Name: induction of acute skeletal muscle regeneration by cardiotoxin injection
Uploaded: 2017-01-01T13:00:00
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We thank the Animal House and the Integrated Microscopy Facilities of IGB-CNR. This work has benefited from research funding from the European Community's Seventh Framework Programme in the project ENDOSTEM (Activation of vasculature associated stem cells and muscle stem cells for the repair and maintenance of muscle tissue, grant agreement number 241440), the Italian Ministry of Education-University-Research (MIUR-PRIN2 010-2011) to G.M. and S.B. and PON Cluster IRMI to G.M., and the CARIPLO foundation to G.M. and S.B.

Toutes les expériences ont été menées en stricte conformité avec les directives institutionnelles pour la recherche animale et approuvés par le ministère de la santé publique, la santé animale, la nutrition et la sécurité du Ministère italien de la santé des aliments, conformément à la loi sur l&#39;expérimentation animale. procédures de dislocation cervicale peuvent varier d&#39;une institution à la base de IACUC ou de ses exigences équivalentes. 1. cardiotoxine Injection dans le muscle jambier...

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	<li>Morgan, J. E., Partridge, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+satellite+cells.">Muscle satellite cells.</a> Int J Biochem Cell Biol. 35 (8), 1151-1156 (2003).</li><li>Roca, I., Requena, J., Edel, M. J., Alvarez-Palomo, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myogenic+Precursors+from+iPS+Cells+for+Skeletal+Muscle+Cell+Replacement+Therapy.">Myogenic Precursors from iPS Cells for Skeletal Muscle Cell Replacement Therapy.</a> J Clin Med. 4 (2), 243-259 (2015).</li><li>Cheung, T. H., Rando, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+regulation+of+stem+cell+quiescence.">Molecular regulation of stem cell quiescence.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 14 (6), 329-340 (2013).</li><li>Dumont, N. A., Wang, Y. X., Rudnicki, 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=Intrinsic+and+extrinsic+mechanisms+regulating+satellite+cell+function.">Intrinsic and extrinsic mechanisms regulating satellite cell function.</a> Development. 142 (9), 1572-1581 (2015).</li><li>Hawke, T. J., Garry, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myogenic+satellite+cells:+physiology+to+molecular+biology.">Myogenic satellite cells: physiology to molecular biology.</a> J Appl Physiol. 91 (1985), 534-551 (1985).</li><li>Saclier, 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=Differentially+activated+macrophages+orchestrate+myogenic+precursor+cell+fate+during+human+skeletal+muscle+regeneration.">Differentially activated macrophages orchestrate myogenic precursor cell fate during human skeletal muscle regeneration.</a> Stem Cells. 31 (2), 384-396 (2013).</li><li>Pillon, N. J., Bilan, P. J., Fink, L. N., Klip, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-talk+between+skeletal+muscle+and+immune+cells:+muscle-derived+mediators+and+metabolic+implications.">Cross-talk between skeletal muscle and immune cells: muscle-derived mediators and metabolic implications.</a> Am J Physiol Endocrinol Metab. 304 (5), E453-E465 (2013).</li><li>Bentzinger, C. F., Wang, Y. X., Dumont, N. A., Rudnicki, 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=Cellular+dynamics+in+the+muscle+satellite+cell+niche.">Cellular dynamics in the muscle satellite cell niche.</a> EMBO Rep. 14 (12), 1062-1072 (2013).</li><li>Costamagna, D., Costelli, P., Sampaolesi, M., Penna, F. <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+Inflammation+in+Muscle+Homeostasis+and+Myogenesis.">Role of Inflammation in Muscle Homeostasis and Myogenesis.</a> Mediators Inflamm. 2015, (2015).</li><li>Charge, S. B., Rudnicki, 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=Cellular+and+molecular+regulation+of+muscle+regeneration.">Cellular and molecular regulation of muscle regeneration.</a> Physiol Rev. 84 (1), 209-238 (2004).</li><li>Arnold, L., 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=Inflammatory+monocytes+recruited+after+skeletal+muscle+injury+switch+into+antiinflammatory+macrophages+to+support+myogenesis.">Inflammatory monocytes recruited after skeletal muscle injury switch into antiinflammatory macrophages to support myogenesis.</a> J Exp Med. 204 (5), 1057-1069 (2007).</li><li>Chang, C. C., Chuang, S. T., Lee, C. Y., Wei, J. W. <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+cardiotoxin+and+phospholipase+A+in+the+blockade+of+nerve+conduction+and+depolarization+of+skeletal+muscle+induced+by+cobra+venom.">Role of cardiotoxin and phospholipase A in the blockade of nerve conduction and depolarization of skeletal muscle induced by cobra venom.</a> Br J Pharmacol. 44 (4), 752-764 (1972).</li><li>Meng, H., 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=Tissue+triage+and+freezing+for+models+of+skeletal+muscle+disease.">Tissue triage and freezing for models of skeletal muscle disease.</a> J Vis Exp. (89), (2014).</li><li>Mann, C. J., 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=Aberrant+repair+and+fibrosis+development+in+skeletal+muscle.">Aberrant repair and fibrosis development in skeletal muscle.</a> Skelet Muscle. 1 (1), (2011).</li><li>Pessina, P., 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=Novel+and+optimized+strategies+for+inducing+fibrosis+in+vivo:+focus+on+Duchenne+Muscular+Dystrophy.">Novel and optimized strategies for inducing fibrosis in vivo: focus on Duchenne Muscular Dystrophy.</a> Skelet Muscle. 4 (1), 7 (2014).</li></ol>

Ici, nous décrivons un protocole pour induire une lésion aiguë dans le muscle squelettique (ie, l&#39;injection intramusculaire de CTX). Il est largement utilisé comme un outil puissant pour étudier la dynamique de régénération du muscle squelettique in vivo. L&#39; injection CTX induit la dégénérescence des fibres musculaires, ce qui est provoqué par la dépolarisation du sarcolemme et la contraction des fibres 12 et déclenche la cascade d&#39;événements qui conduit à la ré...

les muscles squelettiques chez les mammifères adultes sont formés par des groupes de fascicules de cellules musculaires multinucléées (les myofibres) qui sont spécialisées pour la contraction. Chaque myofibres est un syncytium allongé, entouré par le sarcolemme (membrane plasmatique) et contenant des myofibrilles qui sont constitués de protéines contractiles régulièrement et de manière répétée organisées (actine et la myosine). Dans la vie adulte et dans des conditions de repos, les muscles squelettiques ont un chiffre d&#39; affaires très faible de leur myonuclei 1; en effet, les noyaux musculaires, qui sont situés à la périphérie de la myofibres, sous le sarcolemme, sont arrêtés dans la phase G0 du cycle cellulaire et sont incapables de proliférer 1,2. les muscles squelettiques ont la capacité propre à se régénérer après une lésion, atteignant homéostasie après plusieurs événements de remodelage tissulaire qui sont étroitement liés les uns aux autres. Après une blessure aiguë ou d&#39;un traumatisme, la dégénérescence est induite, suivie par les processus de régénérationqui comportent des populations de cellules différentes, y compris une population résidente de cellules musculaires, les cellules satellites (CS). En effet, en l&#39;absence de tout stimulus environnemental, les cellules satellites sont dans un état quiescent et sont situés dans un créneau spécialisé entre le sarcolemme et la lame basale de 3,4. Suite à une blessure ou d&#39;une maladie, SCs sont activées, proliférer, migrer vers les zones endommagées, et finalement la différence, ce qui donne lieu à des myofibres nouvellement formant 5. SCs Activé établir cross-talk avec différentes populations cellulaires, principalement des cellules inflammatoires, qui sont recrutés dans le site du traumatisme 6-8. Ce cross-talk permet aux cellules de suivre un paradigme réglementé par lequel des signaux moléculaires conduisent des modifications structurelles, pour aboutir finalement à l&#39; homéostasie 9. Outre SCs, les cellules inflammatoires et interstitielles, processus angiogéniques, et les événements ré-innervation sont également impliqués, agissant de manière coordonnée pour réparer ce très organisé et sStructure nstru. Il y a un grand intérêt dans l&#39;étude de différents aspects de la régénération du muscle squelettique, non seulement de comprendre la physiologie du muscle, mais aussi d&#39;améliorer les stratégies thérapeutiques qui nécessitent une connaissance plus approfondie de l&#39;ensemble du processus. Plusieurs approches expérimentales sont actuellement disponibles pour étudier l&#39;identité et la fonction des différentes populations cellulaires, les voies de signalisation et les mécanismes moléculaires impliqués. Des modèles murins de blessures aiguës représentent un outil puissant pour étudier de nombreux aspects de ce processus. Différentes techniques couramment utilisées pour induire des lésions musculaires aiguës permettent aux chercheurs de suivre le processus de régénération in vivo, à partir des premières étapes à la fin du processus. Ce protocole décrit les différentes étapes de l&#39;injection intramusculaire de cardiotoxine de venin de serpent dérivée (CTX), ce qui induit myolyse et déclenche le processus de régénération, jusqu&#39;à l&#39;analyse des échantillons de tissus. Après injection CTX, miCE peut être sacrifiée à différents points dans le temps en fonction des besoins expérimentaux, et les muscles squelettiques peut être disséqué et traitées pour une analyse ultérieure. Enfin, nous décrivons le protocole de coloration des coupes de tissus pour effectuer des observations morphologiques et des analyses quantitatives de base. Ce protocole permet l&#39;étude de la régénération du muscle squelettique aiguë in vivo d&#39;une manière hautement reproductible 10.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="957">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Cardiotoxin from&#160;Naja mossambica mossambica</td>
			<td style="width:199px;">SIGMA ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">C9759</td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Syringe For Insulin BD Micro-Fine+ Needle 30 G X 8 mm - Da 0,3 ml</td>
			<td style="width:199px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">324826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Tragacanth Gum</td>
			<td style="width:199px;">MP BIOMEDICALS,LLC</td>
			<td style="width:119px;">104792</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-Methylbutane (Isopentane)</td>
			<td>SIGMA ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">78-78-4.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">OCT Killik Solution For Inclusion Cryostat</td>
			<td>Bio-optica</td>
			<td>&#160;05-9801</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Feather Microtome Blade S35</td>
			<td style="width:199px;">Bio-optica</td>
			<td style="width:119px;">&#160;01-S35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Glass Slide Superfrost Plus</td>
			<td style="width:199px;">Menzel-Gl&#228;ser</td>
			<td style="width:119px;">09-OPLUS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Dumon #5 Mirror Finish Forceps&#160;</td>
			<td style="width:199px;">2BIOLOGICAL INSTRUMENTS</td>
			<td style="width:119px;">11251-23</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Scissors Straight Sharp/Sharp</td>
			<td style="width:199px;">2BIOLOGICAL INSTRUMENTS</td>
			<td style="width:119px;">15024-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Scissors Noyes Straight</td>
			<td style="width:199px;">2BIOLOGICAL INSTRUMENTS</td>
			<td style="width:119px;">15012-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Fine Iris Scissors Straight Sharp/Sharp 10,5 Cm</td>
			<td style="width:199px;">2BIOLOGICAL INSTRUMENTS</td>
			<td style="width:119px;">14094-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Eukitt</td>
			<td style="width:199px;">Bio-optica</td>
			<td style="width:119px;">09-00100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Slide Coverslip</td>
			<td style="width:199px;">BIOSIGMA</td>
			<td style="width:119px;">VBS651</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Xylene</td>
			<td style="width:199px;">SIGMA ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">214736</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethanol 100%</td>
			<td>sigma-Aldrich</td>
			<td>02860-2.5L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Hematoxyline</td>
			<td style="width:199px;">J.T. BAKER</td>
			<td style="width:119px;">3873</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Eosin</td>
			<td style="width:199px;">SIGMA ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">HT110116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:449px;">Cryostat</td>
			<td style="width:199px;">LEICA</td>
			<td style="width:119px;">CM3050 S</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction of acute skeletal muscle regeneration by cardiotoxin injection

Régénération du muscle squelettique est un processus physiologique qui se produit dans les muscles squelettiques adultes en réponse à une lésion ou une maladie. Aiguë régénération du muscle squelettique induite par blessure est un système puissant modèle largement utilisé pour étudier les événements impliqués dans la régénération musculaire, ainsi que les mécanismes et les différents acteurs. En effet, une connaissance détaillée de ce processus est essentiel pour une meilleure compréhension des conditions pathologiques qui conduisent à la dégénérescence des muscles squelettiques, et il aide à identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblées. Le présent ouvrage décrit un protocole détaillé et reproductible pour induire régénération du muscle squelettique aiguë chez la souris par une injection intramusculaire unique de cardiotoxine (CTX). CTX appartient à la famille des serpents toxines de venin et provoque myolyse de myofibres, ce qui déclenche finalement les événements de régénération. La dynamique de la régénération du muscle squelettique est évaluée par une analyse histologique de coupes de muscle. Le protocole a égalementillustre les procédures expérimentales pour la dissection, le gel, et en coupant le muscle jambier antérieur, ainsi que l&#39;hématoxyline &amp; éosine routine qui est largement utilisé pour l&#39;analyse morphologique et morphométrique ultérieure.

Coloration H &amp; E permet l&#39;évaluation de la morphologie du processus de régénération à des moments spécifiques au cours de la régénération du muscle squelettique. La figure 3 montre l&#39;analyse au cours du temps effectuées sur les muscles TA blessés de souris de type sauvage. Les muscles ont été isolés à 3, 7, 15 et 30 jours après l&#39; injection CTX, comme schématisé sur la figure 3A. Images représentatives de sections trans...

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Induction of Acute Skeletal Muscle Regeneration by Cardiotoxin Injection

Ce manuscrit décrit un protocole détaillé pour induire régénération du muscle squelettique aiguë chez la souris adulte et manipulations ultérieures des muscles, comme la dissection, le gel, la coupe, coloration de routine, et myofibre analyse de surface en coupe transversale.

Induction de aiguë Skeletal Muscle Régénération par cardiotoxine Injection

Skeletal muscle regeneration is a physiological process that occurs in adult skeletal muscles in response to injury or disease. Acute injury-induced ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Kidney Regeneration in Adult Zebrafish by Gentamicin Induced Injury

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Isolement et quantitative immunocytochimique caractérisation des cellules myogéniques primaires et fibroblastes de muscle squelettique humain

The repair and regeneration of skeletal muscle requires the action of satellite cells, which are the resident muscle stem cells. These can be isolated ...

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Décalage de pénétrance de Mutant squelettique létale Zebrafish Progeny test

Zebrafish mutant phenotypes are often incompletely penetrant, only manifesting in some mutants. Interesting phenotypes that inconsistently appear can be ...

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