الظنبوب عانى من قطع العصب - نموذج موحد لإزالة التعصيب الناجم عن ضمور العضلات الهيكلية في الفئران
Summary
العصب نموذج عانى من قطع عظام الساق هو جيد التحمل، التحقق من صحة، وقابلة للتكرار نموذج من ضمور العضلات والهيكل العظمي. يوصف بروتوكول الجراحية نموذج وتظاهر في C57Black6 الفئران.
Abstract
العصب نموذج عانى من قطع عظام الساق هو جيد التحمل، التحقق من صحة، وقابلة للتكرار نموذج من إزالة التعصيب الناجم عن ضمور العضلات والهيكل العظمي في القوارض. على الرغم من أن وضعت أصلا وتستخدم على نطاق واسع في الفئران ويرجع ذلك إلى حجم أكبر لها، العصب قصبي في الفئران كبيرة بما يكفي أنه يمكن التلاعب بها بسهولة مع أي سحق أو عانى من قطع، وترك فروع العصب الشظوي والربلي من العصب الوركي سليمة وبالتالي الحفاظ على العضلات المستهدفة. وهكذا، وهذا النموذج يوفر مزايا إحداث أقل معدلات المراضة وعائقا من التمشي من العصب الوركي نموذج عانى من قطع وأيضا يسمح للمحققين لدراسة الآليات البيولوجية الفسيولوجية الخلوية والجزيئية التي تنظم عملية ضمور العضلات في الفئران المعدلة وراثيا. العصب قصبي تمد الساق، النعلية والعضلات الأخمصية، لذلك عانى من قطع في تصاريح دراسة العضلات والهيكل العظمي يتألف من مزالة العصب سريع نشل ألياف نوع الثاني و / أو بطيئة نشل نوع Iالألياف. هنا علينا أن نظهر العصب نموذج عانى من قطع عظام الساق في الماوس C57Black6. نحن تقييم ضمور في عضلة الساق، كما في عضلة ممثل، في 1 و 2 و 4 أسابيع بعد إزالة التعصيب عن طريق قياس أوزان العضلات ونوع الألياف محددة منطقة مستعرضة على البارافين جزءا لا يتجزأ من أقسام نسيجية immunostained للميوسين السريع نشل.
Introduction
الهيكل العظمي إزالة التعصيب العضلات، ويرجع ذلك إلى إصابات الأعصاب الطرفية أو المرض أو التدخل الدوائي، والنتائج في خسارة فورية من العضلات وظيفة مقلص الطوعية. العضلات يبدأ بصورة متزامنة إلى ضمور وهذا هو عكسها إذا ضمور في الوقت المناسب، عودة التعصيب ذات النوعية الجيدة يحدث 1،2. في غياب عودة التعصيب، ليف عضلي ضمور تقدم، والتغيرات البيولوجية لا رجعة فيه في العضلات يحدث مع تليف العضلات وفاة ليف عضلي. نحن هنا لشرح نموذج الظنبوب العصب عانى من قطع، وهذا نموذج من إزالة التعصيب التي يسببها الهيكل العظمي ضمور العضلات والتليف، في الفئران. هذا النموذج تمكن العلماء من دراسة الآليات البيولوجية الفسيولوجية الخلوية والجزيئية التي تكمن وراء ضمور العضلات في الجسم الحي في عضلات الساق والنعلية. بينما تاريخيا تستخدم في الغالب في الفئران، وتطبيق أحدث من هذا النموذج لخروج المغلوب وخطوط الماوس المعدلة وراثيا على وجه التحديد، يسمح المحققون إلى تقييم دور بهمبروتين معين (ق) من الفائدة في الاستقراء وتطوير وصيانة، أو بدلا من حل، وضمور العضلات والتليف في الجسم الحي.
العصب قصبي هو الأعصاب الطرفية الحركية الحسية مختلطة في hindlimb القوارض، وهي واحدة من فروع محطة الثلاثة للعصب الوركي. عانى من قطع في العصب قصبي denervates في الساق، النعلية والعضلات الأخمصية (وثلاثة صغيرة عضلات المثنية العميقة من القدم بما في ذلك الظنبوبي الخلفي، المثنية الطويلة للأصابع وإبهام اليد المثنية hallicus)، وهو نموذج موحد بشكل جيد والتحقق من صحتها في الفئران 3،4 . عضلات الساق والنعلية يمكن تشريح بسهولة في نقاط زمنية المسلسل إضافة عانى من قطع العصب قصبي، الثابتة وتجهيزها لتقييم الأنسجة في العضلات والألياف العضلية morphometrics، أو فلاش تجميد لاستخراج الحمض النووي الريبي العضلات والبروتين لغرض الدراسة، على سبيل المثال، الشبكات الخلوية مما يشير ضمور العضلات تنظيم. اللوحة الرئيسية GAالعضلات strocnemius هو نوع الألياف المختلطة العضلات (النوع الأول والنوع الثاني، على الرغم من أن معظمها من النوع الثاني)، وتتكون العضلة النعلية من نسبة كبيرة من الألياف أنا نوع، وبالتالي توفير حد سواء بسرعة وبطيئة نشل العضلات لتقييم 5،6. العصب نموذج عانى من قطع عظام الساق هو مناسبة لدراسة عملية إزالة التعصيب الناجم عن ضمور العضلات في كل من المدى القصير (أيام) (7) والمدى الطويل (أسابيع إلى أشهر) 4،8.
وعلى النقيض من نموذج عانى من قطع العصب الوركي (نموذج الثاني من إزالة التعصيب الناجم عن ضمور العضلات التي تستخدم عادة في القوارض)، عانى من قطع العصب قصبي يدفع أقل الاعتلال في الحيوان، مما يجعلها نموذجا أكثر جاذبية. عانى من قطع في العصب الوركي denervates جميع عضلات الساق (تحت الركبة) والقدم، وإضعاف قدرة الحيوان للتجول 2، في حين عانى من قطع في العصب قصبي يترك فروع العصب الشظوي والربلي من العصب الوركي سليمة، وبالتالي الحفاظالعضلات المستهدفة والمناطق الحسية. الماوس غير قادر على العطف الأخمصي أو عكس القدم، ولكن قادرة على التجول بسهولة والوزن يتحمل بالتساوي على كل من أطرافه الخلفية، مما يقلل بشكل كبير من معدلات المراضة للنموذج. وقد أجريت دراسات تحليل مشية تقييم أنماط المشي في الفئران بعد اصابات العصب الوركي والظنبوب وإثبات أن البصمة وتحمل الوزن هو الحفاظ بشكل أفضل مع إصابة الظنبوب 9،10. وبالإضافة إلى ذلك، في العصب نموذج عانى من قطع عظام الساق، يمكن تعبئتها العصب الشظوي في نقطة وقت لاحق ونقل كمصدر للتأخر عودة التعصيب، إذا كان تصميم الدراسة يتطلب 3. في المقابل، تأخر عودة التعصيب في العصب الوركي نموذج عانى من قطع يتطلب استخدام الكسب غير المشروع العصبية إلى العجز العصب الوركي، جدا زيادة كبيرة في صعوبة فنية من طراز والحد من استخدامه إلى الجراحين المهرة.
في حين أن العصب قصبي نموذج عانى من قطع Requires إلمام المشغل مع تقنية المنطوق العقيمة في جراحة الحيوان، على حد سواء العصب قصبي وعضلات الساق فإنه يعصب يمكن الوصول إليها بسهولة ومحددة للتلاعب، بحيث الأفراد الذين ليسوا الجراحين، أو من ذوي الخبرة العالية مع جراحة الحيوان، ويمكن السيطرة بسهولة هذا النموذج .
Protocol
Representative Results
Discussion
العصب قصبي نموذج عانى من قطع من إزالة التعصيب التي يسببها الهيكل العظمي ضمور العضلات هو نموذج استخداما والتحقق من صحتها جيدا في الفئران. تكيفنا هذا النموذج للاستخدام في الفئران، والذي يسمح للمحقق للاستفادة من وجود الفئران المعدلة وراثيا ودراسة عملية ضمور العضلات <em…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من عصبي عضلي شراكة الأبحاث CIHR (JNM – 90959؛ إلى JAEB).
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 |
Referências
- 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. Neurociência. , 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).
