신경 근육 질환의 마우스 모델에서 호흡 근육 활동 및 환기의 반복 측정
Summary
이 논문은 이식 된 원격 장치를 통해 전신 혈량 측정법 및 근전도와 질병 진행에 걸쳐 자유롭게 행동 근 위축성 측삭 경화증 (ALS) 마우스 모델에서 인공 호흡기 근육 활동의 측정을 반복하는 방법을 소개한다.
Abstract
액세서리 호흡 근육은 횡격막 기능이 손상 될 때 환기를 유지하는 데 도움이됩니다. 다음의 프로토콜은 몇 주 또는 보조 호흡 근육 활동의 달 동시에 비 마취, 자유롭게 행동 마우스 환기를 측정하면서 이상 반복 측정하는 방법을 설명합니다. 이 기술은 무선 송신기의 이식 수술을 포함하고, 전극의 삽입이 흡기 근육의 근전도 활성을 측정하고 부등변 승모근 근육으로 이어지는. 환기 전신 혈량 측정법에 의해 측정하고, 동물의 움직임이 영상에 의해 평가되고, 근전도 활성과 동기화된다. 근 위축성 측삭 경화증의 마우스 모델에서 근육 활동 및 환기의 측정이 도구는 시간이 지남에 따라 어떻게 호흡 근육 활동의 변화를 조사하는 데 사용할 수 있습니다 및 환기에 근육 활동의 영향을 평가하는 방법을 보여주기 위해 제공됩니다. 설명 된 방법은 전자 수asily 다른 근육의 활동을 측정하기 위해 또는 질병이나 부상의 추가 마우스 모델에서 보조 호흡 근육 활동을 평가하기 위해 적용 할 수.
Introduction
액세서리 호흡 근육 (팔) 수요 (예를 들어, 운동)의 시간 동안 환기를 증가시키고 다이어프램 기능이 부상 또는 질병 1, 2 다음 손상된 경우 환기를 유지하는 데 도움이됩니다. 조리개 기능에서의 변경은 물론 근 위축성 측삭 경화증 (ALS)의 환자 및 마우스 모델에서 설명되었지만 3, 4, 5, 6, 훨씬 ALS는 팔의 활성 또는 기능에 대해 공지되어있다. 그러나 한 연구는 팔을 모집 ALS 환자 7 그렇지 않은 유사한 다이어프램 부전보다 더 나은 예후를 제안했다. 또한, ARM 활성 마비 다이어프램 (8)의 경우 호흡 충분하다. 이 연구는 ARM 기능을 확대하는 전략이 breathi을 향상시킬 수 있음을 나타냅니다신경 근육 질환, 척수 손상, 또는 격막 기능이 손상되는 다른 조건으로 고통받는 환자에서 NG. 그러나 호흡 ARM 모집을 제어하는 메커니즘은 거의 알려져 있지 않다. 방법은 호흡 기능과 팔을 모집하는 방법을 연구하는 데 필요한 질병이나 부상의 동물 모델에서 시간이 지남에 따라 ARM 활동의 변화를 측정 할뿐만 아니라, ARM 모집 및 환기를 개선하는 치료법을 평가. 또한, 조리개 기능의 점진적 감소와 일치 아암의 증가 활성은 ALS 7, 9, 10과 같은 신경 근육 질환의 질환 진행을위한 유용한 바이오 마커 일 수있다.
이 프로토콜은 비 침습적 인 방법으로 깨어 행동 쥐 호흡 근육 및 환기의 활성을 측정 반복 (초기 수술) 등을 설명한다. electromyograph의 동기화 기록Y (EMG)를 전신 혈량 측정법 (WBP), 비디오는 조사자 ARM 활성 충격 환기 어떻게 변화를 평가하고, 피사체가 정지하거나 움직이는 경우에 판별 할 수있다. 이 방법의 주요 장점은 EMG는 13 마취를 필요로하고 /하거나 단말기 (11) 절차 12이다 측정하는 어떤 다른 방법이있는 반면, 깨어 행동 마우스에서 수행 될 수 있다는 것이다. 시간이 지남에 따라 웨이크 마우스의 EMG 활동 기록은 마우스 획득 시스템 (14), (15)에 배선에 의해 속박되는 EMG의 만성 이식 리드를 통해 달성 될 수있다. 정상적인 운동 또는 행동을 방해 할 수있는 마우스를 더링하는 표준 실 혈량 측정법과 양립 할 수 없기 때문에, 전술 한 방법은 무선으로 획득 시스템의 EMG 신호를 송신하는 원격 측정 장치를 사용한다. 송신기 수배터리 전원을 절약하기 위해 자석을 켜거나 끌 수 몇 개월 동안 EMG 활동의 측정을 반복 허용한다. 이 프로토콜은 쉽게 다른 근육에 이르게 EMG를 삽입함으로써 추가의 호흡 또는 비 호흡기 근육의 활동을 측정하도록 구성 될 수있다. 대안 적으로, 두 개의 리드들 중 하나는 슬립 상태를 평가 또는 발작 (16)를 식별하는 EEG 활성을 측정하기 위해 사용될 수있다. 이 기술은 성공적으로 ALS의 마우스 모델에서 질병의 진행에 걸쳐 휴식 ARM 활동의 변화를 측정하고 건강한 쥐 10 ARM 활동을 운전 키 뉴런을 식별하는 데 사용되었다.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기 입증 절차는 동일 동물의 많은 개월 동안 호흡 근육 활동 및 환기의 비 침습적 (송신기의 초기 수술 이식 후) 측정을 할 수 있습니다. 이 기술은 마취 된 생쥐의 표준 EMG 기술에 비해 몇 가지 장점이 있습니다 실험이 적은 쥐를 요구하는 대신) 다른 질병 단계에서 여러 마우스를 사용하는 (질병 단계에 걸쳐 하나의 마우스에서 같은 사이트에서 데이터를 기록 할 수있는 기능을 제공 1); 2) 데이?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품에 대한 지원 VNJ에 SAC와 NIH 연수 보조금 (T32NS007453)에 신시내티 아동 병원 의료 센터 위임 상에 의해 제공되었다
Materials
| B6.Cg-Tg (SOD1*G93A)1 Gur/J | Jackson Laboratory | 4435 | |
| Plethysmography Chamber | Buxco Respiratory Products/ Data Sciences International | 601-1425-001 | |
| Telemetry Receivers (Model RPC-1) | Data Sciences International | 272-6001-001 | |
| Bias Flow Pump (Model BFL0500) | Data Sciences International | 601-2201-001 | |
| ACQ-7000 USB | Data Sciences International | PNM-P3P-7002XS | |
| Dataquest A.R.T. Data Exchange Matrix | Data Sciences International | 271-0117-001 | |
| New Ponemah Analysis System | Data Sciences International | PNM-POST-CFG | |
| Ponemah Physiology Platform Acqusition software v5.20 | Data Sciences International | PNM-P3P-520 | |
| Ponemah Unrestrained Whole Breath Plethysmography analysis package v5.20 | Data Sciences International | PNM-URP100W | |
| Configured Ponemah Software System | Data Sciences International | PNM-P3P-CFG | |
| Analysis Module (URP) | Data Sciences International | PNM-URP100W | |
| Universal Amplifier | Data Sciences International | 13-7715-59 | |
| Sync Board | Data Sciences International | 271-0401-001 | |
| Sync Cable | Data Sciences International | 274-0030-001 | |
| Transducer-Pressure Buxco | Data Sciences International | 600-1114-001 | |
| Flow Meter | Data Sciences International | 600-1260-001 | |
| Magnet and Radio included in F20-EET Starter Kit | Data Sciences International | 276-0400-001 | |
| Axis P1363 Video Camera | Data Sciences International | 275-0201-001 | |
| Terg-A-Zyme | Fisher Scientific | 50-821-785 | Enzyme Detergent |
| Actril | Minntech Corporation | 78337-000 | Chemical Sterilant |
| Stereo Dissecting Microscope (Model MEB126) | Leica | 10-450-508 | |
| Servo-Controlled Humidifier/Infant Incubator | OHMEDA Ohio Care Plus | 6600-0506-803 | |
| TL11M2-F20-EET Transmitters | Data Sciences International | 270-0124-001 | |
| Dumont #2 Laminectomy Forceps – Standard Tips/Straight/12cm (x2) | Fine Scientific Instruments | 11223-20 | For handling wires |
| Dumont #2 Laminectomy Forceps – Standard Tips/Straight/12cm (x2) | Fine Scientific Instruments | 11223-20 | For surgery |
| Narrow Pattern Forceps- Serrated/Curved/12cm | Fine Scientific Instruments | 17003-12 | |
| Spring Scissors – Tough Cut/Straight/Sharp/12.5cm/6mm Cutting Edge | Fine Scientific Instruments | 15124-12 | |
| Tissue Separating Scissors – Straight/Blunt-Blunt/11.5cm | Fine Scientific Instruments | 14072-10 | |
| Fine Scissors – Tough Cut/Curved/Sharp-Sharp/9 cm | Fine Scientific Instruments | 14058-11 | For cutting wires and clipping nails |
| Scalpel Handle #3 | World Precision Instruments | 500236 | |
| Scalpel Blade | Fine Scientific Instruments | 10010-00 | For preparing lead caps |
| Polysorb Braided Absorbable suture | Coviden | D4G1532X | For coiling transmitter leads |
| Gluture | Zoetis Inc. | 6606-65-1 | Cyanoacrylate adhesive |
| 3 mL Syring Slip Tip – Soft | Vitality Medical | 118030055 | |
| 25G Needle (X2) | Becton Dickinson and Co. | 305-145 | |
| Cotton Tipped Applicators | Henry Schein Animal Health | 100-9175 | |
| Andis Easy Cut Hair Clipper Set | Andis | 049-06-0271 | Electrical Razor sold at Target |
| Isoflurane | Henry Schein Animal Health | 29404 | Anesthetic |
| Isopropyl Alcohol 70% | Priority Care 1 | MS070PC | |
| Dermachlor 2% Medical Scrub (chlorohexidine 2%) | Butler Schein | 55482 | |
| Artificial Tears | Henry Schein Animal Health | 48272 | Lubricant Opthalmic Ointment |
| Vacuum grease | Dow Corning Corporation | 1597418 | |
| Water Blanket | JorVet | JOR784BN |
References
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