ميو الميكانيكية وتحليل الهيكل العظمي والعضلات المعزولة
Summary
لتقييم<em> في الجسم الحي</em> آثار التدخلات العلاجية للمرض في العضلات ، وهناك حاجة إلى أساليب quantitate جيل القوة وتعب في العضلات المعالجة. نحن بالتفصيل نهجا لتقييم ميو الميكانيكية والخصائص في explanted الماوس hindlimb العضلات. هذا التحليل يقدم نهجا قوية لquantitating آثار التعديل الوراثي على وظيفة العضلات ، وكذلك المقارنة بين العلاج في نماذج الماوس من مرض في العضلات.
Abstract
لتقييم آثار في الجسم الحي من التدخلات العلاجية لعلاج مرض في العضلات 1،2،3 ، هناك حاجة إلى الأساليب الكمية لقياس توليد القوة وتعب في العضلات المعالجة. نحن تصف نهجا مفصلة لتقييم الخصائص الميكانيكية وميو في العضلات hindlimb explanted طازجة من الماوس. وصفنا الحصاد ارضحي من العضلات الطويلة الباسطة لأصابع الفأر ، تركيب عضلي في عضلة myograph الشريط (النموذجي 820MS ؛ الدنماركي ميو التكنولوجيا) ، وقياس نشل والتوتر القصوى كزازي ، تقلص الوقت ، والوقت نصف الاسترخاء ، وذلك باستخدام ساحة نبض منشط (النموذجي S48 ؛ تقنيات العشب). استخدام هذه القياسات ، وندلل على حساب نشل محددة والتوتر إلى المنطقة كزازي تطبيع مستعرضة العضلات ، ونشل إلى كزازي نسبة التوتر ، ومنحنى العلاقة قوة التردد والتعب منحنى التردد المنخفض 4. هذا التحليل يوفر طريقة للمقارنة كمية بين التدخلات العلاجية في نماذج الماوس من مرض في العضلات 1،2،3،5 ، وكذلك المقارنة بين آثار التعديل الوراثي على وظيفة العضلات 6،7،8،9.
Protocol
Discussion
نحن تصف نهجا مفصلة لتقييم الخصائص الميكانيكية وميو في العضلات hindlimb explanted من الماوس. ومؤسسة كهرباء لبنان ، في حين من الصعب تشريح بسبب موقعها الخلفي وراء العضلات الأمامية الظنبوبي ، هو أسهل لتقييم من الظنبوبي الأمامي بسبب مرفقاتها الوترية بارز في الكاحل والمفاصل في الركبة. هذه الأوتار تسهيل المتصاعد في العضلات myograph القطاع. في المقابل ، زادت سهولة الوصول الظنبوبي الأمامي لديه واسعة ، المرفق atendinous تقريبا في مفصل الركبة ، مما يجعل من الصعوبة بمكان على حد سواء دون المساس تشريح العضلات ، ويشن بأمان في myograph. نشير أيضا إلى أن تصاعد بسرعة العضلات في حمام الاوكسيجين في المخزن الفسيولوجية ودرجة الحرارة لا بد من الحفاظ على خصائص العضلات والميكانيكية. لقد وجدنا أن نتمكن من تكرار هذا التحليل لمدة تصل إلى 30 دقائق من دون تغييرات كبيرة في استجابة العضلات في ظل هذه الظروف. أخيرا ، من الضروري أن ألياف العضلات لا يمكن لمسها خلال تشريح وإجراءات متزايدة ، حيث أن هذا يمكن أن يكون لها آثار سلبية على وظيفة العضلات ، ويؤدي إلى التقليل من ميو الميكانيكية والقوة. باتباع هذه الإجراءات ، فإن هذا التحليل يقدم نهجا قويا الكمية لتقييم الآثار المترتبة على التعديل الوراثي على وظيفة العضلات 6،7،8،9 ، وكذلك المقارنة بين التدخلات العلاجية في نماذج الماوس من مرض في العضلات 1،2،3،5 .
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من خلال منحة الخدمات الصحية العامة (HL086513) من NHLBI لPEO ، ومنحة بحثية شاملة من معهد كاليفورنيا للطب التجديدي (RC1 – 00104) ، وخدمة الصحة العامة غرانت (HL085377) من NHLBI ، وهدية من مؤسسة بولين إلى HSB
كان مدعوما من قبل SC معهد كاليفورنيا للجسور الطب التجديدي لجائزة بحوث الخلايا الجذعية (TB1 – 01194) لجامعة ولاية سان فرانسيسكو.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
| 5-0 silk sutures | Oasis | MV682 | General surgery | |
| Dupont #5 forceps | WPI | 500233 | General surgery | |
| Hemostat, straight | WPI | 501241 | General surgery | |
| Iris forceps | WPI | 15914 | General surgery | |
| Lab Chart software | ADInstruments | Version 7 | Data analysis | |
| Muscle Strip Myograph | DMT | 820MS | Tension transduction | |
| Operating scissors | WPI | 501754 | General surgery | |
| Oscilloscope | EZ | OS-5020 | Tension stimulation | |
| Pentobarbital, sodium salt | Sigma | P3761 | Euthanasia | |
| PowerLab | ADInstruments | 8/30 | Data acquisition | |
| Square Pulse Stimulator | Grass Tech. | S48 | Tension stimulation | |
| Vannas spring scissors | WPI | 14003 | General surgery |
Solutions and Media
Lactated Ringer’s solution
- 100 mM NaCl
- 30 mM CH3CH(OH)COONa (sodium lactate)
- 4 mM KCl
- 1 mM CaCl2 2H2O (calcium chloride dihydrate)
- adjust pH to 6.75
Krebs Henseleit solution
- 118 mM NaCl
- 4.7 mM KCl
- 1.25 mM CaCl2
- 1.2 mM MgCl2
- 1.2 mM KH2PO4
- 25 mM NaHCO3
- 11 mM glucose
- adjust pH to 7.2-7.4 by equilibrating with O2/CO2 (95%/5%) gas
Pentobarbital
- 5 mg/ mL working solution in sterile water
References
- Harcourt, L. J., Schertzer, J. D., Ryall, J. G., Lynch, G. S. Low dose formoterol administration improves muscle function in dystrophic mdx mice without increasing fatigue. Neuromuscul Disord. 17, 47-55 (2007).
- Messina, S. VEGF overexpression via adeno-associated virus gene transfer promotes skeletal muscle regeneration and enhances muscle function in mdx mice. FASEB J. 21, 3737-3746 (2007).
- Danieli-Betto, D. Sphingosine 1-phosphate protects mouse extensor digitorum longus skeletal muscle during fatigue. Am J Physiol Cell Physiol. 288, C1367-C1373 (2005).
- MacIntosh, B. R., Willis, J. C. Force-frequency relationship and potentiation in mammalian skeletal muscle. J Appl Physiol. 88, 2088-2096 (2000).
- Hayes, A., Williams, D. A. Contractile properties of clenbuterol-treated mdx muscle are enhanced by low-intensity swimming. J Appl Physiol. 82, 435-439 (1997).
- Coulton, G. R., Curtin, N. A., Morgan, J. E., Partridge, T. A. The mdx mouse skeletal muscle myopathy: II. Contractile properties. Neuropathol Appl Neurobiol. 14, 299-314 (1988).
- Danieli-Betto, D. Deficiency of alpha-sarcoglycan differently affects fast- and slow-twitch skeletal muscles. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 289, R1328-R1337 (2005).
- Chan, S. A gene for speed: contractile properties of isolated whole EDL muscle from an alpha-actinin-3 knockout mouse. Am J Physiol Cell Physiol. 295, C897-C904 (2008).
- Personius, K. E. Grip force, EDL contractile properties, and voluntary wheel running after postdevelopmental myostatin depletion in mice. J Appl. , (2010).
- Donovan, J., Brown, P. Euthanasia. Curr Protoc Immunol. Chap 1, (2006).
- Beekley, M. D., Wetzel, P., Kubis, P., Gros, G. Contractile properties of skeletal muscle fibre bundles from mice deficient in carbonic anhydrase II. Pflugers Arch. 452, 453-463 (2006).
