Name: חיתוך רוחב עצב הטיביאלי - מודל סטנדרטי לניוון שרירים שלד מושרה denervation בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-03T19:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 50 s
Description: למד את פרוטוקול חיתוך עצב הטיביה בעכברים לחקר ניוון שרירים שלדיים. מודל זה מאפשר מעקב אחר ירידה מתקדמת במסת השריר עם תחלואה נמוכה יחסית למודלים אחרים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מCIHR Neuromuscular מחקר השותפות (תל&quot;י - 90,959; לJAEB).

לפני השימוש במודל זה, חוקרים כנראה קיבל אישור לפרוטוקול כירורגית מהשימוש בבעלי החיים של המוסד שלהם גוף מנהל. המודל אושר על ידי מועצת המנהלים מחקר האתיקה, המילטון בריאות חברה למדעים, אוניברסיטת מקמאסטר (AUP # 10-04-24) ומבוצע בהתאם קפדן עם ההמלצות של המועצה הקנדית בטיפול בבעלי חיים. 1. הכנת עכבר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את העכבר. לגרום הרדמה עם 5% או 2% isoflurane halothane. המעגל משמש צריך להבטיח הדחה מספקת של חומר ההרדמה כדי להגן על המנתח. לאחר 2-3 דקות הנשימה של בעל החיים תהיה איטית. להבטיח את רפלקס המצמוץ חסר ולצבוט את חללי interdigital בכפה כדי לאשר הרדמה כירורגית (כלומר, אין תגובה על ידי העכבר). החל סיכה עיניים לעין, כדי למנוע התייבשות של הקרנית במהלך ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שבי ירך לרוחב וישבן מהשתלחרוץ עד הברך ולחטא עם proviodine. גילוח ישמור את האתר של השיער ללא חתך על מנת להבטיח להדמיה נאותה של שדה הניתוח, וכדי למזער את ההפרעה לנתיחת עצב וחיתוך רוחב. חריץ sciatic, שהוא מעולה ואחורי לעצם הירך, ניתן לזהות על ידי מישוש. </li></ol> 2. הליך אופרטיבי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפחית isoflurane איפה ל2% (halothane 1%) והנח את העכבר על הצד שלו (בצד המיועד לניתוח פונה כלפי מעלה), תחת מיקרוסקופ הפעלה או לנתח. לחלופין ניתוח יכול להתבצע עם loupes כירורגיות מאז הגדלה 3.5x היא משביעת רצון לעכבר בוגר (20-25 גרם). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעטות כפפות סטריליות. זהה את שריר הירך על ידי מישוש. באמצעות אזמל, לחתוך את העור של הירך לרוחב מאת שריר הירך עד הברך (כ 1 ס&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפיץ את העור בעדינות. זהה את השרירים femoris שרירי, שהוא השריר השטחי השטוח לרוחב של הירךמייד מתחת לעור. בעזרת מספריים בסדר, לפצל את השרירים femoris שרירי לאורך סיבי השריר ולהחזיק פתוח עם מפשק אביב כדי לחשוף את העצב השת וענפיו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לזהות את העצב השת עמוק באופן מיידי לשרירי femoris שרירי. ניתן לזהות אותו לפי הצבע הלבן הבוהק האופייני שלה והיא כ 0.8 מ&quot;מ קוטר. היא פועלת מאת שריר הירך עד הברך, הסתעפות לתוך עצבי השוקה, peroneal וsural ברמה של פוסה popliteal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות להפריד את השוקה מענפי עצב peroneal וsural עם מלקחיים ומספריים ultrafine microdissecting אביב. העצב הטיביאלי הוא הענף הגדול ביותר והוא בדרך כלל מרכזי. זה חשוב לא לרסק את העצב תוך הפרדה בין הענפים. מחזיק את העצב רק על השכבה החיצונית adventicial עם המלקחיים ultrafine, ושמירה על מרווח העצב (לא לימד), יימנע למחוץ עצב ופציעת מתיחה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשלם ומתמשך denervatiב, לחתוך עצב הטיביאלי עם microdissecting מספריים כdistally ככל האפשר, תוך הימנעות בזהירות את כלי popliteal. לחלופין, לdenervation הזמני עם עצבוב מלא צפוי ב2-4 שבועות, יכול להיות פשוט מחץ את העצב הטיביאלי עם מלקחיים ultrafine במשך 15 שניות במקום transected. (עצבים היקפיים לגדל מחדש פציעה הבאה ויהיה ReInnervate שריר היעד.) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם נדרש denervation מלא, תפרת את הסוף של העצב הטיביאלי transected אל פני השטח הקדמי של שריר femoris שרירי עם 10-0 ניילון ומחדש משוער הרירים femoris עם 5-0 Vicryl למנוע מחדש עצבוב חריג של הגסטרוקנמיוס ו שרירי soleus. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את העור עם תפר Vicryl ריצת 5-0. </li></ol> 3. הודעה טיפול אופרטיבי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את חומר ההרדמה שהאיפה אך לשמור על הזרימה של חמצן. לנהל buprinorphine (או תחליף) כאבים מתחת לעור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את העכבר לכלוב נקי ללאמצעים בזמן מתעורר מהרדמה. שמור על שמיכת התחממות בתוך הכלוב ותחת השגחה ישירה עד ambulating. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברה ובית בכלוב תחתון רך (לא חוט) עם מצעים רכים בשפע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את האיבר האופרטיבי יומי למצבו של פצע הניתוח והרגל להתפתחות כיבים בעקב משכוב או ראיות של לעיסה. ניתן לנהל בעיות קטנות עם אנטיביוטיקה או חיטוי כגון proviodine אקטואליים. אינדיקטורים נקודות קצה הדורשות הרדמת בעל חיים הם ירידה במשקל, עדות לטיפול עצמי ירוד (פרווה פרועה), ויציבה כפופה. בנוסף, בעלי חיים עם הפרעה פצע גדולה או כיבים שאינם נרפא ב1-2 שבועות עם אנטיביוטיקה מקומית או מופיעים יש כאב יש להקריב. </li></ol> 4. הגסטרוקנמיוס Denervated וקציר שריר Soleus <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בנקודת הזמן שלאחר הניתוח הרצויה, לשקול את העכבר והקרבה עם מנת יתר של CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח את ההיבט המדיאלי של שניהםניתוח ובקרת רגליים נגדיות ונקי עם אלכוהול. מניחים את העכבר תחת מיקרוסקופ הפעלה או לנתח, או לחלופין להשתמש loupes צפייה כירורגיות להגדלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על האיבר האופרטיבי, לחתוך את עור העגל המדיאלי עם אזמל מהקרסול עד הברך וcircumferentially סביב הקרסול. משוך בעדינות את העור עם מלקחיים מעל השריר וproximally לכיוון הירך. זה חושף את כל שרירי הרגל. זהה את שריר הגסטרוקנמיוס, שהוא שריר השוק שיוצא מהברך לקרסול בחלק האחורי של הרגל ונמצא מייד מתחת לפני העור. זהה את הכניסה הדיסטלי של השרירים femoris שרירי, הפרוקסימלי לשריר הגסטרוקנמיוס על ההיבט המדיאלי של הברך. בכניסת דיסטלי femoris שרירי מופיע דק ושקוף וoverlies החלק הפרוקסימלי ביותר של הגסטרוקנמיוס. בעזרת מספריים ונתיחת קצה קהה, בעדינות להפריד את הכניסה הדיסטלי של שריר הזרוע femoris מהגזשריר trocnemius. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בכניסתו לדיסטלי calcaneous, שריר הגסטרוקנמיוס נרות לגיד אכילס. זהה את גיד אכילס, המופיע לבן ושרירי. החזק את גיד אכילס עם מלקחיים, נזהר שלא להחזיק או למחוץ את שריר הגסטרוקנמיוס, ולחלק את גיד אכילס מהחדרת calcaneus באמצעות מספריים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עדיין מחזיק את הגיד, בעדינות להרים את שריר הגסטרוקנמיוס (אדום חיוור) את Soleus העמוק (אדום עמוק), מההחדרה הדיסטלי לכיוון מקורו בברך (ניתן לקצור את Soleus בנפרד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את הגסטרוקנמיוס את הרגל על ​​ידי חלוקת מקורם של הגסטרוקנמיוס מchondyles הירך המדיאלי ו לרוחב באמצעות מספריים. מתיחה מאוד עדינה על השריר מאפשרת את התהליך הזה. היזהר שלא למחוץ את השריר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> את Soleus עכשיו יהיה ברור לעין, באופן מיידי באתר של הגסטרוקנמיוס. הרם את Soleus מהכנסתו על גיד אכילס לה אוigin על העגל האחורי. אם Soleus עולה בטעות עם הגסטרוקנמיוס, בעדינות להפריד אותו מהדגימה שנקטפו. הגסטרוקנמיוס (אור האדום) וSoleus (אדום כהה) יישארו לזיהוי בקלות בדגימה שנקטפו בשל הבדלי הצבע שלהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את השרירים בנפרד בקנה מידת דיוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפצל את השרירים בצורה אנכית, חצי הצמד להקפאה בחנקן נוזלי (לחלבון ו / או מיצוי RNA שלאחר מכן), וחצי ליסטולוגיה (הערכת morphometric כלומר, immunohistology) או בתיקון 10% פורמלין, או קיבעון קפוא בisopentane מקורר עם חנקן נוזלי , המועדפים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על צעד מ4.3 לעיל בשלט, המופעל באמצעות האו&quot;ם, בצד למסוק הגסטרוקנמיוס בקרה ושרירים soleus. </li></ol>

<ol><li>Fu, S. Y., Gordon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contributing+factors+to+poor+functional+recovery+after+delayed+nerve+repair%3A+prolonged+denervation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Contributing factors to poor functional recovery after delayed nerve repair: prolonged denervation.</a> J. Neurosci. 15, 3886-3895 (1995).</li>
<li>Kobayashi, J., Mackinnon, S. E., Watanabe, O., Ball, D. J., Gu, X. M., Hunter, D. A., Kuzon, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+duration+of+muscle+denervation+on+functional+recovery+in+the+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">The effect of duration of muscle denervation on functional recovery in the rat model.</a> Muscle Nerve. 20, 858-866 (1997).</li>
<li>Bain, J. R., Veltri, K. L., Chamberlain, D., Fahnestock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+functional+recovery+of+denervated+skeletal+muscle+after+temporary+sensory+nerve+innervation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Improved functional recovery of denervated skeletal muscle after temporary sensory nerve innervation.</a> Neuroscience. , 103-503 (2001).</li>
<li>Batt, J., Bain, J., Goncalves, J., Michalski, B., Plant, P., Fahnestock, M., Woodgett, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+gene+expression+profiling+of+short+and+long+term+denervated+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Differential gene expression profiling of short and long term denervated muscle.</a> FASEB J. 20, 115-117 (2006).</li>
<li>Sher, J., Cardasis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+fiber+types+in+the+adult+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neurol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle fiber types in the adult mouse.</a> Acta Neurol. Scand. 54, 45-56 (1976).</li>
<li>Agbulut, O., Noirez, P., Beaumont, F., Butler-Browne, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myosin+heavy+chain+isoforms+in+postnatal+muscle+development+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Cell%22%5BJournal%5D)">Myosin heavy chain isoforms in postnatal muscle development of mice.</a> Biol. Cell. 95, 399-406 (2003).</li>
<li>Nagpal, P., Plant, P. J., Correa, J., Bain, A., Takeda, M., Kawabe, H., Rotin, D., Bain, J. R., Batt, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ubiquitin+ligase+nedd4-1+participates+in+denervation-induced+skeletal+muscle+atrophy+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">The ubiquitin ligase nedd4-1 participates in denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice.</a> PLoS ONE. 7, e46427(2012).</li>
<li>Plant, P. J., Bain, J. R., Correa, J. E., Woo, M., Batt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absence+of+caspase-3+protects+against+denervation-induced+skeletal+muscle+atrophy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Absence of caspase-3 protects against denervation-induced skeletal muscle atrophy.</a> J. Appl. Physiol. 107, 224-234 (2009).</li>
<li>Varejao, A. S., Meek, M. F., Ferreira, A. J., Patricio, J. A., Cabrita, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+evaluation+of+peripheral+nerve+regeneration+in+the+rat%3A+walking+track+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Functional evaluation of peripheral nerve regeneration in the rat: walking track analysis.</a> J. Neurosci. Methods. 108, 1-9 (2001).</li>
<li>Willand, M. P., Holmes, M., Bain, J., Fahnestock, M., de Bruin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+muscle+stimulation+after+immediate+nerve+repair+reduces+muscle+atrophy+without+affecting+reinnervation%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Electrical muscle stimulation after immediate nerve repair reduces muscle atrophy without affecting reinnervation.</a> Muscle Nerve. 48, 219-225 (2013).</li>
<li>Sterne, G. D., Coulton, G. R., Brown, R. A., Green, C. J., Terenghi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurotrophin-3-enhanced+nerve+regeneration+selectively+improves+recovery+of+muscle+fibers+expressing+myosin+heavy+chains+2b%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Neurotrophin-3-enhanced nerve regeneration selectively improves recovery of muscle fibers expressing myosin heavy chains 2b.</a> J. Cell Biol. 139, 709-715 (1997).</li>
<li>Plant, P. J., North, M. L., Ward, A., Ward, M., Khanna, N., Correa, J., Scott, J. A., Batt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypertrophic+airway+smooth+muscle+mass+correlates+with+increased+airway+responsiveness+in+a+murine+model+of+asthma%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Respir.+Cell+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Hypertrophic airway smooth muscle mass correlates with increased airway responsiveness in a murine model of asthma.</a> Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 46, 532-540 (2012).</li>
<li>Bain, J. R., Mackinnon, S. E., Hunter, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+evaluation+of+complete+sciatic%2C+peroneal%2C+and+posterior+tibial+nerve+lesions+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Plast.+Reconstr.+Surg%22%5BJournal%5D)">Functional evaluation of complete sciatic, peroneal, and posterior tibial nerve lesions in the rat.</a> Plast. Reconstr. Surg. 83, 129-138 (1989).</li>
<li>Hare, G. M., Evans, P. J., Mackinnon, S. E., Best, T. J., Midha, R., Szalai, J. P., Hunter, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Walking+track+analysis%3A+utilization+of+individual+footprint+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Plast.+Surg%22%5BJournal%5D)">Walking track analysis: utilization of individual footprint parameters.</a> Ann. Plast. Surg. 30, 147-153 (1993).</li>
<li>McLean, J., Batt, J., Doering, L. C., Rotin, D., Bain, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+rate+of+nerve+regeneration+and+directional+errors+after+sciatic+nerve+injury+in+receptor+protein+tyrosine+phosphatase+sigma+knock-out+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Enhanced rate of nerve regeneration and directional errors after sciatic nerve injury in receptor protein tyrosine phosphatase sigma knock-out mice.</a> J. Neurosci. 22, 5481-5491 (2002).</li>
<li>Richner, M., Bjerrum, O. J., Nykjaer, A., Vaegter, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+spared+nerve+injury+%28SNI%29+model+of+induced+mechanical+allodynia+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">The spared nerve injury (SNI) model of induced mechanical allodynia in mice.</a> J. Vis. Exp. (54), e3092(2011).</li>
<li>Rogoz, K., Lagerstrom, M. C., Dufour, S., Kullander, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VGLUT2-dependent+glutamatergic+transmission+in+primary+afferents+is+required+for+intact+nociception+in+both+acute+and+persistent+pain+modalities%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">VGLUT2-dependent glutamatergic transmission in primary afferents is required for intact nociception in both acute and persistent pain modalities.</a> Pain. 153, 1525-1536 (2012).</li>
<li>Thornell, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sarcopenic+obesity%3A+satellite+cells+in+the+aging+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Clin.+Nutr.+Metab.+Care%22%5BJournal%5D)">Sarcopenic obesity: satellite cells in the aging muscle.</a> Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 14, 22-27 (2011).</li>
</ol>

אין ניגודי אינטרסים מוכרזים.

מודל חיתוך רוחב העצב הטיביאלי של ניוון שרירים שלד מושרה denervation הוא מודל מועסק בדרך כלל ותוקף גם בחולדות. יש לנו להתאים את המודל הזה לשימוש בעכברים, המאפשר לחוקר לנצל את קיומם של עכברים מהונדסים גנטי וללמוד את התהליך של ניוון השרירים in vivo בהיעדר חלבונים חיוניים לרגולציה של מסת שריר 7,8. את שרירי הגסטרוקנמיוס וSoleus, שני denervated במודל זה, יכול להיות בקלות ובמהירות גזור עם טיפול מינימאלי, ובכך לספק mRNA איכות מעולה וחלבון לניתוחים מולקולריים שלאחר מכן....

denervation שלד שריר, עקב פציעה טראומטית עצבים היקפיים, מחלה או התערבות פרמקולוגית, תוצאות באובדן המיידי של פונקצית התכווצות שרירים מרצון. שריר במקביל מתחיל להתנוון וניוון זה הוא הפיך אם עצבוב בזמן, באיכות טובה מתרחש 1,2. בהיעדר העצבוב, ניוון myofiber מתקדם, ושינויים ביולוגיים בלתי הפיכים בשריר להתרחש עם סיסטיק שריר ומות myofiber. כאן אנו מדגימים את מודל השוקה עצב חיתוך רוחב, דגם של denervation-Induced ניוון שרירים השלד וסיסטיק, בעכברים. מודל זה מאפשר למדענים לחקור את המנגנונים הביולוגיים פיסיולוגיים, תאיים ומולקולריים העומדים בבסיס ניוון שרירים in vivo בשרירי הגסטרוקנמיוס וSoleus. תוך שימוש היסטורי בעיקר בחולדות, יישום חדש יותר של הדגם הזה לקווי עכבר מהונדסים במיוחד נוקאאוט ו, מאפשר לחוקרים להעריך את התפקיד שלהםחלבון מסוים (ים) של עניין באינדוקציה, פיתוח ותחזוקה, או לחלופין רזולוציה של, ניוון שרירים וסיסטיק in vivo. העצב הטיביאלי הוא עצב מוטורי היקפי חושי מעורב בhindlimb המכרסם, והוא אחד משלושת הענפים הטרמינל של העצב השת. חיתוך רוחב של העצב הטיביאלי denervates את הגסטרוקנמיוס, soleus והשרירים plantaris (והשלושה השרירים המכופפים העמוקים הקטנים של כף הרגל, כולל tibialis האחורי, longus מכופף digitorum longus hallicus ומכופף), וגם הוא מודל סטנדרטי תוקף בחולדות 3,4 . יכולים להיות גזורים שרירי הגסטרוקנמיוס וSoleus בקלות בנקודות זמן סדרתיים לפרסם חיתוך רוחב עצב הטיביאלי, קבוע ומעובד להערכת היסטולוגיה השריר ושריר הסיבים morphometrics, או הבזק הוקפא למיצוי של RNA וחלבונים שריר לצורך הלימודים, למשל, הרשתות הסלולריות האיתות מסדירות ניוון שרירים. Gaשריר strocnemius הוא שריר סוג סיבים מעורב (סוג I וסוג II, למרות שהסוג השני בעיקר) ושריר Soleus מורכב מחלק גדול של סיבים מסוג I, ובכך לספק גם עווית שריר מהיר ואיטי להערכה 5,6. מודל חיתוך רוחב העצב הטיביאלי מתאים ללימוד התהליך של denervation-Induced ניוון שרירים הן בטווח ארוך לטווח הקצר (ימים) ו7 (שבועות עד חודשים) 4,8. בניגוד למודל חיתוך רוחב העצב השת (מודל שני של denervation-Induced ניוון שרירים נפוצים במכרסמים), חיתוך רוחב עצב הטיביאלי גורם פחות תחלואה בבעלי החיים, מה שהופך אותה למודל אטרקטיבי יותר. חיתוך רוחב של העצב השת denervates כל שרירי הרגל (מתחת לברך) והרגל, פוגע ביכולתו של בעל החיים לambulate 2, ואילו חיתוך רוחב של העצב הטיביאלי משאיר את ענפי עצב peroneal וsural של העצב השת ללא פגע, ובכך לשמר אתשרירי היעד שלהם וטריטוריות סנסוריים. העכבר אינו יכול להגמיש plantar או להפוך את הרגל, אבל הוא מסוגל ambulate בקלות ובמשקל נושא במידה שווה על שני הגפיים אחוריות, ובכך מצמצם את התחלואה של המודל באופן משמעותי. מחקרי ניתוח הליכה הערכת דפוסי הליכה בוצעו בחולדות בעקבות פציעות עצב הטיביאלי והשיתו ולהוכיח כי נושאת טביעת רגל ומשקל נשמרה טוב יותר עם ​​פציעת השוקה 9,10. בנוסף, במודל חיתוך רוחב העצב הטיביאלי, ניתן לגייס את עצב peroneal בשלב מאוחר יותר והועבר כמקור עצבוב מתעכב, אם תכנון המחקר דורש 3. לעומת זאת, עצבוב מתעכב במודל חיתוך רוחב העצב השת מחייב שימוש בשתל עצב לגירעון העצב השת, מאוד להגדיל באופן משמעותי את הקושי הטכני של הדגם ולהגביל את השימוש בו למנתחים מיומנים. בעוד מודל חיתוך רוחב העצב הטיביאלי Requires היכרות של המפעיל עם טכניקה ניתוחית סטרילי בניתוח בעלי חיים, גם העצב הטיביאלי ושרירי השוקיים זה innervates הנגיש בקלות והניתנת לזיהוי למניפולציה, כך שאנשים שאינם מנתחים, או בעל ניסיון רב בניתוח בעלי חיים, בקלות יכולים לשלוט מודל זה .

<table><tbody><tr><td colspan="4"><חזק>ריאגנטים וחומרים</חזקים></td></tr><tr><td>10-0 תפר ניילון</td><td>Ethicon</td><td>2850G</td><td></td></tr><tr><td>5-0 תפר ויקריל</td><td>Ethicon</td><td>J553G</td><td></td></tr><tr><td colspan="4" ><חזק>ציוד</חזק></td></tr><tr><td>קפיץ מספריים מיקרו-חיתוך</td> כלים <td>כירורגיים עדינים</td><td>15021-15</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים עדינים במיוחד</td><td>כירורגי עדין כלים</td><td>11370-40</td><td></td></tr><tr><td>מחזיק מיקרו מחט שאינו נעול (נהג)</td><td>כלים כירורגיים עדינים</td><td>12076-12</td><td></td></tr><tr><td>מפסק קפיץ</td><td>כלים כירורגיים עדינים</td><td>17000-02</td><td></td></tr></tbody></table>

חיתוך רוחב עצב הטיביאלי - מודל סטנדרטי לניוון שרירים שלד מושרה denervation בעכברים

Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

מודל חיתוך רוחב העצב הטיביאלי הוא מודל נסבל היטב, אימות, ושחזור של ניוון שרירים שלד מושרה denervation במכרסמים. למרות שפותח במקור ושימוש נרחב בעכברים בגלל הגודל שלה, העצב הטיביאלי בעכברים הוא גדול מספיק שניתן לטפל בו בקלות עם או למעוך או חיתוך רוחב, והשאיר את ענפי עצב peroneal וsural של העצב השת ללא פגע וכך לשמר שרירי היעד שלהם. לכן, מודל זה מציע את היתרונות של גרימת פחות תחלואה ומניעה של ambulation מאשר דגם חיתוך רוחב העצב השת וגם מאפשר לחוקרים ללמוד את המנגנונים פיסיולוגיים הביולוגיים, תאיים ומולקולריים המסדירים את התהליך של ניוון שרירים בעכברים מהונדסים גנטי. העצב הטיביאלי מספק את הגסטרוקנמיוס, soleus והשרירים plantaris, כך חיתוך רוחב שלה מאפשר הלימוד של שריר שלד denervated המורכב של סיבים מהירים עווית סוג II ו / או סוג עווית איטי אניסיבים. כאן אנו מדגימים את מודל חיתוך רוחב העצב הטיביאלי בעכבר C57Black6. אנו מעריכים את הניוון של שריר הגסטרוקנמיוס, כמו שריר מייצג, בבית 1, 2, ו 4 שבועות לאחר denervation על ידי מדידת משקולות שרירים ושטח חתך מסוים סיבי סוג ב-פרפין מוטבע סעיפים היסטולוגית immunostained לשרירן עווית מהיר.

<html> חיתוך רוחב עצב הטיביאלי denervates את הגסטרוקנמיוס, soleus והשרירים plantaris של העגל. כאן אנו בוחנים את ההתפתחות של ניוון בשריר הגסטרוקנמיוס, כנציג שריר. שריר הגסטרוקנמיוס היה שנקטפו מן 2-3 חודשים 6 עכברים ישנים C57Black (ג&#39;קסון מעבדות) denervated עבור 1, 2 או 4 שבועות. משקולות שרירים בהדרגה להקטין (איור 1), כפי שעושה חתך באזור של סיבים מסוג II מהירים עווית שריר (איור 2), לאורך זמן. הגסטרוקנמיוס הוא שריר סוג סיבים מעורב (הסוג I והסוג II...

מודל חיתוך רוחב העצב הטיביאלי הוא מודל נסבל היטב, אימות, ושחזור של ניוון שרירים שלד. הפרוטוקול כירורגית המודל מתואר והפגין בC57Black6 עכברים.

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

המטרה הכללית של סרטון זה היא להדגים את מודל חיתוך העצב הטיביאלי (tibial nerve transection) של ניוון שרירי השלד בעכברים. הדבר משיג על ידי בידוד העצב הסיאטי ושלושת ענפיו: העצב הטיביאלי, העצב הסולאי והעצב הפרוניאלי. לאחר הבידוד, העצב הטיביאלי נחתך.לאחר הדנרוויזציה (ניתוק עצבי), הפצע נסגר ומצבו של בעל החיים מנוטר מקרוב. בסופו של דבר, נלקחות דגימות המראות ירידה הדרגתית במסת השריר לאחר הדנרוויזציה. מודל של ניתוק העצב הטיביאלי (tibial nerve transection) להשראת אטרופיה של שרירי השלד הוא מודל נפוץ ומאומת היטב בחולדות, והוא כרוך בתחלואה נמוכה בהרבה מזו הקשורה לניתוק העצב הסיאטי (sciatic nerve transection).התאמנו את המודל הזה לשימוש בעכברים, כפי שנדגים כאן. הדבר מאפשר לחוקר להפיק תועלת מקיומם של עכברים מהונדסים גנטית ולחקור את תהליך הניוון השרירי בהיעדר חלבונים החיוניים לוויסות מסת השריר השלדי, תוך גרימה לתחלואה מינימלית בבעל החיים. ראשית, רשמו את משקלו של העכבר לאחר אישור הרדמה מספקת באמצעות צביטה בבהונות, זהו את ה-sciatic notch באמצעות מישוש וגלחו את הירך הלטרלית והישבן מהנקודה זו ועד לברך.בשלב הבא, נקה את האזור באמצעות יישומים חוזרים של אלכוהול ופרו-יוד (pro iodine). הנח את העכבר על צדו תחת מיקרוסקופ ניתוח או מיקרוסקופ דיסקציה תוךneath ענידה של כפפות סטריליות. זהה את המגרעת האישיאתית (sciatic notch) באמצעות מישוש.בצעו חתך בעור בירך הלטרלית מהמגרעת האישיית (sciatic notch) ועד לברך. פרסו בעדינות את העור. זהו את שריר ה-biceps femoris, השריר השטחי והשטוח של הירך הלטרלית הנמצא מיד מתחת לעור, באמצעות מספריים עדינים.יש לבצע חיתוך של שריר ה-biceps femoris לאורך סיבי השריר ולהחדיר רטרקטור קפיצי. כדי לחשוף את עצב ה-sciatic ואת ענפיו, זהו את עצב ה-sciatic מיד מתחת לשריר ה-biceps femoris. ניתן לזהות אותו לפי צבעו הלבן והמבריק האופייני, וקוטרו הוא כ-0.8 millimeters.הוא משתרע מהמגרעת האישיית (sciatic notch) ועד לברך, ומתפצל לעצבי הטיביאלי, הפרונאלי והסורלי בגובה הגומহা הפופליטלית (popliteal fossa). הפרד בעדינות את העצב הטיביאלי מענפי העצבים הפרונאלי והסורלי באמצעות פינצטה עדינה מאוד ומספרי מיקרו-דיסקציה עם קפיץ. העצב הטיביאלי הוא הענף הגדול ביותר ובדרך כלל ממוקם במרכז.טיפול עדין בעצב הסיאטי (sciatic nerve) ובענפיו חיוני להצלחת הליך זה. יש להקפיד שענפי העצב הפירינאלי (perineal nerve) והעצב ה-sal לא ייפגעו או יימתחו. פגיעה או מתיחה של ענפים אלה יגרמו לעצבנות (denervation) גם של יעדיהם.החזקת העצב רק בשכבת ה-adventitia החיצונית באמצעות פינצטה עדינה מאוד (ultra fine forceps) ושמירה על העצב במצב רפוי ימנעו מעיכה של העצב ופגיעה ממתיחה לצורך דנרבציה זמנית. לצורך דנרבציה מלאה ומתמשכת, עם ציפייה להחלמה מלאה תוך שבועיים עד ארבעה שבועות, יש למעוך את העצב הטיביאלי (tibial nerve) באמצעות פינצטה עדינה מאוד למשך 15 שניות. יש לחתוך את העצב הטיביאלי עם מספרי מיקרו-דיסקציה (micros dissecting scissors) רחוק ככל האפשר (distally), תוך הימנעות זהירה מכלי הדם הפופליטיים (popliteal vessels) במידה ונדרשת דנרבציה מלאה.תפרו את קצהו של עצב הטיביא (tibial nerve) שהוקטע אל המשטח הקדמי של שריר ה-biceps femoris באמצעות תפר ניילון 10-0, וקרבו מחדש את שריר ה-biceps femoris באמצעות תפרי Vicryl 5-0 כדי למנוע עיצב רבבי (aberrant reinnervation) של שרירי ה-gastrocnemius וה-soleus. עם השלמת הדנרובציה (denervation), סגרו את העור בתפר Vicryl 5-0 רץ. כאשר תהיו מוכנים, כבו את חומר ההרדמה השאיפי, אך המשיכו בזרימת החמצן.לאחר מתן משכך כאבים בודד, יש להחזיק את העכבר בכלוב חם ונקי ללא מצע. יש להשאיר את העכבר תחת השגחה ישירה עד להחזרת יכולת התנועה. לאחר התאוששות מלאה, העבירו את העכבר לכלוב נקי בעל תחתית מוצקה עם מצע רך בשפע.יש לבדוק מדי יום את הגפה המנותחת ואת כף הרגל כדי לזהות התפתחות של כישורי לחץ בעקב או סימני לעיסה; בעיות קלות ניתן לטפל בהן באמצעות אנטיביוטיקה מקומית או חומרי חיטוי, כגון יוד. מדדי סיום הדורשים ביצוע אאוטנזיה לבעל החיים הם ירידה במשקל, סימנים לטיפוח עצמי לקוי ותנוחת גוף שפופה. בנוסף, יש לבצע הקרבה גם לבעלי חיים עם פתיחה של הפצע או כישורים שאינם מחלימים לאחר שבוע עד שבועיים של טיפול בפצע.בנוסף, כל בעל חיים הסובל מכאב בלתי סביר יעשה להשגחה. בנקודת הזמן שלאחר הניתוח, נאספים הרקמות הרצויות לצורך ניתוח. לאחר ההמתה, גלחו את ההיבט המדיאלי של שתי הרגליים, הן ברגל המנותחת והן ברגל הביקורת הנגדית, ונקו באלכוהול. בעבודה תחת מיקרוסקופ דיסקציה, חתכו את עור השוק המדיאלי באמצעות סכין מנתחים מהקרסול אל הברך, ובצורה היקפית סביב הקרסול בגפה המנותחת. לאחר מכן, משכו בעדינות את העור מהשריר ובכיוון פרוקסימלי לעבר הירך.כדי לחשוף את כל שרירי הרגל, זהו את שריר ה-gastro, שהוא שריר השוק המשתרע מהברך עד לקרסול בחלק האחורי של הרגל. לאחר מכן, אתר את נקודת ההיצמדות הדיסטלית של שריר ה-biceps femoris הפרוקסימלית לשריר ה-gastro בחלק המדיאלי של הברך. בנקודת ההיצמדות הדיסטלית שלו, שריר ה-biceps femoris נראה דק ושקוף ומכסה את החלק הפרוקסימלי ביותר של ה-gastro; השתמש במספריים ובדיסקציה עם קצה קהה.הפרידו בעדינות את נקודת ההיצמדות הדיסטלית של ה-biceps femoris מהשריר ה-gastros. הוסיפו את נקודת ההיצמדות הדיסטלית שלו ל-calcaneus, כאשר השריר ה-gastros הולך ומיצר לכיוון הגיד האכילס. זהו את הגיד האכילס, הנראה לבן וסיבי.החזיקו את גיד אכילס באמצעות פינצטה. תוך הקפדה לא להחזיק או למעוך את השריר הגסטרונמי (gastric muscle), הפרדו את גיד אכילס מנקודת ההיספח שלו בעצם העקב (calcaneus). בעזרת מספריים, תוך כדי החזקת הגיד, הרימו בעדינות את השריר הגסטרונמי בעל הגוון האדום בהיר מהשריר הסולאריס (soleus) בעל הגוון האדום הכהה יותר, מההיספח הדיסטלי לכיוון נקודת המוצא בברך, תוך הפעלת מתיחה עדינה מאוד.כדי להקל על התהליך, נתקו את השריר הגסטרונמיוס (gastro) מהרגל על ידי הפרדת ראשית השריר מהקונדילים המדיאליים והלטרליים של הפמור, באמצעות מספריים. היזהרו לא למעוך את השריר.שריר הסולאוס (soleus) יהיה כעת גלוי בבירור מיד מתחת לשריר הגסטרונמיוס (gastros). הרם את הסולאוס מנקודת ההחדרה שלו בגיד אכילס ועד לנקודת המוצא שלו בחלק האחורי של השוק. לאחר ההוצאה, שקול את השרירים בנפרד במאזניים מדויקים.בשלב הבא, חלקו את השרירים אנכית לשני חצאים: חצי להקפאה מהירה בחנקן נוזלי וחצי להיסטולוגיה. לבסוף, חזרו על הליכים אלו בצד הבקרה שלא עבר טיפול כדי לאסוף שרירי gastro ושרירי soleus של בקרה. שרירי Gastro נאספו מגפיים אחוריים שעברו דנרווציה ומגפיים אחוריים קונטרלטורליים של בקרה לאחר שבוע, שבועיים או ארבעה שבועות, והתוצאות הוצגו כיחס.דנרווציה (Denervation) גרמה לאובדן הדרגתי של מסת השריר עם הזמן. שטח החתך של סיבי השריר נמדד לאחר צביעה אימונוהיסטוכימית כפי שניתן לראות כאן. סיבים מהירים מסוג two נצבעים בחום, וסיבים איטיים מסוג one נצבעים בלבן.סיבי שריר העוצריים הראו ירידה הדרגתית בשטח החתך בשריר שעבר דנרבציה. לאורך ארבעה שבועות. לאחר צפייה בסרטון זה, תוכלו לבצע כריתה של עצב הטיביאלי בעכברים. הליך זה מספק מודל הדיר ומתוקף היטב של ניוון שריר שלד המושרה על ידי דנרבציה.

tibial-nerve-transection-standardized-model-for-denervation-induced

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

פגיעה נחסך עצב מודל החיה מתואר כאן כמו במודל של עכברים של כאב נוירופטי היקפי הבאים denervation חלקית של עצב השת ידי lesioning הענפים השוקה משותף עצב peroneal, עוזבים את העצב sural שנותרו ללא פגע. שינוי ההתנהגות הנובעים allodynia מכני לכמת ידי חוטים פון פריי.

פגיעה ניצלו עצב (SNI) דגם Allodynia מכונות המושרה עכברים

מקור: Brakkee, E. M., et al. ניתוח ובדיקות התנהגותיות במודל טרנספוזיציה של נוירומה טיביאלית בחולדות. J. Vis. Exp. (2023). סרטון זה מדגים הליך ליצירת מודל טרנספוזיציה של נוירומה טיביאלית של חולדה (TNT). לאחר חשיפת עצב השוקה ברגל האחורית של חולדה מורדמת, יש לחצות את העצב. לאחר מכן, צרו מנהרה תת עורית, השחילו את העצב הקטוע דרך המנהרה ותפרו אותו במקומו. בהיעדר יעד לעצבוב מחדש, צמיחה אקסונלית לא מאורגנת מהעצב הקטוע יוצרת נוירומה, המעוררת כאב נוירופתי על ידי גירוי נוציצפטורים.

יצירת מודל חולדה של טרנספוזיציה של נוירומה טיביאלית

אנו מציגים פרוטוקול כירורגי המפרט כיצד לבצע אקסוטומיה של חתך או ריסוק על עצב הפנים בעכבר. ניתן להשתמש באקסוטומיה של עצב הפנים כדי לחקור את התגובה הפיזיולוגית לפגיעה עצבית ולבדוק טכניקות טיפוליות.

Axotomy פנים עצב של עכברים: דגם לחקר תגובת Motoneuron לפגיעה

הערכת התאוששות מוטורית נותרה מדד התוצאה של בחינת ביצועים במחקרי עצבים היקפיים ניסיוניים. מדידת הכוח הטטוני איזומטרי של השריר הראשי tibialis בחולדה הוא כלי שלא יסולא בפז כדי להעריך את התוצאות התפקודיות לאחר שחזור של פגמים עצביים sciatic. השיטות והניואנסים מפורטים במאמר זה.

מדידת כוח טטוני איזומטרי מקסימלית של שריר השוקיות בעכברוש

כימות כוח מקסימלי של הרחבת הברך הוא הכרחי כדי להבין התאמות תפקודיות להזדקנות, מחלות, פציעה ושיקום. אנו מציגים שיטה חדשנית למדוד שוב ושוב מומנט איזומטרי שיא איזומטרי של הרחבת הברך vivo.

In vivo מדידה של שריר המתיר הברך תפקוד שריר בעכברים

הניתוח המותאם הוא שיטה פשוטה למודל פגיעה עצבית חסכנית של עכבר או חולדה הדורשת רק קשירה אחת וחתך אחד כדי לפגוע הן בעצבים הפרוניאליים והן בעצבים הסוראליים.

מודל שונה של פגיעה עצבית ניצלת של כאב נוירופתי בעכברים

פרוטוקול זה מתאר את מודל הטרנספוזיציה של נוירומה טיביאלית, הכרוך בנגע של העצב הטיביאלי עם טרנספוזיציה עוקבת של קצה העצב הפרוקסימלי לכיוון מנח פרטיביאלי או לטרלי תת עורי. בדיקה התנהגותית של כאב נוירומה והיפראלגזיה פלנטרית מכומתת באמצעות מונופילמנטים של פון פריי.

ניתוח ובדיקות התנהגותיות במודל טרנספוזיציית נוירומה טיביאלית בחולדות

פרוטוקול זה מדגים כיצד לבצע קטיעה מתחת לברך בחולדות ולבצע מיד חידוש שרירים ממוקד (iTMR) כדי לחקור אסטרטגיות לטיפול ומניעת כאב הקשור לקטיעה ולהבנה טובה יותר של מנגנוני הכאב הקשורים לקטיעה.

מודל כריתת גפה אחורית מתחת לברך של עכברוש ועצבוב שרירים ממוקד מיידי

פרוטוקול זה מציג מודל חולדה הניתן לשחזור באמצעות עצבים תחושתיים כדי לחקות כאבי נוירומה אנושיים ולהעריך טיפולים כירורגיים, ומציע כלי רב ערך למחקר נוירומה תרגומית.

מודל מכרסם כירורגי חדשני לחקר אפשרויות טיפול בכאב נוירומה באמצעות עצבוב שרירים ממוקד דרך העצב הספנוס

מיו מכני ניתוח בשרירי השלד מבודדת

למד את פרוטוקול חיתוך עצב הטיביה בעכברים לחקר ניוון שרירים שלדיים. מודל זה מאפשר מעקב אחר ירידה מתקדמת במסת השריר עם תחלואה נמוכה יחסית למודלים אחרים.

חיתוך רוחב עצב הטיביאלי - מודל סטנדרטי לניוון שרירים שלד מושרה denervation בעכברים

גלה סרטונים נוספים