Tibial Sinir transeksiyonu - Farelerde denervasyon bağlı İskelet Kas Atrofi için bir Standart Model
Summary
Tibial sinir kesisi modeli iskelet kas atrofi bir, iyi tolere doğrulanmış ve tekrarlanabilir bir model. Model cerrahi protokol C57Black6 farelerde açıklanan ve gösterilmiştir.
Abstract
Tibial sinir kesisi modeli kemirgenlerde denervasyon bağlı iskelet kas atrofisi bir, iyi tolere doğrulanmış ve tekrarlanabilir bir model. Geliştirildiği ve daha büyük boyutu nedeniyle sıçan yaygın olarak kullanılmasına rağmen, farelerde tibial sinir siyatik sinirin peroneal ve sural sinir dalları sağlam ve böylece muhafaza bırakarak, kolayca ezmeyin veya kesisi ya ile manipüle edilebilir yeterince büyük hedef kasları. Bu nedenle, bu model siyatik sinir transeksiyonu modeli daha az morbidite ve ambulasyon engel uyaran avantajları sunuyor ve aynı zamanda araştırmacılar genetik olarak farelerde kas atrofi süreci düzenleyen, fizyolojik hücresel ve moleküler biyolojik mekanizmalar çalışma sağlar. Tibial sinir gastroknemius, soleus ve plantaris kasları sağlar, bu yüzden onun transection hızlı kasılan tip II lifleri ve / veya yavaş kasılan tip oluşan Denerve iskelet kası çalışma izin Ilifler. Burada C57Black6 fare tibial sinir transeksiyonu modeli göstermektedir. Biz parafine gömülü histolojik bölümlerde kas ağırlık ve lif tipi özel kesit alanı ölçerek 1, 2, bir temsilci kas olarak, gastroknemius kas atrofi değerlendirmek ve 4 hafta sonrası denervasyon hızlı kasılan miyozin için immunohistokimyasal.
Introduction
Travmatik periferik sinir yaralanma, hastalık veya farmakolojik müdahale nedeniyle İskelet kası denervasyon, kas gönüllü kasılma fonksiyonu hemen kaybına neden olur. Kas eş zamanlı atrofi başlar ve zamanında, kaliteli reinnervation 1,2 oluşursa bu atrofi tersine çevrilebilir. Reinervasyon yokluğunda, myofiber atrofi ilerler ve geri dönüşü olmayan bir biyolojik kas değişiklikleri kas fibroz ve myofiber ölüm meydana gelir. Burada farelerde tibial sinir transection modeli, denervasyon-bağlı iskelet kas atrofisi ve fibrozis bir model, göstermektedir. Bu model gastroknemius ve soleus kaslarında in vivo kas atrofi altında yatan, fizyolojik hücresel ve moleküler biyolojik mekanizmaları incelemek için bilim adamları sağlar. Tarihsel sıçanlarda ağırlıklı olarak kullanılır iken, nakavt ve özellikle transgenik fare hatları, bu modelin daha yeni uygulama, araştırmacılar kendi rolünü değerlendirmenizi sağlarin vivo indüksiyon, geliştirme ve bakım veya alternatif çözümü, kas atrofi ve fibrozis ilgi özellikle protein (ler).
Tibial sinir kemirgen bacak bir karma motor duyusal periferik sinir ve siyatik sinirin üç terminali dallarından biridir. Tibial sinir kesisi gastroknemius, soleus ve plantaris kas (ve posterior tibial, fleksör digitorum longus ve fleksör hallicus longus dahil olmak üzere ayağın üç küçük derin fleksör kaslar) denervates ve sıçanlarda 3,4 bir iyi standart ve onaylanmış model . Gastroknemius ve soleus kasları kolayca tibial sinir kesisi, sabit ve eğitim amacıyla kas RNA ve protein çıkarılması için dondurulmuş kas histoloji ve kas lifi morfometrik, veya flash değerlendirilmesi için işlenmiş, örneğin, sonrası seri zaman noktalarında disseke edilebilir kas atrofi düzenleyen hücresel sinyal ağları. Gastrocnemius kas karışık elyaf tipi kas (tip I ve tip II, tip II, ancak ağırlıklı olarak) ve soleus kasının ve böylece 5,6 değerlendirilmesi için hızlı ve yavaş hem kasılan kas sağlayarak, tip I lifleri büyük bir kısmı oluşmaktadır. Tibial sinir kesisi modeli (ay hafta) kısa vadeli (gün) 7 ve uzun vadeli hem de 4,8 de denervasyon bağlı kas atrofi süreci çalışmak için uygundur.
Siyatik sinir transeksiyonu modeli (genellikle kemirgenlerde kullanılan denervasyon bağlı kas atrofi bir ikinci model) aksine, tibial sinir kesisi bir daha çekici model yapımı, hayvan daha az morbidite neden olur. Tibial sinir kesisi siyatik sinirin peroneal ve sural sinir dalları olduğu gibi bırakır ise siyatik sinir kesisi böylece koruyarak, 2 ambulasyon için hayvanın yeteneğini bozarak, bacak (diz altında) ve ayak tüm kasları denervateshedef kas ve duyusal toprakları. Fare plantar esnek yapamaz veya ayak invert, ancak kolayca ambulasyon yapabiliyor ve ağırlığı böylece önemli ölçüde modelin morbidite azalan, her iki arka ayakları üzerinde eşit taşımaktadır. Yürüyüş desen değerlendiren yürüme analizi çalışmaları tibial ve siyatik sinir yaralanmaları sonrasında sıçanlarda yapılan ve ayak izi ve yük daha tibia yaralanma 9,10 ile korunmuş olduğunu göstermektedir. Edilmiştir Çalışma tasarımı 3 gerektiriyorsa, ek olarak, tibial sinir transection modelinde, peroneal sinir daha sonra bir noktada seferber edilebilir ve gecikmiş reinnervation kaynağı olarak aktarılır. Buna karşılık, siyatik sinir kesisi modelinde gecikmeli reinnervation çok önemli modelin teknik zorluk artan ve yetenekli cerrahlar onun kullanımını sınırlayan, siyatik sinir açığı bir sinir greft kullanılması gerekmektedir.
Ise tibial sinir transeksiyonu model rbu innervates tibial sinir ve baldır kasları hem hayvan cerrahi steril ameliyat tekniği ile operatörün aşinalık, equires cerrahlar değil, ya da çok hayvan cerrahi deneyimli kişiler, kolayca bu model ana böylece, manipülasyon için kolay erişilebilir ve tanımlanabilir .
Protocol
Representative Results
Discussion
Denervasyon bağlı iskelet kas atrofi tibial sinir kesisi modeli sıçanlarda yaygın olarak kullanılan ve iyi onaylanmış modelidir. Biz araştırmacı genetik farenin varlığını yararlanmak ve kas kütlesi 7,8 düzenlenmesinde çok önemli proteinlerin yokluğunda in vivo olarak kas atrofisi süreci çalışma sağlar farenin olarak kullanımı Bu modeli adapte edilmiştir. Gastroknemius ve soleus kas, bu modelde denerve hem de böylece daha sonraki moleküler analiz için mükemmel kalitede …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma CIHR Nöromusküler Araştırma Ortaklığı (-; JAEB için 90959 JNM) hibe tarafından desteklenmiştir.
Materials
| 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 |
Riferimenti
- Fu, S. Y., Gordon, T. Contributing factors to poor functional recovery after delayed nerve repair: prolonged denervation. J. Neurosci. 15, 3886-3895 (1995).
- 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).
- Bain, J. R., Veltri, K. L., Chamberlain, D., Fahnestock, M. Improved functional recovery of denervated skeletal muscle after temporary sensory nerve innervation. Neuroscienze. , 103-503 (2001).
- 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).
- Sher, J., Cardasis, C. Skeletal muscle fiber types in the adult mouse. Acta Neurol. Scand. 54, 45-56 (1976).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Thornell, L. E. Sarcopenic obesity: satellite cells in the aging muscle. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 14, 22-27 (2011).
