Name: 절연 골격근의 수축성, Fatigability 및 Alternans의 예 VIVO 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-01T12:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 2 s
Description: 배우세요 절연 골격근의 수축성, 피로도 및 alternans를 평가하는 방법을. 마우스 EDL과 soleus 근육을 분리하여 전기 자극으로 근수축을 유도하고 힘 변환기로 측정합니다. 이 기법은 근생리학 및 근육 기능 연구에 필수적입니다.

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<li>Smith, M. A., Reid, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redox+modulation+of+contractile+function+in+respiratory+and+limb+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Redox modulation of contractile function in respiratory and limb skeletal muscle.</a> Respir Physiol Neurobiol. 151, 229-241 (2006).</li>
<li>Bagni, M. A., Cecchi, G., Colomo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myofilament+spacing+and+force+generation+in+intact+frog+muscle+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Myofilament spacing and force generation in intact frog muscle fibres.</a> J. Physiol. 430, 61-75 (1990).</li>
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수축성 힘과 fatigability의 측정은 골격근 기능의 전반적인 평가하는 것이 중요합니다. 이 분석의 주요 목적은 sarcopenia 및 근육의 피로와 같은 특정 병적 인 조건에서 근육 힘의 변화와 피곤하게하는 속성을 식별하고, 근육 수축성에 마약 / 시약의 효과를 테스트하는 것입니다. 근육 힘이 밀접하게 세포 칼슘 2 관련되어 있기 때문에 + 릴리스 세포 칼슘 2 + 항목과이 둘 사이의 크로스 토크, 우리는 또한이 방법을 사용 칼슘이에 대한 정보 + 골격근의 신호 상태를 수집 할 수 있습니다. 여기 우리는 피곤하게하는 프로필의 거부 단계에서 수축성 힘의 변동 버스트 에피소드는 과부하 및 불안정한 SR에서 목격 된 &#39;메카닉 alternans &quot;이라고한다 독특한 표현형을 보여 주었다. 하나는 예상 수 변경된 힘, FF, fatigability, 수축성의 속도론 및 복구 AB 등의 골격근 phenotypes의 다양...

골격 근육은 중추 신경계의 통제하에 수축성 힘을 뼈대의 뼈에 연결하고 생성합니다. 여기 - 수축 결합 (ECC)는 기계 응답에 전기 자극으로 변환하는 과정을 말합니다. 칼슘 2 + 신호는 골격근의 수축 기능의 필수 구성 요소입니다. 효과적인 칼슘 2 근 소포체 (SR)에서 + 동원은 중요한 근육 세포 1, 2에서 ECC를위한 구성 요소와 세포 칼슘이의 변화 + 신호는 근육 질환 3-5의 숫자에 해당 수축 기능 장애를 기초입니다. 근육 수축성의 적절한 평가는 + 이미지와 다른 assays가 아니라 수축성 수준에서, 골격근 기능에 통찰력을 얻을뿐만 아니라, 운동 수준에하는 것이 필수적 및 CA 2 무료로 제공됩니다. 힘과 속도도의 중요한 속성을 알려 구할 수 있습니다다른 생리학 및 pathophysiological 조건 하에서 근육 전력 및 ECC 프로세스의 상태를 표시합니다. 연구의이 다산의 필드는 매우 풍부한 역사를 가지고 있으며 근육 수축의 많은 이론은 두 천년 6으로 나타났다. 현대 근육 연구는 아마도 레벤후크 6 근육 섬유의 크로스 - 강선과 myofibrils의 현미경 관찰과 1674년에서 1682년까지에서 시작됩니다. 의 신경이 먼 전기 기계 7-9에서 스파크 방전시 메스와 접촉 할 때 거의 100 년 후, 루이지 Galvani는 개구리 근육 계약을 힘차게 그 관찰했다. 수축은 금속 전도체를 통해 근육에 다리 신경을 연결하여 생산 될 수 있습니다. Galvani에 의해지지 복잡한 전기 신호 메커니즘의 세부 사항은 결국 전기 생리학의 기초가되었다 자신의 유명한 방정식 10, 11 호 지킨, 헉슬리와 카츠에 의해 공식화되었다. 린의 놀라운 관찰GER은 + 개구리 심장과 골격 근육 12-15의 수축성에 대한 세포 칼슘 (2)의 효과에 칼슘 2 인식의 첫 번째 주요 단계 + 근육 수축성 16, 17의 핵심 레귤레이터로를 나타냅니다. 1980 년대부터 현재에 이르기까지 근육 수축성 필드에 발견 버스트 인해 근육 수축성과 손쥐 골격근 18 fatigability 프로토콜의 도입으로 실현되었다. 존스와 에드워즈는 19이 ECC 기계의 변화와하지 수축성 장치와 연결되었다고 저주파 간헐적 인 피로 (힘의 운동 유발 성 감소)를 제안하는 첫번째이었다. 동안 후반 1980 년대와 초기 1990 년대에 Kolkeck 외 20 Kolbeck 및 Nosek 21,와 리드 (22)는, 골격 근육 수축성에 theophyllines, cortiosterone, 무료 래디칼의 효과를 연구하기 위해 쥐 모델에서 격막 근육을 사용했다 브룩스 Faulkn어 쥐 22 빠른 및 느린 근육의 반복 힘 및 전력 측정의 측정에보고 처음이었다. 또한, Lannegren, Westerblad, 양고기, 그리고 Westerblad 직접 세포 칼슘 2 + 규제로 전직 생체의 수축성을 연결하는 첫 번째 있었고, 근육의 피로 23, 24의 산증의 역할에 의문을 제기 시작했다. 우리 실험실이 크게 손상 마우스 근육 수축성 연구의 조합을 사용하여 초기 2000 년대 소설 유전자의 이해에 대한 modulatory 및 규제 역할과 근육 ECC에서 근육 수축성, fatigability, 그리고 노화에 중요한 역할과 이후 공헌 세포 칼슘 2 + 모니터링에있다 온전하고 피부 근육 섬유와 분자 - 유전자 조작 3-5, 25-29. 여기 손쥐 절연 soleus과 신근 digitorum longus의의 측정 수축성 (ED에 대한 실험 프로토콜을 설명에 해당하는 L) 근육, 대부분 느린 산화 (타입 I과 IIA 근육 섬유)와 별개의 수축 특성을 가진 대부분 빠른 속도로 glyocolytic 근육 (타입 IIB와 IIx 근육 섬유).에게 이 프로토콜에서 그대로 근육 힘줄이 단지는 격리 된 순수 산소 또는 산소의 혼합 (95 %)과 CO 2 (5 %) 중 함께 제공 ADI PowerLab Radnotti 챔버 시스템에 목욕. 수축성 힘은 잔디 stimulator에서 전기 stimulations에 의해 생성 및 매크로 루틴의 정의는 데이터의 수집, 수집, 디지털화, 스토리지를 제어 할 수 있습니다 ADI PowerLab/400 시스템과 통합 된 힘 변환기를 사용하여 감지되었습니다. 이 설정은 근육 힘, 근육 전원뿐만 아니라 힘이 대 주파수 관계, 근육 피로, 근육 피로, 속도, 근육 수축의 전체 운동 속성의 복구를 측정 할 수 있습니다. 또한, 근육 수축에 마약의 효과는이 실험을 통해 모니터링 할 수 있습니다. </p&gt; 이 방법의 장점은 근육을 계약의 본질적인 속성의 직접 평가를 수 있도록 골격 근육에서 떨어져 neuronal과 혈관 구성 요소를 제거에 누워. 또한, 전 생체의 수축성의 assays는 다양한 이온 투과 채널과 수송의 약리 조작 골격근 기능을 위해 생리적 역할을 정의하기 위해 사용을 가능하게 고립 된 근육을 둘러싸고있는 세포 환경의 조작을 할 수 있습니다. 이 예 생체 시스템은 우리가 최근에 변경된 세포 칼슘 2로 연결 한 특정 돌연변이 근육 준비에 뚜렷한 alternan의 행동 + 등록 할 4 취급을 발견 할 수있다. Alternans은 피곤하게하는 프로필의 감소 단계에서 수축성 힘의 변동 버스트 에피소드로 정의됩니다. 이 이벤트에는 수축성 힘이 순간적으로 힘 D의 이전 수준보다 증가더 많은 칼슘 2 + 출시되고 또는 수축성 기계는 칼슘 2 + 30 더 민감되었다 어느 아마도 때문에 피곤하게하는의 자극을 uring. cyclopiazonic 산 (CPA), 근 - endoplasmic 소포체 칼슘 ATPase (SERCA), 카페인, ryanodine 채널 (RyR)의 작용제의 회복 차단의 치료와 stimulations를 피곤하게하는 반복이 모든 것을 alternans 직접 관련된 제안, 기계 alternans에게 4 일으킬 수 EC 커플 링 프로세스의 변조. 체외 수축성 설정에서의 메카닉 alternans를 유도하고 기록 할 수있는 방법의 시연은 개별 연구 관심 분야에 따라이 시스템 또는 유사한 것들로 획득 할 수 다양한 실험 매개 변수를 표시 할 수있는 예제로 제공하고 있습니다. 이 방법은 근육 생리학을 공부 연구자에 관심이있을 것으로 생각됩니다. 비슷한 설정은 다른에서 격리 된 골격 muscle-tendon/ligament 단지 사용할 수 있습니다해부학 적 위치,뿐만 아니라 단일 섬유와 근육 스트립​​에 있습니다.

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 코멘트 (선택 사항) </td></tr><tr><td> 2 - 수배 </td><td> Tocris </td><td> 1224 </td><td> 카 2의 숫자 + SOC와 TRP 등 입력 채널의 차단 </td></tr><tr><td> SKF96365 </td><td> 시그마 </td><td> SKF-96365 </td><td> 카 2 수의 차단기 SOC와 수용체로 인한 칼슘 2 + 항목 등 + 항목 채널 </td></tr><tr><td> BTP-2 </td><td> Millipore </td><td> 203890 - 5MG </td><td> 비교적 특정 SOC 차단기 </td></tr><tr><td> CPA </td><td> 시그마 </td><td> C1530 </td><td> 치료 SERCA 차단기 </td></tr><tr><td> 카페인 </td><td> 시그마 </td><td> C0750 </td><td> 빠른 작업 RyR의 작용제 </td></tr><tr><td> Radnoti 네 단위 조직 장기 목욕 시스템 </td><td> Radnoti </td><td> 159920 </td><td></td></tr><tr><td> 조합 조직 지원 / 자극 전극 </td><td> Radnoti </td><td> 160151 </td><td> 수직 이쪽은 조직 지원 유형을 지그재그의 한 변 </td></tr><tr><td> 쿼드 브리지 앰프 </td><td> ADInstruments </td><td> FE224 </td><td></td></tr><tr><td> PowerLab/400 </td><td> ADInstruments </td><td></td><td> 이 제품은 더 이상 사용할 수 없습니다. 데이터 수집 시스템의 다른 버전을 선택합니다. </td></tr><tr><td> 힘 변환기 (5 MG - 25 G) </td><td> ADInstruments </td><td> MLT0201/RAD </td><td></td></tr><tr><td> 차트 v4.02 </td><td> ADInstruments </TD&gt; <td></td><td> LabChart 7.3은 차트 소프트웨어의 최신 버전입니다. </td></tr><tr><td> S8800 듀얼 펄스 디지털 Stimulator </td><td> GRASS 기술 </td><td></td><td> 이 제품은 더 이상 사용할 수 없습니다. S88X 듀얼 출력 광장 펄스 Stimulator는 새로운 stimulator입니다. </td></tr><tr><td> RF 변압기 절연 단위 </td><td> GRASS 기술 </td><td> 모델 SIU5 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

절연 골격근의 수축성, fatigability 및 alternans의 예 vivo 평가

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

여기에 설명하는 것은 분리 된 골격 근육의 수축성을 측정 할 수있는 방법입니다. 이러한 근육 힘, 근육 전력, 수축성 속도론, fatigability, 그리고 피로 후 복구와 같은 매개 변수가 같은 흥분으로 여기 - 수축 결합의 특정 측면 (ECC) 프로세스, 수축성 기계 및 칼슘 2 + 처리 능력을 평가하기 위해 얻을 수 있습니다. 이 방법은 신경과 혈액 공급을 제거하고 격리 골격근 자체에 초점을 맞추고 있습니다. 우리는 정기적으로 변조 칼슘 2 + 신호 경로 불구하고 골격 근육의 수축 속성을 변경 유전자 구성 요소를 식별하는 데이 방법을 사용합니다. 여기, 우리는 체외 근육 수축성 분석에 사용 얻을 수 다양하고 풍부한 정보의 예로서 새로 확인 된 골격 근육 표현형, 즉 메카닉 alternans를 설명합니다. 단일 셀 assays, 유전자 접근 방식과 biochemi와 함께 검정의 조합stry의 assays는 골격근의 ECC의 메커니즘에 중요한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.

우리는 직접의 근육 힘, 근육 힘, 수축성 속도론 및 절연 골격 근육의 fatigability를 측정하는 방법을 설명<em&gt; 체외에서</em&gt; 입력란을 자극을 사용하여 시스템을 갖추고 있습니다. 칼슘에 대한 중요 정보<sup&gt; 2 +</sup&gt; 취급 속성과 근육의 수축성 기계는 다른 자극 프로토콜을 사용하여 얻을 수 있습니다.

절연 골격근의 수축성, Fatigability 및 Alternans의 예 VIVO 평가

여기에서는 분리된 골격근의 수축력을 측정하는 방법을 설명합니다. 근력, 근파워, 수축 역학 등의 파라미터를...

이 절차의 전반적인 목표는 건강하고 온전한 근육을 분리하여 시험관 내(in vitro) 수축 기능을 연구하는 것입니다. 이는 먼저 생쥐로부터 온전한 장지신근(extensor digitorum longus, EDL)과 가자미근(soleus)을 분리함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계는 외과용 봉합사로 EDL과 가자미근의 인대 및 힘줄을 묶는 것입니다.다음으로, 분리된 근육을 힘 변환기(force transducer)와 수축 챔버에 장착합니다. 마지막 단계로, 전기장 펄스로 근육을 자극하여 수축을 유도합니다. 최종적으로, 발생한 힘이 힘 변환기로 전달되어 기록되며, 근육 수축력에 미치는 영향을 비교하기 위해 다양한 생리학적 및 약리학적 처리를 수행할 수 있습니다.in situ 수축력 측정이나 male performance 측정과 같은 기존의 근육 기능 평가 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은, 골격근에서 신경 및 혈관 성분을 제거하여 수축하는 근육의 고유한 특성을 직접적으로 평가할 수 있다는 점입니다. 일반적으로 이 방법이 처음인 사람들은 온전한 흡입근을 박리하는 과정에서 상당한 정교함과 인내심이 요구되기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다. 본 절차는 저희 연구실의 기술자인 one과 Dr.Jma 연구실의 박사후 연구원인 keyhole park가 시연할 예정입니다.근육 박리 및 수축 챔버 장착 과정의 수행 난이도가 높으므로, 이 방법의 시각적 시연이 매우 중요합니다. 따라서 본 영상은 근육의 해부학적 구조를 이해하고, 분리된 근육을 장착하는 데 필요한 정밀한 규모를 파악하는 데 도움을 줍니다. 이 절차에서는 야생형 C 57 black six 마우스 또는 질환 마우스 모델을 경추 탈구법으로 희생시킨 후, 측면 자세로 배치합니다.EDL을 박리하기 위해 피부를 얕게 절개합니다. 전경골근과 후면 근육군 사이의 근막을 절개하여 엽니다. 인대가 경골의 외측 과 및 비골 전면 상측 3/4 지점에 연결되어 있는 근위 기시부를 찾습니다.다음으로, EDL 근육의 근위 기시부를 분리하기 위해 정밀 안과용 가위로 근육에서 최대한 원위부 쪽의 인대를 절단합니다. 그 후, 둔단 핀셋으로 인대를 잡고 천천히 당겨 EDL을 분리합니다. 이때 EDL 주변의 근막 일부와 EDL 주변의 다른 근육들을 일부 절단해야 할 수도 있습니다.이 단계는 EDL 근육에 손상을 주지 않도록 세심하게 수행해야 합니다. 그 다음, 2번부터 5번 발가락의 중절골

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

절연 골격근의 묘 - 기계 분석

우리는 송곳니 hindlimb의 근육 강도와 반복 편심 수축으로 근육 응답을 측정하기 위해 최소한 - 침략과 고통없이 방법을 설명합니다.

VIVO 개 근육 기능 분석에

사지 근육 수축성 및 수동 기계적 성질의 변화는 근육 질환에 중요한 생체 있습니다. 이 원고는 손쥐 신근의 digitorum longus의와 tibialis 앞쪽에 근육에서 이러한 속성을 측정하는 생리 assays에 대해 설명합니다.

신근 Digitorum의 Longus 근육의 근육 기능의 평가<em&gt; 예 생체</em&gt;와 Tibialis 앞쪽에 근육<em&gt; 현장에서</em&gt; 마우스에

뮤린 좌심실 유두근는 체외에서 심근 수축력을 조사하는데 사용될 수있다. 이 문서 자세히 분리 실험 프로토콜 심장 수축 특성을 연구에 대해 설명합니다.

마우스의 심장 수축력의 조사에 대 한 격리 유두 근육의 수축력 측정

이 논문은 쥐의 심장에서 분리된 심장 근세포에서 수축하는 동안 myofilament Ca2+ 감도의 변화를 평가하는 프로토콜에 대해 설명합니다. 심장 전기생리학, 수축기/이완기 세포질 Ca2+ 수치 및 수축/이완과 함께 이 측정은 건강한 심장과 질병이 있는 심장에서 심장 흥분-수축 결합을 매개하는 메커니즘을 뒷받침하는 데 필수적입니다.

Myofilament 칼슘의 평가<sup&gt; 2 +</sup&gt; 감도 근본적인 심장 여진 수축 커플 링

이 프로토콜은 피부 심장 근구를 사용하여 심장 기능의 추출 및 평가 기술을 단계별로 설명하는 것을 목표로합니다. 이 방법론은 마우스에서 남성에 이르기까지 다른 심장 위치에서 수집 할 수있는 작은 냉동 생검을 사용하여 myofilament 기능의 측정 및 급성 변조를 허용합니다.

피부 심근세포를 이용한 심장 기능의 체외 평가

여기에 제시 나노 뉴턴 해상도와 스트라이드 근육 myofibrils의 수축 특성을 평가하는 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 간섭 계기반 광학 힘 프로브를 사용하여 설정을 사용합니다. 이 설정은 높은 신호 대 잡음 비율로 데이터를 생성하고 myofibrils의 수축 운동의 평가를 가능하게합니다.

골격 근육 생검에서 Myofibrils를 분리하고 나노 뉴턴 해상도 포스 트랜스듀서로 수축 기능을 결정합니다.

분리된 쥐 근세포에서 칼슘(Ca 2+) 과도 측정과 함께 근절 길이 검출을 통한 수축 기능의 측정을 설명하는 일련의 프로토콜이 제시됩니다. 심부전 동물 모델에서의 연구에 대한이 접근법의 적용도 포함됩니다.

설치류 근육 세포에서 심장 수축 기능 장애 및Ca 2+ 과도 현상 분석

이 프로토콜은 전임상 개발 중 약물에 의한 수축성 변화를 평가하기 위한 신뢰할 수 있는 플랫폼인 MyoBLAZER 시스템을 사용하여 기증자 심장에서 성인 인간 원발성 심근세포의 수축성을 측정하는 방법을 설명합니다.

고립된 성인 인간 원발성 심근세포의 심장 수축성 측정

골격근 기능은 전통적으로 힘들고 처리량이 적은 접근법을 사용하여 분리된 근육 섬유의 수축성을 정량화하여 평가할 수 있습니다. 여기에서는 하이드로겔에 내장된 근육 섬유의 수축성을 정량화하기 위한 광학 기반의 고처리량 방법을 설명합니다. 이 접근법은 약물 스크리닝 및 치료제 개발에 적용됩니다.

광학 기반 시스템을 사용한 하이드로겔 내장 온전한 마우스 근육 섬유의 고처리량 수축 측정

우리는 성인 마우스의 6개 근육에서 다양한 길이와 유형의 효소로 해리된 섬유를 얻기 위한 프로토콜을 설명합니다: 그 중 3개는 이미 설명되었고(flexor digitorum brevis, extensor digitorum longus, soleus) 그 중 3개는 처음으로 성공적으로 해리되었습니다(extensor hallucis longus, peroneus longus, peroneus digiti quarti).

생쥐의 6개 뒷다리 근육의 효소 해리로 얻은 온전한 짧은, 중간 및 긴 골격근 섬유: Beyond Flexor Digitorum Brevis

배우세요 절연 골격근의 수축성, 피로도 및 alternans를 평가하는 방법을. 마우스 EDL과 soleus 근육을 분리하여 전기 자극으로 근수축을 유도하고 힘 변환기로 측정합니다. 이 기법은 근생리학 및 근육 기능 연구에 필수적입니다.

절연 골격근의 수축성, Fatigability 및 Alternans의 예 VIVO 평가

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