מימון למחקר זה בא קרן רפואי Rosebay ואת קרן מחקר של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ייל דין (JH). אנו מודים לד&quot;ר קלייר קניג לעזרה עם ניסויים התנהגותיים. גנטית קווי עכבר Engineered נוצרו ב Ozgene (פרת &#39;, אוסטרליה).

אתיקה הצהרה: מחקרים שכללו חיות נערכו בהתאם המכונים הלאומיים המלצות הבריאות מדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש (IACUC) באוניברסיטת ייל. בדיקות התנהגותיות 1. של עכברים מהונדסים גנטית הערה: כל העכברים צריכים להיות כפופים לאותה משטר הבדיקות להגביל הבדלי התרגלות טיפול. בדיקות יש לבצע בו זמנית של יום בכל פעם. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Neonatal הינד לימב מבחן הערה: מבחן הגפיים האחורי מתנהל יומי מיום הלידה (P) 4 עד P10 להעריך את כוח שרירי גפיים האחוריים הפרוקסימלי, חולשה ועייפות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברי תחבורה לאזור בדיקות ולאפשר לנוח למשך 30 דקות לפני הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן מנגנון בדיקה על ידי ניקוי צינור חרוטי 50 מ&quot;ל עם 70% אתנול, דוחפת שני (P4-P8) או אחד (P10-P9) כדורי צמר גפן לתחתית של tUbe ואבטחת במצב אנכי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר גור אחד מן המשקל כלוב ולהקליט. שמור גור להחזיק מגש על משטח חום בכל פעם לא בודק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות להשעות את הגפיים האחוריים של הילוד מעל השולי של צינור החרוטים, כך הוא פונה כלפי מטה לעבר כדורי צמר גפן. ספירת ניסיונות למשוך עשה חביון מידה ליפול באמצעות סטופר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור פעם נוספת עליו מדבקה את הגור בטוש. לאחר מכן, לזהות גורים P6 ידי גזיר הבוהן. לשפשף בעדינות את גורים עם מצעים מכלוב הביתה לפני ההחלפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב צינור חרוטים עם 70% אתנול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על בדיקות על הגור הבא עד ההמלטה כולו נבדקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השלך כדור צמר גפן צינור חרוטים. ציוד כל נקי עם אתנול 70%. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יַנוּקָא תצפית מבחן הערה: מבחן תצפית יַנוּקָא מנוהל מדי יום בין P19 ל P21 להבקיע רמות תנועה ופעילות כללית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברי תחבורה לאזור בדיקותnd מניח לנוח למשך 30 דקות לפני הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן תיבת בדיקות פרספקס המסומנות רשת 6x6 של 2 ריבועי אינץ על הבסיס ידי ניקוי עם אתנול 70%. הגדרת ציוד וידאו לצד כאלה שהתיבה כולו בתחום הצפייה. שמור את להגדיר הסביבה אותו כל יום כדי למנוע החדרת חידוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר יַנוּקָא אחד מהכלוב ומכניס כוס החזקה נקיה. משקל שיא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בגין הקלטת וידאו על ידי לצלם את תעודת זהות הבדיקה, עם מספר זיהוי עכבר, גיל ותאריך הבדיקה. עבר עכבר מהחזקת כוס לכיכר במרכז. זמן במשך שלוש דקות, סופר את מספר השורות נחצות על ידי שני כפותיה הקדמיות של העכבר במהלך הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור עכבר כדי הקלטת וידאו כלוב קצה נקיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה את מנגנון הבדיקה עם אתנול 70%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על הפעולה עד כל המלטה נבחנת, ואז להחזיר את כל הגורים לכלוב בבית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הציוד יש לנקות את כל הבדיקות עם אתנול 70%. </li><li&gt; שימוש בסרטונים, לכמת את מספר גידול אירועים על ידי ספירה לאחר תצפית ויזואלית, שם עכבר עומד בשתי רגליו הקדמיות הברורות של תמיכה, טיפוח אירועים, בם שני רגליו הקדמיות עוסקות בניקוי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקה של עוצמת גריפ קווים הערה: מבחן כוח האחיזה מתנהל לסירוגין בין P22 ו- P26, להעריך כוח התוקפת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברי תחבורה לאזור בדיקות ולאפשר לנוח בכלוב בבית למשך 30 דקות לפני הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן מנגנון על ידי ניקוי רשת קופסא רשת פרספקס עם 70% אתנול. מניח באריזת בועות בתחתית התיבה ומכסים בנייר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים נפרדים לקבוצות של שלוש, צבת בכוסות החזקת פרט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשים את הסמן ראשון במרכז של רשת התיל ולאט לאט להפוך 10-20 סנטימטר מעל המשטח הרך בחלקו התחתון של תיבת פרספקס. מדוד את חביון ליפול באמצעות סטופר. סיימתי בדיקה לאחר 60 שניות חלפו אם העכבר לאנפילה, ליפול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור עכבר כדי כוס מחזיקה, לנגב רשת עם אתנול 70% ולהחליף נייר על נייר הבועות. לבצע את הבדיקה על שני עכברים הנותרים בקבוצה לפני החזרה הראשונה. חזור על הפעולה עד כל עכבר נבדק בסך הכל שלוש פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחזיר את הקבוצה לכלוב נקי ולהמשיך עם שאר קבוצות. אם יש פחות משלושה עכברים בכל קבוצה, להבטיח כי מרווח התאוששות 5 דקות בין משפט מותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחזיר את כל העכברים לכלוב בבית, להשליך נייר וציוד בדיקה נקי עם אתנול 70%. </li></ol></li></ol> בחינת 2. מבנה רשתית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטשטש בעלי חיים שנמצאים P30-35 בזריקה intraperitoneal של קטמין (100 מ&quot;ג / ק&quot;ג) ו xylazine (10 מ&quot;ג / ק&quot;ג). הערכת עומק ההרדמה על ידי צובט את שודד הדרכים והמשך רק בהעדר תגובה, עולים בקנה אחד עם הנחיות IACUC. Perfuse עם 4% PFA / PBS 48. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להסיר את העיניים, לנקות את העור סי החתךte עם 70% אתנול, לפני שהם חותכים דרך העור בבסיס הגולגולת. לקלף בחזרה את העור כדי לחשוף את הגולגולת ונקיה עם 70% אתנול. שימוש בכלים לנקות, לחתוך בזהירות דרך הגולגולת להגיע ארובות עיניים ולחשוף את העיניים. לנתק את עצב הראייה, מסיר את העין בעדינות מהשקע ולשטוף ב PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן שעיניו 4% PFA / PBS במשך 10 דקות בטמפרטורת החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הניח עיניים בצלחת פטרי קטנה המכילה PBS. לעשות חתך קטן במרכז הקרני באמצעות מספרי הסרת תפר. הסר את הקרנית על ידי חיתוך הקצה בין הקרנית בלובן העין. שימוש במלקחיים כדי להסיר את איריס. לבסוף, לקלף את שכבות הרשתית, עוזב את שלמי רשתית העדשה במקום. הערה: קיבוע 4% PFA / PBS יגרום ניתוק רשתית המאפשר הרשתית עליו לקלף בקלות מהחלק החיצוני של הרשתית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Re-fix ב 4% PFA / 30% סוכרוז / PBS במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר לפני החזרת עין אל צלחת פטרי המכילה PBS. משוך את lens באמצעות מלקחיים, להביא את הגוף הזגוגי יחד עם זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Cryoprotect ב סוכרוז 30% בין לילה ב 4 ° C.. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיניים מעיילות במתחם טמפרטורת חיתוך אופטימום (OCT) והעברת עובש הטבעה המכיל אוקטובר הטרי. אוריינט העין כך במישור sagittal מקביל עם הפנים חיתוך, באמצעות תנועות מעטות ככל האפשר והימנעות כניסתה של בועות אוויר. פלאש להקפיא ידי טבילת העובש באמבט קרח / אתנול יבש. בלוקי חנות ב -80 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות cryostat, לחתוך 20 מיקרומטר חלקים sagittal ולאסוף בשקופיות precleaned. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכתם בסעיפים עם hematoxylin ו eosin פי פרוטוקולים סטנדרטיים 49. תמונה באמצעות מיקרוסקופ אור מצויד מיקרוסקופ שדה בהיר. </li></ol> 3. histochemical מכתים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדוגמא הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים בעלי חיים שנמצאים P30-35 באמצעות מנת יתר isoflurane (30% ב פרופילן גליקול) באמצעות שאיפת טיפה פתוחה. להעריך המתת חסד על ידי ההפסקהשל נשימה, דופק חוסר בתגובה צובט את שודד הדרכים. אשר למוות על ידי נקע בצוואר הרחם כריתת איברים, עולה בקנה אחד עם הנחיות IACUC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להסיר את המוח, לנקות את העור במקום החתך עם 70% אתנול, לפני שהם חותכים דרך העור בבסיס הגולגולת. לקלף בחזרה את העור כדי לחשוף את הגולגולת ונקיה עם 70% אתנול. שימוש בכלים לנקות, לחתוך בזהירות דרך הגולגולת ולהסיר כדי לחשוף את המוח. הסר את הקרומים, בעדינות להסיר את המוח מחלל הגולגולת. יש לשטוף ב- PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל המוח ב אוקטובר ולהעביר עובש הטבעה המכיל אוקטובר טריים. אוריינט המוח כך במישור sagittal מקביל עם הפנים חיתוך, באמצעות תנועות מעטות ככל האפשר והימנעות כניסתה של בועות אוויר. פלאש להקפיא ידי טבילת העובש באמבט ולאחסן יבש קרח / אתנול ב -80 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות cryostat, לקצץ 10 מיקרומטר חלקים sagittal ולאסוף בשקופיות precleaned. </li></ol></li> &lt;li&gt; NADH Diaphorase מכתים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 0.05 חיץ M טריס, pH 7.6 ידי המסת 5.72 גרם טריס-HCl ובסיס 1.66 גרם טריס במים 1L-יונים. חנות ב 4 מעלות צלזיוס למשך עד שישה שבועות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן פתרון NADH (2.25 NADH מ&quot;מ 0.05 חיץ M טריס). Aliquot ולאחסן ב -20 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון NBT (2.5 מ&quot;מ ניטרו-כחול tetrazolium 0.05 חיץ M טריס). חנות ב 4 מעלות צלזיוס למשך עד שישה שבועות בבקבוק זכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים כמויות שוות של הפתרון NADH פתרון NBT לעשות פתרון מכתים ולהוסיף 1 מ&quot;ל לכל שקופית. לדגור על 37 מעלות צלזיוס בתא humidified למשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתרון מכתים לשאוב ולשטוף שלוש פעמים עם DH 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף שלוש פעמים כל אחד עולה וריכוזי יורד של אצטון / DH 2 0 (30%, 60%, 90%, 60%, 30%) למשך 2 דקות בטמפרטורת החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף שלוש פעמים ב DH 2 O ו הר קטעים עם בתווך מימי. תמונה באמצעות מיקרוסקופ אור מצוידת f הבהירמיקרוסקופיה ield. מכתים הכחולים מתאים הפעילות האנזימטית. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Succinate dehydrogenase histochemical מכתים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 0.2 M פוספט monobasic נתרן / DH 2 O ו 0.2 M פוספט dibasic נתרן / DH 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך 0.2 M חיץ פוספט, pH 7.6 ידי שילוב 3 חלקים פוספט monobasic עם 20 פוספט dibasic חלקים נתרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון מכתים (0.1 M succinate נתרן, 1.25 M NBT ב 0.2 M חיץ פוספט) ולהוסיף 1 מ&quot;ל לכל שקופית. לדגור על 37 מעלות צלזיוס בתא humidified למשך 60 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתרון מכתים לשאוב ולשטוף שלוש פעמים ב DH 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף שלוש פעמים כל אחד עולים ויורדים ריכוזים של אצטון / DH 2 O (30%, 60%, 90%, 60%, 30%) למשך 2 דקות בטמפרטורת החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף שלוש פעמים ב DH 2 O ו הר קטעים עם בתווך מימי. תמונה באמצעות מיקרוסקופ אור מצויד מיקרוסקופ שדה בהיר. מכתים הכחולים מתאים enפעילות zymatic. </li></ol></li></ol>

The authors have no competing interests to disclose.

טיפולים חזקים נדרשים להגביל את שפעת תנאים מתישים הקשורות להזדקנות אדם, אבל הם נשארים חמקמקים עבור מחלות אלו. כדי לזהות מטרות טיפוליות פוטנציאל ולפתח אסטרטגיות להתערבות, הגורמים ופתולוגיה של מחלות הקשורות להזדקנות יש להבין תחילה. לא כל העכברים המהונדסים גנטי מייד נו...

גיל הקשורים במחלות הופכות נפוצות יותר ויותר בחברה מודרנית. ככל שמדע הרפואה משפר שתוחלת החיים, האוכלוסייה ממשיכה גיל והנטל של מחלות אלה גדל. טיפולים יעילים נחוצים כדי להפחית את ההשפעה של תנאים מתישים אבל להישאר חמקמקים במקרים רבים. רק על ידי הבנת הגורמים ופתולוגיה של מחלות הקשורות להזדקנות מדענים יכולים להתחיל לזהות מטרות טיפוליות פוטנציאל ולפתח אסטרטגיות להתערבות. מצבים שכיחים כתוצאה מהזדקנות כוללים הפרעות ניווניות כגון מחלת פרקינסון (PD) וניוון מקולרי הקשור לגיל (AMD). PD הוא הפרעת תנועה הנפוצה ביותר הנגרמת על ידי ניוון מוחיה בבני אדם. רוב חולי פרקינסון להראות תסמינים כגון נח רעד, bradykinesia ונוקשות אחרי 50 שנים של גיל. התחלה מוקדמת גם נצפתה כ -10% מהמקרים. AMD הוא הגורם המוביל לעיוורוןקולטני האור קשישים, נזק בהדרגה אפיתל הפיגמנט ברשתית (RPE) בעיניים. הראייה המרכזית נפגעת אבל חזון הפריפריה היא בדרך כלל לא מעושה. ישנן שתי צורות של AMD. בטופס &quot;יבש&quot;, פיקדונות חלבון תאי המכונה טופס דרוזן בין הרשתית ואת הממברנה של ברוך (BM), מה שמוביל אטרופיה גיאוגרפית וטשטוש ראייה מרכזית. החמור יותר &quot;רטוב&quot; תוצאות טופס מ נאווסקולריזציה מן דמית פני BM לתוך שכבות הרשתית ואת קולטי האור ויכול להוביל hamorrhaging מתחת הרשתית הגורמת נזק בלתי הפיך רקמת הרשתית. הגנום במחקרי קשר רחב זיהו בעבר לוקוסים המשויכים רגישות מוגברת למחלות הזה, והתייחס לשני אזורים של עניין: H גורם המשלים (CFH) על כרומוזום 1 ואת מוקד 10q26, שבו הרגישות Maculopathy הקשורות לגיל 2 (ARMS2) ו A1 גורם הדרישה בטמפרטורה גבוהה (HtrA1) הגנים ממוקמים 1-5 </sup&gt;. שילובים של אללים אלה מעלים את סבירות AMD באופן מינון תלוי SNPs הספציפי ניתן לשייך מעדיף עם או הצורות הרטובות או יבשות של AMD 3-6. CFH פועלת כרגולטור שלילי של הנתיב החלופי (AP) של המערכה המשלים על ידי עיכוב ההפעלה של C3. פולימורפיזם נוקלאוטיד יחיד (SNP) נקשר לסיכון מוגבר AMD, גרימת חילופי טירוזין 402 אקסון 9 עם היסטידין עקב T ל- C החלפה 1. ב AMD הוא האמין כי AP הוא misregulated בגלל אובדן התפקוד של CFH אבל אם SNP ממלא תפקיד סיבתי ברור. אחת ההשערות היא כי היסטידין בעלי מטען חשמלי חיובי הוא חשב לשלול את היכולת של CFH להיקשר אינטראקציה חלבונים C-reactive 1,7 חלבון הפרין סולפט. במחקרים במבחנה של CFH Y402H לספק תוצאות סותרות על ההבדלים הפונקציונליים בין גרסאות, וב vivo עבודה &lt;em&gt; CFH - / - בעכברים המבטאים CFH אנושי הוא 8 מתמשך. ARMS2 ממוקם במעלה הזרם של HtrA1 בגנום הפרימטים, למרות הגן התאור בעכברים. HtrA1 הוא פרוטאז סרין אבל ARMS2 מאופיין גרוע. לחוסר-היציבות ההצמדה בין SNPs שעבר על המקורות הקשורים AMD עשו את זה קשה לקבוע את התרומה לסיכון של מוטציות בודדות של הגנים באזור זה, אולם מחקר חדש הציע שזה ביטוי יתר של HtrA1 ולא ARMS2 שמוביל נאווסקולריזציה ו פיקדונות חלבון subretinal 9-11. עם זאת, קרבתה של גני מוקד זה עשויה לאפשר אינטראקציות כי לא ניתן ללמוד באמצעות transgenes מוכנס באופן אקראי. בנוסף AMD, משפחת HtrA של סרין פרוטאז נקשרה עם מחלות אנושיות רבות. כל חלבוני HtrA להכיל דומיין פרוטאז סרין ואחריו לפחות תחום אחד PDZ C- מסוף. HtrA1, HtrA3 ו HtrA4 חולקים את גרהומולוגיה eatest, המורכב פפטיד האות, גורם גדילה דמוי אינסולין תחום מחייב, תחום מעכב פרוטאז Kazal, התחום פרוטאז סרין ואת תחום PDZ. יש HtrA2 חנקן הסופית- שונה, מורכב תחום רצף לוקליזציה המיטוכונדריה, הטרנסממברני מעכב של תחום מחייב אפופטוזיס ואחריו תחומי פרוטאז ו PDZ 12-16. HtrA1 היונק מוסדר על ידי שיפוץ הנגרמת מצע האתר הפעיל של תחום פרוטאז שלה 17-20, ו HtrA2 יכול גם להיות מווסת על ידי אינטראקציה בין פרוטאז סרין ותחומי PDZ מדכא פעילות הפרוטאז 21. מעניין לציין, כי תחום PDZ אינו מופיע להעניק רגולציה דומה HtrA3 16. פרוטאזות HtrA ניתן לווסת גם על ידי גורמים חיצוניים: זה הודגם לאחרונה כי קיימת אינטראקציה בין הרגולציה HtrA1 ו protoporphyrins 22 ו HtrA2 יכול להיות מוסדר על ידי זרחון באקטיבציה של קינאז MAP p38מסלול באופן PINK1 תלוי 23. המחיקות של חברים בודדים של משפחת HtrA בעכברים תועד, אולם תופעות מכניסטית בעיקר אינם ברורים בין היתר בשל חוסר פנוטיפים גלוי. HtrA1 ממלא תפקיד חשוב בבקרת איכות חלבון ויסות לא תקין או מוטציה שלו נמצא קשור למחלות רבות אנושיים שונים כולל דלקת פרקים, סרטן וסיכון מוגבר של AMD 3,4,24-32. אובדן תפקוד HtrA2 ברקמות עצביות נקשר עם פנוטיפים PD בבני אדם ועכברים, בעוד ההפסד שלה מתוצאות רקמות שאינן עצביות ההזדקנות מואצת 33-37. Dysregulation HtrA3 נקשרה עם מחלות כולל רעלת הריון וסוגים מסוימים של סרטן 38,39. Up-רגולציה של HtrA4 נצפתה השליות של חולי רעלת הריון אבל עכברי בנוקאאוט אינו מציגה פנוטיפ גלוי 40,41. חוסר פנוטיפים שנצפה כמה עכברים בנוקאאוט כברהניחו להיות תוצאה של פיצוי בין בן משפחה HtrA: הוא חשב כי הן HtrA4 ו HtrA1 אינטראקציה עם משפחת TGF-B של חלבונים, המאפשר פיצוי ידי HtrA1 על מחיקת HtrA4 41. בדומה לכך, הוא חשב כי מאז HtrA1 ו HtrA3 יש רמה גבוהה של homologies תחום שיצטרכו פונקציות משלימות 42. עם זאת, הוצע כי חלבוני HtrA ייתכן תפקידים אנטגוניסטית חלקית, מתחרים להסדיר מטרות משותפות 43. כדי להמשיך לחקור סיכון אלו שלושה גורמי קווי עכבר נוק-ב מואנשים נוצרו. בשנת CFH TM1 (CFH * 9) jhoh ו CFH TM2 (CFH * 9) jhoh, אקסון 9 של הגן CFH מוחלף אקסון 9 של homologue האדם. CFH TM1 (CFH * 9) jhoh המקודד את טירוזין הקשורים שאינם המחלה שאריות במיקום 402, ואילו CFH TM2 (CFH * 9) jhoh נושא את Y402H, SNP הקשורים בסיכון. בARMS2 tm1jhoh רצף ARMS2 אדם היה ממוקד לאזור במעלה הזרם של HtrA1. רצף STOP-ולצדו loxP להציב במעלה זרם של רצף הגן אבל במורד הזרם של אמרגן UbiC הכלול היה נכרת על ידי חצייה לעכברי OzCre, מבטאי Cre recombinase תחת השליטה של אמרגן Rosa26, כפי שתוארו לעיל 34. נוסף על אלה עקום בתורים, אללים בנוקאאוט מותנה עבור CFH ו HtrA1 (CFH tm1jhoh ו tm1jhoh HtrA1), כמו גם את בני המשפחה HtrA ידועים אחרים נוצרו: HtrA2 (HtrA2 tm1jhoh), HtrA3 (tm1jhoh HtrA3) ו HtrA4 ( HtrA4 tm1jhoh). Knockouts ניבט אונליין נוצר על ידי חציית עכברי OzCre לבעלי החיים המהונדסים כדי לאגף אקסונים ספציפית עם אתרי loxP, כך מחיקה גורמת לשינוי מסגרת ו / או מחיקה של התחום הפעיל (CFH; אקסון 3, HtrA1; אקסונים 2-3, HtrA2: אקסונים 2-4, HtrA3; אקסון 3, HtrA4; אקסונים 4-6) 34,41. מחיקה עצבית של HtrA2, שנמחקה באמצעות Cre recombinase תחת השליטה של אמרגן Nestin (HtrA2 flox; Tg (נוס-cre) 1Kln / J), אף תואר 34. עכברים רק חסרי HtrA2, או מערכתי או ברקמות עצביות, מוצגים פנוטיפים ברורים, עם הצגת פנוטיפים פרקינסון. מכיוון שחלק מהגנים הללו אינטרסים הניחו להיות מקומי כדי המיטוכונדריה 11,44-47, ומחיקה של HtrA2 שנוצר פנוטיפים פרקינסון, משטר phenotyping עם דגש המיטוכונדריה ונוירולוגיות מתואר כאן לתוצאות נציג בדיקות עניין מסופקים . על מנת לבחון עכברים מהונדסים גנטי מיוצרים לחקור אדם, מחלות הקשורות לגיל ביסודיות ואת לוח זמני phenotyping ראשוני שיטתי הוקם, מורכב מסדרה של בדיקות קשורות השני הראשימחלות של עניין: AMD ופרקינסון.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1218">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:441px;">Ethanol</td>
			<td style="width:221px;">Decon (Fisher Scientific)</td>
			<td style="width:260px;">435541</td>
			<td style="width:296px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">50 ml conical tube</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>1443222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">cotton balls</td>
			<td>Walmart</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">heat mat</td>
			<td>Sunbeam</td>
			<td>0000756-500-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Holding tray (ice cube tray)</td>
			<td>Walmart</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Electronic stopwatch</td>
			<td>GOGO</td>
			<td>PC396</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plexiglass box</td>
			<td>constructed in workshop</td>
			<td></td>
			<td>12&#34; by 12&#34;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vixia HF R400 Camcorder</td>
			<td>Canon</td>
			<td>8155B004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">9oz Clear Cups</td>
			<td>Walmart</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1/4 inch wire mesh</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>204331884 (online) / 554219 (in store)</td>
			<td>12&#34; by 12&#34;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bubble wrap</td>
			<td>VWR</td>
			<td>470092-416</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Straight specimen forceps</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82027-438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fine-tip dissecting forceps</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82027-408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fine scissors</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82027-578</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Paraformaldehyde 16% solution</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>15710</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10x phosphate buffered saline pH 7.4</td>
			<td>American Bioanalytical</td>
			<td>AB11072-04000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sucrose</td>
			<td>JT Baker</td>
			<td>4072-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">superfrost slides</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hematoxylin Stain Solution</td>
			<td>Fisher Scientific (Ricca)</td>
			<td>353016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Eosin Y Stain Solution</td>
			<td>Fisher Scientific (Ricca)</td>
			<td>2845-32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tris hydrochloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T3253</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tris</td>
			<td>American Bioanalytical</td>
			<td>AB02000-01000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nicotinamide adenine dinucleotide, reduced disodium salt hydrate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>N8129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nitrotetrazolium Blue chloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>N6876</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acetone</td>
			<td>JT Baker</td>
			<td>9006-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium phosphate monobasic monohydrate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium phosphate dibasic heptahydrate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S9390</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium succinate dibasic hexahydrate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S2378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">VectaMount aqueous mounting medium</td>
			<td>Vector Labs</td>
			<td>H-5501-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cover glass</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-545-M</td>
			<td>60 x 24 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">AxioImager A1 microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Video camera tripod</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Optimal Cutting Temperature (OCT)</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>23730571</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cryostat Sectioning&#160; Machine</td>
			<td>Leica&#160;</td>
			<td>CM1900</td>
			<td>Discontinued but since replaced by CM1950</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a phenotyping regimen for genetically modified mice used to study genes implicated in human diseases of aging

Age-related diseases are becoming increasingly prevalent and the burden continues to grow as our population ages. Effective treatments are necessary to lessen the impact of debilitating conditions but remain elusive in many cases. Only by understanding the causes and pathology of diseases associated with aging, can scientists begin to identify potential therapeutic targets and develop strategies for intervention. The most common age-related conditions are neurodegenerative disorders such as Parkinson's disease and blindness. Age-related macular degeneration (AMD) is the leading cause of blindness in the elderly. Genome wide association studies have previously identified loci that are associated with increased susceptibility to this disease and identified two regions of interest: complement factor H (CFH) and the 10q26 locus, where the age-related maculopathy susceptibility 2 (ARMS2) and high-temperature requirement factor A1 (HtrA1) genes are located. CFH acts as a negative regulator of the alternative pathway (AP) of the complement system while HtrA1 is an extracellular serine protease. ARMS2 is located upstream of HtrA1 in the primate genome, although the gene is absent in mice. To study the effects of these genes, humanized knock-in mouse lines of Cfh and ARMS2, knockouts of Cfh, HtrA1, HtrA2, HtrA3 and HtrA4 as well as a conditional neural deletion of HtrA2 were generated. Of all the genetically engineered mice produced only mice lacking HtrA2, either systemically or in neural tissues, displayed clear phenotypes. In order to examine these mice thoroughly and systematically, an initial phenotyping schedule was established, consisting of a series of tests related to two main diseases of interest: AMD and Parkinson's. Genetically modified mice can be subjected to appropriate experiments to identify phenotypes that may be related to the associated diseases in humans. A phenotyping regimen with a mitochondrial focus is presented here alongside representative results from the tests of interest.

סעיף זה מתאר דוגמאות של תוצאות השגה באמצעות שיטות אלה. במבחן-הגפיים האחוריות, מספר ניסיונות למשוך עשה ואת חביון ליפול מסוכמים על שתי בדיקות רצופות עבור כל יום. בדיקה זו יכולה לשמש כדי להשוות קבוצות שונות גנטית להבחין עכברים עם כוח התוקפת מופחת t...

Watch this Scientific Journal Video about A Phenotyping Regimen for Genetically Modified Mice Used to Study Genes Implicated in Human Diseases of Aging at JoVE.com

A Phenotyping Regimen for Genetically Modified Mice Used to Study Genes Implicated in Human Diseases of Aging

A reverse-genetics approach to understanding gene families associated with human disease is presented, using mouse as a model system, and the subsequent mouse phenotyping schedule is described. Because mice defective in a gene of interest, HtrA2, manifested Parkinsonian symptoms, the phenotyping regimen is focused on identifying neurological defects.

משטר phenotyping עבור עכברים מהונדסים גנטית בשימוש ללמוד גנים מעורבים מחלות אנושיות של הזדקנות

Age-related diseases are becoming increasingly prevalent and the burden continues to grow as our population ages. Effective treatments are necessary to ...

a-phenotyping-regimen-for-genetically-modified-mice-used-to-study

Research

JoVE Journal

Medicine

8.2K Views.  Yale University School of Medicine. A reverse-genetics approach to understanding gene families associated with human disease is presented, using mouse as a model system, and the subsequent mouse phenotyping schedule is described. Because mice defective in a gene of interest, HtrA2, manifested Parkinsonian symptoms, the phenotyping regimen is focused on identifying neurological defects.

Video: A Phenotyping Regimen for Genetically Modified Mice Used to Study Genes Implicated in Human Diseases of Aging

Modified Technique for Coronary Artery Ligation in Mice

Myocardial infarction (MI) is one of the most important causes of mortality in humans1-3. In order to improve morbidity and mortality in patients with MI we need better knowledge about pathophysiology of myocardial ischemia. This knowledge may be valuable to define new therapeutic targets for innovative cardiovascular therapies4. Experimental MI model in mice is an increasingly popular small-animal model in preclinical research in which MI is induced by means of permanent or temporary ligation of left coronary artery (LCA)5. In this video, we describe the step-by-step method of how to induce experimental MI in mice.
The animal is first anesthetized with 2% isoflurane. The unconscious mouse is then intubated and connected to a ventilator for artificial ventilation. The left chest is shaved and 1.5 cm incision along mid-axillary line is made in the skin. The left pectoralis major muscle is bluntly dissociated until the ribs are exposed. The muscle layers are pulled aside and fixed with an eyelid-retractor. After these preparations, left thoracotomy is performed between the third and fourth ribs in order to visualize the anterior surface of the heart and left lung. The proximal segment of LCA artery is then ligated with a 7-0 ethilon suture which typically induces an infarct size ~40% of left ventricle. At the end, the chest is closed and the animals receive postoperative analgesia (Temgesic, 0.3 mg/50 ml, ip). The animals are kept in a warm cage until spontaneous recovery.

The surgical procedure used to induce experimental myocardial infarction in mice begins with left thoracotomy between the third and the fourth ribs in order to visualize the anterior surface of the heart and left lung. The left coronary artery is ligated, the chest is closed and the mouse is allowed to recover spontaneously.

טכניקה שונה לקשירת עורקים הכליליים בעכברים

Myocardial infarction (MI) is one of the most important causes of mortality in humans1-3. In order to improve morbidity and mortality in patients with MI ...

The Goeckerman Regimen for the Treatment of Moderate to Severe Psoriasis

Psoriasis is a chronic, immune-mediated inflammatory skin disease affecting approximately 2-3% of the population. The Goeckerman regimen consists of exposure to ultraviolet B (UVB) light and application of crude coal tar (CCT). Goeckerman therapy is extremely effective and relatively safe for the treatment of psoriasis and for improving a patient's quality of life. In the following article, we present our protocol for the Goeckerman therapy that is utilized specifically at the University of California, San Francisco. This protocol details the preparation of supplies, administration of phototherapy and application of topical tar. This protocol also describes how to assess the patient daily, monitor for adverse effects (including pruritus and burning), and adjust the treatment based on the patient's response. Though it is one of the oldest therapies available for psoriasis, there is an absence of any published videos demonstrating the process in detail. The video is beneficial for healthcare providers who want to administer the therapy, for trainees who want to learn more about the process, and for prospective patients who want to undergo treatment for their cutaneous disease.

Psoriasis is a chronic, immune-mediated inflammatory skin disease. The Goeckerman regimen, formulated for the treatment of psoriasis, consists of exposure to ultraviolet B (UVB) light and application of crude coal tar (CCT). The following protocol is for the administration of Goeckerman therapy for the treatment of moderate-to-severe psoriasis.

משטר Goeckerman לטיפול בינוני עד פסוריאזיס חמור

Psoriasis is a  chronic, immune-mediated inflammatory skin disease affecting approximately 2-3%  of the population. The Goeckerman regimen consists of ...

Measuring Frailty in HIV-infected Individuals. Identification of Frail Patients is the First Step to Amelioration and Reversal of Frailty

A simple, validated protocol consisting of a battery of tests is available to identify elderly patients with frailty syndrome. This syndrome of decreased reserve and resistance to stressors increases in incidence with increasing age. In the elderly, frailty may pursue a step-wise loss of function from non-frail to pre-frail to frail. We studied frailty in HIV-infected patients and found that ~20% are frail using the Fried phenotype using stringent criteria developed for the elderly1,2. In HIV infection the syndrome occurs at a younger age.
HIV patients were checked for 1) unintentional weight loss; 2) slowness as determined by walking speed; 3) weakness as measured by a grip dynamometer; 4) exhaustion by responses to a depression scale; and 5) low physical activity was determined by assessing kilocalories expended in a week's time. Pre-frailty was present with any two of five criteria and frailty was present if any three of the five criteria were abnormal.
The tests take approximately 10-15 min to complete and they can be performed by medical assistants during routine clinic visits. Test results are scored by referring to standard tables. Understanding which of the five components contribute to frailty in an individual patient can allow the clinician to address relevant underlying problems, many of which are not evident in routine HIV clinic visits.

Frailty syndrome is commonly seen in the aged and reflects multi-system physiological change. However, with reduced functional reserve and resilience frailty is also known to be common in the HIV infected population. This study outlined an easily administered screening test to identify HIV patients with frailty. When significant components of frailty are identified, clinicians will be able to focus on amelioration of the problem and promote reversion to the pre-frail state.

מדידת חולשה באנשים נגועים ב-HIV. זיהוי של חולים חלושים הוא הצעד הראשון להטבה והיפוך של חולשה

A simple, validated protocol consisting of a battery of tests is available to identify elderly patients with frailty syndrome. This syndrome of decreased ...

Collecting Saliva and Measuring Salivary Cortisol and Alpha-amylase in Frail Community Residing Older Adults via Family Caregivers

Salivary measures have emerged in bio-behavioral research that are easy-to-collect, minimally invasive, and relatively inexpensive biologic markers of stress. This article we present the steps for collection and analysis of two salivary assays in research with frail, community residing older adults-salivary cortisol and salivary alpha amylase. The field of salivary bioscience is rapidly advancing and the purpose of this presentation is to provide an update on the developments for investigators interested in integrating these measures into research on aging. Strategies are presented for instructing family caregivers in collecting saliva in the home, and for conducting laboratory analyses of salivary analytes that have demonstrated feasibility, high compliance, and yield quality specimens. The protocol for sample collection includes: (1) consistent use of collection materials; (2) standardized methods that promote adherence and minimize subject burden; and (3) procedures for controlling certain confounding agents. We also provide strategies for laboratory analyses include: (1) saliva handling and processing; (2) salivary cortisol and salivary alpha amylase assay procedures; and (3) analytic considerations.

We demonstrate: (1) procedures for collection of salivary samples in cognitive impaired older adults by family caregivers in the home setting, (2) procedures for measuring stress activity via salivary cortisol and alpha amylase, and (3) representative profiles. Protocols that allow researchers to study stress-linked processes advance our understanding of biological sensitivity and susceptibility.

Salivary measures have emerged in bio-behavioral research  that are easy-to-collect, minimally invasive, and relatively inexpensive  biologic markers of ...

A Modified Precipitation Method to Isolate Urinary Exosomes

Identification of biomarkers that allow early detection of kidney diseases in urine and plasma has been an area of active interest for several years. Urinary exosome vesicles, 40-100 nm in size, are released into the urine under normal conditions by cells from all nephron segments and may contain protein, mRNA and microRNA representative of their cell type of origin. Under conditions of renal dysfunction or injury, exosomes may contain altered proportions of these components, which may serve as biomarkers for disease. There are currently several methods available for isolation of urinary exosomes, and we have previously conducted an experimental comparison of each of these approaches, including three based on ultracentrifugation, one using a nanomembrane ultrafiltration concentrator, one using a commercial precipitation reagent and one using a modification of the precipitation technique using ExoQuick reagent that we developed in our laboratory. We found the modified precipitation method produced the highest yield of exosome particles, miRNA, and mRNA, making this approach suitable for the isolation of exosomes for subsequent RNA profiling. We conclude that the modified exosome precipitation method offers a quick, scalable, and effective alternative for the isolation of exosomes from urine. In this report, we describe our modified precipitation technique using ExoQuick reagent for isolating exosomes from human urine.

This manuscript describes a protocol for isolating exosomes from human urine using a modified precipitation technique.

שיטת ממטרים השתנה לבודד השתן Exosomes

Identification of biomarkers that allow early detection of kidney diseases in urine and plasma has been an area of active interest for several years. ...

Construction of Vapor Chambers Used to Expose Mice to Alcohol During the Equivalent of all Three Trimesters of Human Development

Exposure to alcohol during development can result in a constellation of morphological and behavioral abnormalities that are collectively known as Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). At the most severe end of the spectrum is Fetal Alcohol Syndrome (FAS), characterized by growth retardation, craniofacial dysmorphology, and neurobehavioral deficits. Studies with animal models, including rodents, have elucidated many molecular and cellular mechanisms involved in the pathophysiology of FASDs. Ethanol administration to pregnant rodents has been used to model human exposure during the first and second trimesters of pregnancy. Third trimester ethanol consumption in humans has been modeled using neonatal rodents. However, few rodent studies have characterized the effect of ethanol exposure during the equivalent to all three trimesters of human pregnancy, a pattern of exposure that is common in pregnant women. Here, we show how to build vapor chambers from readily obtainable materials that can each accommodate up to six standard mouse cages. We describe a vapor chamber paradigm that can be used to model exposure to ethanol, with minimal handling, during all three trimesters. Our studies demonstrate that pregnant dams developed significant metabolic tolerance to ethanol. However, neonatal mice did not develop metabolic tolerance and the number of fetuses, fetus weight, placenta weight, number of pups/litter, number of dead pups/litter, and pup weight were not significantly affected by ethanol exposure. An important advantage of this paradigm is its applicability to studies with genetically-modified mice. Additionally, this paradigm minimizes handling of animals, a major confound in fetal alcohol research.

We demonstrate the construction of alcohol vapor chambers using readily available materials that simultaneously house 6 mouse cages. We further describe their use in a mouse model of fetal alcohol exposure equivalent to all 3&#160;trimesters of human pregnancy. This paradigm exposes animals during gestation and postnatal days 1-12.

בניית לשכות החמקן לחשיפת עכברים לאלכוהול במהלך המקביל של כל שלושת הטרימסטר של התפתחות אדם

Exposure to alcohol during development can result in a constellation of morphological and behavioral abnormalities that are collectively known as Fetal ...

A Guide to Generating and Using hiPSC Derived NPCs for the Study of Neurological Diseases

Post-mortem studies of neurological diseases are not ideal for identifying the underlying causes of disease initiation, as many diseases include a long period of disease progression prior to the onset of symptoms. Because fibroblasts from patients and healthy controls can be efficiently reprogrammed into human induced pluripotent stem cells (hiPSCs), and subsequently differentiated into neural progenitor cells (NPCs) and neurons for the study of these diseases, it is now possible to recapitulate the developmental events that occurred prior to symptom onset in patients. We present a method by which to efficiently differentiate hiPSCs into NPCs, which in addition to being capable of further differentiation into functional neurons, can also be robustly passaged, freeze-thawed or transitioned to grow as neurospheres, enabling rapid genetic screening to identify the molecular factors that impact cellular phenotypes including replication, migration, oxidative stress and/or apoptosis. Patient derived hiPSC NPCs are a unique platform, ideally suited for the empirical testing of the cellular or molecular consequences of manipulating gene expression.

This protocol describes how neural progenitor cells can be differentiated from human induced pluripotent stem cells, in order to yield a robust and replicative neural cell population, which may be used to identify the developmental pathways contributing to disease pathogenesis in many neurological disorders.

מדריך ליצירת וNPCs hiPSC שימוש נגזר לחקר מחלות נוירולוגיות

Post-mortem studies of neurological diseases are not ideal for identifying the underlying causes of disease initiation, as many diseases include a long ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. Moreover, by rupture of the defective vascular wall, atherosclerosis induces occlusive thrombus formation, which represents the main cause of myocardial infarction or stroke and the most frequent cause of death. Despite the advances in the cardiovascular field, many questions remain unanswered, and additional basic research is essential to improve our understanding of the molecular mechanisms during atherosclerosis and its effects. Due to limited clinical studies, there is a need for representative animal models recreating atherosclerotic conditions such as neointima formation after stent implantation, balloon angioplasty, or endarterectomy. Since the mouse presents many advantages and is the most frequently used model for studying molecular processes, the current study proposes an invasive procedure of endothelial denudation, also known as the wire-injury model, which is representative of the human condition of neointima formation in arteries after revascularization procedures.

This study describes an invasive procedure for the induction of accelerated atherosclerosis in mice. In comparison to other methods using electric- or cryo-induced injury, mechanical-induced injury mimics the human condition of restenosis after revascularization therapies and is ideal for the study of the molecular mechanisms involved.

אינדוקציה של טרשת עורקים מואצת בעכברים: מודל "פגיעת חוט"

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

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

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

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

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

זרחן-31 ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית: כלי למדידת<em&gt; In vivo</em&gt; קיבולת זרחון חמצוני מיטוכונדריאלי של שריר שלד אדם

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

In Vitro and In Vivo Detection of Mitophagy in Human Cells, C. Elegans, and Mice

Mitochondria are the powerhouses of cells and produce cellular energy in the form of ATP. Mitochondrial dysfunction contributes to biological aging and a wide variety of disorders including metabolic diseases, premature aging syndromes, and neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD). Maintenance of mitochondrial health depends on mitochondrial biogenesis and the efficient clearance of dysfunctional mitochondria through mitophagy. Experimental methods to accurately detect autophagy/mitophagy, especially in animal models, have been challenging to develop. Recent progress towards the understanding of the molecular mechanisms of mitophagy has enabled the development of novel mitophagy detection techniques. Here, we introduce several versatile techniques to monitor mitophagy in human cells, Caenorhabditis elegans (e.g., Rosella and DCT-1/ LGG-1 strains), and mice (mt-Keima). A combination of these mitophagy detection techniques, including cross-species evaluation, will improve the accuracy of mitophagy measurements and lead to a better understanding of the role of mitophagy in health and disease.

In Vitro and In Vivo Detection of Mitophagy in Human Cells, C. Elegans, and Mice

Mitophagy, the process of clearing damaged mitochondria, is necessary for mitochondrial homeostasis and health maintenance. This article presents some of the latest mitophagy detection methods in human cells, Caenorhabditis elegans, and mice.

במבחנה and In Vivo זיהוי של Mitophagy ב תאים אנושיים, C. Elegansועכברים

Mitochondria are the powerhouses of cells and produce cellular energy in the form of ATP. Mitochondrial dysfunction contributes to biological aging and a ...