Methodenartikel

Ex Vivo Beurteilung der Kontraktilität, Müdigkeit und Alternans in isolierten Skelettmuskulatur

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DOI:

10.3791/4198

1. November 2012

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir beschreiben ein Verfahren zur direkten Messung der Muskelkraft, Muskelkraft, kontraktile Kinetik und Ermüdbarkeit der isolierten Skelettmuskulatur in einem In vitro System mit Feld Stimulation. Wertvolle Informationen über Ca 2 + Handhabungseigenschaften und kontraktilen Maschinen des Muskels kann unter Verwendung verschiedener Protokolle stimulierenden werden.

Zusammenfassung

Hier beschrieben ist ein Verfahren, um die Kontraktilität von isolierten Skelettmuskeln messen. Parameter wie Muskelkraft, Muskelkraft, kontraktile Kinetik, Ermüdbarkeit und Erholung nach Ermüdung erhalten, um spezifische Aspekte der Erregung und Kontraktion Kupplung (ECC) Verfahren wie Erregbarkeit, kontraktilen Maschinen und Ca 2 + Handhabbarkeit zu beurteilen. Diese Methode entfernt die Nerven und Blutversorgung und konzentriert sich auf die isolierten Skelettmuskel sich. Wir routinemäßig verwenden diese Methode, um genetische Komponenten, die die kontraktilen Eigentum der Skelettmuskulatur zu verändern, obwohl modulierenden Ca 2 + Signalwege zu identifizieren. Hier beschreiben wir ein neu identifiziertes Skelettmuskel Phänotyp, dh mechanische Alternans, als Beispiel für die verschiedenen und vielfältigen Informationen, die unter Verwendung der in vitro-Assay kann Muskelkontraktilität werden. Kombination dieses Assays mit einzelnen Zell-Assays, genetische Ansätze und biochemistry Assays können wichtige Einblicke in die Mechanismen der ECC in der Skelettmuskulatur bieten.

Einleitung

Skelettmuskeln Knochen des Skeletts befestigt und erzeugen kontraktilen Kräfte unter der Kontrolle des zentralen Nervensystems. Elektromechanische Kopplung (ECC) bezieht sich auf den Prozess der Umwandlung eines elektrischen Stimulus an eine mechanische Reaktion. Ca 2 +-Signal ist eine wesentliche Komponente des kontraktilen Funktion in der Skelettmuskulatur. Effektive Ca 2 + Mobilisierung von sarkoplasmatischen Retikulum (SR) ist ein wichtiger Bestandteil für die ECC in den Muskelzellen 1, 2, und Veränderungen in der intrazellulären Ca 2 +-Signalisierung unterliegen den entsprechenden kontraktil....

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Protokoll

Zusammensetzung der Lösung:

2,5 mM Ca 2 + Tyrodelösung: 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2,5 mM CaCl 2, 2 mM MgCl 2 und 10 mM Glucose

0 mM Ca 2 + Tyrodelösung: 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 10 mM HEPES, 2 mM MgCl 2, 0,1 mM Ethylenglykol tetraessigsäure (EGTA) und 10 mM Glucose

Anmerkung: Badelösung sollte mit 100% O 2, wenn mit dem oben genannten Lösung, aber mit 95% O 2 und 5% CO 2 gesättigt werden, wenn unter Verwendung von Bicarbonat-basierten pH-Puffern zu halten konstant. 2,5 mM Ca 2 + ....

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Diskussion

Messung der Kontraktionskraft und Ermüdbarkeit ist für die umfassende Beurteilung der Skelettmuskulatur Funktion wichtig. Der Hauptzweck dieses Tests ist es, Veränderungen in Muskelkraft und ermüdend Eigenschaften unter bestimmten pathologischen Bedingungen, wie Sarkopenie und Muskelermüdung zu identifizieren und die Wirkung von Medikamenten / Reagenzien auf Muskelkontraktilität testen. Da die Muskelkraft ist eng mit der intrazellulären Ca 2 +-Freisetzung aus, extrazelluläre Ca 2 +-Eintrag und das .......

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Offenlegungen

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von AHA SDG 10SDG2630086 Zhao X, RO1-AR061385 Ma J und GO Stipendium RC2AR05896 um Brotto M. unterstützt

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Name des Reagenzes Firma Katalog-Nummer Kommentare (optional)
2-APB Tocris 1224 Blocker aus einer Anzahl von Ca 2 +-Kanäle einschließlich Eintrag SOC und TRP usw.
SKF96365 Sigma SKF-96365 Blocker aus einer Anzahl von Ca 2 +-Kanäle einschließlich Eintrag SOC und Rezeptor-vermittelten Ca 2 +-Einstrom usw.
BTP-2 Millipore 203.890-5MG Relativ spezifisch SOC Blocker
CPA Sigma C1530 Reversible SERCA Blocker
Koffein Sigma C0750 Schnelles Handeln RyR Agonist
Radnoti Vier Einheit Tissue Organ Bath-System Radnoti 159920
Kombination Tissue Support / Stimulationselektrode Radnoti 160151 Vertical Zig Zag Typ mit Gewebe Unterstützung
Quad-Brücke Amp ADInstruments FE224
PowerLab/400 ADInstruments Dieses Produkt ist nicht mehr verfügbar. Wählen Sie andere Version des Datenerfassungssystem.
Kraftaufnehmer (5 mg - 25 g) ADInstruments MLT0201/RAD
Diagramm v4.02 ADInstruments LabChart 7,3 ist die neueste Version von Chart-Software.
S8800 Dual-Pulse Digitale Stimulator GRASS TECHNOLOGIES Dieses Produkt ist nicht mehr verfügbar. S88X Dual Output Square Pulse Stimulator ist eine neuere Stimulator.
RF Transformer Isolation Unit GRASS TECHNOLOGIES Modell SIU5

Referenzen

  1. Winegrad, S. Role of intracellular calcium movements in excitation-contraction coupling in skeletal muscle. Fed. 24, 1146-1152 (1965).
  2. Sandow, A. Excitation-contraction coupling in skeletal muscle. Pharmacol. Rev. 17, 265-320 (1965).
  3. Thornton....

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Schlagwörter

Skelettmuskelkontraktilit tIsoliertes MuskelassayKraftwandler MessungAnalyse der Muskelersch pfbarkeitExzitations Kontraktions KopplungMuskeldissektionstechnikElektrisches StimulationsprotokollKraft Frequenz BeziehungDetektion mechanischer AlternansBewertung des Calcium Handlings

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