Tibialisnerv Durchtrennung - ein standardisiertes Modell für Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Mice
Summary
Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Skelettmuskelatrophie. Das Modell chirurgische Protokoll beschrieben und in C57Black6 Mäusen nachgewiesen.
Abstract
Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Nagetieren. Obwohl ursprünglich entwickelt und ausgiebig in der Ratte aufgrund seiner Größe verwendet werden, ist der Nervus tibialis in Mäusen groß genug, dass sie leicht mit entweder zerdrücken oder Durchtrennung manipuliert werden, so dass die peroneal und Wadennerv Zweige der Ischiasnerv intakt und damit die Erhaltung ihr Ziel Muskeln. So bietet dieses Modell die Vorteile der Induktion weniger Morbidität und Behinderung der Gehfähigkeit als der Ischiasnerv Durchtrennung Modell und ermöglicht auch die Ermittler, die physiologische, zelluläre und molekularbiologische Mechanismen, die den Prozess der Muskelatrophie in gentechnisch veränderten Mäusen zu studieren. Der Nervus tibialis versorgt die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln, so dass ihr Durchtrennung ermöglicht das Studium der denervierten Skelettmuskeln von schnell zuckenden Typ-II-Fasern und / oder Slow-Twitch Typ I zusammenFasern. Hier zeigen wir die Tibia Nervendurchtrennung Modell in der C57Black6 Maus. Wir beurteilen die Atrophie des M. gastrocnemius, als Vertreter Muskel, bei 1, 2 und 4 Wochen nach der Denervierung durch Messung Muskeln Gewichte und Fasertyp spezifische Querschnittsfläche auf Paraffin eingebetteten histologischen Schnitten immungefärbt für schnell zuckenden Myosin.
Introduction
Skelettmuskulatur Denervation aufgrund traumatischen peripheren Nerven Verletzungen, Krankheiten oder pharmakologische Intervention, führt zum sofortigen Verlust von Muskel freiwillige kontraktile Funktion. Muscle gleichzeitig beginnt zu verkümmern und dies Atrophie ist reversibel, wenn zeitnahe, qualitativ hochwertige reinnervation auftritt 1,2. In Abwesenheit von reinnervation schreitet myofiber Atrophie und irreversible biologische Veränderungen im Muskel auftreten mit Fibrose und Muskel myofiber Tod. Hier zeigen wir die Tibia Nervendurchtrennung Modell, ein Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie und Fibrose bei Mäusen. Dieses Modell ermöglicht es den Wissenschaftlern, die physiologische, zelluläre und molekularbiologische Mechanismen, die Muskelatrophie in vivo unterliegen in der gastrocnemius und soleus Muskeln zu studieren. Während historisch überwiegend in Ratten verwendet wird, können neuere Anwendung dieses Modells, um Knockout-und transgenen Maus Linien gesagt Ermittler die Rolle ihrer beurteilenbestimmtes Protein (e) von Interesse in der Induktion, Entwicklung und Wartung, oder alternativ die Auflösung, Muskelschwund und Fibrose in vivo.
Der N. tibialis ist eine gemischte Motor-sensorischen peripheren Nerven in den Nager hindlimb, und ist einer der drei Endäste des Ischias-Nervs. Durchtrennung des Nervus tibialis denerviert die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln (und die drei kleinen tiefen Flexoren des Fußes einschließlich tibialis posterior, flexor digitorum longus und flexor hallucis longus), und ist ein standardisiertes und validiertes Modell bei Ratten 3,4 . Die gastrocnemius und soleus Muskeln kann leicht an der seriellen Zeitpunkten seziert senden Tibia Nervendurchtrennung, fixiert und für die Beurteilung der Muskel-Histologie und Morphometrie Muskelfaser oder Flash zur Extraktion von RNA-und Protein Muskel zum Zweck des Studiums eingefroren, zum Beispiel, die zelluläre Signalwege regulieren Netzwerke Muskelatrophie. Die gastrocnemius Muskel ist ein gemischtes Fasertyp Muskel (Typ I und Typ II, obwohl überwiegend Typ II) und der M. soleus besteht aus einem großen Anteil der Typ-I-Fasern, wodurch sowohl schnellen und langsamen Muskelfasern für die Bewertung 5,6. Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist für das Studium der Prozess der Denervation-induzierte Muskelatrophie sowohl kurzfristig (Tage) 7 und langfristig (Wochen bis Monate) 4,8 geeignet.
Im Gegensatz zu den Ischiasnerv Durchtrennung Modell (ein zweites Modell der Denervation-induzierte Muskelatrophie häufigsten in Nagetiere), induziert Tibia Nervendurchtrennung weniger Morbidität in dem Tier, so dass es ein attraktives Modell. Durchtrennung der Ischiasnerv denerviert alle Muskeln des Beins (unterhalb des Knies) und Fuß, beeinträchtigen die Fähigkeit des Tieres bis 2 ambulate, während Durchtrennung des Nervus tibialis lässt die peroneal und Wadennerv Zweige der Ischiasnerv intakt, damit die Erhaltungihr Ziel Muskeln und sensorischen Gebiete. Die Maus ist nicht Plantarflexion oder invertieren Fuß, ist aber in der Lage, leicht ambulate und das Gewicht trägt gleichmäßig auf beide Hinterbeine, wodurch deutlich Verringerung der Morbidität des Modells. Ganganalyse Studien, die zu Fuß Muster wurden an Ratten nach Tibia und Ischiasnerv Verletzungen durchgeführt worden und zeigen, dass Footprint und Belastung besser mit Tibia Verletzung 9,10 erhalten. Darüber hinaus in der Tibia-Nervendurchtrennung Modell kann der N. peroneus zu einem späteren Zeitpunkt zu mobilisieren und übertragen als eine Quelle der verzögerten reinnervation, wenn das Studiendesign erfordert 3. Im Gegensatz dazu erfordert verzögerte reinnervation im Ischiasnerv Durchtrennung Modell die Verwendung eines Nerventransplantat dem Ischiasnerv Defizit, sehr deutliche Steigerung der technischen Schwierigkeit des Modells und die Begrenzung ihrer Verwendung zu qualifizierten Chirurgen.
Während die Tibia Nervendurchtrennung Modell requires Vertrautheit des Betreibers mit sterilem Operationstechnik in der Tier-Chirurgie, sowohl der N. tibialis und Wadenmuskeln es innerviert sind leicht zugänglich und erkennbar für Manipulation, so dass Personen, die nicht Ärzte oder stark mit tierischen Chirurgie erlebt, kann leicht meistern dieses Modell .
Protocol
Representative Results
Discussion
Die tibiale Nervendurchtrennung Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie ist ein übliches und gut validiertes Modell in Ratten. Dieses Modell wurde für die Verwendung in Mäusen, die der Prüfer die Vorteile der Existenz von gentechnisch veränderten Mäusen zu nehmen und sich über den Verlauf von Muskelschwund in vivo in Abwesenheit von Proteinen wichtig für die Regulierung der Muskelmasse 7,8 ermöglicht angepasst. Die gastrocnemius und soleus Muskeln, die beide in diesem Modell …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem CIHR neuromuskuläre Research Partnership (-; zu JAEB 90959 JNM) unterstützt.
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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