion sh ipb e tw e enin c r e a s ed nu t r i en tr equ i r em en to fth ef e tu sande l ev a t edf e t a l CNPfo rm s . .I th a sa l sob e com eev id en t c i r cu l a t ingl ev e l so fCNPa r er edu c edinNRnonp r egn an tew e s ,wh i chcon t r a s t stoth er ev e l a t ion th a tNTp roCNPl ev e l sa r eu n a f f e c t ed(P r i ck e t te ta l .2010b) .Thu s ,a sCNPd eg r ad a t ioni senh an c ed innonp r egn an t NRew e s ,th e r em ayb eav a r i ab i l i tyinfun c t iono fth ep ep t id ea s so c i a t ed w i th p r egn an cys t a tu s .Phy s io log i c a lly ,m amm a l i an r e spon s etoas t r e s s fu ls t imu lu s( su cha s NR )i s u l t im a t e lyth ed i l a t iono fb loodv e s s e l stor egu l a t eb loodp r e s su r eh e a r tr a t eand m e t abo l i sm . Th e r e fo r e ,upr egu l a t iono fCNPi squ i t e l ik e lyacon s equ en c eo f th e p ep t id e sp a r a c r in econ t ro lov e r v a sod i l a t ion (Chune ta l .1997 ) .Me anp l a sm al ev e l so fCNPinth eu t e ro ov a r i anv e in w e r e34 fo ldh igh e rth anm a t e rn a la t r i a ll ev e l s(P r i ck e t te ta l .2007 ) .T h er i s eo fCNPinr e spon s etor edu c ed nu t r i t ioninp r egn an tew e sm ayb ean ad ap t iv es t r a t egytom ax im i s enu t r i en t sav a i l ab l etoth e g row ingf e tu s. 2 .2 .3 Ro l eo fe l e va t edCNPth roughou tp r egnan c y Asub s t an t i a lr i s ein m a t e rn a lp l a sm aCNPcon c en t r a t ion sdu r ingbo thhum anandov in ep r egn an cy ( P r i ck e t te ta l .2007;M cN e i le ta l .2009) ,s t rong lyind i c a t e safun c t ion a lro l efo rCNPw i th inth e r ep rodu c t iv eax i s .Th i si ssuppo r t edbyth ed i s cov e ryth a to e s t r ad io lw i th inth eu t e ru sm ay m ed i a t e th eexp r e s s iono fCNPa sw e l la slu t e in i z ingho rmon e(LH )andgon ado t ro phi nr e l e a s ingho rmon e (GnRH )( M cN e i l le ta l .2011 ) .D i s cov e ryo fCNPupr egu l a t ioninth ehypo th a l amu s ,p a r t i cu l a r ly inth ea r e a so fth ea r cu a t enu c l eu s(ARC )andp a r av en t r i cu l a rnu c l eu s(PVN ) ,a l soim p l i c a t ea n eu ro endo c r in ec ap a c i tyw i th in r ep rodu c t iv eendo c r ino logy(Fowk e se ta l .2000 ) . Along i tud in al s tudyo fCNPfo rm sdu r ingov in ep r egn an cyid en t i f i edc i r cu l a to rycon c en t r a t ion sav e r ag e d0 .98 pmo l /Land27 .2pmo l /L(CNPandNTp roCNPr e sp e c t iv e ly )on ew e ekp r io rtocon c ep t ionr i s ingto am ax imumo f31 ±5and260±16pmo l/Lbyd ay120 .Th i sw a sfo l low edbyasudd end e c l in eo f CNPandNTp roCNPby36and71%r e sp e c t iv e lya roundon ew e ekp r io rtop a r tu r i t ion(M cN e i l le t a l .2009 ) .Inadd i t ionbo thfo rm so fCNPh av eb e enfound to in c r e a s e incon c en t r a t ion , inp ropo r t ion toth enumb e ro ff e tu s e sbyd ay s100and135(M cN e i l le ta l .2011 ) .Au tho r sid en t i f i eda l in e a r in c r e a s einc i r cu l a to ryfo rm so fCNPfo rew e sc a r ry inge i th e rs ing l e ,tw in s ,o rt r ip l e t s .T h i sw a s qu an t i f i eda san1120fo ldin c r e a s einp l a sm a CNPcon c en t r a t ionint r ip l e tcomp a r edtononp r egn an tew e s(W i l sone ta l .2015) . Mo r eov e r ,an a ly s i so fco ty l edon a ryt i s su e sh a slo c a t edar i s e in CNPcon c en t r a t ion sb e tw e end ay s30and100co in c id ingth esp ik ein m a t e rn a lcon c en t r a t ion fo l low edbyar edu c t iona tth i slo c a t iona sw e l la sinth em a t e rn a lc i r cu l a t ionju s tp r io rtot e rm (M cN e i l le ta l .2011 ) . Su chr e su l t simp lyCNPi ssou r c edp r im a r i lyf romth et rophob l a s tb inu c l e a t e c e l l(BNC )inco ty l edont i s su e ,w i thau tho r sa l soa t t e s t ingth a tm a t e rn a lc i r cu l a t ingcon c en t r a t ion s a r er egu l a t ed ind ep end en t lyf romf e t a lcon c en t r a t ion s .Thu s CNPi s l ik e ly tob e ap a r a c r in em ed i a to r b e tw e enth em a t e rn a landf e t a lc i r cu l a t ion s ,p r edom in an t lyby m a in t a in ingb loodf lowtou t e r in e t i s su e sdu r ingg e s t a t ion . 5 Th equ an t i tyandqu a l i tyo frum in an tpl a c en t a la t t a chm en t sa r eh igh lyr e spo n s iv etoin c r e a s ingl i t t e r s i z e .Th i sen ab l e sth et r an spo r t a t iono fnu t r i en t sand w a s t ep rodu c t sb e tw e enm a t e rn a landf e t a l c i r cu l a t ion stob em ax im i s ed. C a run c l e sonth em a t e rn a ls id e ,wh i chfo rmco ty l edona t t a chm en t sa t p r egn an cy,a r eun iqu eon lytorum in an tsp e c i e s ,wh i chm ay exp l a inth em a rk edr i s einc i r cu l a t ing CNPfo rm swh eng row tho fth ep l a c en t ai sa ti t sg r e a t e s t( P r i ck e t te ta l .2007 ;M cN e i lle ta l .2009 ; M adh ava ne ta l . 2015 ).Fu r th e rs c ru t iny o fu t e rop l a cen t a lt i s su e sr ev e a l edth a t CNP and NTp roCNPl ev e l s,w e r e mo s tabund an tinov in ef e t a lco ty l edont i s su e s(M cN e i lle ta l .2011 ).A s ign i f i c an te l ev a t ion w a sd e t e c t edinco ty l edons amp l e s30d ay sa f t e rcon c ep t ion ,andp rog r e s s ed con s i s t en t lyun t i ld ay135(o fa150d ayg e s t a t ion ) ,wh e r e uponth eysh a rp lyd e c l in edp r io rto p a r tu r i t ion(M cN e i lle ta l .2011 ) .Sub s equ en ttoth i sf ind ing,au tho r sfound th a tbo thfo rm so fCNP w i th inp r egn an tov in eu t e r ia r er epo r t ed lylow ,andequ iv a l en ttol ev e l sob t a in edf romnonp r egn an t ew e s . Mo r eov e r ,inab s en c eo facon c en t r a t iong r ad i en ta c ro s sth eumb i l i c a la r t e ryt h e r ei sno ev id en c e tosugg e s tasou r c eo fCNPs e c r e t ionou t s id eo f th ep l a c en t a(M cN e i l le ta l .2011 ) .M cN e i l l (2010 )show edap rog r e s s iv er edu c t iono fbo thp ep t id e sinf e t a lc i r cu l a t ion s,wh i chco r r e spond sto th ein c r e a s efoundinth em a t e rn a lc i r cu l a t ion .Ins l igh tcon t r a s t ,r e c en tan a ly s i sin toth ee f f e c t so f nu t r i en tr e s t r i c t ion id en t i f i ede l ev a t ion o fm a t e rn a l p ep t id e fo rm s , how ev e rf e t a lp l a sm a con c en t r a t ion s app e a r ed un a f f e c t ed by ar edu c ed nu t r i en tsupp ly (M adh av ene ta l . 2015 ) . Th e r e fo r e,i ti sl ik e lyth a tf e t a land m a t e rn a lc i r cu l a t ion sa r eind ep end en to fon eano th e r ,wh i ch s imu l t an eou s lyin s inu a t e sanadd i t ion a lfun c t ionfo rCNPinth ep r eandpo s t n a t a lf e tu s(P r i ck e t te t a l.2007 ;M cN e i l le ta l .2010) .Su cha l t e rn a t iv efun c t ion sapp e a rtoinvo lv eth eo s s i f i c a t iono ff e t a l bon eg row th(W a l t e randS t ep an2004 ). Ob s e rv a t ion sr ev e a l ed ,th a tg en ekno ckou to f Npp c ,th e g en een cod ingCNP ,w a sad i r e c tc au s eo fs ev e r edw a r f i smin m i c e(Cu shoe ta l .2001 ;Kom a t sue t a l .2002 ),how ev e rth e r eh a sb e enl i t t l ea t t en t iontoexp r e s s iv i tyo fNpp cinl a rg e rsp e c i e s . 2 .2 .4 Endo th e l ia landp e r iph e ra lCNPs e c r e t ion Un l ik eo th e rn a t r iu r e t i cp ep t id e s ,CNPi sp rodu c edinp a r en chym a lc e l l sinth ek idn ey so fr a t s ,a s suppo r t edbyth ep r e s en c eo fi t sr e c ep to r , NPR B( B a r re ta l .1996 ) .Fu r th e rmo r e ,au tho r sw e r e un ab l etof indana s so c i a t i ono fth ep ep t id ew i thd iu r e s i s ,a m e ch an i sm wh i ch w a sp r ev iou s ly though ttob eth eb a s i so fn a t r iu r e t i cp ep t id efun c t io n.How ev e rinc a rd i a ct i s su e sNPRBh a sb e en ex t r a c t edf romth ehum an myo c a rd ium ,thu simp ly inganinvo lv em en to fCNPw i thth er egu l a t ion o fsmoo th mu s c l e , endo th e l i a lt i s su e ,in add i t iontoth ed ev e lopm en ta nd m a in t en an c eo f c a rd iov a s cu l a rh e a l th(S e l l i t t ie ta l .2011 ) . Wh i l em anys tud i e sh av eex am in edf a c to r s wh i ch d i f f e r en t i a t eCNPa san a t r iu r e t i cp ep t id e ,th e r ei ssom eind i c a t ionth a tth e mo l e cu l em ayb eup r egu l a t edinendo th e l i a lc e l l sinr e spon s etoin c r e a s edANPl ev e l s ,bya s mu cha s20 fo ld(N a z a r io e ta l .1995 ) . Wh i l em anyinv e s t ig a t ion s onc a rd i a cd i s e a s eand CNPexp r e s s ionh av eb e en und e rt ak en ,th em a jo r i tyh av ed edu c ed ,th a td e sp i t eth einvo lv em en to fCNPinr edu c ingc a rd i a c 6 f ib ro s i s(So eke ta l .2005 ) , myo c a rd i a lCNPexp r e s s ioni sno ta sg r e a tacon t r ibu to ra sth a to fANP o rBNPtoc a rd i a cd i s e a s e(S e l l i t t ie ta l .2011 ) .T r an s fo rm ingg row thf a c to rβ(TGF β)h a sa l sob e en r epo r t ed toaugm en ts e c r e t iono fCNPf romcu l tu r edendo th e l i a lc e l lbya smu cha s3060fo ld ,2230 ±180comp a r edw i thacon t ro lcon c en t r a t iono f17 .2±1 .2fmo l /106c e l l s , (Sug ae ta l .1992 ) .Inth e s am es tudy ,th romb inand AVPw e r eshowntoadv an c eCNP con c en t r a t ion sa l thoughno ttoth e s am ed eg r e ea sTGFβ.I ti sp r ev a l en tth a tCNPs e c r e t ionf romendo th e l i a lc e l l si ss t imu l a t edbya numb e ro fv a so a c t iv em a t e r i a l s ,how ev e rana c cu r a t ed e s c r ip t iono fCNPinv a s cu l a rt i s su ei sno t y e tav a i l ab l e .Th e r ei ss t rongev id en c eth a tCNPi sinvo lv eda longw i thANPandBNPinasy s t em th a t i san t agon i s t i ctow a rd sth er en inang io t en s insy s t em(Sug ae ta l .1992 ) .Th e s eau tho r sth eo r i s ed th a twh i l eCNPcou ld indu c er e l ax a t iono fv a s cu l a rsmoo thmu s c l ec e l l inap a r a c r in en a tu r e i tcou ld a l so m a in t a inendo th e l i a lp ro l i f e r a t ionand /o rfun c t ioninanau to c r in em ann e r ,a sind i c a t edbyth e s t imu l a t iono fCNPs e c r e t ionbyTGF β. Wh i l eth e r ea r eanumb e ro fcompon en t sth a tin f lu en c eth e l ev e lo f CNPs e c r e t ioni ti sl ik e lyth a tth em a jo r i tyo fcompon en t sa r ein t e r l ink edw i thr en inang io t en s insy s t em . 2 .3 Th ee f f e c to fhypoba r i cenv i ronm en tonc i r cu la t ingna t r iu r e t i cp ept id e l ev e l s P r e l im in a rys tud i e sev a lu a t ingth ephy s io log i c a le f f e c to fhypox i cenv i ronm en t sonexp r e ss iono f n a t r iu r e t i cp ep t id e sh av er ev e a l ed m ix edr e su l t s .An a ly s i so f ANPin m a l er a t ssugg e s t edth a t NP m ayb el ink ed w i thth er en inang io t en s inax i s wh i c hi sa c t iv a t edbylow e r edoxy h a emog lob in con c en t r a t ion ,a l thoughth ep l a sm aANPr e spon s ef a i l edtor e a chs ign i f i c an c e(W in t e re ta l .1988 ) . How ev e r,ach ron i cr e spon s einvo lv inghypox i cexpo su r eo fupto7d ay sh a sa ch i ev edanin c r e a s e inp l a sm a ANPcon c e n t r a t iono fupto60%(27 .2±2 ,43±3con t ro landt r e a tm en tr e sp e c t iv e ly ) (W in t e re ta l .1988 ) .Th e b a s i sth a tch ron i csub j e c t ion tohypox i a h a sonn a t r iu r e t i cp ep t id es e c r e t ion i sa s so c i a t edw i th th em ann e r inwh i chANPandBNP ,bu tno tCNP ,a r es to r eda ss e c r e to ryg r anu l e s –ina t r i a lt i s su e andinv en t r i cu l a r myo cy t e s( ANPand BNPr e sp e c t iv e ly) .Inv e s t ig a t iono fth e g r anu l ed en s i tysupp ly ingimm ed i a t eANPs e c r e t ion sfo l low ingas ev end ay sexpo su r etohypox i a show edas ign i f i c an tr edu c t ion ,wh i l ee l ev a t edl ev e l so fANPinp l a sm asugg e s tt r an s c r ip t i onr a t e w a s in c r e a s edto m e e td em and(W in t e re ta l .1988 ) .A sm a l lav e r ag ee l ev a t iono f34±18%w a s d e t e c t edinc i r cu l a t ingam ino t e rm in a lBNPin50%o fsub j e c t sa cu t e lyexpo s edtohypox i ca i ro f 11%oxyg encon t en t(H e inon ene ta l .1998 ) .B e c au s eth i sw a sno tob s e rv edin mo r eo fth e p a r t i c ip an t s,andth e r ei ssu chag r e a td eg r e eo fd ev i a t ion ,th e r ei sl i t t l eund e r s t and ingo fth e conn e c t ionb e tw e enNPandhypox i aa tth i st im e ;a l thoughi tm ayb eth a tlongt e rmsub j e c t iontoa lowoxyg enenv i ronm en tcou ldr egu l a t eth eNPsy s t em . M e ch an i sm sa s so c i a t ed w i thad ap t ionto anox i au l t im a t e lyr e su l tinanin c r e a s ede f f i c i en cyo f oxygent r an spo r ttoc e l l sv i aar i s einh a emog lob incon c en t r a t ion ,andanin c r e a s einb loodp r e s su r e 7 a id edbye l ev a t edh e a r tr a t e .Me ch an i sm sth a tm i t ig a t eanylow e r edsupp lyo fin sp i r edoxyg ena r e con t ro l l edbyt r an s c r ip t ion a la c t iv a to r sknowna shypox i ainduc ib l ef a c to r s(H IF 1α) .In c r e a s ed t r an s c r ip t ion a la c t iv i tyo fH IF 1αapp e a rtob eanin i t i a lr e spon s eth a tin s t ig a t eth ea c t iv a t iono fa numb e ro fadd i t ion a lt r an s c r ip t sinvo lv ed w i thox id a t iv es t r e s s .Th e s e in c lud e ,v a s cu l a rton e con t ro l l inge ndo th e l inn i t r i cox id esyn th a s eandad r enom edu l l in ,a sw e l la sanumb e ro fg ly co ly s i s p a r t i c ip a t ingen zym e ssu cha sg ly c e r a ld ehyd e 3pho sph a t esyn th a s e(S em en z a2001 ) .Hypox i a indu c ib l et r an s c r ip t ion a la c t iv a to r sm ayd ep r e s sm e t abo l i smbyth et r i c a rboxy l i ca c idcy c l e(TCA ) d i r e c t lyth rought r an s a c t iv a t iono fth epy ruv a t ed ehyd rog en a s ek in a s e1g en e ,thu sconv e r t ing p rodu c t iono fATPtoth eg ly co ly s i sp a thw ay(K ime ta l .2006 ) . An a ly s i so fth elo c a t iono fH IF1αh av eb e ena s so c i a t edw i ths i t e sen cod ingm emb e r so f th en a t r iu r e t i cp ep t id ef am i ly .Chun(2003 ) r epo r t edth a tth et r an s c r ip t iono f ANP mRNAi sp r e c ed edby H IF 1α and w a scon com i t an t ly a c t iv a t edbyf a c to r sindu c ing H IF 1αsu cha s CoC l .Mo r eov e r th e ANPp romo t e rinv en t r i cu l a r myo cy t e sw a sfoundtob ec a t a ly s ed byanH IF1α( Z en t enoS av ine ta l .1988 ;N ak ae ta l .2007 ) , wh i chi sf e a s ib l eg iv enth efun c t ion a la s so c i a t ionANPh a sw i thch ron i chypox i a . 8 Chap t e r3 M e thod sand Ma t e r ia l s 3 .1 .1 An ima l s E igh tm ix edag e ,fu l lyf l e e c ed Coopwo r th c ro s sew e s–4c a r ry ingtw in s ,4nonp r egn an t–and w e igh ingb e tw e en59and85kgw e r eu s ed in thi ss tudy , app rov edby th eL in co lnUn iv e r s i tyAn im a l E th i c s Comm i t t e e .P r egn an cy s t a tu s (nonp r egn an t ,o rp r egn an ttw inl amb sp r e s en t )w a s d e t e rm in edb e tw e en95and110d ay so fg e s t a t ionbyt r an sabdom in a lu l t r a sonog r aphyp e r fo rm ed byacomm e r c i a ls c ann ingop e r a to r .Th esh e eps e l e c t edw e r ep a r to fal a rg e r mobg r a z ingp a s tu r e th a tw a sp r edom in an t lyp e r enn i a lry eg r a s sand wh i t ec lov e r .A llew e sw e r eb rough tindoo r sand p l a c edin toind iv idu a lp en s2d ay sp r e c ed ingth et r i a l ,soth a tth eycou ldt r an s i t iontoad i e tth a t con s i s t edo f :1 .2kglu c e rn ep e l l e t s(9 .5 M JME /kgDM ,18 .22%CP ,2025%f ib r e )and0 .75kgo f lu c e rn ech a f fd a i lyw i thw a t e rav a i l ab l eadl ib i tum.Pr io rtoi t sruninth ehypob a r i ct en t ,e a chew e h adfood w i thh e ldov e rn igh t .Toid en t i fyth ee f f e c to fhypox i aonth ep r egn an tew e sapu l s e ox im e t e rw a sa t t a ch edtoth ee a rfo rth een t i r erun ,tom e a su r eh a emog lob in(Hb )s a tu r a t ionand h e a r tr a t e .R e ad ing so fth epu l s eox im e t e randoxyg encon c en t r a t ionw i th inth et en tw e r er e co rd ed ev e ryh a l fho u rth roughou tth ehypox i ap e r iod;insom ec a s e st ap ew a su s edtos e cu r eth ed ev i c eto th ee a rtoh e lp m a in t a ini t sa t t a chm en tandp r ev en tth eew ef romch ew ingth ew i r e s .Th em a t e rn a l ew e sw e r ee s t im a t edb e tw e en110to132d ay so fg e s t a t ionov e rth ep e r iodth a tth eex am in a t ion s o c cu r r ed. P r egn an tew e sl amb edb e tw e en9and24S ep t emb e r2015 ,w i thth r e eo fth emgiv ingb i r th totw in sandon eh av ingas ing l el amb . 3 .1 .2 E xp e r im en ta lp ro c edu r e Th es tudycomp r i s edfou ro f f i c i a ls e s s ion s ,8ew e sw e r ed iv id edin totwog roup s( 2p r egn an tand2 nonp r egn an t) ,and w e r eth enou tin top a i r s(1p r egn an t ,1non p r egn an t ).E a chg roupo f4ew e s und e rw en t2run ssoth a tev e ryp a i rw e r esub j e c t edtobo thas e s s iono fno rmox i cs e al ev e l cond i t ion sa round770 mmHg ,andhypox i ccond i t ion sa round400 mmHg . Hypox i cew e sw e r e p l a c edh e ldinind iv idu a lsh e epc r a t e sw i th inat en t ,wh i l eno rmox i ccoun t e rp a r t sr em a in edinth e i r ho ld ingp en sindoo r s . F rome a cho fth e4sh e epb e ingex am in edv enou sb loods amp l e(10 mL )wa s ob t a in edbyv en epun c tu r ef romanex t e rn a ljugu l a rv e inwh i l s tth esh e epw a sm anu a l lyr e s t r a in ed , u s ing ev a cu a t ed p l a s ti ctub e s con t a in ingsod ium e thy l en ed i am in et e t r aa c e t i ca c id(B D V a cu t a in e r® ,B e c ton D i ck in sonandComp any ,F r ank l inL ak e s ,N J , USA )a san t i co agu l an tanda 0 .9x25 mmn e ed l e(P r e c i s ionG l id eTM, B e c ton D i ck in sonand Comp any ) . Imm ed i a t e lyon w i thd r aw a lo fth es amp l e ,e a chtub ew a sg en t lyinv e r t edaf ewt im e stoen su r ed i sp e r s a lo fth e an t i co agu l an tth enp l a c edoni c e .Th etwohypox i cew e sw e r eh e lds e cu r e lyins ep a r a t es t e e lc r a t e s (1x1m h e igh tandl eng thand0 .5 mw id e )w i th inth et en t( 2x2x2 m,GO2A l t i tud e19992012 , 9 B iom ed i t e ch Au s t r a l i aP tyL td ,M e lbou rn e, Au s t r a l i a ) ,andw e r eth ensub j e c t edtoa i r wh i ch w a s p rog r e s s iv e lyr edu c edinoxyg encon t en tbyu s eo fth ehypox i c a to rsy s t emd e s c r ib edb e low .A i r t emp e r a tu r edu r ingth erun sv a r i edb e tw e en15and25°Cin s id eth eroomwh e r eth et en tw a ss i t ed , and10 15° Cw i th inth eho ld ingsh edwh e r eth econ t ro l(No rmox i c )an im a l sw e r eh e ldth roughou t th es tudyp e r iod .F igu r e1show sth ep a t t e rno fr edu c t ioninO on c en t r a t ioninth et en tdu r ingth e 2c run s .Run s1and2tookp l a c eoncon s e cu t iv ed ay s(21and22Ju ly )comm en c inga t0930hand l a s t ingfo r5ha tth eendo fwh i cha l l4ew e sw e r eb loods amp l ed( a sabov e )andth ea i rinth et en t r ep l a c edbyno rm a la tmo sph e r i ca i r .Run s3and4u t i l i s edth er em a in ing4ew e sinth es tudy ,t h e p ro to co lw a sid en t i c a ltoth a td e s c r ib edfo rRun s1and2( abov e ) ,ex c ep tbo tht r i a l sw e r econdu c t ed inas ing l ed ay(24Ju ly ,Run3comm en c inga t0830handRun4comm en c inga t1410h ) .Af i f th andf in a ls e s s ion w a sa l sound e r t ak en w i thth efou rp r egn an tew e stod e t e rm in ei fin c r e a s ing du r a t iono fhypox i af rom5hou r sto7wou ldh av eanye f f e c t . 3 .1 .3 CNPp ep t id eas sa y s V en epun c tu r ew a sund e r t ak enonth r e eo c c a s ion sw i the a chexp e r im en tonbo thno rmox i chypox i c s t andp r egn an tnon p r egn an tew e s ,on c ep r io rtoa c t iv a t iono fhypox i c a to r(1 s amp l e ) ;ag a in nd imm ed i a t e lyfo l low ing t e rm in a t iono f th ehypox i c a to r5hou r s l a t e r(2 s amp l e ) ;andag a inon ehou r rd l a t e r(3 S amp l e ) .Soona f t e rco l l e c t ionb loods amp l e sw e r ec en t r i fug eda t1000ginab en ch c en t r i fug efo r15 m inu t e sandp l a sm aw a sco l l e c t edbya sp i r a t ionandp l a c edin12x75mm po ly c a rbon a t etub e s to b es to r ed f ro z en( 20 °C ). P l a sm as amp l e s w e r e an a ly s ed u s ing r ad io imm uno a s s aytod e t e rm in eNTp roCNPandCNPcon c en t r a t ion sa sd e s c r ib edbyW i l son e ta l . (2015 ) . 3 .1 .4 H ypo x i ca to rs y s t emfo rp rodu c i ngh ypo x i ca i r Hypox i ca i rw a sg en e r a t ed by twofou rp e r son‘hypox i c a to r ’sy s t em s(GO2 H igh A l t i tud e S imu l a to r©19992012 ,B iom ed i t e chAu s t r a l i aP tyL td ,M e lbou rn e,Au s t r a l i a )th a tw e r ed e s ign ed top rov id eah igha l t i tud es imu l a t ionen v i ronm en tfo rt r a in inga th l e t e s.Th i su s edacomp r e s so rto p r e s su r i s ea tmo sph e r i ca i randas em i p e rm e ab l em emb r an etos ep a r a t eoxyg enf romn i t r og en .Th e n i t rog enr i cha i rw a ssupp l i edf romtwog en e r a t ingsy s t em sop e r a t inginp a r a l l e l , toth efu l lys e a l ed t en tcon t a in ingth e2ew e s .O xyg encompo s i t iono fth ea i rw a sm e a su r edbyah andh e ldoxyg en an a ly s e r(m axO2+A ,M ax t e c ,S a l tL ak eC i ty ,U t ah ,US A )wh i chhungin s id eth et en twh e r ei tcou ld b er e adth roughaw indowth roughou tth eexpo su r ep e r iod . 3 .1 .5 S ta t i s t i ca lana l y s i s Th ed a t aw e r ean a ly s edbyu s ing ab a l an c edANOVA(Min i t ab ,Sydn ey,NSW2000) .Mo r e sp e c i f i c a l ly ,ind iv idu a lan im a ld i f f e r en c eo fCNPand NTp roCNPcon c en t r a t ion sb e tw e en1stand 10 2ndb loods amp l e sw e r eex am in edtoid en t i fyth eex i s t en c eo fanys t a t i s t i c a lr e l a t ion sh ip w i th . hypox i a ,andth eco r r e l a t ionth i sm ayh av eh adw i thp r egn an cy 11 Chap t e r4 R e su l t s 4 .1 .1 H ypo x i cCond i t ion s Th eoxyg enconc en t r a t ionw i th in th et en tcon t a in ingth eHypox i cew e sd e c r e a s eds t e ad i lydu r ing th ef i r s t4hou r sth ens low lys e t t l edto m in im a lv a lu e s( b e tw e en10.4and11 %v /v,o r369to394 mmHgO2)in th ef in a lhou ro f th e t r e a tm en tp e r iod(F igu r e1 ) . No rmox i csh e epexp e r i en c edno rm a l a tmo sph e r i ccond i t ion sth roughou tth es tudywh i chav e r ag ed758 .5 mmHgov e rth et r i a lp e r iod (F igu r e2 ) .Pu l s eox im e t e rr e ad ing sw e r eh igh lyv a r i ab l ew i th inind iv idu a l s .I nev e ryrunth epu l s e ox im e t e rw a ssh ak eno f fandth ep ro c e s so fe n t e r ingth et en ttor ep l a c eth ed ev i c eimm ed i a t e ly r en ew edth ea tmo sph e r e .Th ef ewr e ad ing sth a tw e r eob t a in edcon f i rm edth a tth e r ew a sa nov e r a l l d e c l in eandin c r e a s einHbs a tu r a t ion ,and h e a r tr a t er e sp e c t iv e ly ,th e s ewe r eimm ed i a t e lyco r r e c t ed uponop en ingo fth et en tandexpo su r etono rmox i ca i r(F igu r e3 ,F igu r eA .1 ,inApp end ix1 ) O x y gen Con cen t ra t ion % 2 1 .0% 1 9 .0% 1 7 .0% 1 5 .0% 1 3 .0% 1 1 .0% 18 :00 17 :16 16 :33 15 :50 15 :07 14 :24 13 :40 12 :57 12 :14 11 :31 10 :48 10 :04 09 :21 08 :38 07 :55 9 .0% T ime S e s s ion 5 S e s s ion 4 S e s s ion 3 S e s s ion 2 S e s s ion 1 F i gu re 1: Th e lev e l o f h ypoba r i c a tmo sph e re d e l i v e red to h ypo x i c ewe s w i th in th e ten t . Th e t ime f r ame show s the ra te o f d e c l in in g o xy g en con ten t wa s g radu a l fo r ea ch run tha t wa s und e r ta ken . 12 780 mmH g 775 S e s s ion 5 770 S e s s ion 4 765 S e s s ion 3 760 755 S e s s ion 2 750 S e s s ion 1 21 :21 18 :57 16 :33 14 :09 11 :45 9 :21 6 :57 745 T ime o f d a y F i gu re 2: A tmo sph e r i c to ta l p re s su re read in g s re co rd ed a t a lo c a l wea th e r re co rd in g s ta t ion du r in g s tud y p e r iod show in g th e va lu e s fo r ea ch run o f th e s tud y . 4 .1 .2 P la smacon c en t rat i on so fCNPfo rm s P r egn an tsh e eph adh igh e r(P<0 .001 )m e ancon c en t r a t ion so fCNPand NTp roCNPov e r a l lth an nonp r egn an tsh e ep( T ab l e1) .Th eh igh e s tv a lu e sfo rCNPandNTp roCNPcon c en t r a t ion sr e co rd ed f romth es tudy ,111 .93and3712pmo l /Lr e sp e c t iv e ly ,w e r ef romp r egn an tew e s .Th e r ew a sa d e c l in einc i r cu l a t ingNTp roCNP con c en t r a t ion so fth ep r egn an thypox i cg roupcomp a r edt o no rmox i cp r egn an tcoun t e rp a r t s(T ab l e1F igu r e5) .H ow ev e r,th e r ew a snoe f f e c to fth ehypob a r i c a tm o sph e r eon CNPp ep t id econ c en t r a t ion s(P= 0 .077and0 .074fo rCNPand NTp roCNP r e sp e c t iv e ly( F igu r es4 &5 ,T ab l e1) . s t Tab le 1: The va r i a t ion be tween the 1 and 2nd b lood samp le* in bo th CNP* and NTp roCNP* ± c i r cu l a t in g con cen t ra t ion s o f h ypo x i c /no rmo x i c and p re gnan t /non-­‐ p re gnan t ewe s S . E .M* . P robab i l i t y (P ) i s a l so p ro v ided to show s ta t i s t i ca l co r re l a t ion be tween NTp roCNP* /CNP* le ve l s and h ypo x i a . Hypox i c No rmox i c NTp roCNPpmo l /L NonP P r egnan t P r egnan t .074 420 .28±65 .53 6 .65±1 .36 0 18 .7±71 .42 1 .25±1 .39 CNPpmo l /L P P r egnan t NonP r egnan t .077 15 .16±1 .57 0 .145±0 .021 0 2 .46±3 .62 0 .08±0 .054 *CNP :Ctyp en a tr iu r e t i cpep t id e *NTp roCNP:am inot e rm in a lC typ ena t r iu r e t i cp ep t id e .*S amp l e numb e r1p r io rtohypox i a ,s amp l enumb e r2imm ed i a t e lyfo l low ing t e rm in a t iono f hypox i a.*S .E .M :S t and a rde r ro ro fth em e an . 13 1 2 0 H e a r t r a t e b e a t s /m in 1 1 5 1 1 0 1 0 5 He a r t R a t e 1 1 0 0 9 5 9 0 He a r t R a t e 2 8 5 12 .1 12 .5 O x y gen e xpo su re % 12 .8 13 .4 14 14 .8 15 .9 17 .1 18 .5 19 .5 8 0 F i gu re 3 H ea r t ra te o f two h ypo x i c p regnan t ewe s (H ea r t Ra te 1 and H ea r t R a te 2 ) re co rded du r in g the pe r iod o f in c rea s in g h ypo x ia (de c rea s in g o xy g en % o f the a i r ) mea su red b y pu l se o x ime t r y 9 0 1 .2 8 0 Non-­‐ p re gn an t H ypo x i c 0 .8 0 .6 0 .4 Non-­‐ P re gn an t No rmo x i c 0 .2 0 7 0 CNP pmo l / L CNP pmo l / L 1 6 0 4 0 3 0 2 0 2 S amp le Numb e r 3 P re gn an t No rmo x i c 1 0 0 1 P re gn an t H ypo x i c 5 0 1 2 3 S amp le Numb e r F i gu re 4: C i r cu la t in g CNP * con cen t ra t ion s o f h ypo x i c and no rmo x i c p regn an t and non -­‐ p regnan t ewe s of 3 p la sma samp le s ; samp le numbe r 1 p r io r to h ypo x ia , s amp le numb e r 2 immed ia te l y fo l low in g h ypo x ia , and samp le numb e r 3 on e hou r la te r CNP :Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e 14 70 3 5 0 0 60 3 0 0 0 50 Non-­‐ p re gn an t H ypo x i c 40 N Tp roCNP pmo l / L N Tp roCNP pmo l / L 2 5 0 0 P re gn an t H ypo x i c 2 0 0 0 1 5 0 0 30 20 Non-­‐ p re gn an t No rmo x i c 10 0 1 2 3 S amp le Numb e r 1 0 0 0 P re gn an t No rmo x i c 5 0 0 0 1 2 3 S amp le Numb e r F i gu re 5: NTp roCNP * con cen t ra t ion s o f h ypo x i c and no rmo x i c p re gnan t and non-­‐ p regn an t ewe s of 3 p l a sma samp le s; s amp le numb e r 1 p r io r to h ypo x ia , samp le numb e r 2 immed ia te l y fo l low in g h ypo x ia , and samp le numb e r 3 , one hou r la te r . N Tp roCNP : Am ino te rm in a l C-­‐ t ype n a t r iu re t i c pep t ide 15 Chap t e r5 D i s cu s s ion 5 .1 .1 E f f e c to fh ypo x iaonCNPandNTp roCNP The r ew a sno r e l a t ion sh ipb e tw e enc i r cu l a t ing CNPo r NTp roCNPcon c en t r a t ioninp r egn an to r nonp r egn an tan im a l sandexpo su r etoahypob a r i cenv i ronm en t .NTp roCNPl ev e l so fth ep r egn an t s t nd hypox i cew e sapp e a r e dtod e c l in eby441pmo l/ Lonav e r ag eb e tw e enth e1 and2 b loods amp le s ( F igu r e5 ,T ab l e1 ).Incon t r a s t ,no rmox i cp r egn an tew e sw e r efoundtoh av elow e rav e r ag e s t c i r cu l a t ing con c en t r a t ion so f NTp roCNP a tth es am es amp l et im e(1 s amp l e )a s hypox i c coun t e rp a r t s .Th i ssugg e s tsth a tth et r endob s e rv edinhypox i cp r egn an tew e si sno tar e spon s eto anox i a ,bu ti sp rob ab lyacon s equ enc eo find iv idu a lv a r i a t ionob s e rv ab l ebythed eg r e eo fv a r i a t ion inth ed a t a( T ab l e1) .P r ev iou sex am in a t ionin toth ee f f e c to foxyg end ep r iv a t ionuponc i r cu l a t ing fo rm so fNP s( a sd i s cu s s edins e c t ion2 .3 )ind i c a t e sapo t en t i a lr e l a t ion sh ip( H e inon ene ta l .1998; A r j am a ae ta l .2011 ) . How ev e r ,th ed e s igno fth e s es tud i e sinvo lv edon lyr ep e t i t iv ep e r iod i c expo su r e(1 2hou r s )o fpro foundanox i aov e rth ecou r s eo fs ev e r a ld ay s .Incomp a r i sonth ep r e s en t s tudya ch i ev edb e low60%o fno rm a ls e a l ev e la tmo sph e r i ccond i t ion s fo r120m inu t e sinth e5hou r andw a sin c r e a s edto 250 m inu t e sinth eex t end ed7hou rrun .How ev e rsub j e c t iontohypox i afo r anadd i t ion a l2hou r sh adnoe f f e c tonc i r cu l a t ingp ep t id econ c en t r a t ion .A l thoughth e r eh av eb e en nop r ev iou sinv e st ig a t ion so fhypox i aon m a t e rn a l CNPs e c r e t ion,i ts e em sev id en tth a tth e a tmo sph e r i coxyg ens a tu r a t iona ch i ev edw i th in th e t en tshou ldh av eb e ensu f f i c i en t to indu c easho r t t e rmr e spon s eo fCNPfo rm si fon ew e r etoo c cu r . Bo thCNPandNTp roCNPl ev e l sw e r efoundtov a ryf romon eano th e ra te a chs amp l ing(F igu r e s4 &5 ),how ev e rth e r ew asnoid en t i f i ab l et r e ndtoa c cu r a t e lyqu an t i fyth i sd i sp a r i ty .NTp roCNP l ev e l sw e r ecomp a r edinp r egn an tew e sinth e mo rn ing(0900h ) ,a f t e rnoon(1400h ) ,andanhou r l a t e r(1500h ) ,a l thoughon et r i a lr anl a t e rin toth eev en ing(7 8pm ) .B e c au s eci r cu l a t ingl ev e l so f bo thp ept id e sv a r i ed w id e lyb e tw e enind iv idu a l s( F igu r e4 &5) ,andth ed i s t r ibu t iono fcon t inu a l s amp l ingth roughou tth ed aycov e r edon lyasm a l lp ropo r t ion(6 8hou r s ),s t a t i s t i c a ls ign i f i c an c e b e tw e enCNPl ev e l sandt im eo fd aycou ldno tb ev e r i f i edund e rth ecur r en td e s ign . 5 .1 .2 Ma t e rna landf e ta lto l e ran c eto h ypo x ia Ex am in a t iono fT ib e t an ind iv idu a l sth a th av eco lon i s edv i l l ag e sb e tw e ena l t i tud e so f2500and4000 m (570 ,475 mmHgr e sp e c t iv e ly ) ,h av eunv e i l edth a tch ron i cexpo su r etohypox i am ayb e ad ap t ed th roughin c r e a s ingth ee f f i c i en cyo foxyg ent r an spo r tbyh a emog lob in(S imon sone ta l .2010 ;B e a l 2014 ).Th i sind i c a t e sth a t wh i l eoxyg eni sv i t a l ,a mod e r a t er e s t r i c t iono fa tmo sph e r i coxyg eni s h ab i t ab l e ,i fth ea s s au l ti songo ing .Ad ap t a t iontoach ang e in O on c en t r a t ion so fsho r tdu r a t ion 2c ( s e cond s m inu t e s )m ay b ean ou t com eo fa l t e r ing p ro t e incon c en t r a t ion s ,con t r ar i lych ron i c 16 expo su r er ep r e s en ta l t e r a t ion sinsyn th e s i so f DNAt r an s c r ip t s(S em en z a2000 ) .Th i sind i c a t esan a l t e r a t ioninr e spon s e sf rome i th e rch ron i co ra cu t es t imu l i .R eg a rd l e s s ,t h ein c r e a s edinh a l a t iono f wh i chlow e r spHo fp l a sm awou ldb esuppo s edtoh av eanumb e ro fe f f e c t s c a rbond iox id e(CO 2) onp l a c en t a lfun c t ion.Anadd i t ion a lqu e ryi sth ed e t e c t ede l ev a t edh e a r tr a t eob s e rv edbyth epu l s e ox im e t e r inew e s th a tm a in t a in edas e cu r ea t t a chm en t( F igu r e3) .S tud i e so fapno e a ins e a l sd e t a i l ing ad e c r e a s edh e a r tr a t e(Z en t eno S av in & C a s t e l l in i1998 ) ,o rb r ady c a rd i ao fhypox em i cf e tu s e s ( G iu s s an ie ta l .1993;J e l lym ane ta l .2005 )wou ldsugg e s tth a th e a r tr a t eshou ldd e c l in ew i th d e c r e a s ingoxyg ensupp ly .Th ep r im a ryphy s io log i c a lr e t a l i a t iontoanin c r e a s edc a rbond iox id e inh a l a t ion i s anin c r e a s edr e sp i r a to ry r a t e ,wh i chi sd r iv enbyag r e a t e rc a rd i a cou tpu tso to m ax im i s e oxyg enup t ak e(K i e lye ta l .1996 ).Inconv e r s etoth ecu r r en tr e su l t s ,apno e ainhum an sh a sb e en foundtor edu c eh e a r tr a t eby18 % ,how ev e r ,b r ady c a rd i aw a sa l soindu c ed19%byhypox i a(L in e ta l .1983 ). Wh i l eth i sd i s ag r e e sw i thth ep r e s en ts tudy ,anev a lu a t iono fm i ldhypox i a(10% O2) indog sh a se s t ab l i sh edanin c r e a s eo f87 ±15 m l /m in /kgto101±14 m l /m in /kg(Ad a ch ie ta l .1976 ) . Fu r th e rmo r e ,hyp e r c apn i ainhum an sa l sor e su l t edine l ev a t edh e a r tr a t e ,s t rok evo lum e ,andc a rd i a c ou tpu tfo l low inginh a l a t iono f7kP ao fCO2fo r30 m inu t e s(K i e lye ta l .1996 ) .Th i sr e cogn i s e sth e s ign i f i c an c ebywh i ch ,phy s io log i c a lr e spon s ec anv a ryth roughu t i l i s a t iono fd i f f e r en tm e ch an i sm s toindu c eoxyg end ep r iv a t ion ,su cha sapno e a ,hypox i a ,hypox em i a ,o rhypo c apn i a ;du etothe s en s i t iv i tyby wh i chhom eo s t a t i cd e f en s iv em e ch an i sm sa r ea c t iv a t edbye l ev a t edCO2 l ev e l s . Mo r eov e r,i ti sapp a r en tth a tm e a su r em en to f CO2l ev e l scou ldh av eb e enav e ryu s e fu ltoo lin d e t e rm in ingth el ev e lo fhypox i aexp e r i en c edbyth ep r egn an tew e s .B e c au s eo fth en a tu r eo fth e cu r r en td e s ign , wh e r ehypox i aw a sin t rodu c edg r adu a l ly ,i ti squ e s t ion ab l e wh e th e rth es t imu lu s w a so fana cu t em ann e r .G r adu a lin t rodu c t iontoav e rylowoxyg encon t en tm ayh av een ab l edew e s toa c c l im a t i s er a th e rth ani fsub j e c t edtoasudd ens ev e r er edu c t iono foxyg eninh a l a t ion . I th a sy e ttob efu l lye lu c id a t edwh e th e rexpo su r eo fp r egn an tew e stohypox i am aye l i c i tar e spon s e inCNP s e c r e t ion s .A l thoughth ef e tu sex i s t sinar e l a t iv e lyhypox i cs t a t e , th i soxyg ensupp lyi s g en e r a l lythough tsu f f i c i en t(R i ch a rd son& Bo ck ing1998 ) .Th eunbo rnn eon a t em aya l sor e spond tor edu c ed O upp lyth roughin c r e a s ingp rodu c t iono ff e t a lh a emog lob in( α2γ ubun i t s ) wh i ch 2s 2s in c id en t a l ly ,h a sag r e a t e ra f f in i tyfo roxyg enth anth em a tu r efo rm( α2β2subun i t s ) ;a ss a tu r a t ion o c cu r sa t21mmHgand28 mmHgr e sp e c t iv e ly(W in s low2007 ).Me t abo l i smo fth eov in ef e tu s m ay b ep r edom in an t lygov e rn edv i am a t e rn a lg lu co s er a th e rth anoxyg ensupp ly ,a sg lu co s ea lon e w a sfoundto su s t a inupto5070%o fox id a t iv em e t abo l i sm(B a t t ag l i a& M e s ch i a1978 ).Th i s sugg e s t sth a tint e rm so fanad ap t iv er e spon s e ,hypox i aandnu t r i t ion a lr e s t r i c t ionapp e a rtoevok e s ep a r a t ep a thw ay sfo ra l t e r ingf e t a lm e t abo l i sm . C a t echo l am in e sad r en a l in eandno r ad r en a l in e, a sw e l la sen e rgysub s t r a t e sg lu co s eandl a c t a t e , w e r e foundtov a ryinr e t a l i a t iontoana cu t eon ehou rexpo su r eo fhypox i ca i r(9%O2and3%CO v e ry 2)e 17 24hou r s ,ov e re igh td ay s .F e t a lp l a sm ag lu co s el ev e l sro s e0 .5µmo l/m linr e spon s etohypox i a ,in f e tu s e sw i th in 130day sg e s t a t ion ,wh i l eexpo su r ef rom140+d aysequ a t edtoasu rg eo f1 .3 µmo l/m l ;conv e r s e lym a t e rn a lg lu co s el ev e l srem a in edr e l a t iv e lycon s t an ttoth ea s s au l tf rom118 d ay sg e s t a t ion( Jon e s1977 ) .Th i sag r e e sw i thana l t e rn a t iv es tudyid en t i fy ingin c r e a s e dp l a sm a g lu co s e con c en t r a t ion s in con s equ en c etot empo r a ry hypox a em i a, g lu co s ew a sfu r th e rw a s a c c e l e r a t edbyt r e a tm en to fd ex am e th a son e( J e l lym ane ta l .2005 ) .Th e s er e su l t sd emon s tr a t eth a t f rom~118d ay sth ef e tu sh a sd ev e lop edasu f f i c i en tind ep end en c ef rom m a t e rn a lc i r cu l a t ion sto r e spondapp rop r i a t e lytod im in i sh edox id a t iv esupp ly.F e t a ll a c t a t econ c en t r a t ion sh av ea l sob e en foundtor i s ep rog r e s s iv e lyf rom1 .9to10 .5µmo l e /m l,p e akl ev e l sw e r ea ch i ev ed10 m inu t e s fo l low inghypox i at e rm in a t ionandr e tu rn edtob a s el in ev a lu e supto24hour sl a t e r( Jon e s1977 ) . Fr e ef a t tya c id s(FFA )w e r efoundtor i s eg r adu a llyf rom95d ay stot e rminsh e ep ,andh av eb e en th eo r i z eda sc a t a ly s ingth ein c r e a s edr e l e a s eo fc a t e cho l am in e s ,p a r t i cu l a r lyad r en a l in ef rom symp a th e t i cn e rv et e rm in a l s( Jon e s1977 ;R i ch a rd son&Bo ck ing 1998) .Th el i t e r a tu r ea l soag r e e th a tFFA s,andl a c t a t eapp e a rtos ign i f i c an t lycon t r ibu t etoanon ox id a t iv em e t abo l i sm o fth ef e tu s wh en oxyg ensupp lyi sr e s t r i c t ed (Ah lbo rge ta l .1974 ; Ru s s e l le ta l . 2008 ).Fo rm a t ion o f b r ady c a rd i ain125d ayov in ef e tu s e sg iv en9%O2fo ranhou r ,w a sfoundtob een a c t edth roughth e mu s c a r in i cp a thw ay,ch a r a c t e r i z edbya G coup l eda c e ty l cho l in er e c ep to r ,du etoi t ssub s equ en t inh ib i t ionbya t rop in e(G iu s s an ie ta l .1993 ) . Au tho r sd e t e rm in edth eαad r en e rg i cm e ch an i sm a c t iv a t ed by c a ro t id ch emo r e c ep to r so fth ef emo r a lv a s cu l a tu r e ,in add i t ionto th er i s ing c a t e cho l am in el ev e l s ,w e r ebo thp ivo t a lfo rsu rv iv a lo funbo rnsub j e c t s .I th a sb e com eev id en tth a t adv an c ingl ev e l so fc a t e cho l am in e sbo thl a t eing e s t a t ion, andupto30m inu t e spo s tp a r tu r i t ion ,a r e c ru c i a lfo ren su r ingad equ a t een e rgyi sav a i l ab l efo rl ambsu rv iv a l(V an Duyn ee ta l .1960 ) . Fu r th e rmo r e ,th e r ei ssom eev id en c etosugg e s tth a tCNPm ayr egu l a t e th el ev e lo fc a t e cho l am in e indu c edandspon t an eou sr e l e a s ea s1 ,10 ,and100nmCNP w e r efoundto s ign i f i c an t lyr edu c e s e c r e t ion so fn eu ron a lno r ep in eph r in e(V a t t ae ta l .1996 ) .A l thoughth ep r e s en ts tudyf a i l edf ind su chana s so c i a t ion ,sub j e c t iontoana cu t ehypox i ar e su l t sinendu r inga l t e r a t ion sofox id a t iv e m e t abo l i smin th ef e tu s . Th e s er epo r t sa l sod e s c r ib eana s so c i a t iono fg e s t a t ion a la g eandhypox i ar e spon s eo fth ef e tu s ,fo r ex amp l e ,hypox i c indu c t iono ff r e ef a t tya c idr e l e a s e inf e t a lp l a sm aw a son lyd e t e rm in eds ign i f i c an t f rom130d ay sg e s t a t ion( Jon e s1977 ) .Th i sind i c a t e sinth ecu r r en ts tudyth a ta sf e tu s e sw e r e b e tw e en110and132d ay so ld ,th eyw e r ep rob ab lyo fsu f f i c i en tag etor e spondapp rop r i a t e lytoan anox i cs t imu lu sint e rm so fg row thandm e t abo l i cr a t e . Ov in ef e tu s e sexpo s edtoa cu t ehypox i a ,exh ib i t eda20%r edu c t ioninbo thh ep a t i candumb i l i c a l v enou sb loodf low(B r i s towe ta l .1983 )Inadd i t ion ,h ep a t i coxyg en up t ak eo fth ef e tu sw a sg r e a t ly r edu c edinth er igh th ep a t i clob e(45% ) ,andun ch ang edinth e l e f t .As tudyd i s c e rn ingf e t a lr e spon s e 18 toasho r t(60 m inu t e s )sh a rp(9%O in c id en c eo fhypox i aind i c a t edanin c r e a s einc a ro t idb lood 2) f lowbu tno tv a s cu l a rr e s i s t an c e .Fu r th e rex am in a t ionin toth ee f f e c t so fr e s t r i c t ingumb i l i c a lb lood f lowr ev e a l edth a ta l thoughf e t a loxyg end e l iv e ryw asr edu c edbyupto50% ,oxyg encon sump t ion w assu s t a in edth roughin c r e a s ingex t r a c t ion( R i ch a rd son&Bo ck ing 1998) .How ev e r ,d ep l e t iono f O2 b eyond 50% c au s e sa h igh e rg r ad i en to fp a r t i a lp r e s su r e oxyg en(PO2)wh i ch du eto t r an spo r t a t ionbyu t e ro p l a c en t a ld i f fu s ion ,r e su l t sinr edu c eda r t e r i a lPO2andhypox em i ao fth e f e tu s( R i ch a rd son&Bo ck ing1998) .Jon e s(1977 )a l sop ropo s edth a t a l t e r a t ion so fo rg anb loodf low m ayb er e spon s iv etov a ry ingt i s su eup t ak eo fm e t abo l i t e sandno ton lyacon s equ en c eo fg ly cog en , t r ig ly c e r id eandp ro t e ind eg r ad a t ion . Th i si scon f i rm edinf e tu s e sexpo s edtop ro long edhypox em i a , a scon sump t iono foxyg enb e c am ep ropo r t ion a ltoqu an t i tyd e l iv e r edy e tb loodg a sv a lu e sw e r e no rm a l i s ed( R i ch a rd son&Bo ck ing 1998) .Thu ssugg e s t ingth a tp ro c e s s e swh i chexp endanex c e s s o foxyg ensu cha sg row thandpo t en t i a l lyb eh av iou r a la c t iv i tysu chr ap idey e mov em en t ,a r e su sp end edun t i lanad equ a t esupp lyr e tu rn s( Koo se ta l .1987 ;Hoop e re ta l .1990;G iu s s an ie ta l . 1993) .A cu t eexpo su r etohypox a em i ae l i c i t edat r an s i en tb r ady c a rd i a ,r edu c edb loodp r e s su r eand f emo r a lb loodf lowo fth ef eu sth a tcou ldb er e c t i f i edbyanin c r e a s einc a t e cho l am in es e c r e t ion w i thou tan in i t i a le f f e c tong row thr a t e(J e l lym ane ta l .2005 ). I t i sp ropo s edth a tb r ady c a rd i ar edu c e s myo c a rd i a lf lowwh i chintu rna l low sag r e a t e rc ap t iv a t iono foxyg enbyf e t a lh a emog lob inwh i l s t m in im i s ingoxyg encon sump t iono fth ec a rd i a ct i s su e s( F i sh e re ta l .1982 ) .S im i l a rinv e s t ig a t ion in tof e t a lhypox em i a ,foundth a tlow e r ingPO yju s t5 mmHge l ev a t edl a c t a t el ev e l sb e tw e en15 2b 22 mg /dLandco r t i so lcon c en t r a t ion sby59ng /m lb e tw e en122and139d ay sg e s t a t ionh a san imm ed i a t eandp ro founde f f e c tonp r e n a t a lm e t abo l i sm(Tow e l le ta l . 1987 ) .F e t a la c t iv i tyapp e a r s h igh lys en s i t iv eto m a t e rn a lPO2andi sc ap ab l eo fad ju s t ingth roughlow e r ing m e t abo l i cr a t eand in c r e a s ingg lu co s el ev e l ssoth a tfun c t iono fth ev i t a lo rg an sm ayb em a in t a in ed .A sth ef e tu si s c ap ab l eo find ep end en t lym a in t a in ingoxyg encon sump t ionto m e e td em anda tl a t eg e s t a t ion ,th e r e m ayb ev e ryl i t t l eadd i t ion a lr equ i r em en t sfo roxyg ensupp lyinp r egn an tew e s .Th i sm ayind i c a t e th a tup r egu l a t iono f CNPfo rm sinth ep r egn an tew e si sno tn e c e s s a ry wh ena m i ldsho r tt e rm hypox i ai sindu c ed . 19 Chap t e r6 Con c lu s ion Hypox i ae l i c i t ednoa l t e r a t ion so fc i r cu l a to ry C NPo r NTp roCNPcon c en t r a t ion sin e i th e rtw in b e a r ingp r egn an t,o rnon p r egn an tew e s .Th ed eg r e eo fhypob a r i chypox i aa ch i ev edh e r ei sb e l i ev ed toh av eb e ensu f f i c i en ttos t imu l a t ear e spon s ew e r eon etoo c cu r .How ev e r ,i ti spo s s ib l eth a t s e c r e t iono fCNPfo rm sm ayb eaugm en t ed d i f f e r en t lybye i th e ra cu t eo rch ron i cexpo su r eto hypox i a;a l thoughth e r ei snocu r r en tl i t e r a tu r etosuppo r tth i sth eo ry . Th ef e tu sapp e a r stobeh igh ly s en s i t iv etod e c r e a s ingoxyg ensupp ly–in c r e a s ingnonox id a t iv em e t abo l i sm ,a sw e l la sg lu co s e andc a t e cho l am in e stor edu c eoxyg enu s e.A l thoughnon eo fth e s ea sp e c t sw e r em e a su r edinth e cu r r en td e s ign ,th eys t rong lysugg e s tth a toxyg end ep r iv a t ionendo r s e sasudd enandv io l en t r e spon s eo fth ef e tu stor edu c eoxyg encon sump t ion .Incon s equ en c eth el a t eg e s t a t ionf e tu si s c ap ab l eo find ep end en t lyr edu c ingi t sd em andfo roxyg enf romth e mo th e rinr e spon s etohypox i a . Incon c lu s ion , NRs t imu l a t e sCNPr e l e a s ea si t sab i l i tytod i l a t eb loodv e s s e l sm ax im i s e su t e roov a r i anb loodf low,comp a r a t iv e lyg r adu a la c c l im a t iontohypox i ai sd i s s im i l a r .T h ecu r r en ts tudy p rov id e sev id en c eth a thypox i am ayno tindu c ep ep t id es e c r e t ion,incon s equ en c etoind ep end en t f e t a lr egu l a t iono fm e t abo l i smandoxyg encon sump t ion . 20 App end ix1 A .1 Asamp l es e condl ev e lapp end ixh ead ing H a emo g lob in s a tu r a t ion % 10 0 9 5 9 0 Hemo g lob in 1 8 5 H a emo g lob in 2 8 0 7 5 1 9 .5 1 8 .5 1 7 .1 1 5 .9 1 4 .8 1 4 1 3 .4 1 2 .8 1 2 .5 1 2 .1 O x y gen e xpo su re F i gu re A . 1: The e f f e c t o f in c rea s in g h ypo x i a on o xy gen sa tu r a t ion o f ha emo g lob in in . two h ypo x i c p regn an t ewe s ’ lab e l led h a emo g lob in 1 and h a emo g lob in 2 21 R e f e r en c e s Abb ey ,S .E . , &Po t t e r ,L .R .(2002 ) .V a sop r e s s ind ep end en tinh ib i t iono fth eCtyp en a t r iu r e t i c p ep t id er e c ep to r ,NPRB /GCB ,r equ i r e se l ev a t edin t r a c e l lu l a rc a l c iumcon c en t r a t ion s .Jou rna lo f B io log i ca lCh em i s t r y,277(45 ) ,42423 42430 Ad a ch i ,H .,S t r au s s ,W . ,O ch i ,H . ,& W agn e r ,H .N .(1976 ) .Th ee f f e c to fhypox i aonth er eg ion a l d i s t r ibu t iono fc a rd i a cou tpu tinth edog .C i r cu la t ionR e s ea r ch,39(3 ) ,314 319 . Ah lbo rg ,G . ,F e l ig,P . ,H ag en f e ld t ,L . ,H end l e r ,R . ,& W ah r en ,J .(1974 ) .Sub s t r a t etu rnov e rdu r ing p ro long edex e r c i s ein m an :sp l an chn i candl eg m e t abo l i smo fg lu co s e ,f r e ef a t tya c id s ,andam ino a c id s .Jou rna lo fC l in i ca lIn v e s t iga t ion ,53(4 ) ,1080 . A r j am a a ,O . , &N ik inma a , M .(2011 ) . Hypox i ar egu l a t e sth en a t r iu r e t i cp ep t id e sy s t em . In t e rna t iona ljou rna lo fph y s io log y ,pa thoph y s io log yandpha rma co log y ,3(3 ) ,191 . B a t t ag l i a ,F .C . ,& M e s ch i a ,G .(1978 ) .P r in c ip a lsub s t r a t e so ff e t a lm e t abo l i sm .Ph y s io lR e v, 58(2 ) , 499527 . B a r r ,C .S . ,Rhod e s ,P . , & DS t ru th e r s ,A l l an .(1996 ) .Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e .P ep t id e s,17(7 ) , 12431251 . B e a l l ,C .M .(2014 ) . Ad ap t a t ionto H igh A l t i tud e :Ph eno typ e sand G eno typ e s .Annua lR e v i ewo f An th ropo log y,43,251 272 . B r i s tow ,J .A .M .E .S . ,Rudo lph ,A .M . ,I t skov i t z ,J . , &B a rn e s ,R .(1983 ) .H ep a t i coxyg enand g lu co s em e t abo l i sm in th ef e t a l l amb .R e spon s e tohypox i a .Jou rna lo fC l in i ca lIn v e s t iga t ion , 71(5 ) , 1047 . Ch r i sm an ,T .D . ,S chu l z ,S . ,Po t t e r ,L .R . , &G a rb e rs ,D .L .(1993 ) .S em in a lp l a sm af a c to r sth a t c au s el a rg ee l ev a t ion sinc e l lu l a rcy c l i cGMPa r eC typ en a t r iu r e t i cp ep t id e s .Jou rna lo fB io log i ca l Ch em i s t r y,268(5 ) ,3698 3703 . Chun ,T .H . ,I toh ,H . ,Og aw a ,Y . ,T amu r a ,N . ,Ig ak i,T .(1997 ) .Sh e e rs t r e s sau gm en t sexp r e s s ion o fCtyp en a t r iu r e t i cp ep t id eandad r enom edu l l in .H yp e r t en s ion(29 )1296302 . Chun ,Y . ,Hyun ,J . ,Kw ak ,Y . ,K IM ,I . ,K IM ,C . ,Cho i ,E . &P a rk,J .(2003 ) .Hypox i ca c t iv a t iono f th ea t r i a ln a t r iu r e t i cp ep t id eg en ep romo t e rth roughd i r e c tandind i r e c ta c t ion so fhypox i a indu c ib l e f a c to r 1 .B io ch em .J,370,149 157 . Chu sho ,H . ,T amu r a ,N . , Og aw a ,Y . ,Y a sod a ,A . ,Sud a ,M . ,M iy a z aw a ,T .&N ak ao ,K . (2001 ) . Dw a r f i smande a r lyd e a thin m i c el a ck ingCtyp en a t r iu r e t i cp ep t id e .P ro c e ed ing so fth eNa t iona l A cad em yo fS c i en c e s,98(7 ) ,4016 4021 . F i sh e r ,D .J . ,H eym ann , M .A . , & Rudo lph ,A . M .(1982 ) .F e t a l myo c a rd i a l oxyg en and c a rbohyd r a t econ sump t iondu r inga cu t e lyindu c edhypox em i a .Am e r i canJou rna lo fPh y s io log yH ea r tandC i r cu la to r yPh y s io log y,242(4 ) ,H657 H661 . Fowk e s ,R .C . ,& M cA rd l e ,C .A .(2000 ) .Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e :animpo r t an tn eu ro endo c r in e r egu l a to r ? .T r end sinEndo c r ino log y& M e tabo l i sm,11(8 ) ,333 338 . G iu s s an i ,D .A . ,Sp en c e r ,J .A . , Moo r e ,P .J . ,B enn e t ,L . , &H an son ,M .A .(1993 ) .A f f e r en tand e f f e r en tcompon en t so fth ec a rd iov a s cu l a rr e f l exr e spon s e stoa cu t ehypox i aint e rmf e t a lsh e ep . Th eJou rna lo fPh y s io log y,461(1 ) ,431 449 . 22 H e inon en ,I . ,Luo to l ah t i ,M . ,Vuo l t e en aho ,O . ,N ik inm a a ,M . ,S a r a s t e ,A . ,H a r t i a l a ,J . ,Ko sk envuo , J . , Knuu t i ,J . ,A r j am a a ,O .(2014 ) .C i r cu l a t ing N t e rm in a lb r a inn a t r iu r e t i cp ep t id eandc a rd i a c fun c t ioninr e spon s etoa cu t esy s t em i chypox i ainh e a l thyhum an s .Jou rna lo fT ran s la t iona l M ed i c in e ,12 :189 Hoop e r ,S .B . ,Cou l t e r ,C .L . ,D e ay ton ,J .M . ,H a rd ing ,R .I .C .H .A .R .D . , &Tho rbu rn, G .D . (1990 ) .F e t a l endo c r in er e spon s e sto p ro long ed hypox em i ainsh e ep .Am e r i can Jou rna lo f Ph y s io log yR egu la to r y ,In t eg ra t i v eandCompa ra t i v ePh y s io log y,259(4 ) ,R703 R708 . Ho sod a ,K . ,N ak ao ,K . , Mukoy am a ,M . ,S a i to ,Y . ,Joug a s ak i ,M . ,Sh i r ak am i ,G . ,. . . &Imu r a ,H . (1991 ) .Exp r e s s iono fb r a inn a t r iu r e t i cp ep t id eg en einhum anh e a r t .P rodu c t ioninth ev en t r i c l e . H yp e r t en s ion,17(6P t2 ) ,1152 1155 . Hou ,Y . ,L a s co l a ,J . ,Du l in ,N .O . ,R i ch a rd ,D .Y . ,&B rown ing ,D .D .(2003 ) .A c t iv a t iono fcGMPd ep end en tp ro t e ink in a s ebyp ro t e ink in a s eC .Jou rna lo fB io log i ca lCh em i s t r y ,278(19 ) ,16706 16712 . Hu ang ,H .U .A .M .I .N .G . ,A cu f f ,C .G . , &S t e inh e lp e r, M .E .(1996 ) .I so l a t ion ,m app ing ,and r egu l a t edexp r e s s iono fth eg en een cod ing mou s eC typ en a t r iu r e t i cp ep t id e .Am e r i canJou rna lo f Ph y s io log yH ea r tandC i r cu la to r yPh y s io log y,271(4 ) ,H1565 H1575 . J e l lym an ,J .K . ,G a rdn e r ,D .S . ,Edw a rd s ,C .M .B . ,F owd en ,A .L . ,&G iu s s an i ,D .A .(2005 ) .F e t a l c a rd iov a s cu l a r ,m e t abo l i candendo c r in er e spon s e stoa cu t ehypox a em i adu r ingandfo l low ing m a t e rn a lt r e a tm en tw i thd ex am e th a son einsh e ep . Th eJou rna lo fph y s io log y,567(2 ) ,673 688 . Jon e s ,C .T .(1977 ) .Th ed ev e lopm en to fsom em e t abo l i cr e spon s e stohypox i ainth efo e t a lsh e ep . Th eJou rna lo fph y s io log y,265(3 ) ,743 762 . K an eko ,T . ,Sh i r ak am i ,G . ,N ak ao ,K . ,N ag a t a ,I . ,N ak ag aw a ,O . ,H am a ,N . , . . .&Imu r a ,H .(1993 ) . Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e(CNP ) i s th em a jo rn a t r iu r e t i cp ep t id e inhum anc e r eb ro sp in a lf lu id . B ra in r e s ea r ch ,612(1 ) ,104 109 . K im ,J .W . ,T ch e rny shyov ,I . ,S em en z a ,G .L . , &D ang ,C .V .(2006 ) .H IF1m ed i a t edexp r e s s ion o fpy ruv a t ed ehyd rog en a s ek in a s e :a m e t abo l i csw i t chr equ i r edfo rc e l lu l a rad ap t a t iontohypox i a . C e l lm e tabo l i sm,3(3 ) ,177 185 . Ko j im a ,M . ,M in am ino ,N . ,K ang aw a ,K . ,& M a t suo ,H .(1990 ) .C lon ingands equ enc ean a ly s i so f acDNAen cod ingap r e cu r so rfo rr a tC typ en a t r iu r e t i cp ep t id e(CNP ) .FEBSl e t t e r s,276(1 ) ,209 213 . Kom a t su ,Y . ,Chu sho ,H . ,T amu r a ,N . ,Y a sod a ,A . ,M iy a z aw a ,T . ,Sud a ,M . , . . .&N ak ao ,K .(2002 ) . S ign i f i c an c eo f Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e(CNP )inendo chond r a lo s s i f i c a t ion :an a ly s i so f CNP kno ckou tm i c e .Jou rna lo fbon eandm in e ra lm e tabo l i sm ,20(6 ) ,331 336 . Koo s ,B .J . ,S am e sh im a ,H . ,&Pow e r ,G .G .(1987 ) .F e t a lb r e a th ing ,s l e eps t a t e ,andc a rd iov a s cu l a r r e spon s e stog r ad edhypox i ainsh e ep .Jou rna lo fApp l i edPh y s io log y ,62(3 ) ,1033 1039 . L ev in ,E .R . ,G a rdn e r ,D .G . , &S am son ,W .K .(1998 ) .N a t r iu r e t i cp ep t id e s .N ewEng landJou rna l o fM ed i c in e,339(5 ) ,321 328 . L in ,Y .C . ,Sh id a ,K .K . , &Hong ,S .K .(1983 ) .E f f e c t so fhyp e r c apn i a ,hypox i a ,andr eb r e a th ing onh e a r tr a t er e spon s edu r ingapn e a .Jou rna lo fApp l i edPh y s io log y ,54(1 ) ,166 171 . 23 M adh av an ,S . ,P r i ck e t t ,T .C . ,E sp in e r ,E .A . , &B a r r e l l,G .K .(2015 ) .Nu t r i en tr e s t r i c t ionine a r ly ov in ep r egn an cys t imu l a t e s Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id ep rodu c t ion .R ep rodu c t ion ,F e r t i l i t yand D e v e lopm en t. M cN e i l l ,B .A . ,B a r r e l l ,G .K . ,W e l lby ,M . ,P r i ck e t t ,T .C . ,Y and l e ,T .G . , &E sp in e r ,E .A .(2009 ) . Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id efo rm sinp r egn an cy :m a t e rn a lp l a sm ap ro f i l e sdu r ingov in eg e s t a t ion co r r e l a t ew i thp l a c en t a landf e t a lm a tu r a t ion .Endo c r ino log y,150(10 ) ,4777 4783 . M cN e i l l ,B .A .(2010 ) . As tudyo f th er e l a t ion sh ipb e tw e enCtyp en a t r iu r e t i c p ep t id eandp r egn an cy insh e epandr edd e e r(Do c to r a ld i s s e r t a t ion ,L in co lnUn iv e r s i ty ) . M cN e i l l ,B .A . ,B a r r e l l ,G .K . , Wood ing ,F .B .P . ,P r i ck e t t ,T .C .R . , &E sp in e r ,E .A .(2011 ) .Th e t rophob l a s tb inu c l e a t ec e l li sth esou r c eo fm a t e rn a lc i r cu l a t ingCtyp en a t r iu r e t i cp ep t id edu r ing ov in ep r egn an cy .P la c en ta,32(9 ) ,645 650 . M cN e i l l ,B .A . ,B a r r e l l ,G .K . ,R idgw ay ,M .J . ,W e l lby ,M .P . ,P r i ck e t t ,T .C .R . , &E sp in e r,E .A . (2012 ) .C a lo r i cr e s t r i c t ion ,bu tno tc a lo r i clo ad ing ,a f f e c t sc i r cu l a t ingf e t a land m a t e rn a lC typ e n a t r iu r e t i cp ep t id econ c en t r a t ion sinl a t eov in eg e s t a t ion .R ep rodu c t ion ,F e r t i l i t yandD e v e lopm en t, 24(8 ) ,1063 1070 . M e l a iu ,O . ,F a c ion i ,M .S . ,C ab i a t i ,M . ,C a ru so ,R . ,G i ann e s s i ,D . ,L and i ,S . , . . .&D e lRy ,S .(2013 ) . Ch a r a c t e r i z a t iono fnov e l3′un t r an s l a t edr eg ion sandr e l a t edpo lymo rph i sm so fth eg en e NPPC , en cod ingfo rth eC typ en a t r iu r e t i cp ep t id e .P ep t id e s,44,93 99 Mukoy am a ,M . ,N ak ao, K . , Ho sod a ,K . ,Sug a ,S . ,S a i to ,Y . , Og aw a ,Y . ,. . . &Y a su e ,H .(1991 ) . B r a inn a t r iu r e t i cp ep t id ea sanov e lc a rd i a cho rmon einhum an s .Ev id en c efo ranexqu i s i t edu a l n a t r iu r e t i cp ep t id esy s t em ,a t r i a ln a t r iu r e t i cp ep t id eandb r a inn a t r iu r e t i cp ep t id e .J ou rna lo fC l in i ca l In v e s t iga t ion ,87(4 ) ,1402 . N ag a s e ,M . ,K a t a fu ch i ,T . ,H i ro s e ,S . , &Fu j i t a ,T .(1997 ) .T i s su ed i s t r ibu t ionandlo c a l i z a t iono f n a t r iu r e t i cp ep t id er e c ep to rsub typ e sins t rok e -­‐ p ron espon t an eou s lyhyp e r t en s iv er a t s .Jou rna lo f h yp e r t en s ion,15(11 ) ,1235 1243 N ak a ,T . ,K a t sum a t a ,E . ,S a s ak i ,K . ,M in am ino ,N . ,Yo sh iok a ,M . , &T ak e i ,Y .(2007 ) .N a t r iu r e t i c p ep t id e s in c e t a c e an s : id en t i f i c a t ion , mo l e cu l a r ch a r a c t e r i z a t ion and ch ang e s in p l a sm a con c en t r a t iona f t e rl and ing .Zoo log i ca ls c i en c e,24(6 ) ,577 587 . N a z a r ioB ,HuRM ,P r in sB ,L ev inE . ,R .(1995 ) .A t r i a landb r a inn a t r iu r e t i cp ep t id e ss t imu l a t eth e p rodu c t ionands e c r e t iono fCtyp en a t r iu r e t i cp ep t id ef rombov in eao r t i cendo th e l i a lc e l l s .Jou rna l o fC l in i ca lIn v e s t iga t ion(95 )1151 1157 . Og aw a ,Y . ,N ak ao ,K . ,N ak ag aw a ,O . ,Kom a t su ,Y . ,Ho sod a ,K . ,Sug a ,S .I . , . . .&Imu r a ,H .(1992 ) . Hum anCtyp en a t r iu r e t i cp ep t id e .Ch a r a c t e r i z a t iono fth eg en eandp ep t id e .H yp e r t en s ion,19(6P t 2 ) ,809813 . Og aw a ,Y . ,I toh ,H . ,Yo sh i t ak e ,Y . ,Inoue ,M . ,Yo sh im a s a ,T . ,S e r ik aw a ,T . , &N ak ao ,K .(1994 ) . Mo l e cu l a rc lon ingandch romo som a la s s ignm en to fth e mou s e Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e(CNP ) g en e(Npp c ) :comp a r i sonw i thth ehum anCNPg en e(NPPC )[Ab s t r a c t ] .G enom i c s, 24(2 ) ,383 387 . Po t t e r ,L .R . ,&Hun t e r ,T .(1998 ) .Pho spho ry l a t iono fth ek in a s ehomo logydom a ini se s s en t i a lfo r a c t iv a t iono fth eA typ en a t r iu r e t i cp ep t id er e c ep to r .Mo l e cu la randc e l lu la rb io log y,18(4 ) ,2164 2172 . Po t t e r ,L .R . , &Hun t e r ,T .(2001 ) .Gu any ly lcy c l a s el ink edn a t r iu r e t i cp ep t id er e c ep to r s :s t ru c tu r e andr egu l a t ion .Jou rna lo fB io log i ca lCh em i s t r y ,276(9 ) ,6057 6060 . 24 Po t t e r ,L .R . ,Abb eyHo s ch ,S . , &D i ck ey ,D .M .(2006 ) .N a t r iu r e t i cp ep t id e s ,th e i rr e c ep to r s ,and cy c l i cgu ano s in e monopho sph a t e d ep end en ts ign a l ingfun c t ion s .Endo c r in er e v i ew s,27(1 ) ,47 72 . P r i ck e t t ,T .C . ,Rumb a l l ,C .W . ,Bu ck l ey ,A .J . ,B loom f i e ld ,F .H . ,Y and l e ,T .G . ,H a rd ing ,J .E . ,& E sp in e r ,E .A .(2007 ) .Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id efo rm sinth eov in ef e t a land m a t e rn a lc i r cu l a t ion s : ev id en c ef o rind ep end en tr egu l a t ionandr e c ip ro c a lr e spon s etound e rnu t r i t ion .Endo c r ino log y, 148(8 ) ,4015 4022 . P r i ck e t t ,T .C . ,M cN e i l l ,B .A . ,O l iv e r ,M .H . ,H a rd ing ,J .E . , &E sp in e r ,E .A .(2010a ) .E f f e c to f co r t i so lon C typ en a t r iu r e t i cp ep t id einov in ep r eg n an cy :d i f f e r en t i a lr e spon s e sinf e t a land p l a c en t a lt i s su e s .P ed ia t r i cr e s ea r ch,68(6 ) ,462 465 . P r i ck e t t ,T .C . ,Ry an ,J .F . ,W e l lby ,M . ,B a r r e l l ,G .K . ,Y and l e ,T .G . ,R i ch a rd s ,A .M . , &E sp in e r , E .A .(2010b) .E f f e c to fnu t r i t iononp l a sm aC typ en a t r iu r e t i cp ep t id efo rm sinadu l tsh e ep : ev id en c e fo r enh an c ed C typ en a t r iu r e t i cp ep t id ed eg r ad a t ion du r ing c a lo r i cr e s t r i c t ion . M e tabo l i sm,59(6 ) ,796 801 . R i ch a rd son ,B .S . , & Bo ck ing, A .D .(1998 ) .M e t abo l i candc i r cu l a to ryad ap t a t ion stoch ron i c hypox i ainth ef e tu s .Compa ra t i v eB io ch em i s t r yandPh y s io log yPa r tA : Mo l e cu la r &In t eg ra t i v e Ph y s io log y,119(3 ) ,717 723 . Ru s s e l l ,J .A . , Doug l a s ,A .J . , &B run ton ,P .J .(2008 ) .R edu c ed Hypo th a l amo-­‐ p i tu i t a ry-­‐ ad r en a l Ax i sS t r e s sR e spon s e sinL a t eP r egn an cy . Anna l so fth eN ewYo r kA cad em yo fS c i en c e s,1148(1 ) , 428438 . S e l l i t t i ,D .F . , Ko l e s ,N . ,& M endon ç a ,M .C .(2011 ) .R egu l a t iono f Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e exp r e s s ion .P ep t id e s,32(9 ) ,1964 1971 . S em en z a ,G .L .(2000 ) .H IF1 :m ed i a to ro fphy s io log i c a landp a thophy s io log i c a lr e spon s e sto hypox i a .Jou rna lo fapp l i edph y s io log y ,88(4 ) ,1474 1480 . S imon son ,T .S . ,Y ang ,Y . ,Hu f f ,C .D . ,Yun ,H . ,Q in ,G . ,W i th e r spoon ,D .J . ,. . . &G e ,R .(2010 ) . G en e t i cev id en c efo rh igha l t i tud ead ap t a t ioninT ib e t .S c i en c e,329(5987 ) ,72 75 . So ek i ,T . ,K i shmo to ,L . ,Okumu r a ,H . ,Tokudom e ,T . ,Ho r io ,T . , Mo r i ,K .(2005 ) .Ctyp en a t r iu r e t i c p ep t id e , a nov e l an t i f ib ro t i c and an t ihyp e r t roph i c ag en t ,p r ev en t sc a rd i a cr emod e l l ing a f t e r myo c a rd i a lin f a r c t ion . Jou rna lo fAm e r i canCo l l e c t iono fCa rd io log y5 :60816 . T aw a r ag i ,Y . ,Fu ch imu r a ,K . ,N ak a z a to ,H . ,T an ak a ,S . ,M in am ino ,N . ,K ang aw a ,K . ,& M a t suo , H .(1990 ) .G en eandp r e cu r so rs t ru c tu r eo fpo r c ine C typ en a t r iu r e t i cp ep t id e .B io ch em i ca land b ioph y s i ca lr e s ea r chcommun i ca t ion s ,172(2 ) ,627 632 . T aw a r ag i ,Y . ,Fu ch imu r a ,K . ,T an ak a ,S . ,M in am ino ,N . ,K ang aw a ,K . ,&M a t suo ,H .(1991 ) .G en e andp r e cu r so rs t ru c tu r e so fhum anC typ en a t r iu r e t i cp ep t id e . B io ch em i ca landb ioph y s i ca lr e s ea r ch commun i ca t ion s ,175(2 ) ,645 651 . Tog a sh i ,K . ,K am ey a ,T . , Ku ro s aw a ,T . ,H a s eg aw a ,N . , &K aw ak am i ,M .(1992 ) .Con c en t r a t ion s and mo l e cu l a rfo rm so fC typ en a t r iu r e t i cp ep t id einb r a inandc e r eb ro sp in a lf lu id .C l in i ca l ch em i s t r y ,38(10 ) ,2136 2139 . Tow e l l ,M .E . ,F igu e ro a ,J . ,M a rkow i t z ,S . ,E l i a s ,B . , &N a th an i e l s z ,P .(1987 ) .Th ee f f e c to fm i ld hypox em i am a in t a in edfo rtw en tyfou rho u r son m a t e rn a landf e t a lg lu co s e ,l a c t a t e ,co r t i so l ,and a rg in in ev a sop r e s s ininp r egn an tsh e epa t122to139d ay s 'g e s t a t ion .Am e r i canjou rna lo fob s t e t r i c s andg yn e co log y,157(6 ) ,1550 1557 . 25 V anDuyn e ,C .M . ,P a rk e r ,H .R . ,H av e l ,R .J . , &Ho lm ,L .W .(1960 ) .F r e ef a t tya c id m e t abo l i sm inf e t a landn ewbo rnsh e ep .Am e r i canJou rna lo fPh y s io log yL ega c yCon t en t,199(6 ) ,987 990 . V a t t a ,M .S . ,P r e s a s ,M . ,B i an c io t t i ,L .G . ,Z a r r ab e i t i a ,V . ,&F e rn ánd e z ,B .E .(1996 ) .BandCtyp e s n a t r iu r e t i cp ep t id e s modu l a t e no r ep in eph r in e up t ak e andr e l e a s einth er a t hypo th a l amu s . R egu la to r yp ep t id e s,65(3 ) ,175 184 . W a l th e r ,T . , &S t ep an ,H .(2004 ) .Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id einr ep rodu c t ion ,p r egn an cyandf e t a l d ev e lopm en t .Jou rna lo fendo c r ino log y ,180(1 ) ,17 22 . W e in e r ,C .P . , &Thomp son ,L .P .(1997 ,O c tob e r ) .N i t r i cox id eandp r egn an cy .In S em ina r sin p e r ina to log y(Vo l .21 ,No .5 ,pp .367 380 ) . WBS aund e r s . W i l cox ,J .N . , Augu s t in e ,A . , Go edd e l ,D .V . , & Low e ,D .G .(1991 ) .D i f f e r en t i a lr eg ion a l exp r e s s iono f th r e en a t r iu r e t i cp ep t id er e c ep to rg en e sw i th inp r im a t e t i s su e s .Mo l e cu la randc e l lu la r b io log y,11(7 ) ,3454 3462 . W i l son ,M .O . ,B a r r e l l ,G .K . ,P r i ck e t t ,T .C . ,&E sp in e r ,E .A .(2015 ) .Su s t a in ed in c r e a s e s inp l a sm a Ctyp en a t r iu r e t i cp ep t id e sf a i ltoin c r e a s econ c en t r a t ion sinc e r eb ro sp in a lf lu id :Ev id en c ef rom p r egn an tsh e ep .P ep t id e s,69,103 108 . W in s low ,R .M .(2007 ) .Th ero l eo fh emog lob inoxyg ena f f in i ty inoxyg en t r an spo r ta th igha l t i tude . R e sp i ra to r yph y s io log y &n eu rob io log y,158(2 ) ,121 127 . W in t e r ,R .J .D . ,M e l e ag ro s ,L . ,P e rv e z ,S . ,J am a l ,H . ,K r au s z ,T . ,Po l ak ,J .M . , &B loom ,S .R . (1989 ) .A t r i a ln a t r iu r e t i cp ep t id el ev e l sinp l a sm aandinc a rd i a ct i s su e sa f t e rch ron i chypox i ain r a t s .C l inS c i,76(1 ) ,95 101 . Z en t enoS av in ,T . ,&C a s t e l l in i ,M .A .(1998 ) .P l a sm aang io t en s inI I ,a rg in in ev a sop r e s s inanda t r i a l n a t r iu r e t i cp ep t id einf r e er ang ingandc ap t iv es e a l sands e al ion s .Compa ra t i v eB io ch em i s t r yand Ph y s io log yPa r tC :Pha rma co log y ,To x i co log yandEndo c r ino log y,119(1 ) ,1 6 . 26