We wish to thank the study participants for making this work possible and the staff at the NIHR Southampton Biomedical Research Centre and the Wellcome Trust Clinical Research Facility, University Hospital Southampton for assistance with study measurements.
This work was supported by the NIHR Southampton Biomedical Research Centre, Nutrition, the MRC Lifecourse Epidemiology Unit and the University of Southampton. This report is independent research by the NIHR BRC Funding Scheme. The views expressed in this publication are those of the authors and not necessarily those of the NHS, the NIHR or the Department of Health. AMB is supported by a NIHR Clinical Research Fellowship, HPP is supported by the NIHR Southampton Biomedical Research Centre.

Ethik-Anweisung: Eine Beschreibung des Verfahrens Muskelbiopsie wir innerhalb unserer Institution folgen nun folgt. Die Muskelbiopsie Verfahren wird in der Hertfordshire Sarkopenie Studie, die von der Hertfordshire Research Committee Nummer 07 / Q0204 / 68 genehmigt wurde. Alle Teilnehmer gaben informierte Zustimmung 20 geschrieben. HINWEIS: Ein einzelner Bediener das Verfahren ausführen können, von einem Assistenten geholfen, die die Teilnehmer im Gespräch, um Angst zu reduzieren eingreifen können und sicherzustellen, dass sie jederzeit bequem sind. Das Verfahren Raum sollte mit einem Waschbecken, einem höhenverstellbaren Couch, saubere Oberflächen und ein Verfahren Wagen ausgestattet werden. 1. Bereiten Sie die Teilnehmer (Abbildung 2) <ol><li> Bitten Sie den Teilnehmer bequem zu legen, auf dem Rücken auf einer Couch. Setzen Sie die bevorzugte Oberschenkel von der Leistenfalte. Verteilen Sie eine Wegwerf-Absorptionslage unter dem exponierten Oberschenkel. Stellen Sie sicher, dass das Bein bleibt gerade und entspannt während des gesamten Verfahrens aberdie Oberschenkel gespannt wird kurzzeitig die vastus lateralis zu skizzieren. </li><li> Markieren Sie die Prozedur Ort etwa zwei Drittel nach unten eine gedachte Linie von der Spina iliaca anterior superior an der Patella. </li></ol> 2. Bereiten Sie die Haut (Abbildung 2) <ol><li> Rasur die Haut auf ca. 4 cm im Durchmesser rund um das vorgeschlagene Biopsiestelle mit einem sterilen Rasierklinge und reinigen Sie die Haut mit einem Alkoholtupfer. Hinweis: Dies ist eine nachfolgende Haar Einklemmung in der Wunde während des Heilungsprozesses zu verhindern. Dieser Schritt ist optional entsprechend der Präferenz des Betreibers. </li><li> Infiltrieren die Haut und darüber liegenden Faszie mit örtlicher Betäubung. Verwenden Sie eine 25 G-Nadel eine subkutane Bleb von 2% Lidocain dann infiltrieren tiefer in das subkutane Gewebe mit einer 23 G Nadel anzuheben. Ziel ist mindestens der Hälfte bis einem Zoll in Abhängigkeit von dem subkutanen Gewebe Gehalt an der Biopsiestelle zu durchdringen. Diese Tiefe sollte ausreichen, um die darüber liegende fas zu gewährleistencia wird betäubt. Lassen Sie 2 bis 5 min für das Anästhetikum zum Handeln. Bestätigen Anästhesie durch die Haut sanft mit der Nadel oder Skalpell Spitze Sondieren. </li></ol> 3. Vorbereiten eines sterilen Bereich (Figur 2) <ol><li> Waschen Sie Ihre Hände mit Seife und halten saubere Hände, bis eine sterile Kleid getragen wird. Decken Sie die Hände mit sterilen Handschuhen vor einem sterilen Bereich auf dem Verfahren Wagen zu schaffen. </li><li> Sterilisieren Sie die Biopsiestelle mit 2% Chlorhexidin / Isopropylalkohol-Lösung oder einer Jod basierte Hautdesinfektionsmittel. Tragen Sie eine sterile Abdeckung mit einer Klebe Öffnung der Biopsiestelle zu entlarven, sondern auch einen sterilen Bereich aufrechtzuerhalten. </li></ol> 4. Führen Sie das Verfahren (Abbildung 2) <ol><li> Mit einer Größe 11 Skalpell, machen Sie einen von 5 bis 10 mm Schnitt auf der Haut und nach unten und durch die darüber liegende Faszie. Legen Sie die geschlossene beißende Spitze des Conchotom durch den Einschnitt in einem rechten Winkel zur Längsachse des Oberschenkels, bis zu einer Tiefe Lungs halben bis einem Zoll. Bei Bedarf Einsatzdie freie Hand zu halten und den Oberschenkel rund um die Biopsiestelle, während die Spitze des Conchotom geöffnet und geschlossen innerhalb des Muskels zu unterstützen. </li><li> Drehen Sie den Conchotom durch 90-180 °, um den Muskel zu schneiden. Ziehen Sie die Conchotom und öffnen Sie die Spitze auf steriler Gaze mit steriler normaler Kochsalzlösung angefeuchtet wurde. Wiederholen Sie den Vorgang innerhalb der einzelnen Wundstelle, falls notwendig, um eine ausreichende Muskelgewebe erhalten. Übertragen Sie die Gaze in einen Behälter auf Eis gelegt. Übertragen, um den Behälter zu einer Aufbereitungslabor der Muskel entsprechend dem lokalen institutionellen Protokoll zu verarbeiten. </li></ol> 5. Nach Ablauf (Abbildung 2) <ol><li> Bewerben direkten Druck auf die Wunde für bis zu 5 min. Schließen Sie die Wunde mit Steri-Strips, indem sie auf die Wunde parallel zu rechten Winkel gegenüber potentiell Narbengewebe entfernen zu vermeiden und die Wiedereröffnung der Wunde, wenn die Steri-Strips versehentlich entfernt werden. Legen Sie eine sterile absorbierenden Verband auf die Steri-Strips und binden eine zweischichtigeVerband für die Komprimierung und Sicherung mit Klebeband. </li><li> Erklären Sie den Wundverband Methode an den Teilnehmer, da sie einen Verbandswechsel 3 müssen durchführen - 4 Tage nach dem Eingriff. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer den Kompressionsverband entfernt, bevor er später am Abend zu Bett. </li></ol> 6. Beitrag Biopsy Tipps <ol><li> Informieren Sie den Teilnehmer, der es üblich ist , eine Oberschenkel Steifigkeit zu erleben , die durch sanfte Bewegung erleichtert werden kann (z. B. zu Fuß). Verwenden Sie einfache Analgesie wie Paracetamol. Über den Teilnehmer über vorübergehende Taubheit um die Biopsiestelle, die für bis zu zwei Wochen, sowie die mögliche Komplikation einer Wundinfektion bestehen bleiben kann. </li></ol> 7. Anweisungen für den Gegenstand nach dem Eingriff <ol><li> Bitten Sie den Teilnehmer starke Aktivität zu vermeiden, für 72 Stunden (wie Klettern, Laufen, Heben schwerer Lasten). Bitten Sie den Teilnehmer Eintauchen für 48 in Wasser zu vermeiden - 72 Stunden. Allerdings weisen den TEILNEHMERt wickeln Haftfolie oder ähnliches um die Biopsiestelle beim Duschen den Verband trocken zu halten. </li><li> Bitten Sie den Teilnehmer den Verband nach 3 zu ändern - 4 Tage und die Steri-Strips nach einer Woche zu entfernen. HINWEIS: Die Teilnehmer sollten schriftliche Anweisungen für die Zeit nach Biopsie Pflege, Ersatz Dressings und Notfall Kontaktdaten des Teams für die Durchführung des Verfahrens verantwortlich gegeben werden. </li></ol>

<ol>
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R., Suh, D., Krivickas, L. S., Hughes, V. A., Goldstein, R., Roubenoff, R. <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+quality+in+older+men+and+women.">Skeletal muscle fiber quality in older men and women.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 279 (3), C611-C618 (2000).</li><li>He, J., Watkins, S., Kelley, D. E. <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+lipid+content+and+oxidative+enzyme+activity+in+relation+to+muscle+fiber+type+in+type+2+diabetes+and+obesity.">Skeletal muscle lipid content and oxidative enzyme activity in relation to muscle fiber type in type 2 diabetes and obesity.</a> Diabetes. 50 (4), 817-823 (2001).</li><li>Patel, H. P., Al-Shanti, N., Davies, L. C., Barton, S. J., Grounds, M. D., Tellam, R. L., Stewart, C. E., Cooper, C., Sayer, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lean+mass,+muscle+strength+and+gene+expression+in+community+dwelling+older+men:+findings+from+the+Hertfordshire+Sarcopenia+Study+(HSS).">Lean mass, muscle strength and gene expression in community dwelling older men: findings from the Hertfordshire Sarcopenia Study (HSS).</a> Calcif Tissue Int. 95 (4), 308-316 (2014).</li><li>Peterson, C. M., Johannsen, D. L., Ravussin, E. <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+mitochondria+and+aging:+a+review.">Skeletal muscle mitochondria and aging: a review.</a> J Aging Res. 2012, 194821 (2012).</li></ol>

None declared.

Um Teilnehmer die Sicherheit zu gewährleisten und effizient durchzuführen, die Muskelbiopsie, ist es wichtig, die Aufmerksamkeit auf wichtige Schritte innerhalb des Protokolls zu zahlen. Die Teilnehmer müssen nach sorgfältiger Berücksichtigung der Ausschlusskriterien ausgewählt werden, um Komplikationen wie Blutungen und schlechte Wundheilung zu vermeiden. Strenge Asepsis während des gesamten Verfahrens wesentlich. Die Anwendung der richtigen Technik wird sichergestellt, Teilnehmer Ko...

Erhalten Skelettmuskel für die Diagnose einer Myopathie und anderen neuromuskulären degenerativen Krankheiten beruht auf sichere und effiziente Methoden , die 1 akzeptabel und nicht incapacitating Patienten sind. Historisch enthalten, Verfahren zur Gewinnung Muskelgewebes zur Analyse offenen Biopsien unter Vollnarkose durchgeführt oder von post mortem. Diese Techniken direkte Visualisierung des Muskels erlaubt und erlaubt ein größeres Stück Muskel biopsiert werden. In Anbetracht der möglichen Nachteile dieser Techniken für den Patienten haben in Bezug auf die Krankenhausaufenthalt und Erholung, perkutane &quot;halboffene&quot; Muskelbiopsie Methoden wurden als Alternativen eingeführt. Diese Technik wurde zuerst von Duchenne (1806-1875) durchgeführt, der ein selbst erstellter Nadel mit einem Trokar verwendet und war in der Lage , einen Muskel Probe aus einem lebenden Subjekt ohne Vollnarkose 2 zu erhalten. Seitdem wurden verschiedene Formen von Biopsienadeln verwendet , 3,4,5 worden. Jedoch ist die Biopsie needle von Bergström entwickelte im Jahr 1962 war die am häufigsten in der klinischen Praxis verwendet wird; sowohl bei Kindern und Erwachsenen, sowie in der Forschung 6.7.8.9.10. Es besitzt einen scharfen Trokar, eine Schneidkanüle und eine Schubstange des Gewebes Post Biopsie zu vertreiben. Muscle Erträge aus diesem Verfahren gewonnen wurden , von 25 -293 mg nach der Probenahme 11,9 wiederholt Bereich berichtet. Henriksson eingeführt , um die Weil-Blakesley Conchotom 1979 als Alternative halboffenen Muskelbiopsie - Verfahren (Figur 1) 12. Das Instrument ist eine einzelne Struktur im Gegensatz zu dem Bergström Konstrukt und ist wie ein forcep mit einem scharfen beißenden Spitze entworfen. Die Spitze Größe kann von 4 mm bis 6 mm in der Breite betragen. Wenn die beiden Ränder der beißende Spitze entgegenstellen, ist eine hohle gebildet, die Erfassung des Muskels gewährleistet. Die Conchotom wird durch einen 5 eingesetzt - 10 mm Hautschnitt und vermeidet die Notwendigkeit für einen Trokar, den Muskel und der darüberliegenden Faszie als scalpe einzudringenl kann verwendet werden, um einen Track zu machen bis auf den Muskel. Diese Methode ermöglicht Gewebepenetration mit einem hohen Grad an Manövrierfähigkeit 13,14 gesteuert. Es ist besonders nützlich für die Standorte , an denen unangemessenen Druck potentiell neurovaskulären oder der zugrunde liegenden knöchernen Strukturen zB beschädigen könnten., An der Stelle des tibialis anterior 15,14. Muscle Ausbeuten die Conchotom verwenden, können variabel sein und in unserer Praxis 20-200 mg des Muskels hat nach wiederholten Abtasten erhalten wurde. Ein potentieller Vorteil der Conchotom über die Bergström Nadel, zusätzlich zu dem hohen Grad an Manövrierfähigkeit bietet, ist , dass die beißenden Spitze nicht geschärft werden muss oder so oft ersetzt , wie der Trokar des Bergström 16 konstruieren. Das übergeordnete Ziel der Muskelbiopsie der Weil Blakesley Conchotom Verwendung ist, ausreichende Mengen von Muskelgewebe zu erhalten Histochemie und molekulare Analyse sowohl für diagnostische und resear zu ermöglichench Studie. Es ist ein einfaches und sicheres Verfahren, die leicht erlernt werden kann. Mit dieser Technik, Muskel geeignet für die Biopsie umfasst Bizeps, Trizeps, Deltamuskel, Gastrocnemius, tibialis anterior, soleus und die sacrospinals 17,15,7,18,14. Der äußerste Teil der vastus lateralis ist die häufigste Stelle für die Biopsie , da sie die Hauptneurovaskulären Strukturen innerhalb der Oberschenkel vermieden wird . Es ist etwa zwei Drittel nach unten eine imaginäre Linie, die Spina iliaca anterior superior und die Patella identifiziert. Muskel - Morphologie Daten, zum Beispiel myofibre Bereich, myofibre Proportionen, Kapillardichte von vastus lateralis abgeleitet Probenahme in der Literatur weit verbreitet sind wodurch ein Vergleich zwischen den Studien 11,19.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Weil-Blakesley conchotome</td>
			<td>Gebr&#252;der Zepf Medizintechnik, D&#252;rbheim, Germany</td>
			<td>None</td>
			<td>6 mm biting tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml 2% lidocaine</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td>One 5ml vial should suffice for adequate anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol swab</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mls syringe</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25G and 23G sterile needles</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile scalpel size 11</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauze squares</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride 0.9% 10 ml</td>
			<td>Fannin</td>
			<td>1122/002/001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steri-Drape&#8482; Small Drape with Adhesive Aperture</td>
			<td>3M</td>
			<td>1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChloraPrep 2% w/v /70% v/v cutaneous solution&#160;</td>
			<td>CareFusion</td>
			<td>270400</td>
			<td>Two</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steri-Strip&#8482; 1/4 inch x 3 in Reinforced Adhesive Skin Closures</td>
			<td>3M</td>
			<td>R1541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PRIMAPORE sterile dressing 15cm x 8cm</td>
			<td>Smith &#38;&#160; 
			Nephew</td>
			<td>66000318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton crepe bandage Hospicrepe 233 7,5 cm x 4,5 m</td>
			<td>Hartmann</td>
			<td>915562</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flexible cohesive bandage Co-Plus LF</td>
			<td>BSN medical</td>
			<td>2904565</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable absorbent sheet</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropore or transpore tape</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gown with sterile paper towels</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gloves</td>
			<td>Generic use</td>
			<td>None</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

human vastus lateralis skeletal muscle biopsy using the weil-blakesley conchotome

Perkutane Muskelbiopsie der Weil-Blakesley Conchotom verwendet, ist gut sowohl in der klinischen Forschung und Praxis etabliert. Es ist eine sichere, wirksame und gut verträgliche Technik. Die Weil-Blakesley Conchotom hat eine scharfe beißende Spitze mit einem 4 - 6 mm breit hohl. Es wird durch ein 5 eingeführt - 10 mm Hautschnitt und kann für eine kontrollierte Gewebepenetration manövriert werden. Die Spitze wird geöffnet und geschlossen, das Gewebe innerhalb und dann gedreht, um 90 -180 ° um den Muskel zu schneiden. Die Menge des Muskels erhalten nach wiederholter Probennahme von 20 mg bis 290 mg variieren kann, die sowohl für die Histologie und molekulare Studien verarbeitet werden können. Die Wunde muss trocken gehalten werden und starke körperliche Aktivität für etwa 72 Stunden auf einem Minimum gehalten, obwohl normale Aktivitätsniveaus neu starten können unmittelbar nach dem Eingriff. Dieses Verfahren ist sicher und wirksam, wenn sie besonderes Augenmerk auf die Auswahl der Themen, voll Aseptik und nach dem Eingriff Pflege bezahlt wird. Sowohl rechts und links vastus lateralis sind geeignet für die Biopsie abhängig von Teilnehmer bevorzugt.

Das oben beschriebene Verfahren ist sicher und akzeptabel in beiden klinischen und wissenschaftlichen Einstellungen. Wenn die Biopsie als Teil der Diagnoseprozess durchgeführt wird, sollte der Muskel entsprechend des Patienten Symptome und Anzeichen von Muskelschwäche gewählt. Die Biopsiestelle sollte von früheren Verletzungen, Kontrakturen oder Instrumentierung 21,1 frei sein. In der Forschung können standardisierten Bedingungen wie Fasten oder den Ausschluss von Patient...

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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 ...

human-vastus-lateralis-skeletal-muscle-biopsy-using-weil-blakesley

Research

JoVE Journal

Medicine

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

16.6K Aufrufe.  University of Southampton, University Hospital Southampton. This video demonstrates the technique of percutaneous muscle biopsy of the human vastus lateralis using the Weil-Blakesley conchotome.

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

Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force generation and fatigability in treated muscle. We describe a detailed approach to evaluating myo-mechanical properties in freshly explanted hindlimb muscle from the mouse. We describe the atraumatic harvest of mouse extensor digitorum longus muscle, mounting the muscle in a muscle strip myograph (Model 820MS; Danish Myo Technology), and the measurement of maximal twitch and tetanic tension, contraction time, and half-relaxation time, using a square pulse stimulator (Model S48; Grass Technologies). Using these measurements, we demonstrate the calculation of specific twitch and tetanic tension normalized to muscle cross-sectional area, the twitch-to-tetanic tension ratio, the force-frequency relationship curve and the low frequency fatigue curve 4. This analysis provides a method for quantitative comparison between therapeutic interventions in mouse models of muscle disease 1,2,3,5, as well as comparison of the effects of genetic modification on muscle function 6,7,8,9.

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for muscle disease, methods are needed to quantitate force generation and fatigability in treated muscle. We detail an approach to evaluating myo-mechanical properties in explanted mouse hindlimb muscle. This analysis provides a robust approach to quantitating the effects of genetic modification on muscle function, as well as comparison of therapies in mouse models of muscle disease.

Myo-mechanischen Analyse von isolierten Skelettmuskel

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force ...

Forschung

Medizin

In Vivo Canine Muscle Function Assay

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
contractions. The pelvic limb of an anesthetized dog is immobilized in a stereotactic frame to align the tibia at a right angle to the femur. Adhesive wrap affixes the 
paw to a pedal mounted on the shaft of a servomotor to measure torque. Percutaneous nerve stimulation activates pelvic limb muscles of the paw to either push (extend) or 
pull (flex) against the pedal to generate isometric torque. Percutaneous tibial nerve stimulation activates tibiotarsal extensor muscles. Repeated eccentric (lengthening) 
contractions are induced in the tibiotarsal flexor muscles by percutaneous peroneal nerve stimulation. The eccentric protocol consists of an initial isometric contraction 
followed by a forced stretch imposed by the servomotor. The rotation effectively lengthens the muscle while it contracts, e.g., an eccentric contraction. During 
stimulation flexor muscles are subjected to an 800 msec isometric and 200 msec eccentric contraction. This procedure is repeated every 5 sec. To avoid fatigue, 4 min rest 
follows every 10 contractions with a total of 30 contractions performed.

In Vivo Canine Muscle Function Assay

We describe a minimally-invasive and painless method to measure canine hindlimb muscle strength and muscle response to repeated eccentric contractions.

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
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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 ...

Skin Punch Biopsy Explant Culture for Derivation of Primary Human Fibroblasts

Tissues and cell lines derived from an individual with disease are ideal sources to study disease-related cellular phenotypes. Patient-derived fibroblasts in this protocol have been successfully used in the derivation of induced pluripotent stem cells to model disease1. Early passages of these fibroblasts can also be used for cell-based functional assays to study specific disease pathways, mechanisms2 and subsequent drug screening approaches. The advantage of the presented protocol over enzymatic procedures are 1) the reproducibility of the technique from small amounts of tissue derived from older patients, e.g. patients affected with Parkinson's disease, 2) the technically simple approach over more challenging methodologies using enzymatic treatments, and 3) the time consideration: this protocol takes 15-20 min and can be performed immediately after biopsy arrival. Enzymatic treatments can take up to 4 hr and have the problems of overdigestion, reduction of cell viability and subsequent attachment of cells when not handled properly. This protocol describes the dissection and preparation of a 4-mm human skin biopsy for derivation of a fibroblast culture and has a very high success rate which is important when dealing with patient-derived tissue samples. In this culture, keratinocytes migrate out of the biopsy tissue within the first week after preparation. Fibroblasts appear 7-10 days after the first outgrowth of keratinocytes. DMEM high glucose media supplemented with 20% FBS favors the growth of fibroblasts over keratinocytes and fibroblasts will overgrow the keratinocytes. After 2 passages keratinocytes have been diluted out resulting in relatively homogenous fibroblast cultures which expresses the fibroblast marker SERPINH1 (HSP-47). Using this approach, 15-20 million fibroblasts can be derived in 4-8 weeks for cell banking. The skin dissection takes about 15-20 min, cells are then monitored once a day under the microscope, and media is changed every 2-3 days after attachment and outgrowth of cells.

The fibroblast explant culture protocol from human skin punch biopsies is a technically robust and simple way to derive skin cells within 4-8 weeks for banking of about 15-20 million cells at a low passage number.

Haut Stanzbiopsie Explantatkultur für die Ableitung des primären humanen Fibroblasten

Tissues and cell lines derived from an individual with disease are ideal sources to study disease-related cellular phenotypes. Patient-derived fibroblasts ...

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

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. Although originally developed and used extensively in the rat due to its larger size, the tibial nerve in mice is big enough that it can be easily manipulated with either crush or transection, leaving the peroneal and sural nerve branches of the sciatic nerve intact and thereby preserving their target muscles. Thus, this model offers the advantages of inducing less morbidity and impediment of ambulation than the sciatic nerve transection model and also allows investigators to study the physiologic, cellular and molecular biologic mechanisms regulating the process of muscle atrophy in genetically engineered mice. The tibial nerve supplies the gastrocnemius, soleus and plantaris muscles, so its transection permits the study of denervated skeletal muscle composed of fast twitch type II fibers and/or slow twitch type I fibers. Here we demonstrate the tibial nerve transection model in the C57Black6 mouse. We assess the atrophy of the gastrocnemius muscle, as a representative muscle, at 1, 2, and 4 weeks post-denervation by measuring muscle weights and fiber type specific cross-sectional area on paraffin-embedded histologic sections immunostained for fast twitch myosin.

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of skeletal muscle atrophy. The model surgical protocol is described and demonstrated in C57Black6 mice. &#160;

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. ...

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases in children and adults. These antibodies have been used to guide diagnosis and treatment. Cell-based assays have improved the detection of antibodies in patient serum. They are based on the surface expression of brain antigens on eukaryotic cells, which are then incubated with diluted patient sera followed by fluorochrome-conjugated secondary antibodies. After washing, secondary antibody binding is then analyzed by flow cytometry. Our group has developed a high-throughput flow cytometry live cell-based assay to reliably detect antibodies against specific neurotransmitter receptors. This flow cytometry method is straight forward, quantitative, efficient, and the use of a high-throughput sampler system allows for large patient cohorts to be easily assayed in a short space of time. Additionally, this cell-based assay can be easily adapted to detect antibodies to many different antigenic targets, both from the central nervous system and periphery. Discovering additional novel antibody biomarkers will enable prompt and accurate diagnosis and improve treatment of immune-mediated disorders.

Over the recent years, live cell-based assays have been used successfully to detect antibodies against surface and conformational antigens. Here, we describe a method using high-throughput flow cytometry enabling the analysis of large cohorts of patients. Detection of novel antibodies will improve diagnosis and treatment of immune-mediated disorders.

Hochdurchsatz-Durchflusszytometrie zellbasierten Assay auf Antikörper gegen N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor oder Dopamin-2-Rezeptor im menschlichen Serum Detect

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergstr&#246;m Technique

The percutaneous biopsy technique enables researchers and clinicians to collect skeletal muscle tissue samples. The technique is safe and highly effective. This video describes the percutaneous biopsy technique using a modified Bergstr&#246;m needle to obtain skeletal muscle tissue samples from the vastus lateralis of human subjects. The Bergstr&#246;m needle consists of an outer cannula with a small opening (&#8216;window&#8217;) at the side of the tip and an inner trocar with a cutting blade at the distal end. Under local anesthesia and aseptic conditions, the needle is advanced into the skeletal muscle through an incision in the skin, subcutaneous tissue, and fascia. Next, suction is applied to the inner trocar, the outer trocar is pulled back, skeletal muscle tissue is drawn into the window of the outer cannula by the suction, and the inner trocar is rapidly closed, thus cutting or clipping the skeletal muscle tissue sample. The needle is rotated 90&#176;&#160;and another cut is made. This process may be repeated three more times. This multiple cutting technique typically produces a sample of 100-200 mg or more in healthy subjects and can be done immediately before, during, and after a bout of exercise or other intervention. Following post-biopsy dressing of the incision site, subjects typically resume their activities of daily living right away and can fully participate in vigorous physical activity within 48-72 hr. Subjects should avoid heavy resistance exercise for 48 hr to reduce the risk of herniation of the muscle through the incision in the fascia.

The purpose of this video is to present the modified Bergstr&#246;m skeletal muscle biopsy technique on human subjects.

Menschlichen Skelettmuskelbiopsie Verfahren unter Verwendung der modifizierten Technik Bergström

The percutaneous biopsy technique enables researchers and clinicians to collect skeletal muscle tissue samples. The technique is safe and highly ...

Preparation and Respirometric Assessment of Mitochondria Isolated from Skeletal Muscle Tissue Obtained by Percutaneous Needle Biopsy

Respirometric profiling of isolated mitochondria is commonly used to investigate electron transport chain function. We describe a method for obtaining samples of human Vastus lateralis, isolating mitochondria from minimal amounts of skeletal muscle tissue, and plate based respirometric profiling using an extracellular flux (XF) analyzer. Comparison of respirometric profiles obtained using 1.0, 2.5 and 5.0 &#956;g of mitochondria indicate that 1.0 &#956;g is sufficient to measure respiration and that 5.0 &#956;g provides most consistent results based on comparison of standard errors. Western blot analysis of isolated mitochondria for mitochondrial marker COX IV and non-mitochondrial tissue marker GAPDH indicate that there is limited non-mitochondrial contamination using this protocol. The ability to study mitochondrial respirometry in as little as 20 mg of muscle tissue allows users to utilize individual biopsies for multiple study endpoints in clinical research projects.

Methods for biopsy of Vastus lateralis, preparation of purified mitochondria, and respirometric profiling are described. The use of small muscle volume makes this technique suitable for clinical research applications.

Vorbereitung und Respirometrische Bewertung der Mitochondrien isoliert aus dem Skelettmuskelgewebe durch perkutane Nadelbiopsie Erhalten

Respirometric profiling of isolated mitochondria is commonly used to investigate electron transport chain function. We describe a method for obtaining ...

Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of living systems. Neuromuscular diseases often exhibit a temporally varying, spatially heterogeneous, and multi-faceted pathology. The goal of this protocol is to characterize this pathology using qMRI methods. The MRI acquisition protocol begins with localizer images (used to locate the position of the body and tissue of interest within the MRI system), quality control measurements of relevant magnetic field distributions, and structural imaging for general anatomical characterization. The qMRI portion of the protocol includes measurements of the longitudinal and transverse relaxation time constants (T1 and T2, respectively). Also acquired are diffusion-tensor MRI data, in which water diffusivity is measured and used to infer pathological processes such as edema. Quantitative magnetization transfer imaging is used to characterize the relative tissue content of macromolecular and free water protons. Lastly, fat-water MRI methods are used to characterize fibro-adipose tissue replacement of muscle. In addition to describing the data acquisition and analysis procedures, this paper also discusses the potential problems associated with these methods, the analysis and interpretation of the data, MRI safety, and strategies for artifact reduction and protocol optimization.

Neuromuscular diseases often exhibit a temporally varying, spatially heterogeneous, and multi-faceted pathology. The goal of this protocol is to characterize this pathology using non-invasive magnetic resonance imaging methods.

Quantitative Magnetresonanztomographie von Skelettmuskelerkrankung

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of ...

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 ...

Mensch

Zusammenfassung

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Myo-mechanischen Analyse von isolierten Skelettmuskel

In Vivo Canine Muscle Function Assay

Skeletal Muscle Gender Dimorphismus von Proteomics

Haut Stanzbiopsie Explantatkultur für die Ableitung des primären humanen Fibroblasten

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

Hochdurchsatz-Durchflusszytometrie zellbasierten Assay auf Antikörper gegen N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor oder Dopamin-2-Rezeptor im menschlichen Serum Detect

Menschlichen Skelettmuskelbiopsie Verfahren unter Verwendung der modifizierten Technik Bergström

Vorbereitung und Respirometrische Bewertung der Mitochondrien isoliert aus dem Skelettmuskelgewebe durch perkutane Nadelbiopsie Erhalten

Quantitative Magnetresonanztomographie von Skelettmuskelerkrankung

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