Neuromuscular रोग के माउस मॉडल में सांस की पेशी गतिविधि और वेंटिलेशन के बार-बार मापन
Summary
इस पत्र एक प्रत्यारोपित टेलीमेटरी डिवाइस के माध्यम से वेंटिलेशन और पूरे शरीर plethysmography और विद्युतपेशीलेखन साथ रोग प्रगति भर में एक स्वतंत्र रूप से व्यवहार कर पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य (ए एल एस) माउस मॉडल में श्वसन मांसपेशी की गतिविधि का दोहराया माप के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है।
Abstract
गौण, श्वास मांसपेशियों वेंटिलेशन बनाए रखने के लिए जब डायाफ्राम समारोह बिगड़ा है मदद करते हैं। निम्नलिखित प्रोटोकॉल सप्ताह या गौण सांस की मांसपेशी की गतिविधि का महीनों करते हुए एक साथ एक गैर संज्ञाहरण, स्वतंत्र रूप से व्यवहार कर माउस में वेंटिलेशन मापने से अधिक दोहराया माप के लिए एक विधि का वर्णन है। तकनीक एक रेडियो ट्रांसमीटर की शल्य आरोपण भी शामिल है और इलेक्ट्रोड की प्रविष्टि इन प्रश्वसनीय मांसपेशियों के विद्युतपेशीलेख गतिविधि को मापने विषमभुज और त्रपेजियस मांसपेशियों में ले जाता है। वेंटिलेशन पूरे शरीर plethysmography से मापा जाता है, और पशु आंदोलन वीडियो द्वारा मूल्यांकन किया जाता है और विद्युतपेशीलेख गतिविधि से समन्वयित है। पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य के एक माउस मॉडल में पेशी गतिविधि और वेंटिलेशन की माप को दिखाने के लिए इस टूल का जांच करने के लिए समय के साथ कैसे सांस की मांसपेशी गतिविधि में परिवर्तन वेंटिलेशन पर मांसपेशी गतिविधि के प्रभाव का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है प्रस्तुत कर रहे हैं। वर्णित विधियों ई कर सकते हैंasily अन्य मांसपेशियों की गतिविधि को मापने के लिए या बीमारी या चोट के अतिरिक्त माउस मॉडल में गौण सांस की पेशी गतिविधि का आकलन करने के लिए अनुकूलित किया जा।
Introduction
गौण, श्वास मांसपेशियों (हथियारों) उच्च मांग (जैसे, व्यायाम) के समय के दौरान वेंटिलेशन बढ़ाने के लिए और वेंटिलेशन बनाए रखने के लिए जब डायाफ्राम समारोह चोट या बीमारी 1, 2 निम्नलिखित समझौता किया है मदद करते हैं। डायाफ्राम समारोह में परिवर्तन अच्छी तरह से पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य (ए एल एस) रोगियों और माउस मॉडल में वर्णित किया गया है हालांकि 3, 4, 5, 6, बहुत कम ए एल एस में गतिविधि या हाथ के समारोह के बारे में जाना जाता है। हालांकि, एक अध्ययन ने सुझाव दिया कि ALS रोगियों की भर्ती कि हथियारों समान डायाफ्राम रोग के साथ उन है कि 7 नहीं है की तुलना में एक बेहतर पूर्वानुमान है। इसके अलावा, एआरएम गतिविधि डायाफ्राम पक्षाघात 8 के मामलों में श्वसन के लिए पर्याप्त है। इन अध्ययनों से संकेत मिलता है कि रणनीतियों एआरएम समारोह बढ़ाने के लिए breathi सुधार हो सकता हैन्यूरोमस्कुलर रोग, रीढ़ की हड्डी में चोट, या अन्य स्थितियों में जो डायाफ्राम समारोह बिगड़ा है से पीड़ित रोगियों में एनजी। हालांकि, तंत्र साँस लेने के लिए एआरएम भर्ती को नियंत्रित करने में काफी हद तक अज्ञात है। तरीके श्वसन समारोह और बीमारी या चोट के पशु मॉडल में समय के साथ एआरएम गतिविधि में परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए कैसे हथियारों भर्ती किया जाता है की जरूरत है को मापने के लिए, साथ ही एआरएम भर्ती और वेंटिलेशन में सुधार करने के उपचारों का मूल्यांकन करने के। इसके अलावा, डायाफ्राम समारोह की प्रगतिशील हानि के साथ मिलाते हुए हथियारों की वृद्धि की गतिविधि में इस तरह के ए एल एस 7, 9, 10 के रूप में न्यूरोमस्कुलर रोगों में रोग प्रगति के लिए एक उपयोगी बायोमार्कर हो सकता है।
यह प्रोटोकॉल गैर invasively के लिए एक विधि (प्रारंभिक सर्जरी के बाद) और बार बार जाग, बर्ताव चूहों में श्वसन मांसपेशियों और वेंटिलेशन की गतिविधि को मापने का वर्णन है। electromyograph की सिंक्रनाइज़ रिकॉर्डिंगy (EMG), पूरे शरीर plethysmography (WBP), और वीडियो अन्वेषक एआरएम गतिविधि प्रभाव वेंटिलेशन में कैसे परिवर्तन का आकलन करने और निर्धारित करने के लिए जब विषय आराम या आगे बढ़ पर है अनुमति देते हैं। इस पद्धति का एक प्रमुख लाभ यह है कि यह मापने के लिए EMG संज्ञाहरण की आवश्यकता होती है और / या टर्मिनल प्रक्रियाओं 11, 12 कर रहे हैं, 13, जाग, बर्ताव चूहों में किया जा सकता है, जबकि कुछ वैकल्पिक तरीकों है। समय के साथ जाग चूहों में EMG गतिविधि की रिकॉर्डिंग भी EMG की पुरानी आरोपण ओर जाता है, जहां माउस अधिग्रहण प्रणाली 14, 15 के लिए तारों से टीदर है के माध्यम से पूरा किया जा सकता है। क्योंकि एक माउस सामान्य आंदोलन या व्यवहार के साथ हस्तक्षेप कर सकता है टेदरिंग और एक मानक plethysmography चैम्बर के साथ संगत नहीं हो सकता है, वर्णित विधि टेलीमेटरी उपकरणों का उपयोग करता है वायरलेस तरीके से अधिग्रहण प्रणाली को EMG संकेत संचारित करने के लिए। ट्रांसमीटर कर सकते हैंएक चुंबक के साथ चालू या बंद किया जा बैटरी बचाने के लिए और कई महीनों में बार-बार EMG गतिविधि की माप की अनुमति देता है। यह प्रोटोकॉल आसानी से EMG डालने से अतिरिक्त सांस या गैर श्वास मांसपेशियों की गतिविधि को मापने के लिए अनुकूलित किया जा सकता विभिन्न मांसपेशियों में ले जाता है। वैकल्पिक रूप से, दो लीड में से एक ईईजी गतिविधि को मापने के लिए नींद राज्य का आकलन करने के या जब्ती गतिविधि 16 की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस तकनीक को सफलतापूर्वक ए एल एस के एक माउस मॉडल में रोग प्रगति भर आराम में एआरएम गतिविधि में परिवर्तन को मापने के लिए और स्वस्थ चूहों 10 में एआरएम गतिविधि ड्राइविंग कुंजी न्यूरॉन्स की पहचान के लिए इस्तेमाल किया गया है।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रक्रिया यहाँ प्रदर्शन किया noninvasive (ट्रांसमीटर की प्रारंभिक शल्य आरोपण के बाद) एक ही जानवर में कई महीनों में सांस की पेशी गतिविधि और वेंटिलेशन की माप के लिए अनुमति देता है। इस तकनीक को anesthetized चूहों में मान…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम के लिए समर्थन VNJ को सैक और एक एनआईएच प्रशिक्षण अनुदान (T32NS007453) के लिए एक सिनसिनाटी बच्चों के अस्पताल के मेडिकल सेंटर ट्रस्टी पुरस्कार द्वारा प्रदान किया गया
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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