Dieses Verfahren beschreibt ein übersetzbares progressiv belastetes Laufradwiderstandsmodell bei Mäusen. Der Hauptvorteil dieses Widerstandstrainingsmodells besteht darin, dass es völlig freiwillig ist und somit den Stress für die Tiere und die Belastung des Forschers reduziert.
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Methodenartikel
Ein einfaches und kostengünstiges Laufradmodell für progressives Widerstandstraining bei Mäusen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Zuvor entwickelte Widerstandsmodelle für Nagetiere, einschließlich synergistischer Ablation, elektrischer Stimulation, gewichtetem Leiterklettern und neuerdings gewichtetem Schlittenziehen, sind hochwirksam bei der Bereitstellung eines hypertrophen Stimulus, um Skelettmuskelanpassungen zu induzieren. Während sich diese Modelle für die Skelettmuskelforschung als von unschätzbarem Wert erwiesen haben, sind sie entweder invasiv oder unfreiwillig und arbeitsintensiv. Glücklicherweise laufen viele Nagetierstämme freiwillig lange Strecken, wenn sie Zugang zu einem Laufrad haben. LWR-Modelle (Loaded Wheel Running) bei Nagetieren sind in der Lage, Anpassungen zu induzieren, die häufig beim Widerstandstraining beim Menschen beobachtet werden, wie z. B. erhöhte Muskelmasse und Faserhypertrophie sowie Stimulation der Muskelproteinsynthese. Die Hinzufügung einer moderaten Radlast hält die Mäuse jedoch entweder nicht davon ab, große Entfernungen zu laufen, was eher ein Ausdauer- / Widerstandstrainingsmodell widerspiegelt, oder die Mäuse stellen den Lauf aufgrund der Methode der Lastanwendung fast vollständig ein. Daher wurde ein neuartiges Hochlast-Radlaufmodell (HLWR) für Mäuse entwickelt, bei denen ein äußerer Widerstand angelegt und schrittweise erhöht wird, so dass Mäuse mit viel höheren Lasten als bisher verwendet weiterlaufen können. Vorläufige Ergebnisse dieses neuartigen HLWR-Modells deuten darauf hin, dass es genügend Anreize bietet, um hypertrophe Anpassungen über das 9-wöchige Trainingsprotokoll zu induzieren. Hier werden die spezifischen Verfahren zur Durchführung dieses einfachen, aber kostengünstigen progressiven widerstandsbasierten Trainingsmodells bei Mäusen beschrieben.
Einleitung
Die Skelettmuskelmasse umfasst etwa 40% der Körpermasse bei erwachsenen Menschen; Daher ist die Aufrechterhaltung der Skelettmuskelmasse während des gesamten Lebens von entscheidender Bedeutung. Skelettmuskelmasse spielt eine wesentliche Rolle im Energiestoffwechsel, bei der Aufrechterhaltung der Körperkerntemperatur und bei der Glukosehomöostase1. Die Erhaltung der Skelettmuskulatur ist ein Gleichgewicht zwischen Proteinsynthese und Proteinabbau, aber es gibt immer noch viele Lücken im Verständnis der komplizierten molekularen Mechanismen, die diese Prozesse antreiben. Um die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die den Erhalt und das Wachs....
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Protokoll
Diese Studie wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee der Appalachian State University genehmigt (#22-05).
1. Tiere
- Beschaffen Sie C57BL/6-Mäuse aus der hauseigenen Mauskolonie.
HINWEIS: Es wurden männliche Mäuse verwendet, die zu Beginn der Studie 5-8 Monate alt waren. Die tägliche Laufaktivität erreicht Spitzen und Plateaus im Alter von etwa 9-10 Wochen im Alter von26 Jahren. Frühere Studien haben gezeigt, dass alte Mäuse (22-24 Monate) auch geladene Radläufe ausführen27. - Unterbringung der Mäuse einzeln in einem Standard-Nagetierkäfig mit ....
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Ergebnisse
In dieser Studie wurden 24 C57BL/6-Mäuse (6,3 ± 0,7 Monate zu Beginn dieser Studie) zufällig einer von drei Behandlungsgruppen zugeordnet: sitzend (SED), belastet Radlauf (LWR; wie PoWeR von Dungan et al.17 beschrieben) oder hoher LWR (HLWR) und vervollständigten dann ihr jeweiliges 9-Wochen-Protokoll. Nach der Akklimatisierungswoche (Woche 1) gab es keine Gruppen- oder Gruppen-x-Zeitunterschiede in der Laufdistanz oder dem Trainingsvolumen (Abbildung 5).
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Diskussion
Bestehende Widerstandsübungsmodelle bei Nagetieren haben sich für die Skelettmuskelforschung als unschätzbar wertvoll erwiesen. Viele dieser Modelle sind jedoch invasiv, unfreiwillig und/oder zeit- und arbeitsintensiv. LWR ist ein hervorragendes Modell, das nicht nur ähnliche muskuläre Anpassungen induziert wie in anderen gut akzeptierten Widerstandstrainingsmodellen, sondern auch einen chronischen, stressarmen Trainingsreiz für das Tier mit minimalem Zeit- / Arbeitsaufwand des Forschers bietet. Da LWR-Modelle nur minima.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.
Danksagungen
Wir möchten der Graduate Student Government Association, dem Office of Student Research und dem Department of Health and Exercise Science der Appalachian State University für die Bereitstellung von Mitteln zur Unterstützung dieses Projekts danken. Darüber hinaus danken wir Monique Eckerd und Therin Williams-Frey für die Überwachung des täglichen Betriebs der Tierversuchsanlage.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 1 g Scheiben-Neodym-Magnete | Angewandte Magnete | ND018-6 | Wird für alle Sensormagnete und 1 g Schritte für die Radbelastung |
| verwendet 2,5 g Scheiben-Neodym-Magnete | Angewandte Magnete | ND022 | Verwendet für 2,5 g Schritte der Radbelastung |
| 8-32 x 1" Edelstahlschrauben | Amazon | https://www.amazon.com/gp/product/B07939RS23/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1 | |
| 8-32 Flügelmuttern | Amazon | https://www.amazon.com/gp/product/B07YYWW2SB/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&th=1 | |
| 10 & Mikro; L Pipettenspitzenbox (leer) | Thermo Scientific | 2140 | Wir haben leere ART Pipettenspitzenboxen verwendet, aber alle ähnlich großen Schachteln/Tabletts würden ausreichen |
| Extreme Liquid Glue | Loctite | ||
| Laminin Primärantikörper | Novus Biologicals | NB300-144AF647 | Primärantikörper, konjugiert mit AF657; 1:200 in PBS mit 10 % normalem Ziegenserum |
| Lithium 3 V Batterie | n/a | CR2032 | |
| M10 (3/16" x 1 1/4") Kotflügelscheiben aus Edelstahl | Amazon | https://www.amazon.com/gp/product/B00OHUHEU8/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&th=1 | |
| MyoVision: Automatisierte Bildquantifizierungsplattform | Wen et al. (2017) | v1.0 | https://www.uky.edu/chs/center-for-muscle-biology/myovision |
| Nagetierkäfig aus Polycarbonat (430 mm L x 290 mm B x 201 mm H), mit schmalem Lenkerdeckel aus Edelstahl | Orchid Scientific | Rattenkäfig aus Polycarbonat Typ II | https://orchidscientific.com/product/rat-cage/ - 1519974600758-c29bc1c5-6dfa |
| Sigma Sport 509 Fahrradcomputer | Sigma Sport | Muss nicht unbedingt dieses Modell sein, muss aber über eine Entfernungs- und Zeitüberwachungsfunktion verfügen | |
| Silent Spinner Laufrad (mini 11,4 cm) | Kaytee | SKU# 100079369 | https://www.kaytee.com/all-products/small-animal/silent-spinner-wheel |
Referenzen
- Frontera, W. R., Ochala, J. Skeletal muscle: A brief review of structure and function. Calcified Tissue International. 96 (3), 183-195 (2015).
- Goldberg, A. L. Protein synthesis during work-induced growth of skeletal muscle. Journal of Cell Biology.
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Nachdrucke und Genehmigungen
