Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Die Verwendung von primären humanen Fibroblasten zur Überwachung Mitochondriale Phänotypen auf dem Gebiet der Parkinson-Krankheit

Published: October 3, 2012 doi: 10.3791/4228

Summary

Fibroblasten von Patienten mit Mutationen in der Parkinson-Krankheit verursachenden Gene stellen ein leicht zugängliches

Abstract

Parkinson-Krankheit (PD) ist die zweithäufigste Bewegungsstörung und betrifft 1% der Menschen im Alter von über 60 1. Da Altern ist der wichtigste Risikofaktor, wird Fälle von PD in den nächsten Jahrzehnten 2 zu erhöhen. Weiter zu pathologischen Proteinfaltung und eingeschränkter Protein Abbauwege wurden Veränderungen der mitochondrialen Funktion und Morphologie als weitere Markenzeichen der Neurodegeneration bei PD 3-11 hingewiesen.

Nach Jahren der Forschung in murinen und humanen Krebszellen in vitro Modellen zur molekularen Mechanismen der Parkinson sezieren, hat die Verwendung von menschlichen Fibroblasten von Patienten und entsprechende Kontrollen als Ex-vivo-Modelle zu einem wertvollen Recherche-Tool, wenn potenzielle Einschränkungen berücksichtigt werden. Anders als unsterblich, sondern künstliche Zelle Modelle primären Fibroblasten von Patienten tragen krankheits-assoziierte Mutationen scheinbar reflektieren wichtige pathologische Merkmale of die humane Erkrankung.

Hier beschreiben das Verfahren der Einnahme Hautbiopsien, Kultivierung humaner Fibroblasten und mit detaillierten Protokollen für wesentliche mikroskopischen Techniken zu mitochondrialen Phänotypen zu definieren. Diese wurden verwendet, um verschiedene Funktionen mit PD verbunden, die relevant für die Funktion der Mitochondrien und Dynamik untersuchen. Ex vivo kann Mitochondrien über den lysosomalen Weg im Hinblick auf ihre Funktion, Morphologie, Kolokalisation mit Lysosomen (die Organellen abbauenden dysfunktionellen Mitochondrien) und Degradation analysierenden . Diese Phänotypen höchst relevant sind für die Identifizierung von frühen Zeichen der PD und können klinische motorischen Symptome in menschlichen Krankheiten Genträgern vorausgehen. Somit können die hier dargestellten Assays als wertvolle Werkzeuge verwendet werden, um pathologische Merkmale von Neurodegeneration identifizieren und dazu beitragen, neue therapeutische Strategien PD definieren.

Protocol

Ein. Haut-Biopsie und Kultivierung von humanen Fibroblasten

  1. Die Hautbiopsie muss von einem erfahrenen Arztes eingenommen werden. Der Eingriff erfolgt unter sterilen Bedingungen und erfordert örtlicher Betäubung. Typische Stellen für die Biopsie verwendet werden, sind die innere Seite der oberen Schulter, Arm oder Rücken.
  2. Sie können 4x4mm oder 6x6mm Durchmesser Probe durch Stanzbiopsie zu ergreifen, um genügend Gewebe für die Kultivierung humaner Fibroblasten erhalten.
  3. Schneiden Sie die Haut in gleiche kleine Stücke Biopsie unter sterilen Bedingungen, um sie in 2-4 T25-Kolben zu trennen. Jeder Kolben sollte 2-3 Stück der Epidermis. Kulturmedienvorrichtung enthält 15% FCS, 1,1% Natriumpyruvat und 1% Penicillin / Streptomycin in Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 Medium.
  4. Inkubieren der Zellen bei 37 ° C und 5% CO 2. Die erwartete Laufzeit bis zum ersten Fibroblasten wachsen aus dem epidermalen Probe 1-2 Wochen. Wenn das Wachstum dennoch Probleme auftreten, können Sie Gebrauch machen von Fibroblasten-Wachstumsfaktor factor (5-10 ng / ml FGF2) Verbesserung Wachstums von Zellen.
  5. Sobald eine Zelle Konfluenz von 50-70% erreicht ist, können die primären humanen Fibroblasten eingefroren. Die Zeit, bis 50-70% Konfluenz erreicht ist, unterscheidet sich unter Zelllinien. Frieren Sie die Fibroblasten in 90% FCS plus 10% Dimethylsulfoxid (DMSO).

2. Vorbereitung des menschlichen Fibroblasten für das Live Cell Imaging Microscopy

Im Allgemeinen sollten Versuche mit humanen Fibroblasten mit Durchgängen unter 10 durchgeführt werden, wie Seneszenz-assoziierten Veränderungen können Eigenschaften von Zellen nach mehreren Durchgängen zu ändern. Im Zweifelsfall kann beta-Galactosidase-Assays verwendet, um die Induktion von Alterungsprozessen in den jeweiligen Zellen beurteilen. Im Allgemeinen verwenden Sie keine alten Fibroblasten (siehe oben). Weiterhin mehrere Zelllinien zu vergleichen, mit der gleichen Anzahl von Durchgangs jeder Zelllinie arbeiten. Vergleich verschiedener genetisch homogen Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen empfohlen. Wie jedoch manchmalPatienten, die spezifische Mutationen selten sein, kann dies bedeuten, dass Hautbiopsien von nur einem Patienten mit einer bestimmten Textstelle, Anzahl und verschiedene Steuerleitungen berücksichtigt werden müssen - hier ist es wichtig, die gleiche Passage Anzahl aller Zeilen enthalten gewährleisten. Wenn eine Zelle Konfluenz von 50-70% erreicht ist, aber kein Experiment geplant, sollte Fibroblasten eingefroren.

  1. Am ersten Tag des Experiments, wäscht die beigefügten Fibroblasten einmal mit PBS. Dann lassen sie aus dem Kolben mittels eines unteren Zellablösung Lösung von proteolytischen Enzymen DNase (dh ACCUMAX).
  2. Zählen Sie Ihre Zellen und Samen 50.000-70.000 Zellen in jeder Vertiefung einer 4-Kammer-Deckglas (1,8 cm 2 Kulturfläche pro Well). Dementsprechend wird für den 8-Kammer coverglas, ist die Hälfte der Zellzahl oder ein wenig weniger geeignet (0,8 cm 2 Kulturfläche pro Well). Es ist wichtig, Saatgut sondern eine kleine Anzahl von Zellen, um reale einzellige Analyse durchzuführen. Keine spezielle Beschichtung für den Kammern is benötigt.
  3. Nach 24-48 Stunden kann das Live Cell Imaging Experiment durchgeführt werden. Stellen Sie sicher, dass das Live Cell Imaging Mikroskop mit einem Inkubator, der Temperatur und CO 2 Ebenen steuert ausgestattet. Während der Bildaufnahme, eine Atmosphäre von 37 ° C und 5% CO 2 sollte beibehalten werden.
  4. Jeder Live Cell Imaging Messung sollte in mindestens drei unabhängigen Experimenten durchgeführt werden. Insgesamt sollte ein Minimum von 50 Zellen pro Zelllinie abgebildet werden. Die Live Cell Imaging Experimente sowie die Off-line-Analysen müssen unter verblindeten Bedingungen unvoreingenommene Datenerfassung garantiert durchgeführt werden.

3. Messung der mitochondrialen Funktion in lebenden menschlichen Fibroblasten

Für herkömmliche Messung der mitochondrialen Funktion über Mitochondrienmembranpotential (MMP)-abhängigen Farbstoffe, fluoreszierend ist Zellsortierung (FACS) die primäre Methode. Im Fall der humanen Fibroblasten, zelluläre autofluorescence wird häufig beobachtet und können falsch positive Ergebnisse durch Interferenz mit dem eigentlichen Testsystem Signal verursachen. Autofluoreszenz der Regel stärker ausgeprägt mit höheren Zahlen von Passagen von Fibroblasten. Daher bevorzugen wir die Funktion der Mitochondrien der menschlichen Fibroblasten durch live cell imaging microscopy beurteilen.

  1. 24-48 Stunden nach der Aussaat, inkubiere die Fibroblasten in 50 nM des MMP-abhängigen Farbstoff tetramethylrodamine ethylester (TMRE) in RPMI Medium. Diese RPMI Medium sollte fehlt Phenolrot, da dies negative Auswirkungen auf die Bildqualität. 1,6 uM Hoechst-Färbung sollte hinzugefügt werden, um Kerne zu visualisieren.
  2. Inkubieren vorbereiteten Zellen in Färbelösung vom Licht für 15 min geschützt bei 37 ° C und 5% CO 2.
  3. Ersetzen Sie die Färbelösung mit RPMI-Medium (ohne Phenolrot). Gehen Sie ohne Waschschritt und sofort Bildzellen. Verwenden 63x Vergrößerung und konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie-Technik (alternativ Fluoreszenzmikroskopie mitApotome Technik) zu definieren, einzelne Schichten von Zellen. Anwenden 37 ° C und 5% CO 2 bis Zellen während Abbildungsverfahren.
  4. Bei der Abbildung die Fibroblasten, maximale Aufmerksamkeit auf die Anwendung Belichtungszeit von Fluoreszenzlicht TMRE Färbung ausbleichen schnell. Definieren Sie Ihre passende Belichtung Zeit zwischen 200 und 300 ms und nicht mehr als dieses Intervall. Die Bildaufnahme unter standardisierten Einstellungen ist sehr wichtig, da man nicht in der Lage sein würde, um Vergleiche anhand Intensität machen, wenn die Einstellungen verschiedener zwischen Zelllinien sind.
  5. Als definierten Radius um die abgebildeten Zellen wird nach der Belichtung gebleicht, halten Sie die nächsten Gesichtsfeld ausreichend weit von der photogebleichten Abschnitt.
  6. Off-line-Analysen erfolgen mit ImageJ Software (Wayne Rasband; National Institutes of Health, USA).
  7. Wählen Sie Ihre Zelle von Interesse mit einem Auswahl-Werkzeug.
  8. Wandelt Bilder in 8-Bit (Image <Type <8-Bit).
  9. Reduzieren unspezifische Lärm by mit dem "Flecken Entfernen"-Funktion (Process <Noise <Fleckfilter).
  10. Wählen Sie die "Lookup Tables - Fire" Zustand (Image <Lookup Tables <Fire).
  11. Schalten Sie in der Schwelle Funktion dem "Over / Under"-Funktion und stellen Schwelle (Image <Regeln <Threshold).
  12. Wählen Sie den "analysieren Teilchen"-Option, die Ihnen die mittleren Grauwert für jeden mitochondrialen Partikel nachweisbar (Analyze <Analysieren Particles). Speichern Sie die gegebenen Ergebnis-Liste als Excel-Tabelle.
  13. Offene Ergebnis-Datei in Excel-Programm und der Mittelwert der mittleren Grauwert der mitochondrialen Strukturen (angezeigt als "Mittel" in der gegebenen excel Ergebnisliste).
  14. Eine Fläche Grundstück zu erstellen, wählen Sie das Plugin "Interaktive 3D-Oberflächen Plot" in "3D" plugin Abschnitt. Hier können Sie weiter anpassen das Grundstück mit verschiedenen Display-Optionen. Ändern der "Original Colors" auf "Spectrum LUT" gibt die Intensität Maßstab für die entsprechende Handlung.
  15. Alternativzur Verwendung TMRE zum Analysieren des mitochondrialen Funktion des menschlichen Fibroblasten via lebender Zellen, einer Kombination aus dem MMP-unabhängigen Farbstoff Mitotracker Grün FM und der MMP-abhängigen Farbstoff Mitotracker CM-H 2 Xros verwendet werden können. Nochmals zum humanen Fibroblasten leben Zelle Mikroskopie bevorzugt wird, aber im Allgemeinen diese Alternative ist auch verwendet worden unter Verwendung von FACS-Analyse in anderen Art von Zellen 12. Bei der Verwendung dieser alternativen Ansatz zur mitochondrialen Funktion in menschlichen Fibroblasten, Schritt 3-7 des Protokolls Abschnitt 5 zu messen "Measurement of mitochondrio-lysosomalen Kolokalisation in lebenden menschlichen Fibroblasten" angewendet werden soll. Damit wird die Überlagerung von Signalen, sowohl von Mitochondrien positiv für Mitotracker Grün FM und Mitotracker CM-H 2 Xros berechnet und gibt die Menge an funktionellem Mitochondrien als Verhältnis zu allen Mitochondrien vorliegt.

4. Messung der mitochondrialen Morphologie in lebenden menschlichen Fibroblasten

  1. 24-48h nach dem Aussäen inkubieren Zellen in 200 nM Mitotracker Grün FM in RPMI-Medium (ohne Phenolrot) vor Licht für 15 min geschützt bei 37 ° C und 5% CO 2. 1,6 uM Hoechst-Färbung sollte verwendet werden, um Kerne hervorzuheben. Mitotracker Grün FM ist ein MMP-unabhängige Farbstoff, der Flecken alle mitochondrialen Strukturen präsentieren.
  2. Vorsichtig waschen die Zellen einmal mit PBS.
  3. Fügen Sie frisches RPMI-Medium (ohne Phenolrot), um Zellen und sofort Bildzellen. Verwenden 63x Vergrößerung und konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie-Technik (alternativ Fluoreszenzmikroskopie mit ApoTome Technik), um einzelne Schichten von Zellen zu definieren.
  4. Offline-Analysen werden unter Verwendung von Software ImageJ entnommen.
  5. Wählen Sie Ihre Zelle von Interesse mit einem Auswahl-Werkzeug.
  6. Wandelt Bilder in 8-Bit (Image <Type <8-Bit).
  7. Reduzieren unspezifische Geräusche mit dem "Säubern"-Funktion (Process <Noise <Fleckfilter).
  8. Verwenden Sie die Faltung Filter Mitochondrien markierendrial Strukturen (Prozess <Filter <Convolve).
  9. Der Schwellenwert eingestellt werden, so dass das Signal-zu-Rausch-Verhältnis geeignet ist (Bild <Stellen <Schwelle).
  10. Durch die Verwendung der "analysieren Teilchen"-Option wird die automatische Identifizierung von mitochondrialen Strukturen basierend auf einer gewählten Pixelgröße eingeleitet (Analysieren <Analysieren Partikel). Mehrere mitochondrialen Parameter werden anschließend wie Fläche, Umfang, kleine und große Achsen oder Zirkularität berechnet. Diese Messungen können individuell eingestellt werden (Analyze <Set Messungen). Speichern Sie die gegebenen Ergebnis-Liste als Excel-Tabelle.
  11. Öffnen Ergebnis-Datei in Excel-Programm. Bei Verwendung von solchen Parametern können Analysen Mitochondrienmorphologie durchgeführt werden. Dies umfasst die Bestimmung des Formfaktors die den Grad der Verzweigung eines mitochondrialen Netzwerk [Formel: (Umfang 2) / (4 * PI () *-Bereich)] sowie das Längenverhältnis, die die Länge der Mitochondrien (Formel: major Achsen / Nebenachse).

5. Messung der Mitochondrio-lysosomalen Kolokalisation in lebenden menschlichen Fibroblasten

  1. 24-48 h nach dem Aussäen inkubieren Zellen in 200 nM Mitotracker Grün FM und 100 nM Lyostracker Red DND-99 in RPMI-Medium (ohne Phenolrot) vor Licht für 15 min geschützt bei 37 ° C und 5% CO 2. 1,6 uM Hoechst-Färbung wird verwendet, um Kerne zu markieren.
  2. Ersetzen Sie das Medium durch frisches RMPI Medium (ohne Phenolrot) mit 100 nM Lyostracker Red DND-99. Dieser Farbstoff hat, um während der gesamten Bildgebungssitzung vorliegt. Waschen Sie die Zellen nach Inkubationszeit. Unmittelbar Bild der Zellen. Verwenden 63x Vergrößerung und konfokale Technik (alternativ ApoTome Technik), um einzelne Schichten von Zellen zu definieren.
  3. Offline-Analysen werden unter Verwendung von Software ImageJ entnommen.
  4. Öffnen Sie die beiden jeweiligen Bilder, die Sie gerne in Bezug auf Kolokalisation Status analysieren würde.
  5. Wandelt Bilder in 8-Bit (Image <Type <8-Bit). Reduzieren unspezifische Geräusche mit dem "Säubern"-Funktion in beiden Bildern (Process <Noise <Fleckfilter).
  6. Wählen Sie das Plugin "Jacop" als Kolokalisation Analyse-Tool, das Ihnen für die jeweiligen Kanäle und berechnet die Pearson-Koeffizient, überlappen Koeffizienten und Manders 'Koeffizient (Plugins <Jacop).

6. Repräsentative Ergebnisse

Die Funktion der Mitochondrien in lebenden menschlichen Fibroblasten können via live cell imaging-Technik ausgewertet werden. Für funktionelle Assays korreliert die TMRE Fluoreszenzsignal mit der mitochondrialen Membranpotentials (MMP). Unter normalen Bedingungen MMP ist der TMRE Fluoreszenz signifikant höher (Abbildung 1A, obere Reihe) als auch unter pathologischen Bedingungen, durch einen reduzierten MMP (1A, untere Reihe) aufweist. Diese Fluoreszenzintensität wird durch Berechnen des Durchschnitts der mittleren Grauwert jedes Mitochondrienstruktur gemessen ( (Abbildung 1A, rechte Seite).

Neben der Beurteilung des mitochondrialen Funktion in humanen Fibroblasten, können lebender Zellen Mikroskopie verwendet werden, um verschiedene Parameter des Mitochondrienmorphologie definieren. Durch die Verwendung des Farbstoffs Mitotracker Grün FM Mitochondrienstrukturen visualisiert unabhängig von ihrer jeweiligen MMP (Abbildung 2). Dies ist wichtig, um die Einbeziehung aller mitochondrialen Strukturen Gegenwart in der Analysen zu gewährleisten. Mit ImageJ Software wird die Morphologie auf der Grundlage von binären Zahlen analysiert, da nur hier Mitochondrienmorphologie Parametern beurteilt werden kann (Abbildung 2, "binary") werden. Beispiele für Mitochondrienmorphologie Analysen in Bezug auf Form-Faktor sowie Seitenverhältnis wurden kürzlich 6, 1 veröffentlicht3. Ein weiteres wichtiges Merkmal, das in lebendem menschlichen Fibroblasten gemessen werden kann, ist die Verschlechterung der Mitochondrien-Strukturen. Der erste Schritt in dieser Entwicklung kann durch mitochondrio-lysosomalen Kolokalisation im Live Cell Imaging Mikroskopie beurteilt werden. Bestimmten pathologischen Bedingungen zu einem erhöhten Colokalisation Mitochondrien mit Lysosomen (Abbildung 3A). Wiederum wird Mitotracker Grün FM zur mitochondrialen Strukturen unabhängig von ihrer jeweiligen MMP färben. Darüber hinaus Färbung mit LysoTracker Red DND-99 ermöglicht die Visualisierung lysosomalen Strukturen. Es ist kritisch, dass die LysoTracker Red Farbstoff vorhanden ist während des bildgebenden Verfahrens, wie Waschschritte reduzieren das Signal, das zu niedrig ist für die Visualisierung. Kolokalisation erhält klare gelbe Fluoreszenz-Signale aufgrund der Überlappung der grünen (Mitotracker Grün FM) und Rot (LysoTracker Red DND-99) Färbung (weiße Pfeile, Fig. 3A) dargestellt werden, und durch Berechnung des Pearson coe bestimmtizient (Abbildung 3B).

Im Allgemeinen wird für Off-Line-Analysen mit ImageJ Software, ist es hilfreich, eine Zelle pro Bild sichtbar zu machen, so daß die Definition einer bestimmten Region von Interesse (ROI) vermieden werden kann.

Abbildung 1
Abbildung 1. Messung der Fluoreszenz TMRE Signal, das den mitochondrialen Membranpotentials (MMP) in lebenden menschlichen Fibroblasten durch Lebendzelldichte Bildgebungstechnik. (A) ein fluoreszierendes TMRE MMP-abhängigen Farbstoff, dessen Fluoreszenz-Intensität korreliert mit der MMP. Hoechst-Farbstoff wurde verwendet, um Kerne (blau) zu färben. Unter normalen Bedingungen MMP (obere Reihe), ist die TMRE Fluoreszenz signifikant höher als unter pathologischen Bedingungen durch eine reduzierte MMP (untere Reihe) aufweist. Fluoreszenzintensität wird zusätzlich angezeigtdie Intensität Oberfläche Grundstück. Maßstab zeigt 10 um. (B) Statistische Analysen der beispielhaften Fibroblasten in (A) gezeigt. Unter pathologischen Bedingungen wird eine verringerte TMRE Fluoreszenz der Mitochondrien im Vergleich zum normalen MMP Zustand gemessen. Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen .

Abbildung 2
Abbildung 2. Messung der mitochondrialen Morphologie in lebenden menschlichen Fibroblasten durch Live Cell Imaging-Technik. Mitotracker Grün FM (grün) verwendet wird, um mitochondriale Strukturen sichtbar zu machen, dafür ist es unabhängig von der MMP. Hoechst-Farbstoff wurde verwendet, um Kerne (blau) zu färben. Mit ImageJ Software kann die Morphologie der binären Zahlen analysiert werden. Maßstab zeigt 10 um. Klicken hier, um eine größere Ansicht Figur.

Abbildung 3
Abbildung 3. Messung der Kolokalisation von Mitochondrien mit Lysosomen in lebenden menschlichen Fibroblasten durch Live Cell Imaging-Technik. (A) Mitotracker Grün FM (grün) verwendet wird, um Mitochondrienstrukturen färben, Lyostracker Red DND-99 (rot) visualisiert lysosomalen Strukturen. Hoechst-Farbstoff wurde verwendet, um Kerne (blau) zu färben. Erfolgreiche Kolokalisation unter pathologischen Bedingungen wird durch eine gelbe Signal aufgrund der LysoTracker Rot und Mitotracker Grün-Färbung (weiße Pfeile) überschneiden angezeigt. Maßstab zeigt 10 um. (B) Statistische Analysen der beispielhaften Fibroblasten in (A) gezeigt. Ein höheres Maß an mitochondrio-lysosomalen Kolokalisation führt zu einer erhöhten Pearson Koeffizientenwert./ 4228/4228fig3large.jpg "target =" _blank "> Klicken Sie hier für eine größere Abbildung zu sehen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Patient Hautfibroblasten als ex vivo Modelle stellen ein wichtiges Instrument zur krankheits-assoziierte genetische Defekte zu charakterisieren. Darüber hinaus sind Haut-abgeleiteten Fibroblasten leicht zugänglich und kann bei Kultivierung erweitert werden. Daher sind primäre Zellen von Patienten tragenden PD-assoziierten genetischen Mutationen erhaltenen gegenüber der Verwendung von Tumorzelllinien bevorzugt, da sie nicht nur das endogene krankheitsverursachende Gen, sondern das gesamte genetische Hintergrund des betroffenen Individuums enthalten. Außerdem wurden die Fibroblasten erwiesen wichtiger pathologischer Funktionen mitochondriale Dysfunktion vor Neurodegeneration reflektieren. Die Experimente in diesem Protokoll beschriebenen sind besonders nützlich für die Untersuchung mitochondrialer Phänotypen einschließlich Funktion, Morphologie sowie die Beurteilung Kolokalisation von Mitochondrien mit Lysosomen via Live Cell Imaging-Technik. Damit wichtigsten Merkmale der Krankheit, nämlich die mitochondriale Dysfunktion und anschließende abbaubaration dieser nicht-funktionelle Organellen, werden visualisiert und analysiert ordnungsgemäß 6, 13. Veränderungen des mitochondrialen Funktion und Morphologie sind oft ein erster Schritt des Krankheitspathologie. Zum Beispiel, die Zersplitterung des mitochondrialen Netzwerk kann eine Voraussetzung für verbesserte Autophagie und mitophagic Prozessen 6,12 sein. Daher kann die Co-Lokalisation von Mitochondrien mit Lysosomen helfen mitochondrialen Abbau (mitophagy) 6 abzuschätzen. Ein Mangel an diesem Kolokalisation sowie eine Ansammlung von Mitochondrien mit Lysosomen könnte auf Defekte in der lysosomalen Abbauweg und muss durch Modulieren autophagischen Flux 6 validiert werden. In diesem Zusammenhang stellt ImageJ Software ein wichtiges Instrument zur validierten Datensätze durch halbautomatische nicht voreingenommen Analyse-Funktionen zu generieren.

Eine zusätzliche Option, die die Verwendung von humanen Fibroblasten erstreckt mehr krankheitsbedingten Modellen ist das Potential generierendenion von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), die in verschiedene Zelltypen, die Hauptzielgruppe des Krankheitsverlaufs 14 sind unterschieden werden können. Im Fall der Parkinson-Krankheit, macht die Differenzierung von Fibroblasten in dopaminerge Neuronen dieses zellulären Modell ein vielversprechendes Werkzeug für zukünftige Forschung auf diesem neurodegenerative Störung 15,16. Wichtig ist, dass alle der beschriebenen Assays in dem Protokoll hier leicht in Versuchsanordnungen werden zur Untersuchung von Veränderungen innerhalb mitochondrialen dopaminergen Neuronen übersetzt. Natürlich können auch mehr Neuronen-spezifischen lebender Zellen Experimenten angewendet Auch werden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem Fritz-Thyssen-Stiftung (10.11.2.153, RK), die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, KR2119/3-2 und KR2119/8-1, RK), das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF unterstützt , NGFNplus; 01GS08134, RK) und durch ein Promotionsstipendium von der gemeinnützigen Hertie-Stiftung [zu LFB]. Wir danken Carolin Obermaier und Julia Westermeier für ihre Unterstützung während der Videoaufnahme.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 medium Invitrogen 52400-025
RPMI 1640 medium, no Phenol Red Invitrogen 11835-063
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (DPBS) Invitrogen 14190-094
Fibroblast growth factor 2 (FGF2) PeproTech 100-18B
AccuMax (detachment solution) PAA L11-008
Lab-TekTMII chambered coverglasses Nalge Nunc International 115382
Tetramethylrodamine ethyl ester (TMRE) Invitrogen T-669
Mitotracker Green FM Invitrogen M-7514
Mitotracker CM-H2XRos Invitrogen M-7513
Lyostracker Red DND-99 Invitrogen L-7528
H–chst 33342 Invitrogen H-3570

Table 1. Specific reagents and equipment.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. de Rijk, M. C., Launer, L. J., Berger, K., Breteler, M. M., Dartigues, J. F., Baldereschi, M., Fratiglioni, L., Lobo, A., Martinez-Lage, J., Trenkwalder, C. Prevalence of Parkinson's disease in Europe: A collaborative study of population-based cohorts. Neurologic Diseases in the Elderly Research Group. Neurology. 54, 21-23 (2000).
  2. Dorsey, E. R., Constantinescu, R., Thompson, J. P., Biglan, K. M., Holloway, R. G., Kieburtz, K., Marshall, F. J., Ravina, B. M., Schifitto, G., Siderowf, A. Projected number of people with Parkinson disease in the most populous nations. Neurology. 68, 384-386 (2005).
  3. Spillantini, M. G., Schmidt, M. L., Lee, V. M., Trojanowski, J. Q., Jakes, R., Goedert, M. Alpha-synuclein in Lewy bodies. Nature. 388, 839-840 (1997).
  4. Chung, K. K., Zhang, Y., Lim, K. L., Tanaka, Y., Huang, H., Gao, J., Ross, C. A., Dawson, V. L., Dawson, T. M. Parkin ubiquitinates the alpha-synuclein-interacting protein, synphilin-1: implications for Lewy-body formation in Parkinson disease. Nature. 7, 1144-1150 (2001).
  5. Kruger, R., Eberhardt, O., Riess, O., Schulz, J. B. Parkinson's disease: one biochemical pathway to fit all genes. Trends Mol. Med. 8, 236-240 (2002).
  6. Krebiehl, G., Ruckerbauer, S., Burbulla, L. F., Kieper, N., Maurer, B., Waak, J., Wolburg, H., Gizatullina, Z., Gellerich, F. N., Woitalla, D. Reduced basal autophagy and impaired mitochondrial dynamics due to loss of Parkinson's disease-associated protein DJ-1. PLoS One. 5, e9367 (2010).
  7. Exner, N., Treske, B., Paquet, D., Holmstrom, K., Schiesling, C., Gispert, S., Carballo-Carbajal, I., Berg, D., Hoepken, H. H., Gasser, T. Loss-of-function of human PINK1 results in mitochondrial pathology and can be rescued by parkin. J. Neurosci. 27, 12413-12418 (2007).
  8. Burbulla, L. F., Krebiehl, G., Kruger, R. Balance is the challenge--the impact of mitochondrial dynamics in Parkinson's disease. European journal of clinical investigation. 40, 1048-1060 (2010).
  9. Strauss, K. M., Martins, L. M., Plun-Favreau, H., Marx, F. P., Kautzmann, S., Berg, D., Gasser, T., Wszolek, Z., Muller, T., Bornemann, A. Loss of function mutations in the gene encoding Omi/HtrA2 in Parkinson's disease. Human molecular genetics. 14, 2099-2111 (2005).
  10. Narendra, D., Tanaka, A., Suen, D. F., Youle, R. J. Parkin is recruited selectively to impaired mitochondria and promotes their autophagy. The Journal of cell biology. 183, 795-803 (2008).
  11. Dagda, R. K., Cherra, S. J. 3rd, Kulich, S. M., Tandon, A., Park, D., Chu, C. T. Loss of PINK1 function promotes mitophagy through effects on oxidative stress and mitochondrial fission. The Journal of biological chemistry. , 284-13843 (2009).
  12. Kieper, N., Holmstrom, K. M., Ciceri, D., Fiesel, F. C., Wolburg, H., Ziviani, E., Whitworth, A. J., Martins, L. M., Kahle, P. J., Kruger, R. Modulation of mitochondrial function and morphology by interaction of Omi/HtrA2 with the mitochondrial fusion factor OPA1. Experimental cell research. 316, 1213-1224 (2010).
  13. Burbulla, L. F., Schelling, C., Kato, H., Rapaport, D., Woitalla, D., Schiesling, C., Schulte, C., Sharma, M., Illig, T., Bauer, P. Dissecting the role of the mitochondrial chaperone mortalin in Parkinson's disease: functional impact of disease-related variants on mitochondrial homeostasis. Human molecular genetics. 19, 4437-4452 (2010).
  14. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K., Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 131, 861-872 (2007).
  15. Nguyen, H. N., Byers, B., Cord, B., Shcheglovitov, A., Byrne, J., Gujar, P., Kee, K., Schule, B., Dolmetsch, R. E., Langston, W. LRRK2 mutant iPSC-derived DA neurons demonstrate increased susceptibility to oxidative stress. Cell Stem Cell. 8, 267-280 (2011).
  16. Seibler, P., Graziotto, J., Jeong, H., Simunovic, F., Klein, C., Krainc, D. Mitochondrial Parkin recruitment is impaired in neurons derived from mutant PINK1 induced pluripotent stem cells. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 31, 5970-5976 (2011).

Tags

Medizin Genetik Zellbiologie Physiologie Parkinson-Krankheit Fibroblasten Mitochondrien Live Cell Imaging die Funktion der Mitochondrien mitochondriale Morphologie mitophagy
Die Verwendung von primären humanen Fibroblasten zur Überwachung Mitochondriale Phänotypen auf dem Gebiet der Parkinson-Krankheit
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Burbulla, L. F., Krüger, R. The More

Burbulla, L. F., Krüger, R. The Use of Primary Human Fibroblasts for Monitoring Mitochondrial Phenotypes in the Field of Parkinson's Disease. J. Vis. Exp. (68), e4228, doi:10.3791/4228 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

PLAYLIST

  • Research • Medicine
    Estimation of Urinary Nanocrystals in Humans using Calcium Fluorophore Labeling and Nanoparticle Tracking Analysis
  • Research • Medicine
    Development and Evaluation of 3D-Printed Cardiovascular Phantoms for Interventional Planning and Training
  • Research • Medicine
    Human Fetal Blood Flow Quantification with Magnetic Resonance Imaging and Motion Compensation
  • Research • Medicine
    Digital Handwriting Analysis of Characters in Chinese Patients with Mild Cognitive Impairment
  • Research • Medicine
    Segmentation and Linear Measurement for Body Composition Analysis using Slice-O-Matic and Horos
  • Research • Medicine
    Magnetic Resonance Imaging of Multiple Sclerosis at 7.0 Tesla
  • Research • Medicine
    Real-Time Magnetic Resonance Guided Focused Ultrasound for Painful Bone Metastases
  • Research • Medicine
    Isolation of Viable Adipocytes and Stromal Vascular Fraction from Human Visceral Adipose Tissue Suitable for RNA Analysis and Macrophage Phenotyping
  • Research • Medicine
    Obtaining Quality Extended Field-of-View Ultrasound Images of Skeletal Muscle to Measure Muscle Fascicle Length
  • Research • Medicine
    Lung CT Segmentation to Identify Consolidations and Ground Glass Areas for Quantitative Assesment of SARS-CoV Pneumonia
  • Research • Medicine
    Electroretinogram Recording for Infants and Children under Anesthesia to Achieve Optimal Dark Adaptation and International Standards
  • Research • Medicine
    Measurement of Tissue Oxygenation Using Near-Infrared Spectroscopy in Patients Undergoing Hemodialysis
  • Research • Medicine
    Evaluation of Capnography Sampling Line Compatibility and Accuracy when Used with a Portable Capnography Monitor
  • Research • Medicine
    Simultaneous Laryngopharyngeal and Conventional Esophageal pH Monitoring
  • Research • Medicine
    Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies
  • Research • Neuroscience
    Evaluating Postural Control and Lower-extremity Muscle Activation in Individuals with Chronic Ankle Instability
  • Research • Medicine
    Assessment of Dependence in Activities of Daily Living Among Older Patients in an Acute Care Unit
  • Research • Medicine
    Validated LC-MS/MS Panel for Quantifying 11 Drug-Resistant TB Medications in Small Hair Samples
  • Research • Medicine
    International Expert Consensus and Recommendations for Neonatal Pneumothorax Ultrasound Diagnosis and Ultrasound-guided Thoracentesis Procedure
  • Research • Biology
    A Finite Element Approach for Locating the Center of Resistance of Maxillary Teeth
  • Research • Medicine
    Lower Limb Biomechanical Analysis of Healthy Participants
  • Research • Neuroscience
    Assessing Early Stage Open-Angle Glaucoma in Patients by Isolated-Check Visual Evoked Potential
  • Research • Medicine
    Oral Health Assessment by Lay Personnel for Older Adults
  • Research • Medicine
    Determining and Controlling External Power Output During Regular Handrim Wheelchair Propulsion
  • Research • Medicine
    A Whole Body Dosimetry Protocol for Peptide-Receptor Radionuclide Therapy (PRRT): 2D Planar Image and Hybrid 2D+3D SPECT/CT Image Methods
  • Research • Medicine
    Measurement of Carotenoids in Perifovea using the Macular Pigment Reflectometer
  • Research • Medicine
    Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm
  • Research • Medicine
    Learning Modern Laryngeal Surgery in a Dissection Laboratory
  • Research • Medicine
    DIPLOMA Approach for Standardized Pathology Assessment of Distal Pancreatectomy Specimens
  • Research • Medicine
    A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills
  • Research • Medicine
    Imaging Features of Systemic Sclerosis-Associated Interstitial Lung Disease
  • Research • Medicine
    Integrating Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphedema Prognostication and Diagnosis
  • Research • Medicine
    Ultrasonographic Assessment During Cardiopulmonary Resuscitation
  • Research • Medicine
    Measurement of the Hepatic Venous Pressure Gradient and Transjugular Liver Biopsy
  • Research • Medicine
    Patient Directed Recording of a Bipolar Three-Lead Electrocardiogram using a Smartwatch with ECG Function
  • Research • Medicine
    Traditional Trail Making Test Modified into Brand-new Assessment Tools: Digital and Walking Trail Making Test
  • Research • Medicine
    Use of Magnetic Resonance Imaging and Biopsy Data to Guide Sampling Procedures for Prostate Cancer Biobanking
  • Research • Medicine
    A Fluorescence-based Assay for Characterization and Quantification of Lipid Droplet Formation in Human Intestinal Organoids
  • Research • Medicine
    A Novel Non-invasive Method for the Detection of Elevated Intra-compartmental Pressures of the Leg
  • Research • Medicine
    Quantitative Mapping of Specific Ventilation in the Human Lung using Proton Magnetic Resonance Imaging and Oxygen as a Contrast Agent
  • Research • Neuroscience
    Portable Thermographic Screening for Detection of Acute Wallenberg's Syndrome
  • Research • Medicine
    Use of MRI-ultrasound Fusion to Achieve Targeted Prostate Biopsy
  • Research • Medicine
    Testing of all Six Semicircular Canals with Video Head Impulse Test Systems
  • Research • Medicine
    Protocol and Guidelines for Point-of-Care Lung Ultrasound in Diagnosing Neonatal Pulmonary Diseases Based on International Expert Consensus
  • Research • Neuroscience
    Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation
  • Research • Medicine
    Targeting Gray Rami Communicantes in Selective Chemical Lumbar Sympathectomy
  • Research • Medicine
    Multi-Modal Home Sleep Monitoring in Older Adults
  • Research • Medicine
    Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques
  • Research • Medicine
    Observational Study Protocol for Repeated Clinical Examination and Critical Care Ultrasonography Within the Simple Intensive Care Studies
  • Research • Medicine
    Measurements of Motor Function and Other Clinical Outcome Parameters in Ambulant Children with Duchenne Muscular Dystrophy
  • Research • Medicine
    Assessment of the Efficacy of An Osteopathic Treatment in Infants with Biomechanical Impairments to Suckling
  • Research • Medicine
    Quantification of Levator Ani Hiatus Enlargement by Magnetic Resonance Imaging in Males and Females with Pelvic Organ Prolapse
  • Research • Medicine
    Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain
  • Research • Medicine
    Generation of Human 3D Lung Tissue Cultures (3D-LTCs) for Disease Modeling
  • Research • Medicine
    Proton Therapy Delivery and Its Clinical Application in Select Solid Tumor Malignancies
  • Research • Medicine
    Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship
  • Research • Medicine
    Two-Dimensional X-Ray Angiography to Examine Fine Vascular Structure Using a Silicone Rubber Injection Compound
  • Research • Medicine
    Preparation, Procedures and Evaluation of Platelet-Rich Plasma Injection in the Treatment of Knee Osteoarthritis
  • Research • Medicine
    Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla
  • Research • Medicine
    Semi-quantitative Assessment Using [18F]FDG Tracer in Patients with Severe Brain Injury
  • Research • Medicine
    Handheld Metal Detector Screening for Metallic Foreign Body Ingestion in Children
  • Research • Medicine
    Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans
  • Research • Medicine
    A Metadata Extraction Approach for Clinical Case Reports to Enable Advanced Understanding of Biomedical Concepts
  • Research • Medicine
    Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology
  • Research • Medicine
    Hydra, a Computer-Based Platform for Aiding Clinicians in Cardiovascular Analysis and Diagnosis
  • Research • Medicine
    Objective Nociceptive Assessment in Ventilated ICU Patients: A Feasibility Study Using Pupillometry and the Nociceptive Flexion Reflex
  • Research • Medicine
    'Boden Food Plate': Novel Interactive Web-based Method for the Assessment of Dietary Intake
  • Research • Medicine
    Anogenital Distance and Perineal Measurements of the Pelvic Organ Prolapse (POP) Quantification System
  • Research • Medicine
    Bedside Ultrasound for Guiding Fluid Removal in Patients with Pulmonary Edema: The Reverse-FALLS Protocol
  • Research • Medicine
    Muscle Imbalances: Testing and Training Functional Eccentric Hamstring Strength in Athletic Populations
  • Research • Medicine
    Isolation of Primary Human Decidual Cells from the Fetal Membranes of Term Placentae
  • Research • Medicine
    Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy
  • Research • Medicine
    Collecting Hair Samples for Hair Cortisol Analysis in African Americans
  • Research • Medicine
    In Vivo Morphometric Analysis of Human Cranial Nerves Using Magnetic Resonance Imaging in Menière's Disease Ears and Normal Hearing Ears
  • Research • Medicine
    Measuring the Carotid to Femoral Pulse Wave Velocity (Cf-PWV) to Evaluate Arterial Stiffness
  • Research • Medicine
    Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD)
  • Research • Medicine
    Taste Exam: A Brief and Validated Test
  • Research • Medicine
    Absorption of Nasal and Bronchial Fluids: Precision Sampling of the Human Respiratory Mucosa and Laboratory Processing of Samples
  • Research • Medicine
    Methodology for Sputum Induction and Laboratory Processing
  • Research • Medicine
    Electrophysiological Measurement of Noxious-evoked Brain Activity in Neonates Using a Flat-tip Probe Coupled to Electroencephalography
  • Research • Medicine
    A Detailed Protocol for Physiological Parameters Acquisition and Analysis in Neurosurgical Critical Patients
  • Research • Medicine
    Oral Biofilm Sampling for Microbiome Analysis in Healthy Children
  • Research • Medicine
    Using Retinal Imaging to Study Dementia
  • Research • Medicine
    Application of an Amplitude-integrated EEG Monitor (Cerebral Function Monitor) to Neonates
  • Research • Medicine
    3D Ultrasound Imaging: Fast and Cost-effective Morphometry of Musculoskeletal Tissue
  • Research • Medicine
    The 4-vessel Sampling Approach to Integrative Studies of Human Placental Physiology In Vivo
  • Research • Medicine
    A Component-resolved Diagnostic Approach for a Study on Grass Pollen Allergens in Chinese Southerners with Allergic Rhinitis and/or Asthma
  • Research • Medicine
    A Novel Method: Super-selective Adrenal Venous Sampling
  • Research • Medicine
    A Method for Quantifying Upper Limb Performance in Daily Life Using Accelerometers
  • Research • Medicine
    Non-invasive Assessments of Subjective and Objective Recovery Characteristics Following an Exhaustive Jump Protocol
  • Research • Medicine
    Experimental Protocol of a Three-minute, All-out Arm Crank Exercise Test in Spinal-cord Injured and Able-bodied Individuals
  • Research • Medicine
    Phosphorus-31 Magnetic Resonance Spectroscopy: A Tool for Measuring In Vivo Mitochondrial Oxidative Phosphorylation Capacity in Human Skeletal Muscle
  • Research • Medicine
    Assessment of Pulmonary Capillary Blood Volume, Membrane Diffusing Capacity, and Intrapulmonary Arteriovenous Anastomoses During Exercise
  • Research • Medicine
    Assessment of Child Anthropometry in a Large Epidemiologic Study
  • Research • Medicine
    Video Movement Analysis Using Smartphones (ViMAS): A Pilot Study
  • Research • Medicine
    Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients
  • Research • Medicine
    A Model to Simulate Clinically Relevant Hypoxia in Humans
  • Research • Medicine
    Interictal High Frequency Oscillations Detected with Simultaneous Magnetoencephalography and Electroencephalography as Biomarker of Pediatric Epilepsy
  • Research • Medicine
    Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans
  • Research • Medicine
    A Detailed Protocol for Perspiration Monitoring Using a Novel, Small, Wireless Device
  • Research • Medicine
    Drug-Induced Sleep Endoscopy (DISE) with Target Controlled Infusion (TCI) and Bispectral Analysis in Obstructive Sleep Apnea
  • Research • Medicine
    Integrated Compensatory Responses in a Human Model of Hemorrhage
  • Research • Medicine
    Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation
  • Research • Medicine
    Impression Cytology of the Lid Wiper Area
  • Research • Behavior
    A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans
  • Research • Medicine
    Unbiased Deep Sequencing of RNA Viruses from Clinical Samples
  • Research • Medicine
    A Choroid Plexus Epithelial Cell-based Model of the Human Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier to Study Bacterial Infection from the Basolateral Side
  • Research • Medicine
    Isolation and Profiling of MicroRNA-containing Exosomes from Human Bile
  • Research • Medicine
    Generation of Microtumors Using 3D Human Biogel Culture System and Patient-derived Glioblastoma Cells for Kinomic Profiling and Drug Response Testing
  • Research • Medicine
    Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test
  • Research • Medicine
    Using a Laminating Technique to Perform Confocal Microscopy of the Human Sclera
  • Research • Medicine
    Intravenous Endotoxin Challenge in Healthy Humans: An Experimental Platform to Investigate and Modulate Systemic Inflammation
  • Research • Medicine
    Modeling and Simulations of Olfactory Drug Delivery with Passive and Active Controls of Nasally Inhaled Pharmaceutical Aerosols
  • Research • Medicine
    Exosomal miRNA Analysis in Non-small Cell Lung Cancer (NSCLC) Patients' Plasma Through qPCR: A Feasible Liquid Biopsy Tool
  • Research • Medicine
    A Multimodal Imaging- and Stimulation-based Method of Evaluating Connectivity-related Brain Excitability in Patients with Epilepsy
  • Research • Medicine
    Measuring Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Activity in Toddlers - Resting and Developmental Challenges
  • Research • Medicine
    Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function
  • Research • Medicine
    Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases
  • Research • Medicine
    Diagnosis of Musculus Gastrocnemius Tightness - Key Factors for the Clinical Examination
  • Research • Medicine
    Stereo-Electro-Encephalo-Graphy (SEEG) With Robotic Assistance in the Presurgical Evaluation of Medical Refractory Epilepsy: A Technical Note
  • Research • Medicine
    Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease
  • Research • Medicine
    Transcutaneous Microcirculatory Imaging in Preterm Neonates
  • Research • Medicine
    Using an Ingestible Telemetric Temperature Pill to Assess Gastrointestinal Temperature During Exercise
  • Research • Medicine
    Design, Fabrication, and Administration of the Hand Active Sensation Test (HASTe)
  • Research • Medicine
    MRI-guided dmPFC-rTMS as a Treatment for Treatment-resistant Major Depressive Disorder
  • Research • Medicine
    Functional Human Liver Preservation and Recovery by Means of Subnormothermic Machine Perfusion
  • Research • Medicine
    A Multicenter MRI Protocol for the Evaluation and Quantification of Deep Vein Thrombosis
  • Research • Medicine
    Determining The Electromyographic Fatigue Threshold Following a Single Visit Exercise Test
  • Research • Medicine
    Use of Electromagnetic Navigational Transthoracic Needle Aspiration (E-TTNA) for Sampling of Lung Nodules
  • Research • Medicine
    Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye
  • Research • Medicine
    In Vivo, Percutaneous, Needle Based, Optical Coherence Tomography of Renal Masses
  • Research • Medicine
    Establishment of Human Epithelial Enteroids and Colonoids from Whole Tissue and Biopsy
  • Research • Medicine
    Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images
  • Research • Medicine
    Preparation and Respirometric Assessment of Mitochondria Isolated from Skeletal Muscle Tissue Obtained by Percutaneous Needle Biopsy
  • Research • Medicine
    A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology
  • Research • Medicine
    Isolation and Immortalization of Patient-derived Cell Lines from Muscle Biopsy for Disease Modeling
  • Research • Medicine
    State of the Art Cranial Ultrasound Imaging in Neonates
  • Research • Medicine
    Measurement of Dynamic Scapular Kinematics Using an Acromion Marker Cluster to Minimize Skin Movement Artifact
  • Research • Medicine
    The Supraclavicular Fossa Ultrasound View for Central Venous Catheter Placement and Catheter Change Over Guidewire
  • Research • Medicine
    Ultrasound Assessment of Endothelial-Dependent Flow-Mediated Vasodilation of the Brachial Artery in Clinical Research
  • Research • Medicine
    Tracking the Mammary Architectural Features and Detecting Breast Cancer with Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging
  • Research • Medicine
    A Neuroscientific Approach to the Examination of Concussions in Student-Athletes
  • Research • Medicine
    DTI of the Visual Pathway - White Matter Tracts and Cerebral Lesions
  • Research • Medicine
    Collection, Isolation, and Flow Cytometric Analysis of Human Endocervical Samples
  • Research • Medicine
    Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies
  • Research • Medicine
    A Multi-Modal Approach to Assessing Recovery in Youth Athletes Following Concussion
  • Research • Medicine
    Clinical Assessment of Spatiotemporal Gait Parameters in Patients and Older Adults
  • Research • Medicine
    Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue
  • Research • Medicine
    Collection and Extraction of Saliva DNA for Next Generation Sequencing
  • Research • Medicine
    Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement
  • Research • Medicine
    Developing Neuroimaging Phenotypes of the Default Mode Network in PTSD: Integrating the Resting State, Working Memory, and Structural Connectivity
  • Research • Medicine
    Two Methods for Establishing Primary Human Endometrial Stromal Cells from Hysterectomy Specimens
  • Research • Medicine
    Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease
  • Research • Medicine
    Coordinate Mapping of Hyolaryngeal Mechanics in Swallowing
  • Research • Medicine
    Network Analysis of the Default Mode Network Using Functional Connectivity MRI in Temporal Lobe Epilepsy
  • Research • Medicine
    EEG Mu Rhythm in Typical and Atypical Development
  • Research • Medicine
    The Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): An iPad-Based Disability Assessment Tool
  • Research • Medicine
    Isolation and Functional Characterization of Human Ventricular Cardiomyocytes from Fresh Surgical Samples
  • Research • Medicine
    Dynamic Visual Tests to Identify and Quantify Visual Damage and Repair Following Demyelination in Optic Neuritis Patients
  • Research • Medicine
    Primary Culture of Human Vestibular Schwannomas
  • Research • Medicine
    Utility of Dissociated Intrinsic Hand Muscle Atrophy in the Diagnosis of Amyotrophic Lateral Sclerosis
  • Research • Medicine
    Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer's Disease and Normal Elderly
  • Research • Medicine
    Pulse Wave Velocity Testing in the Baltimore Longitudinal Study of Aging
  • Research • Medicine
    Isolation, Culture, and Imaging of Human Fetal Pancreatic Cell Clusters
  • Research • Medicine
    3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache
  • Research • Medicine
    A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging
  • Research • Medicine
    Computerized Dynamic Posturography for Postural Control Assessment in Patients with Intermittent Claudication
  • Research • Medicine
    Collecting Saliva and Measuring Salivary Cortisol and Alpha-amylase in Frail Community Residing Older Adults via Family Caregivers
  • Research • Medicine
    Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases
  • Research • Medicine
    Transcriptomic Analysis of Human Retinal Surgical Specimens Using jouRNAl
  • Research • Medicine
    Improved Protocol For Laser Microdissection Of Human Pancreatic Islets From Surgical Specimens
  • Research • Medicine
    Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury
  • Research • Medicine
    Minimal Erythema Dose (MED) Testing
  • Research • Medicine
    Measuring Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Activity in Children
  • Research • Medicine
    Collecting And Measuring Wound Exudate Biochemical Mediators In Surgical Wounds
  • Research • Medicine
    A Research Method For Detecting Transient Myocardial Ischemia In Patients With Suspected Acute Coronary Syndrome Using Continuous ST-segment Analysis
  • Research • Medicine
    Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment
  • Research • Medicine
    Characterizing Exon Skipping Efficiency in DMD Patient Samples in Clinical Trials of Antisense Oligonucleotides
  • Research • Medicine
    In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes
  • Research • Medicine
    Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism
  • Research • Medicine
    Evaluation of Vascular Control Mechanisms Utilizing Video Microscopy of Isolated Resistance Arteries of Rats
  • Research • Medicine
    Bronchoalveolar Lavage (BAL) for Research; Obtaining Adequate Sample Yield
  • Research • Medicine
    Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants
  • Research • Medicine
    Tilt Testing with Combined Lower Body Negative Pressure: a "Gold Standard" for Measuring Orthostatic Tolerance
  • Research • Medicine
    Driving Simulation in the Clinic: Testing Visual Exploratory Behavior in Daily Life Activities in Patients with Visual Field Defects
  • Research • Medicine
    Isolation, Characterization and Comparative Differentiation of Human Dental Pulp Stem Cells Derived from Permanent Teeth by Using Two Different Methods
  • Research • Medicine
    Portable Intermodal Preferential Looking (IPL): Investigating Language Comprehension in Typically Developing Toddlers and Young Children with Autism
  • Research • Medicine
    Intraoperative Detection of Subtle Endometriosis: A Novel Paradigm for Detection and Treatment of Pelvic Pain Associated with the Loss of Peritoneal Integrity
  • Research • Medicine
    The Use of Primary Human Fibroblasts for Monitoring Mitochondrial Phenotypes in the Field of Parkinson's Disease
  • Research • Medicine
    Collection Protocol for Human Pancreas
  • Research • Medicine
    The α-test: Rapid Cell-free CD4 Enumeration Using Whole Saliva
  • Research • Medicine
    The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia
  • Research • Medicine
    Corneal Donor Tissue Preparation for Endothelial Keratoplasty
  • Research • Medicine
    Quantification of Atherosclerotic Plaque Activity and Vascular Inflammation using [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography (FDG-PET/CT)
  • Research • Medicine
    Eye Tracking Young Children with Autism
  • Research • Medicine
    Doppler Optical Coherence Tomography of Retinal Circulation
  • Research • Medicine
    Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System
  • Research • Medicine
    Detection and Genogrouping of Noroviruses from Children's Stools By Taqman One-step RT-PCR
  • Research • Medicine
    Method to Measure Tone of Axial and Proximal Muscle
  • Research • Medicine
    The Trier Social Stress Test Protocol for Inducing Psychological Stress
  • Research • Medicine
    Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging
  • Research • Medicine
    Multifocal Electroretinograms
  • Research • Medicine
    Isolation of Human Islets from Partially Pancreatectomized Patients
  • Research • Medicine
    Examining the Characteristics of Episodic Memory using Event-related Potentials in Patients with Alzheimer's Disease
  • Research • Medicine
    Magnetic Resonance Imaging Quantification of Pulmonary Perfusion using Calibrated Arterial Spin Labeling
  • Research • Medicine
    Manual Muscle Testing: A Method of Measuring Extremity Muscle Strength Applied to Critically Ill Patients
  • Research • Medicine
    Expired CO2 Measurement in Intubated or Spontaneously Breathing Patients from the Emergency Department
  • Research • Medicine
    A Protocol for Comprehensive Assessment of Bulbar Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)
  • Research • Medicine
    An Investigation of the Effects of Sports-related Concussion in Youth Using Functional Magnetic Resonance Imaging and the Head Impact Telemetry System
  • Research • Medicine
    Corneal Confocal Microscopy: A Novel Non-invasive Technique to Quantify Small Fibre Pathology in Peripheral Neuropathies
  • Research • Medicine
    Methods to Quantify Pharmacologically Induced Alterations in Motor Function in Human Incomplete SCI
  • Research • Medicine
    Multispectral Real-time Fluorescence Imaging for Intraoperative Detection of the Sentinel Lymph Node in Gynecologic Oncology
  • Research • Medicine
    Technique to Collect Fungiform (Taste) Papillae from Human Tongue
  • Research • Medicine
    Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000
  • Research • Medicine
    Making Sense of Listening: The IMAP Test Battery
  • Research • Medicine
    An Experimental Paradigm for the Prediction of Post-Operative Pain (PPOP)
  • Research • Biology
    Bioelectric Analyses of an Osseointegrated Intelligent Implant Design System for Amputees
  • Research • Biology
    Demonstration of Cutaneous Allodynia in Association with Chronic Pelvic Pain
  • Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter