Summary

경골 신경 절개 - 마우스의 탈 신경에 의한 골격근의 위축에 대한 표준 모델

Published: November 03, 2013
doi:

Summary

경골 신경 절개 모델은 골격 근육 위축, 잘 용납 검증 및 재현성 모델입니다. 모델 수술 프로토콜은 C57Black6 마우스에 설명 설명된다.

Abstract

경골 신경 절개 모델은 설치류에서 탈 신경에 의한 근육의 위축, 잘 용납 검증 및 재현성 모델입니다. 원래 개발 및 큰 크기로 인해 쥐에서 광범위하게 사용되지만, 생쥐의 경골 신경은 좌골 신경의 비골과 비복 신경 가지가 손상함으로써 유지 떠나는 쉽게 호감이나 절개하거나 조작 할 수있는 충분히 큰 그들의 목표 근육. 따라서,이 모델은 좌골 신경의 절개 모델보다 이환율과 보행의 장애를 유도하는 장점을 제공하고 또한 연구자들은 유전자 조작 생쥐의 근육 위축의 과정을 조절, 생리 세포 및 분자 생물학적 메커니즘을 연구 할 수 있습니다. 경골 신경 비복근, 가자미근과 plantaris 근육을 공급, 그래서 그 절개 빠른 트 유형 II 섬유 및 / 또는 속도가 느린 트 타입으로 구성 denervated 골격 근육의 연구를 허용 I섬유. 여기에서 우리는 C57Black6 마우스의 경골 신경 절개 모델을 보여줍니다. 우리는 파라핀 조직 학적 부분에 근육 무게와 섬유 유형별 단면적을 측정하여 1, 2에서 대표적인 근육으로 비복근 근육의 위축을 평가하고, 4 주 후 탈 신경은 빠른 트 마이 오신에 대한 면역 염색.

Introduction

외상성 말초 신경 손상, 질병이나 약물의 개입에 의한 골격근 탈 신경, 근육의 자발적 수축 기능의 즉각적인 손실됩니다. 근육 병용 위축으로 시작하고 적시에 양질의 reinnervation 1,2가 발생했을 경우이 위축 가역적이다. reinnervation의 부재에서, 근섬유의 위축이 진행하고, 근육에 돌이킬 수없는 생물학적 변화는 근육의 섬유화 및 근섬유의 죽음으로 발생합니다. 여기에서 우리는 쥐의 경골 신경 절개 모형, 탈 신경 유도 된 근육의 위축과 섬유화의 모델을 보여줍니다. 이 모델은 비복근과 가자미근의 근육 생체 내에서 근육 위축의 기초, 생리 세포 및 분자 생물학적 메커니즘을 연구하는 과학자들 수 있습니다. 역사적 쥐에서 주로 사용하지만, 녹아웃 특히 유전자 변형 마우스 라인이 모델의 최근 응용 프로그램은 연구자가 자신의 역할을 평가할 수 있습니다생체 내 유도, 개발 및 유지 보수, 또는 양자 택일의 해상도, 근육 위축 및 섬유화에 대한 관심의 특정 단백질 (들).

경골 신경 쥐 뒷다리의 혼합 모터 감각 말초 신경이며, 좌골 신경의 세 단자 가지 중 하나입니다. 경골 신경의 절개 비복근, 가자미근과 plantaris 근육 (및 후방 경골근, 굴근 digitorum의 롱 및 굴근 hallicus의 롱 등 다리의 세 개의 작은 깊은 굴곡 근육) denervates, 그리고 쥐 3,4에서 잘 표준화되고 검증 된 모델입니다 . 비복근과 가자미근의 근육은 쉽게 경골 신경 절개, 고정 공부의 목적을 위해 근육 RNA와 단백질의 추출 냉동 근육 조직학과 근육 섬유 morphometrics, 또는 플래시의 평가를위한 처리, 예를 들면 게시, 연속 시간 지점에서 해부 할 수 있습니다 근육 위축을 조절하는 세포 신호 전달 네트워크. GAstrocnemius 근육이 혼합 된 섬유 형 근육 (유형 I 및 유형 II, 주로 유형 II 있지만)과 가자미근 근육함으로써 평가 5,6에 대한 빠르고 느린 모두 트 근육을 제공하는 타입 I 섬유의 큰 비율로 구성되어 있습니다. 경골 신경 절개 모델 (개월 주) 단기 (일) 7 및 장기 모두 4.8에서 탈 신경에 의한 근육 위축의 과정을 공부 적합합니다.

좌골 신경 절개 모델 (일반적으로 설치류에 사용되는 탈 신경에 의한 근육 위축의 두 번째 모델)과 대조적으로, 경골 신경 절개가 더 매력적인 모델을 만들고, 동물 덜 사망률을 유도합니다. 경골 신경의 절개가 좌골 신경의 비골과 비복 신경 분기는 그대로 유지하는 반면 좌골 신경의 절개 따라서 보존, 2 ambulate하는 동물의 능력을 저해, 다리 (무릎 아래)과 다리의 모든 근육을 denervates그들의 목표 근육과 감각 지역. 마우스 발바닥 플렉스 할 수 없습니다 또는 발 반전이지만, 쉽게 ambulate 할 수 있으며 무게는이를 크게 모델의 사망률을 감소, 양쪽 뒷다리에 동등하게 부담. 걷는 패턴을 평가하는 보행 분석 연구는 경골과 좌골 신경 손상에 따라 쥐에서 수행 공간과 무게를 베어링 더 경골 부상 9,10으로 유지되고 있음을 입증.되었습니다 연구 설계 3 필요한 경우, 또한, 경골 신경 절개 모델에서, 비골 신경은 나중에 지점에서 동원 할 수 있으며, 지연 reinnervation의 소스로 전송. 반면, 좌골 신경의 절개 모델에서 지연 reinnervation은 매우 크게 모델의 기술적 어려움을 증가하고 숙련 된 외과 의사에 그것의 사용을 제한, 좌골 신경 적자에 신경 이식의 사용을 필요로한다.

동안 경골 신경 절개 모델 연구이 innervates 경골 신경 및 종아리 근육을 모두 동물 수술 불임 수술 기법 연산자의 친숙 함을 equires 외과하지 않거나 매우 동물의 수술 경험이 개인이 쉽게이 모델을 마스터 할 수 있도록, 조작 쉽게 접근하고 식별 할 수 .

Protocol

이전에이 모델을 사용하여, 연구자들은 몸을 관장하는 교육 기관의 동물 사용으로 수술 프로토콜에 대한 승인을받은이 있어야합니다. 모델은 연구 윤리위원회, 해밀턴 건강 과학 회사, McMaster 대학 (AUP # 10-04-24) 승인 및 동물 관리에 캐나다위원회의 권고에 따라 엄격 수행됩니다. 1. 마우스 준비 마우스를 무게. 5 isoflurane을 % 또는 2 % 할로 탄으로 마취를 유도. 외과 의?…

Representative Results

경골 신경 절개는 비복근, 가자미근과 종아리의 plantaris 근육을 denervates. 여기에 우리가 대표하는 근육으로, 비복근 근육 위축의 발전을 평가합니다. 비복근의 근육은 1, 2, 4 주 동안 denervated 2-3개월 이전 C57Black 6 마우스 (잭슨 연구소)에서 수확했다. 근육의 무게는 점차적으로 시간이 지남에 따라 유형 II 빠른 트 위치 근육 섬유 (그림 2)의 단면적 않습니다 (그림 1) 감?…

Discussion

탈 신경에 의한 근육 위축의 경골 신경 절개 모델 쥐에서 일반적으로 채택하고 잘 검증 된 모델입니다. 우리는 조사가 유전자 조작 생쥐의 존재를 활용하고 근육 질량 7,8의 규제에 중요한 단백질의 부재에서 생체 내에서 근육 위축의 과정을 연구 할 수 있도록 마우스의 사용이 모델을 채택했다. 비복근과 가자미근의 근육이 모델에 denervated 모두, 따라서 이후의 분자 분석을위한 우?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 CIHR 신경 근육 학 연구 협력 (-; JAEB에 90959 JNM)에서 교부금에 의해 지원되었다.

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

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Cite This Article
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).

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