이 작품은 NHLBI에서 PEO에 대한 보건 서비스 그랜트 (HL086513) 및 재생 의료 (RC1 - 00104), NHLBI에서 보건 서비스 그랜트 (HL085377)의 캘리포니아 연구소에서 종합적인 연구 그랜트에 의해 지원하고 있던 선물 Pollin 재단 HSB로 SC는 샌프란 시스코 주립 대학에 세포 연구 수상 (TB1 - 01194) 줄기로 재생 의학의 교량에 대해 캘리포니아 공과 대학에 의해 지원되었다.

프로토콜은 UCSF 기관 애니멀 케어 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 수행합니다. 1. 마우스 신근 Digitorum의 Longus (편집 판단리스트) 근육의 해부 <ol><li> 기관 지침에 따라 모든 동물 절차를 수행합니다. </li><li> 근육 수확 10 ~ 직전 200 MG / kg intraperitoneal 자궁 / pentobarbital 전위와 동물을 안락사. 절개가 잘 근육이 안락사 15 분 이내에 수확하고 긴장 변환기에 장착할 수 있도록 연습해야합니다. </li><li> 절개 트레이와 트레이에 핀 다리에서 지육 부정사를 마련. </li><li> 발목의 해부 현미경, 오픈 피부 조심스럽게 열고 근막 (Fig.1A), 그리고 껍질 정강뼈에서 편집 판단리스트 (Fig.1B)를 노출하는 이상. 근육은 습한 및 수확 기간 동안 버퍼링 유지 lactated 링어의 솔루션의 방울을 사용합니다. </li><li> 각 끝에 가능한 한 많은 힘줄로 보존, 편집 판단리스트를 제거하고, lactated 링어의 솔루션을 포함하고있는 페트리 접시에 넣어. 근육 힘줄 (Fig.1C)의 각 치료를 묶어. 이것은 근육 섬유가 다친다거나 절개하는 동안 방해하지 않는 것이 중요합니다. </li></ol> 2. 근육 스트립​​ Myograph에서 마우스 편집 판단리스트의 마운팅 <ol><li> 이러한 연구는 조직 목욕은 그것이 지속적으로 산소와 일정한 온도에서 생리적 용액에 입욕 수있는 동안 그 근육을 보호해 필요합니다. 목욕은 근육의 긴장의 측정을위한 강제 변환기와 결합합니다. 우리는이 목적을 위해 덴마크어 묘 기술 (DMT 모델 820MS)에서 통합 근육 스트립​​ myograph 목욕을 사용합니다. 또한, 사각형 펄스 전기 자극기 (그라스 모델 S48) 및 데이터 수집 플랫폼 (ADInstruments PowerLab 데이터 수집 시스템 및 LabChart 소프트웨어) 각각 묘 - 기계적 반응을 기록 및 분석, 이끌어내는 필요합니다. DMT의 820MS는 근육 스트립​​의 중간 부분에 근육의 양쪽에 위치하고있는 챔버 커버 통합된 백금 전극을하고 있습니다. 기타 myographs는 전극 배치에 특정 관심을 요구할 수 있습니다. </li><li> 5 ML 크렙스 Henseleit 솔루션 11 myograph 욕조를 채우십시오. 25 ° C.에 따뜻한 사용하기 전에 15 분 동안 목욕을 통해 버블 O 2 / CO 2 (95 % / 5 %). </li><li> myograph의 클램프 사이의 편집 판단리스트를 확장하고 클램프 사이의 편집 판단리스트 근육의 힘줄 (Fig.1D, E)를 확보하기 봉합을 사용합니다. 근육 자체를 클램프하지 않도록주의하십시오. </li><li> 25 myograph 목욕을 유지 ° C. </li></ol> 3. 묘 - 기계 분석 A.의 트위치 장력 <ol><li> 어떤 근육 해이함 없다는 것을 그래서 목욕탕에 초기 길이를 설정합니다. </li><li> , 최대한 트위치 장력을 얻기 위해서는 전압을 조정하여 최대한의 자극 (기간 0.5 MS)를 결정 후 최대한 위에 20% (supramaximal 자극을 달성하기 위해)에서 자극을 설정합니다. 우리의 연구에서는 supramaximal 자극은 일반적으로 40 볼트의 출력에서​​ 얻을 수 있습니다. </li><li> 오실로 스코프를 사용하여 자극기의 출력을 확인합니다. </li><li> 트위치 장력에 더 이상의 증가가 없을 때까지 점차 근육을 스트레칭하여 최적의 길이를 결정합니다. </li><li> 근육 3 분 평형 수 있습니다. </li><li> supramaximal 광장 그라스 S44 전자 자극기를 사용하여 최적의 길이에서 자극 (0.5 MS) 및 레코드 출력을 제공합니다. </li><li> 기록 : 트위치 장력 곡선 (P T VS 시간, Fig.2A). </li></ol> B. 파상풍 긴장 <ol><li> 근육 3 분 동안 휴식을 허용합니다. </li><li> 그라스 S44 전자 자극기를 사용하여 최적의 길이는 150 Hz에서에서 300msec에 대한 supramaximal 자극의 기차, 레코드 출력을 적용합니다. </li><li> 기록 : 파상풍 장력 곡선 (P O VS 시간, Fig.2B). </li></ol> C. 강제 주파수 <ol><li> 근육 3 분 동안 휴식을 허용합니다. </li><li> 강제로 주파수 : 각 자극 (Fig.3) 사이 나머지 삼분 30, 60, 100, 140, 160 Hz에서에서 supramaximal 자극의 기차를 적용합니다. 또는, 기차는 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 100, 140과 낮은 주파수에서 더 나은 해결을위한 160 Hz에서, 힘 변화가 실질적으로이 적용될 수 있습니다. </li><li> 플롯 : 강제로 주파수의 관계 (% 최대한의 힘 대 자극 주파수). </li></ol> D. 피로 <ol><li> 10 분 300 MS (또는 최대 무력의 50 %를 생산 조정 주파수), 매 3 초 동안 60 Hz에서 : 짧은 tetani의 기차를 적용합니다. 10 분, 파상풍의 힘은 초기 값 (Fig.4)의 ~ 15 %의 고원 수준으로 감소한다. </li><li> 플롯 : 저주파 피로 (% 최대한의 힘 대 시간). </li></ol> 프로토콜의 끝에 E. 추가 데이터 수집 <ol><li> myograph에서 근육을 마운트 해제하기 전에 musc 설정레 최적의 길이 III.A.4 단계에서 결정하고 현미경이나 캘리퍼스와 중 안구를 사용하여 직경을 측정 등. 단면적 (μm의 2)을 계산. </li><li> 봉합을 제거하고 근육 무게의 근육 질량 (MG) 측정. </li><li> 신체 질량 (GM)를 평가하기 위해 마우스의 무게를. </li></ol> 4. 계산 <ol><li> 근육 : 신체 질량 비율 = 근육 질량 / 몸 질량 </li><li> 트위치 장력, P T (MN) = 트위치 동안 생성된 최대 장력 </li><li> 특정 트위치 장력 (N / cm 2) = 트위치 장력 (MN) / 단면적 (μm의 2) X 10 5 N / MN • μm의 2 / cm 2 </li><li> 최대 장력 시간 (MS) = 최대 긴장으로 수축의 발병에서 시간 </li><li> 하프 휴식 시간 (MS) = 최대 장력에서 최대 장력의 50 % 시간 </li><li> 파상풍의 장력, P O (MN) = 파상풍 동안 생성된 최대 장력 </li><li> 특정 파상풍의 장력 (N / cm 2) = 파상풍의 장력 (MN) / 단면적 (μm의 2) X 10 5 N / MN • μm의 2 / cm 2 </li><li> 파상풍의 상승을 최대한 속도 (N / S) = 파상풍, 즉, 파상풍 텐션 곡선 (또는, DP O / DT)의 최대 경사의 장력 상승하는 동안 긴장 증가의 최대 속도 </li><li> 하프 휴식 파상풍의 장력 (MS) = 자극을 정지에서 자극의 종료에있는 긴장의 50 % 시간 </li><li> 트위치 긴장 - 투 - 파상풍의 장력 비율, P t / P O = 최대 트위치 장력 / 최대 파상풍 장력 </li><li> 피로 지수 = 최대한의 사시도 긴장하는 저주파 피로 두 분 동안 긴장의 비율 </li></ol> 5. 대표 결과 <img src="/files/ftp_upload/2582/2582fig1.jpg" alt="그림 1" /> 그림 1. 편집 판단리스트 근육의 해부. hindlimb muscles.TA, 정강뼈 앞쪽에. B, 편집 판단리스트 (신근 digitorum의 longus) 근육의 노출, 노출. C, 편집 판단리스트 힘줄을 봉합의 첨부 파일. D, 장력 변환기 욕조 (측면에서 볼.) E는 편집 판단리스트는 욕조에 마운트 (위보기에서). 의 근육은 불완전하게 설명의 목적을 위해 버퍼에 포장되어, 연습, 근육이 완전히 건조 방지하기 위해 열중한다. <img src="/files/ftp_upload/2582/2582fig2.jpg" alt="그림 2" /> 그림 2. 장력 곡선의 예. 최대한 트위치 장력 (P t), 수축 시간 (CT)과 반 휴식 시간 (HRT)을 설명하는 트위치 장력 곡선의, 예. 바, 1S. B, 최대한 파상풍의 긴장을 보여주는 파상풍의 장력 곡선 (P O)의 예과 하프 휴식 파상풍의 장력 (HRTT). 바, 1S. <img src="/files/ftp_upload/2582/2582fig3.jpg" alt="그림 3" /> 그림 3. 강제로 주파수 관계 분석의 예. 증분 자극 주파수에 의해 생성, 긴장. B, 30MHz에서 펄스 트레인의 예. 바, 80ms. C, 140MHz에서 펄스 트레인의 예. 바, 80ms. D, A에 표시된 데이터에서 파생된 강제로 주파수 곡선의 예. 강제로 주파수 곡선의 형태는 근육 강도의 특징이며, 다른 동물의 근육 사이에 비교할 수 있습니다. <img src="/files/ftp_upload/2582/2582fig4.jpg" alt="그림 4" /> 그림 4. 저주파 피로 분석의 예. 지정된 시간 지점 (B, C, D)에서 펄스 트레인의 낮은 주파수 stimulation.Examples 기간 동안 생성, Decremental 긴장은. 아래와 같이 E, A에 표시된 데이터에서 파생된 저주파 피로 곡선의 예입니다. 저주파 피로 곡선의 형태는 근육 강도의 특징이며, 다른 동물의 근육 사이에 비교할 수 있습니다.

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	<li>Harcourt, L. J., Schertzer, J. D., Ryall, J. G., Lynch, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+dose+formoterol+administration+improves+muscle+function+in+dystrophic+mdx+mice+without+increasing+fatigue.">Low dose formoterol administration improves muscle function in dystrophic mdx mice without increasing fatigue.</a> Neuromuscul Disord. 17, 47-55 (2007).</li><li>Messina, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF+overexpression+via+adeno-associated+virus+gene+transfer+promotes+skeletal+muscle+regeneration+and+enhances+muscle+function+in+mdx+mice.">VEGF overexpression via adeno-associated virus gene transfer promotes skeletal muscle regeneration and enhances muscle function in mdx mice.</a> FASEB J. 21, 3737-3746 (2007).</li><li>Danieli-Betto, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sphingosine+1-phosphate+protects+mouse+extensor+digitorum+longus+skeletal+muscle+during+fatigue.">Sphingosine 1-phosphate protects mouse extensor digitorum longus skeletal muscle during fatigue.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 288, C1367-C1373 (2005).</li><li>MacIntosh, B. R., Willis, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force-frequency+relationship+and+potentiation+in+mammalian+skeletal+muscle.">Force-frequency relationship and potentiation in mammalian skeletal muscle.</a> J Appl Physiol. 88, 2088-2096 (2000).</li><li>Hayes, A., Williams, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+properties+of+clenbuterol-treated+mdx+muscle+are+enhanced+by+low-intensity+swimming.">Contractile properties of clenbuterol-treated mdx muscle are enhanced by low-intensity swimming.</a> J Appl Physiol. 82, 435-439 (1997).</li><li>Coulton, G. R., Curtin, N. A., Morgan, J. E., Partridge, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mdx+mouse+skeletal+muscle+myopathy:+II.+Contractile+properties.">The mdx mouse skeletal muscle myopathy: II. Contractile properties.</a> Neuropathol Appl Neurobiol. 14, 299-314 (1988).</li><li>Danieli-Betto, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficiency+of+alpha-sarcoglycan+differently+affects+fast-+and+slow-twitch+skeletal+muscles.">Deficiency of alpha-sarcoglycan differently affects fast- and slow-twitch skeletal muscles.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 289, R1328-R1337 (2005).</li><li>Chan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+gene+for+speed:+contractile+properties+of+isolated+whole+EDL+muscle+from+an+alpha-actinin-3+knockout+mouse.">A gene for speed: contractile properties of isolated whole EDL muscle from an alpha-actinin-3 knockout mouse.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 295, C897-C904 (2008).</li><li>Personius, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grip+force,+EDL+contractile+properties,+and+voluntary+wheel+running+after+postdevelopmental+myostatin+depletion+in+mice.">Grip force, EDL contractile properties, and voluntary wheel running after postdevelopmental myostatin depletion in mice.</a> J Appl. , (2010).</li><li>Donovan, J., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Euthanasia.">Euthanasia.</a> Curr Protoc Immunol. Chap 1, (2006).</li><li>Beekley, M. D., Wetzel, P., Kubis, P., Gros, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+properties+of+skeletal+muscle+fibre+bundles+from+mice+deficient+in+carbonic+anhydrase+II.">Contractile properties of skeletal muscle fibre bundles from mice deficient in carbonic anhydrase II.</a> Pflugers Arch. 452, 453-463 (2006).</li></ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

우리는 마우스 explanted hindlimb 근육의 묘 - 기계적 성질을 평가하기위한 상세한 방법을 설명합니다. 편집 판단리스트는 때문에 정강뼈 앞쪽에 근육 뒤쪽의 사후 위치의 해부하다 더 어려운 반면, 그 유명한 건의 첨부 파일 때문에 발목과 무릎 관절에 정강뼈 앞쪽이보다 평가하기가 쉽습니다. 이 인대는 근육 스트립​​ myograph에 장착 용이. 대조적으로,보다 쉽게 액세스할 정강뼈 앞쪽에은 예외적으로 어려운이 모두 근육을 손상시키지 않고 절개하다, 그리고 myograph에서 안전하게 탑재하고, 무릎 관절에서 광범위한 거의 atendinous 첨부 파일을했다. 우리는 또한 빠른 속도로 생리 버퍼와 온도의 산소 욕조에있는 근육을 장착하면 근육의 기계적 성질을 유지하기 위해 필수적이라는 지적. 우리는 이러한 조건 하에서 근육 응답에 상당한 변화없이 30 분이 분석을 반복할 수 것으로 나타났습니다. 마지막으로, 이것이 근육 기능에 악영향을 가지고 있고, 묘 - 기계의 힘을 싼 견적이 발생할 수있는 근육 섬유의 해부 및 장착 절차 동안 접촉하지 않는 것이 중요합니다. 다음 절차에 따라,이 분석은 근육 기능 6,7,8,9에 유전자 조작의 효과뿐만 아니라 근육 질환 1,2,3,5의 마우스 모델에서 치료 중재 사이의 비교 평가하기 위해 강력한 양적 접근 방식을 제공합니다 .

솔루션 및 미디어 Lactated 링어의 솔루션 <ul><li> 100 MM NaCl </li><li> 30 MM CH3CH (OH) 쿠나 (락트 산 나트륨) </li><li> 4 MM KCl </li><li> 1 ㎜ CaCl 2 2 시간이 O (염화칼슘 이수화물) <ul><li> 6.75로 산도를 조절 </li></ul></li></ul> 크렙스 Henseleit 솔루션 <ul><li> 118 MM NaCl </li><li> 4.7 MM KCl </li><li> 1.25 MM CaCl 2 </li><li> 1.2 MM MgCl 2 </li><li> 1.2 MM KH 2 PO 4 </li><li> 25 MM NaHCO 3 </li><li> 11 MM 포도당 <ul><li> O 2 / CO 2 (95 % / 5 %) 가스 equilibrating하여 7.2-7.4로 산도를 조절 </li></ul></li></ul> Pentobarbital <ul><li> 멸균 물 5 MG / ML 작업 솔루션 </li></ul>

myo-mechanical analysis of isolated skeletal muscle

근육 질환 1,2,3의 치료를위한 치료 개입의 생체내 효과에 평가하기 위해 양적 방법이 필요합니다 그 치료 근육의 힘 생성 및 fatigability 측정. 우리는 마우스에서 신선한 explanted hindlimb 근육의 묘 - 기계적 성질을 평가하기위한 상세한 방법을 설명합니다. 를 사용하고, 최대한의 트위치와 파상풍의 긴장, 수축 시간 및 반 휴식 시간의 측정, 우리는 근육 스트립 myograph (덴마크어 묘 기술 모델 820MS)의 근육을 장착, 마우스 신근 digitorum의 longus 근육의 atraumatic 수확을 설명 사각형 펄스 자극기 (모델 S48, 그라스 기술). 이러한 측정을 사용하여, 우리는 근육 단면적, 트위치 - - 파상풍에 장력 비율 힘을 주파수 관계 곡선과 낮은 주파수 피로 곡선 4 정규화 특정 트위치 및 파상풍 긴장의 계산을 보여줍니다. 이 분석은 치료 근육 질환 1,2,3,5의 마우스 모델에서 중재뿐만 아니라, 근육의 기능 6,7,8,9에 유전자 조작의 효과 비교 사이의 양적 비교하는 방법을 제공합니다.

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Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

을 평가하기 위해<em&gt; 생체내에</em근육 질환에 대한 치료 개입의&gt; 효과, 치료 방법은 근육의 힘 생성 및 fatigability을 quantitate 필요합니다. 우리는 세부 explanted 마우스 hindlimb 근육의 묘 - 기계적 성질을 평가하는 방법을. 이 분석은 유전자 근육 기능에 수정뿐만 아니라 근육 질환의 마우스 모델 요법의 비교의 효과를 quantitating하는 강력한 방법을 제공합니다.

절연 골격근의 묘 - 기계 분석

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

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Research

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Medicine

26.6K 조회수.  University of California San Francisco. 을 평가하기 위해 생체내에 효과, 치료 방법은 근육의 힘 생성 및 fatigability을 quantitate 필요합니다. 우리는 세부 explanted 마우스 hindlimb 근육의 묘 - 기계적 성질을 평가하는 방법을. 이 분석은 유전자 근육 기능에 수정뿐만 아니라 근육 질환의 마우스 모델 요법의 비교의 효과를 quantitating하는 강력한 방법을 제공합니다.

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Skeletal Muscle Gender Dimorphism from Proteomics

Gross contraction in skeletal muscle is primarily determined by a relatively small number of contractile proteins, however this tissue is also remarkably adaptable to environmental factors1 such as hypertrophy by resistance exercise and atrophy by disuse. It thereby exhibits remodeling and adaptations to stressors (heat, ischemia, heavy metals, etc.)2,3. Damage can occur to muscle by a muscle exerting force while lengthening, the so-called eccentric contraction4. The contractile proteins can be damaged in such exertions and need to be repaired, degraded and/or resynthesized; these functions are not part of the contractile proteins, but of other much less abundant proteins in the cell. To determine what subset of proteins is involved in the amelioration of this type of damage, a global proteome must be established prior to exercise5 and then followed subsequent to the exercise to determine the differential protein expression and thereby highlight candidate proteins in the adaptations to damage and its repair. Furthermore, most studies of skeletal muscle have been conducted on the male of the species and hence may not be representative of female muscle. 
In this article we present a method for extracting proteins reproducibly from male and female muscles, and separating them by two-dimensional gel electrophoresis followed by high resolution digital imaging6. This provides a protocol for spots (and subsequently identified proteins) that show a statistically significant (p &lt; 0.05) two-fold increase or decrease, appear or disappear from the control state. These are then excised, digested with trypsin and separated by high-pressure liquid chromatography coupled to a mass spectrometer (LC/MS) for protein identification (LC/MS/MS)5. This methodology (Figure 1) can be used on many tissues with little to no modification (liver, brain, heart etc.).

A straight-forward set of methods to isolate and determine the identity of the most abundant proteins expressed in skeletal muscle. About 800 spots are discerned on a two-dimensional gel from 10 mg muscle; this allows for the determination of gender-specific protein expression. These methods will give equivalent results in most tissues.

Proteomics에서 골격근 성별 동종 이형

Gross contraction in skeletal muscle is primarily determined by a relatively small number of contractile proteins, however this tissue is also remarkably ...

연구

의학

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

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

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

경골 신경 절개 - 마우스의 탈 신경에 의한 골격근의 위축에 대한 표준 모델

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

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

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

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

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

수정 된 버그 스트롬 기술을 이용하여 인간의 골격 근육 생검 절차

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

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

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

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

경피적 바늘 생검에 의해 획득 골격근 조직에서 고립 된 미토콘드리아의 준비 및 호흡계 평가

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

Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

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

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

골격근 질환의 정량적 자기 공명 영상

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

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

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and well tolerated technique. The Weil-Blakesley conchotome has a sharp biting tip with a 4 - 6 mm wide hollow. It is inserted through a 5 - 10 mm skin incision and can be maneuvered for controlled tissue penetration. The tip is opened and closed within the tissue and then rotated through 90 -180&#176; to cut the muscle. The amount of muscle obtained following repeated sampling can vary from 20 mg to 290 mg which can be processed for both histology and molecular studies. The wound needs to be kept dry and vigorous physical activity kept to a minimum for approximately 72 hr although normal levels of activity can restart immediately following the procedure. This procedure is safe and effective when close attention is paid to the selection of subjects, full asepsis and post procedure care. &#160;Both right and left vastus lateralis are suitable for biopsy dependent on participant preference.

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

This video demonstrates the technique of percutaneous muscle biopsy of the human vastus lateralis using the Weil-Blakesley conchotome.

사람의<em&gt; 광근의 Lateralis</em&gt; 웨일 - Blakesley Conchotome를 사용하여 골격 근육 생검

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and ...

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery in humans. Herein we discuss the design of an eccentric exercise protocol to induce damage in the quadriceps muscles, marked by changes in strength, soreness, and plasma creatine kinase levels. This method is simple, ethical, and widely applicable since it is performed in human participants and eliminates the interspecies translation of the results. Subjects perform 300 maximal eccentric contractions of the knee extensor muscles at a speed of 120&#176;/sec on an isokinetic dynamometer. The extent of the damage is measurable using relatively non-invasive isokinetic and isometric measures of strength loss, soreness, and plasma creatine kinase levels over several days following the exercise. Therefore, its application can be directed to specific populations in an attempt to identify mechanisms for muscle adaptation and regeneration.

This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

유도와 인간의 운동시 골격근 손상의 평가

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

Semi-automated Analysis of Mouse Skeletal Muscle Morphology and Fiber-type Composition

For years, distinctions between skeletal muscle fiber types were best visualized by myosin-ATPase staining. More recently, immunohistochemical staining of myosin heavy chain (MyHC) isoforms has emerged as a finer discriminator of fiber-type. Type I, type IIA, type IIX and type IIB fibers can now be identified with precision based on their MyHC profile; however, manual analysis of these data can be slow and down-right tedious. In this regard, rapid, accurate assessment of fiber-type composition and morphology is a very desirable tool. Here, we present a protocol for state-of-the-art immunohistochemical staining of MyHCs in frozen sections obtained from mouse hindlimb muscle in concert with a novel semi-automated algorithm that accelerates analysis of fiber-type and fiber morphology. As expected, the soleus muscle displayed staining for type I and type IIA fibers, but not for type IIX or type IIB fibers. On the other hand, the tibialis anterior muscle was composed predominantly of type IIX and type IIB fibers, a small fraction of type IIA fibers and little or no type I fibers. Several image transformations were used to generate probability maps for the purpose of measuring different aspects of fiber morphology (i.e., cross-sectional area (CSA), maximal and minimal Feret diameter). The values obtained for these parameters were then compared with manually-obtained values. No significant differences were observed between either mode of analysis with regards to CSA, maximal or minimal Feret diameter (all p &#62; 0.05), indicating the accuracy of our method. Thus, our immunostaining analysis protocol may be applied to the investigation of effects on muscle composition in many models of aging and myopathy.

Immunohistochemical staining of myosin heavy chain isoforms has emerged as the state-of-the-art discriminator of skeletal muscle fiber-type (i.e., type I, type IIA, type IIX, type IIB). Here, we present a staining protocol along with a novel semi-automated algorithm that facilitates rapid assessment of fiber-type and fiber morphology.

마우스 골격 근육 형태와 섬유 형 구성의 반 자동화 된 분석

For years, distinctions between skeletal muscle fiber types were best visualized by myosin-ATPase staining. More recently, immunohistochemical staining of ...

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic demand. Reactive hyperemia (in response to a brief period of tissue ischemia) is an independent predictor of cardiovascular events and provides important insight into vascular health and vasodilatory capacity. Skeletal muscle oxidative capacity is equally important in health and disease, as it determines the energy supply for myocellular processes. Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess each of these major clinical endpoints (reactive hyperemia, neurovascular coupling, and muscle oxidative capacity) during a single clinic or laboratory visit. Unlike Doppler ultrasound, magnetic resonance images/spectroscopy, or invasive catheter-based flow measurements or muscle biopsies, our approach is less operator-dependent, low-cost, and completely non-invasive. Representative data from our lab taken together with summary data from previously published literature illustrate the utility of each of these end-points. Once this technique is mastered, application to clinical populations will provide important mechanistic insight into exercise intolerance and cardiovascular dysfunction.

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with &#039;One Stop Shop&#039; Near-infrared Spectroscopy

Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess reactive hyperemia, neurovascular coupling and skeletal muscle oxidative capacity in a single clinic or laboratory visit.

골격 근육 혈관 결합, 산화 용량 및 Microvascular 함수 '원스톱 쇼핑' 근처-적외선 분광학

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...

Obtaining Quality Extended Field-of-View Ultrasound Images of Skeletal Muscle to Measure Muscle Fascicle Length

Muscle fascicle length, which is commonly measured in vivo using traditional ultrasound, is an important parameter defining a muscle&#8217;s force generating capacity. However, over 90% of all upper limb muscles and 85% of all lower limb muscles have optimal fascicle lengths longer than the field-of-view of common traditional ultrasound (T-US) probes. A newer, less frequently adopted method called extended field-of-view ultrasound (EFOV-US) can enable direct measurement of fascicles longer than the field-of-view of a single T-US image. This method, which automatically fits together a sequence of T-US images from a dynamic scan, has been demonstrated to be valid and reliable for obtaining muscle fascicle lengths in vivo. Despite the numerous skeletal muscles with long fascicles and the validity of the EFOV-US method for making measurements of such fascicles, few published studies have utilized this method. In this study, we demonstrate both how to implement the EFOV-US method to obtain high quality musculoskeletal images and how to quantify fascicle lengths from those images. We expect that this demonstration will encourage the use of the EFOV-US method to increase the pool of muscles, both in healthy and impaired populations, for which we have in vivo muscle fascicle length data.

This study describes how to obtain high quality musculoskeletal images using the extended field-of-view ultrasound (EFOV-US) method for the purpose of making muscle fascicle length measures. We apply this method to muscles with fascicles that extend past the field-of-view of common traditional ultrasound (T-US) probes.