Fosfor-31 Manyetik Rezonans Spektroskopisi: Ölçme için Aracı<em> İn Vivo</emİnsan İskelet Kası içinde> Mitokondriyal Oksidatif Fosforilasyon Kapasitesi
Summary
This work demonstrates the feasibility of an in vivo phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS) technique to quantify mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity in human skeletal muscle.
Abstract
Skeletal muscle mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) capacity, which is critically important in health and disease, can be measured in vivo and noninvasively in humans via phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy (31PMRS). However, the approach has not been widely adopted in translational and clinical research, with variations in methodology and limited guidance from the literature. Increased optimization, standardization, and dissemination of methods for in vivo 31PMRS would facilitate the development of targeted therapies to improve OXPHOS capacity and could ultimately favorably impact cardiovascular health. 31PMRS produces a noninvasive, in vivo measure of OXPHOS capacity in human skeletal muscle, as opposed to alternative measures obtained from explanted and potentially altered mitochondria via muscle biopsy. It relies upon only modest additional instrumentation beyond what is already in place on magnetic resonance scanners available for clinical and translational research at most institutions. In this work, we outline a method to measure in vivo skeletal muscle OXPHOS. The technique is demonstrated using a 1.5 Tesla whole-body MR scanner equipped with the suitable hardware and software for 31PMRS, and we explain a simple and robust protocol for in-magnet resistive exercise to rapidly fatigue the quadriceps muscle. Reproducibility and feasibility are demonstrated in volunteers as well as subjects over a wide range of functional capacities.
Introduction
Bu çalışmanın amacı, invaziv olmayan yetenekleri geniş sahip bireylerde in vivo iskelet kası, mitokondriyal işlevi ölçen tekrarlanabilir bir yöntem özetlemektedir etmektir. Anormal mitokondriyal bozukluk örneğin Friedreich ataksi gibi nadir bozukluklar yaşlanma ve diyabet gibi genel koşulları metabolik sendromlar ve genetik hastalıkların geniş bir yelpazede bir işaretidir olduğunu.
Metabolik Sendrom ve Mitokondriyal disfonksiyon
Metabolik sendrom, mitokondriyal fonksiyonu kesintiye uğratan iskelet kası OXPHOS basılması ve iskelet kası, 1, 2 ektopik yağ depolanması yol gösterilmiştir. Metabolik ve enerji homeostazının düzenlenmesinde de önemli organeller, mitokondri, obezite, 3, 4 patofizyolojisi, insülin direnci 5 implike edilmiştir </sup>, Tip 2 Diabetes Mellitus (T2DM) 6, 7, diyabet ile ilgili mikro 8, 9, 10, 11 ve makrovasküler komplikasyonlar 12, 13, ve non-alkolik yağlı karaciğer hastalığı (NAYKH) 14, 15, 16, diğerleri arasında O 2 oksidoredüktaz aktivitesinin 5: direnç mitokondriyal trikarboksilik asit (TCA) akı oranı, ATP sentezi oranı ve sitrat sentaz ve NADH azalması da dahil olmak üzere iskelet kası mitokondrial aktivite derin değişiklikleri ile karakterizedir .Insulin. Bir hipotez bu değişiklikler belirgin obezite ve diğer obezite-r sırasında artar vardır kasta serbest yağ asidi (FFA) metabolitlerin birikimi, bağlı olabilir kimutlu hastalıkları 2, 17. Yükseltilmiş FFAs ve lipid ara kasın maruz lipit oksidatif yolunun gen ekspresyonunu ve TCA döngüsü ve elektron taşıma zinciri (VB) 18 azaltabilir. Bir lipid aşırı ortamında mitokondriyal iskelet kası OXPHOS kapasitesindeki bu azalma nicel (mitokondri içeriği ve biyogenezi) bir azalma eşlik iskelet kası mitokondri 20 19 ve niteliksel fonksiyonudur. FFAs iskelet kas ve miyositlerin maruz ciddi insülin direncine yol açar, ve kas artmış FFA alımı, insan ve kemirgen 21 hem de insülin direnci ile ilişkilidir. lipid ara seramid ve diasilgliserol (DAG) ile doğrudan, protein kinaz C ve prot olarak kinazlann aktivitesini değiştirerek insülin sinyal yolu inhibe ettiği gösterilmiştirein kinaz B 21. Bu nedenle, lipit-türevi moleküller, iskelet kası, insülin direnci ve tip 2 diyabetes mellitusu gelişiminde önemli bir rol oynuyor gibi görünmektedir. Mitokondriyal kapasite değişikliklerinin nedeni ya da insülin direnci 22 bir sonucudur olup olmadığını Bununla birlikte, belirsizliğini koruyor.
Friedrich'in Ataksi ve Mitokondriyal disfonksiyon
Azalmış OXPHOS genetik kusurları ortaya çıkabilir. Friedrich'in ataksi (FA), kalıtsal ataksi en yaygın biçimi, içi mitokondriyal demir birikimi, reaktif oksijen türleri üretimiyle sonuçlanan frataksin bir mutasyon nedeniyle genetik bir bozukluk (FXN) geni, ve oksidatif fosforilasyon 23 anormallikler, 24, 25, 26. Bu önemli keşif, hedeflenen tedavilerin geliştirilmesine yol açmıştır, yüklenebileceğinih amacı alt hücresel düzeyde mitokondriyal fonksiyonunu geliştirmek. Bu anlayışa rağmen, in vivo sınırlı gelişme, FA, klinik araştırmalar için tekrarlanabilir biyobelirteçler olmuştur. Aslında, FA hedeflenen tedavilerin etkili değerlendirmede kritik bir bariyer mitokondriyal fonksiyon değişiklikleri izlemek için yetersizliğidir. Güncel fonksiyonel önlemler, örneğin, kardiyak output azalmış tanımlamak olabilir; Ancak, bu işlev bozukluğu meydana geldiği seviyeyi (Şekil 1) belirleme, Ulus. belirlemek ve Friedrich'in ataksi hastalığın ilerlemesini değerlendirmek için kullanılabilecek mitokondriyal fonksiyon güvenilir bir belirteç geliştirilmesi hedeflenmiş tedavilerin ilgili mekanik etkisini ölçmek için çok önemlidir.
Bozulmuş OXPHOS ve Kardiyak Disfonksiyon
Anormal mitokondriyal fonksiyon, kazanılmış ya da genetik ya Cardi gelişimi ya da ilerlemesine katkıda bulunabilirAC disfonksiyon. basınç yükü ve kalp yetersizliği koşulları altında, FFA birincil enerji substrat tercihi anahtarları glikoz. Bu azalma ETC aktivitesi ve oksidatif fosforilasyon 27 ile ilişkilidir. kardiyak disfonksiyon mitokondriyal Biyoenerjetiğin patofizyoloji mitokondriyal defekti birincil kökenli bağlı olarak farklı olabilir. Diyabet ve sonunda azaltılmış malzeme esnekliği, enerji verimliliği ve diyastolik disfonksiyon 28, 29 yol gibi engelli biogenez ve yağ asidi metabolizması gibi myokardda mitokondrial anormallikler, metabolik sendrom sonuçları. FA, diğer taraftan, kardiyomiyositler 30, 31 belirgin mitokondriyal demir birikiminin bir frataksin eksikliği ile sonuçlanır. Demir birikimi Fenton reaksiyonunda 32 <yoluyla serbest radikallerin üretimine yol açar/ Sup> ve serbest radikal kaynaklı kardiyomyosit hasarı olasılığını artırır. Intra-mitokondriyal demir birikimi de oksidatif strese karşı artmış duyarlılık ve azalmış oksidatif kapasitesi 30, 31 ile ilişkilidir. Frataksin eksikliğine bağlı demir birikimi ve sonraki anormal mitokondriyal fonksiyonu, bu nedenle FA 33, 34 gözlenen bozulmuş kardiyak enerjilerine ve kardiyomiyopati sorumlu olabilir. Iskelet kas mitokondri azalmış oksidatif kapasite egzersiz intoleransı paralel ve kalp yetersizliği (KY) 35 metabolik kapasitesi azalır dikkat etmek de ilginçtir. iskelet kası OXPHOS kapasitesinin ölçülmesi, bu tarifnamede ayrıntılı olarak, hali hazırda uygulanabilir ve sağlam olduğu; HF iskelet kası OXPHOS önemi ile birleştiğinde, bu özellikler duymak kapsamlı çalışmalarda ona bir çekici biyobelirteç yapmakt hastalığı 36.
Bozulmuş OXPHOS ve beraberindeki kalp fonksiyon bozukluğu metabolik ve mitokondriyal hastalığı önemsiz bir yönü değildir. Diyabet ve metabolik hastalığı olanlar, kardiyovasküler hastalığa yakalanma yüksek risk altındadır ve miyokard infarktüsü (Mİ) 37, 38, 39, 40, 41 sonra aşırı mortaliteye sahip; FA deneklerin yarısından fazlası kardiyomiyopati ve kalp aritmisi ya da kalp yetmezliği 42 birçok kalıp var. Bu nedenle, düşük OXPHOS ölçümü sadece erken teşhis ve kardiyak disfonksiyon tedavisi için izin veremezdi, ama aynı zamanda bu hastalıklarda önemli bir klinik yükünü hafifletmek olabilir.
doğrudan OXPHOS kapasitesini artırmak için hedefe yönelik tedaviler konuların tedavisini geliştirmek için umut verici bir alan, whe olduğunuTher metabolik disfonksiyon nedeni genetik veya edinsel olduğunu. Şu anda, romanın gelişimi ya anormal mitokondriyal fonksiyonu 43 hafifletmek veya FA dengesiz biyoenerjetik özelliği artırabilir birincil genetik defekt 44 düzeltmek ilaçlar hedef aldı. Alınan mitokondriyal disfonksiyon durumunda, fiziksel aktivitede artış fonksiyonu 45, 46, 47, mitokondriyal artırabilir.
Mitokondriyal Fonksiyon bir Non-invaziv belirteç olarak 31 Fosforlu Manyetik Rezonans Spektroskopisi
Ne olursa olsun test tedavinin, bir iskelet kas Biyoenerjetiğin in vivo değerlendirilmesi entegre özellikle ciddi egzersiz intoleransı ya da geleneksel metabo geçmesi yetersizlik olan hastalarda, hedeflenen müdahalelerin etkisini değerlendirmek için çok önemli bir araçtırlic testi. Fosfor (31 PMRS), vücutta hücreleri içinde çeşitli yüksek enerjili yüzeylerde bulunan endojen çekirdeğine ayarlanmış manyetik rezonans spektroskopi, dahil olmak üzere çeşitli yaklaşımlar kullanılarak, mitokondriyal oksidatif kapasitesini ölçmek için kullanıldı in-mıknatıs egzersiz geri protokolleri ve kas stimülasyonu 48 protokolleri. Egzersiz-kurtarma protokolleri düzenleyen ve patlama tipi dirençli ve yarı-statik egzersiz için izin askıları ve pedler basit yapılandırmaları iş yükünü ölçmek MR-uyumlu ergometreler gelen karmaşıklığı değişen aparatın çeşitli güvenmek. Bu protokollerin herhangi birinin temel amaçlarından biri adenozin trifosfat (ATP) için talep başlangıçta kreatinin kinaz reaksiyonu 49 ile fosfokreatinin enzimatik parçalanması (PCR) ile karşılanmaktadır olduğu için bir enerji dengesizliğini üretmektir. egzersiz kesilmesinden sonra, ATP üretimi oranı oksitleyici pho hakimdirsphorylation ve mitokondri 50 in vivo kapasitesi en temsil eder. Ayrıca, egzersiz sonrası toparlanma döneminde OXPHOS birinci dereceden oranı reaksiyonu 51 ile tarif edilebilir. PCr egzersiz sonrası geri nedenle oksidatif ATP sentezi için daha büyük kapasiteleri temsil τ PCr daha küçük değerli bir üstel bir zaman sabiti (τ PCR), montaj ile ölçülebilir. Önemli çabalar 31, ex vivo karşı PMRS ve OXPHOS daha doğrudan bir ölçümü doğrulamak ve bu teknik 52, 53, 54, 55 potansiyel klinik uygulanabilirliğini göstermek için yapılmıştır.
Özellikle, bu işin içinde açıklanan protokol klinik mevcut tarayıcılarda uygulanabilir ve yaygın bir noninvaziv biyobelirteç o kadar onaylanmıştırf mitokondriyal fonksiyon 56. Ancak, nöromüsküler bozukluğu ya da hareketlilik değişen ağırlıktaki olan bireylere uygulama için optimize bir egzersiz 31 PMRS protokolü de 57 kurulmamıştır. İyi tanımlanmış, genel olarak uygulanamaz egzersiz protokolü ve 31 PMRS teknik, mitokondriyal işlevi temel anormalliklerle hastalıkların değerlendirilmesinde özellikle yararlı olabilecektir.
Birkaç önceki çalışmalarda konularda mitokondriyal fonksiyonunu ölçmek için non-invazif tekniklerin uygulamalarını incelemiş bulunuyoruz. Örneğin, bu teknikler, tip 2 diyabetli 36 olan kişilerde bozulmuş OXPHOS göstermiştir. Lodi ve diğ. İlk FA kişilerde PMRS tekniklerinin uygulanabilirliğini test edilmiş ve 1) FA genetik bir kusur, iskelet kası OXPHOS bozar bulundu ve 2) ve GAA sayısı tekrar iskelet kası O ile ters orantılıdırXPHOS 33. Daha yakın zamanda, Nachbauer ve ark. 7 konularla FA ilaç deneme ikincil sonuç ölçütü olarak kullanılan PMRS. PCr kurtarma süreleri Lodi daha önceki çalışmaları yinelendi ve FA anormal frataksin ifade etkileri PMRS teknikleri 58 kullanılarak saptanabilen mitokondriyal kapasitesinde düşüşe sebep olduğunu belirten, kontrollere göre kişilerde anlamlı derecede daha uzun idi.
Güvenilir yöntemler yeterli uygulanabilir, maliyet-etkin ve tekrarlanabilir bir şekilde in vivo iskelet kası fonksiyonu tanımlamak için mitokondriyal fonksiyonunu etkileyen hastalıkların bir dizi konu sonuçlarının iyileştirilmesi için kritik öneme sahiptir.
Bu eser 31 PMRS kullanarak iskelet kası in vivo maksimum oksidatif kapasitesi elde etmek için sağlam bir prosedür özetliyor. bölgesindeki mıknatıs egzersiz protokolü de fiziksel ve fonksiyonellik geniş bir yelpazede uzanan kişiler tarafından iyi tolere edilirl yetenekleri ve ucuz ve yaygın kullanılabilir ekipmanı kullanılarak basitleştirilmiş bir konu kurulumu tanıyor.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu kağıt iskelet kası mitokondriyal fonksiyon seri ve non-invaziv in vivo ölçüm tanıyor 31 PMRS muayene için standart bir protokol açıklar. Metabolik sendromun giderek artan yükü ve sonuçta ortaya çıkan morbidite ve mortalite hedefleyen araştırmaların genişliği göz önüne alındığında protokol önemli itiraz tutar. Bu 31 PMRS protokol tarayıcı en az zaman gerektirir ve ticari olarak mevcut MRS tesisleri ile herhangi bir merkezde konularda kapsamlı metabolik soru…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported in part by a Davis Heart and Lung Research Institute Trifit Award, as well as by the Intramural Research Program of the NIH National Institute on Aging.
Materials
| 1.5 T MR Scanner | Siemens | manufacturer will not affect results | |
| 10 cm 31P transmit-receive coil, 1.5T compatible | PulseTeq | manufacturer will not affect results | |
| 3 fl oz Baby Oil | Johnson & Johnson | manufacturer will not affect results | |
| Foam triangle cushion (Knee) | Siemens | manufacturer will not affect results | |
| (3) plastic buckle resistive straps; table to table | Siemens | manufacturer will not affect results | |
| (1) plastic buckle resistive strap; self-connecting | Siemens |
Riferimenti
- Eckel, R. H., Alberti, K. G., Grundy, S. M., Zimmet, P. Z. The metabolic syndrome. Lancet. 375 (9710), 181-183 (2010).
- Shulman, G. I. Ectopic fat in insulin resistance, dyslipidemia, and cardiometabolic disease. N Engl J Med. 371 (12), 1131-1141 (2014).
- Holmstrom, M. H., Iglesias-Gutierrez, E., Zierath, J. R., Garcia-Roves, P. M. Tissue-specific control of mitochondrial respiration in obesity-related insulin resistance and diabetes. Am J Physiol Endocrinol Metab. 302 (6), 731-739 (2012).
- Jheng, H. F., et al. Mitochondrial fission contributes to mitochondrial dysfunction and insulin resistance in skeletal muscle. Mol Cell Biol. 32 (2), 309-319 (2012).
- Petersen, K. F., et al. Mitochondrial dysfunction in the elderly: possible role in insulin resistance. Science. 300 (5622), 1140-1142 (2003).
- Kelley, D. E., He, J., Menshikova, E. V., Ritov, V. B. Dysfunction of mitochondria in human skeletal muscle in type 2 diabetes. Diabetes. 51 (10), 2944-2950 (2002).
- Liu, R., et al. Impaired mitochondrial dynamics and bioenergetics in diabetic skeletal muscle. PLoS One. 9 (3), 92810 (2014).
- Ha, H., Hwang, I. A., Park, J. H., Lee, H. B. Role of reactive oxygen species in the pathogenesis of diabetic nephropathy. Diabetes Res Clin Pract. 82, 42-45 (2008).
- Akude, E., et al. Diminished superoxide generation is associated with respiratory chain dysfunction and changes in the mitochondrial proteome of sensory neurons from diabetic rats. Diabetes. 60 (1), 288-297 (2011).
- Fernyhough, P. Mitochondrial dysfunction in diabetic neuropathy: a series of unfortunate metabolic events. Curr Diab Rep. 15 (11), 89 (2015).
- Chen, M., Wang, W., Ma, J., Ye, P., Wang, K. High glucose induces mitochondrial dysfunction and apoptosis in human retinal pigment epithelium cells via promoting SOCS1 and Fas/FasL signaling. Cytokine. 78, 94-102 (2016).
- Blake, R., Trounce, I. A. Mitochondrial dysfunction and complications associated with diabetes. Biochim Biophys Acta. 1840 (4), 1404-1412 (2014).
- Rains, J. L., Jain, S. K. Oxidative stress, insulin signaling, and diabetes. Free Radic Biol Med. 50 (5), 567-575 (2011).
- Serviddio, G., et al. Mitochondrial involvement in non-alcoholic steatohepatitis. Mol Aspects Med. 29 (1-2), 22-35 (2008).
- Perez-Carreras, M., et al. Defective hepatic mitochondrial respiratory chain in patients with nonalcoholic steatohepatitis. Hepatology. 38 (4), 999-1007 (2003).
- Garcia-Ruiz, I., et al. Mitochondrial complex I subunits are decreased in murine nonalcoholic fatty liver disease: implication of peroxynitrite. J Proteome Res. 9 (5), 2450-2459 (2010).
- Patti, M. E., Corvera, S. The role of mitochondria in the pathogenesis of type 2 diabetes. Endocr Rev. 31 (3), 364-395 (2010).
- Muoio, D. M., Newgard, C. B. Obesity-related derangements in metabolic regulation. Annu Rev Biochem. 75, 367-401 (2006).
- Bonnard, C., et al. Mitochondrial dysfunction results from oxidative stress in the skeletal muscle of diet-induced insulin-resistant mice. J Clin Invest. 118 (2), 789-800 (2008).
- Jheng, H. F., Huang, S. H., Kuo, H. M., Hughes, M. W., Tsai, Y. S. Molecular insight and pharmacological approaches targeting mitochondrial dynamics in skeletal muscle during obesity. Ann N Y Acad Sci. 1350, 82-94 (2015).
- Coen, P. M., Goodpaster, B. H. Role of intramyocelluar lipids in human health. Trends Endocrinol Metab. 23 (8), 391-398 (2012).
- Montgomery, M. K., Turner, N. Mitochondrial dysfunction and insulin resistance: an update. Endocr Connect. 4 (1), 1-15 (2015).
- Martelli, A., Puccio, H. Dysregulation of cellular iron metabolism in Friedreich ataxia: from primary iron-sulfur cluster deficit to mitochondrial iron accumulation. Front Pharmacol. 5, 130 (2014).
- Campuzano, V., et al. Frataxin is reduced in Friedreich ataxia patients and is associated with mitochondrial membranes. Hum Mol Genet. 6 (11), 1771-1780 (1997).
- Calabrese, V., et al. Oxidative stress, mitochondrial dysfunction and cellular stress response in Friedreich’s ataxia. J Neurol Sci. 233 (1-2), 145-162 (2005).
- Ristow, M., et al. Frataxin activates mitochondrial energy conversion and oxidative phosphorylation. Proc Natl Acad Sci U S A. 97 (22), 12239-12243 (2000).
- Ardehali, H., et al. Targeting myocardial substrate metabolism in heart failure: potential for new therapies. Eur J Heart Fail. 14 (2), 120-129 (2012).
- Ren, J., Pulakat, L., Whaley-Connell, A., Sowers, J. R. Mitochondrial biogenesis in the metabolic syndrome and cardiovascular disease. J Mol Med (Berl). 88 (10), 993-1001 (2010).
- Marin-Garcia, J., Goldenthal, M. J. Understanding the impact of mitochondrial defects in cardiovascular disease: a review. J Card Fail. 8 (5), 347-361 (2002).
- Babcock, M., et al. Regulation of mitochondrial iron accumulation by Yfh1p, a putative homolog of frataxin. Science. 276 (5319), 1709-1712 (1997).
- Foury, F., Cazzalini, O. Deletion of the yeast homologue of the human gene associated with Friedreich’s ataxia elicits iron accumulation in mitochondria. FEBS Lett. 411 (2-3), 373-377 (1997).
- Wardman, P., Candeias, L. P. Fenton chemistry: an introduction. Radiat Res. 145 (5), 523-531 (1996).
- Lodi, R., et al. Cardiac energetics are abnormal in Friedreich ataxia patients in the absence of cardiac dysfunction and hypertrophy: an in vivo 31P magnetic resonance spectroscopy study. Cardiovasc Res. 52 (1), 111-119 (2001).
- Raman, S. V., et al. Impaired myocardial perfusion reserve and fibrosis in Friedreich ataxia: a mitochondrial cardiomyopathy with metabolic syndrome. Eur Heart J. 32 (5), 561-567 (2011).
- Kitzman, D. W., et al. Skeletal muscle abnormalities and exercise intolerance in older patients with heart failure and preserved ejection fraction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306 (9), 1364-1370 (2014).
- Scheuermann-Freestone, M., et al. Abnormal cardiac and skeletal muscle energy metabolism in patients with type 2 diabetes. Circulation. 107 (24), 3040-3046 (2003).
- Allcock, D. M., Sowers, J. R. Best strategies for hypertension management in type 2 diabetes and obesity. Curr Diab Rep. 10 (2), 139-144 (2010).
- Katzmarzyk, P. T., Church, T. S., Janssen, I., Ross, R., Blair, S. N. Metabolic syndrome, obesity, and mortality: impact of cardiorespiratory fitness. Diabetes Care. 28 (2), 391-397 (2005).
- Wang, J., et al. The metabolic syndrome predicts cardiovascular mortality: a 13-year follow-up study in elderly non-diabetic Finns. Eur Heart J. 28 (7), 857-864 (2007).
- Zambon, S., et al. Metabolic syndrome and all-cause and cardiovascular mortality in an Italian elderly population: the Progetto Veneto Anziani (Pro.V.A) Study. Diabetes Care. 32 (1), 153-159 (2009).
- Malik, S., et al. Impact of the metabolic syndrome on mortality from coronary heart disease, cardiovascular disease, and all causes in United States adults. Circulation. 110 (10), 1245-1250 (2004).
- Ropper, A. H., Samuels, M. A. . Adams and Victor’s Principles of Neurology. 9 edn. , (2009).
- Abeti, R., et al. Targeting lipid peroxidation and mitochondrial imbalance in Friedreich’s ataxia. Pharmacol Res. 99, 344-350 (2015).
- Li, Y., et al. Excision of Expanded GAA Repeats Alleviates the Molecular Phenotype of Friedreich’s Ataxia. Mol Ther. 23 (6), 1055-1065 (2015).
- Toledo, F. G., Goodpaster, B. H. The role of weight loss and exercise in correcting skeletal muscle mitochondrial abnormalities in obesity, diabetes and aging. Mol Cell Endocrinol. 379 (1-2), 30-34 (2013).
- Oldridge, N. B., Guyatt, G. H., Fischer, M. E., Rimm, A. A. Cardiac rehabilitation after myocardial infarction. Combined experience of randomized clinical trials. JAMA. 260 (7), 945-950 (1988).
- O’Connor, G. T., et al. An overview of randomized trials of rehabilitation with exercise after myocardial infarction. Circulation. 80 (2), 234-244 (1989).
- Ryan, T. E., Brizendine, J. T., McCully, K. K. A comparison of exercise type and intensity on the noninvasive assessment of skeletal muscle mitochondrial function using near-infrared spectroscopy. J Appl Physiol (1985). 114 (2), 230-237 (2013).
- Wallimann, T. Bioenergetics. Dissecting the role of creatine kinase. Curr Biol. 4 (1), 42-46 (1994).
- Forbes, S. C., Paganini, A. T., Slade, J. M., Towse, T. F., Meyer, R. A. Phosphocreatine recovery kinetics following low- and high-intensity exercise in human triceps surae and rat posterior hindlimb muscles. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296 (1), 161-170 (2009).
- Korzeniewski, B., Rossiter, H. B. Each-step activation of oxidative phosphorylation is necessary to explain muscle metabolic kinetic responses to exercise and recovery in humans. J Physiol. 593 (24), 5255-5268 (2015).
- Meyer, R. A. A linear model of muscle respiration explains monoexponential phosphocreatine changes. Am J Physiol. 254 (4), 548-553 (1988).
- McCully, K. K., Fielding, R. A., Evans, W. J., Leigh, J. S., Posner, J. D. Relationships between in vivo and in vitro measurements of metabolism in young and old human calf muscles. J Appl Physiol (1985). 75 (2), 813-819 (1993).
- Layec, G., Haseler, L. J., Richardson, R. S. Reduced muscle oxidative capacity is independent of O2 availability in elderly people. Age (Dordr). 35 (4), 1183-1192 (2013).
- Larson-Meyer, D. E., Newcomer, B. R., Hunter, G. R., Hetherington, H. P., Weinsier, R. L. 31P MRS measurement of mitochondrial function in skeletal muscle: reliability, force-level sensitivity and relation to whole body maximal oxygen uptake. NMR Biomed. 13 (1), 14-27 (2000).
- Kemp, G. J., Ahmad, R. E., Nicolay, K., Prompers, J. J. Quantification of skeletal muscle mitochondrial function by 31P magnetic resonance spectroscopy techniques: a quantitative review. Acta Physiol (Oxf). 213 (1), 107-144 (2015).
- Lynch, D. R., et al. Near infrared muscle spectroscopy in patients with Friedreich’s ataxia. Muscle Nerve. 25 (5), 664-673 (2002).
- Nachbauer, W., et al. Bioenergetics of the calf muscle in Friedreich ataxia patients measured by 31P-MRS before and after treatment with recombinant human erythropoietin. PLoS One. 8 (7), 69229 (2013).
- Kanal, E., et al. ACR guidance document on MR safe practices: 2013. J Magn Reson Imaging. 37 (3), 501-530 (2013).
- Petroff, O. A., Ogino, T., Alger, J. R. High-resolution proton magnetic resonance spectroscopy of rabbit brain: regional metabolite levels and postmortem changes. J Neurochem. 51 (1), 163-171 (1988).
- Jubrias, S. A., Crowther, G. J., Shankland, E. G., Gronka, R. K., Conley, K. E. Acidosis inhibits oxidative phosphorylation in contracting human skeletal muscle in vivo. J Physiol. 553 (2), 589-599 (2003).
- Layec, G., et al. Reproducibility assessment of metabolic variables characterizing muscle energetics in vivo: A 31P-MRS study. Magn Reson Med. 62 (4), 840-854 (2009).
- Iotti, S., Lodi, R., Frassineti, C., Zaniol, P., Barbiroli, B. In vivo assessment of mitochondrial functionality in human gastrocnemius muscle by 31P MRS. The role of pH in the evaluation of phosphocreatine and inorganic phosphate recoveries from exercise. NMR Biomed. 6 (4), 248-253 (1993).
- Wren, T. A., Bluml, S., Tseng-Ong, L., Gilsanz, V. Three-point technique of fat quantification of muscle tissue as a marker of disease progression in Duchenne muscular dystrophy: preliminary study. AJR Am J Roentgenol. 190 (1), 8-12 (2008).
- Milani, R. V., Lavie, C. J., Mehra, M. R., Ventura, H. O. Understanding the basics of cardiopulmonary exercise testing. Mayo Clin Proc. 81 (12), 1603-1611 (2006).
- Wust, R. C., van der Laarse, W. J., Rossiter, H. B. On-off asymmetries in oxygen consumption kinetics of single Xenopus laevis skeletal muscle fibres suggest higher-order control. J Physiol. 591 (3), 731-744 (2013).
- Ryan, T. E., Brophy, P., Lin, C. T., Hickner, R. C., Neufer, P. D. Assessment of in vivo skeletal muscle mitochondrial respiratory capacity in humans by near-infrared spectroscopy: a comparison with in situ measurements. J Physiol. 592 (15), 3231-3241 (2014).
- Hamaoka, T., McCully, K. K., Niwayama, M., Chance, B. The use of muscle near-infrared spectroscopy in sport, health and medical sciences: recent developments. Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 369, 4591-4604 (2011).
