Name: tibial nerve transection - a standardized model for denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice
Uploaded: 2013-11-03T19:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice at JoVE.com

Эта работа была поддержана грантами от CIHR исследований нервно-мышечной партнерства (JNM - 90959, для JAEB).

Перед использованием этой модели, следователи должны были получать разрешение на хирургический протокол от использования животных их учреждение руководящего органа. Модель одобрена Научно-исследовательским этике совета, Hamilton Health Sciences Corporation, Университет МакМастер (АУП # 10-04-24) и осуще...

<ol>
	<li>Fu, S. Y., Gordon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributing+factors+to+poor+functional+recovery+after+delayed+nerve+repair:+prolonged+denervation.">Contributing factors to poor functional recovery after delayed nerve repair: prolonged denervation.</a> J. Neurosci. 15, 3886-3895 (1995).</li><li>Kobayashi, J., Mackinnon, S. E., Watanabe, O., Ball, D. J., Gu, X. M., Hunter, D. A., Kuzon, W. 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+effect+of+duration+of+muscle+denervation+on+functional+recovery+in+the+rat+model.">The effect of duration of muscle denervation on functional recovery in the rat model.</a> Muscle Nerve. 20, 858-866 (1997).</li><li>Bain, J. R., Veltri, K. L., Chamberlain, D., Fahnestock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+functional+recovery+of+denervated+skeletal+muscle+after+temporary+sensory+nerve+innervation.">Improved functional recovery of denervated skeletal muscle after temporary sensory nerve innervation.</a> Neuroscience. , 103-503 (2001).</li><li>Batt, J., Bain, J., Goncalves, J., Michalski, B., Plant, P., Fahnestock, M., Woodgett, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+gene+expression+profiling+of+short+and+long+term+denervated+muscle.">Differential gene expression profiling of short and long term denervated muscle.</a> FASEB J. 20, 115-117 (2006).</li><li>Sher, J., Cardasis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skeletal+muscle+fiber+types+in+the+adult+mouse.">Skeletal muscle fiber types in the adult mouse.</a> Acta Neurol. Scand. 54, 45-56 (1976).</li><li>Agbulut, O., Noirez, P., Beaumont, F., Butler-Browne, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myosin+heavy+chain+isoforms+in+postnatal+muscle+development+of+mice.">Myosin heavy chain isoforms in postnatal muscle development of mice.</a> Biol. Cell. 95, 399-406 (2003).</li><li>Nagpal, P., Plant, P. J., Correa, J., Bain, A., Takeda, M., Kawabe, H., Rotin, D., Bain, J. R., Batt, 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=The+ubiquitin+ligase+nedd4-1+participates+in+denervation-induced+skeletal+muscle+atrophy+in+mice.">The ubiquitin ligase nedd4-1 participates in denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice.</a> PLoS ONE. 7, e46427 (2012).</li><li>Plant, P. J., Bain, J. R., Correa, J. E., Woo, M., Batt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absence+of+caspase-3+protects+against+denervation-induced+skeletal+muscle+atrophy.">Absence of caspase-3 protects against denervation-induced skeletal muscle atrophy.</a> J. Appl. Physiol. 107, 224-234 (2009).</li><li>Varejao, A. S., Meek, M. F., Ferreira, A. J., Patricio, J. A., Cabrita, 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=Functional+evaluation+of+peripheral+nerve+regeneration+in+the+rat:+walking+track+analysis.">Functional evaluation of peripheral nerve regeneration in the rat: walking track analysis.</a> J. Neurosci. Methods. 108, 1-9 (2001).</li><li>Willand, M. P., Holmes, M., Bain, J., Fahnestock, M., de Bruin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+muscle+stimulation+after+immediate+nerve+repair+reduces+muscle+atrophy+without+affecting+reinnervation.">Electrical muscle stimulation after immediate nerve repair reduces muscle atrophy without affecting reinnervation.</a> Muscle Nerve. 48, 219-225 (2013).</li><li>Sterne, G. D., Coulton, G. R., Brown, R. A., Green, C. J., Terenghi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotrophin-3-enhanced+nerve+regeneration+selectively+improves+recovery+of+muscle+fibers+expressing+myosin+heavy+chains+2b.">Neurotrophin-3-enhanced nerve regeneration selectively improves recovery of muscle fibers expressing myosin heavy chains 2b.</a> J. Cell Biol. 139, 709-715 (1997).</li><li>Plant, P. J., North, M. L., Ward, A., Ward, M., Khanna, N., Correa, J., Scott, J. A., Batt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypertrophic+airway+smooth+muscle+mass+correlates+with+increased+airway+responsiveness+in+a+murine+model+of+asthma.">Hypertrophic airway smooth muscle mass correlates with increased airway responsiveness in a murine model of asthma.</a> Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 46, 532-540 (2012).</li><li>Bain, J. R., Mackinnon, S. E., Hunter, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+evaluation+of+complete+sciatic,+peroneal,+and+posterior+tibial+nerve+lesions+in+the+rat.">Functional evaluation of complete sciatic, peroneal, and posterior tibial nerve lesions in the rat.</a> Plast. Reconstr. Surg. 83, 129-138 (1989).</li><li>Hare, G. M., Evans, P. J., Mackinnon, S. E., Best, T. J., Midha, R., Szalai, J. P., Hunter, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Walking+track+analysis:+utilization+of+individual+footprint+parameters.">Walking track analysis: utilization of individual footprint parameters.</a> Ann. Plast. Surg. 30, 147-153 (1993).</li><li>McLean, J., Batt, J., Doering, L. C., Rotin, D., Bain, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+rate+of+nerve+regeneration+and+directional+errors+after+sciatic+nerve+injury+in+receptor+protein+tyrosine+phosphatase+sigma+knock-out+mice.">Enhanced rate of nerve regeneration and directional errors after sciatic nerve injury in receptor protein tyrosine phosphatase sigma knock-out mice.</a> J. Neurosci. 22, 5481-5491 (2002).</li><li>Richner, M., Bjerrum, O. J., Nykjaer, A., Vaegter, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spared+nerve+injury+(SNI)+model+of+induced+mechanical+allodynia+in+mice.">The spared nerve injury (SNI) model of induced mechanical allodynia in mice.</a> J. Vis. Exp. (54), e3092 (2011).</li><li>Rogoz, K., Lagerstrom, M. C., Dufour, S., Kullander, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VGLUT2-dependent+glutamatergic+transmission+in+primary+afferents+is+required+for+intact+nociception+in+both+acute+and+persistent+pain+modalities.">VGLUT2-dependent glutamatergic transmission in primary afferents is required for intact nociception in both acute and persistent pain modalities.</a> Pain. 153, 1525-1536 (2012).</li><li>Thornell, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sarcopenic+obesity:+satellite+cells+in+the+aging+muscle.">Sarcopenic obesity: satellite cells in the aging muscle.</a> Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 14, 22-27 (2011).</li></ol>

Большеберцовой модели перерезки нерва денервацией индуцированной атрофии скелетных мышц является обычно используемым и хорошо проверенных модели у крыс. Мы адаптировали эту модель для использования в мышах, что позволяет следователю, чтобы воспользоваться наличием генетически мод?...

Скелетные денервации мышцы, из-за травматического повреждения периферического нерва, болезнь или фармакологического вмешательства, приводит к немедленному потерю мышечной добровольный сократительной функции. Мышцы одновременно начинает атрофироваться и эта атрофия обратима, если своевременной, качественной реиннервация происходит 1,2. При отсутствии реиннервации, миофибрилл атрофии прогрессирует, и необратимые изменения биологических в мышце происходят с фиброз мышц и мышечных волокон смерти. Здесь мы показываем, большеберцовой модели перерезки нерва, модель денервацией индуцированной атрофии скелетных мышц и фиброза у мышей. Эта модель позволяет ученым изучать физиологические, клеточные и молекулярные биологические механизмы, лежащие в основе атрофии мышц в естественных условиях в икроножной и камбаловидной мышц. В то время как исторически использовались преимущественно в крысах, более поздние применение этой модели в нокаут и трансгенных линий мышей частности, позволяет исследователям оценить роль ихконкретный белок (белки), представляющие интерес в индукции, развитие и поддержание или, альтернативно, разрешение, атрофия мышц и фиброза в естественных условиях. Большеберцовый нерв является смешанным моторно-сенсорной периферического нерва у грызунов задние конечности, и является одной из трех ветвей терминала седалищного нерва. Перерезка большеберцового нерва denervates икроножной, камбаловидной и подошвенной мышцы (и три маленьких глубоких мышц сгибателей стопы в том числе задней большеберцовой, длинного сгибателя пальцев и длинного сгибателя hallicus) и является хорошо стандартизацию и апробацию модели у крыс 3,4 . Икроножной и камбаловидной мышцы можно легко расчлененный на последовательные моменты времени после большеберцовой рассечения нерва, фиксировали и обрабатывали для оценки гистологии мышц и мышечных волокон морфометрии или быстро замораживали для извлечения мышц РНК и белка с целью изучения, например, клеточных сигнальных сетей регулирующих атрофию мышц. GAstrocnemius мышц является смешанным мышечного типа волокна (тип I и тип II, хотя преимущественно тип II) и камбаловидной мышце состоит из большую долю волокон типа I, тем самым обеспечивая быстрых и медленных мышечных за оценку 5,6. Большеберцовой модели перерезки нерва подходит для изучения процесса денервации атрофию мышц и в короткий срок (в днях) 7 и долгосрочные (от недель до месяцев) 4,8. В отличие от модели седалищный нерв пересечение (вторая модель индуцированную путем денервации атрофию мышц, обычно используемые в грызунов), большеберцовой рассечения нерва вызывает меньше осложнений у животных, что делает его более привлекательным модели. Перерезка седалищного нерва denervates все мышцы ног (ниже колена) и ног, нарушая способность животного передвигаться на 2, тогда как перерезка большеберцового нерва оставляет малоберцовой и икроножной нервные ветви седалищного нерва нетронутым, что позволяет сохранитьих целевые мышцы и сенсорные территорий. Мыши не в состоянии подошвенной гибкого или инвертировать ногой, но способен передвигаться легко и веса несет одинаково с обеих задних конечностей, тем самым значительно уменьшая заболеваемость модели. Походка анализ исследований по оценке походки были выполнены у крыс после большеберцовой и седалищного нерва травм и продемонстрировать, что размеры и вес несущих лучше сохраняется с травмой голени 9,10. Кроме того, в большеберцовой модель рассечения нерва, малоберцовый нерв может быть мобилизован в более поздний момент времени и передается в качестве источника задержкой реиннервации, если исследование конструкция требует 3. В отличие от этого, задержка реиннервации в седалищный нерв модель пересечение требует использования нерва трансплантата на седалищный нерв дефицит, очень значительно увеличивает техническую сложность модели и ограничивает его использование для квалифицированных хирургов. В то время как модель большеберцовой перерезки нерва Requires знакомство оператора стерильной оперативной техники в хирургии животных, как большеберцового нерва и икроножные мышцы Он иннервирует легко доступны и идентифицируемых для манипуляций, так что лица, не являющиеся хирургов или опытных животных с хирургией, может легко освоить эту модель .

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagents and Materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-0 Nylon suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2850G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Vicryl suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J553G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring microdissecting scissors</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>15021-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra fine forceps</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>11370-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non locking micro needle holder (driver)</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>12076-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring retractor</td>
			<td>Fine Surgical Tools</td>
			<td>17000-02</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tibial nerve transection - a standardized model for denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice

Большеберцового нерва модель пересечение является хорошо переносимым, проверять и воспроизводимые модели индуцированную путем денервации атрофию скелетных мышц у грызунов. Хотя первоначально разработан и широко используется в крысу из-за его больших размеров, большеберцового нерва у мышей достаточно большой, что его можно легко манипулировать с помощью либо раздавить или рассечение, оставив малоберцовой и икроножной нервные ветви седалищного нерва нетронутым и тем самым сохраняя их мышцы цель. Таким образом, эта модель предлагает преимущества индуцировать меньше заболеваемости и препятствием к передвижению чем седалищного нерва модель рассечения, а также позволяет исследователям изучать физиологические, клеточные и молекулярные биологические механизмы, регулирующие процесс атрофии мышц у генетически модифицированных мышей. Большеберцового нерва поставляет икроножной, камбаловидной мышцы и подошвенной мышцы, так что его пересечение позволяет исследовать денервированного скелетных мышц состоит из быстрые волокна типа волокон II и / или замедленного типа I подергиваниеволокон. Здесь мы показываем, большеберцовой модели перерезки нерва в C57Black6 мыши. Мы определяем атрофия икроножных мышцах, как представитель мышцы, через 1, 2 и 4 недели после денервации мышцы путем измерения веса и типа волокна конкретной площади поперечного сечения на парафин гистологические иммуноокрашиванию для быстрого миозина подергивания.

<html> Большеберцовой перерезки нерва denervates икроножной, камбаловидной и подошвенной мышцы голени. Здесь мы оцениваем развитие атрофии в икроножной мышце, в качестве представителя мышцы. Икроножной мышцы собирают от 2-3 месяцев C57Black 6 мышей (Jackson Laboratories) денервированной в течение 1, 2 или 4 нед...

Watch this Scientific Journal Video about Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice at JoVE.com

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

Большеберцовой модели перерезки нерва хорошо переносятся, проверены, и воспроизводимые модели атрофии скелетных мышц. Модель хирургического протокола описаны и продемонстрированы в C57Black6 мышей.

Большеберцовой Перерезка Нерв - стандартную модель для доступа индуцированную денервацией атрофии скелетных мышц у мышей

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Skeletal Muscle Gender Dimorphism from Proteomics

Скелетных мышц Гендерный диморфизм от протеомики

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

Utility of Dissociated Intrinsic Hand Muscle Atrophy in the Diagnosis of Amyotrophic Lateral Sclerosis

Утилита Диссошиэйтед Внутренняя руку атрофия мышц в диагностике бокового амиотрофического склероза

The split hand phenomenon refers to predominant wasting of thenar muscles and is an early and specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). A ...

The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

Седалищный нерв наручников Модель нейропатической боли у мышей

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in ...

Facial Nerve Axotomy in Mice: A Model to Study Motoneuron Response to Injury

Лицевого нерва аксотомии у мышей: модель для изучения двигательных нейронов ответ на повреждение

The goal of this surgical protocol is to expose the facial nerve, which innervates the facial musculature, at its exit from the stylomastoid foramen and ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Ультразвук оценки на основе коронарной артерии потока и коронарного кровотока заповедника Использование перегрузки Модель давления у мышей

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

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

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

Человек<em&gt; латеральной широкой</em&gt; Скелетных мышц Биопсия Используя Weil-Blakesley конхотом

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

Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

Хирургическое ангиогенеза в свинину большеберцовых аллотрансплантация: новые большие кости животных васкуляризированной композитных аллотрансплантация модель

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

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

Полуавтоматические анализ морфологии скелетных мышц мыши и волоконно тип состава

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

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Минимально инвазивные модели для анализа Endochondral перелом, исцеление в мышей стандартных биомеханических условиях

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Неинвазивная Оценка функции Dorsiflexor мышц у мышей

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...