마우스에서 무릎 엑스텐서 근육 기능의 생체 측정

무릎 엑스텐서 강도는 임상 연구에서 평가 된 일반적인 기능 결과. 그러나, 반복적으로 무릎 엑스텐서 근육을 평가 하는 방법, 특히 사분면 강도, 설치류 연구에서 상대적으로 제한 되었습니다. 이러한 비침습적 프로토콜은 마우스에서 무릎 엑스텐서의 등도 피크 파탄성 토크를 측정하는 데 사용될 수 있으며 세로적으로 반복될 수 있다.

우리의 방법은 부상 후 또는 골관절염 환자에서 회복을 개선하기 위해 전 임상 모델의 개발을 지원합니다. 무릎 부상이나 골관절염 에 따른 근골격계 결과를 연구하기 위해 개발된 설치류 모델의 폭을 감안할 때, 사두근 강도의 비침습적 평가가 필요합니다. 시각적 데모는 무릎 엑스텐서를 최대적으로 자극하기 위해 전극을 최적으로 배치하는 방법을 보여주기 때문에 데이터 무결성에 매우 중요합니다.

실험을 시작하기 전에 모든 컴퓨터가 제조업체의 사양에 따라 연결되어 있는지 확인합니다. 듀얼 로드 근육 레버 모터를 무릎 연장 장치와 함께 동물 플랫폼에 부착하고, 37도에서 물 펌프를 켜고 컴퓨터, 고출력 이중 위상 자극기 및 2 채널 듀얼 모드 레버 시스템을 켜고, 최대 충전 라인에 기화기에 이소플루란을 추가합니다. 프로브 배치를 최적화하려면 계측기 소프트웨어에서 실험 준비 및 인스턴트 스팀 구성을 선택하고 펄스 주파수를 125 Hertz로 설정하고 펄스 폭을 초당 0.2미터로, 펄스 수를 1초로, 열차 주파수를 0.5 Hertz로, 런타임을 120초로 설정합니다.

다음으로 파일을 선택하고 라이브 데이터 모니터를 엽니다. 트위치 및 토크 주파수 실험을 수행하려면 적절한 트위치 및 무릎 확장 토크 주파수 실험을 포함하는 이전 프로그램 연구를 선택합니다. 적절한 실험 마우스를 선택하거나 새 동물 추가를 선택하고 토크 데이터와 함께 저장할 해당 마우스 정보를 제공합니다.

그런 다음 다음 실험 또는 이전 실험을 선택하여 트위치 프로토콜에서 힘 주파수 시퀀스로 전환합니다. 마취 후, 페달 반사에 대한 반응의 부족으로 채취를 확인하고 머리와 코 콘이있는 가열 된 플랫폼에 마우스를 supine 위치에 배치합니다. 전기 클리퍼를 사용하여 오른쪽 뒷다리에서 머리카락을 면도합니다.

마우스와 플랫폼에서 머리카락을 청소한 후, 무릎에 상뒷다리 후방을 단단히 고정시합니다. 클램핑 후, 전방 경골이 가볍게 조절 가능한 플라스틱 조각을 만지고, 조절 가능한 플라스틱 조각의 하단 부분에 수술 용 테이프를 감싸서 다리에 다리를 고정한 다음 무릎이 60도 각도로 구부러질 때까지 플랫폼의 손잡이를 조정한 후, 무릎 확장 장치로 하부 뒷다리를 무릎 연장 장치에 배치하고, 최대 무릎 연장으로 보상 움직임을 방지하기 위해 마우스 몸통 위에 테이프 조각을 놓습니다. 전극을 2~4밀리미터 의 근접량을 무릎에 직접 배치하여 사두근과 무릎 전근 근육을 약 1~2밀리미터 떨어져 놓습니다.

최적의 전극 배치를 결정하기 위해 소프트웨어에서 인스턴트 자극 및 라이브 데이터 모니터를 선택하고 전류를 50밀리퍼로 설정하여 반복된 트위치에 대해 음의 트위치 곡선으로 표시된 확장을 확인합니다. 최대 무릎 확장 트위치 토크를 얻으려면 라이브 데이터 모니터 창에서 응답을 검토하면서 프로브를 조정합니다. 즉각적인 자극으로 반복되는 경련을 전달하는 동안, 길항제 근육의 활성화가 없는지 확인하기 위해 검지 손가락으로 마우스 무릎 굴곡 근육을 만지켜.

최대 무릎 엑스텐서 자극을 위해 필요에 따라 프로브를 재배치하십시오. 최적의 프로브 배치가 결정되면 전류를 50밀리머로 설정하고 실행 실험을 선택하여 단일 트위치를 생성합니다. 결과 분석을 선택하여 토크 출력을 표시하고 기준선이 빼진 Max Force 아래에 표시되는 트위치 토크를 기록합니다.

트위치 토크가 고원 중 하나 또는 감소하기 시작할 때까지 입증 된 실험을 반복합니다. 전류를 10 에서 20 밀리암페어로 증가시키고 각 실험에 대한 트위치 토크를 기록합니다. 가장 높은 트위치 토크가 달성되는 가장 낮은 전류를 기록합니다.

이 전류는 힘 주파수 실험에 사용됩니다. 피크 동방형 토크 효과를 결정하기 위해 무릎 확장을 위한 사전 프로그램 토크 주파수 실험을 선택하고 자극 지속 시간을 0.35초로 설정하고, 주파수 서열은 10, 40, 120, 150, 180 및 200 헤르츠 및 펄스 및 수축 사이의 나머지 기간을 120초로 설정한다. 그런 다음 실험 실행 및 결과 분석을 클릭하고 각 주파수에서 토크를 수동으로 기록하여 무릎 엑스텐서 수축이 음의 토크를 생성하므로 Force 채널이 반전되었는지 확인합니다.

최대 최대 힘 값은 최대 등대식 파타닉 토크로 표시됩니다. 토크 주파수 실험의 끝에서 후속 트위치를 수행하고 후속 트위치와 동일한 전류의 초기 피크 트위치와 비교하여 손상 또는 피로를 평가합니다. 모든 토크 측정값을 획득하면 무릎에서 전극 프로브와 클램프를 부드럽게 제거하고 마우스를 열 패드의 복구 케이지에 넣고 전체 재조정이 있을 때까지 모니터링합니다.

이 대표적인 분석에서는 10 헤르츠의 초기 전류 자극에서 3개의 격리된 트위치가 소개되었습니다. 부분 트위치 융합은 40 헤르츠에서 관찰되었고 피크 파상풍 토크 출력은 120 에서 180 헤르츠에서 달성되었다. 본 실험에서, 무릎 확장 토크 주파수 곡선은 초기 평가 후 2주 후 시간 0및 2주 후에 3마리의 마우스를 위해 수득되었다.

관찰된 바와 같이, 마우스 체중으로 정규화된 원시 토크 값및 원시 토크 값은 분석의 재현성을 확인하는 두 시점에서 통계적으로 유사했다. 4개의 개별 마우스를 위한 완전한 토크 주파수 실험을 위한 체중 정규화된 동면 토크 데이터를 이용한 곡선 분석하에서 본 영역에 도시된 바와 같이, 동일한 동물과의 반복 분석 후 유사한 총 토크를 얻었다. 피크 파탄식 토크 출력은 또한 각 동물 내에서 최소한의 가변성을 보여 주었다.

무릎 엑스텐서 피크 파상닉 토크 프로토콜은 여러 마우스 모델의 강도 차이를 감지하는 데 유용한 도구입니다. 예를 들어, 본 분석에서, 무릎 엑스텐서 강도와 비부상 야생형 마우스 와 초대형 비대종의 형질전환 마우스 모델 사이의 극명한 대비를 관찰할 수 있다. 또한, 전방 십자 인대의 수술 태반 후 7일 후 야생형 동물에서 피크 토크가 거의 50% 감소하는 것을 관찰하였다.

최적의 전극 배치는 의미 있고 반복 가능한 결과를 달성하는 데 필수적입니다. 무릎 흥분근기 근육 피로는 물리적 기능의 중요한 지표입니다, 반복 적인 극하 수축 및 향후 평가를 포함 하 여 전 임상 모델에서이 방법에 추가 번역 관련성을 추가 할 것 이다. 근육 적응의 메커니즘을 조사 하는 연구, 종종 유전 수정의 단순성으로 인해 마우스 모델을 활용.

이 기술은 이러한 전임상 모델에서 생체 내 무릎 엑스텐서 기능을 반복적으로 측정하는 비침습적 방법을 제공한다.