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

Dette arbeidet ble støttet av AHA SDG 10SDG2630086 til Zhao X, RO1-AR061385 til Ma J og GO Grant RC2AR05896 til Brotto M.

Løsning sammensetning: 2,5 mM Ca 2 + Tyrode løsning: 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2,5 mM 2 CaCl, 2 mM MgCl 2 og 10 mM glukose 0 mM Ca 2 + Tyrode løsning: 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2 mM MgCl 2, 0,1 mM etylenglykol-tetraeddiksyre (EGTA) og 10 mM glukose Merk: bading løsningen bør være mettet med 100% O 2 hvis bruker ovennevnte løsning, men med 95% O <...

<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>

Måling av kontraktile kraft og trettbarhet er viktig for den samlede vurderingen av skjelettmuskulatur funksjon. De viktigste formålet med denne analysen er å identifisere endringer i muskelkraft og utmattende egenskaper under visse patologiske tilstander, for eksempel sarkopeni og muskeltretthet og å teste virkningen av narkotika / reagenser på muskel kontraktilitet. Siden muskelkraft er nært beslektet med intracellulær Ca 2 + release, ekstracellulære Ca 2 + oppføring og crosstalk mellom ...

Skjelettmuskulatur feste til bein i skjelettet og generere kontraktile styrker under kontroll av det sentrale nervesystemet. Eksitasjon-kontraksjon kopling (ECC) refererer til prosessen med å konvertere en elektrisk stimulans til en mekanisk respons. Ca 2 + signalering er en essensiell komponent av den kontraktile funksjon i skjelettmuskel. Effektiv Ca 2 + mobilisering fra sarcoplasmic retikulum (SR) er en viktig komponent for ECC i muskelcellene 1, 2, og endringer i intracellulær Ca 2 + signalering ligger til grunn for tilsvarende kontraktile dysfunksjon i en rekke muskelsykdommer 3-5. Riktig vurdering av muskel kontraktilitet er viktig og gratis til Ca 2 + bildebehandling og andre analyser for å få innsikt i skjelettmuskulatur funksjon, ikke bare på den kontraktile nivå, men også på den kinetiske nivå. Kraft og hastighet kan også fås til å informere viktig egenskapmuskelkraft og status for ECC-prosessen under ulike fysiologiske og patofysiologiske forhold. Dette fruktbar forskningsfeltet har en meget rik historie og mange teorier om muskelkontraksjon dukket opp over to årtusener 6. Moderne muskel forskning begynner trolig i 1674-1682 med mikroskopiske observasjon av kryss-striations og myofibrils i muskelfibre av Leeuwenhoek 6. Nesten et århundre senere, observerte Luigi Galvani at frosk muskel kontrakter kraftig når det nerve er berørt med skalpell under en gnist utslippet fra et fjernt elektrisk maskin 7-9. Sammentrekning kunne også bli produsert ved å koble beinet nerve til muskel gjennom et metall dirigent. Detaljene i komplekse elektriske signaler mekanisme orde av Galvani ble til slutt formulert av Hodgkin, Huxley og Katz i sin berømte ligning 10, 11 som ble grunnlaget for elektrofysiologi. Den bemerkelsesverdige observasjoner av Ringer om virkningene av ekstracellulært Ca 2 + på kontraktilitet av frosk hjertet og skjelettmuskulaturen 12-15 representerer det første store skrittet i erkjennelsen av Ca 2 + som en viktig regulator av muskel kontraktilitet 16, 17. Fra 1980-tallet til i dag en serie av funn i muskel kontraktilitet feltet ble realisert på grunn av innføring av muskel kontraktilitet og trettbarhet protokoller i murine skjelettmuskulatur 18. Jones og Edwards var de første til å foreslå at lav frekvens intermitterende tretthet (anstrengelsesutløst reduksjon i kraft) 19 var assosiert med endringer i ECC maskiner og ikke kontraktile apparat. På slutten av 1980-tallet og tidlig 1990-tallet, ble Kolkeck et al 20, Kolbeck og Nosek 21, og Reid 22 bruker blender muskel fra gnagere modeller for å studere effekter av teofylliner, cortiosterone, og frie radikaler på skjelettmuskulatur kontraktilitet, mens Brooks og Faulkneh var de første til å rapportere om målinger av gjentatt kraft og effektmålinger i raskt og slow-muskler fra mus 22. I tillegg var Lannegren, Westerblad, Lamb, og Westerblad den første til å direkte koble ex vivo kontraktilitet med intracellulær Ca 2 + regulering og begynte avhør rolle acidose i muskeltretthet 23, 24. Våre laboratorier har bidratt vesentlig siden tidlig 2000-tallet mot forståelse av nye gener med modulerende og regulatoriske roller på muskel ECC med kritiske roller i muskel kontraktilitet, trettbarhet, og aldring ved hjelp av en kombinasjon av intakte mus muskel kontraktilitet studier, intracellulær Ca 2 + overvåking i intakt og skinned muskelfibre og molekylærgenetiske manipulasjoner 3-5, 25-29. Her har vi detaljert forsøksprotokollen for måling kontraktilitet av murine isolerte soleus og extensor digitorum longus (EDL) muskler, som svarer til et hovedsakelig langsomt oksidativt (type I og IIA muskelfibre) og en hovedsakelig raskt glyocolytic muskel (attraksjon IIb og IIx muskelfibre) med distinkte kontraktile egenskaper. I denne protokollen, ble intakte muskel-sene komplekser isolert og badet i en ADI PowerLab Radnotti kammer system levert med enten rent oksygen eller en blanding av oksygen (95%) og CO 2 (5%). Kontraktile krefter ble generert av elektriske stimuleringer fra en Grass stimulator og oppdaget ved hjelp av en kraft svinger som ble integrert med en ADI PowerLab/400 system, slik at tilpasning av makro rutiner for å kontrollere oppkjøpet, innsamling, digitalisering og lagring av data. Dette oppsettet kan måle muskelkraft, muskelkraft, samt kraft vs frekvens forholdet, muskeltretthet, utvinning fra muskeltretthet, hastighet og samlede kinetiske egenskaper muskelkontraksjon. I tillegg kan effekten av medikamenter på muskelkontraksjon overvåkes ved disse eksperimentene. </p&gt; Fordelene med denne metoden lå i å fjerne neuronal og vaskulære komponenter unna skjelettmuskulatur, som tillater direkte vurdering av de iboende egenskapene til kontrahering muskel. I tillegg, ex vivo kontraktilitet assays tillate manipulering av ekstracellulære miljøet rundt de isolerte muskler, som muliggjør bruk av farmakologiske manipulasjoner av ulike ion permeasjon kanaler og transportører for å definere deres fysiologiske roller for skjelettmuskel funksjon. Dette ex vivo systemet har tillatt oss å nylig oppdage en tydelig alternan atferd i visse mutant muskel preparater, som var knyttet til endret intracellulær Ca 2 + håndtering egenskaper 4. Alternans er definert som varierende burst episoder av kontraktile kraft i løpet av nedgangen fasen av slitsom profilen. I løpet av disse hendelsene kontraktile krefter øyeblikk øke over sitt tidligere nivå av makt during strabasiøs stimulering, kanskje fordi enten mer Ca 2 + blir lansert eller den kontraktile maskiner har blitt mer følsomme for Ca 2 + 30. Behandling av cyclopiazonic acid (CPA), en reversibel blokkering av sarkoplasmatisk-endoplasmatisk retikulum kalsium ATPase (SERCA), koffein, en agonist av ryanodine kanal (Ryr) og gjentatt slitsom stimuleringer kan alle indusere mekaniske alternans 4, noe som tyder på at alternans er direkte relatert til modulering av EC koblingen prosessen. Demonstrasjon av metoden for å indusere og registrere mekaniker alternans i in vitro kontraktilitet oppsett fungerer som et eksempel for å vise den diversifiserte eksperimentelle parametre som kan oppnås med dette systemet eller lignende som, basert på individuelle forskningsinteresser. Denne metoden kan være av interesse for forskere som studerer muskel fysiologi. Lignende oppsett kan også brukes for isolerte skjelett muscle-tendon/ligament komplekser fra andreanatomiske steder, så vel som for enkle fibre og muskel strimler.

<table border="1"><tbody><tr><td> Navnet på reagensen </td><td> Selskapet </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (valgfritt) </td></tr><tr><td> 2-APB </td><td> Tocris </td><td> 1224 </td><td> Blocker av en rekke Ca 2 + oppføring kanaler inkludert SOC og TRP etc. </td></tr><tr><td> SKF96365 </td><td> Sigma </td><td> SKF-96365 </td><td> Blocker av en rekke av Ca 2 + oppføring kanaler inkludert SOC og reseptor-mediert Ca 2 + oppføringen osv. </td></tr><tr><td> BTP-2 </td><td> Millipore </td><td> 203890-5MG </td><td> Relativt spesifikke SOC blocker </td></tr><tr><td> CPA </td><td> Sigma </td><td> C1530 </td><td> Reversibel SERCA blocker </td></tr><tr><td> koffein </td><td> Sigma </td><td> C0750 </td><td> Rask action Ryr agonist </td></tr><tr><td> Radnoti Fire Unit Tissue Organ Bath System </td><td> Radnoti </td><td> 159920 </td><td></td></tr><tr><td> Kombinasjon Tissue Support / Stimulere elektrode </td><td> Radnoti </td><td> 160151 </td><td> Vertikal Zig Zag Type med vev støtte </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> Dette produktet er ikke lenger tilgjengelig. Velge andre versjon av datainnsamlingssystemet. </td></tr><tr><td> Force Transducers (5 mg - 25 g) </td><td> ADInstruments </td><td> MLT0201/RAD </td><td></td></tr><tr><td> Figur v4.02 </td><td> ADInstruments </td&gt; <td></td><td> LabChart 7,3 er den nyeste versjonen av Chart programvare. </td></tr><tr><td> S8800 Dual Pulse Digital Stimulator </td><td> GRASS TECHNOLOGIES </td><td></td><td> Dette produktet er ikke lenger tilgjengelig. S88X Dual Output Square Pulse Stimulator er en nyere stimulator. </td></tr><tr><td> RF transformator isolasjon Unit </td><td> GRASS TECHNOLOGIES </td><td> Modell 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

Beskrevet her er en metode for å måle kontraktilitet av isolerte musklene. Parametere som muskel styrke, muskel kraft, kontraktile kinetikk, trettbarhet, og restitusjon etter utmattelse kan fås til å vurdere konkrete aspekter ved eksitasjon-kontraksjon kopling (ECC) prosess som oppstemthet, kontraktile maskiner og Ca 2 + håndtering evne. Denne metoden fjerner nerve og blod forsyning og fokuserer på den isolerte skjelettmuskulatur selv. Vi rutinemessig bruker denne metoden for å identifisere genetiske komponenter som endrer kontraktile eiendom skjelettmuskulatur om modulerende Ca 2 + signalveier. Her beskriver vi en nylig identifisert skjelettmuskulatur fenotype, dvs. mekaniker alternans, som et eksempel på de forskjellige og rike informasjon som kan oppnås ved å bruke in vitro muskelen kontraktilitet analysen. Kombinasjonen av denne analysen med encellede analyser, genetiske metoder og biochemistry analyser kan gi viktig innsikt i mekanismene for ECC i muskel-skjelettlidelser.

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

Vi beskriver en metode for å direkte måle muskelkraft, muskelkraft, kontraktile kinetikk og trettbarhet av isolerte skjelettmuskulatur i en<em&gt; In vitro</em&gt; Systemet med feltet stimulering. Verdifull informasjon om Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Håndteringsegenskaper og kontraktile maskineri av muskelen kan oppnås ved hjelp av forskjellige stimulerende protokoller.

Ex Vivo Vurdering av kontraktilitet, trettbarhet og Alternans i isolerte skjelettmuskulatur

 
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

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

 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

Det Ex vivo Isolert Skeletal Microvessel Forberedelse for etterforskning av vaskulær reaktivitet

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

Isometrisk og eksentriske Force Generation Vurdering av skjelettmuskulatur Isolert fra murine modeller av muskeldystrofier

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

Vurdering av kalsium Sparks i Intakt skjelettmuskelfibre

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

Kontraktilitet Målinger på Isolerte papillemusklene for Undersøkelse av Cardiac inotropi i Mus

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

C-FOS Protein Immunohistologisk Detection: Et nyttig verktøy som en markør av Central Pathways involvere seg i det fysiologiske responser<em&gt; I Vivo</em&gt; og<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

Måle Stivhet<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Mus Aorta Bruke 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

Måling av insulin- og sammentrekningstimulert glukoseopptak i isolert og inkubert moden skjelettmuskulatur fra mus

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 for vurdering av voksen muskel stamcelle funksjonalitet 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 ...