Name: evaluating the role of mitochondrial function in cancer-related fatigue
Uploaded: 2018-05-17T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 56 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Evaluating the Role of Mitochondrial Function in Cancer-related Fatigue at JoVE.com

هذه الدراسة معتمد بشكل كامل "شعبة البحوث الداخلية" للمعهد الوطني للتمريض البحث من المعاهد الوطنية للصحة، بيثيسدا، ماريلاند.

تمت الموافقة على الدراسة الحالية (NCT00852111) بالمؤسسية استعراض المجلس (مجلس الهجرة واللاجئين) للوطنية معاهد للصحة (المعاهد الوطنية للصحة)، بيثيسدا، ماريلاند. المشاركين المسجلين في هذه الدراسة من الرجال يوثيميك، 18 سنة من العمر أو الأكبر سنا، الذين تم تشخيص سرطان البروستاتا غير المنتشر مع أو بدون عملية استئصال غدة البروستاتا السابقة، وكان من المقرر أن تتلقى العلاج الإشعاعي شعاع خارجي (إبرت). تم استبعاد المشاركين المحتملين إذا كان لديهم مرض تقدمية التي يمكن أن تسبب التعب الكبير، كان المرض النفسي خلال السنوات الخمس الماضية، كان الغدة الدرقية التي لم يتم تصحيحها أو فقر الدم، أو كانت خبيثة ثانية. كما تم استبعاد الأفراد الذين استخدموا المهدئات أو المنشطات أو العوامل المضادة للالتهابات غير الستيرويدية. تم الحصول على عينات الدم مراقبة صحية في الطب "إدارة المعاهد الوطنية للصحة لنقل الدم" من المانحين صحي إطار بروتوكول وافق مجلس الهجرة واللاجئين (NCT00001846). يتم تجنيد جميع المشاركين في مركز الأبحاث الإكلينيكية ماغنوسون في المعاهد الوطنية للصحة. وتم الحصول على الموافقات المستنيرة الخطية الموقعة قبل المشاركة في الدراسة.
1. إعداد قياس الوظيفة المتقدرية (اليوم الأول من التجربة)
<ol><li>هيدرات "خرطوشة الاستشعار" (انظر الجدول للمواد؛ تقريب المدة: 5 دقائق).<ol>
<li>قم بإزالة "خرطوشة استشعار" من الحزمة. إضافة 200 ميكروليتر كاليبرانت الحل في كل بئر من لوحة الأداة، ثم ملء كل الخندق مع 400 من حل كاليبرانت ميكروليتر.</li>
		<li>لوحة أجهزة الاستشعار العودة إلى لوحة الأداة، التي أصبحت الآن حل كاليبرانت في ذلك. هيدرات الخرطوشة في حاضنة 37 درجة مئوية غير CO2 بين عشية وضحاها. ملاحظة: خرطوشة استشعار يحتاج إلى أن يكون رطب للحد ني ح 4 وأقصاها 72 ساعة.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. إعداد نموذج السريرية (اليوم 2 من التجربة)
<ol><li>قياس التعب استخدام البند 13 "الوظيفية تقييم من المزمن المرض العلاج"-التعب (FACIT-F)2،23،24 في خط الأساس (قبل بدء إبرت) ونقطة الوسط وإنجاز إبرت، ووظيفة 1-السنة-إبرت.<ol>
<li>استخدم 0-4 مقياس لكل استجابة البند، حيث يمثل 0 "لا على الإطلاق" و 4 يشير إلى أن المدعي عليه يتصل بالمقابلة بيان "كثيرا." يجب أن تتراوح إجمالي عشرات من 16-53، مع عشرات أقل مما يعكس كثافة عالية من التعب.</li>
		<li>تعريف التعب كنقاط FACIT-F أقل من 43، مع نقاط FACIT إف من إيه فور ثري التي تشير إلى غياب أو التعب لا سريرياً-معنى2. ملاحظة: درجة FACIT-و 43 أفضل يقسم التعب العشرات من مرضى السرطان و السكان عامة2.</li>
		<li>تتضمن البنود 13 التالية في الجدول التعب FACIT: 1) أشعر بالتعب؛ 2) أشعر بضعف جميع أنحاء؛ 3) أشعر فاتر ("جرفت")؛ 4) أشعر بالتعب؛ 5) لدى مشكلة عند بدء تشغيل الأشياء لأنني تعبت؛ 6) أجد صعوبة في إنهاء الأمور لأنني متعب؛ 7) لدى الطاقة؛ 8) وأنا قادرة على القيام بالأنشطة المعتادة بلدي؛ 9) لست بحاجة إلى النوم أثناء النهار؛ 10) أنا متعب جداً لتناول الطعام؛ 11) أحتاج إلى مساعدة في القيام بالأنشطة المعتادة بلدي؛ 12) أنا محبط من يجري متعب جداً للقيام بالأشياء التي أريد القيام به؛ و 13) يجب أن يحد من نشاطي الاجتماعي لأنني متعب.</li>
	</ol>
</li>
	<li>عزل ببمك من عينات الدم التي جمعت حديثا (التقريبي المدة: ح 1).<ol>
<li>جمع 8 مل دم إلى "أنبوب إعداد الخلايا وحيدات النوى" (انظر الجدول للمواد). ملاحظة: ينبغي تجهيز عينات الدم ضمن ح 2 من المجموعة. نوعية ببمكس قد تتعرض للخطر في حالة معالجة عينات الدم أكثر من 2 ح بعد جمع العينات.</li>
		<li>الطرد المركزي في 1,750 س ز لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة (18-25 درجة مئوية). نقل الطبقة غائم إلى أنبوب مخروطي 15 مل. إضافة إلى 15 مل من برنامج تلفزيوني وعكس 5 مرات.</li>
		<li>الطرد المركزي في 300 x ز لمدة 15 دقيقة في 4 درجات مئوية. بعناية إزالة وتجاهل المادة طافية دون بيليه مثيرة للقلق. إعادة تعليق بيليه عن طريق إضافة إلى 10 مل برنامج تلفزيوني، وعكس 5 مرات.</li>
		<li>أجهزة الطرد المركزي في 300 x ز لمدة 10 دقائق في 4 درجات مئوية. تجاهل السائل طافية وتعليق إعادة الخلايا في 1 مل برنامج تلفزيوني. نقل ببمكس 1.5 مل [ميكروفوج] أنابيب.</li>
		<li>الطرد المركزي في 610 x ز لمدة 10 دقائق. بعناية إزالة المادة طافية وريسوسبيند بيليه في 1640 RPMI كاملة (ربمي-1640 تستكمل مع 10% FBS، 10 مم البنسلين/ستربتوميسين).</li>
	</ol>
</li>
	<li>معطف ألواح الخلية للخلايا غير ملتصقة (التقريبي المدة: 30 دقيقة).<ol>
<li>إعداد حل التصاق الخلايا والأنسجة (انظر الجدول للمواد) بتمييع الحل الأسهم في بيكربونات الصوديوم 0.1 M pH 8.0. ينبغي أن يكون الحل العامل في 3.5 ميكروغرام/سم2 من المساحة السطحية. ملاحظة: يتضمن هذا الحل بوليفينوليك البروتينات المستخرجة من بلح البحر البحرية، Mytilus edulis. هذه البروتينات هي المكونات الرئيسية للغراء يفرزها بلح البحر لترسيخ نفسها على الأسطح. ونجد أن الخلية-تاك يعمل بشكل الأفضل مع ببمكس.</li>
		<li>إضافة 100 ميكروليتر من الحل لاصقة المخفف لكل بئر واحتضان لمدة 20 دقيقة على الأقل في درجة حرارة الغرفة. تغسل ثلاث مرات مع دي الماء والهواء الجاف.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. قياس الوظيفة المتقدرية
<ol><li>إعداد "مقايسة وسائط الإعلام" (التقريبي المدة: 10 دقيقة). ملاحظة: تحليل وسائل الإعلام يجب أن يكون طازج اليوم من التجربة.<ol>
<li>إضافة لام الجلوتامين، بيروفات، والجلوكوز قاعدة الوسائط (مكونات نفسه كالمتوسطة (دميم "تعديل النسر" دولبيكو)، ولكن دون أي بيكربونات الصوديوم أو السكر، الجلوتامين، أو بيروفات صوديوم) جعل وسائل الإعلام المقايسة. الاحماء وسائل الإعلام إلى 37 درجة مئوية، ثم ضبط pH إلى 7.4. ملاحظة: تركيزات لام الجلوتامين، بيروفات، والسكر هي عادة نفس التركيزات في وسائط النمو العادي، ولكن يمكن تعديلها استناداً المقايسة.</li>
	</ol>
</li>
	<li>إعداد ببمكس لاختبار "الإجهاد ميتو" (التقريبي المدة: ح 2).<ol>
<li>لوحة ببمكس ما يكفي من الخطوة 2 في كل بئر تصل إلى 80-90% كونفلوينسي. في تجربتنا، 1.5 × 105 خلايا/بئر نتائج أكثر اتساقا. ملاحظة: آبار A و H هي آبار الخلفية وينبغي إلا تحتوي وسائط المقايسة مع أي من الخلايا. في الآبار ب ز، نوصي بالطلاء على الأقل 3-6 آبار كل عينة المريض لحساب القيم المتطرفة.</li>
		<li>تدور لوحات أسفل في 200 غ س ل 2 دقيقة للسماح للخلايا على التمسك بالجزء السفلي من الآبار. تغسل الخلايا مرة واحدة مع وسائل الإعلام المقايسة. هذه الخطوة إزالة المصل وبيكربونات الصوديوم من وسائط النمو. ملاحظة: في تجربتنا، خطوة الغسيل عادة إلى إزالة 20-30 ٪ خلايا.</li>
		<li>إضافة ميكروليتر 180 مقايسة وسائط الإعلام في كل بئر، بما في ذلك الآبار الخلفية A و H. إينكوباتي في حاضنة غير CO2 37 درجة مئوية لمدة 45-60 دقيقة.</li>
	</ol>
</li>
	<li>تشغيل اختبار الإجهاد ميتو<ol>
<li>إعادة تشكيل المخدرات في "الطقم الإجهاد ميتو" بمقايسة وسائط الإعلام على النحو التالي:<ol>
<li>أوليجوميسين: إضافة ميكروليتر 252 مقايسة وسائط الإعلام إلى القنينة لإنشاء حل أسهم في 50 ميكرومتر.</li>
			<li>فككب: إضافة ميكروليتر 288 مقايسة وسائط الإعلام إلى القنينة لإنشاء حل أسهم في 50 ميكرومتر.</li>
			<li>أنتيميسين A/والروتينون: ميكروليتر 216 إضافة وسائط المقايسة إلى القنينة لإنشاء حل أسهم في 25 ميكرومتر.</li>
		</ol>
</li>
		<li>أعيد دوامة المخدرات لحوالي 1 دقيقة. تضعف إلى حلول العامل. ملاحظة: تركيزات الحلول العامل ينبغي أن تكون معاير وتحدد مسبقاً قبل التجربة تبعاً لنوع الخلية. ببمكس، نجد أن 1 ميكرومتر من أوليجوميسين و 1 ميكرو فككب 0.5 ميكرو أنتيميسين A/والروتينون عمل الأفضل.</li>
		<li>"الماصة؛" المخدرات في كل منفذ في خرطوشة استشعار تسلسلياً:<ol>
<li>ج: منفذ ماصة 20 ميكروليتر من 10 ميكرو أوليجوميسين، لتركيز نهائي في كل بئر من 1 ميكرومتر.</li>
			<li>المنفذ b: 22 ماصة ميكروليتر من 10 ميكرو فككب، لتركيز نهائي في كل بئر من 1 ميكرومتر.</li>
			<li>جيم: المنفذ 25 ماصة ميكروليتر من 5 ميكرومترات أنتيميسين A/والروتينون لتركيز نهائي في كل بئر من 0.5 ميكرومتر.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>حدد "اختبار الإجهاد ميتو" على أداة التمويه خارج الخلية. اتبع موجه الصك وإدراج خرطوشة الاستشعار. سيتم تنفيذ الصك تلقائياً معايرة أجهزة الاستشعار. إدراج لوحة الخلية بعد معايرة أجهزة الاستشعار، وهذا الصك سوف تنتهي بقية المقايسة. يتم قياس ديناميات الأكسجين في 530 نانومتر (الإثارة)/650nm (الانبعاث)، وهو قياس تركيز البروتون في 470 نانومتر (الإثارة)/530 نانومتر (الانبعاث).</li>
</ol>4-تطبيع البيانات الوظيفة المتقدرية
<ol><li>إعداد حل "خلية انتشار المقايسة" (التقريبي المدة: 5 دقائق).<ol>
<li>إضافة 48 ميكروليتر الحمض النووي وصمة عار (س 500) وميكروليتر 240 خلفية القامع لمل 11.7 PBS (2 x). وصمة الحمض النووي صبغة الحمض النووي ملزم خلية بيرمينت، والقامع الخلفية هو صبغة تقنيع الذي يمنع الخلايا الميتة أو الخلايا مع سلامة غشاء الخلية الشبهة من يجري الملون. ويضمن الجمع بين صبغ الحمض النووي ملزم والقامع الخلفية أن الخلايا الحية فقط ملطخة.</li>
		<li>إضافة تساوي حجم 2 × الحل العامل (180 ميكروليتر) مباشرة في المتوسط في كل بئر بعد اكتمال "اختبار الإجهاد ميتو".</li>
	</ol>
</li>
	<li>احتضان الخلايا حضور خلية انتشار المقايسة الحل في حاضنة 37 درجة مئوية على 45-60 دقيقة كوانتيفي عدد الخلايا الحية (الفلورسنت) على قارئ لوحة في 508 نانومتر (الإثارة)/527 نيوتن متر (الانبعاث) وتطبيع البيانات التعرف الضوئي على الحروف (التقريبي المدة: 10 دقيقة) . ملاحظة: بالإضافة إلى عدد الخلايا الحية، المستخدمين قد أيضا اختيار تطبيع البيانات الخاصة بهم مع العدد الإجمالي للخلايا، وكمية من الحمض النووي، وتركيزات البروتين، إلخ.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Berger, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer-Related+Fatigue,+Version+2.2015.">Cancer-Related Fatigue, Version 2.2015.</a> Journal of the National Comprehensive Cancer Network. 13 (8), 1012-1039 (2015).</li><li>Feng, L. R., Dickinson, K., Kline, N., Saligan, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+phenotyping+approaches+lead+to+dissimilar+biologic+profiles+in+men+with+chronic+fatigue+following+radiation+therapy.">Different phenotyping approaches lead to dissimilar biologic profiles in men with chronic fatigue following radiation therapy.</a> Journal of Pain and Symptom Management. 52 (6), 832-840 (2016).</li><li>Feng, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Predictors+of+Fatigue+in+Men+With+Non-Metastatic+Prostate+Cancer+Receiving+External+Beam+Radiation+Therapy.">Clinical Predictors of Fatigue in Men With Non-Metastatic Prostate Cancer Receiving External Beam Radiation Therapy.</a> Clinical Journal of Oncology Nursing. 19 (6), 744-750 (2015).</li><li>Feng, L. R., Wolff, B. S., Lukkahatai, N., Espina, A., Saligan, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploratory+Investigation+of+Early+Biomarkers+for+Chronic+Fatigue+in+Prostate+Cancer+Patients+Following+Radiation+Therapy.">Exploratory Investigation of Early Biomarkers for Chronic Fatigue in Prostate Cancer Patients Following Radiation Therapy.</a> Cancer Nursing. 40 (3), 184-193 (2017).</li><li>Myhill, S., Booth, N. E., McLaren-Howard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+fatigue+syndrome+and+mitochondrial+dysfunction.">Chronic fatigue syndrome and mitochondrial dysfunction.</a> International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2 (1), 1-16 (2009).</li><li>Pernas, L., Scorrano, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mito-Morphosis:+Mitochondrial+Fusion,+Fission,+and+Cristae+Remodeling+as+Key+Mediators+of+Cellular+Function.">Mito-Morphosis: Mitochondrial Fusion, Fission, and Cristae Remodeling as Key Mediators of Cellular Function.</a> Annual Review of Physiology. 78 (1), 505-531 (2016).</li><li>Vecchiet, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensory+characterization+of+somatic+parietal+tissues+in+humans+with+chronic+fatigue+syndrome.">Sensory characterization of somatic parietal tissues in humans with chronic fatigue syndrome.</a> Neuroscience Letters. 208 (2), 117-120 (1996).</li><li>Jones, D. E. J., Hollingsworth, K. G., Taylor, R., Blamire, A. M., Newton, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormalities+in+pH+handling+by+peripheral+muscle+and+potential+regulation+by+the+autonomic+nervous+system+in+chronic+fatigue+syndrome.">Abnormalities in pH handling by peripheral muscle and potential regulation by the autonomic nervous system in chronic fatigue syndrome.</a> Journal of Internal Medicine. 267 (4), 394-401 (2010).</li><li>Feng, L. R., Suy, S., Collins, S. P., Saligan, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+TRAIL+in+fatigue+induced+by+repeated+stress+from+radiotherapy.">The role of TRAIL in fatigue induced by repeated stress from radiotherapy.</a> Journal of Psychiatric Research. 91, 130-138 (2017).</li><li>Karamercan, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+peripheral+blood+mononuclear+cells+be+used+as+a+proxy+for+mitochondrial+dysfunction+in+vital+organs+during+hemorrhagic+shock+and+resuscitation.">Can peripheral blood mononuclear cells be used as a proxy for mitochondrial dysfunction in vital organs during hemorrhagic shock and resuscitation.</a> Shock. 40 (6), (2013).</li><li>Ijsselmuiden, A. J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+white+blood+cells+and+platelets+amplify+oxidative+stress+in+heart+failure.">Circulating white blood cells and platelets amplify oxidative stress in heart failure.</a> Nature Clinical Practice Cardiovascular Medicine. 5, 811 (2008).</li><li>Kong, C. -. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukocyte+mitochondrial+alterations+after+cardiac+surgery+involving+cardiopulmonary+bypass:+Clinical+correlations.">Leukocyte mitochondrial alterations after cardiac surgery involving cardiopulmonary bypass: Clinical correlations.</a> Shock. 21 (4), 315-319 (2004).</li><li>Straub, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+brain+and+immune+system+prompt+energy+shortage+in+chronic+inflammation+and+ageing.">The brain and immune system prompt energy shortage in chronic inflammation and ageing.</a> Nature Reviews Rheumatology. 13, 743 (2017).</li><li>Kuhnke, A., Burmester, G., Krauss, S., Buttgereit, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioenergetics+of+immune+cells+to+assess+rheumatic+disease+activity+and+efficacy+of+glucocorticoid+treatment.">Bioenergetics of immune cells to assess rheumatic disease activity and efficacy of glucocorticoid treatment.</a> Annals of the Rheumatic Diseases. 62 (2), 133-139 (2003).</li><li>Kramer, P. A., Ravi, S., Chacko, B., Johnson, M. S., Darley-Usmar, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+mitochondrial+and+glycolytic+metabolism+in+human+platelets+and+leukocytes:+Implications+for+their+use+as+bioenergetic+biomarkers.">A review of the mitochondrial and glycolytic metabolism in human platelets and leukocytes: Implications for their use as bioenergetic biomarkers.</a> Redox Biology. 2, 206-210 (2014).</li><li>Garrabou, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effects+of+Sepsis+on+Mitochondria.">The Effects of Sepsis on Mitochondria.</a> The Journal of Infectious Diseases. 205 (3), 392-400 (2012).</li><li>Mittal, M., Siddiqui, M. R., Tran, K., Reddy, S. P., Malik, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+oxygen+species+in+inflammation+and+tissue+injury.">Reactive oxygen species in inflammation and tissue injury.</a> Antioxidants &amp; Redox Signaling. 20 (7), 1126-1167 (2014).</li><li>Adrie, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+Membrane+Potential+and+Apoptosis+Peripheral+Blood+Monocytes+in+Severe+Human+Sepsis.">Mitochondrial Membrane Potential and Apoptosis Peripheral Blood Monocytes in Severe Human Sepsis.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 164 (3), 389-395 (2001).</li><li>Traba, J., Miozzo, P., Akkaya, B., Pierce, S. K., Akkaya, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+optimized+protocol+to+analyze+glycolysis+and+mitochondrial+respiration+in+lymphocytes.">An optimized protocol to analyze glycolysis and mitochondrial respiration in lymphocytes.</a> Journal of Visualized Experiments. (117), e54918 (2016).</li><li>Nicholls, D. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioenergetic+profile+experiment+using+C2C12+myoblast+cells.">Bioenergetic profile experiment using C2C12 myoblast cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (46), e2511 (2010).</li><li>Van den Bossche, J., Baardman, J., de Winther, M. P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+characterization+of+polarized+M1+and+M2+bone+marrow-derived+macrophages+using+real-time+extracellular+flux+analysis.">Metabolic characterization of polarized M1 and M2 bone marrow-derived macrophages using real-time extracellular flux analysis.</a> Journal of Visualized Experiments. (105), e53424 (2015).</li><li>Boutagy, N. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+isolated+mitochondria+from+minimal+quantities+of+mouse+skeletal+muscle+for+high+throughput+microplate+respiratory+measurements.">Using isolated mitochondria from minimal quantities of mouse skeletal muscle for high throughput microplate respiratory measurements.</a> Journal of Visualized Experiments. (104), e53216 (2015).</li><li>Yellen, S. B., Cella, D. F., Webster, K., Blendowski, C., Kaplan, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+fatigue+and+other+anemia-related+symptoms+with+the+Functional+Assessment+of+Cancer+Therapy+(FACT)+measurement+system.">Measuring fatigue and other anemia-related symptoms with the Functional Assessment of Cancer Therapy (FACT) measurement system.</a> Journal of Pain and Symptom Management. 13 (2), 63-74 (1997).</li><li>Yost, K. J., Eton, D. T., Garcia, S. F., Cella, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+important+differences+were+estimated+for+six+Patient-Reported+Outcomes+Measurement+Information+System-Cancer+scales+in+advanced-stage+cancer+patients.">Minimally important differences were estimated for six Patient-Reported Outcomes Measurement Information System-Cancer scales in advanced-stage cancer patients.</a> Journal of Clinical Epidemiology. 64 (5), 507-516 (2011).</li><li>Kang, J. -. G., Wang, P. -. y., Hwang, P. M., Galluzzi, L., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods in Enzymology. 542, 209-221 (2014).</li><li>Chacko, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+defining+distinct+bioenergetic+profiles+in+platelets,+lymphocytes,+monocytes,+and+neutrophils,+and+the+oxidative+burst+from+human+blood.">Methods for defining distinct bioenergetic profiles in platelets, lymphocytes, monocytes, and neutrophils, and the oxidative burst from human blood.</a> Laboratory Investigation. 93 (6), 690-700 (2013).</li><li>Jones, L. J., Gray, M., Yue, S. T., Haugland, R. P., Singer, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+determination+of+cell+number+using+the+CyQUANT&#174;+cell+proliferation+assay.">Sensitive determination of cell number using the CyQUANT&#174; cell proliferation assay.</a> Journal of Immunological Methods. 254 (1), 85-98 (2001).</li><li>Hartman, M. -. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relation+of+mitochondrial+oxygen+consumption+in+peripheral+blood+mononuclear+cells+to+vascular+function+in+type+2+diabetes+mellitus.">Relation of mitochondrial oxygen consumption in peripheral blood mononuclear cells to vascular function in type 2 diabetes mellitus.</a> Vascular Medicine. 19 (1), 67-74 (2014).</li></ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

التعب في مرضى السرطان هو شرط منهكة التي ليست محددة بشكل جيد، أو وصف1. تشخيص التعب تتوقف كلياً على الإبلاغ الذاتي، ولا يوجد المعيار الحالي للتشخيص أو العلاج لهذا الشرط، إلى حد كبير بسبب عدم فهم في بل2. من الآليات المقترحة التي تقوم عليها التعب في مرضى السرطان، ضعف ف?...

التعب هو شرط انتشارا والمؤلم أن يخلف أثرا سلبيا على نوعية الحياة ل مرضى السرطان1. حتى هذا التاريخ، ما زال غير المحددة بوضوح التعب السرطان وتعتمد فقط على التقارير الذاتية بالمرضى2. ولذلك، هناك حاجة ملحة لتحديد اختبار تشخيص المختبري يمكن تكييفها بسهولة لموضوعي تميز التعب في الإعداد السريرية3،4.
واقترحت الآليات الكامنة متعددة، بما في ذلك خلل الميتوكوندريا، تسبب التعب5. الميتوكوندريا هي العضيات قوة، توفير 95 في المائة احتياجات الطاقة الخلوية عن طريق الفسفرة، وتلعب دوراً هاما في إشارات الكالسيوم والمبرمج، مما يشير إلى المناعة وتنظيم أحداث أخرى داخل الخلايا مما يشير إلى6 . وبناء على ذلك، قد يسهم الاستقلاب المتقدرية البصر والعيوب في إنتاج الطاقة التعب. دعم هذه الفرضية، لاحظنا الدراسات السابقة طفرات في الحمض النووي في المرضى الذين يعانون من متلازمة التعب المزمن7. في حين أنه لم يتضح بعد ما إذا كان أصل الفيزيولوجية المرضية للتعب يكمن داخل الجهاز العصبي المركزي أو في الأنسجة المحيطية، مثل عضلات الهيكل العظمى8،9، يوجد حاليا لا توجد طريقة مباشرة إجراء تقييم دقيق خلل mitochondrial المتصلة بالتعب في الخلايا الحية، ريسبيرينج.
ويوفر العديد من المزايا باستخدام خلايا الدم المحيطية وحيدات النوى (ببمكس) لدراسة الوظيفة المتقدرية. أولاً، ببمكس متوفرة بسهولة في الإعداد السريرية باستخدام ضمادة القياسية، ويمكن أن تكون معزولة بسرعة باستخدام التقنيات المختبرية الأساسية. وثانيا، جمع الدم أقل الغازية من جمع أنسجة أخرى مثل خزعة العضلات. وهكذا، عينات الدم يمكن جمعها من المريض نفسه مرارا وتكرارا على مر الزمن، مما يسهل تقييم طولية من آثار العلاج. من المثير للاهتمام، يبدو الوظيفة المتقدرية في ببمكس يكون ارتباطاً جيدا مع مركز الكلي المتقدرية في نموذج حيوان10. وعلاوة على ذلك، استخدمت الميتوكوندريا الخلايا المناعية كوكيل للكشف عن التغييرات النظامية تحت المرض مختلف الظروف11،12. الميتوكوندريا في تعميم الخلايا المناعية خاصة حساسة للتغيرات في وظائف المناعة والمناعة مما يشير إلى جزيئات مثل السيتوكينات13،،من1415. على سبيل المثال، لوحظ أن ببمكس من المرضى الذين يعانون من أمراض التهابات الروماتيزمية الحادة يحمل الأساس ارتفاع استهلاك الأوكسجين14. وفي المقابل، انخفض استهلاك الأكسجين في ببمكس المعزولة من المرضى مع الجهازية الظروف الملتهبة بما في ذلك الانتان16. تحت ظروف التحريضية، والجذور الحرة التي تنتجها الميتوكوندريا مختلة قد يسهم مرتفعة الأكسدة والالتهاب المطول17. الدور المركزي الميتوكوندريا في إنتاج الطاقة فضلا عن الأكسدة يوحي بالفائدة المحتملة من استخدام الوظيفة المتقدرية كوكيل لدراسة التعب في مرضى السرطان 13.
الدراسات السابقة دراسة الوظيفة المتقدرية تستخدم تقنيات الكيمياء الحيوية، قياس محتمل غشاء الميتوكوندريا أو عزل السكان خلية معينة قد لا تكون سهولة التكيف في الإعداد السريرية5، 14،18. في السنوات الأخيرة، وضع فحوصات الجريان خارج الخلية قد أتاح الباحثون بسهولة ودقة دراسة التغيرات في معدل استهلاك الأوكسجين (OCR) استجابة للحقن الآلي لمثبطات الجهاز التنفسي19،20 , 21 , 22-ومع ذلك، صممت معظم هذه الدراسات لأنواع محددة من الخلايا وقد لا تنطبق في إعداد سريرية شكل كبير الفائق. في هذه المخطوطة، يصف لنا بروتوكولا أمثل لدراسة الوظيفة المتقدرية للاستخدام السريري.

<table><tbody><tr><td>CPT Mononuclear Cells Preparation Tube&amp;nbsp;</td><td>BD Biosciences</td><td>362761</td><td>For isolating PBMCs following phlebotomy</td></tr><tr><td>RPMI-1640&amp;nbsp;</td><td>Corning</td><td>10-040</td><td>For making growth media for PBMCs</td></tr><tr><td>Fetal bovine serum (FBS)</td><td>Corning</td><td>35-010-CV</td><td>For making growth media for PBMCs</td></tr><tr><td>Penicillin/Streptomycin</td><td>ThermoFisher</td><td>15140122</td><td>For making growth media for PBMCs</td></tr><tr><td>Cell-Tak</td><td>Corning</td><td>354240</td><td>Cell and Tissue adhesive solution; allows suspension cells to adhere to the surface</td></tr><tr><td>Seahorse XF Calibrant Solution</td><td>Agilent</td><td>103059-000</td><td>For hydrating cartridges</td></tr><tr><td>XFp Fluxpak (miniplates and sensor cartridges)</td><td>Agilent</td><td>103022-100</td><td>Contains XFp cell culture miniplates and sensor cartridges</td></tr><tr><td>XF base media</td><td>Agilent</td><td>103335-100</td><td>For making XF assay media</td></tr><tr><td>45% cell culture D-(+)-Glucose solution</td><td>Corning</td><td>25-037-CI</td><td>For making XF assay media</td></tr><tr><td>Sodium pyruvate solution</td><td>Corning&amp;nbsp;</td><td>25-000-CI</td><td>For making XF assay media</td></tr><tr><td>L-glutamine solution</td><td>ThermoFisher</td><td>25030081</td><td>For making XF assay media</td></tr><tr><td>Seahorse XFp Mito Stress Test Kit</td><td>Agilent</td><td>103010-100</td><td>Contains oligomycin, FCCP, antimycin A/rotenone</td></tr><tr><td>CyQUANT Direct Cell Proliferation Assay</td><td>ThermoFisher</td><td>C35011</td><td>For quantification of live cells and data normalization</td></tr><tr><td>Seahorse XFp Analyzer</td><td>Agilent</td><td>S7802AEA</td><td>For measuring mitochondrial function in live cells</td></tr><tr><td>Cytation 5 Cell Imaging Multi-Mode Reader (or any instrument that can quantify fluorescent cells in a plate)</td><td>BioTek</td><td>BTCYT5PV</td><td>For quantification of live cells and data normalization</td></tr></tbody></table>

evaluating the role of mitochondrial function in cancer-related fatigue

التعب هي مشتركة وموهنة شرط أن يؤثر على معظم مرضى السرطان. وحتى الآن، اختبار التعب تظل ضعيفة تتسم لا تشخيص موضوعيا قياس شدة هذا الشرط. هنا يصف لنا أسلوب أمثل لتقييم الوظيفة المتقدرية من ببمكس التي جمعت من مرضى السرطان يعانون من الإجهاد. باستخدام نظام الجريان خارج الخلية المدمجة وحقن متسلسلة من مثبطات الجهاز التنفسي، قمنا بفحص الحالة الوظيفية المتقدرية PBMC بقياس التنفس المتقدرية القاعدية، وقطع غيار القدرات التنفسية، والنمط الظاهري في الطاقة، الذي يصف مسار الطاقة المفضل الاستجابة للتأكيد. ببمكس الطازجة متوفرة بسهولة في الإعداد السريرية باستخدام ضمادة القياسية. فحص كامل الموصوفة في هذا البروتوكول يمكن أن تكتمل في أقل من 4 ساعات دون مشاركة التقنيات الكيميائية الحيوية المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، يصف لنا طريقة تطبيع ما ضروري للحصول على البيانات القابلة لإعادة الإنشاء. الأساليب الإجرائية وتطبيع بسيطة عرضت السماح لجمع العينات المتكررة من نفس المريض وجيل من استنساخه من البيانات التي يمكن مقارنتها بين النقاط الزمنية لتقييم آثار العلاج المحتملة.

اختبار الإجهاد ميتو يعتمد على قياس معدل استهلاك الأوكسجين (OCR) بعد حقن متسلسلة من مثبطات الجهاز التنفسي المختلفة لتعيين ملف تعريف المتقدرية كاملة. القياسات التعرف الضوئي على الحروف بعد كل حقن المخدرات يمكن استخدامها لحساب المعلمات التالية ذات الصلة بالصحة المتقدرية: تق?...

Watch this Scientific Journal Video about Evaluating the Role of Mitochondrial Function in Cancer-related Fatigue at JoVE.com

Evaluating the Role of Mitochondrial Function in Cancer-related Fatigue

أن هدفنا وضع بروتوكول عملي لتقييم خلل mitochondrial المرتبطة بالتعب في مرضى السرطان. هذا البروتوكول المبتكرة هو الأمثل بالفصاده فقط القياسية التي تشمل الاستخدام السريري والإجراءات المختبرية الأساسية.

تقييم دور الوظيفة المتقدرية في التعب المتصلة بالسرطان

Fatigue is a common and debilitating condition that affects most cancer patients. To date, fatigue remains poorly characterized with no diagnostic test to ...

evaluating-role-mitochondrial-function-cancer-related

Research

JoVE Journal

Cancer Research

9.1K Views.  National Institutes of Health. أن هدفنا وضع بروتوكول عملي لتقييم خلل mitochondrial المرتبطة بالتعب في مرضى السرطان. هذا البروتوكول المبتكرة هو الأمثل بالفصاده فقط القياسية التي تشمل الاستخدام السريري والإجراءات المختبرية الأساسية.

Video: Evaluating the Role of Mitochondrial Function in Cancer-related Fatigue

Assessment of the Metabolic Profile of Primary Leukemia Cells

The metabolic requirement of cancer cells can negatively influence survival and treatment efficacy. Nowadays, pharmaceutical targeting of metabolic pathways is tested in many types of tumors. Thus, characterization of cancer cell metabolic setup is inevitable in order to target the correct pathway to improve the overall outcome of patients. Unfortunately, in a majority of cancers, the malignant cells are quite difficult to obtain in higher numbers and the tissue biopsy is required. Leukemia is an exception, where a sufficient number of leukemic cells can be isolated from the bone marrow. Here, we provide a detailed protocol for the isolation of leukemic cells from leukemia patients bone marrow and subsequent analysis of their metabolic state using extracellular flux analyzer. Leukemic cells are isolated by the density gradient, which does not affect their viability. The next cultivation step helps them to regenerate, thus the metabolic state measured is the state of cells in optimal conditions. This protocol allows achieving consistent, well-standardized results, which could be used for the personalized therapy.

Here we present a protocol for the isolation of leukemic cells from leukemia patients bone marrow and analysis of their metabolic state. Assessment of the metabolic profile of primary leukemia cells could help to better characterize the demand of primary cells and could lead up to more personalized medicine.

تقييم الأيضية للخلايا اللوكيميا الرئيسية

The metabolic requirement of cancer cells can negatively influence survival and treatment efficacy. Nowadays, pharmaceutical targeting of metabolic ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

المطحنة التعب الاختبار: مقايسة بسيطة، عالية الإنتاجية من التعب مثل سلوك للماوس

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Behavior

Analytical Determination of Mitochondrial Function of Excised Solid Tumor Homogenates

Mitochondria are essential to the onset and progression of cancer through energy production, reactive oxygen species regulation, and macromolecule synthesis. Genetic and functional adaptations of mitochondria to the tumor environment drive proliferative and metastatic potential. The advent of DNA and RNA sequencing removed critical barriers to the evaluation of genetic mediators of tumorigenesis. However, to date, methodological approaches to evaluate tumor mitochondrial function remain elusive and require technical proficiency limiting the feasibility, ultimately diminishing diagnostic and prognostic value in both experimental and clinical settings. Here, we&#160;outline a simple and rapid method to quantify rates of oxidative phosphorylation (OXPHOS) and electron transfer (ET) capacity in freshly excised solid tumor homogenates using high-resolution respirometry. The protocol can be reproducibly applied across species and tumor types as well as adapted to evaluate a diversity of mitochondrial ET pathways. Using this protocol, we demonstrate that mice bearing a luminal B mammary cancer exhibit defective nicotinamide adenine dinucleotide-linked respiration and reliance on succinate to generate adenosine triphosphate via OXPHOS.

We developed a practical protocol and analytical approach to evaluate mitochondrial oxidative phosphorylation and electron transfer capacity in fresh tumor homogenates. This protocol can be easily adapted to survey various mitochondrial functions that contribute to cancer initiation, progression, and treatment response.

التحديد التحليلي لوظيفة الميتوكوندريا من المتجانسات الورم الصلب المقتطع

Mitochondria are essential to the onset and progression of cancer through energy production, reactive oxygen species regulation, and macromolecule ...

جيل سايبريد ناقل الغضروف من الخلايا السرطانية المعلقة النمو

Transmitochondrial Cybrid Generation Using Cancer Cell Lines

In recent years, the number of studies dedicated to ascertaining the connection between mitochondria and cancer has significantly risen. However, more efforts are still needed to fully understand the link involving alterations in mitochondria and tumorigenesis, as well as to identify tumor-associated mitochondrial phenotypes. For instance, to evaluate the contribution of mitochondria in tumorigenesis and metastasis processes, it is essential to understand the influence of mitochondria from tumor cells in different nuclear environments. For this purpose, one possible approach consists of transferring mitochondria into a different nuclear background to obtain the so-called cybrid cells. In the traditional cybridization techniques, a cell line lacking mtDNA (&#961;0, nuclear donor cell) is repopulated with mitochondria derived from either enucleated cells or platelets. However, the enucleation process requires good cell adhesion to the culture plate, a feature that is partially or completely lost in many cases in invasive cells. In addition, another difficulty found in the traditional methods is achieving complete removal of the endogenous mtDNA from the mitochondrial-recipient cell line to obtain pure nuclear and mitochondrial DNA backgrounds, avoiding the presence of two different mtDNA species in the generated cybrid. In this work, we present a mitochondrial exchange protocol applied to suspension-growing cancer cells based on the repopulation of rhodamine 6G-pretreated cells with isolated mitochondria. This methodology allows us to overcome the limitations of the traditional approaches, and thus can be used as a tool to expand the comprehension of the mitochondrial role in cancer progression and metastasis.

تسليط الضوء على المؤلف: جيل سايبريد Transmitochondrial باستخدام خطوط الخلايا السرطانية  

This protocol describes a technique for cybrid generation from suspension-growing cancer cells as a tool to study the role of mitochondria in the tumorigenic process.

جيل سايبريد ناقل الغضروف باستخدام خطوط الخلايا السرطانية

In recent years, the number of studies dedicated to ascertaining the connection between mitochondria and cancer has significantly risen. However, more ...

Assessing Mitochondrial Function in Sciatic Nerve by High-Resolution Respirometry

Mitochondrial dysfunction in peripheral nerves accompanies several diseases associated with peripheral neuropathy, which can be triggered by multiple causes, including autoimmune diseases, diabetes, infections, inherited disorders, and tumors. Assessing mitochondrial function in mouse peripheral nerves can be challenging due to the small sample size, a limited number of mitochondria present in the tissue, and the presence of a myelin sheath. The technique described in this work minimizes these challenges by using a unique permeabilization protocol adapted from one used for muscle fibers, to assess sciatic nerve mitochondrial function instead of isolating the mitochondria from the tissue. By measuring fluorimetric reactive species production with Amplex Red/Peroxidase and comparing different mitochondrial substrates and inhibitors in saponin-permeabilized nerves, it was possible to detect mitochondrial respiratory states, reactive oxygen species (ROS), and the activity of mitochondrial complexes simultaneously. Therefore, the method presented here offers advantages compared to the assessment of mitochondrial function by other techniques.

High-resolution respirometry coupled to fluorescence sensors determines mitochondrial oxygen consumption and reactive oxygen species (ROS) generation. The present protocol describes a technique to assess mitochondrial respiratory rates and ROS production in the permeabilized sciatic nerve.

تقييم وظيفة الميتوكوندريا في العصب الوركي عن طريق قياس التنفس عالي الدقة

Mitochondrial dysfunction in peripheral nerves accompanies several diseases associated with peripheral neuropathy, which can be triggered by multiple ...

Biochemistry

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo and noninvasively in humans via phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS). However, the approach has not been widely adopted in translational and clinical research, with variations in methodology and limited guidance from the literature. Increased optimization, standardization, and dissemination of methods for in vivo 31PMRS would facilitate the development of targeted therapies to improve OXPHOS capacity and could ultimately favorably impact cardiovascular health. 31PMRS produces a noninvasive, in vivo measure of OXPHOS capacity in human skeletal muscle, as opposed to alternative measures obtained from explanted and potentially altered mitochondria via muscle biopsy. It relies upon only modest additional instrumentation beyond what is already in place on magnetic resonance scanners available for clinical and translational research at most institutions. In this work, we outline a method to measure in vivo skeletal muscle OXPHOS. The technique is demonstrated using a 1.5 Tesla whole-body MR scanner equipped with the suitable hardware and software for 31PMRS, and we explain a simple and robust protocol for in-magnet resistive exercise to rapidly fatigue the quadriceps muscle. Reproducibility and feasibility are demonstrated in volunteers as well as subjects over a wide range of functional capacities.

Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle

This work demonstrates the feasibility of an in vivo phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS) technique to quantify mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity in human skeletal muscle.

الفوسفور 31 الرنين المغناطيسي الطيفي: أداة لقياس<em&gt; في فيفو</em&gt; القدرة الميتوكوندريا الفسفرة التأكسدية في العضلات الهيكلية البشرية

Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo ...

Medicine

Real-Time Measurement of the Mitochondrial Bioenergetic Profile of Neutrophils

Neutrophils are the first line of defense and the most abundant leukocytes in humans. These effector cells perform functions such as phagocytosis and oxidative burst, and create neutrophil extracellular traps (NETs) for microbial clearance. New insights into the metabolic activities of neutrophils challenge the early concept that they primarily rely on glycolysis. Precise measurement of metabolic activities can unfold different metabolic requirements of neutrophils, including the tricarboxylic acid (TCA) cycle (also known as the Krebs cycle), oxidative phosphorylation (OXPHOS), pentose phosphate pathway (PPP), and fatty acid oxidation (FAO) under physiological conditions and in disease states. This paper describes a step-by-step protocol and prerequirements to measure oxygen consumption rate (OCR) as an indicator of mitochondrial respiration on mouse bone marrow-derived neutrophils, human blood-derived neutrophils, and the neutrophil-like HL60 cell line, using metabolic flux analysis on a metabolic extracellular flux analyzer. This method can be used for quantifying the mitochondrial functions of neutrophils under normal and disease conditions.

We describe stepwise protocols measuring the mitochondrial respiration of mouse and human neutrophils and HL60 cells using the metabolic extracellular flux analyzer.

القياس في الوقت الحقيقي لملف الطاقة الحيوية للميتوكوندريا للعدلات

Neutrophils are the first line of defense and the most abundant leukocytes in humans. These effector cells perform functions such as phagocytosis and ...

Immunology and Infection

Use of Minimally Invasive Methods to Assess Fuel Utilization and Circadian Rhythms in Older Adults

Aging is associated with multiple physiological changes that contribute synergistically and independently to physical disability and the risk of chronic disease. Although the etiology of age-related physical disability is complex and multifactorial, the decline in mitochondrial function appears to coincide with the progression of functional decline in many older adults. The reason why there is a decrease in mitochondrial function with aging remains elusive, but emerging science indicates that both fuel metabolism and circadian rhythms can influence mitochondrial function.
Recent studies have established that circadian rhythms become disturbed with aging, and that disrupted circadian rhythms have pathological consequences that impact mitochondrial function and overlap with many age-associated chronic diseases. Current quantitative methods for direct assessment of mitochondrial function are invasive and typically require a muscle biopsy, which can pose difficulties with participant recruitment and study adherence, given the perceived levels of potential pain and risk. Thus, an innovative and relatively noninvasive protocol to assess changes in mitochondrial function at the cellular level and circadian patterns in older adults was adapted. Specifically, a real-time metabolic flux analyzer is used to assess the mitochondrial bioenergetic function of white blood cells under differential substrate availability.
The expression of circadian clock genes in white blood cells to cross-correlate with the mitochondrial bioenergetics and circadian rhythm outcomes are also analyzed. It is believed that these innovative methodological approaches will aid future clinical trials by providing minimally invasive methods for studying mitochondrial substrate preference and circadian rhythms in older adults.

A novel and minimally invasive protocol is presented to evaluate the synergistic impact of fuel utilization and circadian rhythms on aging individuals, utilizing peripheral blood mononuclear cells.

Aging is associated with multiple physiological changes that contribute synergistically and independently to physical disability and the risk of chronic ...

تقييم دور الوظيفة المتقدرية في التعب المتصلة بالسرطان

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

تقييم الأيضية للخلايا اللوكيميا الرئيسية

المطحنة التعب الاختبار: مقايسة بسيطة، عالية الإنتاجية من التعب مثل سلوك للماوس

التحديد التحليلي لوظيفة الميتوكوندريا من المتجانسات الورم الصلب المقتطع

جيل سايبريد ناقل الغضروف باستخدام خطوط الخلايا السرطانية

جيل سايبريد ناقل الغضروف باستخدام خطوط الخلايا السرطانية

جيل سايبريد ناقل الغضروف باستخدام خطوط الخلايا السرطانية

تقييم وظيفة الميتوكوندريا في العصب الوركي عن طريق قياس التنفس عالي الدقة

الفوسفور 31 الرنين المغناطيسي الطيفي: أداة لقياس

القياس في الوقت الحقيقي لملف الطاقة الحيوية للميتوكوندريا للعدلات

Use of Minimally Invasive Methods to Assess Fuel Utilization and Circadian Rhythms in Older Adults