Name: near infrared (nir) light increases expression of a marker of mitochondrial function in the mouse vestibular sensory epithelium
Uploaded: 2015-03-14T14:00:00
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Die Autoren danken Dr. Paul Witting und Frau Genevieve Fong für ihre Unterstützung bei der mRNA-Extraktion und PCR zu bestätigen, und die Garnett Passe und Rodney Williams Memorial Foundation für die Unterstützung.

Ethik Hinweise: Alle nachstehend beschriebenen Verfahren wurden von der University of Sydney Tierethikkommission genehmigt. 1. Tiere HINWEIS: 1 und 8-9 Monate alten Mäusen (C57BL / 6) aus dem Tier Resources Centre (Perth, Australien) erhalten. Die Mäuse wurden in der Bosch-Nager-Einrichtung an der Universität von Sydney untergebracht. <ol><li> Hausmäuse in Standardmäusekäfige auf einer 12/12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus mit Zugang zu Futter und Wasser <e...

<ol>
	<li>Agrawal, Y., Carey, J. P., Della Santina, ., C, C., Schubert, M. C., Minor, L. 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L., Duggett, N. A., Ennaceur, A., Chazot, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+infra-red+therapy+(1072+nm)+reduces+beta-amyloid+protein+levels+in+the+brain+of+an+Alzheimer's+disease+mouse+model.">Non-invasive infra-red therapy (1072 nm) reduces beta-amyloid protein levels in the brain of an Alzheimer's disease mouse model.</a> TASTPM. Journal of photochemistry and photobiology. B, Biology. 123, 13-22 (2013).</li><li>Purushothuman, S., Johnstone, D. M., Nandasena, C., Mitrofanis, J., Stone, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photobiomodulation+with+near+infrared+light+mitigates+Alzheimer's+disease-related+pathology+in+cerebral+cortex+-+evidence+from+two+transgenic+mouse+models.">Photobiomodulation with near infrared light mitigates Alzheimer's disease-related pathology in cerebral cortex - evidence from two transgenic mouse models.</a> Alzheimer's researc., &amp; therapy. 6, 2 (2014).</li><li>Sommer, A. 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S., 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=TRPV4+channels+mediate+the+infrared+laser-evoked+response+in+sensory+neurons.">TRPV4 channels mediate the infrared laser-evoked response in sensory neurons.</a> Journal of neurophysiology. 107, 3227-3234 (2012).</li><li>Moro, C., 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=Photobiomodulation+inside+the+brain:+a+novel+method+of+applying+near-infrared+light+intracranially+and+its+impact+on+dopaminergic+cell+survival+in+MPTP-treated+mice.">Photobiomodulation inside the brain: a novel method of applying near-infrared light intracranially and its impact on dopaminergic cell survival in MPTP-treated mice.</a> Journal of neuroscience. 120, 670-683 (2014).</li><li>Moreno, L. E., 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=Infrared+neural+stimulation:+beam+path+in+the+guinea+pig+cochlea.">Infrared neural stimulation: beam path in the guinea pig cochlea.</a> Hearing research. 282, 289-302 (2011).</li><li>Curthoys, I. 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+red+thread+as+a+guide+in+the+vestibular+labyrinth.">A red thread as a guide in the vestibular labyrinth.</a> The Journal of physiology. 589, 1241-1241 (2011).</li><li>Chakrabarti, S., 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=Mitochondrial+Dysfunction+during+Brain+Aging:+Role+of+Oxidative+Stress+and+Modulation+by+Antioxidant+Supplementation.">Mitochondrial Dysfunction during Brain Aging: Role of Oxidative Stress and Modulation by Antioxidant Supplementation.</a> Aging and disease. 2, 242-256 (2011).</li><li>Petrosillo, G., De Benedictis, V., Ruggiero, F. M., Paradies, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decline+in+cytochrome+c+oxidase+activity+in+rat-brain+mitochondria+with+aging.+Role+of+peroxidized+cardiolipin+and+beneficial+effect+of+melatonin.">Decline in cytochrome c oxidase activity in rat-brain mitochondria with aging. Role of peroxidized cardiolipin and beneficial effect of melatonin.</a> Journal of bioenergetics and biomembranes. 45, 431-440 (2013).</li><li>Zhu, H., Sun, A., Zou, Y., Ge, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inducible+metabolic+adaptation+promotes+mesenchymal+stem+cell+therapy+for+ischemia:+a+hypoxia-induced+and+glycogen-based+energy+prestorage+strategy.">Inducible metabolic adaptation promotes mesenchymal stem cell therapy for ischemia: a hypoxia-induced and glycogen-based energy prestorage strategy.</a> Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 34, 870-876 (2014).</li></ol>

Die hier beschriebenen repräsentativen Ergebnisse zeigen, dass kurze transkranielle Lieferung von NIR-Licht (90 sec / Tag für 5 Tage) ist ausreichend, um das Niveau der Antioxidantien Ausdruck in älteren Mäusen zu erhöhen, wenn mit scheinbehandelten Mäusen verglichen. Während abgegebene Wärme könnte eine Quelle der mitochondrialen und / oder neuronale Aktivierung darstellen, wie Ratte berichtet vestibulären Afferenzen 24 - unsere Messung von Wärme durch die NIR emittierten LED-Gerät war &lt;0,2 °...

Degressiven Leistung und anschließende Wasserfälle sind häufig, und leider oft kennzeichnenden Merkmale des natürlichen Alterungs 1. Die Auswirkungen dieser Rückgang ist sowohl physisch als auch sozial sein, und für ältere Menschen deutlich reduziert die Lebensqualität. Als Reaktion darauf haben physikalische Therapie und Rehabilitation im Mittelpunkt der Forschung im Bereich Wasserfälle gewesen, aber noch nicht mit der konsequenten Reduzierung der Prävalenz von wiederholten Stürzen in Verbindung gebracht. Zur gleichen Zeit, Arbeit untersucht Veränderungen im peripheren oder zentralen vestibulären Systems (die für das Gleichgewicht zu halten verantwortlich System) ist knapp, und mögliche therapeutische Strategien zugunsten solcher Systeme und die zugrunde liegenden Ursachen des Ungleichgewichts begrenzt. Jüngste Arbeiten auf altersbedingte neurodegenerative Erkrankungen einschließlich altersbedingter Makuladegeneration 2-4, Alzheimer-Krankheitsmodellen 5-8 und Parkinson 9-12 neuroprotektive Wirkungen si gezeigtenmple nicht-invasive Anwendung von Nahinfrarot (NIR). Ferner wird in dem Gleichgewichtsorgan, NIR verwendet wurde, um die Aktivität der vestibulären primären afferenten Neuronen in vitro 13 zu erhöhen. Während der Mechanismus der NIR-Licht ist nicht gut verstanden, haben die meisten Studien mit NIR vorgeschlagen, dass NIR stimuliert Mitochondrien Komplex IV (Cytochrom-c-Oxidase) 14-17 auf den Zellstoffwechsel zu erleichtern. In der vestibulären Sinnesepithel der subkutanen Platte vom Typ I Haarzellen dicht in Mitochondrien 18 und können als solche einen Wirkort für therapeutische NIR-Behandlung darstellen. Hier eine kurze, nicht-invasive Behandlung Regime transkraniell angewendet NIR, die verwendet werden können, um den Zellstoffwechsel zu messen (und implizit auch die Funktion der Mitochondrien) in der Maus vestibulären Sinnesepithel beschrieben. Ebenfalls diskutiert ist eine Vorbereitung des vestibulären Sinnesepithel und es wird gezeigt, dass NIR erhöht die Expression eines ubiquitous Antioxidans (Superoxiddismutase 1) im Riechepithel - früher gezeigt wichtig für Cochlea Haarzellüberleben 19 zu sein.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="603">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:101px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Quantum WARP 10</td>
			<td style="width:101px;">Quantum Devices</td>
			<td style="width:119px;">2070N030-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">Screw top microtubules</td>
			<td style="width:101px;">Quality Scientific Plastics</td>
			<td style="width:119px;">520-GRD-Q</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Ketamine</td>
			<td style="width:101px;">Parnell, Alexandria Australia</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Standard Pattern Scissors</td>
			<td style="width:101px;">FST</td>
			<td style="width:119px;">14001-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Carbon steel Surgical Blades #22</td>
			<td style="width:101px;">Livingstone</td>
			<td style="width:119px;">SBLDCL 22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Friedman-Pearson Rongeurs</td>
			<td style="width:101px;">FST</td>
			<td style="width:119px;">16221-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Stereo microscope</td>
			<td style="width:101px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:119px;">A60S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dumont #5 SF Forceps</td>
			<td style="width:101px;">FST</td>
			<td style="width:119px;">11252-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isolate II RNA Micro Kit</td>
			<td style="width:101px;">Bioline</td>
			<td style="width:119px;">BIO-52075</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

near infrared (nir) light increases expression of a marker of mitochondrial function in the mouse vestibular sensory epithelium

Strategien zur Dämpfung Rückgang der Abgleichfunktion mit zunehmendem Alter sind überwiegend konzentrierte sich auf physikalische Therapien einschließlich Balance Aufgaben und Bewegung. Allerdings sind diese Ansätze sich nicht auf die zugrunde liegenden Ursachen von Balance Rückgang. Verwendung von Mäusen wurde die Auswirkung von Licht im nahen Infrarot (NIR) auf den Stoffwechsel der Zellen in der vestibulären Sinnesepithel beurteilt. Die gesammelten Daten zeigen, dass diese einfache und sichere Intervention dieser gefährdeten Zellen vor den schädlichen Wirkungen der natürlichen Alterung schützen. mRNA wurde aus der isolierten peripheren vestibulären Sinnesepithel (crista ampullaris und utricular Makula) extrahiert und anschließend in einer cDNA-Bibliothek transkribiert. Diese Bibliothek wurde dann für die Expression von ubiquitären Antioxidans (SOD-1) sondiert. Antioxidans-Genexpression wurde dann verwendet, um den Zellstoffwechsel zu quantifizieren. Mit Hilfe der transkraniellen Lieferung von NIR bei jungen (4 Wochen) und älteren (8-9 Monate) Mäuse und eine kurze Behandlungsregime (90 sec / Tag für 5 days), diese Arbeit legt nahe, NIR allein kann ausreichen, um die Funktion der Mitochondrien im vestibulären Sinnesepithel verbessern. Da gibt es gegenwärtig keine verfügbaren, preiswert, nicht-invasive Therapieverfahren zur vestibulären Haarzellfunktion verbessern, die Anwendung von externen NIR-Strahlung stellt eine mögliche Strategie, um die Auswirkungen der Alterung auf den Zellstoffwechsel inder vestibulären Sinnesepithel entgegenzuwirken.

So vergleichen Sie die Auswirkungen der NIR-Behandlung bei jungen (4 Wochen) und älteren (8-9 Monate) Mäusen messen wir die Expression von antioxidativen Superoxid-Dismutase 1 (SOD-1) in junge (n = 16) und ältere (n = 20) Mäuse, die NIR-behandelten scheinbehandelten oder NIR-blockiert waren. Figur 2 zeigt eine signifikante Zunahme der β-Actin-normalisierten SOD-1-Expression von mehr als 2-fach in jungen NIR-behandelten Tieren im Vergleich zu jungen scheinbehandelten Tieren (p &lt;0,01) und junge NI...

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Near Infrared NIr Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium

Nahes Infrarot (NIR) Licht Erhöht Ausdruck einer Markierung der Funktion der Mitochondrien im Maus Vestibular Sinnesepithel

Mitochondriale Dysfunktion ist ein Markenzeichen von Zellalterung. Dieser Aufsatz benutzt nicht-invasive nahen Infrarot (NIR) Behandlung die Mitochondrienfunktion im alternden Maus vestibulären Sinnesepithel verbessern.

Strategies for attenuating decline in balance function with increasing age are predominantly focused on physical therapies including balance tasks and ...

Research

JoVE Journal

Biology

Near Infrared (NIr) Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium

Exploring Cognitive Functions in Babies, Children &amp; Adults with Near Infrared Spectroscopy

Exploring Cognitive Functions in Babies, Children & Adults with Near Infrared Spectroscopy

Exploring Cognitive Functions in Babies, Kinder &amp; Erwachsene mit Nahinfrarot-Spektroskopie

An explosion of functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) studies investigating cortical activation in relation to higher cognitive processes, such as ...

Forschung

Biologie

Using the Gene Pulser MXcell Electroporation System to Transfect Primary Cells with High Efficiency

Mit dem Gene Pulser MXcell Elektroporation System zur Primary Cells mit hohem Wirkungsgrad zu transfizieren

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser ...

Hi-C: A Method to Study the Three-dimensional Architecture of Genomes.

Hallo-C: eine Methode, um die dreidimensionale Architektur des Genoms Study.

The three-dimensional folding of chromosomes compartmentalizes the genome and and can bring distant functional elements, such as promoters and enhancers, ...

Using an Automated Cell Counter to Simplify Gene Expression Studies: siRNA Knockdown of IL-4 Dependent Gene Expression in Namalwa Cells

Verwendung eines automatisierten Cell Counter zu Genexpressionsstudien Simplify: siRNA Knockdown von IL-4 abhängige Genexpression in Namalwalzellen

The use of siRNA mediated gene knockdown is continuing to be an important tool in studies of gene expression.  siRNA studies are being conducted not only ...

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

In vitro Rekonstitution der Active T. castaneum Telomerase

Efforts to isolate the catalytic subunit of telomerase, TERT, in sufficient quantities for structural studies, have been met with limited success for more ...

Using High Resolution Computed Tomography to Visualize the Three Dimensional Structure and Function of Plant Vasculature

Mit hochauflösenden Computertomographie, die dreidimensionale Struktur und Funktion pflanzlicher Gefäßsystem Visualisieren

High resolution x-ray computed tomography (HRCT) is a non-destructive diagnostic imaging technique with sub-micron resolution capability that is now being ...

MicroRNA Expression Profiles of Human iPS Cells, Retinal Pigment Epithelium Derived From iPS, and Fetal Retinal Pigment Epithelium

MicroRNA Expressionsprofile der Menschen iPS-Zellen, Retinapigmentepithel Abgeleitet aus iPS und Fetal Retinapigmentepithel

The objective of this report is to describe the protocols for comparing the microRNA (miRNA) profiles of human induced-pluripotent stem (iPS) cells, ...

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

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Verfahren zur Beurteilung der Auswirkungen einer Reihe von Wellenlängen und Intensitäten von Rot / Nah-Infrarot-Licht-Therapie auf oxidativen Stress<em&gt; In-vitro-</em

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of ...

Studying Mitochondrial Structure and Function in Drosophila Ovaries

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Analysis of the mitochondrial structure-function relationship is required for a thorough understanding of the regulatory mechanisms of mitochondrial ...

Primary Cell Cultures from the Mouse Retinal Pigment Epithelium

Primären Zellkulturen aus das retinale Pigmentepithel Maus

The retinal pigment epithelium (RPE) is a highly polarized multi-functional epithelium that is located between the neural retina and the choroid of the ...