Name: ex vivo assessment of contractility, fatigability and alternans in isolated skeletal muscles
Uploaded: 2012-11-01T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door AHA SDG 10SDG2630086 om Zhao X, RO1-AR061385 naar Ma J en GO Grant RC2AR05896 te Brotto M.

Oplossing samenstelling: 2,5 mM Ca 2 + Tyrode oplossing: 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2,5 mM CaCl2, 2 mM MgCl2 en 10 mM glucose 0 mM Ca 2 + Tyrode oplossing: 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2 mM MgCl2, 0,1 mM ethyleenglycol-azijnzuur (EGTA) en 10 mM glucose Opmerking: badoplossing worden verzadigd met 100% O 2 als met de bovenstaande oplossing, maar met 95% O <s...

<ol>
	<li>Winegrad, S. <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+intracellular+calcium+movements+in+excitation-contraction+coupling+in+skeletal+muscle.">Role of intracellular calcium movements in excitation-contraction coupling in skeletal muscle.</a> Fed. 24, 1146-1152 (1965).</li><li>Sandow, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitation-contraction+coupling+in+skeletal+muscle.">Excitation-contraction coupling in skeletal muscle.</a> Pharmacol. Rev. 17, 265-320 (1965).</li><li>Thornton, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Store-operated+Ca(2+)+entry+(SOCE)+contributes+to+normal+skeletal+muscle+contractility+in+young+but+not+in+aged+skeletal+muscle.">Store-operated Ca(2+) entry (SOCE) contributes to normal skeletal muscle contractility in young but not in aged skeletal muscle.</a> Aging. 3, 621-634 (2011).</li><li>Zhao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ca2++overload+and+sarcoplasmic+reticulum+instability+in+tric-a+null+skeletal+muscle.">Ca2+ overload and sarcoplasmic reticulum instability in tric-a null skeletal muscle.</a> J. Biol. Chem. 285, 37370-37376 (2010).</li><li>Brotto, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defective+maintenance+of+intracellular+Ca2++homeostasis+is+linked+to+increased+muscle+fatigability+in+the+MG29+null+mice.">Defective maintenance of intracellular Ca2+ homeostasis is linked to increased muscle fatigability in the MG29 null mice.</a> Cell Res. 14, 373-378 (2004).</li><li>Florkin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Machina+carnis.+The+Biochemistry+of+Muscular+Contraction+in+its+Historical+Development.">Machina carnis. The Biochemistry of Muscular Contraction in its Historical Development.</a> Med. Hist. 17, 316-317 (1973).</li><li>Galvani, A., Aldini, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+viribus+electricitatis+in+motu+musculari+commentarius.">De viribus electricitatis in motu musculari commentarius.</a> ApudSocietatem Typographicam. , (1792).</li><li>Fulton, J. F., Fulton, J. F., Wilson, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Selected Reading in the History of Physiology. , (1930).</li><li>Piccolino, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Luigi+Galvani+and+animal+electricity:+two+centuries+after+the+foundation+of+electrophysiology.">Luigi Galvani and animal electricity: two centuries after the foundation of electrophysiology.</a> Trends Neurosci. 20, 443-448 (1997).</li><li>Hodgkin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Croonian+Lecture:+Ionic+Movements+and+Electrical+Activity+in+Giant+Nerve+Fibres.">The Croonian Lecture: Ionic Movements and Electrical Activity in Giant Nerve Fibres.</a> Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 148, 1-37 (1958).</li><li>Hodgkin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Sherrington Lectures VII the Conduction of the Nervous Impulse. , 71964 (1965).</li><li>Ringer, 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+further+contribution+regarding+the+influence+of+the+different+constituents+of+the+blood+on+the+contraction+of+the+heart.">A further contribution regarding the influence of the different constituents of the blood on the contraction of the heart.</a> J. Physiol. 4, 29-42.3 .</li><li>Ringer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+experiments+regarding+the+influence+of+small+quantities+of+lime,+and+other+salts+on+muscular+tissue.">Further experiments regarding the influence of small quantities of lime, and other salts on muscular tissue.</a> J. Physiol. 7, 291-308 .</li><li>Ringer, S., Buxton, 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=Concerning+the+action+of+calcium,+potassium+and+sodium+salts+upon+the+eel's+heart+and+upon+the+skeletal+muscles+of+the+frog.">Concerning the action of calcium, potassium and sodium salts upon the eel's heart and upon the skeletal muscles of the frog.</a> J. Physiol. 8, 15-19 .</li><li>Ringer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regarding+the+action+of+lime,+potassium+and+sodium+salts+on+skeletal+muscle.">Regarding the action of lime, potassium and sodium salts on skeletal muscle.</a> J. Physiol. 8, 20-24 (1887).</li><li>Campbell, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Intracellular Calcium its Universal Role as Regulator. , (1983).</li><li>Mol, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cell Cardiol. 16, ll3-ll6 (1984).</li><li>Ridings, J. W., Barry, S. R., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aminophylline+enhances+contractility+of+frog+skeletal+muscle:+an+effect+dependent+on+extracellular+calcium.">Aminophylline enhances contractility of frog skeletal muscle: an effect dependent on extracellular calcium.</a> J. Appl. Physiol. 67, 671-676 (1989).</li><li>Fitts, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cross-bridge+cycle+and+skeletal+muscle+fatigue.">The cross-bridge cycle and skeletal muscle fatigue.</a> J. Appl. Physiol. 104, 551-558 (2008).</li><li>Kolbeck, R. C., Speir, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diaphragm+contactility+as+related+to+cellular+calcium+metabolism:+Influence+of+theophylline+and+fatigue.">Diaphragm contactility as related to cellular calcium metabolism: Influence of theophylline and fatigue.</a> American Review of Respiratory Disease. 139, 495 (1989).</li><li>Kolbeck, R. C., Nosek, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fatigue+of+rapid+and+slow+onset+in+isolated+perfused+rat+and+mouse+diaphragms.">Fatigue of rapid and slow onset in isolated perfused rat and mouse diaphragms.</a> J. Appl. Physiol. 77, 1991-1998 (1994).</li><li>Moore, 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=Diaphragm+atrophy+and+weakness+in+cortisone-treated+rats.">Diaphragm atrophy and weakness in cortisone-treated rats.</a> J. Appl. Physiol. 67, 2420-2426 (1989).</li><li>Lannergren, J., Westerblad, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+decline+due+to+fatigue+and+intracellular+acidification+in+isolated+fibres+from+mouse+skeletal+muscle.">Force decline due to fatigue and intracellular acidification in isolated fibres from mouse skeletal muscle.</a> J. Physiol. 434, 307-322 (1991).</li><li>Westerblad, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+gradients+of+intracellular+calcium+in+skeletal+muscle+during+fatigue.">Spatial gradients of intracellular calcium in skeletal muscle during fatigue.</a> Pflugers Arch. 415, 734-740 (1990).</li><li>Zhao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+resistance+to+fatigue+and+altered+calcium+handling+properties+of+sarcalumenin+knockout+mice.">Enhanced resistance to fatigue and altered calcium handling properties of sarcalumenin knockout mice.</a> Physiol. Genomics. 23, 72-78 (2005).</li><li>Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardioprotection+of+ischemia/reperfusion+injury+by+cholesterol-dependent+MG53-mediated+membrane+repair.">Cardioprotection of ischemia/reperfusion injury by cholesterol-dependent MG53-mediated membrane repair.</a> Circ. Res. 107, 76-83 (2010).</li><li>Cai, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MG53+nucleates+assembly+of+cell+membrane+repair+machinery.">MG53 nucleates assembly of cell membrane repair machinery.</a> Nat. Cell Biol. 11, 56-64 (2009).</li><li>Shen, J. <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+MIP/MTMR14+phosphatase+induces+a+muscle+disorder+by+disrupting+Ca(2+)+homeostasis.">Deficiency of MIP/MTMR14 phosphatase induces a muscle disorder by disrupting Ca(2+) homeostasis.</a> Nat. Cell Biol. 11, 769-776 (2009).</li><li>Romero-Suarez, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle-specific+inositide+phosphatase+(MIP/MTMR14)+is+reduced+with+age+and+its+loss+accelerates+skeletal+muscle+aging+process+by+altering+calcium+homeostasis.">Muscle-specific inositide phosphatase (MIP/MTMR14) is reduced with age and its loss accelerates skeletal muscle aging process by altering calcium homeostasis.</a> Aging (Albany NY). 2, 504-513 (2010).</li><li>Yazawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TRIC+channels+are+essential+for+Ca2++handling+in+intracellular+stores.">TRIC channels are essential for Ca2+ handling in intracellular stores.</a> Nature. 448, 78-82 (2007).</li><li>Brotto, M. A., Nosek, T. M., Kolbeck, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+ageing+on+the+fatigability+of+isolated+mouse+skeletal+muscles+from+mature+and+aged+mice.">Influence of ageing on the fatigability of isolated mouse skeletal muscles from mature and aged mice.</a> Exp. Physiol. 87, 77-82 (2002).</li><li>Zhao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compromised+store-operated+Ca2++entry+in+aged+skeletal+muscle.">Compromised store-operated Ca2+ entry in aged skeletal muscle.</a> Aging Cell. 7, 561-568 (2008).</li><li>Pan, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dysfunction+of+store-operated+calcium+channel+in+muscle+cells+lacking+mg29.">Dysfunction of store-operated calcium channel in muscle cells lacking mg29.</a> Nat. Cell Biol. 4, 379-383 (2002).</li><li>Zhao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Azumolene+inhibits+a+component+of+store-operated+calcium+entry+coupled+to+the+skeletal+muscle+ryanodine+receptor.">Azumolene inhibits a component of store-operated calcium entry coupled to the skeletal muscle ryanodine receptor.</a> J. Biol. Chem. 281, 33477-33486 (2006).</li><li>Renaud, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+force+development+by+Na+,+K+,+Na++K++pump+and+KATP+channel+during+muscular+activity.">Modulation of force development by Na+, K+, Na+ K+ pump and KATP channel during muscular activity.</a> Can. J. Appl. Physiol. 27, 296-315 (2002).</li><li>Brotto, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+biochemical+modifications+in+skeletal+muscles+from+malarial+mice.">Functional and biochemical modifications in skeletal muscles from malarial mice.</a> Exp. Physiol. 90, 417-425 (2005).</li><li>Brotto, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+and+fatigue-induced+modification+of+function+and+proteins+in+intact+and+skinned+murine+diaphragm+muscle.">Hypoxia and fatigue-induced modification of function and proteins in intact and skinned murine diaphragm muscle.</a> Pflugers Arch. 440, 727-734 (2000).</li><li>Smith, M. A., Reid, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redox+modulation+of+contractile+function+in+respiratory+and+limb+skeletal+muscle.">Redox modulation of contractile function in respiratory and limb skeletal muscle.</a> Respir Physiol Neurobiol. 151, 229-241 (2006).</li><li>Bagni, M. A., Cecchi, G., Colomo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myofilament+spacing+and+force+generation+in+intact+frog+muscle+fibres.">Myofilament spacing and force generation in intact frog muscle fibres.</a> J. Physiol. 430, 61-75 (1990).</li></ol>

Meting van contractiele kracht en vermoeidheid is belangrijk voor de algehele evaluatie van de skeletspieren functie. Het belangrijkste doel van deze test is om veranderingen in spierkracht en vermoeiend eigenschappen onder bepaalde pathologische omstandigheden, zoals sarcopenie en spiervermoeidheid identificeren en het effect van drugs / reagentia op spierflexibiliteit testen. Aangezien de spierkracht is nauw verbonden met intracellulaire Ca2 + afgifte, extracellulair Ca2 + ingang en de...

Skeletspieren hechten aan botten van het skelet en contractiele krachten te genereren onder de controle van het centrale zenuwstelsel. Excitatie-contractie koppeling (ECC) verwijst naar het proces van het omzetten van een elektrische stimulus op een mechanische respons. Ca 2 +-signalering is een essentieel onderdeel van de contractiele functie in skeletspieren. Effectieve Ca 2 + mobilisatie van sarcoplasmatisch reticulum (SR) is een belangrijke component voor ECC in spiercellen 1, 2, en veranderingen in intracellulaire Ca 2 + signalering de desbetreffende contractiele disfunctie grondslag liggen in een aantal spierziekten 3-5. Goede beoordeling van de spier contractiliteit is essentieel en complementair aan Ca 2 + imaging en andere tests om inzicht te krijgen in de skeletspier functie, niet alleen op de contractiele niveau, maar ook op de kinetische niveau. Kracht en snelheid kan ook worden verkregen op de belangrijke eigenschap van de hoogtespierkracht en de status van de ECC proces onder verschillende fysiologische en pathofysiologische omstandigheden. Dit vruchtbare gebied van onderzoek heeft een zeer rijke geschiedenis en vele theorieën van spiercontractie verscheen meer dan twee millennia 6. Moderne spier onderzoek begint waarschijnlijk in 1674-1682 met de microscopische observatie van cross-strepen en myofibrillen in spiervezels door Leeuwenhoek 6. Bijna een eeuw later, Luigi Galvani opgemerkt dat kikker spier samentrekt krachtig wanneer de zenuw wordt aangeraakt met scalpel tijdens een vonkontlading uit een ver elektrische machine 7-9. Krimp kan ook worden vervaardigd door het verbinden van de poot zenuw naar de spier door een metalen geleider. De details van de complexe elektrische signaal-mechanisme bepleit door Galvani werden uiteindelijk geformuleerd door Hodgkin, Huxley en Katz in hun beroemde formule 10, 11, dat werd de basis van elektrofysiologie. De opmerkelijke observaties van Ringer vertegenwoordigen over de effecten van extracellulaire Ca 2 + op de contractiliteit van de kikker hart-en skeletspieren 12 tot 15 van de eerste grote stap in de erkenning van Ca 2 + als een belangrijke regulator van de spier contractiliteit 16, 17. Van de jaren 1980 tot heden een uitbarsting van ontdekkingen in het spierflexibiliteit veld werd gerealiseerd door de invoering van spierflexibiliteit en vermoeidheid protocols in murine skeletspieren 18. Jones en Edwards waren de eersten die dat lage frequentie intermitterende vermoeidheid (door inspanning veroorzaakte vermindering van kracht) suggereren 19 werd geassocieerd met veranderingen in de ECC machines en niet het contractiele apparaat. In de late jaren 1980 en begin 1990 werden Kolkeck et al. 20, Kolbeck en Nosek 21 en Reid 22 met behulp middenrif van diermodellen om de effecten van theophyllines, cortiosterone en vrije radicalen te bestuderen op skeletspieren contractiliteit, terwijl Brooks en Faulkner waren de eerste om te rapporteren over de metingen van herhaalde kracht en macht metingen in snel-en langzaam-spieren van muizen 22. Daarnaast Lannegren, Westerblad, Lam en Westerblad waren de eersten die ex vivo contractiliteit direct te koppelen met intracellulaire Ca 2 + regeling en begon vraagtekens bij de rol van acidose bij spiervermoeidheid 23, 24. Onze laboratoria hebben aanzienlijk bijgedragen sinds de vroege 2000&#39;s naar begrip van nieuwe genen met modulerende en regulerende functies op spier ECC cruciale rol in spierflexibiliteit vermoeidheid en veroudering door een combinatie van intacte muizen spierflexibiliteit studies, intracellulaire Ca 2 + monitoring intact en huid spiervezels en moleculair-genetische manipulaties 3-5, 25-29. Hier hebben we gedetailleerd het experimentele protocol voor het meten van de contractiliteit van muizen-geïsoleerde soleus en m. extensor digitorum longus (EDL) spieren, die overeenkomen met een overwegend langzaam oxidatieve (type I en IIa spiervezels) en meestal snel glyocolytic spier (type IIb en IIx spiervezels) met verschillende contractiele eigenschappen. In dit protocol werden intacte spier-pees complexen geïsoleerd en gebaad in een ADI PowerLab Radnotti kamersysteem voorzien hetzij zuivere zuurstof of een mengsel van zuurstof (95%) en CO 2 (5%). Contractiele krachten werden gegenereerd door elektrische prikkeling van een Gras stimulator en gedetecteerd met behulp van een krachtopnemer die is geïntegreerd met een ADI PowerLab/400 systeem, waardoor aanpassing van macro routines aan de verwerving, inning, digitalisering en opslag van gegevens te controleren. Deze configuratie meten spierkracht, spierkracht, evenals de kracht-frequentierelatie, spiervermoeidheid, herstel van spiervermoeidheid, snelheid en algemene kinetische eigenschappen van spiercontractie. Bovendien kunnen de effecten van geneesmiddelen op spiercontractie worden gecontroleerd door deze experimenten. </p&gt; Voordelen van deze werkwijze liggen in het verwijderen van de neuronale en vasculaire componenten weg van de skeletspieren, waardoor directe beoordeling van de intrinsieke eigenschappen van verdragsluitende spier. Bovendien ex vivo assays kunnen contractiliteit manipulatie van het extracellulaire milieu rond de geïsoleerde spieren, die het gebruik van farmacologische manipulatie van diverse permeatie ion kanalen en transporters om hun fysiologische functies definiëren skeletspierfunctie maakt. Deze ex vivo systeem heeft ons toegestaan ​​om onlangs ontdekt een duidelijke alternan gedrag in bepaalde mutant spier preparaten, die werden gekoppeld aan veranderde intracellulaire Ca 2 + verwerkingseigenschappen 4. Alternans worden gedefinieerd als fluctuerende uitbarsting afleveringen van contractiele kracht tijdens de daling fase van de vermoeiend profiel. Tijdens deze evenementen contractiele krachten tijdelijk te verhogen boven het vorige niveau van kracht dijdens vermoeiend stimulatie, misschien omdat ofwel meer Ca 2 + wordt losgelaten of de contractiele machine gevoeliger geworden voor Ca 2 + 30. Behandeling van cyclopiazonic zuur (CPA), een reversibele blokker van sarcoplasmatisch-endoplasmatisch reticulum calcium ATPase (SERCA), cafeïne, een agonist van ryanodine kanaal (RyR) en herhaalde vermoeiend stimulaties kunnen allemaal leiden tot mechanische alternans 4, wat suggereert dat alternans zijn direct gerelateerd aan modulatie van het EG koppelingsproces. Demonstratie van het te induceren en mechanische alternantie nemen in in vitro contractiliteit setup als voorbeeld de gevarieerde experimentele parameters die kunnen worden verkregen met dit systeem of soortgelijke, op basis van individuele onderzoeksinteresses tonen. Deze methode kan van belang zijn voor onderzoekers bestuderen spierfysiologie. Gelijkaardige opstelling kan ook worden gebruikt voor geïsoleerde skelet muscle-tendon/ligament complexen van andereanatomische locaties, en voor enkelvoudige vezels en spierstrips.

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het reagens </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Opmerkingen (optioneel) </td></tr><tr><td> 2-APB </td><td> Tocris </td><td> 1224 </td><td> Blocker van een aantal van Ca 2 + ingang kanalen, waaronder SOC en TRP, enz. </td></tr><tr><td> SKF96365 </td><td> Sigma </td><td> SKF-96365 </td><td> Blocker van een aantal Ca2 + kanalen, toegang SOC en receptor-gemedieerde Ca2 + vermelding etc. </td></tr><tr><td> BTP-2 </td><td> Millipore </td><td> 203890-5MG </td><td> Relatief specifiek SOC blocker </td></tr><tr><td> CPA </td><td> Sigma </td><td> C1530 </td><td> Omkeerbare SERCA blocker </td></tr><tr><td> cafeïne </td><td> Sigma </td><td> C0750 </td><td> Snelle actie RyR agonist </td></tr><tr><td> Radnoti Vier Unit Tissue Orgaan Bath System </td><td> Radnoti </td><td> 159920 </td><td></td></tr><tr><td> Combinatie Tissue Ondersteuning / stimulerende elektrode </td><td> Radnoti </td><td> 160151 </td><td> Verticale Zig Zag Type met weefselondersteuning </td></tr><tr><td> Quad Bridge Amp </td><td> ADInstruments </td><td> FE224 </td><td></td></tr><tr><td> PowerLab/400 </td><td> ADInstruments </td><td></td><td> Dit product is niet meer leverbaar. Kies andere versie van het data-acquisitiesysteem. </td></tr><tr><td> Force Transducers (5 mg - 25 g) </td><td> ADInstruments </td><td> MLT0201/RAD </td><td></td></tr><tr><td> Grafiek v4.02 </td><td> ADInstruments </td&gt; <td></td><td> LabChart 7.3 is de nieuwste versie van Chart software. </td></tr><tr><td> S8800 Dual Pulse Digital Stimulator </td><td> GRAS TECHNOLOGIES </td><td></td><td> Dit product is niet meer leverbaar. S88X Dual Output Square Pulse Stimulator is een nieuwere stimulator. </td></tr><tr><td> RF Transformer Isolatie Unit </td><td> GRAS TECHNOLOGIES </td><td> Model SIU5 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ex vivo assessment of contractility, fatigability and alternans in isolated skeletal muscles

Hier beschreven is een methode om contractiliteit van geïsoleerde skeletspieren meten. Parameters zoals spierkracht, spierkracht, contractiele kinetiek, vermoeidheid, en herstel na vermoeidheid kan worden verkregen tot specifieke aspecten van de excitatie-contractie koppeling (ECC) proces, zoals prikkelbaarheid, contractiele machines en Ca 2 + wendbaarheid te beoordelen. Deze methode verwijdert de zenuw en bloedtoevoer en richt zich op de geïsoleerde skeletspieren zelf. We routinematig gebruik van deze methode om genetische componenten die de contractiele eigendom van de skeletspieren te veranderen hoewel modulerende Ca 2 + signaalwegen te identificeren. Hier beschrijven we een nieuw geïdentificeerde skeletspier fenotype, dat wil zeggen mechanische alternantie, als voorbeeld van de diverse en rijke informatie die kan worden verkregen met de in vitro assay spierflexibiliteit. Combinatie van deze assay met enkele cel assays, biochemische en genetische benaderingenstry assays kunnen belangrijke inzichten in de mechanismen van ECC in skeletspieren.

Watch this Scientific Journal Video about Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles at JoVE.com

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

We beschrijven een methode om direct te meten spierkracht, spierkracht, contractiele kinetiek en vermoeidheid van geïsoleerde skeletspieren in een<em&gt; In vitro</em&gt; Systeem met behulp van veld stimulatie. Waardevolle informatie over Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Hanteren eigenschappen en contractiele machines van de spier kan worden verkregen met behulp van verschillende stimulerende protocollen.

Ex Vivo Beoordeling van contractiliteit, vermoeidheid en alternantie in geïsoleerde skeletspieren

 
Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, ...

Research

JoVE Journal

Biology

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

In vivo Micro-circulation Measurement in Skeletal Muscle by Intra-vital Microscopy

In vivo micro-circulatie meting in de skeletspier door Intra-vitale Microscopie

BACKGROUND: Regulatory factors and detailed physiology of in vivo microcirculation have remained not fully clarified after many different modalities of ...

DNA Transfection of Mammalian Skeletal Muscles using In Vivo Electroporation

DNA Transfection of Mammalian Skeletal Muscles using In Vivo Electroporation

DNA Transfectie van zoogdieren skeletspieren met behulp van In Vivo Elektroporatie

 A growing interest in cell biology is to express transgenically modified forms of essential proteins (e.g. fluorescently tagged constructs and/or mutant ...

The ex vivo Isolated Skeletal Microvessel Preparation for Investigation of Vascular Reactivity

The ex vivo Isolated Skeletal Microvessel Preparation for Investigation of Vascular Reactivity

De Ex vivo Geïsoleerd Skeletal microvaatjes Voorbereiding Voor het onderzoek van vasculaire reactiviteit

The isolated  microvessel preparation is an ex vivo preparation that allows for examination of the different contributions of  factors that control vessel ...

Isometric and Eccentric Force Generation Assessment of Skeletal Muscles Isolated from Murine Models of Muscular Dystrophies

Isometrische en Excentrische troepenmacht Beoordeling van skeletspieren Geïsoleerd van muizenmodellen van spierdystrofieën

Critical to the evaluation of potential  therapeutics for muscular disease are sensitive and reproducible physiological  assessments of muscle function. ...

Assessment of Calcium Sparks in Intact Skeletal Muscle Fibers

Beoordeling van Calcium Sparks in Intact Skeletal spiervezels

Maintaining homeostatic Ca2+ signaling is a fundamental physiological process in living cells. Ca2+ sparks are the elementary units of Ca2+ signaling in ...

Contractility Measurements on Isolated Papillary Muscles for the Investigation of Cardiac Inotropy in Mice

Samentrekbaarheid Metingen op Geïsoleerde papillairspieren voor onderzoek naar Cardiac inotropie in Muizen

Papillary muscle isolated from adult mouse hearts can be used to study cardiac contractility during different physiological/pathological conditions. The ...

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

De c-FOS Protein Immunohistologische Detection: Een handig hulpmiddel als een marker van Central Pathways betrokken bij specifieke fysiologische reacties<em&gt; In Vivo</em&gt; en<em&gt; Ex Vivo</em

Many studies seek to identify and map the brain regions involved in specific physiological regulations. The proto-oncogene c-fos, an immediate early gene, ...

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

Meten van de stijfheid van<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Mouse aorta&#39;s met behulp van Atomic Force Microscopy

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a ...

Measurement of Insulin- and Contraction-Stimulated Glucose Uptake in Isolated and Incubated Mature Skeletal Muscle from Mice

Meting van insuline- en contractie-gestimuleerde glucoseopname in geïsoleerde en geïncubeerde volwassen skeletspieren van muizen

Skeletal muscle is an insulin-responsive tissue and typically takes up most of the glucose that enters the blood after a meal. Moreover, it has been ...

Single Myofiber Culture Assay for the Assessment of Adult Muscle Stem Cell Functionality Ex Vivo

Single Myofiber Culture Assay voor de beoordeling van volwassen spierstamcelfunctionaliteit Ex Vivo

Adult skeletal muscle tissue harbors a stem cell population that is indispensable for its ability to regenerate. Upon muscle damage, muscle stem cells ...