Name: a simple and inexpensive running wheel model for progressive resistance training in mice
Uploaded: 2022-04-28T15:00:00
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このプロジェクトを支援するための資金を提供してくれたアパラチア州立大学の大学院生自治会、学生研究局、および健康運動科学部に感謝します。さらに、動物研究施設の日常業務を監督してくれたモニーク・エッカードとセリン・ウィリアムズ・フレイに感謝します。

この研究は、アパラチア州立大学の施設動物管理および使用委員会(#22-05)によって承認されました。
1.動物
<ol><li>C57BL/6マウスを社内マウスコロニーから調達する。 注:研究開始時に生後5〜8か月の雄マウスを使用しました。毎日のランニング活動は、9〜10週齢の約26でピークとプラトーになります。以前の研究では、古いマウス(22〜24か月...

<ol>
	<li>Frontera, W. R., Ochala, J. <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:+A+brief+review+of+structure+and+function.">Skeletal muscle: A brief review of structure and function.</a> Calcified Tissue International. 96 (3), 183-195 (2015).</li><li>Goldberg, 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=Protein+synthesis+during+work-induced+growth+of+skeletal+muscle.">Protein synthesis during work-induced growth of skeletal muscle.</a> Journal of Cell Biology. 36 (3), 653-658 (1968).</li><li>Baar, K., Esser, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorylation+of+p70S6k+correlates+with+increased+skeletal+muscle+mass+following+resistance+exercise.">Phosphorylation of p70S6k correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise.</a> American Journal of Physiology-Cell Physiology. 276 (1), 120-127 (1999).</li><li>Wong, T. S., Booth, F. W. <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+enlargement+with+weight-lifting+exercise+by+rats.">Skeletal muscle enlargement with weight-lifting exercise by rats.</a> Journal of Applied Physiology. 65 (2), 950-954 (1988).</li><li>Hornberger Jr, T. A., Farrar, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+hypertrophy+of+the+FHL+muscle+following+8+weeks+of+progressive+resistance+exercise+in+the+rat.">Physiological hypertrophy of the FHL muscle following 8 weeks of progressive resistance exercise in the rat.</a> Canadian Journal of Applied Physiology. 29 (1), 16-31 (2004).</li><li>Zhu, W. G., 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=Weight+pulling:+A+novel+mouse+model+of+human+progressive+resistance+exercise.">Weight pulling: A novel mouse model of human progressive resistance exercise.</a> Cells. 10 (9), 2459 (2021).</li><li>Tamaki, T., Uchiyama, S., Nakano, 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+weight-lifting+exercise+model+for+inducing+hypertrophy+in+the+hindlimb+muscles+of+rats.">A weight-lifting exercise model for inducing hypertrophy in the hindlimb muscles of rats.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 24 (8), 881-886 (1992).</li><li>De Bono, J. P., Adlam, D., Paterson, D. J., Channon, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+quantitative+phenotypes+of+exercise+training+in+mouse+models.">Novel quantitative phenotypes of exercise training in mouse models.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 290 (4), 926-934 (2006).</li><li>Goh, J., Ladiges, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+wheel+running+in+mice.">Voluntary wheel running in mice.</a> Current Protocols in Mouse Biology. 5 (4), 283-290 (2015).</li><li>Lightfoot, J. T., Turner, M. J., Daves, M., Vordermark, A., Kleeberger, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+influence+on+daily+wheel+running+activity+level.">Genetic influence on daily wheel running activity level.</a> Physiological Genomics. 19 (3), 270-276 (2004).</li><li>Allen, D. 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=Cardiac+and+skeletal+muscle+adaptations+to+voluntary+wheel+running+in+the+mouse.">Cardiac and skeletal muscle adaptations to voluntary wheel running in the mouse.</a> Journal of Applied Physiology. 90 (5), 1900-1908 (2001).</li><li>Ishihara, A., 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=Effects+of+running+exercise+with+increasing+loads+on+tibialis+anterior+muscle+fibres+in+mice.">Effects of running exercise with increasing loads on tibialis anterior muscle fibres in mice.</a> Experimental Physiology. 87 (2), 113-116 (2002).</li><li>Kurosaka, 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=Effects+of+voluntary+wheel+running+on+satellite+cells+in+the+rat+plantaris+muscle.">Effects of voluntary wheel running on satellite cells in the rat plantaris muscle.</a> Journal of Sports Science and Medicine. 8 (1), 51-57 (2009).</li><li>Lambert, M. I., Noakes, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+running+increases+VO2max+and+running+performance+in+rats.">Spontaneous running increases VO2max and running performance in rats.</a> Journal of Applied Physiology. 68 (1), 400-403 (1990).</li><li>Rodnick, K. J., Reaven, G. M., Haskell, W. L., Sims, C. R., Mondon, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variations+in+running+activity+and+enzymatic+adaptations+in+voluntary+running+rats.">Variations in running activity and enzymatic adaptations in voluntary running rats.</a> Journal of Applied Physiology. 66 (3), 1250-1257 (1989).</li><li>Sexton, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+adaptations+in+rat+hindlimb+skeletal+muscle+after+voluntary+running-wheel+exercise.">Vascular adaptations in rat hindlimb skeletal muscle after voluntary running-wheel exercise.</a> Journal of Applied Physiology. 79 (1), 287-296 (1995).</li><li>Dungan, C. 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=Elevated+myonuclear+density+during+skeletal+muscle+hypertrophy+in+response+to+training+is+reversed+during+detraining.">Elevated myonuclear density during skeletal muscle hypertrophy in response to training is reversed during detraining.</a> American Journal of Physiology-Cell Physiology. 316 (5), 649-654 (2019).</li><li>Ishihara, A., Roy, R. R., Ohira, Y., Ibata, Y., Edgerton, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypertrophy+of+rat+plantaris+muscle+fibers+after+voluntary+running+with+increasing+loads.">Hypertrophy of rat plantaris muscle fibers after voluntary running with increasing loads.</a> Journal of Applied Physiology. 84 (6), 2183-2189 (1998).</li><li>Konhilas, J. 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=Loaded+wheel+running+and+muscle+adaptation+in+the+mouse.">Loaded wheel running and muscle adaptation in the mouse.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (1), 455-465 (2005).</li><li>Legerlotz, K., Elliott, B., Guillemin, B., Smith, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+resistance+running+wheel+activity+pattern+and+skeletal+muscle+growth+in+rats:+Wheel+running+activity+pattern+and+muscle+growth.">Voluntary resistance running wheel activity pattern and skeletal muscle growth in rats: Wheel running activity pattern and muscle growth.</a> Experimental Physiology. 93 (6), 754-762 (2008).</li><li>Mobley, C. B., 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=Progressive+resistance-loaded+voluntary+wheel+running+increases+hypertrophy+and+differentially+affects+muscle+protein+synthesis,+ribosome+biogenesis,+and+proteolytic+markers+in+rat+muscle.">Progressive resistance-loaded voluntary wheel running increases hypertrophy and differentially affects muscle protein synthesis, ribosome biogenesis, and proteolytic markers in rat muscle.</a> Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 102 (1), 317-329 (2018).</li><li>D'Hulst, G., Palmer, A. S., Masschelein, E., Bar-Nur, O., De Bock, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+resistance+running+as+a+model+to+induce+mTOR+activation+in+mouse+skeletal+muscle.">Voluntary resistance running as a model to induce mTOR activation in mouse skeletal muscle.</a> Frontiers in Physiology. 10, 1271 (2019).</li><li>Soffe, Z., Radley-Crabb, H. G., McMahon, C., Grounds, M. D., Shavlakadze, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+loaded+voluntary+wheel+exercise+on+performance+and+muscle+hypertrophy+in+young+and+old+male+C57Bl/6J+mice:+Exercise+and+muscle+hypertrophy+in+old+mice.">Effects of loaded voluntary wheel exercise on performance and muscle hypertrophy in young and old male C57Bl/6J mice: Exercise and muscle hypertrophy in old mice.</a> Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. 26 (2), 172-188 (2016).</li><li>White, Z., 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=Voluntary+resistance+wheel+exercise+from+mid-life+prevents+sarcopenia+and+increases+markers+of+mitochondrial+function+and+autophagy+in+muscles+of+old+male+and+female+C57BL/6J+mice.">Voluntary resistance wheel exercise from mid-life prevents sarcopenia and increases markers of mitochondrial function and autophagy in muscles of old male and female C57BL/6J mice.</a> Skeletal Muscle. 6 (1), 45 (2016).</li><li>Murach, K. A., McCarthy, J. J., Peterson, C. A., Dungan, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+mice+mighty:+Recent+advances+in+translational+models+of+load-induced+muscle+hypertrophy.">Making mice mighty: Recent advances in translational models of load-induced muscle hypertrophy.</a> Journal of Applied Physiology. 129 (3), 516-521 (2020).</li><li>Swallow, J. G., Garland, T., Carter, P. A., Zhan, W. -. Z., Sieck, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+voluntary+activity+and+genetic+selection+on+aerobic+capacity+in+house+mice+(Mus+domesticus).">Effects of voluntary activity and genetic selection on aerobic capacity in house mice (Mus domesticus).</a> Journal of Applied Physiology. 84 (1), 69-76 (1998).</li><li>Murach, K. A., 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=Late-life+exercise+mitigates+skeletal+muscle+epigenetic+aging.">Late-life exercise mitigates skeletal muscle epigenetic aging.</a> Aging Cell. 21 (1), 13527 (2022).</li><li>Mackay, A. D., Marchant, E. D., Louw, M., Thomson, D. M., Hancock, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise,+but+not+metformin+prevents+loss+of+muscle+function+due+to+doxorubicin+in+mice+using+an+in+situ+method.">Exercise, but not metformin prevents loss of muscle function due to doxorubicin in mice using an in situ method.</a> International Journal of Molecular Sciences. 22 (17), 9163 (2021).</li><li>Godwin, J. S., Hodgman, C. F., Needle, A. R., Zwetsloot, K. A., Andrew, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-body+heat+shock+accelerates+recovery+from+impact-+induced+skeletal+muscle+damage+in+mice.">Whole-body heat shock accelerates recovery from impact- induced skeletal muscle damage in mice.</a> Conditioning Medicine. 2 (4), 184-191 (2020).</li><li>Wen, Y., 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=MyoVision:+Software+for+automated+high-content+analysis+of+skeletal+muscle+immunohistochemistry.">MyoVision: Software for automated high-content analysis of skeletal muscle immunohistochemistry.</a> Journal of Applied Physiology. 124 (1), 40-51 (2018).</li><li>Manzanares, G., Brito-da-Silva, G., Gandra, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+wheel+running:+Patterns+and+physiological+effects+in+mice.">Voluntary wheel running: Patterns and physiological effects in mice.</a> Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 52 (1), 7830 (2019).</li><li>Bartling, B., 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=Sex-related+differences+in+the+wheel-running+activity+of+mice+decline+with+increasing+age.">Sex-related differences in the wheel-running activity of mice decline with increasing age.</a> Experimental Gerontology. 87, 139-147 (2017).</li><li>Zwetsloot, K. A., Westerkamp, L. M., Holmes, B. F., Gavin, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMPK+regulates+basal+skeletal+muscle+capillarization+and+VEGF+expression,+but+is+not+necessary+for+the+angiogenic+response+to+exercise:+AMPK+and+the+skeletal+muscle+angiogenic+response+to+exercise.">AMPK regulates basal skeletal muscle capillarization and VEGF expression, but is not necessary for the angiogenic response to exercise: AMPK and the skeletal muscle angiogenic response to exercise.</a> The Journal of Physiology. 586 (24), 6021-6035 (2008).</li></ol>

げっ歯類の既存の抵抗運動モデルは、骨格筋の研究に非常に貴重であることが証明されています。ただし、これらのモデルの多くは、侵襲的、非自発的、および/または時間と労力がかかります。LWRは、他の広く受け入れられているレジスタンス運動トレーニングモデルで観察されたものと同様の筋肉適応を誘発するだけでなく、研究者による最小限の時間/労力のコミットメントで動物に慢?...

骨格筋量は、成人の体重の約40%を占めています。したがって、生涯を通じて骨格筋量を維持することが重要です。骨格筋量は、エネルギー代謝、深部体温の維持、およびグルコース恒常性に不可欠な役割を果たします1。骨格筋の維持は、タンパク質合成とタンパク質分解のバランスですが、これらのプロセスを推進する複雑な分子メカニズムの理解にはまだ多くのギャップがあります。筋肉量の維持と成長を調節する分子メカニズムを研究するために、機械的刺激が骨格筋量の調節に不可欠な役割を果たすため、人間の被験者の研究モデルはしばしば抵抗運動ベースの介入を採用します。ヒトを対象とした研究は成功していますが、侵襲的処置(すなわち、筋生検)に関する適応と倫理的懸念を示すために必要な時間は、取得できるデータの量を制限します。レジスタンス運動への適応は哺乳類の種全体にかなり遍在していますが、動物モデルは、食事と運動レジメンを正確に制御できると同時に、脳、肝臓、心臓、骨格筋などの全身の組織を収集できるという利点があります。
げっ歯類で使用するために、多くのレジスタンストレーニングモデルが開発されています:相乗的アブレーション2、電気刺激3,4、加重はしご登り5、加重そり引っ張り6、キャンバススクワット7。これらのモデルはすべて、正しく行われれば、肥大などの骨格筋の適応を誘発するための効果的なモデルになり得ることは明らかです。ただし、これらのモデルの欠点は、ほとんどが非自発的であり、通常のげっ歯類の行動の一部ではなく、時間/労働集約的で、侵襲的であることです。
幸いなことに、多くのマウスとラットの系統は、ランニングホイールへのアクセスを与えられると、自発的に長距離を走ります。さらに、フリーランニングホイール(FWR)運動モデルは、運動や筋肉活動を強制するために、広範なコンディショニング、正/負の強化、または麻酔に依存しません8,9。ランニング活動は、マウスの系統、性別、年齢、および個人ベースに大きく依存します。Lightfootらは、15種類のマウス系統のランニング活動を比較し、毎日のランニング距離は2.93kmから7.93kmの範囲であり、C57BL/6マウスは性別に関係なく最も遠くまで走っていることを発見した10。FWRは、骨格筋および心筋の持久力適応を誘導するための優れたモデルとして一般に受け入れられています11,12,13,14,15,16;ただし、レジスタンストレーニングモデルでホイールランニングを利用することはあまり一般的ではありません。
推測できるように、ホイールランニングの肥大効果は、ロードホイールランニング(LWR)と呼ばれるランニングホイールに抵抗を追加することによって増強される可能性があるため、レジスタンストレーニングをより厳密に模倣するためにホイール上を走るためのより大きな努力が必要になります。負荷適用の様々な方法を用いて、ラットおよびマウスを利用したLWRモデルが、6〜8週間のうちに5%〜30%の四肢筋肉量の増加を日常的に示していることが実証されている17、18、19、20、21。さらに、D'hulstらは、LWRの1回の発作がFWR22と比較してタンパク質合成シグナル伝達経路の活性化の50%大きな増加をもたらすことを実証した。車輪抵抗は、摩擦ベースの定荷重法によって最も一般的に適用されており、それによって磁気ブレーキまたはテンションボルトを利用して車輪抵抗を適用する12、19、23、24。摩擦ベースの定荷重法の注意点の1つは、中程度から高い抵抗が適用されると、動物は高い抵抗を克服して車輪の動きを開始できず、効果的にトレーニングを停止することです。最も重要なことは、げっ歯類のランニングホイールモデルに使用されるケージおよびホイールシステムの多くは非常に高価であり、特殊な機器を必要とすることです。
最近、Dunganらは、ホイールの片側に付着した外部質量 を介して 非対称にホイールに荷重を加えるプログレッシブウェイトホイールランニング(PoWeR)モデルを開発しました。PoWeRモデルの不均衡なホイール負荷と可変抵抗は、継続的なランニング活動を促進し、マウスでのロードされたホイールランニングのより短いバーストを促進し、レジスタンストレーニングで実行されるセットと繰り返しをより厳密に模倣すると考えられています17。平均走行距離は1日あたり10〜12 kmであるにもかかわらず、PoWeRモデルは足底筋湿潤量と繊維断面積(CSA)がそれぞれ16%と17%増加しました。多くの実用的な利点にもかかわらず、LWRのPoWeRモデルにはいくつかの制限があります。著者らが認識しているように、PoWeRモデルは、より厳密な抵抗運動ベースのモデルとは対照的に、混合持久力/抵抗運動モデル(すなわち、ヒトでの同時トレーニング)を反映した大量の「ハイブリッド」刺激であり、干渉効果を導入し、あまり目立たない肥大または肥大が誘発されるさまざまなメカニズムに寄与する可能性があります25.レジスタンス運動トレーニングモデルとなることを意図したもので同時トレーニング現象が発生しないようにすることが不可欠です。そのため、PoWeRモデルを修正して、以前使用されていたよりも高い負荷を利用してレジスタンストレーニングモデルに似せるLWRモデルを開発しました。本明細書では、C57BL/6マウスにおける簡単で安価な9週間の進行性レジスタンストレーニングLWRモデルについて詳細を提供する。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 g disc neodymium magnets</td>
			<td>Applied Magnets</td>
			<td>ND018-6</td>
			<td>Used for all sensor magnets and 1 g increments of wheel loading</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.5 g disc neodymium magnets</td>
			<td>Applied Magnets</td>
			<td>ND022</td>
			<td>Used for 2.5 g increments of wheel loading</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-32 x 1&#34; stainless steel screws</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td>https://www.amazon.com/gp/product/B07939RS23/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&#38;psc=1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-32 Wing Nuts</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td>https://www.amazon.com/gp/product/B07YYWW2SB/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&#38;th=1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 &#181;L pipette tip box (empty)</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>2140</td>
			<td>We used empty ART Pipette tip boxes, but any similar sized boxes/trays would suffice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extreme Liquid Glue</td>
			<td>Loctite</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminin primary antibody</td>
			<td>Novus Biologicals</td>
			<td>NB300-144AF647</td>
			<td>primary antibody conjugated with AF657; 1:200 in PBS containing 10% normal goat serum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium 3 V battery</td>
			<td>n/a</td>
			<td>CR2032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M10 (3/16&#34; x 1 1/4&#34;) stainless steel fender washers</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td>https://www.amazon.com/gp/product/B00OHUHEU8/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&#38;th=1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MyoVision: Automated Image Quantification Platform&#160;</td>
			<td>Wen et al. (2017)</td>
			<td>v1.0</td>
			<td>https://www.uky.edu/chs/center-for-muscle-biology/myovision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate rodent cage (430 mm L x 290 mm W x 201 mm H), with narrow width stainless steel wired bar lid</td>
			<td>Orchid Scientific</td>
			<td>Polycarbonate Rat Cage Type II</td>
			<td>https://orchidscientific.com/product/rat-cage/ - 1519974600758-c29bc1c5-6dfa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sigma Sport 509 Bike Computer</td>
			<td>Sigma Sport</td>
			<td></td>
			<td>Does not need to be this model in particular, but must have distance and time monitoring capabilities</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silent Spinner Running Wheel (mini 11.4 cm)</td>
			<td>Kaytee</td>
			<td>SKU# 100079369</td>
			<td>https://www.kaytee.com/all-products/small-animal/silent-spinner-wheel</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple and inexpensive running wheel model for progressive resistance training in mice

相乗的アブレーション、電気刺激、加重はしご登山、そして最近では加重そり引っ張りを含む、以前に開発されたげっ歯類抵抗ベースの運動モデルは、骨格筋の適応を誘発する肥大刺激を提供するのに非常に効果的です。これらのモデルは骨格筋の研究に非常に貴重であることが証明されていますが、侵襲的または不随意で労働集約的です。幸いなことに、多くのげっ歯類の系統は、ランニングホイールへのアクセスを与えられると、自発的に長距離を走ります。げっ歯類のロードホイールランニング(LWR)モデルは、筋肉量の増加や線維肥大、筋タンパク質合成の刺激など、ヒトのレジスタンストレーニングで一般的に観察される適応を誘発することができます。ただし、適度なホイール負荷を追加すると、マウスが長距離を走るのを思いとどまらせることができないか(これは、持久力/レジスタンストレーニングモデルをより反映している)、または負荷の適用方法のためにマウスがほぼ完全にランニングを中止します。そこで、外部抵抗が加わり、徐々に増加するマウス用の新しい高負荷ホイールランニングモデル(HLWR)が開発され、マウスは以前に利用されていたよりもはるかに高い負荷で走り続けることができます。この新しいHLWRモデルの予備的な結果は、9週間のトレーニングプロトコルにわたって肥大適応を誘発するのに十分な刺激を提供することを示唆しています。本明細書では、この簡便でありながら安価な漸進的抵抗ベースの運動訓練モデルをマウスで実行するための具体的な手順について説明する。

この研究では、24匹のC57BL / 6マウス(この研究の開始時に6.3±0.7か月)を、座りがちな(SED)、ロードホイールランニング(LWR;Dunganら17で説明されているPoWeRと同じ)、または高LWR(HLWR)の3つの治療グループのいずれかにランダムに割り当て、その後、それぞれの9週間のプロトコルを完了しました。順応週(1週目)の後、ランニング距離またはトレーニング量にグループまたはグループx?...

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A Simple and Inexpensive Running Wheel Model for Progressive Resistance Training in Mice

この手順では、マウスにおける平行移動可能なプログレッシブロードランニングホイール抵抗トレーニングモデルについて説明します。このレジスタンストレーニングモデルの主な利点は、それが完全に自発的であるため、動物のストレスと研究者の負担を軽減することです。

マウスの漸進的レジスタンストレーニングのためのシンプルで安価なランニングホイールモデル

Previously developed rodent resistance-based exercise models, including synergistic ablation, electrical stimulation, weighted-ladder climbing, and most ...

このプロトコルにより、研究者は、市販のランニングホイール機器を使用するモデルと比較して、はるかに低コストでマウスの大規模なコホートを抵抗訓練することができます。このレジスタンストレーニングモデルの主な利点は、それが完全に自発的であり、動物のストレスと研究者の時間のコミットメントを軽減することです。このモデルは、運動トレーニングに応答して筋肉量を調節する細胞および分子メカニズムをよりよく理解するのに役立ちます。設計上、このロードされたホイールランニングモデルは比較的簡単に実行できます。ただし、実験前にマウスの走行性能を推定するために、研究者は独自の実験室環境でパイロットテストを実施することをお勧めします。この手順を実演するのは、私の研究室の大学院研究助手であるPJコープマンズです。ランニングホイール装置をセットアップするには、1グラムのセンサー磁石を1つランニングホイールの外側中央円周に接着し、このホイールをホイール順応の最初の1週間のみ使用します。ロードされたホイールの走行には2グラムの負荷が必要なため、1グラムの磁石を2つ並べてホイールの外周に接着します。テープを使用して、接着剤がしっかりと乾くまで磁石を所定の位置に保持できます。数週間が経過したら、3、4、5、および7週に、すでに存在するいずれかの磁石の上に別の1グラムの磁石を置いて、追加の負荷をかけます。これらの磁石は互いにしっかりと接着するため、接着剤は必要ありません。高負荷のホイールランニングセットアップには、3セットのホイールが必要です。2週目に必要な最初のホイールセットには、ホイールの外周に接着された2.5グラムの磁石が1つだけあります。3週目のみに必要な2番目のホイールセットには、ホイールの外周に2.5グラムの磁石が2つ並んで接着されています。4週間以上必要な3番目のホイールセットには、ホイールの外周に3つの2.5グラムの磁石が並んで接着されています。すでに存在する磁石のいずれかの上に別の2.5グラムの磁石を置き、6週目と8週目に追加の負荷をかけます。組み立てる前に、新しいバッテリーがバイクコンピューターに挿入されていることを確認してください。次に、デジタルバイクコンピューターを備えたケージを使用してランニングホイールを組み立て、運動中の移動時間と距離を監視します。キロメートル/時の平均速度は算術的に導き出されます。最初のバイクコンピュータープログラミング中にホイールサイズを設定し、ランニングホイールの外周を測定して回転距離を計算します。マウスがコンポーネントを噛むのを防ぐために、すべてのコンピューターとセンサーコンポーネントがケージの外側の頑丈なバリア内に含まれていることを確認するには、磁気自転車センサー用の小さな長方形の切り欠きとバイクコンピューターを保持するためのボックスの主要部分を備えた空のピペットチップボックスの蓋を利用します。 とワイヤー。ピペットチップボックスの蓋の角に2つの穴を開けて、磁気自転車センサーとランニングホイールスタンドをケージの外側の所定の位置に固定し、ケージの蓋の隙間からランニングホイールベースを逆さまに挿入しますが、固体表面の上に。ホイールベースとコンピューターセンサーをハードウェアでケージの上部に固定します。ホイールの動きを適切に記録できるように、バイクコンピューターのセンサーセンサーとピペットチップボックスの蓋がホイールのセンサーマグネットが配置されている場所の真上にあり、センサーマグネットとコンピューターセンサーの間隔が1センチメートル以下であることを確認してください。蓋をケージに置く前に、適切なランニングホイールをホイールベースに取り付けてから、蓋をケージにしっかりと置きます。ホイールをケージの蓋からぶら下げた状態で、ケージの床から少なくとも2.5センチメートルの隙間を確保します。次に、ケージに最小限の寝具を置き、ホイールが自由に回転するが、寝具の蓄積によって妨げられないようにします。マウスは夜行性の種であるため、ホイールランニングを含む自然なケージ活動のほとんどは、光サイクルの暗い時間に実行されます。実験中は、サイクルコンピューターからこのデータを一定の間隔で記録し、正確なアクティビティモニタリングを確保します。座りがちなマウスを、ランニングを防ぐためにロックされたランニングホイールを含むケージに9週間個別に収容します。必要に応じて、ロードされたホイールランニンググループと高負荷のホイールランニンググループの負荷を減らして、マウスがローディングスケジュールに従って週9回のプロトコル全体にわたって運動を継続できるようにします。研究中、マウスは3つの治療グループ、すなわち座りがちな、負荷がかかるホイールランニング、または高負荷のホイールランニングのいずれかにランダムに割り当てられ、その後、それぞれの9週間のプロトコルを完了しました。1週間の順応後、ランニング距離やトレーニング量の時差によるグループやグループはなかった。正規化されたヒラメ筋質量は、繊維断面積に差がないにもかかわらず、高負荷ホイールランニンググループで座りがちなグループよりも21.4%大きかった。足底筋量と平均線維断面積は統計学的有意差を生じなかったが,座りがちな車輪走行や高負荷車輪走行では足底の断面積が大きい繊維の割合に変化がみられたようである。NC2筋機能テストによって測定されたグループ間のGPS複合体のけいれんまたはピーク力に有意差はありませんでした。ホイールがケージ内で自由に回転し、ホイールセンサーの磁石がバイクコンピューターセンサーの近くにあることを確認して、ホイールの回転が妨げられず、バイクコンピューターが走行データを正確に記録することが重要です。この手順に続いて、研究者は収縮機能や免疫組織化学的手法などの後続の分析を実行して、運動トレーニングに対するさまざまな生理学的反応をさらに調べることができます。

Research

JoVE Journal

Biology

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