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. 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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. 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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

24.1K 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. 