비-침략 적 쥐에서 Dorsiflexor 근육 기능 평가
Özet
쥐 골격 근육 수축 기능의 측정 치료 개입의 효능 뿐만 아니라 질병의 진행을 추적 하는 데 사용할 수 있는 유용한 도구입니다. 여기 같은 마우스에서 시간이 지남에 따라 반복 될 수 dorsiflexor 근육의 비-침략 적, vivo에서 평가 설명 합니다.
Abstract
골격 근육 수축 기능의 평가 임상 모두에 중요 한 측정 및 연구 목적. 수많은 조건 수 부정적인 골격 근육에 영향을. 이 근육 질량 (위축)의 손실 및 근육 품질의 손실 귀 착될 수 있다 (근육의 단위 당 힘 감소 질량), 둘 다에서 만성 질환, 근육 관련 질병, immobilization, 그리고 노화 (sarcopenia) 되어 있습니다. 다른 테스트의 범위에 의해 동물에 골격 근육 기능을 평가할 수 있습니다. 모든 테스트는 생리 테스트 환경에 관련 된 제한 사항 그리고 특정 테스트의 선택은 종종 실험의 성격에 따라 달라 집니다. 여기, 우리는 힘 주파수-곡선 (FFC) 시간이 지남에 같은 동물에 수행할 수 있는 마우스의 유용 하 고 쉽게 평가 포함 하는 vivo에서, 비-침략 적 기법을 설명 합니다. 이 질병의 진행 및 잠재적인 치료 치료의 효능의 모니터링을 허용 합니다.
Introduction
골격 근육은 총 몸 무게의 약 40%를 구성 하는 중요 한 대사 조직. 그것은 에너지 물질 대사 그리고 항상성1의 제어에서 중요 한 역할을 한다. 골격 근육 질량 단백질 합성과 저하1의 속도 사이 좋은 균형에 의해 유지 됩니다. 수많은 질병 조건 골격 근육, 근육 질량 (위축) 당기 순 손실에 지도에서이 프로세스를 영향을 줍니다. 이 포함, 하지만 국한 되지 않습니다, 암, 에이즈, 노화, 금식, 그리고 동원 정지2,3사지. 고령, 힘의 손실은 근육의 손실과 관련 된 질량 및 모든 경우 사망률4의 예측 이다. 이러한 맥락에서 근육 기능 평가 방지 및 골격 근육 낭비 및 기능의 손실을 방지 치료 전략의 효능을 결정할 때 중요 한 조치를 제공 합니다.
연구원은 근육 위축5,6 의 분자 통로 근육 수축 기능2,3에 이러한 메커니즘의 의미를 이해 하 많은 다른 접근 및 동물 모델 사용 ,7. 분자 수준의 변화 근육 기능에 영향을 줄 수 있습니다 하는 방법 따라서, 연관 근육 기능에 차이를 분자 수준에서 변경 내용을 이해에 필수적입니다.
골격 근육의 기능, 특히 작은 설치류에에서 일반적으로 강제로 생산 장애 감지 및 질병의 진행을 모니터링 3 잘 설명된 절차8,9 를 사용 하 여 수행 됩니다. (1) 전 비보. 어디 근육 동물에서 제거 하 고 필드 자극10를 사용 하 여 근육의 기능을 평가 하기 위해 벨의 목욕 솔루션에서 incubated입니다. (2) 현장에서; 어디는 근육의 근 위 부착 동물에 남아 있고 원심 힘 줄 근육 기능 직접 신경 자극11에 의해 수행 될 수 있도록 힘 변환기에 연결 된다. (3) 생체 조건; 전극 피하 배치는 근육 신경 갖는 강제로 생산9,12. 이러한 세 가지 절차는 다른 목적을 위해 사용 됩니다, 그들은 각각가지고 장점과 단점. 따라서, 그것은 연구의 목적에 따라 적절 한 방법을 선택 하는 것이 중요입니다. Ex vivo 실험과 주요 제한은 그것의 정상적인 환경에서 근육의 제거 및 필드 자극의 사용입니다. 원래의 방법 정상적인 혈액 공급을 유지 하 고, 신경을 통해 자극을 사용 하 여 있지만 정상 해부학 변경 하 고 실험의 본질은 터미널; 따라서, 이것은 후속 근육 기능 측정 불가능 합니다. 여기 가장 밀접 하 게 설명 하는 vivo에서 방법을 모방 정상적인 생리학을 해부학 방해, 신경 근육 학 번들 남아 그대로 이며 실험 터미널,8시간 동안 같은 동물 내에서 후속 조치를 허용 하지 않습니다.
여기, 우리는 시간이 지남에 같은 동물에서 근육 기능의 여러 측정을 허용 하는 vivo에서 절차를 설명 합니다. 이 절차는 이전 crural 구획의 근육의 평가 포함 한다-tibialis anterior(TA), 신 근 digitorum longus (EDL), 그리고 신 근 hallicus longus (EHL) 근육, dorsiflexion에 대 한 책임을 포함 하 여-비-침략 적 절차에 의해 fibular (일컬어 비 골) 신경 자극. TA 발목 dorsiflexion13, EDL EHL는 발가락의 그 제어 운동에 의해만 최소한의 기여에 대 한 힘의 대부분을 제공합니다. 이 비 터미널 프로토콜 신경 및 혈액 공급의 보존을 보장합니다. 동물 모델에서 현재 사용할 수 있는 가장 생리 적 환경에서 시간이 지남에 질병 진행 및 치료 효능의 조사에 대 한 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
정확 하 고 반복 가능한 방식으로 최대한 근육 수축 기능의 측정은 유전, 대사의 진보적인 평가 및 근육 조건17를 중요 합니다. 마찬가지로, vivo에서 근육 수축 기능 소설 치료 및 근육 상태를 쇠 약에 대 한 치료제의 평가 대 한 수 있습니다. 여기의 vivo에서 프로시저를 통해 마우스 낮은 hindlimb dorsiflexor 근육의 무력 생산의 측정을 설명합니다.
상업 시설 효율적이 고이 비-침략 적 절차를 수행 하는 데 도움이 있습니다. 이 테스트는 혈액에 공급 하 고 신경 분포 그대로 남아 원래 생리 환경 유지 하면서 근육 수축 기능 평가에 관련 된 중요 한 이점이 있습니다. 다른 한편으로, 그것의 불리는 단면적만 실험 후 수확은 고립 된 근육에 ascertained 수 있는 근육 (특정 힘), 십자가 단위 당 힘의 관련이 있습니다. 그러나, 비-침략 적 테스트 여러 측정 가능 flexor 근육의 수축 기능의 같은 동물에 시간이 지남에 목표 상대 변경 (평가 하는 경우에 특히 요구 되는 실험 동물의 감소 번호 결과 시간이 지남에 따라 절대적인 힘의 변화)입니다.
이 절차는 timepoints를 통해 일관 된 데이터를 달성 하기 위해 고려 되어야 하는 중요 한 단계가 있습니다. 첫째, 하나 동물 위치 가능한 표준화 하려고 한다. 둘째, 그것을 설정 하는 동안이 최적의 자극 비 골 신경의 자극을 통해 도달 될 수 있도록 전극 위치와 일치 해야 합니다. 전극의 위치 (그림 2) 다리의 측면 아래로 더 비 골의 머리 및 다른 (이 경우 오른쪽) 다리의 측면 쪽에 있어야 한다. 이에 따라, 주문 품 전극 설계 되었습니다 자체로 둘 다 배치 될 수 있습니다 같은 위치에 때마다. 그러나, 충분 한 자극 또한 얻을 수 있습니다 상업 기구와 함께 제공 된 전극 바늘을 사용 하 여. 셋째, 그것은 시계 방향으로 돌려 footplate에 연결 된 변환기 전압 설치 하는 동안 부정적인 봉우리를 달성 하기 위해 중요 한입니다. 최대 전압 설정으로 마우스 다리 전극의 위치 정확한 시간이 지남에 같은 마우스에 수행할 수 있는 기술 보이고 있다.
평가 같은 동물에 다른 timepoints에서 근육의 기능을 추적 하는 능력은 다른 근육 질병 뿐만 아니라 그들의 진행 하는 중요 한 평가 이다. 또한, 쥐에 있는 근육 dorsiflexion이이 측정 최소 대사 스트레스12기본 생리 환경에 잠재적인 치료의 효능을 평가 하는 도구 수 있습니다. 따라서, 그것은 근육 질병의 진행 및 잠재적인 치료 평가 기법을 제공 한다.
Açıklamalar
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 프로젝트에서 자금 학교의 운동 및 영양 과학, 디킨 대학에서 했다. 저자 그의 광범위 한 작업 전극 장치를 최적화에 대 한 미스터 앤드류 Howarth를 감사 하 고 싶습니다.
Materials
| 1300A: 3-in-1 Whole Animal System – Mouse | Aurora Scientific Inc. | 305C-LR: Dual-Mode Footplate; 605A: Dynamic Muscle Data Acquisition And Analysis System; 701C: Electrical Stimulator and 809C: in-situ Mouse Apparatus | Complete muscle function system |
| Conductive gel | Livingstone | ECGEL250 | conductive gel used in the mice |
| Eye ointment | Alcon | Poly Visc | pharmaceutic product (ophthalmic use) |
| nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID) | Ilium | Metacam | veterinary medicine (injectable 5mg/ml) |
| Isoflurane | Zoetis | Isoflo | veterinary inhalation Anaesthetic |
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