Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Biochemistry

מדידת צריכת החמצן מיטוכונדריאלי הכבד ואת פרוטון הדליפה קינטיקה להעריך נשימה מיטוכונדריאלי ב בקר לחלב הולשטיין

doi: 10.3791/58387 Published: November 30, 2018

Summary

כאן, אנו חולקים שיטות למדידת צריכת החמצן מיטוכונדריאלי, הגדרת המושג של energetics תזונתי, פרוטון הנזילה, הגורם העיקרי של חוסר היעילות בדור מיטוכונדריאלי של ATP. תוצאות אלו יכול להסביר 30% מהאנרגיה שקוע ניצול מזין כדי לעזור להעריך תפקוד מיטוכונדריאלי.

Abstract

צריכת החמצן, פרוטון מניע כוח (PMF) ויש דליפת פרוטון המידות של נשימה מיטוכונדריאלי, או כמה טוב המיטוכונדריה הם מסוגלים להמיר NADH ו FADH ATP. מאז המיטוכונדריה הם גם האתר הראשי עבור השימוש החמצן וחמצון מזין פחמן דו-חמצני ומים, איך ביעילות הם להשתמש בחמצן, מייצרים ATP ישירות מתייחס יעילות חילוף החומרים התזונתיים, דרישות התזונתי של החיה, ו בריאות של החיה. מטרת שיטה זו היא לבחון את הנשימה מיטוכונדריאלי, אשר יכול לשמש כדי לבחון את ההשפעה של תרופות שונות, דיאטות and השפעות סביבתיות על חילוף החומרים מיטוכונדריאלי. התוצאות כוללות צריכת החמצן הנמדדת נשימה התלויים פרוטון (המדינה 3) ומערכת פרוטון הדליפה התלויים נשימה (4 המדינה). היחס של המדינה 4 3 / המדינה נשימה מוגדר יחס בקרת הנשימה (RCR) ולייצג מיטוכונדריאלי יעילות אנרגטית. פרוטון מיטוכונדריאלי הדליפה היא תהליך המאפשר פיזור של פוטנציאל הממברנה מיטוכונדריאלי (MMP) על ידי זרחון חמצוני uncoupling מ- ADP להפחתת היעילות של סינתזת ATP. חמצן ו- TRMP + אלקטרודות רגיש עם מצעים מיטוכונדריאלי, מעכבי שרשרת האלקטרונים תחבורה משמשות למדידת מצב 3 ו- 4 מצב נשימה, ממברנה מיטוכונדריאלי PMF (או פוטנציאל לייצר ATP), דליפת פרוטון. מגבלות לשיטה זו הם כי רקמת הכבד חייבים להיות טריים ככל האפשר, ביופסיות וכל מבחני חייב להתבצע תוך פחות מ 10 h. זה מגביל את מספר דוגמאות אשר ניתן לאסוף ולהשתמש שעובדו על-ידי אדם אחד ביום אחד כדי כ 5. עם זאת, רק 1 גרם של רקמת הכבד נדרש, כך בבעלי חיים גדולים, כגון בקר לחלב, כמות הדגימה הצורך הוא קטן יחסית לגודל כבד, יש מעט זמן ההחלמה הדרוש.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

המיטוכונדריה הם מאוד רגיש ללחץ, הסביבה התאית שלהם יכול לתרום למגוון רחב של מחלות מטבוליות. צריכת החמצן פרוטון דליפת בתוך המיטוכונדריה אינדיקטורים של המיטוכונדריה בריאות בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. בשיטות המתוארות הזה יעילות אנרגיה מיטוכונדריאלי הערכה של נייר באמצעות RCR מבוסס על צריכת חמצן עם וללא דליפה פרוטון. תוצאות אלו יכול להסביר 30% מהאנרגיה איבד ניצול מזין1. שינויים דליפת חמצן צריכת ואת פרוטון יכול לזהות בתפקוד מיטוכונדריאלי אשר תורם למחלות מטבוליות ותוצאות יעילות אנרגיה ירד. שיטות אלה יכולים לשמש גם כדי לבחון את ההשפעה של טיפולים שונים על נשימה מיטוכונדריאלי. המטרה הכוללת של מדידת צריכת החמצן מיטוכונדריאלי וקינטיקה הדליפה פרוטון הוא להעריך תפקוד מיטוכונדריאלי ויעילות אנרגטית.

בעיות בתפקוד הכבד מיטוכונדריאלי כבר קשור למחלות רבות בבקר לחלב. היכולת של חילוף החומרים הסלולר כדי לעבור בין הפחמימות, השומנים דלקים להתמודדות עם גירעון האנרגיה הנקה מוקדם מושפעת את המספר והתפקוד של המיטוכונדריה בתא2. ליקויים ביכולת של המיטוכונדריה להסתגל הביקוש אנרגיה וβ-חמצון מוגבר יכול להוביל להצטברות של השומנים תאיים הקשורים עם תנגודת לאינסולין, עלול להוביל להיווצרות של כבד שומני בפרות חלב הנקה מוקדם. המיטוכונדריה, כמו האתר של הגוף קטון בייצור ושימוש, יכול לשחק תפקיד מפתח ketosis פרות חלב3. חוסר המיטוכונדריה או בתפקוד מיטוכונדריאלי תשפיע על דלק זמינות לפריפריה, יבואו לידי ביטוי שינויים צריכת חמצן או RCR.

שינויים בצריכת החמצן מיטוכונדריאלי בתגובה לדלקת. בת שבע יום פטם חולקו באופן אקראי לקבוצת נגוע Eimeria maxima ו שליטה קבוצה4. פטם זה לא עברה כגון האתגר היה צריכת חמצן נמוכה בשל דליפת פרוטון RCR גבוה המציין כי המיטוכונדריה הכבד להגיב לאתגר המערכת החיסונית על ידי הגדלת הדליפה פרוטון. בעת דליפת פרוטון ומגיבים הפקת מינים חמצן פעם אחת נחשב סימן של חוסר תפקוד ממברנה מיטוכונדריאלי, פוגעת יעילות אנרגטית, עכשיו זה ידוע שזה חשוב עבור ייבוא של חלבונים וסידן לתוך המיטוכונדריה5 , ובשביל הדור של חום1.

דליפת אלקטרונים בשרשרת הנשימה הופכת המיטוכונדריה רגישים ייצור מינים חמצן תגובתי, נזק חמצוני מיטוכונדריאלי קרום חלבונים, שומנים, דנ א מיטוכונדריאלי. כמו גיל המיטוכונדריה, נזק יכול להצטבר במיוחד כדי mtDNA גורם נוסף תפקוד חילוף החומרים מיטוכונדריאלי6 ו ולרגישות רבה יותר של הפרה למחלות. בפועל, חיות משק רבות אכלו רמות גבוהות של תוספי מזון כגון Cu, Zn, Mn כדי להגביר את הפונקציה נוגד חמצון. אולם, האכלה רמות גבוהות של Cu, Zn, Mn ירד ייצור החלב, גדלה צריכת חמצן בשל פרוטון דליפה (4 מצב הנשימה)7.

מחקרים קודמים על התפקיד של הפונקציה מיטוכונדריאלי ביעילות אנרגיה בבקר התמקדה שינויים צריכת החמצן מיטוכונדריאלי פרוטון הדליפה. אך מעט מחקרים פורסמו ב בקר לחלב והשווה רוב המסמכים יעילות הייצור בצורה של צריכת המזון שיורית (RFI) לפונקציה מיטוכונדריאלי ב בקר. השתנות בנשימה מיטוכונדריאלי המחירים נבחנו על ידי מדידת מצב 3, 4 והמדינה RCR ב הכבדים של פרות הולשטיין מניקות והן מניקות בשר פרות (אנגוס, Brangus והרפורד)8. החוקרים לא מצאו קשר בנשימה מיטוכונדריאלי עם צמיחה או חליבה תכונות עבור בקר אבל דיווחת מתאם בין נשימה מיטוכונדריאלי חליבה תכונות עבור Holsteins. שני מחקרים, RFI נמשל ב בקר תעריפי נשימה מיטוכונדריאלי (המדינה 3, 4 והמדינה RCR) שרירים המיטוכונדריה9,10. נשימה מיטוכונדריאלי המחירים השתנו בתגובה DMI, המחירים הנמוכים היו קשורים עם שוורים בשר פחות יעילה. במחקר אחר, RFI של שוורים מתוך שוורים RFI גבוה או נמוך הושוו עם שיעורי נשימה מיטוכונדריאלי וקינטיקה הדליפה פרוטון בין שתי הקבוצות של רומא11. ההבדלים היו בגלל רווח המאשרת למסקנה לזכות אינה לא ההשפעה נשימה מיטוכונדריאלי ב בקר.

בנייר זה, ניסוי בחינת הכבד RCR בתגובה 3 חמצון מינרלים להאכלת בקר לחלב מניקות מדגימה השימוש בשיטות למדידת צריכת החמצן במהלך המדינה 4 ואת המדינה 3 נשימה ומערכת PMF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

כל השיטות, פרוטוקול ולימודי המתוארים כאן אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) של אוניברסיטת קליפורניה, דייוויס.

1. לקבל את ביופסיה של הכבד של פרה חלב הולשטיין

הערה: ביופסיה של הכבד צריכה להתבצע על-ידי וטרינר מורשה. ביופסיות כבד יכול להתבצע באתר חלב שבה ממוקמים הפרות. מניקות פרות חולבות ניתן להמשיך לחלוב בדרך כלל, חלב לא צריך להיות מופנמים של אספקת המזון לפני או אחרי הניתוח. מומלץ כי לפחות 4 אנשים נדרשים לבצע את ביופסית הכבד על פרה חלב: וטרינר לבצע את הביופסיה, מטפל בבעלי חיים עומדים על הירך של הפרה כדי להגן על אזור ביופסיה של וטרינר, טכנאי מעבדה בצד החיצוני של העט כדי להפוך פניו er כלים, חומרים, ביופסיה לטעום מן הוטרינר ולשמור על האזור נקי, אשר יכול להיות בחלק האחורי של הרכב (איור 1), טכנאי כדי לאחזר את דגימת כבד ולהתחיל מיטוכונדריאלי בידוד.

  1. חודש אחד לפני ביופסיות כבד, לתת פרות חיסון clostridia. ליצור ערכות כירורגי על ידי מגבות כירורגי autoclaving, מכשיר ביופסיה, מחזיקי האזמל ציוד כירורגי.
  2. יום אחד לפני ביופסית הכבד, להחדיר את הפרה Ceftiofur הידרוכלוריד 0.044 מ"ל לק"ג משקל גוף subcutaneously בצוואר. צג טמפרטורה פרה, צריכת ותוצאות צואה לשימוש כקו תפקוד תקין.
  3. ליצור המיטוכונדריה בידוד מדיה (MIM) containining מ מ 220 מניטול, סוכרוז 70 מ מ, 20 מ מ HEPES EDTA 1 מ מ, BSA חינם של חומצת שומן 0.1% (w/v), pH 7.4 ב 4 º C. יהיה צורך כ- 30 מ לכל דגימה.
  4. לרסן את הפרה פיזית ניצול בפריחה עם מחבל התלייה לפי הצורך (איור 2). באמצעות את הלטר, לקשור את ראשה לצד השמאלי stanchion. במידת הצורך, מעצורים כימי (חריגות השירותים הווטרינריים הידרוכלוריד 100 מ"ג/מ"ל הרביעי-0.010-0.015 מ ג/ק ג משקל גוף) יכול לשמש.
  5. האזור של הביופסיה הוא למצוא את הזכות 10-11 לחלל הבין-צלעי (איור 3). לצייר קו ישר מן coxae פקעת נכון עד לנקודה של הכתף הימנית. הביופסיה היא איפה הקו מצטלב עם המרחב הבין-צלעי 10-11. לחטא את האזור של הפרה להיות ביופסיה על ידי גילוח שטח מרובע 10 ס מ (איור 4). לשטוף את האזור עם 10% providone סקראב (איור 5) בתנועות מעגליות. תרסיס אזור עם 70% אתנול פתרון (איור 6). אני חוזר שוטף providone ואתנול.
    הערה: הכבד הוא בעמדה שונה במקצת ב בקר לחלב הולשטיין לעומת בקר.
  6. להזריק לידוקאין 2% HCl (10-15 מ ל) באופן מקומי לאזור כדי לספק הרדמה של העור, כבסיס שריר, רקמת חיבור (איור 7). חזור על providone ו-70% אתנול שוטף.
    הערה: קצות העצבים בעור, שרירים, אבל האיברים הפנימיים לא, אז רק anesthestic מקומית נדרשת. לכל היותר, הפרה רק להרגיש קצת לחץ וכאב לא במהלך ההליך ביופסיה.
  7. עושים 1-2 ס מ דקירה-חתך דרך העור של המרחב הבין-צלעי 10-11 (איור 8). לעבור מכשיר ביופסיה בכבד שור Schackelford-קורטני דרך העור ולכוון את המכשיר ביופסיה בכיוון הגולגולת קלה והמשיכו דרך הסרעפת ואת לתוך הכבד (איור 9, איור 10). להשיג דגימה 1 g של הכבד ולהסיר את המכשיר (איור 11). סגור את העור עם תפר השמה (איור 12).
  8. המקום הכבד מדגם צינור חרוטי עם מם מספיק כדי לכסות את הדגימה, על הקרח לבידוד המיטוכונדריה מיידית
  9. החתך הסימון עבור כל אדמומיות, נפיחות, חום, או כאב תוך 24 שעות של ביופסיה, להחדיר את הפרה Ceftiofur הידרוכלוריד 0.044 מ"ל לק"ג משקל גוף subcutaneously בצוואר פעם ביום למשך 3 הימים (איור 13). צג טמפרטורה של הפרה, צריכת ותוצאות צואה מדי יום במשך שבוע לאחר ביופסיה של הכבד. אם מתפתח חום, המשך אנטיביוטיקה שיקול דעתו של הוטרינר.
    הערה: אם פרה הוא מפגין סימנים של כאב, כגון בעיטות החתך, recumbancy, אודם, חום או התגובה לגעת בתוך 1 h לאחר הביופסיה בכבד, זריקה הרביעי 1 מ"ג/ק"ג משקל גוף של flunixin meglumine ניתן להקל על כאב ודלקת. זריקה שנייה יכולה להינתן אם יש צורך בכך.
  10. הסרת התפרים 7 ימים לאחר ביופסיה.

2. בידוד המיטוכונדריה מן הכבד לפרה

  1. בהקדם האפשרי לאחר המדגם הכבד מוסר הפרה, לשטוף את דגימת כבד במם (שלב 1.3) כדי להסיר תאי דם אדומים, דק מינצ הדגימה עם מספריים. הכבד צריך להיות טחון בתוך צוננת המכיל מספיק מדיה בידוד כדי לשמור את הרקמה לחות.
  2. מקום הכבד טחון לתוך בקבוקון זכוכית 30 מ עם המרוסקים טפלון על סיווג 0.16 מ"מ מודגרות בקרח, המכיל מם (1:4 w/v).
  3. Homogenize כבד מדגם שהעקב טפלון-500 סל ד עבור דקה עם קווים 4/min.
    הערה: homogenate הכבד נשמרת על הספל וגדוש קרח במם במהלך התהליך כולו, ואת כל השלבים הבאים צנטריפוגה הושלמו ב 4 ° C
  4. צנטריפוגה homogenate ב 500 g x 10 דקות, למחוק צניפה, להעביר את תגובת שיקוע שפופרת צנטרפוגה צוננת, ואז centrifuge את תגובת שיקוע שנוצר ב g 10,000 x 10 דקות להשיג בגדר מיטוכונדריאלי.
  5. Resuspend לרחוץ בגדר ב 10 מ"ל של מים עם חומצת שומן BSA חינם, צנטריפוגה-g 8100 x עבור 10 דקות להשליך תגובת שיקוע.
  6. Resuspend לרחוץ בגדר ב 10 מ"ל של MIM בלי חומצת שומן BSA חינם, צנטריפוגה-g 8100 x עבור 10 דקות להשליך תגובת שיקוע.
  7. להשעות את צניפה ב- µL 200 אמצעי בידוד ומניחים על הקרח עד המשמש צריכת החמצן של פרוטון הדליפה מבחני קינטי.
  8. לקבוע ריכוז חלבון של המתלה גלולה (דילול 1/100) באמצעות ערכת (BCA) חומצה Bicinchoninic לכל הפרוטוקול של היצרן עם BSA התקנית. כל חלבון הוא נחשב מיטוכונדריאלי חלבון.

3. מדידת צריכת החמצן מיטוכונדריאלי (מצב המדינה ו 3-4)

  1. יצירת מדיה צריכת חמצן (OCM) מ- 120 מ"מ אשלגן כלורי, 5 מ מ ח'2PO4, 5 מ מ MgCl2, 5 מ מ Hepes ו 1 מ"מ EGTA, pH 7.4 ב 30 ° C עם 0.3% defatted BSA. יהיה צורך כ- 3 מ לכל דגימה. גם להכין פתרון של 8 oligomycin μg/מ"ל אתנול.
  2. דגירה OCM ב 30 º C. להגדיר את הנשימה קאמרית, משאבת חמצן האלקטרודה לפי הוראות היצרן (oxygraph system). התוכנה oxygraph כבר צריך להיות מותקן במחשב.
  3. מקום 1 מ"ל של OCM אל החדר נשימה ומערבבים נמרצות. פעולה זו תסייע להבטיח כי הפתרון יהיה רווי האוויר.
  4. להוסיף 0.35 מ ג חלבון חלבון מיטוכונדריאלי לתא נשימה ולשמור על טמפרטורה 30 ° C.
  5. צריכת החמצן התקליטים במשך כ 5 דקות. ריכוז החמצן oxygraph רשומות מערכת כל כך כמו מגביר נשימה, ריכוז חמצן פוחתת. כאשר צריכת חמצן הופך קבוע (קו ישר יורדת), צריכת החמצן התקליטים (שיפוע של קו = ריכוז חמצן/שעה). זה צריכת חמצן בסיסית.
  6. להוסיף µL 1.25 של 4 מ מ פתרון rotenone לעכב מתחם אני ולאחר מכן להוסיף 5 µL של 1 מ' פתרון succinate להגיע ריכוז סופי בקנה הנשימה של 5 מ מ succinate. זהו מצב 4 נשימה.
  7. להוסיף 1 µL של 100 מ מ פתרון ADP להגיע ריכוז סופי בקנה הנשימה של 100 μM. ריכוז חמצן יקטן (נשימה מוגבר) ולאחר מכן לאחר כ 5 דקות הופך להיות קו ישר. להקליט את צריכת החמצן (שיפוע של קו = ריכוז חמצן/שעה). זהו מצב 3 נשימה.
  8. אופציונלי: בסוף המרוץ, להוסיף FCCP (הנפח הכולל של 0.2 μM) לזירוז נשימה מקסימלי. לתעד את הנשימה למשך בערך 5 דקות (בערך). כאשר צריכת חמצן הופך צריכת חמצן מתמדת, להקליט. זה צריכת חמצן מירבית.
  9. לחשב באמצעות המשוואה צריכת החמצן המדינה 3 יחס בקרת הנשימה (RCR) / המדינה צריכת חמצן 4.
  10. תשאף את כל הפתרונות מתוך נשימה. יש לשטוף את החדר כמה פעמים עם מים יונים כפול.

4. מדידת פוטנציאל ממברנה מיטוכונדריאלי (MMP) וכוח מניע פרוטון (PMF)

  1. להכין תמיסת nigericin 80 ננוגרם למ"ל אתנול.
    הערה: הכימיקלים האלה הם מומס באתנול, כל מאמץ כדי להגביל את כמות האתנול הנוספים μL פחות מ- 1, מאז אתנול יכול לנתק את מערכת התחבורה אלקטרון ולגרום mitchondrial לקוי.
  2. לאחר שטיפה ביסודיות את התא עם מים יונים כפול, מקום 1 מ"ל של OCM אל החדר נשימה ומערבבים נמרצות עם פס מגנטי מערבבים. פעולה זו תסייע להבטיח כי הפתרון יהיה רווי האוויר. הוסף מתיל-triphenyl-phosphonium אלקטרודה (TPMP +) רגיש לקנה ההתקנה. TPMP + אלקטרודה אמור להיות מחובר מד pH, ערכים הנקראות מד pH.
  3. להוסיף 0.35 מ ג חלבון מיטוכונדריאלי תא נשימה.
  4. הוסף µL 1.25 של 4 מ מ פתרון rotenone לעכב נשימה מורכבת אני רשומה למשך 2-5 דקות (בערך). כאשר צריכת חמצן הופך צריכת חמצן מתמדת, להקליט.
  5. הוסף μL 0.56 של 8 μg/mL oligomycin לפתרון הסופי ריכוז µg 2.8 oligomycin /0.35 מ"ג חלבון מיטוכונדריאלי לעכב ADP ניצול. לתעד את הנשימה למשך 2-5 דקות (בערך). כאשר צריכת חמצן הופך צריכת חמצן מתמדת, להקליט.
  6. הוסף 0.112 μL 80 ננוגרם למ"ל nigericin פתרון לבטל את ההדרגה pH על פני קרום פנימי מיטוכונדריאלי. לתעד את הנשימה למשך 2-5 דקות (בערך). כאשר צריכת חמצן הופך צריכת חמצן מתמדת, להקליט.
    הערה: Rotenone, oligomycin משמשים כדי לחסום תעבורה אלקטרונים בשרשרת במתחם ו- ATP סינתאז, בהתאמה. Nigericin נוספת כדי להמיר transmembrane H + צבע הדרגתי K + שניתן למדידה עם אלקטרודה.
  7. היכונו עיקול רגיל TPMP + על-ידי הוספת 5 µL של 10 מ מ TPMP + פתרון מיטוכונדריאלי הדגירה. חזור על שלב זה ארבע פעמים נוספות עד ריכוז מוחלט של 2.5 μM TPMP + נוספה.
  8. ליזום נשימה על-ידי הוספת 5 μL של 1 מ' succinate לתא.
  9. להקליט את הנשימה עד שהשגת עקבות יציב ולאחר מכן titrate את המערכת על-ידי הוספת malonate. תוספות של malonate צריך להיות 0.5 µL, 1 µL, 1.5 µL, 3.0 µL, 6.0 µL, µL 9.0, ואז 12.5 µL של 0.1 מ מ Malonate פתרון כדי להשיג תוספות רצופים של ריכוז malonate בחדר דגירה של 0.1 0.2 0.3, 0.6, 1.2, 1.8 ו- 2.5 מ מ.
  10. לאסוף נתונים שתי אלקטרודות (חמצן, TPMP+). תוכנה רכישת נתונים ממערכת oxygraph ניתן לאסוף בו זמנית מדידות של צריכת החמצן מיטוכונדריאלי ואת מיטוכונדריאלי קרומית אפשרית ולבחון שינויים בצריכת חמצן בזמן אמת. איור 14 מראה איך oxygraph רישום צריכת החמצן בהמשך הניסוי.
  11. לחשב MMP ב mV בהתבסס על משוואת נרנסט:
    MMP = יומן 61.5 ([TPMP +] נוסף – חיצוניים [TPMP +]) x TPMP+ מחייב תיקון / (0.001 x מ"ג למ"ל חלבון x [TPMP +])
    TPMP + מחייב תיקון של 0.4 mg/µL של חלבון מיטוכונדריאלי-1 משמש.
    דוגמה החישוב מתבסס על ריכוזי בפרוטוקול:
    MMP = יומן x 61.5 (5 מיקרומטר – 2 מיקרומטר) x 0.4 / (0.001 x 0.35 מ ג חלבון מיטוכונדריאלי/mL x 2 מיקרומטר)
    MMP = 198.9 mV
  12. הערכת PMF ידי גרף של MMP לעומת צריכת החמצן (איור 15). PMF המדווח צריכת חמצן פוטנציאל הממברנה של 165 mV.
    הערה: Titrating את השרשרת אלקטרון תחבורה עם malonate (0.1-2.5 מ מ) מראה את התגובה קינטי של פרוטון דליפה MMP. לאחר מכן, התוויית MMP נגד צריכת החמצן קובע קינטיקה הדליפה פרוטון. PMF נקבעת על-ידי חישוב צריכת חמצן קרום נפוצות פוטנציאליים (165 mV).
  13. בסוף ההפעלה האחרונה של המדגם, להוסיף FCCP (הנפח הכולל של 0.2 μM) כדי לגרום נשימה מקסימלי ולשחרר TPMP + לתיקון בסיסית.
  14. תשאף את כל הפתרונות מתוך נשימה. יש לשטוף את החדר כמה פעמים עם מים יונים כפול. בסופו של היום, התא צריך גם לשטוף כמה פעמים עם אתנול.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

תוצאות חיוביות מציג קינטיקה הדליפה RCR ופרוטון מוצגים בטבלה 1 ו- 15 איור, בהתאמה. ב מחקר7, RCR ו חלבון הדליפה קינטיקה נמדדו ב פרות הולשטיין-70 יום בחלב אחרי הפרות היו הואכלו 1 של 5 רמות שונות של Zn, Cu, Mn במשך 28 ימים. המדינה 4, נשימה מקסימלית הפרוטונים תלויי-דליפה, הייתה נטייה להיות מושפעת צריכת מינרלים Cu, Mn ו- Zn (p < 0.1). מצב 3 נשימה (ATP המרבי מגורה נשימה) ו RCR = מצב 3 / 4 המדינה (בקרת הנשימה יחס) לא הושפע צריכת מינרלים. המדינה 4 נשימה היה הגבוה ביותר LowMn הנמוך ביותר בשליטה, המציין כי Mn ממלא תפקיד חשוב למזער פרוטון הדליפה נשימה התלויים. מנגן, דרך האנזים Mn סופראוקסיד דיסמוטאז ידוע להפחית מינים חמצן תגובתי המטריצה מיטוכונדריאלי ולהפחית את הדליפה פרוטון12. הנשימה 4 המדינה גבוה יותר היה קשור התשואה חלבון חלב וחלב נמוכה יותר. מאז פרוטון הדליפה היא מרכיב חשוב של צריכת אנרגיה יעילה, צמצום מדינת 4 נשימה דרך תוספי Mn יכולה לשפר יעילות.

טיפולים1
גבוהה מד נמוך LowMn שליטה SEM
חלב, ק ג נמצא 47.4אלב 50.9 46.0אלב 43.6b 49.7 2.9
חלבון חלב, ק"ג 1.38 אינץאלב 1.44 1.40אלב 1.23b 1.43 0.09
מצב 3 75.8 64.4 78.2 73 64.1 13
המדינה 4 26.2אלב 22.6אלב 25.9אלב 27.1 22.0b 3
RCR 2.89 2.76 2.98 2.65 2.83 0.27
a b אמצעים בתוך שורה ולאחריה לא באותו מכתב בכתב עילי הם שונים באופן משמעותי (P < 0.1).
1 טיפול גבוהה מכיל הרמות הגבוהות ביותר של Zn, Cu, Mn כל מעל דרישות13, הטיפול הרפואי מכילה רמות ביניים של Zn, Cu, Mn מעל דרישות, הטיפול נמוכה מכיל רמות נמוכות יותר של Zn, Cu, Mn אבל עדיין מעל דרישות, הטיפול נמוכה Mn מכיל את הרמות הנמוכות ביותר של Mn (וגם רמות נמוכות יותר של Cu ו- Zn) אבל עדיין מעל דרישות ושליטה טיפול כולל הרמות הנמוכות ביותר של Cu ו- Zn, אשר קרובים דרישות.

טבלה 1: תוספי אפקט של Cu, Mn ו- Zn על הכבד חמצן מיטוכונדריאלי צריכת וחלב הפקה של פרות חולבות-70 יום בחלב. טבלה זו הותאם. ואח 2017 Acetoze7.

פרוטון מיטוכונדריאלי שהדליפה היא תהליך כלתה MMP דרך התנועה של פרוטונים על פני קרום פנימי מיטוכונדריאלי ללא הפקת ATP14. קינטיקה הדליפה פרוטון הם מוערך על ידי חישוב המחירים של צריכת חמצן-פוטנציאל ממברנה נפוצות 165 mV. קרום תחתון פוטנציאליים אומר כי פרוטונים, "נזילה" על פני קרום מיטוכונדריאלי, דבר המתבטא ATP נמוכים סינתזה (איור 15). במחקר פרה הולשטיין, נשימה התלויים של דליפת פרוטון הכבד היה הגדול ביותר ב- LowMn הנמוך, בקרה, אשר מסכים עם תוצאות טבלה 1, כי המדינה 4 נשימה היה הגדול ביותר ב- LowMn, הנמוך ביותר בשליטה.

Figure 15
איור 15. פרוטון קינטיקה דליפה של פרות הולשטיין להזנה כמויות שונות של Cu, Mn ו- Zn. גרף זה מבוסס על נתונים מ. ואח 2017 Acetoze7. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

תוצאות שליליות מומחשים בטבלה 2 ו -16 איור. יעילות ההזנה (RFI) היה גבוה ב שוורים אנגוס נולד מתוך שוורים נמוך RFI מאשר שוורים RFI גבוהה, אבל זה היה לא מתבטא RCR מיטוכונדריאלי (טבלה 2) או פרוטון הדליפה קינטיקה (באיור 16). היו אין הבדל בין נשימה מיטוכונדריאלי וקינטיקה הדליפה פרוטון בין קבוצות של שוורים אך היה הבדל ב- RFI. היו שם גם אין הבדלים (p = 0.88) בפרוטון מיטוכונדריאלי הכבד נזילה גבוה ונמוך RFI שוורים (באיור 16). היו גדולים תקן השגיאות המשויכות נשימה מיטוכונדריאלי מדידות, פרוטון הדליפה עקומות קינטי היו שטוחות. דוגמאות הכבד ממחקר זה התקבלו לאחר שוורים נטבחו, תהליך זה מתעכב דגימת כבד איסוף ועיבוד לפי שעה. וריאציה של אמצעי נשימה מיטוכונדריאלי עשוי לשקף נשימה מיטוכונדריאלי השפלה עקב מוות הרקמה. פרוטון הדליפה קינטי הקווים היו שטוחות כי מדידות צריכת חמצן לא להתחיל עד 8 דקות כאשר הרמה כבר הושג עקב תקלה ציוד.

נמוך RFI RFI גבוהה SEM ערך P
(n = 7) (n = 8)
RFI -0.58 -0.01 0.1 0.05
מצב 3 31.3 30.8 9.42 0.9
המדינה 4 9.76 10.4 3.23 0.8
RCR 3.05 3.03 0.24 0.93

טבלה 2: נשימה מיטוכונדריאלי של אנגוס צריכת להאכיל שיורית (RFI) גבוהות ונמוכות וביצועים בול רומא. טבלה זו הותאם מ. ואח 2015 Acetoze11.

Figure 16
איור 16. פרוטון קינטיקה הדליפה עבור צאצא. של שוורים RFI אנגוס גבוהות ונמוכות. גרף זה הותאם מ. ואח 2015 Acetoze11. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 1
איור 1: לנקות את האזור. למטרת ניתוח וחומרים הביופסיה ממוקם במושב האחורי של הרכב ומחוצה העט פרה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: איפוק של הפרה באמצעות מחבל התלייה קשור למוט הצלב של המנעול ראש. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: האזור של הפרה כדי לנקות הביופסיה והמיקום של ביופסיה-ימין 10-11 לחלל הבין-צלעי נמצאו על ידי ציור קו ישר מן coxae פקעת נכון עד לנקודה של הכתף הימנית. הביופסיה היא איפה הקו מצטלב עם המרחב הבין-צלעי 10-11. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4: גילוח אזור 10 ס מ של הפרה כדי להכין לחטא לביופסיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 5
איור 5: לשטוף את האזור ביופסיה של הפרה עם 10% providone לשפשף בתנועות מעגליות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 6
איור 6. תרסיס ביופסיה איזור עם 70% אתנול פתרון. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 7
איור 7: להזריק לידוקאין 2% HCl (10-15 מ ל) באופן מקומי לאזור כדי לספק הרדמה של העור. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 8
איור 8: 1-2 ס מ דקירה-חתך דרך העור של המרחב הבין-צלעי 10-11 להוספת כלי ביופסיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 9
איור 9: החדרת מכשיר ביופסיה בכבד שור דרך העור. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 10
איור 10: מכשיר ביופסיה צריך להיות מופנה לכיוון הגולגולת קלה והמשיכו דרך הסרעפת ואת לתוך הכבד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 11
איור 11: דוגמא 1 g של הכבד מועברים מכל מכשיר ביופסיה פלקונר צינור עבור הובלה לתחנת מיטוכונדריאלי בידוד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 12
איור 12: תפירת העור לסגירת החתך ביופסיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 13
איור 13: הזרקה של הפרה עם Ceftiofur הידרוכלוריד 0.044 מ"ל לק"ג משקל גוף subcutaneously בצוואר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 14
איור 14: Oxygraph תוכנה תוצאות מציג חמצן צריכת התגובות תוספת של כל חומר כדי למדוד מיטוכונדריאלי קרומית אפשרית (MMP) ומניע פרוטון בכוח (PMF). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

הנקודה שבה רוב בפרוטוקול קבלת מדגם מייצג רקמת הכבד, מתחיל את ניתוקה של המיטוכונדריה בהקדם האפשרי לאחר ביופסיה. וריאציה במדידות נשימה הוא נמוך (טבלה 1) בשל תקופה קצרה בתחבורה ציבורית פרה למעבדה. כדי לצמצם את זמן תחבורה, מעבדה קטנה הוקם במשרד של החלב, דגימות הכבד גורשו למעבדה office כפי נאסף כל כך המיטוכונדריה היו מבודדים בתוך 10 דקות של ביופסיה. התקנה ובדיקה של נשימה קאמרית, אלקטרודות (חמצן, TPMP +) עם מד pH נהגה הרשומה הבדלים פרוטון מעברי צבע יום לפני איסוף ועיבוד דגימות יכול למנוע תקלות כגון חסר מידות מוקדם פרוטון הדליפה קינטיקה (באיור 16).

בשל הצורך דגימות כבד טרי ובידוד מהירה של המיטוכונדריה, מוגבל במספר הדגימות אשר ניתן לאסוף ולהשתמש מעובד בתוך יום. כל מדגם לוקח כ 5-6 h כדי להשלים; לכן, רק כ-5 דוגמאות ליום ניתן לאסוף ולהשתמש ניתח לכל נשימה קאמרית. זו אינה שיטה תפוקה גבוהה; גודל המדגם עבור טיפולים מוגבל, שגיאות קטנות יכול להגדיל את השתנות המשויך תוצאות ואת היכולת לזהות את המשמעות.

הטכניקה בידוד עשוי לכלול כמה המיטוכונדריה אשר משויכים כמה רכיבים תא ולהישאר מוטבע על בגדר או המיטוכונדריה קטן עלול ללכת לאיבוד בתוך שוטף צניפה במהלך השלבים צנטריפוגה. זה עלול להוביל התוצאות אינן משקפות את האוכלוסייה המלאה של המיטוכונדריה. המיטוכונדריה יכול לשנות גודל וצפיפות בהתאם מצבים פיזיולוגיים כגון רעב, ופעילות גופנית (הכשרה)15. הערכת מספר מיטוכונדריאלי עם פעילות אנזים באמצעות ציטרט סינתאז16 או succinate דהידרוגנאז17 כדי לאמת את הממצאים עשוי להיות נחוץ.

אין לערוך שינויים שנעשו של טכניקות המקורית הוקמה בשנת מכרסמים עבור בידוד מיטוכונדריאלי18, נשימה19 , פרוטון לדלוף קינטיקה20. שינויים טכניקה זו יכולה להיעשות בהתאם רקמת המקור של המיטוכונדריה וטיפולים ניסיוני. BSA (defatted) משמש כדי לאגד חומצות שומן ברקמות. אם הרקמה יש הרבה של חומצות שומן (גדול מ 10%) המשויכים אליה, יותר defatted BSA ניתן להוסיף כי חומצות שומן בחינם יפריעו המידות מיטוכונדריאלי.

מדידת צריכת החמצן מיטוכונדריאלי וקינטיקה הדליפה פרוטון בעזרת טכניקה זו היא הליך רגיל. הכבד כבר הרקמה להתמקד בעיקר כי יש לו הרבה של המיטוכונדריה, הם די קל לחלץ, הכבד הוא האתר העיקרי של עיבוד חומר מזין. שינויים של טכניקה זו שימשו כדי למדוד את צריכת החמצן ברקמות אחרות כגון שרירים, החלב. עם זאת, בידוד מיטוכונדריאלי טכניקות חייב להיות שונה כדי להתאים את הרקמה. למשל, שריר, המיטוכונדריה מוטבעות סיבי השריר, אז ההליך בידוד לכלול לעיכול חלבונים, העיכול חייבים להיות מבוקרים כדי להבטיח כי הפונקציה מיטוכונדריאלי לא מופרת.

ישנן שיטות אחרות למדידת נשימה מיטוכונדריאלי המחייבים של מנתח שתוכננה במיוחד כדי למדוד את הנשימה. תאים חייב להיות שנקטפו מרקמות ותוקנו ללוחות הדגירה. קצב צריכת חמצן התא כולו אמצעים מנתח (OCR; הבסיס), ATP מקושרים OCR (משויכת המיטוכונדריה) nonmitochondrial OCR, OCR מקסימלי. עם זאת, מאז המיטוכונדריה מעוכבים במהלך הדגירה, המיטוכונדריה מבודד המידות אינן אפשריות. בשיטה זו נעשה שימוש כדי לבחון שינויים OCR עם סמים ומחלת התערבויות21 בבני אדם.

יישומים הנוכחיים והעתידיים

התרומה של פרוטון לדליפה דרישות האנרגיה של החיה יכולה להיות גדול, הרומז על מצבה העגום של המדינה פיזיולוגיים של החיה כולל גדילה, הנקה ומחלות. בעבר, טכניקה זו שימש בעיקר לבחון האגודה של צריכת החמצן מיטוכונדריאלי ואת התרומה של פרוטון הדליפה להאכיל או יעילות אנרגטית. עם זאת, כפי הבנתנו התפקיד של המיטוכונדריה בחילוף החומרים מתרחב, החשיבות של טכניקה זו גם יאריכו במיוחד בשילוב עם אמצעי מיטוכונדריאלי נוספים כגון פעילויות אנזים שרשרת האלקטרונים תחבורה, סידן דינמיקה בפעילויות אפופטוזיס של אנזים של מחזור TCA.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

מחקר זה נתמך על ידי קרנות Alltech פתח משרד החקלאות דרך המרכז לבריאות בעלי חיים מזון ב- UC דיוויס בית הספר לרפואה וטרינרית.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Liver Biopsy
Equipment
Schackelford-Courtney bovine liver biopsy instrument Sontec Instruments Englewood CO 1103-904
Suture Fisher Scientific 19-037-516
Suture needles NA NA Included with Suture
Scalpels Sigma - Aldrich S2896 / S2646 # for handle and blades
Surgery towels Fisher Scientific 50-129-6667
Falcon tubes 50 mL Fisher Scientific 14-432-22
Tweezers Sigma - Aldrich Z168750
50 mL syringes Fisher Scientific 22-314387
Injection needles (22, 2 1/2) VWR MJ8881-200342
Cow halter Tractor Supply Co. 101966599
Cotton swabbing Fisher Scientific 14-959-102
cotton gauze squares (4x4) Fisher Scientific 22-246069
Medical scissors Sigma - Aldrich Z265969
Chemicals
Coccidiosis Vaccine 0.75 bottle/cow Provided by Veterinarian
Clostridia Vaccine Provided by Veterinarian
Liver biopsy antibiotics excenel 2 cc/100 lbs for 3 days Provided by Veterinarian
Providone Scrub Aspen Veteterinary Resources 21260221
Ethanol 70% Sigma - Aldrich 793213
Xylazine hydrochloride 100 mg/mL IV at 0.010-0.015 mg/kg bodyweight Provided by Veterinarian
2% lidocaine HCl (10-15 mL) Provided by Veterinarian
1 mg/kg IV injection of flunixin meglumine Provided by Veterinarian
Isolation of Mitochondria (liver)
Equipment
Wheaton vial 30 mL with a Teflon pestle of 0.16 mm clearance Fisher Scientific 02-911-527
Homogenizer Motor Cole Parmer EW-04369-10
Homogenizer Probe Cole Parmer EW-04468-22
Auto Pipette (10 mL) Cole Parmer SK-21600-74
Beaker (500 mL) with ice Fisher Scientific FB100600
Refrigerated microfuge Fisher Scientific 75-002-441EW3
Microfuge tubes (1.5 mL) Fisher Scientific AM12400
Chemicals
Bicinchoninic acid (BCA) protein assay kit (microplates for plate reader) abcam ab102536
Sucrose Sigma - Aldrich S7903-1KG
Tris-HCl Sigma - Aldrich T1503-1KG
EDTA Sigma - Aldrich EDS-1KG
BSA (fatty acid free) Sigma - Aldrich A7030-50G
Mannitol Sigma - Aldrich M4125-1KG
Deionized water Sigma - Aldrich 38796
Hepes Sigma - Aldrich H3375-500G
Use to create mitochondria isolation media: 220 mM mannitol, 70 mM sucrose, 20 mM HEPES, 20 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, and 0.1% (w/v) fatty acid free BSA,  pH 7.4 at 4 °C, will last 2 days in refrigerator
Mitochondrial Oxygen Comsuption
Equipment
Oxygraph Setup + Clark type oxygen electrode Hansatech (PP Systems) OXY1
Thermoregulated Water Pump ADInstruments MLE2001
Clark type Oxygen electrode NA NA
Autopipette (1 mL) Cole Parmer SK-21600-70 Included with Oxy1
Small magnetic stir bar Fisher Scientific 14-513-95
Micropipette (10 μL) Cole Parmer SK-21600-60
pH meter VWR
Chemicals
KCl Sigma - Aldrich P9333-1KG
Hepes Sigma - Aldrich H3375-500G
KH2PO4 Sigma - Aldrich P5655-1KG
MgCl2 Sigma - Aldrich M1028-100ML
EGTA Sigma - Aldrich E3889-100G
Use to make mitochondrial oxygen consumption media: 120 mM KCL, 5 mM KH2PO4, 5 mM MgCl2, 5 mM Hepes and 1 mM EGTA,  pH 7.4 at 30 °C with 0.3% defatted BSA
Rotenone (4 mM solution) Sigma - Aldrich R8875-5G
Succinate (1 M solution) Sigma - Aldrich S3674-250G
ADP (100 mM solution) Sigma - Aldrich A5285-1G
Oligomycin (solution of 8 μg/mL in ethanol) Sigma - Aldrich 75351
FCCP Sigma - Aldrich C2920
Mitochondrial Membrane Potential and Proton Motive Force
Equipment
TPMP electrode World Precision Instruments. DRIREF-2
Chemicals-solutions do not need to be fresh but they do need to be kept in a freezer between runs
Malonate (0.1 mM solution) Sigma - Aldrich M1296
Oligomycin (8 μg/mL in ethanol), keep in freezer Sigma - Aldrich 75351
Nigericin (80 ng/mL in ethanol), keep in freezer Sigma - Aldrich N7143
FCCP Sigma - Aldrich C3920
TPMP Sigma - Aldrich T200
TPMP solution: 10 mM TPMP, 120 mM KCL, 5 mM Hepes and 1 mM EGTA,  pH 7.4 at 30 °C with 0.3% defatted BSA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Brand, M. D., Divakaruni, A. S. The regulation and physiology of mitochondrial proton leak. Physiology. 26, 192-205 (2011).
  2. Stephenson, E. J., Hawley, J. A. Mitochondrial function in metabolic health: A genetic and environmental tug of war. Biochimica et Biophysica Acta. 1840, 1285-1294 (2014).
  3. Bartlett, K., Eaton, S. Mitochondrial B oxidation. European Journal of Biochemistry. 271, 462-469 (2004).
  4. Acetoze, G., Kurzbard, R., Klasing, K. C., Ramsey, J. J., Rossow, H. A. Oxygen Consumption, Respiratory Control Ratio (RCR) and Mitochondrial Proton Leak of broilers with and without growth enhancing levels of minerals supplementation challenged with Eimeria maxima (Ei). Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 101, e210-e215 (2016).
  5. Wallace, D. C., Fan, W. Energetics, epigenetics, mitochondrial genetics. Mitochondrion. 10, 12-31 (2010).
  6. Paradies, G., Petrosillo, G., Paradies, V., Ruggiero, F. M. Oxidative stress, mitochondrial bioenergetics and cardiolipin in aging. Free Radicals in Biology and Medicine. 48, 1286-1295 (2010).
  7. Acetoze, G., Champagne, J., Ramsey, J. J., Rossow, H. A. Liver mitochondrial oxygen consumption and efficiency of milk production in lactating Holstein cows supplemented with Copper, Manganese and Zinc. Journal of Animal Physiology Animal Nutrition. 102, e787-e797 (2017).
  8. Brown, D. R., DeNise, S. K., McDaniel, R. G. Mitochondrial respiratory metabolism and performance of cattle. Journal of Animal Science. 66, 1347-1354 (1988).
  9. Golden, M. S., Keisler, J. W., H, D. The relationship between mitochondrial function and residual feed intake in Angus steers. Journal of Animal Science. 84, 861-865 (2006).
  10. Lancaster, P. A., Carstens, G. E., Michal, J. J., Brennan, K. M., Johnson, K. A., Davis, M. E. Relationships between residual feed intake and hepatic mitochondrial function in growing beef cattle. Journal of Animal Science. 92, 3134-3141 (2014).
  11. Acetoze, G., Weber, K. L., Ramsey, J. J., Rossow, H. A. Relationship between liver mitochondrial respiration and proton leak kinetics in low and high RFI steers from two lineages of RFI Angus bulls. ISRN Vet Sci. 2015, (194014), (2015).
  12. Halliwell, B., Gutteridge, J. M. C. Protection against oxidants in biological systems: The superoxide theory of oxygen toxicity. Free Radicals in Biology and Medicine. Oxford University Press. Oxford. 186-187 (1989).
  13. National Research Council. Nutrient Requirements of Dairy Cattle. 7th revised edition, National Academy Press. Washington, DC. (2001).
  14. Ramsey, J. J., Harper, M. E., Weindruch, R. Restriction of energy intake, energy expenditure, and aging. Free Radical Biology and Medicine. 29, 946-968 (2000).
  15. Mehta, M. M., Weinberg, S. E., Chandel, N. S. Mitochondrial control of immunity: beyond ATP. Nature. 17, 608-620 (2017).
  16. Kirby, D. M., Thorburn, D. R., Turnbull, D. M., Taylor, R. W. Biochemical assays of respiratory chain complex activity. Methods in Cell Biology. 80, 93-119 (2007).
  17. Alex, A. P., Collier, J. L., Hadsell, D. L., Collier, R. J. Milk yield differences between 1x and 4x milking are associated with changes in mammary mitochondrial number and milk protein gene expression, but not mammary cell apoptosis or SOCS gene expression. Journal of Dairy Science. 98, 4439-4448 (2015).
  18. Lossa, S., Lionetti, L., Mollica, M. P., Crescenzo, R., Botta, M., Barletta, A., Liverini, G. Effect of high-fat feeding on metabolic efficiency and mitochondrial oxidative capacity in adult rats. British Journal of Nutrition. 90, 953-960 (2003).
  19. Boily, G., Seifert, E. L., Bevilacqua, L., He, X. H., Sabourin, G., Estey, C., Moffat, C., Crawford, S., Saliba, S., Jardine, K., Xuan, J., Evans, M., Harper, M. E., McBurney, M. W. SirT1 regulates energy metabolism and response to caloric restriction in mice. PloS One. 3, (3), e1759 (2008).
  20. Chen, Y., Hagopian, K., Bibus, D., Villaba, J. M., Lopez-Lluch, G., Navas, P., Kim, K., McDonald, R. B., Ramsey, J. J. The influence of dietary lipid composition on liver mitochondria from mice following 1 month of calorie restriction. Bioscience Reports. 33, 83-95 (2013).
  21. Chacko, B. K., Kramer, P. A., Ravi, S., Benavides, G. A., Mitchell, T., Dranka, B. P., Ferrick, D., Singal, A. K., Ballinger, S. W., Bailey, S. M., Hardy, R. W., Zhang, J., Zhi, D., Darley-Usmar, V. M. The bioenergetic health index: a new concept in mitochondrial translational research. Clinical Science. 127, 367-373 (2014).
מדידת צריכת החמצן מיטוכונדריאלי הכבד ואת פרוטון הדליפה קינטיקה להעריך נשימה מיטוכונדריאלי ב בקר לחלב הולשטיין
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rossow, H. A., Acetoze, G., Champagne, J., Ramsey, J. J. Measuring Liver Mitochondrial Oxygen Consumption and Proton Leak Kinetics to Estimate Mitochondrial Respiration in Holstein Dairy Cattle. J. Vis. Exp. (141), e58387, doi:10.3791/58387 (2018).More

Rossow, H. A., Acetoze, G., Champagne, J., Ramsey, J. J. Measuring Liver Mitochondrial Oxygen Consumption and Proton Leak Kinetics to Estimate Mitochondrial Respiration in Holstein Dairy Cattle. J. Vis. Exp. (141), e58387, doi:10.3791/58387 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter