Évaluation de calcium Sparks dans intactes les fibres musculaires squelettiques

1Department of Surgery, Davis Heart and Lung Research Institute, The Ohio State University Wexner Medical Center, 2Department of Physiology and Cell Biology, Davis Heart and Lung Research Institute, The Ohio State University Wexner Medical Center, 3Department of Molecular Biophysics and Physiology, Rush University Medical Center, 4Department of Internal Medicine, Davis Heart and Lung Research Institute, The Ohio State University Wexner Medical Center
Biology

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Summary

Décrit ici est une méthode pour mesurer directement les étincelles de calcium, les unités élémentaires de Ca 2 + libèrent de réticulum sarcoplasmique dans les fibres musculaires squelettiques intacts. Cette méthode utilise le stress osmotique-médiée déclenchement de la libération de Ca 2 + du récepteur de la ryanodine dans les fibres musculaires isolées. La dynamique et la capacité d'homéostasie intracellulaire de Ca 2 + signalisation peuvent être utilisés pour évaluer la fonction musculaire dans la santé et la maladie.

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Park, K. H., Weisleder, N., Zhou, J., Gumpper, K., Zhou, X., Duann, P., Ma, J., Lin, P. H. Assessment of Calcium Sparks in Intact Skeletal Muscle Fibers. J. Vis. Exp. (84), e50898, doi:10.3791/50898 (2014).

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Abstract

Le maintien de la signalisation de Ca2 + homéostatique est un processus physiologique fondamental dans les cellules vivantes. Ca 2 + étincelles sont les unités élémentaires de Ca 2 + de signalisation dans les fibres musculaires striées qui apparaissent comme très localisée Ca 2 + événements de relâchement à médiation par récepteur de la ryanodine (RyR) Ca 2 + libérer les canaux sur le réticulum sarcoplasmique (SR) de la membrane. Une évaluation correcte du muscle Ca 2 + étincelles pourraient fournir des informations sur les intracellulaires Ca 2 + propriétés de manipulation des muscles striés sains et malades. Bien que Ca 2 + étincelles événements sont fréquemment observées dans les cardiomyocytes de repos, ils sont rarement observés dans reposant fibres musculaires squelettiques; ainsi il existe un besoin de procédés pour générer et analyser des étincelles dans les fibres musculaires squelettiques.

Détaillé ici est un protocole expérimental pour la mesure de Ca 2 + des étincelles dans fléchisseurs isolé digitorm brevis (FDB) des fibres musculaires en utilisant fluorescent Ca 2 + indicateurs et la microscopie à balayage laser confocal. Dans cette approche, les fibres FDB isolés sont exposés à un stress hypo-osmotique transitoire suivie d'un retour à une solution physiologique isotonique. Dans ces conditions, un solide de Ca 2 + suscite la réponse est détecté à proximité de la membrane du sarcolemme dans les fibres jeunes sains FDB musculaires. Altered Ca 2 + suscite réponse est détectée dans les fibres musculaires squelettiques dystrophiques ou âgés. Cette approche a récemment démontré que la signalisation de membrane délimitée impliquant la diaphonie entre inositol (1,4,5)-triphosphate récepteur (IP 3 R) et RyR contribue à Ca 2 + de l'activation de la bougie dans le muscle squelettique. En résumé, nos études utilisant stress osmotique Ca 2 + induite étincelles ont montré que cette réponse intracellulaire reflète un muscle mécanisme de signalisation dans la physiologie et le vieillissement / états pathologiques, y compris des modèles de souris de la dystrophie musculaire (souris mdx) ou la sclérose latérale amyotrophique (modèle de la SLA).

Introduction

Libre intracellulaire de Ca 2 + ([Ca 2 +] i) est un messager secondaire polyvalent et important qui réglemente plusieurs fonctions cellulaires dans les cellules excitables comme les neurones, cardiaque, squelettique et les muscles lisses (pour revue, voir Stutzmann et Mattson 1). Réglementé mobilisation de Ca2 + et la diaphonie entre le réticulum sarcoplasmique (SR) et T-tubule (TT) membranes sont des régulateurs fondamentaux de la physiologie musculaire. En outre, ont été représentés les changements dans la signalisation de Ca 2 + à un mécanisme sous-jacent de dysfonctionnement contractile dans diverses maladies musculaires.

Ca 2 + sont localisés étincelles événements de Ca 2 + de libération élémentaires provenant de l'ouverture du récepteur de la ryanodine (RyR) de canal sur le réticulum sarcoplasmique (SR) de la membrane 2. Dans le muscle cardiaque, des étincelles se produisent spontanément par l'ouverture du canal RyR2 par un Ca 2 + induite par le Ca 2 + pertiase (CICR) mécanisme 3-5. Dans le muscle squelettique, RyR1 est strictement contrôlé par le capteur de tension au niveau de la membrane 6,7 TT. Ainsi Ca 2 + étincelles sont supprimées et rarement détectés dans des conditions de repos dans les fibres musculaires squelettiques intacts. Jusqu'à récemment, la membrane du sarcolemme devait être perturbé par divers procédés chimiques ou mécaniques "écorcher" pour désaccoupler la suppression du capteur de tension et sur ​​RyR1 autorisée pour Ca 2 + déclencher des événements qui doivent être détectés dans le muscle squelettique 8,9. Une méthode décrite précédemment requis perméabilisation de la membrane des fibres musculaires par la saponine détergent 10.

En 2003, nous avons découvert que le stress soit hypoosmotique transitoire ou de stress hyperosmotique pourraient induire Ca 2 + périphérique étincelles à proximité de la membrane du sarcolemme dans les fibres musculaires intactes 11. Cette méthode a depuis été modifié pour étudier le mécanisme moléculaire et de modulation du Ca 2 + 12-16. Nous exposons ici les détails de notre approche expérimentale pour l'induction, la détection et l'analyse de Ca 2 + des étincelles dans le muscle squelettique intact. Nous vous présentons également notre programme d'analyse étincelle sur mesure qui peut être utilisée pour quantifier les propriétés élémentaires des différents Ca 2 + des étincelles dans le muscle squelettique, par exemple la fréquence d'allumage et d'amplitude (Δ f/f0, qui reflète la probabilité d'ouverture des canaux RyR et la charge + Ca 2 à l'intérieur du SR); temps au pic (temps de montée) et la durée (FDHM, durée totale au amplitude demi-maximale) d'étincelles, ainsi que la distribution spatiale de Ca 2 + étincelles. En outre, nous présentons des preuves que modifiée Liens Ca 2 + étincelles aux différents états physiopathologiques dans le muscle squelettique, comme la dystrophie musculaire et la sclérose latérale amyotrophique.

L'avantage de cette technique consiste à mesurer la capacité de Ca 2 + dans relativement undamcellules âgées, au lieu de dépouiller les fibres musculaires, permettant l'enregistrement de Ca 2 + des étincelles dans des conditions plus proches de physiologique. En outre, notre programme conçu sur mesure fournit des calculs plus précis des propriétés de l'étincelle par rapport aux fibres musculaires.

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Protocol

Une. Mise en place osmotique stress système de perfusion

La figure 1 est un protocole schématique de calcium évaluation des étincelles dans les fibres musculaires squelettiques intacts.

  1. Mettre en place un micromanipulateur à trois axes (XYZ), apte à positionner l'extrémité de sortie du système de perfusion contenant au moins deux canaux. Cela pourrait être fait avec jetable canon seringue Luer-joint avec trois - façon Luer - Lok robinet d'arrêt pour mettre en marche et / ou hors de l'écoulement de solutions de perfusion. Ces canaux de perfusion doivent être capables de fournir> 1 ml / min de solution à travers une pointe de perfusion unique avec une> 0,2 mm de diamètre.
  2. Charger deux canaux du système de perfusion, avec une solution isotonique de Tyrode et l'autre avec la solution hypotonique Tyrode.

2. Préparation Intact simple court fléchisseur des orteils (FDB) les fibres musculaires de souris

  1. Retirez le pied d'un eu souristhanized suivant les directives du NIH et du IACUC l'aide d'une paire de ciseaux de dissection lourds en coupant la jambe au-dessus de la cheville.
  2. Pin le pied sur une chambre de dissection minimale rempli de Ca 2 + avec la solution de Tyrode la surface plantaire vers le haut.
  3. Disséquer FDB en coupant le tendon et en tirant doucement sur le tendon pour séparer le muscle du tissu environnant.
  4. Terminez dissection en coupant le tendon distal où elle branches en chiffres individuels dans les couches profondes du muscle.
  5. Transférer le muscle FDB en ramassant avec une pince à travers ses tendons d'éviter des dégâts supplémentaires sur les fibres musculaires et le placer dans un tube avec une aliquote décongelée de la solution de digestion collagénase préchauffé à 37 ° C.
  6. Incuber le tube contenant FDB à la verticale sur un agitateur orbital à 37 ° C pendant 60 à 90 min avec une vitesse de 160 tours par minute. Ce protocole de dissociation des faisceaux musculaires doit être examiné expérimentalement pour différentes souches d'animaux, En particulier pour les maladies / fibres mutantes vulnérables aux dommages de la membrane.
  7. Transférer la FDB digérée dans le tube avec 700 pi de isotonique Tyrode Solution et triturer doucement pour libérer les fibres en tirant le muscle plusieurs fois à travers une série de 200 conseils ml-micropipette de diminuer progressivement le diamètre par la coupe avec une lame de rasoir propre pour enlever les pointes de 200 ml micropipette. Pour éviter d'endommager les fibres des muscles particulièrement faibles de la maladie, assurez-vous que la pointe est juste assez grande pour permettre le faisceau de fibres de passer à travers sans coller. Ne pas forcer le faisceau à travers une ouverture trop petite.
  8. Étaler les fibres FDB en tapotant doucement et la remise en suspension des fibres FDB dans le tube, puis en tirant sur 70 ml (1/10 de fibres totales) avec un ml micropipette coupe 200 dans le centre d'une boîte de 35 mm Delta TPG contenant 1 ml de isotonique Tyrode solution pour réduire la diffusion à travers le plat.
  9. Déterminer le nombre de fibres individuelles intactes dans le dish utilisant un microscope à dissection. Ajouter aliquotes supplémentaires de fibres FDB pour obtenir 3-4 fibres intactes sur le plat.
  10. Stocker des fibres supplémentaires musculaires isolées à 4 ° C et utiliser dans les 6 heures.

3. Fluo-quatre heures Dye Chargement en cours et Ca 2 + Imaging (Sparks mesure)

  1. Transfert de 500 ml de solution isotonique Tyrode de plat avec des fibres FDB plaqués dans un tube avec du Fluo-quatre heures le stock de 10 (1 mM), mélanger et ajouter de nouveau à l'antenne à une finale Fluo-4 AM concentration de 10 mM. Alternativement, l'acide pluronic peut être utilisée pour augmenter l'efficacité colorant de chargement.
  2. Chargez pendant 60 min à température ambiante dans l'obscurité.
  3. Laver les fibres par attentivement le dessin sur 500 ml de Fluo-4 isotonique Tyrode Solution contenant AM-du plat avec un 200 ml-plastique pointe de la micropipette uncut et le remplacer par un volume égal de frais isotonique Tyrode Solution.
  4. Répétez ce processus 3 fois de plus.
  5. Pour visualiser la fonction mitochondriale, transférer 500 ml de Isotonic Tyrode Solution de plat avec des fibres FDB dans un tube de 5 ml TMRE en stock (1 mM), mélanger et rajouter à l'antenne pour une concentration finale de 50 nM.
  6. Incuber à température ambiante pendant 10 min.
  7. Laver les fibres par attentivement le dessin sur 500 ml de TMRE contenant isotonique Tyrode la solution dans le plat avec un 200 ml pointe de la micropipette de plastique non coupé et le remplacer par un volume égal de frais isotonique Tyrode Solution.
  8. Répétez ce processus 3 fois de plus.
  9. Placer la capsule au microscope confocal et sélectionnez une fibre intacte avec des stries claires et une membrane sarcolemmique lisse pour l'expérimentation.
  10. Placez la pointe du système de perfusion 400-500 um loin de la fibre musculaire cible et hors centre à l'aide des contrôles de micromanipulateur.
  11. Commencez écoulement du Tyrode solution isotonique afin d'assurer la fibre FDB reste en place.
  12. Enregistrer le signal de fluorescence de Fluo-4 AM avec un objectif à immersion d'huile 40X et exciter Fluo-4 AM avec unlaser argon (longueur d'onde d'excitation de 488 nm) et d'enregistrer des signaux d'émission de longueur d'onde (510-580 nm). L'intensité du signal de fluorescence est proportionnelle au niveau relatif de la concentration intracellulaire de Ca 2 + ([Ca 2 +] i).
  13. Provoquer le Ca 2 + transitoires en modifiant la pression osmotique de la solution extracellulaire afin de produire un stress osmotique sur la fibre. Perfuser initialement les fibres avec une solution isotonique de Tyrode (290 mOsm) (collection de référence pendant 60 secondes), puis avec une solution hypotonique de Tyrode (170 mOsm) pendant 100 secondes pour induire un gonflement. Perfuser les fibres FDB retour avec une solution isotonique Tyrode. En général, un seul choc osmotique est appliquée à une seule fibre intacte dans un delta plat TPG et les événements d'allumage dernier 10 min pour l'acquisition de données.
  14. Fiche localisation spatiale de Ca 2 + étincelles (figure 2) en utilisant une série chronologique de xy images en deux dimensions avec une vitesse de balayage de 166 lps (ligne par seconde, et ealigne de ch composée de 512 pixels résultant en 3,08 sec / cadre) pour chaque condition de isotonique (1 min), le stress hypotonique (100 sec) et le stress post-hypotonique (5 min). signaux de magasins pour une analyse hors ligne afin d'évaluer la distribution et la fréquence de Ca 2 + étincelles après la fin de l'expérience.
  15. Trouver une nouvelle fibre sur un nouveau plat et suivre le même protocole de choc osmotique pour induire Ca 2 + transitoires. Utilisez une ligne de balayage confocal de mode (xt) (512 pixels de long, le taux de 2 scan ms / ligne échantillon pour enregistrer Ca 2 + transitoires pendant une minute (soit 30 000 lignes) avec la ligne de balayage confocal placé directement sous la membrane du sarcolemme (Figure 3 ). Changer le balayage de ligne à différents plans focaux pour enregistrer trois séries séquentielle (à des intervalles de 1 min) de balayage linéaire pour l'analyse de l'ampleur et de la cinétique de chaque Ca 2 + étincelles.

4. Analyse des données

  1. Recueillir un grand nombre debalayage de ligne de xt retrace pour évaluer la morphologie et la cinétique des différents Ca 2 + étincelles paramètres, c'est à dire l'amplitude (F / F 0, où F 0 est le Ca 2 + fluorescence de repos), temps de montée, le temps de l'apogée, la durée (FDHM , durée totale à moitié grandeur), et la largeur spatiale (FWHM, largeur à mi-grandeur) des étincelles enregistrées. Ces paramètres représentent les propriétés de déclenchement de base de programme Adieu bazou canaux Ca 2 + comme le Ca 2 + flux (amplitude), et la cinétique de déclenchement de RYRs (durée).
  2. Analyser les données d'images numériques avec un algorithme semi-automatique conçu sur mesure qui a été créé avec le langage de traitement d'image IDL (Interactive Data Language), comme décrit précédemment 11,16. Parce que la cinétique uniques de Ca 2 + libèrent dans le cas de Ca 2 + étincelles induits dans les fibres FDB par le stress osmotique, il est préférable de combiner les fonctionnalités manuelles et automatisées de Ca 2 + déclencher des événementsidentification et le traitement de ces programmes d'analyse d'image sur mesure de construire 11. Cet algorithme est très utile quand il est nécessaire d'identifier manuellement ROI (région d'intérêt) dans certains modèles de maladies musculaires. Une fois un retour sur investissement est défini, l'algorithme pourrait dériver automatiquement les paramètres d'allumage mentionnés ci-dessus qui pourraient ensuite être exportées vers un fichier Excel. Sinon, le logiciel disponible de traitement d'image publique, par exemple SparkMaster dans ImageJ, peut être utilisé pour définir les propriétés cinétiques de Ca 2 + des étincelles et leur répartition spatiale dans le muscle squelettique 17.

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Representative Results

Des études antérieures ont montré que le stress hypoosmotique transitoire induite Ca périphérique 2 + étincelles à proximité de la membrane du sarcolemme dans les fibres musculaires intactes 11. Figure 1 montre les images de intactes fibres musculaires individuelles avec membrane sarcolemme lisse et stries claires caractéristiques. Figure 2 montre typique Ca 2 + étincelles (comme des images xy) ont été induites par transitoire (100 sec) traitement avec une solution hypo-osmotique qui gonfle les fibres musculaires FDB de jeunes souris saines. Comme la fibre musculaire se rétracte au volume initial, Ca 2 + réponse d'allumage robuste sera directement sous le sarcolemme de la fibre musculaire. Ces images xy sont utilisés pour calculer les fréquences d'allumage et de tracer le profil de décroissance pour cette réponse. Figure 3 montre balayages de lignes typiques (xt) générés par ce mode d'analyse de la bougie. La ligne de balayage confocal est situé directement au-dessous de lasarcolemme membrane (Figure 3A). La série chronologique des événements d'allumage sont capturés et le ROI spécifiée (région d'intérêt) peut être identifié avec notre conçu sur mesure, "Spark Fit" semi-automatique de programme (figure 3B). Figure 3C montre une étincelle analyse Fit typique de l'amplitude et cinétique de donnée Ca 2 + étincelle. Le Ca 2 + susciter l'intensité est calculée comme la variation d'amplitude de Fluo-4 signaux AM (Δ F / F 0, où F est le pic Fluo-4 intensité et F 0 est le Fluo-4 intensité de repos avant étincelle due). La durée de l'étincelle est représenté par FDHM (durée de demi-pleine grandeur) et le temps de montée aussi bien que l'apparition du pic peut également être calculé. Une représentation typique 3D (trois dimensions) peut être faite de ROI spécifiées pour montrer Ca 2 + changement d'intensité (figure 3D). Figure 4 montre des images de Ca 2 + étincellebalayage linéaire de fibres musculaires squelettiques sous différents états physiologiques et physiopathologiques. balayage de ligne (xt) série de Ca 2 + des étincelles provenant de santé, les jeunes (3 mois) de type sauvage muscle (figure 4A), et les personnes âgées (22 mois) muscle (figure 4B). Notez le signal réduit qui se produit dans les fibres musculaires âgées. Les jeunes fibres musculaires mdx affichent robustes Ca 2 + étincelles (figure 4C). Figure 5 montre Ca 2 + étincelles (images xy) de long extenseur des orteils (EDL) des fibres musculaires de type sauvage (figure 5A) et la sclérose latérale amyotrophique (SLA) maladie, une maladie des neurones moteurs à une atrophie musculaire et des mitochondries endommagées caractéristique (Figure 5B). Les intensités de Ca 2 + sont montrer par Fluo-4 signaux (vert, panneaux de gauche) et les mitochondries Etats respiratoires sont présentées par des signaux TMRE (rouge, panneaux de droite). On notera que til a endommagé les mitochondries (perte de signal TMRE) héberge robustes Ca 2 + étincelles.

Figure 1
Figure 1. Protocole schématique de calcium évaluation des étincelles dans les fibres musculaires squelettiques intacts. Protocole Schéma de calcium évaluation des étincelles dans les fibres musculaires squelettiques intacts. Cela montre procédure étape par étape pour obtenir FDB fibres musculaires intactes pour l'analyse et la mise en place de système de perfusion pour induire un stress osmotique sur les fibres. Cliquez ici pour agrandir l'image .

Figure 2 Figure 2. Ca représentant 2 + Les étincelles (images XY) épisodes de fibres du muscle squelettique FDB. L'trace du milieu montre la chronologie et les images xy correspondant (en haut des panneaux) pour le changement de pression osmotique séquentielle dans les protocoles. Panneau supérieur gauche - fibre traitée avec une solution isotonique Tyrode; panneau supérieur milieu - fibre traitée avec une solution hypotonique Tyrode, et le panneau supérieur droit - fibre retourné à un traitement avec une solution isotonique Tyrode. Un histogramme représentant des épisodes d'allumage observés avec l'imagerie de xy est représentée sur le fond. Cliquez ici pour agrandir l'image .

Figure 3
Figure 3. Représentant Ca 2 + spa RKS (ligne scanne images xt) et Spark analyse Fit (A) de ligne de balayage confocal (ligne rouge pointillée) est placé juste en dessous de la membrane du sarcolemme de la fibre musculaire;. (B) Le stress osmotique évoqué discrète Ca 2 + étincelles sont présentés comme ligne de balayage mode (xt). (C) l'analyse de Spark Spark Fit algorithme de démontrer l'intensité Ca + 2 (Δ F / F 0) qui est proportionnelle à la SR Ca 2 + libérer flux, et cinétique (durée, représentée comme FDHM). (D) de terrain en trois dimensions d'une image Fluo-4 balayage de ligne montrant les étincelles de stress osmotique évoqué en mode spatio-temporelle et leurs intensités. Cliquez ici pour agrandir l'image .

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Figure 4. Représentant des États-Ca 2 + des étincelles dans le muscle physiologiques et physiopathologiques en réponse à un stress osmotique (A) balayages de ligne (images xt) de Ca 2 + des étincelles provenant de jeune (3 mois) de fibres saines FDB musculaires; (B). Étincelles de personnes âgées ( 22 mois) FDB fibres musculaires et (C) des étincelles de jeune (3 mois) dystrophique souris mdx FDB muscle. Cliquez ici pour agrandir l'image .

Figure 5
Figure 5. Ca représentant 2 + Les étincelles (images XY) de muscles FDB en réponse au stress osmotique. (A 2 + étincelles (images XY) de type sauvage muscles FDB et (B) Ca 2 + des étincelles de muscles SLA. Fibres musculaires FDB simultanément marqués avec Fluo-quatre heures (Ca 2 +, les signaux verts, panneaux de gauche) et TMRE (mitochondrial, les signaux rouges sur les panneaux de droite). Images montrent transitoires avant et après les changements de pression osmotique. Cliquez ici pour agrandir l'image .

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Discussion

Cette méthode d'évaluation de Ca 2 + des étincelles dans le muscle squelettique intact est un outil utile pour la physiologie du muscle et de la recherche de la maladie. Nous avons montré que la réaction de Ca 2 + de la bougie a été modifiée dans des conditions différentes, y compris la dystrophie musculaire de 11, le vieillissement de 18, 19, ainsi que dans la sclérose latérale amyotrophique 20. Notre étude récente a également révélé un couplage fonctionnel entre le récepteur IP 3 et RyR représente un élément essentiel qui contribue à Ca 2 + activation des étincelles dans les fibres musculaires du squelette 21. Plusieurs autres groupes de recherche ont également adapté cette technique pour explorer les activités fonctionnelles et l'efficacité des stratégies de muscles dystrophiques 12 de sauvetage de gènes, et de lier Ca 2 + susciter de signalisation au stress redox altérée dans certains états pathologiques 13,22. Le fait que la déformation de la membrane par le stress osmotique pour soulager la suppression de DHPR sur Adieu bazou corresLates bien avec le rôle essentiel de l'interaction physique (couplage) de DHPR-programme Adieu bazou dans la modulation de Ca 2 + des étincelles dans la différenciation du muscle squelettique 23, et donc ces résultats impliquer davantage Ca 2 + étincelles événements physiologiques importants. L'expansion de cette technique pour appliquer des agents physiologiques ou des inhibiteurs de moduler Ca 2 + étincelles fournira des informations utiles sur Ca 2 + de signalisation dans les cellules 24.

L'étape la plus critique de notre essai est d'isoler et d'identifier les fibres musculaires intactes sous microscope avant de Ca 2 + colorant chargement. Une étape cruciale de ce protocole est le temps de la collagénase de digestion et de température que la modification de ces conditions pourraient rendre les dommages de la membrane cellulaire lors de l'isolement de la fibre. Une fibre doit être solidement fixé au fond des plats delta TPG et afficher morphologie intacte avec l'aspect caractéristique droite, tige, la taille de 70-100 _6; m (longueur) et de 8 à 18 um (diamètre en coupe), motif de stries uniforme et une membrane de sarcolemme lisse pour être utile pour la mesure de Ca 2 + d'étincelles. Une amélioration sur les limitations précédentes de collecte de données prend des mesures à plusieurs plans focaux dans chaque fibre de capturer les lectures les plus précises possibles des Ca 2 + étincelles. Bien que nous utilisions un "Fit Spark" algorithme dérivé sur mesure pour analyser la fréquence d'allumage, la dynamique et des caractéristiques, des programmes similaires sont disponibles pour le domaine public pour analyser les paramètres d'allumage des caractéristiques telles que "SparkMaster" dans ImageJ 17. De légères modifications à cette méthode pourrait permettre une meilleure visualisation de Ca 2 + des étincelles dans d'autres types de tissus qui répondent aux stress osmotique médiation déclenchement de Ca 2 + libérer du récepteur de la ryanodine.

Visualisation des signaux Ca 2 + locaux et mondiaux dans les fibres musculaires squelettiques adultes est un outil très utile fophysiologie r musculaire et de la recherche cardiovasculaire. L'expansion de cette méthode pour la détection de Ca 2 + des étincelles dans le muscle squelettique ainsi que différents modèles animaux de recherche et de mise en œuvre des puissants approches de biologie moléculaire (par exemple, la surexpression du gène ou gene silencing) maladie humaine devrait produire vaste information sur la réglementation de Ca 2 + signalisation dans la santé et les maladies humaines.

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Disclosures

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par RO1-AG028614 à JM, RO1-AR063084to ANL, et RO1-AR057404 à JZ.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Dissecting microscope Dissect out fibers and check muscle integrity
Dissection tools -scissors and fine tip forceps Fine Science Tools
Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit DOW CORNING 184 SIL ELAST KIT Make ahead of time for fiber dissection. Mix 5 ml liquid Sylgard components and pour into a 60 mm glass Petri dish and waiting 48 hr to let the Sylgard compound become a clear, colorless solid substrate. 
60 mm glass Petri dish  Pyrex 3160 Fiber dissection
Isotonic Tyrode Solution  Sigma-Aldrich
Minimal Ca2+ Tyrode Solution Sigma-Aldrich
Hypotonic Tyrode Solution  Sigma-Aldrich
Collagenase type I  Sigma-Aldrich C-5138 Fiber digestion 
Fluo-4 AM  Invitrogen F14201 Fluorescent Ca2+ imaging dyes 
TMRE Invitrogen T669 mitochondrial membrane potential fluorescent dyes
Delta TPG dishes  Bioptechs 0420041500C 35 mm glass bottom dish for imaging
Spark Fit software data analysis software
Radiance 2100 laser scanning confocal microscope or equivalent microscope Bio-Rad
3 Axis Micromanipulator Narishige International MHW-3
Temperature controllable orbital shaker New Brunswick scientific Fiber dissociation

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References

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