Name: Een In vivo Knaagdieren Model van krimp veroorzaakte letsel en niet-invasieve monitoring van de Recovery (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-11T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 8 s
Description: Leer een betrouwbaar in vivo model voor spierletsel bij knaagdieren met krimpscontracties en niet-invasieve MRI-monitoring. Deze methode helpt onderzoekers herstelprocessen bestuderen.

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

playerTrialDesktop

De auteurs willen graag Dr, Robert Bloch bedanken voor zijn gulle gift van laboratorium-ruimte en faciliteiten en Dr Rao Gullapalli en Da Shi in de Core for Translational Imaging bij Maryland (C-TRIM) en de Magnetic Resonance Research Center (MRRC) voor technische ondersteuning. Dit werk werd ondersteund door subsidies aan RML van de National Institutes of Health (K01AR053235 en 1R01AR059179) en van de Vereniging voor Musculaire Dystrofie (# 4278), en door een subsidie ​​aan JAR van de Jain Foundation.

1. Verwondingen in vivo model en de meting van isometrische koppel. <ol><li> Deze procedures kunnen worden gebruikt voor ratten of muizen 7,17,18. Om te beginnen, plaatst u het dier liggende onder inhalatie-anesthesie (~ 4-5% isofluraan voor de inductie in een inductie kamer, dan ~ 2% isofluraan via een neuskegel voor onderhoud) met behulp van een precisie-verdamper (cat # 91103, Vet Equip, Inc, Pleasanton , CA). Breng een steriel oogheelkundige room (Paralube Vet Zalf, PharmaDerm, Floham Park, NJ) om elk oog om de hoornvliezen beschermen tegen uitdrogen. Tijdens de procedure, is het dier warm gehouden door het gebruik van een warmtelamp geplaatst buiten de kooi en ten minste zes centimeter gehouden van het dier te allen tijde. </li><li> Bereid de huid door het verwijderen van haren en met het schoonmaken van met afwisselende scrubs van betadine en 70% alcohol op zaaien huid bacteriën te voorkomen in de weke delen of bot. Bevestig de juiste verdoving door het ontbreken van een diepe peesreflexen (geen voet terugtrekking in reactie op knijpen de voet). Een naald wordt met de hand geplaatst via de proximale tibia, om de ledematen te stabiliseren op het tuig (25G of 27G voor de muis). De naald mag niet in het voorste compartiment van het been. </li><li> Vergrendel de naald in een vaste positie, zodanig dat het dier op de rug ligt en de tenen zijn recht omhoog gericht. Een op maat gemaakte apparaat wordt gebruikt om de naald veilig en daardoor stabiliseren de been. </li><li> Plaats de voet van de ledemaat op een custom-bewerkte voetplaat (figuur 1). De as van de voetplaat is bevestigd aan een stepper motor (model T8904, NMB Technologies, Chatsworth, CA) en een koppel sensor (model QWFK-8M, Sensotec, Columbus, OH). De voet moet in eerste instantie, zodat deze loodrecht op de tibia worden uitgelijnd, zoals in figuur 1. </li><li> Gebruik transcutane elektroden (723.742, Harvard Apparatuur, Cambridge, MA) of subcutaan elektroden (J05 Naald Elektrode Naalden, 36BTP, Jari Elektrode Supply, Gilroy, CA) om de nervus fibularis stimuleren de buurt van de hals van de fibula, waar de zenuw ligt in een oppervlakkige positie. Bevestig visueel geïsoleerd dorsaalflexie door het uitvoeren van een serie van stuiptrekkingen (0,1 ms puls voor de muis en 1 ms puls voor de rat) voordat de voet is bevestigd. Zodra de voet is bevestigd aan de voetplaat met plakband, bevestigt een toename van de twitch amplitude in reactie op een toename van de spanning die tegengestelde spieren (plantarflexors) niet gelijktijdig gestimuleerd worden. </li><li> Voor letsel, en op geselecteerde tijdstippen na een blessure, is de maximale kracht met de capaciteit van de dorsiflexors geregistreerd als 'maximale isometrische koppel "(koppel zonder een verandering in spierlengte). Torque metingen zijn uitgevoerd op dezelfde rig dat wordt gebruikt om letsel te veroorzaken. Voordat u opneemt maximale isometrische koppel, de pulsamplitude is aangepast aan trillen spanning en de optimale positie van de enkel te optimaliseren, wordt bepaald door het geven van responsen op verschillende lengtes van de dorsiflexors. Na het behalen van een koppel-hoek bocht naar de optimale lengte van de dorsiflexors (rust lengte, aka Lo) te bepalen, is een koppel frequentie plot verkregen door geleidelijk verhogen van de frequentie van de pulsen gedurende een 200 ms puls trein. Een maximale tetanische contractie gesmolten wordt meestal verkregen bij 90-100 Hz. Drie afzonderlijke samentrekkingen en tetanische contracties worden geregistreerd en opgeslagen voor verdere analyse. </li><li> Gebruik commerciële software te (Labview versie 8.5, National Instruments, Austin, TX) te contractiele activering, het begin van de enkel rotatie, en het koppel het verzamelen van gegevens te synchroniseren. Stimulatie van de dorsiflexor spieren optreedt terwijl de computer-gestuurde motor tegelijkertijd beweegt de voetplaat in plantaire flexie, hetgeen leidt tot een verlenging krimp (ook wel "excentriek" contractie, die een verwonding van de spier veroorzaakt). De specifieke protocol is afhankelijk van de gewenste omvang van letsel gewenst door de onderzoeker. De omvang van letsel of beschadiging van het weefsel, kan worden gereguleerd door manipulatie van variabelen, zoals hoeksnelheid, timing van de spieren activering, bereik van de beweging, en het aantal verlenging contracties. </li><li> Voor het induceren van letsel, superponeren een verlenging samentrekking op een maximale isometrische contractie, variëren van het bereik van de beweging, snelheid van verlenging, en de timing van stimulatie als dat nodig is. Bijvoorbeeld, is een maximale isometrische contractie verkregen in de dorsiflexors en na 200 ms ze zijn verlengd met een geselecteerde snelheid te benaderen normale beweging (900 ° / sec). We hebben eerder aangetoond dat de activering voor de beweging en de mate van verlenging zijn belangrijke factoren bij het ​​verkrijgen van een blessure 14. Het grootste deel van het koppel door de dorsiflexors is uit de TA 11 en we hebben eerder aangetoond dat dit model leidt tot verwonding van deze spier 5,13-15. De TA blijft gestimuleerd door verlenging. </li><li> Na een blessure, is het dier verwijderd uit het apparaat. De tibia pin isverwijderd, wordt het been weer schoongemaakt, en het dier wordt teruggegeven aan de kooi (geplaatst op een temperatuur-geregelde verwarming blok bij 37 ° C) en gevolgd tot herstel. Dit geldt ook voor te wachten tot het dier is wakker en mobiel. De dieren lijden er geen waarneembare pijn tijdens de procedure en er zijn geen zichtbare veranderingen in gang (bijv. kreupelheid) na letsel veroorzaakt door verlenging van weeën. Echter, is geschikt anti-pijn behandeling vervolgens toegediend (buprenorfine 0,05 tot 0,1 mg / kg elke 12 uur gedurende 48 uur na de operatie). </li></ol> 2. In situ meting van de gehele spierspanning. <ol><li> Het dier wordt voorbereid en het scheenbeen is gestabiliseerd zoals hierboven beschreven in paragraaf 1.1 tot en met 1.3. Alle instrumenten is ingeschakeld op ten minste 30 minuten voorafgaand aan de test voor een goede kalibratie en de thermische drift van de krachtopnemer te minimaliseren. </li><li> Incise de huid anterior aan de enkel en verbreken de pees van de tibialis anterior spier (TA). Zorgvuldig stropdas 4,0 Ethicon zijde niet-resorbeerbare hechtdraad tot de pees en bevestig de Vicryl hechting aan de load cell via de meegeleverde S-haak (gewicht = 0,1 g), model FT03, Gras Instruments, Warwick, RI). Als alternatief kan een aangepaste klem (gewicht = 0,5 g) worden gebruikt om de pees hechten aan de Vicryl hechting (figuur 2). </li><li> De meetcel wordt gemonteerd op een micromanipulator (Kite Manipulator, World precisie-instrumenten Inc, Sarasota, FL), zodat de TA kon worden aangepast aan rust lengte en goed uitgelijnd (een rechte lijn te trekken tussen de van oorsprong en insertie). De TA is beschermd tegen koeling door een warmtelamp en tegen uitdroging door minerale olie. De signalen van de load cell (gekalibreerd voor iedere test) worden gevoed via een DC-versterker (model P122, Gras Instruments, Warwick, RI) om een ​​A / D-board te worden verzameld en opgeslagen door acquisitie software (PolyVIEW versie 2.1, Gras Instruments , Warwick, RI). </li><li> Bevestig de TA om de load cell en toepassen single samentrekkingen (rechthoekige puls van 1 ms) bij verschillende spier lengtes om L 0 te bepalen. Muscle rust lengte, gemeten met behulp van remklauwen, is gedefinieerd als de afstand tussen de tuberositas tibiae en de myotendinous kruising. Op deze lengte, geleidelijk verhogen van de puls amplitude en dan de puls frequentie naar een kracht-frequentie relatie vast te stellen. Een maximaal gesmolten tetanische contractie wordt verkregen op ongeveer 90-100Hz (300 ms trein duur bestaat uit 0,1 ms of 1 ms pulsen). Gebruik 150% van de maximale stimulatie-intensiteit van de TA te activeren om maximale contractiele activering (P 0) induceren. Maximale tetanische contracties kan herhaaldelijk worden uitgevoerd en uitgedrukt als percentage van de P 0, het verstrekken van een index van vermoeidheid op ieder gewenst moment in de tijd. </li></ol> 3. In vivo MR imaging en / of spectroscopie van knaagdieren skeletspieren. Alle MRI en MRS is uitgevoerd op een Bruker Biospin (Billerica, MA) 7.0 Tesla MR-systeem uitgerust met een 12 cm helling te voegen (660 mT / m maximale helling, 4570 T / m / s maximale slew rate) loopt Paravision 5.0 software. <ol><li> Het dier is verdoofd met verdampt isofluraan zoals hierboven beschreven in 1.1. Een MR-compatibele kleine dieren monitoring en gating systeem (SA Instruments, Inc) wordt gebruikt om ademhaling en de lichaamstemperatuur te controleren. Muis lichaamstemperatuur is gehandhaafd op 36-37 ° C met behulp van een warm water circulatiepomp. Een op maat gemaakte houder wordt gebruikt om de muis positie in de rugligging met beide benen parallel aan de boring van de magneet van knie tot voet. Een vier-kanaals ontvangen-alleen aan de oppervlakte spoel wordt geplaatst in een 72 mm lineaire 1H resonator. De resonator spoel is afgestemd en aangepast aan de steekproef. </li><li> MR Beeldvorming: Na lokalisators, de volgende MR-scans worden uitgevoerd: T1-gewogen snelle verwerving met ontspanning enhancement (RARE) met de volgende parameters: TE = 9,52 ms, TR = 1800, echo treinlengte = 4, in het vlak resolutie van 100x100 micrometer , en slice dikte = 750 um. Dual-echo PD/T2 RARE: TE = 19.0/57.1 ms, TR = 5000 ms, echo treinlengte = 4, in het vlak resolutie van 100x100 micrometer, en slice dikte = 750 um. Spin echo (SE) diffusie-tensor beeldgegevens met behulp van 12 niet-colineair richtingen: b-waarde = 350 s / mm -2, TE = 26 ms, TR = 4500 ms, in het vlak resolutie van 150x150 micrometer, en slice dikte = 750 micrometer . Multi-slice multi-echo (MSME) T2 parametrische in kaart brengen van gegevens met behulp van 16 TF = 11,4 ms tot 182,5 ms met ΔTE = 11,4 ms, TR = 10000 ms, in het vlak resolutie van 150x150 micrometer, en slice dikte = 750 um. </li><li> Beeldverwerking: Diffusion Tensor wederopbouw en tractography is uitgevoerd met behulp van TrackVis (Martinos Center for Biomedical Imaging; Massachusetts General Hospital, Boston, MA) betekent diffusiviteit (MD), fractionele anisotropie (FA) beelden evenals tractography kaarten maken. T2 mapping wordt uitgevoerd met behulp van aangepaste software geschreven in MAT LAB (The Mathworks, Natick, MA) met behulp van niet-lineaire kleinste kwadraten om de gemeten gegevens aan te passen aan elke pixel van de canonieke T2 signaal vergelijking. Regio's van belang de metingen worden uitgevoerd om parameterwaarden kan beoordelen binnen de TA. </li><li> 1H spectroscopie: Geautomatiseerde shimming wordt uitgevoerd op een 1 x 1 x 4 mm 3 voxel in de TA. Een punt-opgelost spectroscopie (PERS) pulssequentie (TR / TE = 2000/18 ms) wordt gebruikt om spectra te verkrijgen van dezelfde voxel met 1024 gemiddelden. Data acquisitie is het 34 minuten op elk been. Spectrale gegevens worden verwerkt met behulp van de LCModel pakket 16. 31P spectroscopie: Een dual-tuned (1H, 31P) oppervlak spoel wordt gebruikt om niet-gelokaliseerde uit te voeren (met behulp van een enkele puls experiment) of lokale spectroscopie het gebruik van de afbeelding is geselecteerd in vivo spectroscopie (ISIS) pulssequentie. </li></ol> 4. Oogsten en opslaan van spieren. TA worden geoogst na aan het einde van experimenten, gewogen, snap ingevroren in vloeibare stikstof, en vervolgens opgeslagen bij -80 ° C. Dit kan worden uitgevoerd op elk moment in de tijd na de in vivo experimenten. Spieren worden geoogst onmiddellijk na de in situ experimenten, want dit is een terminal procedure. Voor gedetailleerde morfologische studies, is het dier vast met 4% paraformaldehyde via perfusie door de linker ventrikel. 5. Representatieve resultaten. Figuur 3 toont representatieve gegevens van een rat in de in vivo apparaat De in-vivo-apparaat wordt gebruikt om maximale koppel gegenereerd door de dorsiflexor spieren te verkrijgen;. Het wordt ook gebruikt om letsel ertoe te brengen deze zelfde spieren. Vanwege de lengte-spanning relatie van spieren, maximale isometrische koppel treedt gewoonlijk op als het enkelgewricht bevindt zich op ongeveer 20 ° plantairflexie (met de voet loodrecht gepositioneerd om de tibia als 0 °). Na de maximale isometrische koppel is verkregen, kan de voet vervolgens worden geplaatst in elke positie zijn om de schade protocol beginnen. Figuur 3 geeft een blessure protocol van 30 herhalingen met een boog van beweging van 0 ° - 70 °. Let op de gestage daling van het koppel gegenereerd uit de isometrische fase (gevulde pijl) en verlenging fase (open pijl) tijdens de contractie-geïnduceerde letsel protocol. Het koppel wordt gemeten in eenheden van Nmm, maar de absolute waarde is afhankelijk van de grootte van het dier en de toestand ervan (bijvoorbeeld gewonde spier, spier vermoeid, of spier ontbreekt een bepaald eiwit als gevolg van homologe recombinatie). Figuur 4 toont representatieve gegevens van een rat in de in situ apparaat. Onze in situ apparaten niet gepaard gaat met een verlenging van de weeën, maar veeleer stelt ons in staat te isoleren, goed af te stemmen, en meet de maximale spanning die door een individuele spieren op een bekende lengte. Figuur 4 toont de geleidelijke verlies van kracht, die optreedt tijdens een test in een vermoeidheid tibialis anterior spier van een rat. In dit specifieke voorbeeld, werden titanische contracties uitgevoerd eenmaal per seconde gedurende 5 minuten. Spanning (kracht) is meestal opgenomen in Newton (of gram), maar net als koppel, de absolute waarde afhankelijk van de grootte en de conditie van het dier. Omdat de spier gewicht is verkregen onmiddellijk na deze procedure, kan de kracht worden genormaliseerd (de zogenaamde "specifieke kracht") om de spieren dwarsdoorsnede. Figuur 5 toont representatieve gegevens van in vivo beeldvorming van een muis, zoals T1-gewogen en T2 parametrische mapping (A), 3D-tractography van Diffusion Tensor Imaging (B), een H-spectroscopie (C), en 31 P-spectroscopie. Details worden verstrekt in de figuur legende. <img src="/files/ftp_upload/2782/2782fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1: in vivo toestel .* om de schade te produceren, het scheenbeen is gestabiliseerd en de voet bevestigd aan een motor aangedreven plaat. De enkel dorsiflexors worden gestimuleerd via de nervus fibularis, terwijl de voetplaat dwingt de voet in plantairflexie (gestippelde pijl). * Lovering &amp; De Deyne, J Biomechanica 2005, gebruikt met toestemming. <img src="/files/ftp_upload/2782/2782fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2: In situ apparaat De meetcel wordt gemonteerd op een micromanipulator, zodat de TA kon worden aangepast aan de lengte rusten en goed uitgelijnd in de X-, Y-en Z-richting. De distale pees van de TA is bevestigd aan de load cell en single samentrekkingen worden geïnduceerd bij verschillende spier lengtes om L 0 te bepalen. Een maximale tetanische contractie wordt verkregen tot maximale contractiele activering (P 0) te bepalen. Maximale tetanische spanning kan herhaaldelijk worden uitgevoerd en uitgedrukt als percentage van de P 0, het verstrekken van een index van vermoeidheid op een gewenst punt in de tijd. 782/2782fig3.jpg "alt =" Figuur 3 "/&gt; Figuur 3: Koppel de gegevens van in-vivo-apparatuur vertegenwoordiger spoor opnames een koppel van verlenging contracties in de rat. In dit specifieke voorbeeld, waren de spieren gestimuleerd voor 200 milliseconden tot een piek isometrische contractie (gevuld pijl) veroorzaken voor verlenging (open pijl) door de voetplaat door middel van een 70 ° boog van beweging op een hoeksnelheid van 900 ° / s. <img src="/files/ftp_upload/2782/2782fig4.jpg" alt="Figuur 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 4"> Figuur 4: Spanning gegevens van in situ apparaten vertegenwoordiger van gegevens waaruit blijkt dat de daling van de maximale isometrische tetanische spanning tijdens herhaalde stimulatie van de m. tibialis anterior spier (TA) in een rat. In dit voorbeeld werd de TA geïsoleerd, aangepast aan de optimale lengte (L 0) en vervolgens gestimuleerd met een 200 ms tetanische contractie een keer per seconde gedurende 5 minuten. <img src="/files/ftp_upload/2782/2782fig5.jpg" alt="Figuur 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 5"> Figuur 5: in vivo beeldvorming A: De beelden tonen dwarse (axiaal) delen van de T1-gewogen en T2 parametrische mapping van de tibialis anterior spier (TA). De gestippelde rode box rond de TA om aan te tonen verhoogde verhoogde T2 in de gewonde (links) versus niet gewond (rechts) B:.. Representatieve 3D tractography van Diffusion Tensor Imaging (DTI) C: De een H-spectrum van een muis TA toont verschillende detecteerbare lipide resonanties; differentiatie tussen intramyocellular (IMCL) en extramyocellular lipide (EMCL) pieken is verkregen met behulp van deze methode D: De 31 P MR spectrum van de rat TA toont phosphocreatine (PCR), anorganisch fosfaat (Pi), en de drie. resonanties (α, β, γ) van adenosine 5'-trifosfaat (ATP).

<ol><li>Aldridge, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+pain+after+exercise+is+linked+with+an+inorganic+phosphate+increase+as+shown+by+31P%5BTitle%5D)+AND+%22NMR.+Biosci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Muscle pain after exercise is linked with an inorganic phosphate increase as shown by 31P.</a> NMR. Biosci. Rep. 6, 663-663 (1986).</li>
<li>Argov, Z., Lofberg, M., Arnold, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+into+muscle+diseases+gained+by+phosphorus+magnetic+resonance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Insights into muscle diseases gained by phosphorus magnetic resonance spectroscopy.</a> Muscle Nerve. 23, 1316-1316 (2000).</li>
<li>Brooks, S. V., Zerba, E., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injury+to+muscle+fibres+after+single+stretches+of+passive+and+maximally+stimulated+muscles+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Injury to muscle fibres after single stretches of passive and maximally stimulated muscles in mice.</a> J. Physiol. 488, 459-459 (1995).</li>
<li>Burkholder, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+muscle+fiber+types+and+sizes+and+muscle+architectural+properties+in+the+mouse+hindlimb%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Morphol%22%5BJournal%5D)">Relationship between muscle fiber types and sizes and muscle architectural properties in the mouse hindlimb.</a> J. Morphol. 221, 177-177 (1994).</li>
<li>Hakim, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dexamethasone+and+Recovery+of+Contractile+Tension+after+a+Muscle+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Dexamethasone and Recovery of Contractile Tension after a Muscle Injury.</a> Clin. Orthop. Relat Res. 439, 235-235 (2005).</li>
<li>Hamer, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evans+Blue+Dye+as+an+in+vivo+marker+of+myofibre+damage%3A+optimising+parameters+for+detecting+initial+myofibre+membrane+permeability%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Anat%22%5BJournal%5D)">Evans Blue Dye as an in vivo marker of myofibre damage: optimising parameters for detecting initial myofibre membrane permeability.</a> J. Anat. 200, 69-69 (2002).</li>
<li>Hammond, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+Autologous+Platelet-rich+Plasma+to+Treat+Muscle+Strain+Injuries%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Use of Autologous Platelet-rich Plasma to Treat Muscle Strain Injuries.</a> Am. J. Sports Med. , (2009).</li>
<li>Heemskerk, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+mouse+skeletal+muscle+architecture+using+three-dimensional+diffusion+tensor+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Determination of mouse skeletal muscle architecture using three-dimensional diffusion tensor imaging.</a> Magn Reson. Med. 53, 1333-1333 (2005).</li>
<li>Ho, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+fiber+splitting+with+weight-lifting+exercise+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Anat%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle fiber splitting with weight-lifting exercise in rats.</a> Am. J. Anat. 157, 433-433 (1980).</li>
<li>Huijing, P. A., Baan, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myofascial+force+transmission+causes+interaction+between+adjacent+muscles+and+connective+tissue%3A+effects+of+blunt+dissection+and+compartmental+fasciotomy+on+length+force+characteristics+of+rat+extensor+digitorum+longus+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Physiol+Biochem%22%5BJournal%5D)">Myofascial force transmission causes interaction between adjacent muscles and connective tissue: effects of blunt dissection and compartmental fasciotomy on length force characteristics of rat extensor digitorum longus muscle.</a> Arch. Physiol Biochem. 109, 97-97 (2001).</li>
<li>Ingalls, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dihydropyridine+and+ryanodine+receptor+binding+after+eccentric+contractions+in+mouse+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Dihydropyridine and ryanodine receptor binding after eccentric contractions in mouse skeletal muscle.</a> J. Appl. Physiol. 96, 1619-1619 (2004).</li>
<li>Lee, D., Marcinek, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+in+vivo+small+animal+MRI+and+MRS%3A+basic+experimental+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Noninvasive in vivo small animal MRI and MRS: basic experimental procedures.</a> J. Vis. Exp. , (2009).</li>
<li>Lovering, R. M., Deyne, P. G. D. e <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contractile+function%2C+sarcolemma+integrity%2C+and+the+loss+of+dystrophin+after+skeletal+muscle+eccentric+contraction-induced+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol+Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">Contractile function, sarcolemma integrity, and the loss of dystrophin after skeletal muscle eccentric contraction-induced injury.</a> Am. J. Physiol Cell Physiol. 286, C230-C238 (2004).</li>
<li>Lovering, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contribution+of+contractile+pre-activation+to+loss+of+function+after+a+single+lengthening+contraction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">The contribution of contractile pre-activation to loss of function after a single lengthening contraction.</a> J. Biomech. 38, 1501-1501 (2005).</li>
<li>Lovering, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recovery+of+function+in+skeletal+muscle+following+2+different+contraction-induced+injuries%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Phys.+Med.+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Recovery of function in skeletal muscle following 2 different contraction-induced injuries.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 88, 617-617 (2007).</li>
<li>Provencher, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+quantitation+of+localized+in+vivo+1H+spectra+with+LCModel%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+Biomed%22%5BJournal%5D)">Automatic quantitation of localized in vivo 1H spectra with LCModel.</a> NMR Biomed. 14, 260-260 (2001).</li>
<li>Roche, J. A., Lovering, R. M., Bloch, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+recovery+of+dysferlin-null+skeletal+muscle+after+contraction-induced+injury+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Impaired recovery of dysferlin-null skeletal muscle after contraction-induced injury in vivo.</a> Neuroreport. 19, 1579-1579 (2008).</li>
<li>Stone, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absence+of+keratin+19+in+mice+causes+skeletal+myopathy+with+mitochondrial+and+sarcolemmal+reorganization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">Absence of keratin 19 in mice causes skeletal myopathy with mitochondrial and sarcolemmal reorganization.</a> J. Cell Sci. 120, 3999-3999 (2007).</li>
<li>Van Donkelaar, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+tensor+imaging+in+biomechanical+studies+of+skeletal+muscle+function%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Anat%22%5BJournal%5D)">Diffusion tensor imaging in biomechanical studies of skeletal muscle function.</a> J. Anat. 194, 79-79 (1999).</li>
<li>Vogl, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+value+of+in-vivo+31-phosphorus+spectroscopy+in+the+diagnosis+of+generalized+muscular+diseases.+The+clinical+results+and+the+differential+diagnostic+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Rofo%22%5BJournal%5D)">The value of in-vivo 31-phosphorus spectroscopy in the diagnosis of generalized muscular diseases. The clinical results and the differential diagnostic aspects.</a> Rofo. 162, 455-455 (1995).</li>
</ol>

&quot;Muscle schade&quot; is gedefinieerd en gemeten op vele manieren. Structurele schade is zichtbaar in histologische bevindingen 6,9, maar een probleem met veel van de biologische markers gebruikt om de spieren letsel, waaronder die in diervoeding gebruikte studies te beoordelen, is dat ze meestal niet correleren met het verlies van kracht. Spierschade wordt vaak gedefinieerd in het kader van de test gebruikt worden om het te onderzoeken en niemand kan het vinden van rekening voor de veranderingen in de co...

(Alle apparatuur is hetzelfde voor muizen en ratten, behalve voor de voetplaat) <ul><li> BUD Value Line Cabinet (Newark, 06M4718) </li><li> Multifunctioneel l / O USB-6221M (National Instruments, 779808-01) </li><li> Stappenmotor controller (Newark, 16M4189) </li><li> Stepper Motor (Newark, 16M4198) </li><li> Strain Gauge Versterker (Honeywell, Sensotec, DV-05) </li><li> Torque Sensor (Honeywell, QWLC-8M) </li><li> Voetplaat en stabilisatie-apparaat (op maat gemaakte, patent pending) </li></ul>

een in vivo knaagdieren model van krimp veroorzaakte letsel en niet-invasieve monitoring van de recovery

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle stammen zijn een van de meest voorkomende klachten behandeld door de artsen. Een spierblessure is meestal gediagnosticeerd uit de anamnese en lichamelijk onderzoek alleen is echter de klinische presentatie kan sterk verschillen, afhankelijk van de omvang van de schade, de pijn tolerantie, etc. Bij patiënten met een spierblessure of spierziekte, de beoordeling van spierschade is meestal beperkt tot de klinische symptomen, zoals tederheid, kracht, bereik van de beweging, en meer recentelijk, imaging studies. Biologische markers, zoals serum creatine kinase niveaus, zijn meestal verhoogd met een spierblessure, maar hun niveau niet altijd correleren met het verlies van kracht productie. Dit is zelfs het geval bij histologische bevindingen van dieren, die een &quot;directe maatregel&quot; van schade te bieden, maar houden geen rekening met alle verlies van functie. Sommigen hebben beargumenteerd dat de meest uitgebreide maatstaf voor de algemene gezondheid van de spier in contractiele kracht. Omdat spierblessure is een willekeurige gebeurtenis die zich voordoet onder verschillende biomechanische omstandigheden, is het moeilijk om te studeren. We beschrijven hier een in vivo diermodel om het koppel te meten en om een betrouwbare spierblessure te produceren. We beschrijven ook ons model voor het meten van de kracht van een geïsoleerde spier in situ. Verder beschrijven we onze kleine dieren MRI-procedure.

Een<em&gt; In vivo</em&gt; Diermodel van schade is beschreven. De methode maakt gebruik van de subcutane positie van de nervus fibularis. Snelheid, timing van de spieren activering, en boog van de beweging zijn alle vooraf bepaalde en gesynchroniseerd met commerciële software. Bericht letsel veranderingen worden bewaakt<em&gt; In vivo</em&gt; Met behulp van MRI / spectroscopie.

Een In vivo Knaagdieren Model van krimp veroorzaakte letsel en niet-invasieve monitoring van de Recovery

Spierverrekkingen behoren tot de meest voorkomende klachten die door artsen worden behandeld. Een spierletsel wordt doorgaans gediagnosticeerd op basis van de anamnese van de patiënt en lichamelijk...

Het algemene doel van deze procedure is om in vivo een betrouwbare, door contractie geïnduceerde beschadiging aan te brengen in de dorsiflexorspieren van de rat of muis. Dit wordt bereikt door een dunne pin door de proximale tibia te plaatsen. Het been wordt vervolgens op het apparaat gestabiliseerd.De derde stap is het bevestigen van de juiste stimulatie van de nervus peroneus. Ten slotte wordt de voet aan een voetplaat bevestigd om koppingsmetingen uit te voeren en verlengingscontracties te initiëren die letsel veroorzaken. Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die veranderingen in functie en structuur aantonen via herhaalde tests, koppelmetingen en/of scans met magnetische resonantie.In mijn laboratorium gebruiken we verschillende technieken om de contractiele functie van skeletspieren te beoordelen. De in situ-methode wordt gebruikt wanneer we de massalengte en de maximale spanning van een geïsoleerde spier willen bepalen, zoals de m. tibialis anterior. Het belangrijkste voordeel van de in vivo-techniek is dat de anatomie volledig ongestoord blijft.Bovendien kunnen metingen herhaaldelijk in de loop van de tijd bij hetzelfde dier worden uitgevoerd. MRI biedt een manier

an-vivo-rodent-model-contraction-induced-injury-non-invasive

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

We presenteren een protocol dat gebruikmaakt van twee-foton excitatie time-lapse microscopie om gelijktijdig de dynamica van axon- en myeline-verwondingen in real time te visualiseren. Dit voorgestelde protocol maakt studies mogelijk van zowel intrinsieke als extrinsieke factoren die het lot van centrale gemyeliniseerde axonen na verwonding kunnen beïnvloeden en kunnen bijdragen aan permanente klinische handicaps.

Een Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model Mechanismen van axonale degeneratie Beoordeel in real-time

We beschrijven een in vivo protocol om dorsiflexie van de voet te meten na stimulatie van de peroneale zenuw en contractie van het anterieure crurale compartiment van de achterpoot van de rat. Dergelijke metingen zijn een onmisbaar translationeel hulpmiddel voor het evalueren van skeletspierpathologie en weefselengineeringbenaderingen voor spierreparatie en -regeneratie.

toepassingen van<em&gt; In Vivo</em&gt; Functioneel testen van de Rat tibialis anterior voor de evaluatie van Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

De meting van de geleiding van de zenuwen is een nuttig instrument om te beoordelen Muismodellen van neurodegeneratie maar wel vaak alleen toegepast ter stimulering van de nervus ischiadicus in hindlimbs. Hier beschrijven we een techniek voor het meten van samengestelde spier actiepotentiaal (CMAP) in vivo in de muis voorpoot spieren geïnnerveerd door de plexus brachialis.

In Vivo Elektrofysiologische meting van samengestelde spier actiepotentiaal van de voorpoten in muismodellen van Motor Neuron degeneratie

Deze studie is gericht op het ontwikkelen van een standaardprotocol van intra-operatieve neuraal controle van schildklier chirurgie in een varkens model. Hier presenteren we een protocol om aan te tonen van de narcose, om te vergelijken verschillende soorten elektroden, en te onderzoeken het elektrofysiologische kenmerken van de normale en gewonden terugkerende laryngeal zenuwen.

Intra-operatieve neuraal controle van schildklier chirurgie in een varkens Model

Hier gepresenteerd is een protocol voor de productie van een implanteerbaar systeem voor in vivo chronologische registratie van opgeroepen en spontane elektromyografische potentialen. Het systeem wordt toegepast op het onderzoek naar reinnervation van laryngeale spieren na zenuwletsel.

Een implanteerbaar systeem voor chronische in vivo elektromyografie

Het huidige protocol beschrijft beknopte experimentele details over de evaluatie en interpretatie van in vivo koppelgegevens verkregen via elektrische stimulatie van de gemeenschappelijke peroneuszenuw bij verdoofde varkens.

In vivo Meting van Hindlimb Dorsiflexor Isometrisch koppel van varken

Dit artikel beschrijft hoe in vivo (met behulp van oppervlakte- en naaldelektrodearrays) en ex vivo (met behulp van een diëlektrische cel) elektrische impedantiemyografie op de gastrocnemiusspier van knaagdieren kan worden uitgevoerd. Het zal de techniek demonstreren bij zowel muizen als ratten en de beschikbare modificaties (d.w.z. zwaarlijvige dieren, pups) beschrijven.

In vivo en ex vivo elektrische impedantiemyografie uitvoeren bij knaagdieren

Respiratoire complicaties zijn de belangrijkste doodsoorzaak bij personen met cervicale dwarslaesie (cSCI). Diermodellen van cSCI zijn essentieel voor mechanistische evaluaties en preklinische studies. Hier introduceren we een reproduceerbare methode om functioneel herstel van de activiteit van de middenrifspier (DIAm) te beoordelen na unilaterale C2 spinale hemisectie (C2SH) bij ratten.

Beoordeling van functioneel herstel van eupneuïsche middenrifactiviteit na unilaterale cervicale ruggenmerghemisectie bij ratten

Verwondingen door volumetrisch spierverlies (VML) overschrijden het endogene regeneratieve vermogen, wat resulteert in permanente functionele tekorten. Het huidige VML-onderzoek richt zich vooral op ledemaat- en rompspieren. Om mechanistische studies van VML uit te breiden naar craniofaciale spieren, beschrijft dit artikel een in vivo methode voor longitudinale beoordeling van de kauwspierfunctie voor en na VML-letsel.

In vivo functionele beoordeling van de kauwspier van ratten na chirurgische creatie van een volumetrisch spierverlies (VML) letsel

Er wordt een protocol gepresenteerd voor de installatie en voorbereiding van intramusculaire elektroden, samen met een diervriendelijke, geminiaturiseerde meetapparatuur voor elektromyografie (EMG) analyse in locomotiestudies. Dit systeem maakt de draadloze overdracht van real-time EMG-gegevens mogelijk voor het onderzoeken van herstel van locomotie bij ratten met een beroertemodel.

Een realtime draagbaar elektromyografie meetsysteem voor kleine dieren

Dit artikel presenteert een stapsgewijs protocol voor het plaatsen van een in vivo telemetrisch implantaat in de dalende aorta van ratten, waardoor continue en langdurige monitoring van cardiovasculaire parameters, kernlichaamstemperatuur en dierlijke activiteit vóór en na ernstig hoogborstruggenmergletsel mogelijk is.

In Vivo Telemetrie om langetermijn cardiovasculaire parameters, temperatuur en activiteit vast te leggen in rattenmodellen van ruggenmergletsel

Leer een betrouwbaar in vivo model voor spierletsel bij knaagdieren met krimpscontracties en niet-invasieve MRI-monitoring. Deze methode helpt onderzoekers herstelprocessen bestuderen.

Een In vivo Knaagdieren Model van krimp veroorzaakte letsel en niet-invasieve monitoring van de Recovery

Meer video's verkennen