A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
פרוטוקול זה מתאר את השימוש של הדגם פעילות כויץ כרונית של תרגיל להתבונן הנוצרות על-ידי גירוי שרירי השלד עיבודים ב hindlimb החולדה.
שרירי השלד הוא רקמה מאוד, כמו תכונותיו הביוכימי, פיזיולוגיים הם שינו באופן משמעותי בתגובה פעילות גופנית כרונית. לחקור את המנגנונים הבסיסית לגבי עיבודים שרירים שונים, מספר תרגיל פרוטוקולים כגון הליכון, גלגל ריצה ואימון שחייה היו בשימוש במחקרים בבעלי חיים. עם זאת, התרגיל אלה מודלים דורשים תקופה ארוכה של זמן כדי להשיג שרירים עיבודים, אשר עשוי להיות מוסדרים גם על ידי גורמים ההורמונאלית או נוירולוגיות, ובכך יגביל את היישומים שלהם ללמוד עיבודים הנוצרות על-ידי התכווצות של שרירים ספציפיים. גירוי עקיף בתדר נמוך (10 Hz) כדי לעודד פעילות כויץ כרונית (המרכז לאמנות עכשווית) שימש כמודל חלופי עבור תרגיל אימונים, כמו זה יכול בהצלחה להוביל עיבודים מיטוכונדריאלי שרירים תוך 7 ימים, עצמאית של גורמים מערכתית. מאמר זה מפרט את טכניקות ניתוחיות הדרוש כדי להחיל את הטיפול של המרכז לאמנות עכשווית שרירי השלד של חולדות, יישום נרחב בעתיד מחקרים.
שרירי השלד יכול להסתגל תרגיל אימון באמצעות שינויים ביואנרגיה ואת המבנה הפיזי1. אחד השינויים העיקריים הביא על ידי אימון סבולת הוא להן מיטוכונדריאלי, אשר יכול להיות מוערך על ידי עלייה בביטוי של רכיבים מיטוכונדריאלי (למשל, ציטוכרום c אוקסידאז [קוקס] subunits), כמו גם הביטוי של coactivator תעתיק, PGC-1α2. מספר גדל והולך של מחקרים הראו כי גורמים רבים אחרים, כולל מחזור מיטוכונדריאלי, mitophagy, חשובים גם עיבודים שריר. עם זאת, המנגנון על ידי איזה תרגיל אקוטי או כרוני לווסת את אלה תהליכים בשרירי השלד לא ברורים.
על המסלולים המסדירה שריר הנגרמת עיבודים, מודלים שונים של פעילות גופנית היו בשימוש נפוץ במחקרים מכרסמים, כולל הליכון, גלגל ריצה ושחייה תרגיל. אולם, פרוטוקולים אלה יש כמה מגבלות בכך ~ 4-12 שבועות יש צורך לבחון אלו שינויים פנוטיפי3,4,5. ניסיוני כאמצעי חלופי, תדירות נמוכה הנוצרות על-ידי גירוי כרוני כויץ פעילות (המרכז לאמנות עכשווית) השתמשו ביעילות רבה, כמו זה יכול להוביל עיבודים שרירים תוך תקופה קצרה יותר באופן משמעותי (קרי, עד 7 ימים) ונראה את השפעותיו להיות דומה, או אף יותר מאשר פרוטוקולים אחרים פעילות גופנית. יתר על כן, הנוכחות של הורמונלי6, טמפרטורה7ותופעות נוירולוגיות8 עשוי להקשות להבין תגובות ספציפיות שרירים פעילות גופנית כרונית. לדוגמה, הורמון בלוטת התריס9,10 ו פקטורי גדילה דמויי אינסולין (IGF)-111 זוהו לתווך עיבודים הכשרה-induced שרירים, אשר יכול גם לווסת את איתות המסלולים אחרות בהשלד שריר. ראוי לציין, המרכז לאמנות עכשווית-induced אפקטים מינימלית מוסדרים על ידי גורמים מערכתית, המאפשר מיקוד להניחו על התגובה הישירה של שריר השלד כויץ פעילות.
היחידה חיצוני עבור המרכז לאמנות עכשווית הוצג לראשונה על ידי טיילר, רייט12, פותחה עם שינויים12. בקיצור, היחידה מורכבת משלושה חלקים עיקריים: גלאי אינפרא-אדום זה ניתן להפעיל ולכבות כתוצאה מחשיפה אור אינפרא-אדום, גנרטור הדופק, מחוון הדופק (איור 1). עיצוב מפורט מעגל של היחידה ממריץ היה שתואר לעיל13. המאפיינים המפורטים של המרכז לאמנות עכשווית ניתן למצוא יותר עומק במספר של סקירת מאמרים14,15,16,17. בקצרה, פרוטוקול גירוי נועד להפעיל את שיתוק נפוצות בתדר נמוך (קרי, 10 הרץ), ואת השרירים innervated (השוקתי הקדמי [ת א], השריר פושט האצבעות הארוך [אדי]) נאלצים נכלל בחוזה מראש את משך הזמן (למשל, h 3-6). לאורך זמן, זה משמרות את השרירים הנ ל כדי הפנוטיפ אירובית יותר, הפגינו מעלייה ברמת צפיפות נימי18 והן תוכן מיטוכונדריאלי19,20,21. לכן, בשיטה זו הוא מודל מוכח לחקות חלק עיבודים אימון סיבולת גדולה תוך שרירי השלד של חולדות.
מאמר זה מציג הליך מפורט של הניתוח השרשה אלקטרודה לזירוז המרכז לאמנות עכשווית, כך החוקרים ניתן להחיל את המודל הזה בלימודיהם תרגיל. המרכז לאמנות עכשווית היא דוגמנית מעולה ללמוד מסלול הזמן של עיבודים השריר, ובכך לספק כלי יעיל עבור חקירת האירועים המולקולריים איתות השונים בשתי נקודות זמן מוקדם ומאוחר יותר בעקבות תחילת תרגיל אימונים.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל ההליכים הקשורים לבעלי חיים היו נבדקו ואושרו על-ידי יורק האוניברסיטה חיה טיפול הוועדה. עם ההגעה במתקן בעל חיים באוניברסיטת יורק, ניתנו כל העכברושים מינימום של חמישה ימים כדי להתרגל לסביבה שלהם לפני הליך כירורגי, עם מזון המסופק ad libitum. למרות פרוטוקול זה הוחל בעבר ל-17,15,22אחרים מינים, הנייר הנוכחי מתבסס על עבודתה החלוצית של Pette ועמיתיו23 , מתמקד המודל עכברוש, במיוחד.
1. הכנת יחידת פעילות כויץ כרונית
2. ניתוח של פעילות כויץ כרונית
הערה: לעקר כל כלי ניתוח לפני הליך כירורגי. הן במהלך והן מיד לאחר הניתוח, טמפרטורת הגוף של החולדות מתוחזק על ידי כרית החימום. רצוי לבצע הליך כירורגי על תלוי כירורגי. המנתח צריך ללבוש כפפות כירורגי סטרילי, כמו גם חלוק מעבדה נקייה. במקרה הצורך, מומלץ ללבוש מסיכה מכונת ההנשמה חד פעמיות.
3. פעילות כויץ כרונית
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
אנחנו הראו כי פעילות כויץ כרונית (המרכז לאמנות עכשווית) הוא כלי יעיל לזירוז עיבודים מיטוכונדריאלי חיובית תוך שרירי השלד. חולדות נתון 7 ימים של המרכז לאמנות עכשווית (6 שעות לכל יום) להציג להן מיטוכונדריאלי משופרת בשריר מגורה לעומת hindlimb unstimulated contralateral (בקרה). עלייה זו להן מיט?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הדגם פעילות כויץ כרונית (המרכז לאמנות עכשווית) של פעילות גופנית, דרך השריר בתדר נמוך גירוי ויוו, הוא מודל מצויין ללמוד שריר עיבודים פנוטיפי לממש24,13,25 , 26. כפי שמוצג מחקרים קודמים20,27, ה?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים אין לחשוף.
. אנחנו אסירת תודה ליאם Tyron על קריאתו מומחה של כתב היד. עבודה זו נתמכה על ידי מימון מדעי הטבע, הנדסה מחקר המועצה של קנדה (NSERC) ד א הוד. ד א הוד הוא גם האוחז כיסא מחקר קנדה בפיזיולוגיה של התא.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sprague Dawley Rat | Charles River | Strain 400 | |
Chronic contractile activity unit | Home-made | n/a | |
CCA unit protective box (3.5 x 3.5 x 2.5 cm) | Home-made | n/a | Box should be made of opaque material or covered in an opague tape |
Coin lithium ion batteries (3V) | Panasonic | CR2016 | |
Medwire | Leico Industries | 316SS7/44T | |
Solder pin (socket) | Digi-Key | ED6218-ND | |
Zonas porous tape | Johnson & Johnson | 5104 | |
Suture silk (Size 5) | Ethicon | 640G | |
Suture silk (Size 6) | Ethicon | 706G | |
Curved blunt scissor (11.5 cm Length) | F.S.T. | 14075-11 | |
Curved blunt scissor (15 cm Length) | F.S.T. | 14111-15 | |
Delicate haemostatic forceps (16 cm Length) | Lawton | 06-0230 | |
Scalpel | Feather | 3 | |
Curved forceps | F.S.T. | 11052-10 | |
Stainless-steel rod (30 cm; 7mm diameter) | Home-made | n/a | Rod should have 5 mm slit in one end to hold the wire for tunneling under the skin |
Clip applying forceps | KLS Martin | 20-916-12 | |
Staples (clips) | Bbraun | BN507R | |
Metal hooks/retractor | Home-made | n/a | |
Povidone-iodine (500 mL) | Rougier | #NPN00172944 | |
Ampicillin sodium | Novopharm | #DIN00872644 | |
Metacam | Boehringer | #DIN02240463 | |
Digital multimeter (voltmeter) | Soar Corporation | ME-501 | |
LED digital stroboscope | Lutron Electronic Enterprise | DT-2269 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved