この作品は、気道疾患、NINDS助成金（NS052574）の予防と治療におけるイノベーションセンターからの助成金によって賄われ、喘息の研究のためのサンドラー·プログラムからされました。

1。機器収縮測定装置の主要コンポーネント）は、 図2Aに概略的に示されています。 <ol><li> 組織浴。組織風呂は暖かい温度で酸素生理的溶液を保持しています。マウス気管リングのために、私たちは変化のためにバブルの酸素（95％/ 5％O 2 / CO 2混合物）と、入口と出口ポートへの温暖化の解決策、フリットガラスの入口を循環させるウォータージャケットを含む10 mlの組織浴を使用ソリューションを提供しています。貯水池のPSS溶液を37℃のウォーターバス（図示せず）の95％/ 10％O 2 / CO 2混合物の一定のバブルと一緒に格納されます。溶液の交換のために、PSS溶液は比較的高速溶液交換を可能にするために毎分約100 MLSで組織風呂の入口（下のポート）にタンクから圧送される。ソリューションのコンセントは、組織のバットに一定体積を（〜10ml）を可能にオーバーフローポート（上部ポート）を介してソリューション交換時の時間。我々は、組織風呂ジャケット（37°Cを維持するために）を介して温水を送り出すハーケ加熱サーキュレータを使用しています。組織浴は、サプライヤーの数から得られたと研究者の実験的なニーズに合わせてサイズと様々なスタイルで来ることができます。 </li><li> 力変換器。等尺性張力を測定するためには、気管チューブは2つのステンレス鋼棒（ 図2A）のL字型の両端にスレッド化されている。ケアは、生物学的物質と互換性のあるステンレススチールタイプを使用するように注意する必要があります。トップロッドは等尺性力変換器にクリップを介して接続されている。下の棒は、固定位置での気管を保持し、受動的緊張および/または筋肉の長さ調整用マイクロメータに搭載されている。気管の収縮は、プリアンプで電圧信号に変換される力変換器、張力を作成します。下の棒は、2つの長方形の白金板（離れて4ミリメートル）tを含むように構成することができ<html>帽子脇腹気管（ 図2B）。プラチナプレートが気管にかかる電界の配信を可能にするグラスS88刺激に配線されています。オープンワイヤとはんだは、浴溶液中に金属の浸出を防止するために、Sylgard（Sylgard 184シリコーンエラストマーは、ダウコーニング社、ミッドランド、MI）でコーティングされています。 </li><li> A / Dコンバータ、コンピュータと収集ソフトウェア。プリアンプからの信号はMacLab 8 / Dシステム上に記録されます。これは、現在のADInstrument Powerlabハードウェアの旧バージョンです。我々は、実験を通して緊張の連続記録を可能にするプログラムチャート（ADInstruments）を使用します。気管筋の緊張の生成が非常に遅いため、我々は毎秒100ポイントのその買収は、十分な見つけることができます。張力測定は、各実験前に既知の重みを（最大5グラム）を使用して校正されています。同様のシステムは、他のベンダー（例えば、BIOPAC、GW·インスツルメンツ）から入手できます。 </li></ol>タイトル &quot;&gt; 2。気管分離<ol><li>組織の分離の前に力変換器は、既知の重みで較正されており、組織浴（表Iを参照）、通常のPSSで満たされている。空気取り入れ口は、O 2 / CO 2の光ストリームを取得するように調整されます。 </li><li> 2ヶ月またはそれ以上の年齢のマウスから気管に最適です。若い動物が使用されますが、これらから得られた気管が大きいスキルはサイズが小さいための力変換器の配線上にマウントするために必要となることがあります。解剖する前に、マウスを深くイソフルランで鎮静されています。鉗子とつま先ピンチが応答を引き出すことができないとき鎮静の適切なレベルに達しています。マウスはすぐに頸椎脱臼により屠殺されている重要な注意：私たちはAVERTIN（トリブロモエタノール）は、一般的にマウスで使用される鎮静剤は、気道平滑筋に強い弛緩作用を有するため、気管収縮研究のために使用すべきではないことを観察した。 </li><li>皮膚（と毛皮）が胸部から喉に削除されます。 RIBSは、心臓の上部に（両側で）横方向に、胸骨の付け根から切断されています。胸骨と肋骨は、心臓/肺、胸腺、気管（腹）と食道（ - と気管の背側に接続されている）明らかにするために喉を楽しみにプルアップされています。 </li><li>気管、気管支分岐の下咽頭、上記切断して摘出しています。気管は、氷冷酸素（95/5）PSS溶液（表Iに与えられた組成物）に配置されます。 </li><li>気管周囲の組織のクリーン解剖されています。清掃時には、気管が咽頭、または分岐以下保持することができます。しかし、注意が直接気管自体に鉗子を適用しないように注意する必要があります。ファインはさみは、周囲の組織を切断するために使用されるかもしれませんが、カットは常に損傷を避けるために、気管に平行になされるべきである。気管の準備がSylgardコーティングディッシュ（Sylgard 184シリコーンに分岐下咽頭上固定されている場合は、この手順のこの部分が促進されるエラストマーは、ダウコーニング社、ミッドランド、MI）。 </li><li>周囲の組織を除去した後、気管は、咽頭の下に、気管支分岐上にカットされ、ゆっくりと力変換器の配線に取り付けられた。 </li><li>気管は2つのL字型の金属製プロング（ 図2A）上でスレッド化されている。一芯は、等尺性張力を連続的に記録するための力 - 変位変換器に接続されています。別のプロングは、マイクロメータに接続されています。組織浴をして気管がPSSに浸漬されるように発生します。気管の取り付けは、気管がPSSの外側に保持される時間を最小限に抑えるためにできるだけ早く行う必要があります。練習すれば、気管の取り付けは、1分以内に行われますが、我々は一般的に生存率の低下を避けるために3分以上時間を避けることができます。 </li><li>マイクロメータをゆっくり〜10 MN（〜1グラムフォース）の受動的張力を得るために調整されます。最適な静止張力経験的に決定され、我々は〜5の受動的張力を発見した - 1高カリウム刺激に相当する、最大応答の0 MNの結果。これは、この範囲16,17,18の受動張力を利用する他の多くの研究と一致しています。最初の5〜10分かけて、気管受動的張力は（応力緩和現象）やや減少する傾向があり、マイクロメータは、平衡時に〜10 MNへの受動的張力を調整するために使用されます。気管は、実験課題を前に、少なくとも1時間平衡化させています。 </li></ol> 3。高カリウム刺激以下の平衡化は、気管は、高カリウムPSS溶液（67 mMのKClを、表I）で二回挑戦しています。収縮は、一般的に組織浴を完全に気管を緩和するために通常のPSSで数回洗浄される定常状態のその時点で到達するために5〜10分かかります。再現性の収縮が得られるまでカリウム収縮は二度目を繰り返し、三回目（必要に応じて）されています。 <pクラス= &quot;jove_title&quot;&gt; 4。電気刺激により誘発収縮気管は、準備に電界刺激（EFS）を可能にする2つの長方形の白金板（電極）で挟まれています。 EFSに対する収縮応答は、周波数と電圧の関数です。それはまた、電極の面積とそれらの間の距離などの物理的パラメータの影響を受けています。刺激の電力特性も高い電圧と電流出力で刺激が最大に達することができるような応答に影響を与えます。すべてのEFSファイルシステムの特性が異なる刺激持続時間、周波数、電圧、パルス持続時間で筋肉収縮反応を調べることによって決定されるべきである。私たちの実験のために、私たちは〜4ミリメートルで区切られた電極、および44 ​​V（0.5ミリ秒のパルス）と30 Hzの刺激振幅が再現性に近い最大収縮反応を達成するために最適であることを発見した。 5。収縮のEVコリン作動性刺激によるoked 外因的に適用された化合物への気管の応答は、累積投与量ファッションの薬物の複数添加することによって、関心のある薬剤の単回投与の追加のいずれかによって評価されるか。気管では、我々の研究室では定期的にアセチルコリンとは違って、カルバコールはアセチルコリンエステラーゼによって分解されない、ので、コリン作動性受容体を活性化するカルバコールを使用していました。合理的な用量-反応の範囲は10 -8から10 -5 Mカルバコールすることです。ログのフィッティングヒル型の方程式で[カルバコール] -収縮反応曲線は、コリン作動薬19〜気管収縮の感受性の指標であるEC 50（半最大有効濃度）を推定することができます。それはカルバコールの投与量は累積用量応答曲線の一部としてより単回投与としてわずかに大きい応答を与えることは注目に値する。 6。代表的な結果</p&gt; 高カリウムに対する収縮反応の例を図3Aに示されています。収縮は約10分以内に最大値に達するが、その後わずかに減少が表示される場合があります。高カリウムの早期洗い出しの間に、筋肉は、溶液系における非加熱PSS溶液を少しボリュームが一時的に準備をperfusesような温度の低下によるものである収縮の一過性増加を示すことがあります。これは、加熱されたPSS貯留と組織浴を接続するチューブの最小デッドボリュームを有することにより、また（一般的に我々は100ミリリットル/分で解決策をポンプ）比較的迅速にソリューションを交換することによって最小限に抑えることができます。各製剤は、筋肉の質量や解剖中に発生した損傷の違いによる収縮反応に若干の違いがあります。 図3Bは、高カリウムとカルバコールでチャレンジ別の筋肉量の2気管を示しています。コリン作動性誘発収縮は異なりますが、yは正規化後の高カリウム溶液（ 図3C）の応答に似ています。 図4は、単回投与（A）および累積増加（B）を使用して、カルバコール（コリン作動性）誘発収縮の例を示します。カルバコールのソリューションは、お風呂に直接添加し、泡立たガスが急速に混合するのに役立ちますしています。その単回投与の追加（すなわち、1μM、 図4A）は、累積用量-反応曲線（1μM、 図4B）間に相当する濃度よりも僅かに大きい応答を持って注目に値します。 図4Cは、収縮力のプロットを示しています。 図4Bからのデータを使用してカルバコール濃度の関数として。カルバコールの効果は、10 -5 Mの濃度で飽和します。コリン作動性アゴニストはカルシウム放出機構を介して収縮を開始したものの、収縮の実質的な成分は、また、脱分極によって媒介されると電位依存性カルシウムチャネル20の活性化。 図5Aは、EFS-誘発収縮の例を示します。気管は収縮がプラトーに（挿入図A1を参照）に到達するまで0.5ミリ秒の期間は、40ボルトのパルスを用いて刺激される。刺激頻度の増加は、増加し収縮応答（周波数応答曲線を図5Bにプロットされている）が発生します。電場刺激はシナプス前神経を活性化することにより主に収縮を引き起こすことが示されている。これは、ボツリヌス毒素、気管21のEFS誘発収縮の大部分を遮断する神経伝達物質放出のブロッカーの効果によって証明されています。さらに、テトロドトキシンは、エージェントのブロックのNa +チャネルは、神経活動を抑制し、EFSに気管の応答を排除すること。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/3703/3703fig1.jpg" /> 図1：tの図彼は孤立した気管の準備のシグナル伝達経路を専攻しています。気管平滑筋細胞を神経支配するコリン作動性軸索端末が示されている。主要なシグナル伝達経路は、IP3受容体（M3）とcAMPの減少（M2）を介してカルシウム放出を引き起こすM3とM2-ムスカリン性アセチルコリン受容体の活性化（mACHR）です。 M2受容体（とM3受容体のいくつかの貢献）もL-型電位依存性カルシウムチャネルとカルシウム流入を活性化するコリン作動性誘発脱分極を引き起こす。一般的な収縮エージェントとそのエフェクターは1です。高カリウム（平滑筋細胞およびコリン作動性軸索脱分極）、2。電場刺激（EFS、コリン作動性軸索を脱分極）、3。そのようなアセチルコリンやカルバコール（直接ムスカリン受容体を活性化する）などのコリン作動性薬剤の外因性のアプリケーションです。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/3703/3703fig2.jpg" /> 図2：気管収縮を測定するために使用される装置のダイアグラム。 A.力変換器、マイクロメーター及び組織浴をねじクランプを介してロッドを支援する上に搭載されている。気管リングは上部と下部ロッドに縫い込まれています。図では、組織浴を準備（力変換器に気管のマウント時にIE）の下に配置されています。収縮の研究中に、組織浴の準備を浴びるように垂直に移動されます。 B.は、電界刺激のための下部ロッドは気管保持線に横方向にマウントされている2本の白金板を含むように変更されています。白金板は、刺激への電気配線によって接続されています。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/3703/3703fig3.jpg" /> 図3高カリウムの例（67 mM）の気管の収縮反応。 （）高カリウムに重複し、再現性のある応答を示しています。 （B）2つの異なる気管のカルバコールに対する収縮応答の例。正規化したときに（C）Bの気管への対応は似ています高カリウム応答にd。 <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/3703/3703fig4.jpg" /> 図4。カルバコール誘発性収縮の例。 （A）単回投与を用いてカルバコール誘発収縮はウォッシュアウトが続く。 Aの気管（C）Bからピークの収縮のために（B）の例の累積用量 - 反応曲線は、カルバコール濃度の関数としてプロットされています。 <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/3703/3703fig5.jpg" /> 図5電場刺激により誘発される収縮の例。 （A）に示すよう気管収縮の電界刺激が0.5 msパルス、40ボルト、様々な刺激の周波数を使用します。はめ込みは、30 Hzの時間拡張収縮です。 （B）からのピーク収縮がplotteです。刺激周波数の関数としてD。 通常のPSS <table border="1"><tbody><tr><td> 塩 </td><td> 濃（MM） </td><td> 量（g / 2 L） </td></tr><tr><td> NaClを</td><td> 119 </td><td> 13.91 </td></tr><tr><td>塩化カリウム</td><td> 4.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> KH 2 PO 4 </td><td> 1.18 </td><td> 0.32 </td></tr><tr><td> MgSO 4を X 7H 2 O </td><td> 1.17 </td><td> 0.58 </td></tr><tr><td> NaHCO 3を </td><td> 18 </td><td> 3.02 </td></tr><tr><td> EDTA </td><td> 0.026 </td><td> 0.5 M 0.1 mlの</td></tr><tr><td>グルコース</td><td> 11 </td><td> 3.96 </td></tr><tr><td>スクロース</td><td> 12.5 </td><td> 8.56 </td></tr><tr><td> CaCl 2を </td><td> 2 </td><td> 10mMの400ミリリットル</td></tr></tbody></table>高K + PSS（NAClとKClの調整） <table border="1"><tbody><tr><td> 塩 </td><td> 濃（MM） </td><td> 量（g / 2 L） </td></tr><tr><td> NaClを</td><td> 56.7 </td><td> 6.628 </td></tr><tr><td>塩化カリウム</td><td> 67 </td><td> 9.991 </td></tr></tbody></table> 。PSSソリューションについては、 表1レシピ注 ：ソリューションは、高純度の品質の水で、毎週新鮮行われ、成長を汚染を避けるために5日を超えないために冷蔵庫に保存されています。

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	<li>Lloyd, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+better+mouse+models+of+asthma.">Building better mouse models of asthma.</a> Curr. Allergy Asthma Rep. 7, 231-236 (2007).</li><li>Hausding, M., Sauer, K., Maxeiner, J. H., Finotto, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+models+in+allergic+responses.">Transgenic models in allergic responses.</a> Curr. Drug Targets. 9, 503-510 (2008).</li><li>Eglen, R. M., Hegde, S. S., Watson, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscarinic+receptor+subtypes+and+smooth+muscle+function.">Muscarinic receptor subtypes and smooth muscle function.</a> Pharmacol Rev. 48, 531-565 (1996).</li><li>Ehlert, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+role+of+M2+and+M3+muscarinic+receptors+in+gastrointestinal,+airway+and+urinary+bladder+smooth+muscle.">Contractile role of M2 and M3 muscarinic receptors in gastrointestinal, airway and urinary bladder smooth muscle.</a> Life Sci. 74, 355-366 (2003).</li><li>Hall, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Second+messengers,+ion+channels+and+pharmacology+of+airway+smooth+muscle.">Second messengers, ion channels and pharmacology of airway smooth muscle.</a> Eur. Respir. J. 15, 1120-1127 (2000).</li><li>Berridge, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inositol+trisphosphate+and+calcium+signalling.">Inositol trisphosphate and calcium signalling.</a> Nature. 361, 315-325 (1993).</li><li>Ehlert, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+analysis+of+the+contractile+role+of+M2+and+M3+muscarinic+receptors+in+smooth+muscle.">Pharmacological analysis of the contractile role of M2 and M3 muscarinic receptors in smooth muscle.</a> Receptors Channels. 9, 261-277 (2003).</li><li>Sankary, R. M., Jones, C. A., Madison, J. M., Brown, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscarinic+cholinergic+inhibition+of+cyclic+AMP+accumulation+in+airway+smooth+muscle.+Role+of+a+pertussis+toxin-sensitive+protein.">Muscarinic cholinergic inhibition of cyclic AMP accumulation in airway smooth muscle. Role of a pertussis toxin-sensitive protein.</a> Am. Rev. Respir Dis. 138, 145-150 (1988).</li><li>Widdop, S., Daykin, K., Hall, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+muscarinic+M2+receptors+in+cultured+human+airway+smooth+muscle+cells.">Expression of muscarinic M2 receptors in cultured human airway smooth muscle cells.</a> Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 9, 541-546 (1993).</li><li>Karaki, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+movements,+distribution,+and+functions+in+smooth+muscle.">Calcium movements, distribution, and functions in smooth muscle.</a> Pharmacol. Rev. 49, 157-230 (1997).</li><li>Somlyo, A. V., Somlyo, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromechanical+and+pharmacomechanical+coupling+in+vascular+smooth+muscle.">Electromechanical and pharmacomechanical coupling in vascular smooth muscle.</a> J. Pharmacol Exp. Ther. 159, 129-145 (1968).</li><li>Fryer, A. D., Jacoby, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscarinic+receptors+and+control+of+airway+smooth+muscle.">Muscarinic receptors and control of airway smooth muscle.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 158, 154-160 (1998).</li><li>Fernandez-Rodriguez, S., Broadley, K. J., Ford, W. R., Kidd, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+muscarinic+receptor+activity+of+airway+smooth+muscle+isolated+from+a+mouse+model+of+allergic+asthma.">Increased muscarinic receptor activity of airway smooth muscle isolated from a mouse model of allergic asthma.</a> Pulm. Pharmacol. Ther. 23, 300-307 (2010).</li><li>Garssen, J., Loveren, H. V. a. n., Van Der Vliet, H., Nijkamp, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+isometric+method+to+study+respiratory+smooth+muscle+responses+in+mice.">An isometric method to study respiratory smooth muscle responses in mice.</a> J. Pharmacol. Methods. 24, 209-217 (1990).</li><li>Vass, G., Horvath, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenosine+and+adenosine+receptors+in+the+pathomechanism+and+treatment+of+respiratory+diseases.">Adenosine and adenosine receptors in the pathomechanism and treatment of respiratory diseases.</a> Curr. Med. Chem. 15, 917-922 (2008).</li><li>Borchers, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methacholine-induced+airway+hyperresponsiveness+is+dependent+on+Galphaq+signaling.">Methacholine-induced airway hyperresponsiveness is dependent on Galphaq signaling.</a> Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 285, 114-120 (2003).</li><li>Sausbier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+rather+than+enhanced+cholinergic+airway+constriction+in+mice+with+ablation+of+the+large+conductance+Ca2+-activated+K++channel.">Reduced rather than enhanced cholinergic airway constriction in mice with ablation of the large conductance Ca2+-activated K+ channel.</a> Faseb. J. 21, 812-822 (2007).</li><li>Scheerens, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+topical+exposure+to+toluene+diisocyanate+in+mice+leads+to+antibody+production+and+in+vivo+airway+hyperresponsiveness+three+hours+after+intranasal+challenge.">Long-term topical exposure to toluene diisocyanate in mice leads to antibody production and in vivo airway hyperresponsiveness three hours after intranasal challenge.</a> Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 159, 1074-1080 (1999).</li><li>Kenakin, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A pharmacology primer : theory, applications, and methods. , (2009).</li><li>Semenov, I., Wang, B., Herlihy, J. T., Brenner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BK+Channel+{beta}1+Subunits+Regulate+Airway+Contraction+Secondary+to+M2+Muscarinic+Acetylcholine+Receptor+Mediated+Depolarization.">BK Channel {beta}1 Subunits Regulate Airway Contraction Secondary to M2 Muscarinic Acetylcholine Receptor Mediated Depolarization.</a> J. Physiol. , 1803-1817 (2011).</li><li>Moffatt, J. D., Cocks, T. M., Page, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+epithelium+and+acetylcholine+in+mediating+the+contraction+to+5-hydroxytryptamine+in+the+mouse+isolated+trachea.">Role of the epithelium and acetylcholine in mediating the contraction to 5-hydroxytryptamine in the mouse isolated trachea.</a> Br. J. Pharmacol. 141, 1159-1166 (2004).</li><li>Bachar, O., Adner, M., Uddman, R., Cardell, L. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nerve+growth+factor+enhances+cholinergic+innervation+and+contractile+response+to+electric+field+stimulation+in+a+murine+in+vitro+model+of+chronic+asthma.">Nerve growth factor enhances cholinergic innervation and contractile response to electric field stimulation in a murine in vitro model of chronic asthma.</a> Clin. Exp. Allergy. 34, 1137-1145 (2004).</li><li>Weigand, L. A., Myers, A. C., Meeker, S., Undem, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mast+cell-cholinergic+nerve+interaction+in+mouse+airways.">Mast cell-cholinergic nerve interaction in mouse airways.</a> J. Physiol. 587, 3355-3362 (2009).</li><li>Kao, J., Fortner, C. N., Liu, L. H., Shull, G. E., Paul, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ablation+of+the+SERCA3+gene+alters+epithelium-dependent+relaxation+in+mouse+tracheal+smooth+muscle.">Ablation of the SERCA3 gene alters epithelium-dependent relaxation in mouse tracheal smooth muscle.</a> Am. J. Physiol. 277, 264-270 (1999).</li><li>Krane, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aquaporin+5-deficient+mouse+lungs+are+hyperresponsive+to+cholinergic+stimulation.">Aquaporin 5-deficient mouse lungs are hyperresponsive to cholinergic stimulation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 14114-14119 (2001).</li><li>Semenov, I., Wang, B., Herlihy, J. T., Brenner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BK+channel+beta1-subunit+regulation+of+calcium+handling+and+constriction+in+tracheal+smooth+muscle.">BK channel beta1-subunit regulation of calcium handling and constriction in tracheal smooth muscle.</a> Am. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. 291, L802-L810 (2006).</li><li>Fortner, C. N., Breyer, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EP2+receptors+mediate+airway+relaxation+to+substance+P+ATP,+and+PGE2.">EP2 receptors mediate airway relaxation to substance P ATP, and PGE2.</a> Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 281, 469-474 (2001).</li><li>Hay, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+modulation+of+endothelin+ligand-induced+contraction+in+isolated+tracheae+from+endothelin+B+(ET(B))+receptor+knockout+mice.">Differential modulation of endothelin ligand-induced contraction in isolated tracheae from endothelin B (ET(B)) receptor knockout mice.</a> Br. J. Pharmacol. 132, 1905-1915 (2001).</li><li>Stengel, P. W., Yamada, M., Wess, J., Cohen, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=M(3)-receptor+knockout+mice:+muscarinic+receptor+function+in+atria,+stomach+fundus,+urinary+bladder,+and+trachea.">M(3)-receptor knockout mice: muscarinic receptor function in atria, stomach fundus, urinary bladder, and trachea.</a> Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp Physiol. 282, R1443-R1449 (2002).</li><li>Trevisani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+in+vitro+expression+of+B1+receptor+in+the+mouse+trachea+and+urinary+bladder.">Evidence for in vitro expression of B1 receptor in the mouse trachea and urinary bladder.</a> Br. J. Pharmacol. 126, 1293-1300 (1038).</li><li>Mehats, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PDE4D+plays+a+critical+role+in+the+control+of+airway+smooth+muscle+contraction.">PDE4D plays a critical role in the control of airway smooth muscle contraction.</a> FASEB J. 17, 1831-1841 (2003).</li><li>Kumar, R. K., Herbert, C., Foster, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+"classical"+ovalbumin+challenge+model+of+asthma+in+mice.">The "classical" ovalbumin challenge model of asthma in mice.</a> Curr. Drug Targets. 9, 485-494 (2008).</li></ol>

利害の衝突が宣言されません。

ここで紹介するプロトコルは、気道の筋肉の機能を評価するための生理的な製剤を提供する。我々は、一般的に、同時に3月4日、臓器の浴用の調製品を動作させるしかし、事前にパッケージ化されたシステムは、8製剤（ADInstruments、世界の精密機器、ハーバード装置）までの同時測定を可能にするサプライヤーの数から利用可能です。我々は同等の結果と力変換器および組織器官浴の番号を利...

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td>アナログ - ディジタルコンバータ</td><td> ADInstruments </td><td> PowerLab 35分の4 </td><td></td></tr><tr><td>カルバコール（Carbamoylcholineクロライド） </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> C4832 </td><td> 10 -2 Mの水（アリコートを-20℃で保存することができます） </td></tr><tr><td>チャートソフト</td><td> ADInstrtuments </td><td> LabChart </td><td></td></tr><tr><td>加熱サーキュレータ</td><td>ハーケ</td><td>ミキサーミルMM400 </td><td></td></tr><tr><td>アイソメトリックフォーストランスジューサ</td><td>ケント科学</td><td> TRN001 </td><td></td></tr><tr><td>刺激</td><td>草·テクノロジーズ</td><td> S88デュアル出力SQUパルス刺激です。 </td><td></td></tr><tr><td>組織·バス</td><td> WPI </td><td> 47264 </td><td></td></tr></tbody></table>

in vitro measurements of tracheal constriction using mice

トランスジェニックマウスおよびノックアウトマウスは、気道1,2の生理と病態の調査のための強力なツールとなっている。分離された気管の製剤の in vitro tensometry では気道平滑筋（ASM）遺伝子改変マウスにおける収縮反応の有用なアッセイであることが証明されています。 試験管内気管の準備で 、これらは比較的単純であり、堅牢な応答を提供し、さらに長時間のインキュベーション後に、機能的なコリン作動性神経終末と筋応答の両方を保持します。 気管tensometryまた、平滑筋の収縮に影響を与えるセカンドメッセンジャーシグナル伝達経路の様々な勉強するための機能アッセイを提供する。気管の収縮は、主にASM（ 図1）にアセチルコリンを放出する副交感神経、コリン作動性神経によって媒介される。主要なASMアセチルコリン受容体はそれぞれ、G、I / OおよびGqと共役受容体であるムスカリンM2およびM3です。 <suP&gt; 3,4,5。 M3受容体はホスホリパーゼC、筋小胞体3,6,7から増加IP3の生産とIP3媒介カルシウム放出を有効にするにはGqとに結合することによって収縮を呼び起こす。 M2 / G、I / Oシグナリングは、cAMPレベル5,8,9,10の減少につながってアデニル酸シクラーゼの阻害により収縮性を高めると信じられています。これらの経路は、気道平滑筋11のいわゆる&quot;薬理収縮連関&quot;を構成する。さらに、M2受容体を介してコリン作動性シグナリング（とM3シグナリングによって変調された）順番に（つまり、 &quot;興奮収縮連関&quot;と呼ばれるL型、電位依存性カルシウムチャネル（ 図1）とカルシウム流入を有効化するASMを脱分極する経路を含む）4,7。気道収縮を制御するシグナル伝達経路に関する詳細なレビューは、4,12見つけることができます。上記の経路はマウスや他の生物種間で保存されて表示されます。しかし、マウスの気管は、他の種と異なるIいくつかのシグナル伝達経路をn。最も顕著なヒスタミン、アデノシン13,14の収縮反応の欠如、人間や他の種5,15の両方でよく知られているASM変調器です。 ここでは、マウス気管リングの分離とその収縮出力のin vitroで測定するためのプロトコルを提示します。含まれているのは、機器構成、気管リングの分離と収縮の測定値の説明です。例は、電位依存性カルシウム流入（1。高K +、 図1）をアクティブにするためにASM筋の脱分極によって直接神経の高カリウム刺激を使用して間接的に収縮を喚起するために与えられている。さらに、メソッドは電場刺激（2。EFSは、 図1）を使用して、神経の刺激のみの場合、またはお風呂（3。外因性のACH、 図1）に適用される外因性の神経伝達物質を使用してASMの筋肉の直接刺激のために提示されています。このFLE準備のxibilityと使いやすさは、単離された気管リングモデルの気道平滑筋収縮に関与するシグナル伝達カスケードの数の堅牢かつ機能的アッセイをレンダリングします。

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In vitro Measurements of Tracheal Constriction Using Mice

トランスジェニックマウスは、遺伝子に生理的機能をascribingで非常に有用であった。一般的にこのような、研究、気道の機能的研究として、具体的には、マウスモデルに向かって顕著シフトを受けています。ここでのプロトコルを提供する<em&gt; in vitroで</em&gt;気管狭窄の研究は、マウスの気道平滑筋機能を評価することができます。

マウスを用いた気管狭窄のin vitroでの測定で

Transgenic and knockout mice have been powerful tools for the investigation of the physiology and pathophysiology of airways1,2. In vitro tensometry of ...

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In vitro Measurements of Tracheal Constriction Using Mice

20.6K ビュー.  UT Health Science Center, San Antonio. トランスジェニックマウスは、遺伝子に生理的機能をascribingで非常に有用であった。一般的にこのような、研究、気道の機能的研究として、具体的には、マウスモデルに向かって顕著シフトを受けています。ここでのプロトコルを提供する in vitroで気管狭窄の研究は、マウスの気道平滑筋機能を評価することができます。

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Chronic Constriction of the Sciatic Nerve and Pain Hypersensitivity Testing in Rats

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of the population1,2. Symptoms include spontaneous (tingling, burning, electric-shock like) pain, dysaesthesia, paraesthesia, allodynia (pain resulting from normally non-painful stimuli) and hyperalgesia (an increased response to painful stimuli). The sensory symptoms are co-morbid with behavioural disabilities, such as insomnia and depression. To study chronic neuropathic pain several animal models mimicking peripheral nerve injury have been developed, one of the most widely used is Bennett and Xie's (1988) unilateral sciatic nerve chronic constriction injury (CCI)3 (Figure 1). Here we present a method for performing CCI and testing pain hypersensitivity.
CCI is performed under anaesthesia, with the sciatic nerve on one side exposed by making a skin incision, and cutting through the connective tissue between the gluteus superficialis and biceps femoris muscles. Four chromic gut ligatures are tied loosely around the sciatic nerve at 1 mm intervals, to just occlude but not arrest epineural blood flow. The wound is closed with sutures in the muscle and staples in the skin. The animal is then allowed to recover from surgery for 24 hrs before pain hypersensitivity testing begins.
For behavioural testing, rats are placed into the testing apparatus and are allowed to habituate to the testing procedure. The area tested is the mid-plantar surface of the hindpaw (Figure 2), which falls within the sciatic nerve distribution. Mechanical withdrawal threshold is assessed by mechanically stimulating both injured and uninjured hindpaws using an electronic dynamic plantar von Frey aesthesiometer or manual von Frey hairs4. The mechanical withdrawal threshold is the maximum pressure exerted (in grams) that triggers paw withdrawal. For measurement of thermal withdrawal latency, first described by Hargreaves et al (1988), the hindpaw is exposed to a beam of radiant heat through a transparent glass surface using a plantar analgesia meter5,6. The withdrawal latency to the heat stimulus is recorded as the time for paw withdrawal in both injured and uninjured hindpaws. Following CCI, mechanical withdrawal threshold, as well as thermal withdrawal latency in the injured paw are both significantly reduced, compared to baseline measurements and the uninjured paw (Figure 3). The CCI model of peripheral nerve injury combined with pain hypersensitivity testing provides a model system to investigate the effectiveness of potential therapeutic agents to modify chronic neuropathic pain. In our laboratory, we utilise CCI alongside thermal and mechanical sensitivity of the hindpaws to investigate the role of neuro-immune interactions in the pathogenesis and treatment of neuropathic pain.

Due to the simplicity of surgery and the robust behavioural outcome, chronic constriction of the sciatic nerve is one of the pre-eminent animal models of neuropathic pain. Within 24 hrs following surgery, pain hypersensitivity is established and can be quantitatively measured using a von Frey aesthesiometer (mechanical test) and plantar analgesia meter (thermal test).

ラットの坐骨神経と疼痛過敏テストの慢性的なくびれ

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of ...

医学

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart failure. Here, we describe a detailed surgical procedure for creating pressure overload and cardiac hypertrophy in rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. After anesthesia, the trachea is intubated by inserting a cannula through a half way incision made between two cartilage rings of trachea. Then a skin incision is made at the level of the second intercostal space on the left chest wall and muscle layers are cleared to locate the ascending portion of aorta. The ascending aorta is constricted to 50&#8211;60% of its original diameter by application of a small sized titanium clip. Following aortic constriction, the second and third ribs are approximated with prolene sutures. The tracheal cannula is removed once spontaneous breathing was re-established. The animal is allowed to recover on the heating pad by gradually lowering anesthesia. The intensity of pressure overload created by constriction of the ascending aorta is determined by recording the pressure gradient using trans-thoracic two dimensional Doppler-echocardiography. Overall this protocol is useful to study the remodeling events and contractile properties of the heart during the gradual onset and progression from compensated cardiac hypertrophy to heart failure stage.

We describe a stepwise procedure for creating pressure overload and left ventricular hypertrophy in Wistar rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. This model is extensively used for studying remodeling changes during cardiac hypertrophy and for identifying and evaluating strategies for regression of such changes.

圧負荷心肥大モデルの作成のためのラットの大動脈狭窄昇順

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

Intravital Video Microscopy Measurements of Retinal Blood Flow in Mice

Alterations in retinal blood flow can contribute to, or be a consequence of, ocular disease and visual dysfunction. Therefore, quantitation of altered perfusion can aid research into the mechanisms of retinal pathologies. Intravital video microscopy of fluorescent tracers can be used to measure vascular diameters and bloodstream velocities of the retinal vasculature, specifically the arterioles branching from the central retinal artery and of the venules leading into the central retinal vein. Blood flow rates can be calculated from the diameters and velocities, with the summation of arteriolar flow, and separately venular flow, providing values of total retinal blood flow. This paper and associated video describe the methods for applying this technique to mice, which includes 1) the preparation of the eye for intravital microscopy of the anesthetized animal, 2) the intravenous infusion of fluorescent microspheres to measure bloodstream velocity, 3) the intravenous infusion of a high molecular weight fluorescent dextran, to aid the microscopic visualization of the retinal microvasculature, 4) the use of a digital microscope camera to obtain videos of the perfused retina, and 5) the use of image processing software to analyze the video. The same techniques can be used for measuring retinal blood flow rates in rats.

Intravital microscopy can be used in animals to visualize and measure retinal vascular diameters, bloodstream velocities, and total retinal blood flow.

Alterations in retinal blood flow can contribute to, or be a consequence of, ocular disease and visual dysfunction. Therefore, quantitation of altered ...

A Model of Cardiac Remodeling Through Constriction of the Abdominal Aorta in Rats

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and fluid retention. Changes in myocardial structure, electrical conduction, and energy metabolism develop with heart failure, leading to contractile dysfunction, increased risk of arrhythmias, and sudden death. Hypertensive heart disease is one of the key contributing factors of cardiac remodeling associated with heart failure. The most commonly-used animal model mimicking hypertensive heart disease is created via surgical interventions, such as by narrowing the aorta. Abdominal aortic constriction is a useful experimental technique to induce a pressure overload, which leads to heart failure. The surgery can be easily performed, without the need for chest opening or mechanical ventilation. Abdominal aortic constriction-induced cardiac pathology progresses gradually, making this model relevant to clinical hypertensive heart failure. Cardiac injury and remodeling can be observed 10 weeks after the surgery. The method described here provides a simple and effective approach to produce a hypertensive heart disease animal model that is suitable for studying disease mechanisms and for testing novel therapeutics.

A rat model of abdominal aortic constriction that induces cardiac hypertrophy and remodeling is described. An efficient, highly-reproducible, and minimally-invasive method is used to provide a simple yet useful platform for research in myocardial hypertrophy and dysfunction.

ラットの腹部大動脈の収縮を通じて心臓リモデリングのモデル

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard open-chest transverse aortic constriction (TAC). Although transverse aortic constriction is a highly functional method for the induction of high pressure in the left ventricle, it is a more difficult and lengthy procedure due to its use of artificial ventilation with tracheal intubation. TAC is oftentimes also less survivable, as the newer method, MTAC, neither requires the cutting of the ribs and intercostal muscles nor tracheal intubation with a ventilation setup. In MTAC, as opposed to a thoracotomy to access to the chest cavity, the aortic arch is reached through a midline incision in the anterior neck. The thyroid is pulled back to reveal the sternal notch. The sternum is subsequently cut down to the second rib level, and the aortic arch is reached simply by separating the connective tissues and thymus. From there, a suture can be wrapped around the arch and tied with a spacer, and then the sternal cut and skin can be closed. MTAC is a much faster and less invasive way to induce left ventricular hypertension and enables the possibility for high-throughput studies. The success of the constriction can be verified using high-frequency trans-thoracic echocardiography, particularly color Doppler and pulsed-wave Doppler, to determine the flow velocities of the aortic arch and left and right carotid arteries, the dimension of the blood vessels, and the left ventricular function and morphology. A successful constriction will also trigger significant histopathological changes, such as cardiac muscle cell hypertrophy with interstitial and perivascular fibrosis. Here, the procedure of MTAC is described, demonstrating how the resulting flow changes in the carotid arteries can be examined with echocardiography, gross morphology, and histopathological changes in the heart.

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) conserves the essentials of regular transverse aortic constriction (TAC) while eliminating the use of a ventilator with tracheal intubation. It proves to be a highly desirable method for high-throughput studies on left ventricular overload, particularly in translational studies.

マウスにおける低侵襲横大動脈狭窄

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure overload-induced left ventricular hypertrophy (LVH) and its progression to heart failure. In the majority of the reported investigations, this procedure is performed with intubation and ventilation of the animal which renders it demanding and time-consuming and adds to the surgical burden to the animal. The aim of this protocol is to describe a simplified technique of minimally invasive TAC without intubation and ventilation of mice. Critical steps of the technique are emphasized in order to achieve low mortality and high efficiency in inducing LVH.
Male C57BL/6 mice (10-week-old, 25-30 g, n=60) were anesthetized with a single intraperitoneal injection of a mixture of ketamine and xylazine. In a spontaneously breathing animal following a 3-4 mm upper partial sternotomy, a segment of 6/0 silk suture threaded through the eye of a ligation aid was passed under the aortic arch and tied over a blunted 27-gauge needle. Sham-operated animals underwent the same surgical preparation but without aortic constriction. The efficacy of the procedure in inducing LVH is attested by a significant increase in the heart/body weight ratio. This ratio is obtained at days 3, 7, 14 and 28 after surgery (n = 6 - 10 in each group and each time point). Using our technique, LVH is observed in TAC compared to sham animals from day 7 through day 28. Operative and late (over 28 days) mortalities are both very low at 1.7%.
In conclusion, our cost-effective technique of minimally invasive TAC in mice carries very low operative and post-operative mortalities and is highly efficient in inducing LVH. It simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal. It can be easily performed by following the critical steps described in this protocol.

The aim of this protocol is to describe step-by-step the technique of minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) in mice. By elimination of intubation and ventilation which are mandatory for the commonly used standard procedure, minimally invasive TAC simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal.

左室肥大の誘導マウスにおける低侵襲の横大動脈狭窄のテクニック

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

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.

In VitroとIn Vivo検出、ひと細胞、線虫、マウス Mitophagy の

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

A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to perform a partial thoracotomy to visualize the transverse aortic arch. However, the surgical trauma caused by the thoracotomy in open-chest models changes the respiratory physiology as the ribs are dissected and left unattached after chest closure. To prevent this, we established a minimally invasive, closed chest approach via lateral thoracotomy. Herein we approach the aortic arch via the 2nd intercostal space without entering the chest cavities, leaving the mouse with a less traumatic injury to recover from. We perform this operation using standard laboratory settings for open chest TAC procedures with equal survival rates. Apart from maintaining physiological breathing patterns due to the closed chest approach, the mice seem to benefit by showing rapid recovery, as the less invasive technique appears to facilitate a fast healing process and to reduce immune response after trauma.

Here, we present a protocol of Transverse Aortic constriction (TAC) via a lateral thoracotomy. This technique is a minimally invasive, closed chest surgical procedure aiming to simulate pressure overload and heart failure in mice utilizing standard TAC laboratory settings.

マウスで横方向の大動脈狭窄を誘導するために閉じて胸モデル

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring apparatus and a motor to perform functional studies. These studies will allow measurement of cardiomyocyte stiffness (passive force) and its activation with different calcium (Ca2+)-containing solutions to determine, amongst others: maximum force development, myofilament Ca2+-sensitivity (pCa50), cooperativity (nHill) and the rate of force redevelopment (ktr). This method also enables determination of the effects of drugs acting directly on myofilaments and of the expression of exogenous recombinant proteins on both active and passive properties of cardiomyocytes. Clinically, skinned cardiomyocyte studies highlight the pathophysiology of many myocardial diseases and allow in vitro assessment of the impact of therapeutic interventions targeting the myofilaments. Altogether, this technique enables the clarification of cardiac pathophysiology by investigating correlations between in vitro and in vivo parameters in animal models and human tissue obtained during open heart or transplant surgery.

This protocol aims to describe step-by-step the technique of extraction and assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes. This methodology allows measurement and acutemodulation of myofilament function using small frozen biopsies that can be collected from different cardiac locations, from mice to men.

皮膚心筋細胞を用いた心機能のインビトロ評価

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring ...

Sleeve Gastrectomy in Mice using Surgical Clips

The number of people who are overweight and obese is continually increasing both in the adult and adolescent populations. This coincides with the increased universal phenomenon of type 2 diabetes (T2D) and other metabolic problems. Bariatric surgery, such as SG, is currently one of the most effective and commonly used long-term treatment for obesity and T2D, but the association between them is not completely explored yet. The mechanisms underlying the outcomes seen after bariatric surgery in humans can be investigated based on preclinical animal studies. The SG reduces body weight, glucose levels and many metabolic parameters, and is easy to perform with a low incidence of complications. The goal of this work is to provide a simple method and an uncomplicated preclinical model of bariatric surgery in animals for researchers.

The prevalence of diabetes and obesity is continuously increasing worldwide. The mechanisms between diabetes, obesity and their associated mortality and co-morbidities need to be further investigated. Here, we present a protocol for sleeve gastrectomy (SG) in animals as an uncomplicated preclinical model of bariatric surgery.