Name: isometric and eccentric force generation assessment of skeletal muscles isolated from murine models of muscular dystrophies
Uploaded: 2013-01-31T12:00:00
Duration: 14 min 10 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isometric and Eccentric Force Generation Assessment of Skeletal Muscles Isolated from Murine Models of Muscular Dystrophies at JoVE.com

Bu çalışma Paul D. Wellstone Kooperatif Araştırma Merkezi (AR052646) tarafından desteklenmiştir.

Tüm prosedürler Pennsylvania IACUC Üniversitesi tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmıştır. 1. EDL Diseksiyon ve Hazırlama (yaklaşık 30 dk) <ol><li> Onlar işlem sırasında herhangi bir ağrı veya sıkıntı yaşamaya emin olmak için fareler uyuştur, ama iyi dolaşımını kaslar tarafından kalmasını oksijenli. Biz rutin IP üzerinden enjekte Ketamin / xylazine kokteyl (100/10 mg / kg) kullanın. Anestezi Cerrahi düzlemi pedalı veya palpedral çekilmesi refleksler, veya kulak seğirme yanıtı eksikliği tam yokluğu ile belirlenir. </li><li> Tıbbi bant kullanarak arka ayaklarında hareketsiz, ve bu bölgenin kasları ortaya çıkarmak için ön alt bacak ve deri kaldırmak. Düzenli aralıklarla PBS uygulama ile kas nemli tutun. </li><li> Diseksiyon kapsamında, EDL kasının proksimal tendon ortaya koymak için diz lateral küçük bir kesi yapmak. İşte bu bölgede iki tendon, ve her ikisi de yeniden sağlamak için kesilmelidirEDL moval. </li><li> Medial ayak bileği, meta tarsals boyunca uzanan EDL distal tendon, açığa TA kas tendon kesti. EDL altında kesmek veya dokunmamaya dikkat ederek, yol TA kas dışarı doğru kaldırın. , EDL distal tendon dön kırt her biri ve daha sonra tendon kavrama, ayak bileği ile bunları çizmek, yavaşça bacak geri kalanı uzak EDL çekin. Serbestçe proksimal ucundan serbest, ama değilse, tendonu kesilmiş olduğundan emin olmak için lateral insizyon dönmesi gerekir. Soğutulmuş oksijenli Ringers dolu bir diseksiyon çanak kas ve yer çıkarın. In vivo olarak bulunan uzunluğu yaklaşık olarak dinlenme süresi, de tendon ile kas Pim. Kas diseksiyon işaretçilerine çekerek ise uzunluğu kas çanak sarkık olduğunda çok kısa ve çok uzun. </li><li> Servikal dislokasyon ile kas çıkarılması hemen ardından fareyi Euthanize. </li><li> On sütür Tiemümkün olduğu kadar yakın kas, ancak kas dokunmadan değil Dons. Sütürler kullanılarak yaklaşık istirahat boyunda kas Pin. </li></ol> 2. Diyafram Diseksiyon ve Hazırlama (yaklaşık 30 dk) <ol><li> Aynı fare hem diseksiyonları maruz kalıyorsa, anestezi altında servikal dislokasyon ile önce bu prosedüre fareler Euthanize veya CO 2 ile servikal dislokasyon ile teyit izledi. </li><li> Karın ve göğüs boşluğuna maruz deride bir kesi olun. Karın boşluğu açın ve sadece kaburga altında vücut duvarı kesti. Kemik makası kullanarak, ve omurga ile diyafram kaburga çizgi izleyen tüm göğüs kafesine çepeçevre kesilir ekleme, ve eşik üstü başlangıç. Diyafram kolayca çıkarılabilir, böylece diyaframın merkezine doğru akan kan damarları kesin. </li><li> Fare diyafram ve oksijenli Ringers dolu bir diseksiyon çanak yer çıkarın. Yavaşça diap ajitasyonkanı yıkamak için çanak hragm. Gerektiğinde Yenile çözümü Ringers. </li><li> Hemidiaphragms yanal bir merkez kısmı içinde liflerin yönelim boyunca merkezi tendondan kaburga diyafram ince bir şerit kes. Şerit geniş 2-4 mm arasında olmalıdır. Kemik makas kullanılarak, diyafram şerit her iki tarafında kaburga, yaklaşık 1-2 mm çıkıntı bırakarak, şerit her iki tarafında kaburga kesti. </li><li> Merkezi tendon sütürleri bağla. Yanal olarak çıkıntılı kaburga uçlarının her bir dikiş için bağla ve daha sonra bir büyük döngü yapmak için birlikte bu bağlar. </li><li> İki şerit herhangi bir diyafram (her iki tarafta birer) dan elde edilebilir. </li></ol> 3. Mekanik Bath Montaj Kaslar <ol><li> Sütürler kavrayın ve bir ucunda bir rijit yazılan kas eklemek için kullanabilirsiniz ve diğer ucunda bir kuvvet dönüştürücü için. </li><li> Kas gevşek değil, gergin olmadığından emin olmak için uzunluğunu ayarlayın. İyi bir yaklaşıklık dinlenme musc olduğunu1.4 gibi le uzunluğu - 1.5. </li><li> Banyo ° C testi için kas kararlılık uzatmak için 22 tutulur oksijenli Ringers çözeltisi ile doldurulur. O kas sıcaklığı 22 ° C&#39;ye dengelenmiş yani Kaslar önceki fonksiyonel test için bu banyosunda 5 dakika dinlenmek gerekir </li></ol> 4. İzometrik Kasılmaları <ol><li> Supramaksimal Uyarım Koşullar oluşturulması. Bir kas banyosuna yerleştirilir sonra, bir seğirme oluşturmak için tek 0,5 msn stimülasyon darbeleri kullanın ve kuvvet çıktı izlemek. Kuvveti maksimum ama istikrarlı attains kadar yavaş yavaş akımı artar. Kalan deneyler için bu seviyenin% 10 daha fazla akım artırın. </li><li> Optimum Uzunluk Kurmak. Maksimal kuvvet elde edilinceye kadar izometrik kasılan uyaranları kullanarak, yavaş yavaş kas uzunluğunu ayarlayın. Her kasılma arasındaki kas ~ 10 sn dinlendirin. Seyirme kuvvet maksimum olduğunda en iyi kas uzunluğu (L o) elde edilir. Rekor kas boyu (uzunluğuaranın myotendinous EDL için kavşaklar ve merkezi tendon myotendinous kavşak ve Vernier kaliper yardımıyla kaburga kas ekleme) arasında. </li><li> Maksimum İzometrik Tetanik Kuvvetleri. Supramaksimal stimulasyon 0.5 msn darbe bir dizi ve füzyon frekansı (frekans-kuvvet ilişkisi (örneğin Ref platosundan azından 500 milisaniye süreyle L o ayarlanmış kas Canlandıracak:. 8) EDL kasları için yayla genellikle 120 Hz ve 100 Hz ile diyafram kasları için elde. her kas için stimülasyon nöbetleri arasında 5 dk dinlenme süreleri ile ilgili frekansta, 3 kez teşvik. </li></ol> 5. Eksantrik Kasılmaları <ol><li> Kas izometrik ve eksantrik kasılmalar performans aras 5 dakika dinlenmeye bırakın. </li><li> Nihai 200 msn uyarım içinde bir% 10 L O stretch (0.5 L o bir esneme oran ardından ilk 500 milisaniye için, izometrik olarak 80 Hz kaslarını/ Sn). </li><li> Eksantrik kasılmalar istenilen sayıda arasında 5 dakikalık molalar ile stimülasyon desen tekrarlayın. </li><li> Streç öncesinde süre her kasılma için kuvveti ölçün. Ilk ve son kontraksiyon arasında yürürlükte damla hesaplayın. </li></ol> 6. Aparat gelen kas Kaldırma <ol><li> Transdüser kas sökmek için izin ve nakletmek ve Ringers bir diseksiyon çanak geri döndürmek için kas uzunluğu kısaltın. </li><li> Kaslardan sütürler çıkarın. </li><li> EDL kasının için, daha sonra (örneğin donma, sabitleme, vb) daha sonraki işleme önce, tartmak, iki kas bekletin. Bu enine kesit alanı, ve spesifik kuvvet hesaplanması için önemli olacaktır. </li><li> Diyafram kası için,% 0,1 procion turuncu, 15-20 dk bir membran geçirgenliği olmayan boya bekletilebilir. Bu diseksiyon hasarın bir göstergesi sağlayacaktır. </li><li> Uzakta kemik yerleştirilmesine bağlı kas teşrih yanı sıra, yüzderal tendon. Bu, kas doğru bir ağırlık sağlamak için gereklidir. Tartım ve sonraki hazırlanmasından önce yukarıda kurutun. </li><li> Kesitsel Alan (CSA) Çapraz hesaplayın: CSA (mm 2) = kütle (mg) / [(ğ mm) * (L / L o) * (1.06 mg / mm 3)], L / L o elyaf burada kas uzunluk oranı (EDS için 0.45, diyafram için 1.0), 5 ve 1.06 kas yoğunluğudur. </li></ol>

<ol>
	<li>Barton, E. R., Khurana, T. S., 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=Measuring+isometric+force+of+isolated+mouse+muscles+in+vitro.">Measuring isometric force of isolated mouse muscles in vitro.</a> TREAT-NMD. , (2008).</li><li>Barton, E. R., Morris, L., Musaro, A., Rosenthal, N., Sweeney, H. L. <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+expression+of+insulin-like+growth+factor+I+counters+muscle+decline+in+mdx+mice.">Muscle-specific expression of insulin-like growth factor I counters muscle decline in mdx mice.</a> J. Cell Biol. 157, 137-148 (2002).</li><li>Barton, E. R., Morris, L., Kawana, M., Bish, L. T., Toursel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+administration+of+L-arginine+benefits+mdx+skeletal+muscle+function.">Systemic administration of L-arginine benefits mdx skeletal muscle function.</a> Muscle Nerve. 32, 751-760 (2005).</li><li>Barton, E. R., Wang, B. J., Brisson, B. K., Sweeney, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diaphragm+displays+early+and+progressive+functional+deficits+in+dysferlin-deficient+mice.">Diaphragm displays early and progressive functional deficits in dysferlin-deficient mice.</a> Muscle Nerve. 42 (1), 22-229 (2010).</li><li>Brooks, S. V., 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=Contractile+properties+of+skeletal+muscles+from+young,+adult+and+aged+mice.">Contractile properties of skeletal muscles from young, adult and aged mice.</a> J. Physiol. 404, 71-82 (1988).</li><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 (1), 47-55 (2007).</li><li>Lynch, G. S., Hinkle, R. T., Chamberlain, J. S., Brooks, S. V., 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=Force+and+power+output+of+fast+and+slow+skeletal+muscles+from+mdx+mice+6-28+months+old.">Force and power output of fast and slow skeletal muscles from mdx mice 6-28 months old.</a> J. Physiol. 535 (Pt. 2), 591-600 (2001).</li><li>Oishi, P. E., Cholsiripunlert, S., Gong, W., Baker, A. J., Bernstein, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myo-mechanical+Analysis+of+Isolated+Skeletal+Muscle.">Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle.</a> J. Vis. Exp. (48), e2582 (2011).</li><li>Petrof, B. J., Shrager, J. B., Stedman, H. H., Kelly, A. M., Sweeney, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dystrophin+protects+the+sarcolemma+from+stresses+developed+during+muscle+contraction.">Dystrophin protects the sarcolemma from stresses developed during muscle contraction.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90, 3710-3714 (1993).</li><li>Salomonsson, S., Grundtman, C., Zhang, S. J., Lanner, J. T., Li, C., Katz, A., Wedderburn, L. R., Nagaraju, K., Lundberg, I. E., 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=Upregulation+of+MHC+class+I+in+transgenic+mice+results+in+reduced+force-generating+capacity+in+slow-twitch+muscle.">Upregulation of MHC class I in transgenic mice results in reduced force-generating capacity in slow-twitch muscle.</a> Muscle Nerve. 39 (5), 674-6782 (2009).</li><li>Stedman, H. H., Sweeney, H. L., Shrager, J. B., Maguire, H. C., Panettieri, R. A., Petrof, B., Narusawa, M., Leferovich, J. M., Sladky, J. T., Kelly, 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=The+mdx+mouse+diaphragm+reproduces+the+degenerative+changes+of+Duchenne+muscular+dystrophy.">The mdx mouse diaphragm reproduces the degenerative changes of Duchenne muscular dystrophy.</a> Nature. 352, 536-539 (1991).</li><li>Welch, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PTC124+targets+genetic+disorders+caused+by+nonsense+mutations.">PTC124 targets genetic disorders caused by nonsense mutations.</a> Nature. 447 (7140), 87-91 (2007).</li></ol>

Bu makalenin Üretim ve Serbest Giriş Aurora Scientific tarafından desteklenmektedir.

EDL ve diyafram - Bu makalenin amacı farelerin iki kasları izole kas fonksiyonu gerçekleştirmek için rehberlik sağlamaktır. Bu kasların değerlendirilmesi kas hastalığı için tedavi adaylar yararlı olup olmadığı konusunda bir fikir verebilir. Her iki kas için sağlam veri elde en önemli faktör temiz bir diseksiyon olduğunu. Bu nedenle, uygulama ve ilk izolasyon adım mükemmelleştirmek fonksiyonel test geçmeden önce esastır. Buna ek olarak, normal kas için işlevsel ölçütler oluşturma öncesinde distrofik kas ile karşılaştırma yapma, ya da tedaviler arasındaki kritik önem taşımaktadır. Bu çalışmanın sonuçları deney yapan kişinin yeteneği kazandırdığı yüksek değişkenlik tabi olmadıklarını temin edecektir. Bir Membran geçirgenliği olmayan boya kullanımı böyle bir boya en hasarlı lifleri işaretler içeren bir solüsyona herhangi bir kas kuluçka, diseksiyon hazırlık optimize yardımcı olabilir, ve d bir göstergesi olarak hizmet verebilirissection başarı. Kas hasar liflerinin sayısını en aza indirmek ölçüm optimize etmeye yardımcı olacaktır. Disseksiyon zarar lifler eksentrik sonucu tahrip olan çok daha parlak flüorışı, ve aynı zamanda boya mekanik işlemi sırasında kullanılır ise, yani bir hasar iki tür arasında ayırt etmek için boya yoğunluğunu kullanılabilir. Diyafram şeritlerin Diseksiyon hemen hemen her zaman liflerin uzunluğu boyunca kesme, kaçınılmaz olarak bir imha, çünkü fiber zarar sahip olacaktır. Boya alımı bu hasarlı lifleri güçlü olduğunu ve bu normal hazırlık dış kenarları ile sınırlıdır. Ortalama olarak, kas şeridinin her iki yanında da genişlik ~ 3 fiberler (~ 120 um) olan bozuk bir lif bandı görüyoruz. Hasarlı bandı kas% 15&#39;den fazla oluşuyorsa, o zaman veri atılır. Diyafram hazırlığı da işlevsel önlemler için optimum boyut kısıtlamaları vardır. Bulduk ki d parçalarınımerkezi tendon kravat tek bir noktadan olduğu için 5 mm daha geniştir iaphragm, kendilerini katlayın başlar. Bu sonuç olarak hazırlanmasında bir spesifik kuvvet azalmıştır. Ayrıca, disseksiyon sırasında zarar liflerin sayısının toplam lif sayısının daha büyük bir kısmını oluşturan çünkü dar şeritlere ayrıca olduğuna inanıyoruz düşük bir spesifik kuvvet, sahip olduğunu bulduk. Örneğin, her iki tarafta 0.1 mm bozuksa, o, zorla katkıda bulunmaz kas hazırlık% 5 (2x0.1 mm / 4 mm şerit) iken şerit sonra sadece 1 mm, 20 ise kas hazırlık% hasarlı. Böylece, hasarlı bölgenin genişliğini hem de tüm hazırlık enine hem de kontrol etmek için önemli bir faktördür. Maksimum izometrik gerilim ölçümleri kas tüm kas lifleri uyarılır gerektirir. Bir işlev aygıtın bileşenlerinin büyük farklılıklar olmadığı için, bu tek tek her bir grubu için tespit edilmelidirkadar. Örneğin, boyut veya banyo stimülatörü kullanılarak tip uyarma yoğunluğunu etkileyebilir. Twitch stimülasyon supramaksimal uyarım koşulları belirlemek için makul bir yoludur. Bu, belirli bir kurulum ve kas için kurulmuş sonra, daha sonraki çalışmalar için kullanılabilir. Buna karşın, verilen herhangi bir kas optimum uzunluğu yukarıda tarif edilen iteratif işlem kullanılarak her bir hazırlık için ölçülen gerekmektedir. Bu, kalın ve ince filament örtüşme optimum ve maksimum potansiyel kuvvet oluşturma kapasitesi ölçülür sağlar. Alternatif prosedürler kas çizikleri ile ilişkili kırınım desenleri güvenebilirsiniz, ama bu burada açıklanmayan ek donanım gerektirir. Biz rutin bu alanda diğer araştırmacılar tarafından kullanılan bu parametre orta menzilli düşüyor 500 msn stimülasyon süreler kullanın. Bu kasılma sırasında kas bazı yorgunluğa sebep olabilir, ancak bu açıktırmaksimal kuvvet üretimi bir &quot;sarkma&quot; tarafından, kendi içinde bu bilgilendirici olabilir. Örneğin, yorgunluk bir fark dolayısıyla aktif kasılma sırasında yürürlükte sarkma iyileştirme için bir dizin olarak hizmet edebilir, bu hedef kalsiyum taşıma dahil tedavileri farklı tipleri ile elde edilebilir. Alternatif olarak, güç kaybı tendonları üzerinde dikişler yeterince sıkı olmadığını göstermektedir, ve onlar kasılması sırasında kayma olduğunu olabilir. Kas banyo kaldırılmış olması ve bu oluşursa dikişlerle yeniden bağlanmalıdır. Ayrıca preparat kararlılık değerlendirmesine olanak sağlar 3 tetanik kasılmalar, bir dizi kullanım. Yine, dikiş fişleri yeniden bağlama sütür gerektiren, kasılmalar arasında güç kaybına yol açacak. Büyük kaslar da protokol esnasında güç kayıplarına yol açan, anoksik çekirdek oluşturabilir. Kas boyutu izole kas fonksiyon testleri gerçekleştirmek için sınırlayıcı faktör, nerede 20 mg&#39;ın kitleler ile EDL kasları her kontraktürü ile yürürlüğe kaybetmekğinde ve banyo superfusion tarafından desteklenen edilemez. Onlar banyoda uzun süre sürdürebilmesi için yeterince ince olduğu için Diyafram şeritler aynı komplikasyonlar olmaz. Diğer kasları yaygın olarak kullanılan soleus dahil izole kas fonksiyonu için kullanılan, ancak burada açıklanan değildir olabilir. Aynı prosedürlerin çoğu hazırlanması ve fonksiyonel test açısından soleus için kabul edilebilir. Ancak, ana farklar stimülasyon frekansı vardır ve eksantrik kasılmalar için parametreleri. Fonksiyonu için soleus kullanımı diğer iki kas tamamlar, ve bu yüzden, distrofik fareler 7 4 değerlendirmek için bir &quot;standart paket&quot; bir parçası olarak kabul edilmelidir. Eksantrik kasılma kasılma kırılganlığının bir göstergesi sağlar ve bir protokol kullanmak için önemli olduğunu yabani-tip hayvanların kaslarında kuvvet mütevazı kaybı ve kuvvet önemli bir kaybına nedenTedavi edilmeyen distrofik kas karşılaştırmalar için geniş bir dinamik aralık kalmayacak şekilde. Normal kaslarda herhangi bir kuvvet kaybı eksikliği eksentrik çok hafif olduğunu göstermektedir, ve etkin olmayan tedaviler ve gerçekten yararlı olduğunu ayırt etmek yeterli olmayacaktır. Ancak, eksentrik tabi normal bir kas kuvvet dramatik kaybı hastalığı ile ilişkili farklılıkların didiklemek için çok büyük olabilir. EDL ve diyafram Bizim protokol 10% uzunluğu değişimi üretmek için 0.5 Lo / sn streç hızını kullanır. Biz genellikle 5 eksantrik kasılmalar, normal kas kuvvet küçük bir kaybı ve distrofik kas kuvveti önemli bir kaybına neden gerçekleştirmek. Elbette, bu parametrelerin her hastalıklı ve sağlıklı kas arasındaki farklar, aynı zamanda mutasyon belirli bir tip üzerine etkisi ile ayırt etmek için toplam uzunluk değişimi, germe oranı, ya da eksantrik kasılmaları sayısını artırmak için değiştirilebilir ya da treatment birini okuyor. Sürece normal ve hastalıklı kasları arasında belirgin bir fark olduğu, daha sonra tedavileri açısından ulaşmak için bir altın standart yoktur. Özetle, bu protokol izometrik ve eksantrik kasılmalar gerçekleştirmek için yönergeler kurar, ve umarım sizin laboratuarında bu tekniği kurarken önlemek için potansiyel tuzaklar tanımlar.

Kas fonksiyonunun measurements kas patoloji yanı sıra, bu dokuda fizyolojik altında yatan mekanizmaların tayin etmek için potansiyel tedavi değerlendirme katkıda bulunur. Kas hastalığı için, fare modellerinin kullanımı ve potansiyel tedavi tasarım ve test içine bu bilgiyi genişletmek için genotip ve fenotip arasındaki bağlantıları anlamak için merkezi bir bileşeni haline gelmiştir. Müsküler distrofi, özellikle de, bu maddeler değerlendirmek ve hastalardaki denemeler için ileriye doğru hareket ettirmek için gerekli ön-klinik veri bağlantısı kurmak için fareler yararlanmıştır. Bir sık ​​sonuç ölçüsü çalışmalar çeşitli uygulanabilir güç belirlemek için izole kas fonksiyonunu kullanır. Başka bir önlem eksantrik veya uzatma kullanımı, kasılmalar Duchenne müsküler distrofi eksiktir kas zarı bütünlüğü değişiklikler, ve bu hastalık (mdx) için fare modelini belirlemek için. Bu nedenle, bu tür measurem için gereklidirveliler hassas ve tekrarlanabilir. Fare ekstansör digitorum longus (EDL) kas üniform elyaf oryantasyonu ve kati tendonlar 2, 5, 6, 10, 12 gibi ideal geometrisi ve boyutu nedeniyle izole kas fonksiyonu için yaygın olarak kullanılır olmuştur. EDS, kaslar izometrik fonksiyonel ölçümleri için yöntemler Treat-NMD SOP 1 içinde bir önceki Jüpiter yayın 8, yanı sıra içinde tarif edilmiştir. Biz izometrik ve eksantrik kasılmalar hem dahil etmek için bu yöntemlerin tanımı genişletmiştir. Hastalığın karakteristik dejenerasyonu / rejenerasyon ve azalmış güç çıkışı heighted döngüleri de dahil olmak üzere, EDL belirgindir. Fare diyafram fare 11 diğer kaslara oranla müsküler distrofi en hızlı patolojik ilerlemesi sergiler. 6 aylıktan göre, kümülatif fibrozis kas yaklaşık% 50 oluşturmaktadır. Önemli ölçüde bozuyor Bu sonuçd kuvvet çıkışı 11. Bu nedenle, fibrotik gitmesini engellemek için terapötik maddeler olarak etkili bir diyafram değerlendirilebilir. Kas distrofin kaybı tüm kasları 9 arttı kırılganlık ve artan kasılma hasara yol açar. Duchenne müsküler distrofi Bu nedenle birçok tedaviler distrofin değiştirme içindir. Gibi, bu stratejileri değerlendirmek için gerekli hale geldi bir deneyde de kasılma hasarı 2, 3, 4 bir distrofik kas korumak için belirli bir strateji olmuştur yarar ne olduğunu belirlemek gibi, normal ve distrofik kas ayırabileceğini eksentrik, bir 12. Bu işlem / kayıt uzunluğu ve kuvvet veya kuvvet dönüştürücü itibaren hızla ayrı boy ayarlama yöntemi modüle olabilir ya bir çift modlu servo motor gerektirir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif / Malzeme Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog Numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> in vitro kas Test Sistemi içinde </td><td> Aurora Bilimsel </td><td> 1200A </td><td></td></tr><tr><td> Mikroskop Diseksiyon </td><td> Leica </td><td> MZ6 </td><td></td></tr><tr><td> ACE ışık kaynağı </td><td> Schott-Fostec </td><td> A20500 </td><td></td></tr><tr><td> Diseksiyon makas </td><td> Güzel Bilim Araçları </td><td> 14060-11 </td><td></td></tr><tr><td> Açılı kesme makası </td><td> Güzel Bilim Araçları </td><td> 15006-09 </td><td></td></tr><tr><td> Bisturi sapı </td><td> Güzel Bilim Araçları </td><td> 10003-12 </td><td> alternatif kesme aleti </td></tr><tr><td> Kavisli neşter bıçakları # 12 </td><td> Güzel BilimAraçlar </td><td> 10012-00 </td><td> alternatif kesme aleti </td></tr><tr><td> Kemik makas </td><td> Güzel Bilim Araçları </td><td> 16044-10 </td><td></td></tr><tr><td> S &amp; T, sütür bağlama forseps </td><td> Güzel Bilim Araçları </td><td> 00272-13 </td><td></td></tr><tr><td> Dumont SS forseps - açılı </td><td> Güzel Bilim Araçları </td><td> 11203-25 </td><td></td></tr><tr><td> Örgülü ipek sütür büyüklüğü 6-0 </td><td> Teleflex Medical </td><td> 07-30-10 </td><td></td></tr><tr><td> Tıbbi bandı </td><td> Transpore </td><td> 3M </td><td></td></tr><tr><td> Ketamin hidroklorid 100 mg / ml </td><td> Hospira </td><td> NDC 0409-2051-05 </td><td> Final Doz 80 mg / kg &#39;dır </td></tr><tr><td> TranquiVed Enjeksiyon (ksilizin 100 mg / ml) </td><td> Vedco </td><td> NDC 50989-234-11 </td><td> Final Doz 10 mg / kg &#39;dır </td></tr><tr><td> Reaktif turuncu 14 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> R-8254 </td><td></td></tr><tr><td> Çözüm Bileşenleri Ringers </td><td></td><td></td><td> Çözelti% 95 O2 ve% 5 CO2, nihai pH 7.4 ile dengelenmiş bir gazdır </td></tr><tr><td> Sodyum klorür </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S7653 </td><td> Final Konsantrasyon: 118 mM </td></tr><tr><td> Potasyum klorür </td><td> Fisher Scientific </td><td> P217-3 </td><td> Final Konsantrasyon: 4.7 mM </td></tr><tr><td> Kalsiyum klorür dihidrat </td><td> Fisher Scientific </td><td> C79-500 </td><td> Nihai konsantrasyon: 2.5 mM </td></tr><tr><td> Potasyum fosfat tekbazlı </td><td> Fisher Scientific </td><td> P-285 </td><td> Nihai konsantrasyon: 1.2 mM </td></tr><tr><td> Magnezyum sülfat </td><td> JT Baker </td><td> 2500-01 </td><td> Final Konsantrasyon: 0.57 mM </td></tr><tr><td> 4 - (2-Hidroksietil) borurazine-1-etansülfonik asit (HEPES) </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP310-500 </td><td> Nihai konsantrasyon: 5.95 g / l </td></tr><tr><td> Glikoz </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G8270 </td><td> Nihai konsantrasyon: 5.5 mM </td></tr></tbody></table>

isometric and eccentric force generation assessment of skeletal muscles isolated from murine models of muscular dystrophies

Kas hastalığı için potansiyel tedavilerin değerlendirilmesi Kritik kas fonksiyonlarının hassas ve tekrarlanabilir fizyolojik değerlendirmeler vardır. Birçok klinik öncesi çalışmalarda bu hastalıklar için fare modelleri dayandıklarından izole kas fonksiyonu hastaların içine doğru ilaç adayları hareketli Go / NoGo kararları için standartlardan biri haline gelmiştir. Biz bu çalışmalar için kullanılan baskın kasların fonksiyonel test için ekstansör digitorum longus (EDL) ve diyafram kaslarının hazırlanması gösterecektir. EDL kasının geometrisi iki kolayca erişilebilir tendonlar ve bir banyo superfusion tarafından desteklenen küçük bir boyutu olan, izole kas hazırlıkları için idealdir. Diyafram distrofik hayvanlarda derin ilerleyen patolojiyi sergiler ve fibrozis karşı birçok potansiyel tedaviler değerlendirmek ve myofiber istikrarı teşvik etmek için bir platform olarak hizmet verebilir. Izometrik ve eccen gibi rutin testler için Protokoller,mide kasılmaları, görünecek. İzometrik kuvvet gücü değerlendirmesini sunar ve eksantrik kasılmalar kas distrofiler birçok çeşit bozulur sarcolemma istikrar değerlendirmek için yardımcı olur. Yabani-tip ve distrofik kasların kaslar arasındaki beklenen sonuçların karşılaştırılması da sağlanacaktır. Bu önlemler, doku homeostazında ve morfolojik ve biyokimyasal ölçümler, hem de kas fonksiyonunun tüm hayvan değerlendirmeler tamamlayıcı olabilir.

12 haftalık hayvandan kaslarının EDS izometrik kuvvetleri için beklenen değerleri Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Mdx kasları kompansatuar hipertrofi sergilemek olduğundan, toplam tetanik kuvvet yaş uyumlu yabani-tip kontrollere göre mdx kas daha yüksek olabilir. Bununla birlikte, fonksiyonel üretiminin daha uygun bir ölçü kuvvet bu değer hesaplamak için enine kesit alanı için normalleştirilmiş bir spesifik kuvvet (Şekil 2) &#39;dir. Spesifik kuvvet mutlak güç ve kesit alanı hem muhasebeleştirilmesi sırasında distrofik kas zayıflığı daha belirgindir kas doğasında fonksiyonel kapasite, bağlıdır. Bizim ellerde, mdx fareler EDL kasları yaklaşık 20 üretir - yaşı 26 hafta - 10 yabani-tip farelerden yaştaki oranla% 25 daha düşük özel kuvvetler. Hazırlık disse bağlı kas bir parça olduğundan, diyafram için, sadece bir spesifik kuvvet karşılaştırmaları için uygundurction. Yabani-tip ve mdx diyafram kasları arasındaki spesifik kuvvet Karşılaştırılması bu dokuda ilerleyen patolojiyi yansıtır. İzometrik kuvvet çıkış yaşı 6 ay, mdx fareler diyafram kasları daha fazla yaş uyumlu yabani-tip denetimler diyafram şeritler fonksiyonel çıkış yarısından üretmek, böylece yaş (Şekil 3) azalır. Diyafram testlerinden eksantrik kasılmalar bir örneği Şekil 4&#39;te gösterilmektedir. Sonraki her eksentrik ile kuvvet çıkışı yabani-tip (C57) ve mdx farelerde hem diyafram şeritler azalır. Bununla birlikte, güç kaybı distrofinin ve ilişkili proteinlerin yokluğunda dan muhtemelen, MDX fare kas örneklerde daha dramatik. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/50036/50036fig1.jpg" /> Şekil 1. Yabani-tip ve mdx EDL kasları f izometrik tetanik kuvvet<html> rom 12 haftalık fareler. Mutlak güç kompansatuar hipertrofisine bağlı yaştaki mdx EDL kaslarında yüksek olabilir. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/50036/50036fig2.jpg" /> Kas kesit alanı ile normalize Şekil 2. İzometrik tetanik kuvvet Özgül Kuvvet ve yabani-tip farelerden kıyasla mdx fareler EDL kaslarının depresyona fonksiyonel kapasitesini ortaya koymaktadır. İzler Şekil 1 &#39;de olduğu gibi aynı fareler elde edilmiştir. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/50036/50036fig3.jpg" /> Şekil 3,. Spesifik kuvvet ile değerlendirilmiştir güç üretim kapasitesinin sürekli bir şekilde azalması (mavi çizgi olarak C57) yabani-tip ile karşılaştırıldığında, MDX fareler (kırmızı bar) diyafram en belirgindir. 36/50036fig4.jpg &quot;/&gt; Şekil 4. 12. Eski hafta C57 ve mdx fareler diyafram kasları için eksentrik sayısının bir fonksiyonu olarak güç kaybı. Veriler, ortalama ± olan genotip başına N SEM = 4 kasları.

Watch this Scientific Journal Video about Isometric and Eccentric Force Generation Assessment of Skeletal Muscles Isolated from Murine Models of Muscular Dystrophies at JoVE.com

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

Kas fonksiyonunun measurements kas patoloji için potansiyel terapötik değerlendirilmesi yanı sıra, bu dokuda fizyolojik altında yatan mekanizmaların belirlenmesi için katkıda bulunur. Biz fonksiyonel testleri için ekstansör digitorum longus ve diyafram kaslarının hazırlanması gösterecektir. Izometrik ve eksantrik kasılmalar için Protokoller patolojik bir devleti temsil eden distrofik kaslar arasındaki sonuçlar farklılıklar, ve yabani-tip kaslar yanı sıra görünecek.

İskelet Kası İzometrik ve Eksantrik Kuvvet Oluşturma Değerlendirme İzole Müsküler Distrofisi arasında murin Models

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

Research

JoVE Journal

Biology

DNA Transfection of Mammalian Skeletal Muscles using In Vivo Electroporation

DNA Transfection of Mammalian Skeletal Muscles using In Vivo Electroporation

Memeli İskelet Kaslar kullanarak DNA Transfeksiyon In Vivo Elektroporasyon

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

Identifying Targets of Human microRNAs with the LightSwitch Luciferase Assay System using 3'UTR-reporter Constructs and a microRNA Mimic in Adherent Cells

3&#39;UTR muhabiri oluşturur ve bir microRNA kullanarak LightSwitch Lusiferaz Test Sistemi ile İnsan microRNA belirlenmesi Hedefler yapışık hücrelere Mimik

MicroRNAs (miRNAs) are important regulators of gene expression and play a role in many biological processes.  More than 700 human miRNAs have been ...

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

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

Ex vivo</emVasküler Reaktivite incelenmesi için> İzole İskelet mikrodamar Hazırlık

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

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

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

İzole İskelet Kaslar Kasılma, çabuk yorulma ve Alternans Ex Vivo Değerlendirilmesi

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

Assessment of Calcium Sparks in Intact Skeletal Muscle Fibers

Kalsiyum değerlendirilmesi Bozulmamış İskelet kas liflerinin içinde Sparks

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

Tissue Triage and Freezing for Models of Skeletal Muscle Disease

Doku Triyaj ve İskelet Kası Hastalıkları Modeller için Donma

Skeletal muscle is a unique tissue because of its structure and function, which requires specific protocols for tissue collection to obtain optimal ...

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

Farelerde Kardiyak inotropiyi Soruşturma İzole papiller Kaslar kontraktilite Ölçümleri

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

Design and Development of Aptamer&#8211;Gold Nanoparticle Based Colorimetric Assays for In-the-field Applications

Design and Development of AptamerÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â‚¬Å“Gold Nanoparticle Based Colorimetric Assays for In-the-field Applications

In-alan uygulamaları için tasarım ve Aptamer-Altın Nanopartikül Tabanlı Kolorimetrik Tahliller Gelişimi

The design and development of an aptamer&#8211;gold nanoparticle (AuNP) colorimetric assay for the detection of small molecules for in-the-field ...

Isolating Myofibrils from Skeletal Muscle Biopsies and Determining Contractile Function with a Nano-Newton Resolution Force Transducer

İskelet Kas Biyopsilerinden Miyofibrillerin İzlenmesi ve Nano-Newton Çözünürlük Transdüseri ile Kontraktil Fonksiyonun Belirlenmesi

Striated muscle cells are indispensable for the activity of humans and animals. Single muscle fibers are comprised of myofibrils, which consist of ...

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

Farelerden İzole ve İnkübe Olgun İskelet Kasında İnsülin ve Kasılma ile Uyarılmış Glikoz Alımının Ölçülmesi

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 ...