Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem CIHR neuromuskuläre Research Partnership (-; zu JAEB 90959 JNM) unterstützt.

Vor der Verwendung dieses Modells müssen die Ermittler Zulassung für die chirurgische Protokoll von ihrer Institution Tiernutzung Dachverband erhalten haben. Das Modell wird durch die Forschung Ethikrat, Hamilton Health Sciences Corporation, McMaster University (AUP # 10-04-24) genehmigt und wird in strikter Übereinstimmung mit den Empfehlungen des Canadian Council on Animal Care durchgeführt. 1. Maus Vorbereitung <ol><li> Wiegen Sie die Maus. Induce Narkose mit Isofluran 5% bzw. 2% Halothan. Die Schaltung verwendet werden, sollten eine ausreichende Spülung des Anästhetikums an den Chirurgen zu schützen. Nach 2-3 min des Tieres die Atmung verlangsamt. Sicherstellen, dass die Blinkreflex fehlt und kneifen die Interdigitalräume in der Pfote, um chirurgische Anästhesie (dh keine Reaktion der Maus) zu bestätigen. Anwenden ophthalmischen Schmiermittels zu dem Auge, dem Trocknen der Hornhaut während der Operation zu verhindern. </li><li> Rasur die seitlichen Oberschenkel und Gesäß aus dem IschiasnervKerbe bis zum Knie und desinfizieren mit proviodine. Rasieren hält die Website des Einschnitts Haar frei, um eine angemessene Visualisierung der OP-Feld zu gewährleisten und Störungen mit Nerven Präparation und Durchtrennung minimieren. Der Ischiasnerv Kerbe, die oberen und hinteren zum Oberschenkelknochen ist, kann durch Palpation identifiziert werden. </li></ol> 2. Operative Verfahren <ol><li> Reduzieren inhalative Isofluran bis 2% (1% Halothan) und platzieren Sie den Mauszeiger auf die Seite (Seite für die Chirurgie nach oben bestimmt), im Rahmen eines Betriebs-oder Binokular. Alternativ Operation kann mit Lupenbrillen durchgeführt werden, da 3,5-fache Vergrößerung ist zufriedenstellend für einen Erwachsenen (20-25 g) Maus. </li><li> Don sterile Handschuhe. Identifizieren Sie die Incisura ischiadica durch Abtasten. Mit einem Skalpell incise die Haut der seitlichen Oberschenkel von der Incisura ischiadica bis zum Knie (ca. 1 cm). </li><li> Spreizen Sie die Haut. Identifizieren Sie die Bizeps femoris, das ist der flache oberflächliche Muskulatur der seitlichen Oberschenkelunmittelbar unter der Haut. Mit einer feinen Schere, spaltete die Bizeps femoris entlang der Muskelfasern und halten mit einer Feder Retraktor offen für den Ischiasnerv und seine Zweige freizulegen. </li><li> Identifizieren Sie den Ischiasnerv sofort tief unter dem Bizeps femoris. Es kann durch seine charakteristische glänzende weiße Farbe identifiziert werden und ist etwa 0,8 mm im Durchmesser. Er verläuft von der Incisura ischiadica bis zum Knie, Verzweigungen in die Tibia, peroneal und sural Nerven auf der Ebene der Kniekehle. </li><li> Vorsichtig trennen die Tibia aus den peroneal und Wadennerv Zweige mit ultrafeinen Pinzette und Schere Frühjahr microdissecting. Der N. tibialis ist die größte Branche und ist in der Regel zentral. Es ist wichtig, nicht die Nerven zu vernichten, während die Trennung der Zweige. Halten die Nerven nur auf der äußeren Schicht adventicial mit den ultrafeinen Pinzette und halten die Nerven locker (nicht gelehrt wird), wird vermieden Nervenquetschungs und Traktion Verletzungen. </li><li> Für vollständige und dauerhafte denervatiauf, schneiden Sie den N. tibialis mit microdissecting Schere als distal wie möglich, sorgfältig Vermeidung der Poplitealgefäße. Alternativ zur temporären Denervierung mit erwarteten komplette reinnervation in 2-4 Wochen kann der Nervus tibialis einfach mit ultrafeinen Zange für 15 sec anstelle von durchtrennten zerkleinert werden. (Periphere Nerven nachwachsen folgenden Verletzungen und wird Zielmuskels Reinnervate.) </li><li> Wenn eine vollständige Denervierung erforderlich ist, nähen das Ende der durchtrennten Nervus tibialis an der vorderen Oberfläche des Bizeps femoris mit 10-0 Nylon und re-Approximation der Bizeps femoris mit 5-0 Vicryl zu abweichenden Re-Innervation der gastrocnemius zu verhindern und soleus Muskeln. </li><li> Schließen Sie die Haut mit einer fortlaufenden Naht 5-0 Vicryl. </li></ol> 3. Postoperative Pflege <ol><li> Schalten Sie den Inhalationsnarkosemittel sondern pflegen die Zufuhr von Sauerstoff. Verwalten buprinorphine (oder Ersatz) Analgetikum subkutan. </li><li> Übertragen Sie die Maus, um einen sauberen Käfig mit nichtBettwäsche während Aufwachen aus der Narkose. Halten Sie sich auf eine wärmende Decke innerhalb des Käfigs und unter direkter Beobachtung bis ambulating. </li><li> Transfer-und Haus in weichen Boden Käfig (nicht Draht) mit reichlich weichen Betten. </li><li> Überprüfen Sie die operative Glied täglich für Zustand der Operationswunde und dem Fuß für die Entwicklung von Dekubitus Ferse Geschwüre oder Nachweise Kauen. Kleinere Probleme können mit topischen Antibiotika oder Antiseptika wie proviodine verwaltet werden. Endpoint Indikatoren erfordern Tier Euthanasie sind Gewichtsverlust, Beweise der schlechten Self Care (gekräuselte Fell) und gekrümmte Haltung. Darüber hinaus sollten die Tiere mit großen Wunde Störung oder Geschwüre, die nicht in 1-2 Wochen nicht abheilen mit topischen Antibiotika oder scheinen Schmerzen geopfert werden. </li></ol> 4. Denervierte gastrocnemius und M. soleus Ernte <ol><li> Bei der postoperativen Zeitpunkt gewünscht, wiegen Sie die Maus und Opfer mit CO 2 Überdosierung. </li><li> Shave den medialen Aspekt der sowohl dieoperative und kontralateralen Kontrolle Beinen und mit Alkohol reinigen. Platzieren Sie die Maus unter einem Betriebssystem oder Binokular oder alternativ chirurgischen Viewing Lupen für Vergrößerung. </li><li> Auf operativer Extremität einzuschneiden den medialen Kalb Haut mit einem Skalpell vom Knöchel bis zum Knie und am Umfang um den Knöchel. Ziehen Sie die Haut mit einer Pinzette aus dem Muskel-und proximal in Richtung der Oberschenkel. Dies macht alle Muskeln des Beins. Identifizieren Sie die gastrocnemius Muskel, der die Wadenmuskulatur, die vom Knie bis zum Knöchel auf dem hinteren Teil des Beines verläuft und liegt unmittelbar unter der Haut ist. Identifizieren des distalen Einführen des M. biceps femoris, proximal zu dem Musculus gastrocnemius auf der medialen Seite des Knies. An seinem distalen Insertion der Bizeps femoris erscheint dünn und hauchdünne und überlagert die meisten proximalen Abschnitt des gastrocnemius. Mit einer Schere und stumpfen Ende Dissektion, sanft trennen das distale Insertion des Bizeps femoris vom Gastrocnemius Muskel. </li><li> An seinem distalen Insertion in das Fersenbein, verjüngt sich der M. gastrocnemius in der Achillessehne. Identifizieren Sie die Achillessehne, die weiß und sehnig erscheint. Halten Sie die Achillessehne mit einer Pinzette, dabei nicht zu halten oder zu zerdrücken M. gastrocnemius, und teilen die Achillessehne vom Fersenbein Einsetzen mit einer Schere. </li><li> Noch hält die Sehne, heben Sie den M. gastrocnemius (hellrot) von den tiefen soleus (tiefer rot), von der distalen Insertion gegenüber ihren Ursprung am Knie (die soleus kann separat geerntet werden). </li><li> Sezieren die gastrocnemius aus dem Bein, indem die Herkunft der gastrocnemius von der medialen und lateralen Femur chondyles mit einer Schere. Sehr sanfte Traktion auf den Muskel erleichtert diesen Prozess. Achten Sie darauf, um den Muskel zu zerquetschen. </li><li> Die soleus wird nun deutlich sichtbar, unmittelbar unter der Stelle der gastrocnemius. Heben Sie die soleus von seinem Ansatz der Achillessehne auf seine oderigin an der hinteren Wade. Wenn die soleus versehentlich mit den gastrocnemius angehoben, sanft trennen es von der geernteten Probe. Die gastrocnemius (hellrot) und soleus (dunkelrot) bleiben leicht erkennbar in der geernteten Probe aufgrund ihrer Farbunterschiede. </li><li> Wiegen die Muskeln separat auf einer Präzisionswaage. </li><li> Aufteilen der Muskeln vertikal Hälfte für Schock-Gefrieren in flüssigem Stickstoff (für die nachfolgenden Proteine ​​und / oder RNA-Extraktion) und die andere Hälfte für die Histologie (dh morphometrische Beurteilung Immunhistologie) Fixieren entweder in 10% Formalin, oder gefroren Fixierung in Isopentan mit flüssigem Stickstoff gekühlt , wie gewünscht. </li><li> Wiederholen Sie ab Schritt 4.3 über die Kontrolle, un-betrieben, Seite, um die Kontrolle gastrocnemius und soleus Muskeln ernten. </li></ol>

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	<li>Fu, S. Y., Gordon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributing+factors+to+poor+functional+recovery+after+delayed+nerve+repair:+prolonged+denervation.">Contributing factors to poor functional recovery after delayed nerve repair: prolonged denervation.</a> J. Neurosci. 15, 3886-3895 (1995).</li><li>Kobayashi, J., Mackinnon, S. E., Watanabe, O., Ball, D. J., Gu, X. M., Hunter, D. A., Kuzon, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+duration+of+muscle+denervation+on+functional+recovery+in+the+rat+model.">The effect of duration of muscle denervation on functional recovery in the rat model.</a> Muscle Nerve. 20, 858-866 (1997).</li><li>Bain, J. R., Veltri, K. L., Chamberlain, D., Fahnestock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+functional+recovery+of+denervated+skeletal+muscle+after+temporary+sensory+nerve+innervation.">Improved functional recovery of denervated skeletal muscle after temporary sensory nerve innervation.</a> Neuroscience. , 103-503 (2001).</li><li>Batt, J., Bain, J., Goncalves, J., Michalski, B., Plant, P., Fahnestock, M., Woodgett, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+gene+expression+profiling+of+short+and+long+term+denervated+muscle.">Differential gene expression profiling of short and long term denervated muscle.</a> FASEB J. 20, 115-117 (2006).</li><li>Sher, J., Cardasis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skeletal+muscle+fiber+types+in+the+adult+mouse.">Skeletal muscle fiber types in the adult mouse.</a> Acta Neurol. Scand. 54, 45-56 (1976).</li><li>Agbulut, O., Noirez, P., Beaumont, F., Butler-Browne, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myosin+heavy+chain+isoforms+in+postnatal+muscle+development+of+mice.">Myosin heavy chain isoforms in postnatal muscle development of mice.</a> Biol. Cell. 95, 399-406 (2003).</li><li>Nagpal, P., Plant, P. J., Correa, J., Bain, A., Takeda, M., Kawabe, H., Rotin, D., Bain, J. R., Batt, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ubiquitin+ligase+nedd4-1+participates+in+denervation-induced+skeletal+muscle+atrophy+in+mice.">The ubiquitin ligase nedd4-1 participates in denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice.</a> PLoS ONE. 7, e46427 (2012).</li><li>Plant, P. J., Bain, J. R., Correa, J. E., Woo, M., Batt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absence+of+caspase-3+protects+against+denervation-induced+skeletal+muscle+atrophy.">Absence of caspase-3 protects against denervation-induced skeletal muscle atrophy.</a> J. Appl. Physiol. 107, 224-234 (2009).</li><li>Varejao, A. S., Meek, M. F., Ferreira, A. J., Patricio, J. A., Cabrita, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+evaluation+of+peripheral+nerve+regeneration+in+the+rat:+walking+track+analysis.">Functional evaluation of peripheral nerve regeneration in the rat: walking track analysis.</a> J. Neurosci. Methods. 108, 1-9 (2001).</li><li>Willand, M. P., Holmes, M., Bain, J., Fahnestock, M., de Bruin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+muscle+stimulation+after+immediate+nerve+repair+reduces+muscle+atrophy+without+affecting+reinnervation.">Electrical muscle stimulation after immediate nerve repair reduces muscle atrophy without affecting reinnervation.</a> Muscle Nerve. 48, 219-225 (2013).</li><li>Sterne, G. D., Coulton, G. R., Brown, R. A., Green, C. J., Terenghi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotrophin-3-enhanced+nerve+regeneration+selectively+improves+recovery+of+muscle+fibers+expressing+myosin+heavy+chains+2b.">Neurotrophin-3-enhanced nerve regeneration selectively improves recovery of muscle fibers expressing myosin heavy chains 2b.</a> J. Cell Biol. 139, 709-715 (1997).</li><li>Plant, P. J., North, M. L., Ward, A., Ward, M., Khanna, N., Correa, J., Scott, J. A., Batt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypertrophic+airway+smooth+muscle+mass+correlates+with+increased+airway+responsiveness+in+a+murine+model+of+asthma.">Hypertrophic airway smooth muscle mass correlates with increased airway responsiveness in a murine model of asthma.</a> Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 46, 532-540 (2012).</li><li>Bain, J. R., Mackinnon, S. E., Hunter, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+evaluation+of+complete+sciatic,+peroneal,+and+posterior+tibial+nerve+lesions+in+the+rat.">Functional evaluation of complete sciatic, peroneal, and posterior tibial nerve lesions in the rat.</a> Plast. Reconstr. Surg. 83, 129-138 (1989).</li><li>Hare, G. M., Evans, P. J., Mackinnon, S. E., Best, T. J., Midha, R., Szalai, J. P., Hunter, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Walking+track+analysis:+utilization+of+individual+footprint+parameters.">Walking track analysis: utilization of individual footprint parameters.</a> Ann. Plast. Surg. 30, 147-153 (1993).</li><li>McLean, J., Batt, J., Doering, L. C., Rotin, D., Bain, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+rate+of+nerve+regeneration+and+directional+errors+after+sciatic+nerve+injury+in+receptor+protein+tyrosine+phosphatase+sigma+knock-out+mice.">Enhanced rate of nerve regeneration and directional errors after sciatic nerve injury in receptor protein tyrosine phosphatase sigma knock-out mice.</a> J. Neurosci. 22, 5481-5491 (2002).</li><li>Richner, M., Bjerrum, O. J., Nykjaer, A., Vaegter, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spared+nerve+injury+(SNI)+model+of+induced+mechanical+allodynia+in+mice.">The spared nerve injury (SNI) model of induced mechanical allodynia in mice.</a> J. Vis. Exp. (54), e3092 (2011).</li><li>Rogoz, K., Lagerstrom, M. C., Dufour, S., Kullander, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VGLUT2-dependent+glutamatergic+transmission+in+primary+afferents+is+required+for+intact+nociception+in+both+acute+and+persistent+pain+modalities.">VGLUT2-dependent glutamatergic transmission in primary afferents is required for intact nociception in both acute and persistent pain modalities.</a> Pain. 153, 1525-1536 (2012).</li><li>Thornell, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sarcopenic+obesity:+satellite+cells+in+the+aging+muscle.">Sarcopenic obesity: satellite cells in the aging muscle.</a> Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 14, 22-27 (2011).</li></ol>

Keine Interessenkonflikte deklariert sind.

Die tibiale Nervendurchtrennung Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie ist ein übliches und gut validiertes Modell in Ratten. Dieses Modell wurde für die Verwendung in Mäusen, die der Prüfer die Vorteile der Existenz von gentechnisch veränderten Mäusen zu nehmen und sich über den Verlauf von Muskelschwund in vivo in Abwesenheit von Proteinen wichtig für die Regulierung der Muskelmasse 7,8 ermöglicht angepasst. Die gastrocnemius und soleus Muskeln, die beide in diesem Modell ...

Skelettmuskulatur Denervation aufgrund traumatischen peripheren Nerven Verletzungen, Krankheiten oder pharmakologische Intervention, führt zum sofortigen Verlust von Muskel freiwillige kontraktile Funktion. Muscle gleichzeitig beginnt zu verkümmern und dies Atrophie ist reversibel, wenn zeitnahe, qualitativ hochwertige reinnervation auftritt 1,2. In Abwesenheit von reinnervation schreitet myofiber Atrophie und irreversible biologische Veränderungen im Muskel auftreten mit Fibrose und Muskel myofiber Tod. Hier zeigen wir die Tibia Nervendurchtrennung Modell, ein Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie und Fibrose bei Mäusen. Dieses Modell ermöglicht es den Wissenschaftlern, die physiologische, zelluläre und molekularbiologische Mechanismen, die Muskelatrophie in vivo unterliegen in der gastrocnemius und soleus Muskeln zu studieren. Während historisch überwiegend in Ratten verwendet wird, können neuere Anwendung dieses Modells, um Knockout-und transgenen Maus Linien gesagt Ermittler die Rolle ihrer beurteilenbestimmtes Protein (e) von Interesse in der Induktion, Entwicklung und Wartung, oder alternativ die Auflösung, Muskelschwund und Fibrose in vivo. Der N. tibialis ist eine gemischte Motor-sensorischen peripheren Nerven in den Nager hindlimb, und ist einer der drei Endäste des Ischias-Nervs. Durchtrennung des Nervus tibialis denerviert die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln (und die drei kleinen tiefen Flexoren des Fußes einschließlich tibialis posterior, flexor digitorum longus und flexor hallucis longus), und ist ein standardisiertes und validiertes Modell bei Ratten 3,4 . Die gastrocnemius und soleus Muskeln kann leicht an der seriellen Zeitpunkten seziert senden Tibia Nervendurchtrennung, fixiert und für die Beurteilung der Muskel-Histologie und Morphometrie Muskelfaser oder Flash zur Extraktion von RNA-und Protein Muskel zum Zweck des Studiums eingefroren, zum Beispiel, die zelluläre Signalwege regulieren Netzwerke Muskelatrophie. Die gastrocnemius Muskel ist ein gemischtes Fasertyp Muskel (Typ I und Typ II, obwohl überwiegend Typ II) und der M. soleus besteht aus einem großen Anteil der Typ-I-Fasern, wodurch sowohl schnellen und langsamen Muskelfasern für die Bewertung 5,6. Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist für das Studium der Prozess der Denervation-induzierte Muskelatrophie sowohl kurzfristig (Tage) 7 und langfristig (Wochen bis Monate) 4,8 geeignet. Im Gegensatz zu den Ischiasnerv Durchtrennung Modell (ein zweites Modell der Denervation-induzierte Muskelatrophie häufigsten in Nagetiere), induziert Tibia Nervendurchtrennung weniger Morbidität in dem Tier, so dass es ein attraktives Modell. Durchtrennung der Ischiasnerv denerviert alle Muskeln des Beins (unterhalb des Knies) und Fuß, beeinträchtigen die Fähigkeit des Tieres bis 2 ambulate, während Durchtrennung des Nervus tibialis lässt die peroneal und Wadennerv Zweige der Ischiasnerv intakt, damit die Erhaltungihr Ziel Muskeln und sensorischen Gebiete. Die Maus ist nicht Plantarflexion oder invertieren Fuß, ist aber in der Lage, leicht ambulate und das Gewicht trägt gleichmäßig auf beide Hinterbeine, wodurch deutlich Verringerung der Morbidität des Modells. Ganganalyse Studien, die zu Fuß Muster wurden an Ratten nach Tibia und Ischiasnerv Verletzungen durchgeführt worden und zeigen, dass Footprint und Belastung besser mit Tibia Verletzung 9,10 erhalten. Darüber hinaus in der Tibia-Nervendurchtrennung Modell kann der N. peroneus zu einem späteren Zeitpunkt zu mobilisieren und übertragen als eine Quelle der verzögerten reinnervation, wenn das Studiendesign erfordert 3. Im Gegensatz dazu erfordert verzögerte reinnervation im Ischiasnerv Durchtrennung Modell die Verwendung eines Nerventransplantat dem Ischiasnerv Defizit, sehr deutliche Steigerung der technischen Schwierigkeit des Modells und die Begrenzung ihrer Verwendung zu qualifizierten Chirurgen. Während die Tibia Nervendurchtrennung Modell requires Vertrautheit des Betreibers mit sterilem Operationstechnik in der Tier-Chirurgie, sowohl der N. tibialis und Wadenmuskeln es innerviert sind leicht zugänglich und erkennbar für Manipulation, so dass Personen, die nicht Ärzte oder stark mit tierischen Chirurgie erlebt, kann leicht meistern dieses Modell .

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagents and Materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-0 Nylon suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2850G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Vicryl suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J553G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring microdissecting scissors</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>15021-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra fine forceps</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>11370-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non locking micro needle holder (driver)</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>12076-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring retractor</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>17000-02</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tibial nerve transection - a standardized model for denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice

Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Nagetieren. Obwohl ursprünglich entwickelt und ausgiebig in der Ratte aufgrund seiner Größe verwendet werden, ist der Nervus tibialis in Mäusen groß genug, dass sie leicht mit entweder zerdrücken oder Durchtrennung manipuliert werden, so dass die peroneal und Wadennerv Zweige der Ischiasnerv intakt und damit die Erhaltung ihr Ziel Muskeln. So bietet dieses Modell die Vorteile der Induktion weniger Morbidität und Behinderung der Gehfähigkeit als der Ischiasnerv Durchtrennung Modell und ermöglicht auch die Ermittler, die physiologische, zelluläre und molekularbiologische Mechanismen, die den Prozess der Muskelatrophie in gentechnisch veränderten Mäusen zu studieren. Der Nervus tibialis versorgt die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln, so dass ihr Durchtrennung ermöglicht das Studium der denervierten Skelettmuskeln von schnell zuckenden Typ-II-Fasern und / oder Slow-Twitch Typ I zusammenFasern. Hier zeigen wir die Tibia Nervendurchtrennung Modell in der C57Black6 Maus. Wir beurteilen die Atrophie des M. gastrocnemius, als Vertreter Muskel, bei 1, 2 und 4 Wochen nach der Denervierung durch Messung Muskeln Gewichte und Fasertyp spezifische Querschnittsfläche auf Paraffin eingebetteten histologischen Schnitten immungefärbt für schnell zuckenden Myosin.

<html> Tibia Nervendurchtrennung denerviert die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln der Wade. Hier bewerten wir die Entwicklung von Atrophie im M. gastrocnemius, als Vertreter Muskel. M. gastrocnemius aus 2-3 Monaten alt C57Black 6 Mäuse (Jackson Laboratories) für 1, 2, oder 4 Wochen denerviert geerntet. Muscle Gewichte schrittweise verringern (Abbildung 1), ebenso wie die Querschnittsfläche des Typs II schnellen Muskelfasern (Abbildung 2), im Laufe der Zeit. Die gastrocnemius...

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Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Skelettmuskelatrophie. Das Modell chirurgische Protokoll beschrieben und in C57Black6 Mäusen nachgewiesen.

Tibialisnerv Durchtrennung - ein standardisiertes Modell für Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Mice

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

tibial-nerve-transection-standardized-model-for-denervation-induced

Research

JoVE Journal

Medicine

24.2K Aufrufe.  St Michaels Hospital.  Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Skelettmuskelatrophie. Das Modell chirurgische Protokoll beschrieben und in C57Black6 Mäusen nachgewiesen. 

Serie: Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

Skeletal Muscle Gender Dimorphism from Proteomics

Gross contraction in skeletal muscle is primarily determined by a relatively small number of contractile proteins, however this tissue is also remarkably adaptable to environmental factors1 such as hypertrophy by resistance exercise and atrophy by disuse. It thereby exhibits remodeling and adaptations to stressors (heat, ischemia, heavy metals, etc.)2,3. Damage can occur to muscle by a muscle exerting force while lengthening, the so-called eccentric contraction4. The contractile proteins can be damaged in such exertions and need to be repaired, degraded and/or resynthesized; these functions are not part of the contractile proteins, but of other much less abundant proteins in the cell. To determine what subset of proteins is involved in the amelioration of this type of damage, a global proteome must be established prior to exercise5 and then followed subsequent to the exercise to determine the differential protein expression and thereby highlight candidate proteins in the adaptations to damage and its repair. Furthermore, most studies of skeletal muscle have been conducted on the male of the species and hence may not be representative of female muscle. 
In this article we present a method for extracting proteins reproducibly from male and female muscles, and separating them by two-dimensional gel electrophoresis followed by high resolution digital imaging6. This provides a protocol for spots (and subsequently identified proteins) that show a statistically significant (p &lt; 0.05) two-fold increase or decrease, appear or disappear from the control state. These are then excised, digested with trypsin and separated by high-pressure liquid chromatography coupled to a mass spectrometer (LC/MS) for protein identification (LC/MS/MS)5. This methodology (Figure 1) can be used on many tissues with little to no modification (liver, brain, heart etc.).

A straight-forward set of methods to isolate and determine the identity of the most abundant proteins expressed in skeletal muscle. About 800 spots are discerned on a two-dimensional gel from 10 mg muscle; this allows for the determination of gender-specific protein expression. These methods will give equivalent results in most tissues.

Skeletal Muscle Gender Dimorphismus von Proteomics

Gross contraction in skeletal muscle is primarily determined by a relatively small number of contractile proteins, however this tissue is also remarkably ...

Forschung

Medizin

Utility of Dissociated Intrinsic Hand Muscle Atrophy in the Diagnosis of Amyotrophic Lateral Sclerosis

The split hand phenomenon refers to predominant wasting of thenar muscles and is an early and specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). A novel split hand index (SI) was developed to quantify the split hand phenomenon, and its diagnostic utility was assessed in ALS patients. The split hand index was derived by dividing the product of the compound muscle action potential (CMAP) amplitude recorded over the abductor pollicis brevis and first dorsal interosseous muscles by the CMAP amplitude recorded over the abductor digiti minimi muscle. In order to assess the diagnostic utility of the split hand index, ALS patients were prospectively assessed and their results were compared to neuromuscular disorder patients. The split hand index was significantly reduced in ALS when compared to neuromuscular disorder patients (P&#60;0.0001). Limb-onset ALS patients exhibited the greatest reduction in the split&#160;hand index, and a value of 5.2 or less reliably differentiated ALS from other neuromuscular disorders. Consequently, the split&#160;hand index appears to be a novel diagnostic biomarker for ALS, perhaps facilitating an earlier diagnosis.

Dissociated atrophy of intrinsic hand muscles, termed the split hand, appears to be a specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS).&#160;Consequently, a novel neurodiagnostic test, termed the split hand&#160;index, was developed to quantify the clinical phenomenon of the split hand, which differentiated ALS from mimic disorders.

Nutzen der Dissoziierte Eigen Hand Muskelatrophie in der Diagnose von Amyotrophe Lateralsklerose

The split hand phenomenon refers to predominant wasting of thenar muscles and is an early and specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). A ...

The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in injured sensory neurons and along the entire nociceptive pathway within the central nervous system. It is usually chronic and challenging to treat. In order to study neuropathic pain and its treatments, different models have been developed in rodents. These models derive from known etiologies, thus reproducing peripheral nerve injuries, central injuries, and metabolic-, infectious- or chemotherapy-related neuropathies. Murine models of peripheral nerve injury often target the sciatic nerve which is easy to access and allows nociceptive tests on the hind paw. These models rely on a compression and/or a section. Here, the detailed surgery procedure for the &#34;cuff model&#34; of neuropathic pain in mice is described. In this model, a cuff of PE-20 polyethylene tubing of standardized length (2 mm) is unilaterally implanted around the main branch of the sciatic nerve. It induces a long-lasting mechanical allodynia, i.e., a nociceptive response to a normally non-nociceptive stimulus that can be evaluated by using von Frey filaments. Besides the detailed surgery and testing procedures, the interest of this model for the study of neuropathic pain mechanism, for the study of neuropathic pain sensory and anxiodepressive aspects, and for the study of neuropathic pain treatments are also discussed.

Neuropathic pain is a consequence of a lesion or disease affecting the somatosensory system. The &#8220;cuff model&#8221; of neuropathic pain in mice consists of the implantation of a polyethylene cuff around the main branch of the sciatic nerve. Mechanical allodynia is tested using von Frey filaments.

Der Ischiasnerv cuffing Modell von neuropathischen Schmerzen bei Mäusen

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in ...

Facial Nerve Axotomy in Mice: A Model to Study Motoneuron Response to Injury

The goal of this surgical protocol is to expose the facial nerve, which innervates the facial musculature, at its exit from the stylomastoid foramen and either cut or crush it to induce peripheral nerve injury. Advantages of this surgery are its simplicity, high reproducibility, and the lack of effect on vital functions or mobility from the subsequent facial paralysis, thus resulting in a relatively mild surgical outcome compared to other nerve injury models. A major advantage of using a cranial nerve injury model is that the motoneurons reside in a relatively homogenous population in the facial motor nucleus in the pons, simplifying the study of the motoneuron cell bodies. Because of the symmetrical nature of facial nerve innervation and the lack of crosstalk between the facial motor nuclei, the operation can be performed unilaterally with the unaxotomized side serving as a paired internal control. A variety of analyses can be performed postoperatively to assess the physiologic response, details of which are beyond the scope of this article. For example, recovery of muscle function can serve as a behavioral marker for reinnervation, or the motoneurons can be quantified to measure cell survival. Additionally, the motoneurons can be accurately captured using laser microdissection for molecular analysis. Because the facial nerve axotomy is minimally invasive and well tolerated, it can be utilized on a wide variety of genetically modified mice. Also, this surgery model can be used to analyze the effectiveness of peripheral nerve injury treatments. Facial nerve injury provides a means for investigating not only motoneurons, but also the responses of the central and peripheral glial microenvironment, immune system, and target musculature. The facial nerve injury model is a widely accepted peripheral nerve injury model that serves as a powerful tool for studying nerve injury and regeneration.

We present a surgical protocol detailing how to perform a cut or crush axotomy on the facial nerve in the mouse. The facial nerve axotomy can be employed to study the physiological response to nerve injury and test therapeutic techniques.

Facial Nerve Axotomie bei Mäusen: Ein Modell zur Motoneuron Reaktion auf eine Verletzung Studieren

The goal of this surgical protocol is to expose the facial nerve, which innervates the facial musculature, at its exit from the stylomastoid foramen and ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

Ultraschall Basierend Beurteilung der koronaren Herzfluss und koronare Flussreserve Mit der Drucküberlastung Modell an der Maus

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and well tolerated technique. The Weil-Blakesley conchotome has a sharp biting tip with a 4 - 6 mm wide hollow. It is inserted through a 5 - 10 mm skin incision and can be maneuvered for controlled tissue penetration. The tip is opened and closed within the tissue and then rotated through 90 -180&#176; to cut the muscle. The amount of muscle obtained following repeated sampling can vary from 20 mg to 290 mg which can be processed for both histology and molecular studies. The wound needs to be kept dry and vigorous physical activity kept to a minimum for approximately 72 hr although normal levels of activity can restart immediately following the procedure. This procedure is safe and effective when close attention is paid to the selection of subjects, full asepsis and post procedure care. &#160;Both right and left vastus lateralis are suitable for biopsy dependent on participant preference.

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

This video demonstrates the technique of percutaneous muscle biopsy of the human vastus lateralis using the Weil-Blakesley conchotome.

Mensch<em&gt; Vastus lateralis</em&gt; Skeletal Muscle Biopsy die Weil-Blakesley Conchotom Verwendung

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and ...

Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic options have significant risk of failure and substantial morbidity.
Use of bone vascularized composite allotransplantation (VCA) would offer both a close match of resected bone size and shape and the healing and remodeling potential of living bone. At present, life-long drug immunosuppression (IS) is required. Organ toxicity, opportunistic infection and neoplasm risks are of concern to treat such non-lethal indications.
We have previously demonstrated that bone and joint VCA viability may be maintained in rats and rabbits without the need of long-term-immunosuppression by implantation of recipient derived vessels within the VCA. It generates an autogenous, neoangiogenic circulation with measurable flow and active bone remodeling, requiring only 2 weeks of IS. As small animals differ from man substantially in anatomy, bone physiology and immunology, we have developed a porcine bone VCA model to evaluate this technique before clinical application is undertaken. Miniature swine are currently widely used for allotransplantation research, given their immunologic, anatomic, physiologic and size similarities to man. Here, we describe a new porcine orthotopic tibial bone VCA model to test the role of autogenous surgical angiogenesis to maintain VCA viability.
The model reconstructs segmental tibial bone defects using size- and shape-matched allogeneic tibial bone segments, transplanted across a major swine leukocyte antigen (SLA) mismatch in Yucatan miniature swine. Nutrient vessel repair and implantation of recipient derived autogenous vessels into the medullary canal of allogeneic tibial bone segments is performed in combination with simultaneous short-term IS. This permits a neoangiogenic autogenous circulation to develop from the implanted tissue, maintaining flow through the allogeneic nutrient vessels for a short time. Once established, the new autogenous circulation maintains bone viability following cessation of drug therapy and subsequent nutrient vessel thrombosis.

Currently any kind of vascularized composite allotransplantation depends on long-term-immunosuppression, difficult to support for non-life-critical indications. We present a new porcine tibial VCA model that can be used to study bone VCA and demonstrate the use of surgical angiogenesis to maintain bone viability without the need of long-term immune-modulation.

Chirurgische Angiogenese in porcinen tibiale Allotransplantation: eine neue große Tierknochen durchblutet zusammengesetzte Allotransplantation Modell

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

Semi-automated Analysis of Mouse Skeletal Muscle Morphology and Fiber-type Composition

For years, distinctions between skeletal muscle fiber types were best visualized by myosin-ATPase staining. More recently, immunohistochemical staining of myosin heavy chain (MyHC) isoforms has emerged as a finer discriminator of fiber-type. Type I, type IIA, type IIX and type IIB fibers can now be identified with precision based on their MyHC profile; however, manual analysis of these data can be slow and down-right tedious. In this regard, rapid, accurate assessment of fiber-type composition and morphology is a very desirable tool. Here, we present a protocol for state-of-the-art immunohistochemical staining of MyHCs in frozen sections obtained from mouse hindlimb muscle in concert with a novel semi-automated algorithm that accelerates analysis of fiber-type and fiber morphology. As expected, the soleus muscle displayed staining for type I and type IIA fibers, but not for type IIX or type IIB fibers. On the other hand, the tibialis anterior muscle was composed predominantly of type IIX and type IIB fibers, a small fraction of type IIA fibers and little or no type I fibers. Several image transformations were used to generate probability maps for the purpose of measuring different aspects of fiber morphology (i.e., cross-sectional area (CSA), maximal and minimal Feret diameter). The values obtained for these parameters were then compared with manually-obtained values. No significant differences were observed between either mode of analysis with regards to CSA, maximal or minimal Feret diameter (all p &#62; 0.05), indicating the accuracy of our method. Thus, our immunostaining analysis protocol may be applied to the investigation of effects on muscle composition in many models of aging and myopathy.

Immunohistochemical staining of myosin heavy chain isoforms has emerged as the state-of-the-art discriminator of skeletal muscle fiber-type (i.e., type I, type IIA, type IIX, type IIB). Here, we present a staining protocol along with a novel semi-automated algorithm that facilitates rapid assessment of fiber-type and fiber morphology.

Semi-automatische Analyse von Maus Skelettmuskulatur Morphologie und Fasertyp Zusammensetzung

For years, distinctions between skeletal muscle fiber types were best visualized by myosin-ATPase staining. More recently, immunohistochemical staining of ...

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an increased use of mouse models in orthopedic research was noted, most probably because mouse models offer a large number of genetically-modified strains and special antibodies for the analysis of molecular mechanisms of fracture healing. To control the biomechanical conditions, well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory, also in mice. Here, we report on the design and use of a closed bone healing model to stabilize femur fractures in mice. The intramedullary screw, made of medical-grade stainless steel, provides through fracture compression an axial and rotational stability compared to the mostly used simple intramedullary pins, which show a complete lack of axial and rotational stability. The stability achieved by the intramedullary screw allows the analysis of endochondral healing. A large amount of callus tissue, received after stabilization with the screw, offers ideal conditions to harvest tissue for biochemical and molecular analyses. A further advantage of the use of the screw is the fact that the screw can be inserted into the femur with a minimally invasive technique without inducing damage to the soft tissue. In conclusion, the screw is a unique implant that can ideally be used in closed fracture healing models offering standardized biomechanical conditions.

This protocol describes a minimally invasive osteosynthesis technique using an intramedullary screw for standardized stabilization of femur fractures, which can be used to analyze endochondral bone healing in mice.

Eine Minimal-Invasive Modell Endochondral Frakturheilung bei Mäusen unter standardisierten Bedingungen biomechanische Analyse

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Nicht-invasive Beurteilung des releveurs Muskelfunktion bei Mäusen

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...