Waiting
Traitement de la connexion…

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Scheenbeen Nerve doorsnijding - Een gestandaardiseerd model voor denervatie-geïnduceerde Skeletal Muscle Atrofie in Muizen

Published: November 3, 2013 doi: 10.3791/50657

Summary

De scheenbeenzenuw doorsnijding model is een goed verdragen, gevalideerde en reproduceerbaar model van de skeletspier atrofie. Het model chirurgische protocol wordt beschreven en gedemonstreerd in C57Black6 muizen.

Abstract

De scheenbeenzenuw doorsnijding model is een goed verdragen, gevalideerde en reproduceerbaar model van denervatie-geïnduceerde skeletspier atrofie bij knaagdieren. Hoewel oorspronkelijk ontwikkeld en uitgebreid in de rat door zijn grotere omvang, het tibiale zenuw in muizen is groot genoeg dat het gemakkelijk kan worden gemanipuleerd met ofwel verbrijzeling of doorsnijden, waardoor de peroneale en suralis takken van de nervus ischiadicus intact en daardoor behouden hun doel spieren. Zo, dit model biedt de voordelen van het induceren minder morbiditeit en belemmering van ambulantie dan de heupzenuw doorsnijding model en maakt het ook mogelijk onderzoekers om de fysiologische, cellulaire en moleculaire biologische mechanismen reguleren van het proces van spieratrofie in genetisch gemanipuleerde muizen te bestuderen. De scheenbeenzenuw levert de gastrocnemius, soleus en plantaris spieren, zodat haar doorsnijding maakt de studie van gedenerveerde skeletspier bestaat uit fast twitch type II vezels en / of slow twitch type Ivezels. Hier laten we zien de nervus tibialis doorsnijding model in de C57Black6 muis. We evalueren de atrofie van de gastrocnemius spier als vertegenwoordiger spier, bij 1, 2 en 4 weken na denervatie door meting spier gewichten vezeltype specifieke doorsnede on paraffine ingebedde histologische secties immunologisch gekleurd voor fast twitch myosine.

Introduction

Skeletspieren denervatie, vanwege traumatische perifere zenuwschade, ziekte of farmacologische interventies, heeft het onmiddellijk verlies van spierweefsel vrijwillige contractiele functie. Muscle gelijktijdig begint te atrofie en deze atrofie is omkeerbaar indien tijdig, goede kwaliteit reïnnervatie optreedt 1,2. Aangezien reïnnervatie, myofiber atrofie vordert en onomkeerbare biologische veranderingen in de spieren optreden met spierfibrose en myofiber dood. Hier laten we zien de nervus tibialis doorsnijding model, een model van denervatie-geïnduceerde skeletspier atrofie en fibrose, in muizen. Dit model kunnen wetenschappers de fysiologische, cellulaire en moleculaire biologische mechanismen die ten grondslag liggen spieratrofie in vivo in de gastrocnemius en soleus spieren te bestuderen. Terwijl historisch voornamelijk gebruikt in ratten, meer recente toepassing van dit model knockout en transgene muizenlijnen bijzonder kunnen onderzoekers de rol van hun beoordelenbepaalde proteïne (s) van belang in de inductie, ontwikkeling en onderhoud, of alternatief de resolutie, spieratrofie en fibrose in vivo.

De nervus tibialis is een gemengd motor-sensorische perifere zenuw in het knaagdier achterbeen, en is een van de drie terminal takken van de nervus ischiadicus. Doorsnijding van de nervus tibialis denervates de gastrocnemius, soleus en plantaris spieren (en de drie kleine diepe flexoren van de voet, waaronder tibialis posterior, flexor digitorum longus en flexor hallicus longus), en het is een goed gestandaardiseerd en gevalideerd model bij ratten 3,4 . De gastrocnemius en soleus spieren kunnen gemakkelijk worden ontleed op seriële tijdstippen onderbrengen tibialis doorsnijding, gefixeerd en verwerkt voor histologische evaluatie van spier en spiervezel morfometrie of flash bevroren extractie van spier-RNA en eiwitten voor de te bestuderen, bijvoorbeeld, de cellulaire signalerende netwerken reguleren spieratrofie. De gastrocnemius spier is een gemengde vezel spiertype (type I en type II, hoewel voornamelijk type II) en soleus spier bestaat uit een groot deel van type I vezels, waardoor zowel snelle als langzame krampspier voor beoordeling 5,6. De scheenbeenzenuw doorsnijding model is geschikt voor het bestuderen van het proces van denervatie-geïnduceerde spieratrofie in zowel de korte termijn (dagen) 7 en lange termijn (weken tot maanden) 4,8.

In tegenstelling tot de heupzenuw doorsnijding model (een tweede model van denervatie-geïnduceerde spieratrofie vaak gebruikt bij knaagdieren), scheenbeenzenuw doorsnijding induceert minder morbiditeit bij het dier, waardoor het een aantrekkelijk model. Doorsnijding van de nervus ischiadicus denervates alle spieren van het been (onder de knie) en de voet, beperkten de mogelijkheden van het dier te ambulate 2, terwijl doorsnijding van de nervus tibialis verlaat de peroneus en suralis takken van de nervus zenuw intact, waardoor het behoud vanhun doel spieren en sensorische gebieden. De muis kan niet plantar flex invertsiropen de voet, maar gemakkelijk kan ambulate en het gewicht draagt ​​gelijkmatig op beide achterpoten, waardoor aanzienlijk verminderen van de morbiditeit van het model. Ganganalyse studies ter evaluatie van het lopen patronen werden uitgevoerd bij ratten na scheenbeen en heupzenuw verwondingen en aantonen dat footprint en het gewicht dragen beter wordt geconserveerd met scheenbeen blessure 9,10. Bovendien, in de tibialis doorsnijding model, de peroneale zenuw kan worden ingezet op een later tijdstip en overgebracht als een bron van vertraagde reinnervation, indien de studie ontwerp vereist 3. In tegenstelling, vertraagde reïnnervatie in de heupzenuw doorsnijding model is het gebruik van een zenuwtransplantaat aan de heupzenuw tekort, zeer aanzienlijke verhoging van de technische moeilijkheidsgraad van het model en het gebruik ervan te beperken tot ervaren chirurgen.

Terwijl de nervus tibialis doorsnijding model requires vertrouwdheid van de operator met steriele operatietechniek in dierlijke chirurgie, zowel de nervus tibialis en kuitspieren het innervates zijn gemakkelijk toegankelijk en herkenbaar zijn voor manipulatie, zodat personen die geen chirurgen, of zeer ervaren met dierlijke chirurgie, kan gemakkelijk onder de knie dit model .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Voorafgaand aan het gebruik van dit model, moeten onderzoekers goedkeuring voor het chirurgische protocol uit van hun instelling dierlijk gebruik bestuursorgaan hebben ontvangen. Het model is goedgekeurd door het Research Ethics Board, Hamilton Health Sciences Corporation, McMaster University (AUP # 10-04-24) en in strikte overeenstemming met de aanbevelingen van de Canadese Raad over Animal Care wordt uitgevoerd.

1. Muis Voorbereiding

  1. Weeg de muis. Induceren anesthesie met 5% isofluraan of 2% halothaan. Het circuit gebruikt moeten zorgen voor voldoende wegvangen van de verdoving om de chirurg te beschermen. Na 2-3 min ademhaling van het dier zal vertragen. Zorg ervoor dat de knipperreflex afwezig en knijp de ruimte tussen de tenen in de poot om chirurgische anesthesie (dwz geen reactie van de muis) te bevestigen. Breng oogheelkundige smeermiddel voor het oog, het drogen van de cornea te voorkomen tijdens de operatie.
  2. Scheer de laterale dijen en billen van de nervusinkeping aan de knie en te desinfecteren met proviodine. Scheren zal de plaats van de incisie haar vrije voldoende visualisatie van het operatieveld en om interferentie te minimaliseren met zenuw dissectie en doorsnijding houden. De nervus inkeping, die superieur en posterieur van het dijbeen, kan worden geïdentificeerd door palpatie.

2. Operatieve procedure

  1. Verminderen inhalatie isofluraan tot 2% (halothaan 1%) en plaats de muis op zijn kant (zijde die bestemd is voor een operatie naar boven), op grond van een operationele of dissectiemicroscoop. Alternatief operatie kan worden uitgevoerd met chirurgische loepen aangezien 3.5X vergroting bevredigend voor een volwassene (20-25 g) muis.
  2. Don steriele handschoenen. Identificeer de nervus inkeping door palpatie. Met een scalpel, insnijden van de huid van de dij van de nervus inkeping aan de knie (ca. 1 cm).
  3. Verspreid zachtjes de huid. Identificeer de biceps femoris, de vlakke oppervlakkige spier van de dijdirect onder de huid. Met behulp van fijne schaar, splitsen de biceps femoris langs de spiervezels en open te houden met een veerterughaalorgaan aan de heupzenuw en zijn takken bloot.
  4. Identificeer de heupzenuw onmiddellijk diep om de biceps femoris. Het kan worden geïdentificeerd door zijn karakteristieke glanzende witte kleur en is ongeveer 0,8 mm in diameter. Het loopt van de nervus inkeping aan de knie, vertakking in de tibia, peroneale en sural zenuwen op het niveau van de knieholte.
  5. Voorzichtig te scheiden van de tibia van de peroneus en suralis takken met ultrafijne tang en voorjaar microdissecting schaar. De nervus tibialis is de grootste tak en is meestal centraal. Het is belangrijk om niet het lef te verpletteren terwijl het scheiden van de takken. Houdt de zenuwen gewoon op de buitenste adventicial laag met de ultrafijne tang, en het houden van de zenuw speling (niet geleerd), zullen voorkomen zenuw verpletteren en tractie letsel.
  6. Voor volledige en blijvende denervatiop, snijd de nervus tibialis met microdissecting schaar zo distaal mogelijk, de knieholte schepen zorgvuldig vermeden. Als alternatief voor tijdelijke denervatie met verwachte complete reïnnervatie in 2-4 weken, de tibialis zenuw kan eenvoudig worden verpletterd met ultrafijn tang voor 15 sec in plaats van doorgesneden. (Perifere zenuwen teruggroeien volgende blessure en zal doelspier reinnervate.)
  7. Als volledige denervatie vereist, hechten het einde van de doorgesneden tibialis het voorste oppervlak van de biceps femoris met 10-0 nylon en opnieuw benadert de biceps femoris met 5-0 Vicryl tot afwijkende reïnnervatie van de gastrocnemius voorkomen en soleusspieren.
  8. Sluit de huid met een draaiende 5-0 Vicryl hechtmateriaal.

3. Post-operatieve zorg

  1. Schakel de inhalatie-anesthesie, maar de toevoer van zuurstof te handhaven. Dien buprinorphine (of plaatsvervanger) pijnstillende subcutaan.
  2. Breng de muis naar een schone kooi zonderbeddengoed tijdens het ontwaken uit narcose. Houden op een warming deken in de kooi en onder directe observatie tot ambulating.
  3. Overdracht en huis in zachte bodem kooi (niet draad) met ruime zacht beddengoed.
  4. Inspecteer de operatieve ledemaat dagelijks voor conditie van de operatiewond en de voet voor de ontwikkeling van decubitus hiel ulcera of het bewijs van kauwen. Kleine problemen kunnen worden beheerd met lokale antibiotica of antiseptica zoals proviodine. Endpoint indicatoren die dierlijke euthanasie zijn gewichtsverlies, het bewijs van de slechte zelfzorg (gegolfde bont), en gebogen houding. Voorts moeten de dieren met grote wond verstoring of zweren die niet genezen binnen 1-2 weken met topische antibiotica of lijken pijn worden opgeofferd.

4. Gedenerveerde gastrocnemius en soleus spier Harvest

  1. Bij de post-operatieve tijdstip gewenst, wegen de muis en het offer met CO 2 overdosis.
  2. Scheer de mediale aspect van zowel deoperatieve en contralaterale controle benen en schoon met alcohol. Plaats de muis onder een operationele of microscoop ontleden, of als alternatief gebruik chirurgische bekijken loepen voor vergroting.
  3. Op de operatieve ledemaat, incisie de mediale kalf huid met een scalpel van de enkel tot de knie en de omtrek rond de enkel. Trek de huid met een pincet uit de spier en proximaal in de richting van de dij. Dit onthult alle spieren van het been. Identificeer de gastrocnemius spier, de kuitspier die loopt vanaf de knie naar de enkel van het achterste deel van het been en ligt direct onder de huid. Identificeer de distale inbrengen van de biceps femoris, proximaal van de gastrocnemius spier aan de mediale zijde van de knie. Aan zijn distale insertie de biceps femoris verschijnt dun en ragfijn en ligt over de meest proximale deel van de gastrocnemius. Met behulp van een schaar en stompe einde dissectie, zachtjes de distale inbrengen van de biceps femoris scheiden van het gastrocnemius spier.
  4. Aan zijn distale insertie in de calcaneus, de gastrocnemius taps in de achillespees. Identificeer de achillespees, die wit en pezig verschijnt. Houd de achillespees met een tang, zorg niet te houden of plet de gastrocnemius, en verdeel de achillespees van de calcaneus inbrengen met behulp van een schaar.
  5. Nog steeds de pees, til de gastrocnemius (lichtrood) uit het diepe soleus (dieper rood), uit de distale insertie naar zijn oorsprong bij de knie (de soleus kan afzonderlijk worden geoogst).
  6. Ontleden de gastrocnemius van de poot door het ontstaan ​​van de gastrocnemius van de mediale en laterale femur chondyles met een schaar. Zeer zacht tractie op de spier faciliteert dit proces. Wees voorzichtig dat u de spieren te verpletteren.
  7. De soleus zal nu duidelijk zichtbaar is, onmiddellijk onder de plaats van de gastrocnemius. Til de soleus van zijn plaatsing op de achillespees te zijn ofigin de achterste kalf. Als de soleus per ongeluk wordt verhoogd met de gastrocnemius, voorzichtig te scheiden van de geoogste specimen. De gastrocnemius (lichtrood) en soleus (donkerrood) blijven herkenbaar in het geoogste specimen vanwege hun kleur verschillen.
  8. Weeg de spieren afzonderlijk op een precisieweegschaal.
  9. Splits de spieren verticaal helft voor snap invriezen in vloeibare stikstof (voor daaropvolgende eiwit en / of RNA-extractie), en de helft voor histologie (bijvoorbeeld morfometrische assessment, immunohistochemische) vaststelling hetzij in 10% formaline, of bevroren fixatie in isopentaan gekoeld met vloeibare stikstof , zoals gewenst.
  10. Herhaal vanaf stap 4.3 op de controle, niet-bediende, kant aan controle gastrocnemius en soleus spieren oogsten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Scheenbeenzenuw doorsnijding denervates de gastrocnemius, soleus en plantaris spieren van het kalf. Hier beoordelen we de ontwikkeling van atrofie in de gastrocnemius, als vertegenwoordiger spier. Gastrocnemius werd geoogst 2-3 maanden oud C57Black 6 muizen (Jackson Laboratories) gedenerveerde voor 1, 2 of 4 weken. Muscle gewicht geleidelijk afnemen (figuur 1), evenals de doorsnede van type II fast twitch spiervezels (figuur 2), in de tijd. De gastrocnemius is een gemengde vezel soort spier (type I en type II), maar denervatie induceert een vezel soort schakelaar van type I naar II vezels 11 typen, en als gevolg daarvan een voldoende aantal type I-vezels zijn mogelijk niet beschikbaar voor het meten en robuuste statistische analyse.

50657fig1.jpg "/>
Figuur 1. Gedenerveerde gastrocnemiusspier toont progressieve atrofie. C57Black 6 muizen ondergingen doorsnijding van de juiste scheenbeenzenuw. Gastrocnemius werd geoogst uit de gedenerveerde (rechts) en contralaterale controle (links) achterpoten op 1, 2 of 4 weken na zenuw doorsnijding. Gastrocnemius spieren werden gewogen en het gewicht van de gedenerveerde spier wordt uitgedrukt als een verhouding van de contralaterale controle geïnnerveerde spieren. Denervatie induceert een progressief verlies van spiermassa.

Figuur 2
Figuur 2. Gedenerveerde gastrocnemiusspier toont progressieve afname van myofiber dwarsdoorsnede gebied (A) Gedenerveerde en controle gastrocnemius spieren waren formaline gefixeerd, bezuinigen op de dwarsdoorsnede op de muscle mid-section en immunostained voor anti-skeletspieren myosine, fast twitch isovorm (My-32, Sigma, 1:500 verdunning) gevolgd door gebiotinyleerd secundair antilichaam en streptavidin-HRP/DAB zoals beschreven 7. Hematoxyline werd toegepast als een tegenkleuring. Fast twitch type II vezels vlek bruin en slow twitch type I vezels vlek licht paars. De doorsnede (CSA) van de vezels werd gemeten met ImageJ software (Bethesda, NIH) beschreven 7,12. De fast twitch type II vezels aantonen progressieve atrofie. Te weinig type I vezels zijn aanwezig in gedenerveerde gastrocnemiusspier een statistisch valide evaluatie van vezelgrootte toestaan. (N = 6-9 muizen / groep A minimaal 200 myovezels werden gemeten per spier door een recensent blind voor operatieve fenotype De gegevens worden gepresenteerd als het gemiddelde + / -... SD Scale bar is gelijk aan 100 micrometer). Klik hier op foto voor vergroting achterhalen .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De scheenbeenzenuw doorsnijding model van denervatie-geïnduceerde skeletspier atrofie is een algemeen gebruikte en goed gevalideerd model bij ratten. We hebben dit model aangepast voor gebruik in muizen, waarmee de onderzoeker te profiteren van de aanwezigheid van genetisch gemanipuleerde muizen en de studie van het proces van spieratrofie in vivo bij afwezigheid van eiwitten essentieel voor de regulatie van spiermassa 7,8. De gastrocnemius en soleus spieren, zowel gedenerveerde in dit model, gemakkelijk en snel ontleed met minimaal hanteren zijn, waardoor uitstekende kwaliteit mRNA en eiwit voor daaropvolgende moleculaire technieken. Evenzo, vanwege de grootte van de spieren, kunnen worden gesplitst, die weefsel van hetzelfde dier voor gelijktijdige histologische en morfometrische analyses. Als achterbeen functionele beoordeling vereist is, kan het lopen spoor analyse serieel uitgevoerd. De voeten zijn gedoopt in inkt en de muis wordt gelopen door een behuizing met papier op debodem. Kenmerken van de prenten betrouwbaar kan worden bepaald en scoorde in de mate van neuromusculaire arbeidsongeschiktheid en manier van lopen compromis geven, omdat voetafdruk kenmerken weerspiegelen de functionele spiergroepen 13,14. Terwijl oorspronkelijk ontwikkeld en gevalideerd in rat 13, kan wandelparcours analyse ook worden uitgevoerd bij muizen 15.

Scheenbeenzenuw doorsnijding wordt over het algemeen zeer goed verdragen door de muizen. Slechts een enkele dosis analgeticum nodig in de onmiddellijke postoperatieve periode. Bij het gebruik van de juiste steriele techniek zacht weefsel infectie is zeldzaam. Terwijl scheenbeenzenuw doorsnijding doet opwekken zintuiglijke paresthesie op de plantaire zijde van de voet, in onze ervaring C57black6 en knockout of transgene muizen afgeleid op deze lijn niet de neiging om auto-verminken. Echter, de muizen dagelijks gecontroleerd op tekenen van zelfverminking, hiel decubitus, alsmede bijzondere zorg eindpunten. Terwijl we verwaarlozen sterfte verstandh het model, vinden we dat ongeveer 2-5% van de muizen moeten worden gedood vanwege self-gemedieerde letsel aan, of decubitus te ontwikkelen op, de bediende achterste ledematen. Het gebruik van soft beddengoed postoperatief cruciaal het comfort van het dier te waarborgen en helpt de ontwikkeling van decubitus op de geopereerde zijde voorkomen. Heupzenuw ligatie evenals de SNI model van ligatie (waar het scheenbeen en gemeenschappelijke peroneus takken van de nervus worden geligeerd, maar de sural wordt intact gelaten) dienen als modellen van neuropathische pijn 16,17. Dus, allodynie en thermische hyperalgesie kunnen vrijkomen in de voet in ons model ook, maar we hebben niet gezien openlijke pijngedrag in de muizen met normale dagelijkse activiteiten op zachte bedden.

De tibialis slechts een achterpoot wordt doorsneden en aangezien de muizen dragen gewicht bijna gelijk aan beide achterpoten kan de spieren van de contralaterale niet-werkende onderdeel worden gebruikt als een interne controle bij elk dier 7-10.Dit is niet noodzakelijkerwijs het geval is in de nervus doorsnijding model, waar meer belangrijke afwijkingen van de gang een hypertrofische reactie in de contralaterale ledemaat spier kan induceren. In de nervus tibialis doorsnijding model, we gebruiken meestal de gastrocnemius en soleus spieren van de niet-werkende ledematen als onze controle spier 7,8. Als de onderzoeker ervoor kiest om afzonderlijke dieren te gebruiken waarvan de controle spier oogsten, dan sham operatie moet worden uitgevoerd. Veinzerijchirurgie zou bestaan ​​uit de toediening van anesthesie, splitsing van de huid om de nervus tibialis bloot, maar geen doorsnijding. Huid zou gewoon na blootstelling zenuw worden gesloten.

In sommige perifere zenuw doorsnijding modellen, dolende reïnnervatie van de proximale stomp aan de doelspier vervuilt de geplande denervatie. In dit model, beveiligen het proximale uiteinde van de doorgesneden tibialis het oppervlakkige oppervlak van de biceps femoris, waardoor het sluiten van de spier interface remmingts de dolende reïnnervatie. Als zodanig is een belangrijke en essentiële stap in het model. Dolende reïnnervatie is zeldzaam in dit model.

Evenzo, zorgvuldige behandeling van de zenuw tijdens de operatie is van essentieel belang. De sural en peroneus takken moet voorzichtig worden gescheiden van de nervus tibialis voorafgaand aan scheenbeen doorsnijden, en niet gebroken of uitgerekt in het proces. Ruwe behandeling van deze zenuwen zullen hun functie compromitteren, gedeeltelijk denervating andere achterbeen spieren. Als dit gebeurt gang van het dier zal verschillend beïnvloed worden vergeleken met die muizen ondergaan enige scheenbeenzenuw doorsnijding, en de variabele spier laden kan de experimentele resultaten verontreinigen. Tevens moet worden genomen bij het ontleden van de gedenerveerde musculatuur. Spier moet worden behandeld door de pees, en niet direct begrepen te verpletteren artefact dat zal invloed hebben op histologie, spiervezels morfometrische analyses en eventueel genexpressie voorkomen.

We typically dienst dit model bij muizen 20-24 g (2-3 maanden), als het dier volwassen is en de nervus en scheenbeen zenuwen zijn beide van voldoende grootte te gemakkelijk worden behandeld. De operatie kan worden uitgevoerd op jongere, kleinere dieren indien gewenst, maar de beperkende factor de bekwaamheid van de chirurg worden. Dit kan een probleem zijn als de onderzoeker is geïnteresseerd in het bestuderen van de satelliet cel respons in gedenerveerde spier. De satelliet cel regeneratieve potentieel afneemt bij oudere, in vergelijking met jongere, dieren 18 en dus jongere dieren kan worden verlangd in de experimentele opzet, de presentatie van een technische uitdaging voor een minder ervaren operator.

De tibialis doorsnijding model kan worden aangepast van een eenvoudig model van denervatie geïnduceerde spieratrofie, een van vertraagde spier reinnervation (> 4 weken), indien gewenst en indien chirurgische ervaren operators beschikbaar 1,3. Na een periode van denervatie die door de investigator, kan de muis worden reoperated en de peroneus gemobiliseerd om de gedenerveerde musculatuur reinnervate. De distale stomp van de doorgesneden nervus tibialis is geïdentificeerd, bijgesneden en de peroneus wordt gemobiliseerd bij het distale uiteinde en microchirurgisch hersteld om de scheenbeenzenuw stomp. De peroneus zal groeien met een snelheid van ongeveer 1 mm / dag in de tibialis zenuw stomp aan de gastrocnemius en soleus spieren reinnervate. De scheenbeenzenuw doorsnijding model biedt een voordeel ten opzichte van de heupzenuw doorsnijding model in dat een zenuwtransplantaat is niet nodig in de reïnnervatie procedure 2 vanwege de beschikbaarheid van de peroneus. Er moet worden opgemerkt dat zenuw reanastomoses vereist de precisie van een bekwame en ervaren operator.

Samengevat, hier zien we de nervus tibialis doorsnijding model bij muizen, als een eenvoudige, robuuste, goed gevalideerd en reproduceerbaar model van denervatie-geïnduceerde skeletspier atrofie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Geen belangenconflicten worden verklaard.

Acknowledgments

Dit werk werd ondersteund door subsidies van de CIHR Neuromusculaire Research Partnership (JNM - 90.959; naar Jaeb).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Reagents and Materials
10-0 Nylon suture Ethicon 2850G
5-0 Vicryl suture Ethicon J553G
Equipment
Spring microdissecting scissors Fine Surgical Tools 15021-15
Ultra fine forceps Fine Surgical Tools 11370-40
Non locking micro needle holder (driver) Fine Surgical Tools 12076-12
Spring retractor Fine Surgical Tools 17000-02

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fu, S. Y., Gordon, T. Contributing factors to poor functional recovery after delayed nerve repair: prolonged denervation. J. Neurosci. 15, 3886-3895 (1995).
  2. Kobayashi, J., Mackinnon, S. E., Watanabe, O., Ball, D. J., Gu, X. M., Hunter, D. A., Kuzon, W. M. The effect of duration of muscle denervation on functional recovery in the rat model. Muscle Nerve. 20, 858-866 (1997).
  3. Bain, J. R., Veltri, K. L., Chamberlain, D., Fahnestock, M. Improved functional recovery of denervated skeletal muscle after temporary sensory nerve innervation. Neuroscience. , 103-503 (2001).
  4. Batt, J., Bain, J., Goncalves, J., Michalski, B., Plant, P., Fahnestock, M., Woodgett, J. Differential gene expression profiling of short and long term denervated muscle. FASEB J. 20, 115-117 (2006).
  5. Sher, J., Cardasis, C. Skeletal muscle fiber types in the adult mouse. Acta Neurol. Scand. 54, 45-56 (1976).
  6. Agbulut, O., Noirez, P., Beaumont, F., Butler-Browne, G. Myosin heavy chain isoforms in postnatal muscle development of mice. Biol. Cell. 95, 399-406 (2003).
  7. Nagpal, P., Plant, P. J., Correa, J., Bain, A., Takeda, M., Kawabe, H., Rotin, D., Bain, J. R., Batt, J. A. The ubiquitin ligase nedd4-1 participates in denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice. PLoS ONE. 7, e46427 (2012).
  8. Plant, P. J., Bain, J. R., Correa, J. E., Woo, M., Batt, J. Absence of caspase-3 protects against denervation-induced skeletal muscle atrophy. J. Appl. Physiol. 107, 224-234 (2009).
  9. Varejao, A. S., Meek, M. F., Ferreira, A. J., Patricio, J. A., Cabrita, A. M. Functional evaluation of peripheral nerve regeneration in the rat: walking track analysis. J. Neurosci. Methods. 108, 1-9 (2001).
  10. Willand, M. P., Holmes, M., Bain, J., Fahnestock, M., de Bruin, H. Electrical muscle stimulation after immediate nerve repair reduces muscle atrophy without affecting reinnervation. Muscle Nerve. 48, 219-225 (2013).
  11. Sterne, G. D., Coulton, G. R., Brown, R. A., Green, C. J., Terenghi, G. Neurotrophin-3-enhanced nerve regeneration selectively improves recovery of muscle fibers expressing myosin heavy chains 2b. J. Cell Biol. 139, 709-715 (1997).
  12. Plant, P. J., North, M. L., Ward, A., Ward, M., Khanna, N., Correa, J., Scott, J. A., Batt, J. Hypertrophic airway smooth muscle mass correlates with increased airway responsiveness in a murine model of asthma. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 46, 532-540 (2012).
  13. Bain, J. R., Mackinnon, S. E., Hunter, D. A. Functional evaluation of complete sciatic, peroneal, and posterior tibial nerve lesions in the rat. Plast. Reconstr. Surg. 83, 129-138 (1989).
  14. Hare, G. M., Evans, P. J., Mackinnon, S. E., Best, T. J., Midha, R., Szalai, J. P., Hunter, D. A. Walking track analysis: utilization of individual footprint parameters. Ann. Plast. Surg. 30, 147-153 (1993).
  15. McLean, J., Batt, J., Doering, L. C., Rotin, D., Bain, J. R. Enhanced rate of nerve regeneration and directional errors after sciatic nerve injury in receptor protein tyrosine phosphatase sigma knock-out mice. J. Neurosci. 22, 5481-5491 (2002).
  16. Richner, M., Bjerrum, O. J., Nykjaer, A., Vaegter, C. B. The spared nerve injury (SNI) model of induced mechanical allodynia in mice. J. Vis. Exp. (54), e3092 (2011).
  17. Rogoz, K., Lagerstrom, M. C., Dufour, S., Kullander, K. VGLUT2-dependent glutamatergic transmission in primary afferents is required for intact nociception in both acute and persistent pain modalities. Pain. 153, 1525-1536 (2012).
  18. Thornell, L. E. Sarcopenic obesity: satellite cells in the aging muscle. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 14, 22-27 (2011).

Tags

Geneeskunde muis scheenbeenzenuw gastronemius soleus atrofie denervatie reïnnervatie myofiber doorsnijding
Scheenbeen Nerve doorsnijding - Een gestandaardiseerd model voor denervatie-geïnduceerde Skeletal Muscle Atrofie in Muizen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Batt, J. A. E., Bain, J. R. TibialMore

Batt, J. A. E., Bain, J. R. Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice. J. Vis. Exp. (81), e50657, doi:10.3791/50657 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter