Liam Tyron el yazması uzman onun okuma için minnettarız. Bu eser Doğa Bilimleri ve mühendislik Araştırma Konseyi, Kanada (NSERC) ö. A. Hood için fon tarafından desteklenmiştir. Ö. A. Hood ayrıca Kanada araştırma sandalye hücre fizyolojisi sahiptir.

Tüm hayvan ile ilgili yordamları gözden geçirilmiş ve York Üniversitesi hayvan bakımı Komitesi tarafından onaylanmış. York Üniversitesi'nde hayvan tesisinde gelişinden sonra gıda sağlanan ad libitumile cerrahi işlem öncesinde onların ortama parkenizin en az beş gün tüm rats verildi. Her ne kadar bu iletişim kuralı diğer türler15,17,22' ye daha önce uygulanmış olan geçerli kağıt Pette ve meslektaşları23 öncü çalışmaları oluşturur ve sıçan modelinde özellikle duruluyor.
1. kronik Contractile etkinlik birimi hazırlanması
<ol><li>Bir voltmetre kullanarak, sikke lityum piller potansiyelini denetleyin. Not: Her pil potansiyelini 3.0 ± 0.10 V olması gerekir.</li>
	<li>Böylece toplam potansiyel 6-9 V iki ya da üç pil birimi yuvasına takın. Not: Bütün deneysel işlem sırasında ne kadar potansiyel (6 veya 9 V) korumak için göz önünde bulundurulacak araştırmacılar takdirine kadar öyle. Çalışma tasarım ve uyarıcı istenen yoğunluğuna bağlı olarak, 2 veya 3 piller kullanılabilir.</li>
	<li>Birim düzgün nabız göstergesi 1 darbe taşınabilir kızılötesi strobe ışık tarafından yayılan birimine açarak çalıştığından emin olun.</li>
</ol>2. cerrahi işlem kronik Contractile aktivitesinin
Not: tüm cerrahi alet cerrahi işlem önce Sterilize. Hem sırasında ve hemen sonrasında ameliyat, fareler vücut sıcaklığını bir Isıtma yastığı tarafından korunur. Bu cerrahi işlem cerrahi örtüsü üzerinde gerçekleştirmek için arzu edilir. Cerrah steril cerrahi eldiven gibi temiz laboratuar önlüğünü giymelisin. Gerekirse, bu tek kullanımlık maske maske takmak için tavsiye edilir.
<ol><li>Fareler küçük % 1-3 anestezi isoflurane inhalasyon ile oksijen, bir gaz Buharlaştırıcı sistemi tarafından işletilmektedir. Hayvan tamamen hindlimb ayak çimdik denetleyerek ve solunum derinlik ve oranı gözlemleyerek sakinleştirici aldı onaylayın. Oküler yağ gözler kuruluğu önlemek için geçerlidir. Meloksikam (0,5 mg/mL) 2 mg/kg bir Subkutan Enjeksiyon uygulanır. Not: Ayrıca analjezi (örneğin, Meloksikam artı lidokain) sırasında ve ameliyat sonrası ağrı en aza indirmek için Multi-Modal bir uygulama olması önerilir.</li>
	<li>Yavaşça sol hindlimb yanı sıra bir şerit arka boyun, gövde etrafında civarında arkasında forelimbs ve anterior Toraks genelinde tıraş. Yavaşça iyot ve etil alkol dezenfekte ile traş alanlarını silin.</li>
	<li>Onun karnına döşeme hayvanla (kürek kemikleri arasındaki aşikar alan) traş bölgesinin merkezinde boyun arkasında küçük bir insizyon attım (~0.5 cm) yapmak bir neşter (No. 10 bıçak) kullanarak.</li>
	<li>Ortak peroneal sinir bulun.<ol>
<li>Hayvan sağ yan üzerine rulo ve ~ 2-3 cm olun-uzun sol hindlimb deride kesti. Diz eklem çukur ve arka kuyruk kökeni yakın arasında landmarked üst kalça kas gruplarını kesi çevresini hedef. Not: ilk kesi alan vücut konumunu değiştirirken kontamine değil dikkatli olun.</li>
		<li>Künt uçlu kullanarak eğri Cerrahi makas, subkutan alan yaygın olarak incelemek ~3.5 - 4 cm, deri bir cep arasında açılan deri ve temel kas yapmak için temel kas ayıran. Cilt kesi (~1.5 cm2) tüm çevresi temel doku açın.</li>
		<li>Küçük bir insizyon attım (daha az 0.5 cm) ile Cerrahi makas makas ipuçları kas doğrudan aşağı kesiyorsun sağlanması, pazı kemiği kas üzerinde olun.</li>
		<li>İç kas gruplarını ve ortak peroneal sinir görünür hale gelene kadar hafifçe açık kesme alan (dış kas dokuları (Yani, pazı kemiği) derinliği ~0.5 cm olan). Forseps kullanarak, yavaşça touch/görünür sinir kıstırmak ve hedef kas gruplarını (Örneğin, TA kas) ve ayak parmakları (görünür dorsiflexion) ortak peroneal sinir izole olduğunu doğrulamak için yanıt gözlemlemek. Not: Bu adım kesme veya sinir zarar önlemek için son derece dikkatli yapılmalıdır.</li>
		<li>Pencereyi pencerenin boyutunu ~1.5 cm2 pencerenin ortasına yalan peroneal sinir ile öyle ki açık metal traktör ile çekerek tarafından tamir. Askıları ve/veya tablo, yüzey (veya cerrahi kurulu) bağlanır lastik bantlar bağlı küçük metal kanca kullanın (şekil 2A).</li>
	</ol></li>
	<li>Tel sinir iki tarafa da ekleyin.<ol>
<li>~ 50-60 cm, politetrafloroetilin (PTFE) hazırlamak-kaplı ince paslanmaz çelik tel ve ikiye katlayın. Not: PTFA kaplı tel ameliyattan önce UV ışık altında göstermek yararlı olabilir.</li>
		<li>Tel bir 30 cm uzunluğundaki paslanmaz çelik çubuk yarık içine katlanmış parçası kanca. Çubuk, Tel, boyun arkasında küçük kesi alan doğru hindlimb, açık cebinden subkutan birlikte bir L Şekil desen bacak yukarı ve arka ortasına boyunca geçirin.</li>
		<li>Tel iki ucu hindlimb bulmak. Tüm teller PTFE yalıtılmış olduğundan teller şerit. Bir neşter kullanarak, dikkatle tel ucu ~1.5 cm şerit. Teller yıpranmış olmak, onları kesip ve yeniden şerit. Sökülen tel biter körelmenin 21-G iğne etrafında bir coil yapmak (5 kez), sarın. Bobinler düzgün yapıldıktan sonra iğneyi onları serbest bırakın.</li>
		<li>Bir boyutu 6-0 cerrahi ipek kullanarak, her bir ortak peroneal sinir (şekil 2A) her iki tarafında bobinleri güvenli.<ol>
<li>Bobin En sonunda bir düğüm yapın ve sinir sol tarafındaki dikiş. Bobin 1.5-2.5 mm den sinir olduğundan emin olun.</li>
			<li>Bobin güvenliğini sağlamak için iki veya üç ek dikiş bobin boyunca geçerlidir.</li>
			<li>Sinir sağ tarafta bu adımları yineleyin.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Antibiyotik çözüm (serum Ampisilin; 132 mg/mL) 2-3 damla uygulamak ve dikkatle boyutu 5-0 ipek kullanarak pencere (i.e., pazı kemiği kas dokusu) dikiş at.</li>
	</ol></li>
	<li>Gevşek tel (yaklaşık işaret parmağı çapı) ve subkutan pocket dikilmiş kesi pazı kemiği kas (yaklaşık yukarıda kalça) yukarıda içine itme kalan bolluk Rüzgar.</li>
	<li>Antibiyotik çözüm tekrar (serum Ampisilin; 132 mg/mL) 2-3 damla uygulanır. Zımbalama tarafından açılan cilt kapatın.</li>
	<li>(Boyun kesi bölgeden geliyor) teller CCA Stimülatörü bağlayın.<ol>
<li>Pin yuva ile tel bağlayın.<ol>
<li>Belgili tanımlık kesme 2 tel biter (Bu müşteri adayına peroneal sinir her iki tarafına sütüre bobinler) oluşturmak için boynun üst kısmında çıkan tel döngü kesti.</li>
			<li>Bir neşter, tarafından ~0.5 cm. kesim kapalı yıpranmış teller, tellerin uçları kapalı şerit varsa kullanarak.</li>
			<li>Yavaş yavaş kablolar soyulmuş parçalar pin yuva deliğe itmek ve pin yuva teller kullanarak bir havya, lehim.</li>
		</ol>
</li>
		<li>İsteğe bağlı olarak, kablo bağlantısını kontrol edin.<ol>
<li>Pimleri büyük benchtop Stimülatörü birim yolu ile timsah klipleri bağlayın.</li>
			<li>Dorsiflexes ayak TA kas sözleşmeleri ve sol onaylamak için bir tek darbe 9 V (0.1 ms, 10 Hz) teslim.</li>
		</ol>
</li>
		<li>PIN bağlı telli uçları ~ 4 cm x 4 cm steril gazlı bez pad üzerinden geçmek.</li>
		<li>İğneler CCA Stimülatörü birimine bağlayın.<ol>
<li>Teller Stimülatörü kutusu tabanındaki delikten geçmek. Not: Bu kutuyu CCA Stimülatörü birimi için ev yapımı odası ve 3.5 cm × 3,5 cm × 2,5 cm13.</li>
			<li>Bağlantı kutuları CCA biriminin pimleri ekleyin. CCA birim odanın içine kırmadan. Yapışkan bir çivinin odasının altındaki CCA Birimi güvenliğini sağlamak için kullanın.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Atletik bir teyp veya gözenekli cerrahi teyp kullanarak, odası traş gövde etrafında bant ile düzeltmek. Odası taping üç katmanları ile üst kapatın ve bir kaset kutusu (şekil 2B) güvenliğini sağlamak için uyarıcı kutusu kenarları sarma tarafından bitirmek.</li>
	</ol></li>
	<li>CCA kızılötesi ışık tek bir darbe birimine açarak çalışıp çalışmadığını kontrol edin (dalga boyu spektrum > 770 nm) taşınabilir kızılötesi strobe ışık tarafından yayılan. Not: CCA düzgün çalışıyorsa, araştırmacılar hindlimb kasları (Yani, TA) yanıt kızılötesi ışık olarak sözleşme yaptığınız görmek mümkün olacaktır.</li>
	<li>Fareyi gözlemlemek ve tamamen kendine geldi kadar sıcaklık izlemek. Diğer hayvanların herhangi bir zarar görmesini önlemek için bir tek yolcu kafeste ev ve tüm tüneller ve plastik nesnelere çalışma uyarıcı birimine hasar görmesi veya hayvan yaralanma riskini azaltmak için geri kalanı için kafeste bırakmayın. Amoksisilin dahil bir su şişesiyle (0,5 mg/mL) sağlayın.</li>
	<li>Meloksikam 1 mg/kg doz subkutan her 24 saat en az 72 h için devam ediyor ameliyatı takiben uygulanır.</li>
</ol>3. kronik Contractile etkinliği
<ol><li>Ameliyattan sonra en az 5-7 gün tam bir iyileşme kesi ve dikiş alanların içinde/etrafında iskelet kasları için izin. Not: Sırasında ve sonrasında CCA yordam iyice her hayvanın durumu (Örneğin, yeme, içme, ve/veya taşıma) davranışları gözlemleyerek kontrol edin. Buna ek olarak, herhangi bir ağır stres veya yan etkileri bir değişiklik öncesi ve sonrası CCA yordamı vücut ağırlığının denetleyerek belirler.</li>
	<li>Tek bir nabız kızılötesi ışığın uyarıcı birimine açarak CCA stimülasyon günü, CCA üzerinde açmak (dalga boyu aralığı > 770 nm) taşınabilir kızılötesi strobe ışık tarafından.</li>
	<li>3 veya 6 h 10 Hz CCA stimülasyon uygulanır. Not: Uyarılması için zaman dilimi kadar araştırmacıdır. Stimülasyon sıklığını asla bu deneylerde değişikliğe uğramış ve mitokondrial uyum içinde yalnızca çok mütevazı geliştirmeleri 6 h/gün, bizim deneyim 3 uyarmaya genişleterek gözlenmiştir. Mümkünse, her 30-60 dk stimülasyon ve hayvan kontrol edin.</li>
	<li>İstenen CCA süre sonrasında, CCA birim yolu ile kızılötesi ışık pozlama (üniteyi dönüm olarak aynı yordam) kapatın.</li>
	<li>Eğer birden fazla gün uygulayarak, 3.2 adımı yineleyin. 3,4 için.</li>
	<li>Doku toplama zamanlamasını belirlemek. Örneğin, CCA (Yani, 18 h 6 h son CCA uyarılması sonra), anestezi altında CCA cerrahi işlem sırasında tamamlandý olarak yürütülen son bout başlangıcından sonra doku 24 h toplamak. Hemen tüm dokularda topladıktan sonra hayvanlar hayvan hala anestezi altında iken kalp bilincin ötenazi.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Holloszy, J. O., Coyle, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptations+of+skeletal+muscle+to+endurance+exercise+and+their+metabolic+consequences.">Adaptations of skeletal muscle to endurance exercise and their metabolic consequences.</a> J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 56 (4), 831-838 (1984).</li><li>Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invited+Review:+contractile+activity-induced+mitochondrial+biogenesis+in+skeletal+muscle.">Invited Review: contractile activity-induced mitochondrial biogenesis in skeletal muscle.</a> J Appl Physiol. 90 (3), 1137-1157 (2001).</li><li>Fernandes, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise+training+restores+the+endothelial+progenitor+cells+number+and+function+in+hypertension:+implications+for+angiogenesis.">Exercise training restores the endothelial progenitor cells number and function in hypertension: implications for angiogenesis.</a> J Hypertens. 30 (11), 2133-2143 (2012).</li><li>Chabi, B., Adhihetty, P. J., O'Leary, M. F., Menzies, K. J., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+Sirt1+expression+and+mitochondrial+proteins+during+conditions+of+chronic+muscle+use+and+disuse.">Relationship between Sirt1 expression and mitochondrial proteins during conditions of chronic muscle use and disuse.</a> J Appl Physiol. 107 (6), 1730-1735 (2009).</li><li>Lessard, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+to+aerobic+exercise+training+causes+metabolic+dysfunction+and+reveals+novel+exercise-regulated+signaling+networks.">Resistance to aerobic exercise training causes metabolic dysfunction and reveals novel exercise-regulated signaling networks.</a> Diabetes. 62 (8), 2717-2727 (2013).</li><li>Irrcher, I., Adhihetty, P. J., Sheehan, T., Joseph, A. M., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PPARgamma+coactivator-1alpha+expression+during+thyroid+hormone-+and+contractile+activity-induced+mitochondrial+adaptations.">PPARgamma coactivator-1alpha expression during thyroid hormone- and contractile activity-induced mitochondrial adaptations.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 284 (6), C1669-C1677 (2003).</li><li>Tamura, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postexercise+whole+body+heat+stress+additively+enhances+endurance+training-induced+mitochondrial+adaptations+in+mouse+skeletal+muscle.">Postexercise whole body heat stress additively enhances endurance training-induced mitochondrial adaptations in mouse skeletal muscle.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 307 (7), R931-R943 (2014).</li><li>Mosole, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+high-level+exercise+promotes+muscle+reinnervation+with+age.">Long-term high-level exercise promotes muscle reinnervation with age.</a> J Neuropathol Exp Neurol. 73 (4), 284-294 (2014).</li><li>Irrcher, I., Walkinshaw, D. R., Sheehan, T. E., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thyroid+hormone+(T3)+rapidly+activates+p38+and+AMPK+in+skeletal+muscle+in+vivo.">Thyroid hormone (T3) rapidly activates p38 and AMPK in skeletal muscle in vivo.</a> J Appl Physiol. 104 (1), 178-185 (2008).</li><li>Lesmana, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+change+in+thyroid+hormone+signaling+by+altered+training+intensity+in+male+rat+skeletal+muscle.">The change in thyroid hormone signaling by altered training intensity in male rat skeletal muscle.</a> Endocr J. 63 (8), 727-738 (2016).</li><li>Hokama, J. Y., Streeper, R. S., Henriksen, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+exercise+training+enhances+glucose+transport+in+muscle+stimulated+by+insulin-like+growth+factor+I.">Voluntary exercise training enhances glucose transport in muscle stimulated by insulin-like growth factor I.</a> J Appl Physiol. 82 (2), 508-512 (1997).</li><li>Tyler, K. R., Wright, A. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+weight+portable+stimulators+for+stimulation+of+skeletal+muscles+at+different+frequencies+and+for+cardiac+pacing.">Light weight portable stimulators for stimulation of skeletal muscles at different frequencies and for cardiac pacing.</a> J Physiol Lond. 307, 6-7 (1980).</li><li>Takahashi, M., Rana, A., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Portable+electrical+stimulator+for+use+in+small+animals.">Portable electrical stimulator for use in small animals.</a> J Appl Physiol. 74 (2), 942-945 (1993).</li><li>Ljubicic, V., Adhihetty, P. J., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+animal+models:+chronic+electrical+stimulation-induced+contractile+activity.">Application of animal models: chronic electrical stimulation-induced contractile activity.</a> Can J Appl Physiol. 30 (5), 625-643 (2005).</li><li>Pette, D., Vrbova, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+does+chronic+electrical+stimulation+teach+us+about+muscle+plasticity?.">What does chronic electrical stimulation teach us about muscle plasticity?.</a> Muscle Nerve. 22 (6), 666-677 (1999).</li><li>Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+Perspectives:+plasticity+of+mammalian+skeletal+muscle.">Historical Perspectives: plasticity of mammalian skeletal muscle.</a> J Appl Physiol. 90 (3), 1119-1124 (2001).</li><li>Pette, D., Vrbova, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Contribution+of+Neuromuscular+Stimulation+in+Elucidating+Muscle+Plasticity+Revisited.">The Contribution of Neuromuscular Stimulation in Elucidating Muscle Plasticity Revisited.</a> Eur J Transl Myol. 27 (1), 6368 (2017).</li><li>Skorjanc, D., Jaschinski, F., Heine, G., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+increases+in+capillarization+and+mitochondrial+enzymes+in+low-frequency-stimulated+rabbit+muscle.">Sequential increases in capillarization and mitochondrial enzymes in low-frequency-stimulated rabbit muscle.</a> Am J Physiol. 274 (3 Pt 1), C810-C818 (1998).</li><li>Kim, Y., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+the+autophagy+system+during+chronic+contractile+activity-induced+muscle+adaptations.">Regulation of the autophagy system during chronic contractile activity-induced muscle adaptations.</a> Physiol Rep. 5 (14), (2017).</li><li>Memme, J. M., Oliveira, A. N., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronology+of+UPR+activation+in+skeletal+muscle+adaptations+to+chronic+contractile+activity.">Chronology of UPR activation in skeletal muscle adaptations to chronic contractile activity.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 310 (11), C1024-C1036 (2016).</li><li>Ljubicic, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+basis+for+an+attenuated+mitochondrial+adaptive+plasticity+in+aged+skeletal+muscle.">Molecular basis for an attenuated mitochondrial adaptive plasticity in aged skeletal muscle.</a> Aging (Albany NY). 1 (9), 818-830 (2009).</li><li>Schwarz, G., Leisner, E., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+telestimulation+systems+for+chronic+indirect+muscle+stimulation+in+caged+rabbits+and+mice.">Two telestimulation systems for chronic indirect muscle stimulation in caged rabbits and mice.</a> Pflugers Arch. 398 (2), 130-133 (1983).</li><li>Simoneau, J. A., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Species-specific+effects+of+chronic+nerve+stimulation+upon+tibialis+anterior+muscle+in+mouse,+rat,+guinea+pig,+and+rabbit.">Species-specific effects of chronic nerve stimulation upon tibialis anterior muscle in mouse, rat, guinea pig, and rabbit.</a> Pflugers Arch. 412 (1-2), 86-92 (1988).</li><li>Ohlendieck, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+chronic+low-frequency+stimulation+on+Ca2+-regulatory+membrane+proteins+in+rabbit+fast+muscle.">Effects of chronic low-frequency stimulation on Ca2+-regulatory membrane proteins in rabbit fast muscle.</a> Pflugers Arch. 438 (5), 700-708 (1999).</li><li>Brown, M. D., Cotter, M. A., Hudlicka, O., Vrbova, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+different+patterns+of+muscle+activity+on+capillary+density,+mechanical+properties+and+structure+of+slow+and+fast+rabbit+muscles.">The effects of different patterns of muscle activity on capillary density, mechanical properties and structure of slow and fast rabbit muscles.</a> Pflugers Arch. 361 (3), 241-250 (1976).</li><li>Skorjanc, D., Traub, I., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identical+responses+of+fast+muscle+to+sustained+activity+by+low-frequency+stimulation+in+young+and+aging+rats.">Identical responses of fast muscle to sustained activity by low-frequency stimulation in young and aging rats.</a> J Appl Physiol. 85 (2), 437-441 (1998).</li><li>Kim, Y., Triolo, M., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+Aging+and+Exercise+on+Mitochondrial+Quality+Control+in+Skeletal+Muscle.">Impact of Aging and Exercise on Mitochondrial Quality Control in Skeletal Muscle.</a> Oxid Med Cell Longev. 2017, 3165396 (2017).</li><li>Callewaert, L., Puers, B., Sansen, W., Jarvis, J. C., Salmons, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Programmable+implantable+device+for+investigating+the+adaptive+response+of+skeletal+muscle+to+chronic+electrical+stimulation.">Programmable implantable device for investigating the adaptive response of skeletal muscle to chronic electrical stimulation.</a> Med Biol Eng Comput. 29 (5), 548-553 (1991).</li><li>Kern, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+counteracts+muscle+decline+in+seniors.">Electrical stimulation counteracts muscle decline in seniors.</a> Front Aging Neurosci. 6, 189 (2014).</li><li>Zampieri, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+exercise+in+aging+human+skeletal+muscle+increases+mitochondrial+calcium+uniporter+expression+levels+and+affects+mitochondria+dynamics.">Physical exercise in aging human skeletal muscle increases mitochondrial calcium uniporter expression levels and affects mitochondria dynamics.</a> Physiol Rep. 4 (24), (2016).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

13,24,25 egzersiz kas fenotipik uyarlamalar çalışmak için mükemmel bir model egzersiz yoluyla düşük frekanslı kas uyarımı vivo içindekronik contractile etkinliği (CCA) modeldir , 26. önceki çalışmalar20,27' de gösterildiği CCA hangi tarafından araştırmacılar denetim eğitim birimleri ve Frekanslar (Yani, zaman ve gün) ve çeşitli biyokimyasal ve/veya moleküler araştırmak etkili bir araç olduğunu tekrarlanan nöbetleri contractile etkinlik boyunca olaylar. Bu model en iyi özelliklerinden biri kontralateral hindlimb kaslarının değişkenlik hayvanlar arasında en aza indirmek için yardımcı olan bir iç kontrol olarak kullanılan var. Ayrıca, bir on yıl içinde çok sayıda bizim deneyler göstermiştir dış CCA birim bir hayvanın sıradan davranış kalıpları (Örneğin, gezici, yeme ve uyku) sınırlamaz ve ek deneysel tedaviler için böyle kullanılmasına uyuşturucu iğne. Böylece, araştırmacılar kendi eğitim çalışmaları kendi deneysel değişiklikler ile CCA protokolünde uygulayabilirsiniz.
Her ne kadar tüm adımları survival cerrahi bir doğası nedeniyle üst düzey bir konsantrasyon talep edebilir bu CCA iletişim kuralı birkaç kritik adım vardır. Tutarlı yerlerde telleri bağlamak özellikle önemlidir ve landmarking sinir telleri aynı mesafede dikiş, aynı yerde tutarlılık sağlamak için ameliyat aynı usta araştırmacı için önerilir sinir, vb. Buna ek olarak, bu gevşetti veya yıpranmış teyp yordamı bir hata neden olabilir çünkü çekim öncesi ve sırasında CCA uygulama güvenlik onaylamak gereklidir.
Bu CCA model küçük bazı sınırlamalar vardır. Taping tarafından sabit CCA stimülasyon birim beri bazı hayvanlar küçük deri tahrişleri söyleşilerin çevresinde sergi. Bu CCA odası kayıt olmadan yerini alacak bir giyilebilir ceket kullanımı ile gelecekteki çalışmaları gelişmiş olabilir, ancak, biz böyle ceketler ile başarılı olmadı. Alternatif olarak, bu yordamı daha invaziv olsa Stimülatörü söyleşilerin yordamı28, önlemek için mayi uzayda implante. Buna ek olarak, açıklanan dış uyarıcı birim için kızılötesi ışık açarak kontrol edilebilir şekilde tasarlanmıştır. Bir birim için kızılötesi ışık yanıt vermiyorsa, ancak, bu değişiklikleri dayanıklılık veya duyarlılık birimi sonra uzun süre kullanımı gösterebilir. Bir mikroçip uygulanması sonuçta kızılötesi ışık kullanımı önlemek olabilir ve programlanmış ve saklanan tüm CCA parametreleri sağlayacak bir daha kontrollü ve doğru biçimde uygulanacak CCA etkinleştirme. Tüm çalışma tasarımlar de kontralateral uzuv sham cerrahi cerrahi prosedür kendisini kaynaklanan herhangi bir olası sonuçları dışlamak için kullanımı göz önüne almalısınız.
Nasıl CCA kas düzenleyen araştırma devam etmek için faydalıdır kütle ve kronik kas kullanmamak veya diğer kas hastalığı bağlamında dönemleri takip fenotip. Son klinik çalışmalar29,30gösterildiği gibi CCA da yaşlanma nüfus anabolik sinyal mekanizmaları üzerinde onun etkinliğini incelemek için uygulanabilir. Sonuç olarak, araştırmacılar sayede kas iskelet fenotipik uyarlamalar kronik egzersiz için temel alınan çeşitli hücresel ve moleküler mekanizmalar araştırmak için onların çalışmaları, bu CCA iletişim kuralını kullanan avantajlarından yararlanmak için teşvik ediyoruz.

İskelet kası bioenergetics ve fiziksel yapısı1değişiklikler ile eğitim egzersiz uyarlayabilirsiniz. Dayanıklılık eğitim tarafından getirdiği önemli değişiklikler bir artış mitokondrial bileşenler (Örneğin, sitokrom c oksidaz [COX] alt birimleri) ifadesi değerlendirilebilir, mitokondrial Biyogenez ifadesinin yanı sıra biridir Transkripsiyon coactivator PGC-1α2. Çalışmalar giderek artan sayıda mitokondrial ciro ve mitophagy, dahil olmak üzere çok sayıda diğer faktörler de kas uyarlamaları için önemli olduğunu belirttiler. Ancak, hangi akut veya kronik egzersiz tarafından mekanizmaları bunlar düzenleyici kas iskelet süreçlerinde hala belirsiz.
Egzersizden kaynaklanan kas uyarlamalar düzenleyen yolları betimlemek için çeşitli egzersiz modelleri genellikle tekerlek çalışan ve egzersiz yüzme koşu bandı, dahil kemirgen çalışmalarda kullanılmıştır. Ancak, bu iletişim kuralları ~ 4-12 hafta bu fenotipik değişiklikler3,4,5gözlemlemek için gerekli olan bazı sınırlamalar sahip. Bu önemli ölçüde daha kısa bir sürede kas uyarlamaları için açabilir gibi alternatif bir deneysel yöntem düşük frekanslı stimülasyon kaynaklı kronik contractile etkinliği (CCA) etkili, kullanılmış olan (Yani, 7 gün) ve etkileri gibi görünüyor olmak karşılaştırılabilir ya da diğer egzersiz protokolleri bile daha büyüktür. Ayrıca, hormonal6, sıcaklık7ve nörolojik etkiler8 varlığı bu kronik egzersiz kas özel yanıt anlamak zor hale getirebilir. Örneğin, tiroid hormon9,10 ve insülin benzeri büyüme faktörü (IGF) -111 da iskelet diğer sinyal yollar düzenleyen eğitim kaynaklı kas uyarlamaları, arabuluculuk tespit edilmiştir Kas. Özellikle, CCA kaynaklı etkileri en az odak kas iskelet doğrudan yanıt contractile aktivite olarak yerleştirilmesini sağlayan sistemik faktörler tarafından düzenlenmektedir.
Dış ünitenin CCA için ilk Tyler ve Wright12tarafından tanıtıldı ve değişiklikler12ile geliştirilmiştir. Kısacası, birim üç ana bölümden oluşmaktadır: açma ve kapatma-ebilmek var olmak dönük kızılötesi ışık, bir darbe jeneratör ve nabız göstergesi (şekil 1) maruz bir kızılötesi Dedektör. Detaylı devre tasarımı in Stimülatörü birim oldu daha önce açıklanan13. CCA detaylı ve belirli özellikleri daha fazla bulunabilir bir dizi inceleme derinlemesine makaleler14,15,16,17. Kısacası, stimülasyon Protokolü ortak peroneal sinir düşük frekansta etkinleştirmek için tasarlanmıştır (Yani, 10 Hz), ve innervated kasları (tibialis anterior [TA] ve ekstansiyon digitorum longus [Edi] kas) için sözleşme zorunda kalan bir önceden belirlenmiş süre (örneğin, 3-6 h). Zaman içinde bu bir daha aerobik fenotip, kapiller yoğunluk18 ve mitokondrial içerik19,20,21artış gösterdiği söz konusu kasları geçirir. Bu nedenle, bu yöntem bazı fareler büyük dayanıklılık eğitim adaptasyonu kas iskelet içinde taklit etmek için kanıtlanmış bir modeldir.
Bu kağıt böylece araştırmacılar kendi egzersiz çalışmaları bu modelde uygulayabilirsiniz CCA ikna etmek için elektrot implantasyonu ameliyatı detaylı bir yordam sunar. CCA böylece egzersiz eğitim başlangıcı takip hem erken ve daha sonra zaman noktalarda çeşitli moleküler ve sinyal olayların soruşturma için etkili bir araç sağlayan kas uyarlamaları, saat ders çalışmak için mükemmel bir model var.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sprague Dawley Rat</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>Strain 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chronic contractile activity unit</td>
			<td>Home-made</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCA unit protective box (3.5 x 3.5 x 2.5 cm)</td>
			<td>Home-made</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Box should be made of opaque material or covered in an opague tape</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coin lithium ion batteries (3V)</td>
			<td>Panasonic</td>
			<td>CR2016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medwire</td>
			<td>Leico Industries</td>
			<td>316SS7/44T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solder pin (socket)</td>
			<td>Digi-Key</td>
			<td>ED6218-ND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zonas porous tape</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson</td>
			<td>5104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture silk (Size 5)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>640G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture silk (Size 6)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>706G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved blunt scissor (11.5 cm Length)</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14075-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved blunt scissor (15 cm Length)</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>14111-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delicate haemostatic forceps (16 cm Length)</td>
			<td>Lawton</td>
			<td>06-0230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Feather</td>
			<td>3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forceps</td>
			<td>F.S.T.</td>
			<td>11052-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless-steel rod (30 cm; 7mm diameter)</td>
			<td>Home-made</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Rod should have 5 mm slit in one end to hold the wire for tunneling under the skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clip applying forceps</td>
			<td>KLS Martin</td>
			<td>20-916-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staples (clips)</td>
			<td>Bbraun</td>
			<td>BN507R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal hooks/retractor</td>
			<td>Home-made</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine (500 mL)</td>
			<td>Rougier</td>
			<td>#NPN00172944</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ampicillin sodium</td>
			<td>Novopharm</td>
			<td>#DIN00872644</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metacam</td>
			<td>Boehringer</td>
			<td>#DIN02240463</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital multimeter (voltmeter)</td>
			<td>Soar Corporation</td>
			<td>ME-501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED digital stroboscope</td>
			<td>Lutron Electronic Enterprise</td>
			<td>DT-2269</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

application of chronic stimulation to study contractile activity-induced rat skeletal muscle phenotypic adaptations

Biyokimyasal ve fizyolojik özelliklerini büyük ölçüde yanıt kronik egzersiz olarak değişmiş gibi iskelet kas son derece uyarlanabilir bir doku olduğunu. Çeşitli kas uyarlamaları hakkında getirmek temel mekanizmaları araştırmak için bir dizi egzersiz Protokolü koşu bandı, tekerlek koşu ve yüzme egzersiz gibi hayvan çalışmalarında kullanılmıştır. Ancak, bunlar modelleri egzersiz de Böylece daralma kaynaklı kas özgü uyarlamalar eğitim uygulamaları sınırlama humoral veya nörolojik faktörler tarafından düzenlenmiş olabilir kas uyarlamalar ulaşmak için uzun bir süre gerektirir. Bu başarıyla 7 gün içinde sistemik faktörler bağımsız kas mitokondrial uyarlamaları için açabilir gibi dolaylı düşük frekans stimülasyon (10 Hz) Kronik contractile etkinliği (CCA) ikna etmek için alternatif bir model egzersiz eğitim için kullanılmıştır. Bu kağıt CCA tedavisi için sıçan, kas iskelet uygulamak için gelecekte yaygın uygulama çalışmaları için gereken cerrahi teknik ayrıntıları.

Kronik contractile aktivite (CCA) kas iskelet içinde olumlu mitokondrial uyarlamalar ikna etmek için etkili bir araç olduğunu göstermiştir. CCA (günde 6 saat) 7 gün tabi fareler uyarılan kas unstimulated kontralateral (kontrol) hindlimb ile karşılaştırıldığında geliştirilmiş mitokondrial Biyogenez görüntülemek. Bu artış, mitokondrial Biyogenez PGC-1α (şekil 3A), artan protein ifadesi ile birlikte diğer anahtar mitokondrial proteinlerin COX yükselmeler mitokondrial dipnotlar ana düzenleyici olarak kabul gösterilir-ı ve COX-IV, hangi elektron taşıma zinciri önemli bileşenleridir. Ayrıca, sitokrom c oksidaz (COX) enzim aktivitesi, mitokondrial içerik, yararlı bir göstergesi CCA (şekil 3B) 7 gün takip yaklaşık % 30 arttı. Buna ek olarak, mitokondriyal işlev permeabilized kas lifleri mitokondrial solunum kapasitesi ölçmek ve CCA maksimal solunum (Yani, devlet 3) bir artış sonucunda bulundu kullanarak değişiklikleri değerlendirildi kas kapasite 7 gün stimülasyon denetim kas (şekil 3 c) göre tabi. Ayrıca, her iki mitokondrial nüfus subsarcolemmal (SS) ve intermyofibrillar (IMF), CCA (şekil 4A ve B) 7 gün takip arttı ve IMF kesirler kas tabi olmak contractile faaliyet için 7 gün üzerinden bulduk Bu daha riayet daha fazla kırmızı renk ile muhtemelen daha yüksek düzeyde miyoglobin, heme ve diğer oksijen ile ilgili öğeleri (şekil 4 c) gösteren fark Santrifüjü kullanarak denetim (CON) kas türetilmiş.
Uyarlamalar autophagy ve lizozomal sistemleri de CCA tarafından getirilebilir. Özellikle, transkripsiyon faktörü EB (TFEB; protein bolluk içinde bir artış gözlemledim Şekil 5A), asıl regülatör lizozomal dipnotlar, CCA tarafından ne zaman noktaları (Yani, 1, 3 ve 7 gün), yanı sıra diğer lizozomal işaretleri gibi ilişkili lizozomal membran proteini 1 (LAMP1; Şekil 5B). İlginçtir, bizim çalışma autophagy, mitophagy ve lizozomal sistemleri için değişiklik öncesinde mitokondrial Biyogenez ortaya göstermiştir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56827/56827fig1.jpg"> Şekil 1. Şematik diyagramı ana bileşenlerini bir taşınabilir CCA uyarıcı gösterir Gordon Bu rakam Takahashi vd değiştirildi 13. IR, kızılötesi. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56827/56827fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56827/56827fig2.jpg"> Şekil 2. Elektrot ve uyarıcı implantasyon. (A) , her iki tarafın ortak peroneal sinir telleri bağlarken bir pencere. (B) bir örnek görüntü derleme CCA birimi gösteren için. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56827/56827fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56827/56827fig3.jpg"> Şekil 3. PGC-1alpha, mitokondrial solunum ve enzim aktivite ile CCA. (A) CCA PGC-1α protein düzeyleri artış görüldüğü gibi iskelet kası, mitokondrial uyarlamalar neden olmaktadır. Bir temsilci leke resim β-aktin ile birlikte yükleme denetimi olarak gösterilir. CON anlamına gelir kontrolü, Yani, kontralateral hindlimb CCA için tabi değil ve kat değişiklik veri sonuçları gün 1 CON'da göre normalleştirme tarafından elde edildi. (B) COX etkinlik ve (C) kas solunum da CCA artan aşağıdaki 7 gün vardı permeabilized. Tüm veriler ortalama ± SEM gösterilir (N = 6-8). ÖP < 0,05, CCA ve saat; arasındaki etkileşim etkisi §P < CCA; 0,05, temel etkisi P < denetim gün 1 vs 0,05, önemli fark. Şekil 3A ve 3B değiştirilmiş Kim ve Hood19. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56827/56827fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56827/56827fig4.jpg"> Şekil 4. Kanıt kas CCA ile mitokondrial dipnotlar. (A ve B) Elektron mikroskobik görüntüleri subsarcolemmal (SS) ve intermyofibrillar (IMF) mitokondri CCA için 7 gün boyunca maruz sıçan iskelet kas genişlemiş birimleri gösterir. Bu görüntü Ljubicic ve arkdeğiştirildi. 21ve ölçek çubukları 1 µm. (C) A karşılaştırma-in kas mitokondriyal fractionations denetimi (CON) ve uyarılmış (CCA) kas arasındaki CCA stimülasyon 7 gün sonra gösterir. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56827/56827fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56827/56827fig5.jpg"> Şekil 5. CCA tarafından 7 gün upregulated lizozomal sistemidir. Bu TFEB (A) ve (B) LAMP1 protein miktar artış tarafından belirtilir. Sonuçları değişiklikler veri gün 1 CON'da göre normalleştirme tarafından katlayın gibi görüntülenir. (C) temsilcisi leke görüntüleri gösterilir ve GAPDH bir yükleme denetimidir. §P < 0,05, CCA temel etkisi. Tüm veriler ortalama ± SEM gösterilir (N = 8); ¶P < 0,05, zaman temel etkisi; P < 0,05, önemli fark kontrolü (CON) gün 1 vs. Bu rakam Kim ve Hood19değiştirildi. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56827/56827fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Application of Chronic Stimulation to Study Contractile Activity-induced Rat Skeletal Muscle Phenotypic Adaptations at JoVE.com

Application of Chronic Stimulation to Study Contractile Activity-induced Rat Skeletal Muscle Phenotypic Adaptations

Bu iletişim kuralı sıçan hindlimb iskelet kas uyarımı kaynaklı uyarlamalar gözlemlemek için egzersiz kronik contractile etkinlik modeli açıklar.

Contractile fare faaliyet kaynaklı kas iskelet fenotipik uyarlamalar çalışmaya kronik stimulasyon uygulanması

Skeletal muscle is a highly adaptable tissue, as its biochemical and physiological properties are greatly altered in response to chronic exercise. To ...

application-chronic-stimulation-to-study-contractile-activity-induced

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

6.7K Görüntüleme.  York University. Bu iletişim kuralı sıçan hindlimb iskelet kas uyarımı kaynaklı uyarlamalar gözlemlemek için egzersiz kronik contractile etkinlik modeli açıklar.

Video: Application of Chronic Stimulation to Study Contractile Activity-induced Rat Skeletal Muscle Phenotypic Adaptations

Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche

The pharyngeal mesoderm of developing embryos contributes to broad regions of head and heart musculature. We have developed a novel method to study head and heart progenitor cell development with pharyngeal arches (also known as branchial arches) ex vivo. Using this method, we have recently described that the second pharyngeal arch contains self-renewing heart progenitors and serves as a microenvironment for expansion of the progenitors during mouse heart development. The progenitor cells remain undifferentiated and expansive inside the arch, but quickly become functional cardiomyocytes as they migrate out of the arch. We also reported that first pharyngeal arch contains muscle progenitors giving rise to myotubes after leaving the arch. Here, we demonstrate the procedure for the dissection and ex vivo culture of first and second pharyngeal arches from developing mouse embryos. The method enables one to study head and heart progenitor/muscle development, including cardiomyocyte and myotube formation in detail ex vivo.

Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche

Here, we present a protocol to culture pharyngeal arches to study the biology of heart and muscle progenitor cells and their microenvironment.

Faringeal Arches Ex Vivo Kültür Kalp ve kas atalarıdır ve Bunların Niche Eğitim için

The pharyngeal mesoderm of developing embryos contributes to broad regions of head and heart musculature. We have developed a novel method to study head ...

Gelişim Biyolojisi

Analysis of Zebrafish Larvae Skeletal Muscle Integrity with Evans Blue Dye

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders. In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle membrane is a critical disease determinant. To date, numerous neuromuscular conditions display degenerating muscle fibers with abnormal membrane integrity; this is most commonly observed in muscular dystrophies. Evans Blue Dye (EBD) is a vital, cell permeable dye that is rapidly taken into degenerating, damaged, or apoptotic cells; in contrast, it is not taken up by cells with an intact membrane. EBD injection is commonly employed to ascertain muscle integrity in mouse models of neuromuscular diseases. However, such EBD experiments require muscle dissection and/or sectioning prior to analysis. In contrast, EBD uptake in zebrafish is visualized in live, intact preparations. Here, we demonstrate a simple and straightforward methodology for performing EBD injections and analysis in live zebrafish. In addition, we demonstrate a co-injection strategy to increase efficacy of EBD analysis. Overall, this video article provides an outline to perform EBD injection and characterization in zebrafish models of neuromuscular disease.

In this study, we describe a straightforward method to perform Evans Blue Dye (EBD) analysis on zebrafish larvae. This technique is a powerful tool for the characterization of skeletal muscle integrity and delineation of zebrafish models of muscular dystrophy, and is a valuable method for the development of novel therapeutics.

Evans Blue Dye ile Zebra balığı Larva İskelet Kası Bütünlüğü Analizi

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders.  In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle ...

Induction of Acute Skeletal Muscle Regeneration by Cardiotoxin Injection

Skeletal muscle regeneration is a physiological process that occurs in adult skeletal muscles in response to injury or disease. Acute injury-induced skeletal muscle regeneration is a widely used, powerful model system to study the events involved in muscle regeneration as well as the mechanisms and different players. Indeed, a detailed knowledge of this process is essential for a better understanding of the pathological conditions that lead to skeletal muscle degeneration, and it aids in identifying new targeted therapeutic strategies. The present work describes a detailed and reproducible protocol to induce acute skeletal muscle regeneration in mice through a single intramuscular injection of cardiotoxin (CTX). CTX belongs to the family of snake venom toxins and causes myolysis of myofibers, which eventually triggers the regeneration events. The dynamics of skeletal muscle regeneration is evaluated by histological analysis of muscle sections. The protocol also illustrates the experimental procedures for dissecting, freezing, and cutting the Tibialis Anterior muscle, as well as the routine Hematoxylin &#38; Eosin staining that is widely used for subsequent morphological and morphometric analysis.

This manuscript describes a detailed protocol to induce acute skeletal muscle regeneration in adult mice and subsequent manipulations of the muscles, such as dissection, freezing, cutting, routine staining, and myofiber cross-sectional area analysis.

Cardiotoxin Enjeksiyonu ile Akut İskelet Kası Regeneration indüksiyon

Skeletal muscle regeneration is a physiological process that occurs in adult skeletal muscles in response to injury or disease. Acute injury-induced ...

Preparation and Culture of Myogenic Precursor Cells/Primary Myoblasts from Skeletal Muscle of Adult and Aged Humans

Skeletal muscle homeostasis depends on muscle growth (hypertrophy), atrophy and regeneration. During ageing and in several diseases, muscle wasting occurs. Loss of muscle mass and function is associated with muscle fiber type atrophy, fiber type switching, defective muscle regeneration associated with dysfunction of satellite cells, muscle stem cells, and other pathophysiological processes. These changes are associated with changes in intracellular as well as local and systemic niches. In addition to most commonly used rodent models of muscle ageing, there is a need to study muscle homeostasis and wasting using human models, which due to ethical implications, consist predominantly of in vitro cultures. Despite the wide use of human Myogenic Progenitor Cells (MPCs) and primary myoblasts in myogenesis, there is limited data on using human primary myoblast and myotube cultures to study molecular mechanisms regulating different aspects of age-associated muscle wasting, aiding in the validation of mechanisms of ageing proposed in rodent muscle. The use of human MPCs, primary myoblasts and myotubes isolated from adult and aged people, provides a physiologically relevant model of molecular mechanisms of processes associated with muscle growth, atrophy and regeneration. Here we describe in detail a robust, inexpensive, reproducible and efficient protocol for the isolation and maintenance of human MPCs&#160;and their progeny&#160;&#8212; myoblasts and myotubes from human muscle samples using enzymatic digestion. Furthermore, we have determined the passage number at which primary myoblasts from adult and aged people undergo senescence in an in vitro culture. Finally, we show the ability to transfect these myoblasts and the ability to characterize their proliferative and differentiation capacity and propose their suitability for performing functional studies of molecular mechanisms of myogenesis and muscle wasting in vitro.

This protocol describes a robust, reproducible and simple method of isolation and culture of myoblast progenitor cells from the skeletal muscle of adult and aged people. The muscles used here include foot and leg muscles. This approach enables the isolation of an enriched population of primary myoblasts for functional studies.

Yetişkin ve Yaşlı İnsanların İskelet Kası miyojenik Öncü Hücreler / İlköğretim miyoblastların hazırlanması ve Kültür

Skeletal muscle homeostasis depends on muscle growth (hypertrophy), atrophy and regeneration. During ageing and in several diseases, muscle wasting ...

Evaluation of Injury-induced Senescence and In Vivo Reprogramming in the Skeletal Muscle

Cellular senescence is a stress response that is characterized by a stable cellular growth arrest, which is important for many physiological and pathological processes, such as cancer and ageing. Recently, senescence has also been implicated in tissue repair and regeneration. Therefore, it has become increasingly critical to identify senescent cells in vivo. Senescence-associated &#946;-galactosidase (SA-&#946;-Gal) assay is the most widely used assay to detect senescent cells both in culture and in vivo. This assay is based on the increased lysosomal contents in the senescent cells, which allows the histochemical detection of lysosomal &#946;-galactosidase activity at suboptimum pH (6 or 5.5). In comparison with other assays, such as flow cytometry, this allows the identification of senescent cells in their resident environment, which offers valuable information such as the location relating to the tissue architecture, the morphology, and the possibility of coupling with other markers via immunohistochemistry&#160;(IHC). The major limitation of the SA-&#946;-Gal assay is the requirement of fresh or frozen samples.
Here, we present a detailed protocol to understand how cellular senescence promotes cellular plasticity and tissue regeneration in vivo. We use SA-&#946;-Gal to detect senescent cells in the skeletal muscle upon injury, which is a well-established system to study tissue regeneration. Moreover, we use&#160;IHC to detect Nanog, a marker of pluripotent stem cells, in a transgenic mouse model. This protocol enables us to examine and quantify cellular senescence in the context of induced cellular plasticity and in vivo reprogramming.

Evaluation of Injury-induced Senescence and In Vivo Reprogramming in the Skeletal Muscle

Here we present a detailed protocol to detect both senescent and pluripotent stem cells in the skeletal muscle upon injury while inducing in vivo reprogramming. This method is suitable for evaluating the role of cellular senescence during tissue regeneration and reprogramming in vivo.

Yaralanma kaynaklı yaşlanma ve In Vivo kas iskelet yeniden programlama değerlendirilmesi

Cellular senescence is a stress response that is characterized by a stable cellular growth arrest, which is important for many physiological and ...

Identification of Skeletal Muscle Satellite Cells by Immunofluorescence with Pax7 and Laminin Antibodies

Immunofluorescence is an effective method that helps to identify different cell types on tissue sections. In order to study the desired cell population, antibodies for specific cell markers are applied on tissue sections. In adult skeletal muscle, satellite cells (SCs) are stem cells that contribute to muscle repair and regeneration. Therefore, it is important to visualize and trace the satellite cell population under different physiological conditions. In resting skeletal muscle, SCs reside between the basal lamina and myofiber plasma membrane. A commonly used marker for identifying SCs on the myofibers or in cell culture is the paired box protein Pax7. In this article, an optimized Pax7 immunofluorescence protocol on skeletal muscle sections is presented that minimizes non-specific staining and background. Another antibody that recognizes a protein (laminin) of the basal lamina was also added to help identify SCs. Similar protocols can also be used to perform double or triple labeling with Pax7 and antibodies for additional proteins of interest.

The precise identification of satellite cells is essential for studying their functions under various physiological and pathological conditions. This article presents a protocol to identify satellite cells on adult skeletal muscle sections by immunofluorescence-based staining.

Kas iskelet uydu hücreleri tarafından Pax7 ve Laminin antikorlar ile ayirt tanımlaması

Immunofluorescence is an effective method that helps to identify different cell types on tissue sections. In order to study the desired cell population, ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give rise to multiple cell types, including the myotome (MYO), sclerotome (SCL), dermatome (D), and syndetome (SYN), which in turn develop into skeletal muscle, axial skeleton, dorsal dermis, and axial tendon/ligament, respectively. Therefore, the generation of SMs and their derivatives from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) is critical to obtain pluripotent stem cells (PSCs) for application in regenerative medicine and for disease research in the field of orthopedic surgery. Although the induction protocols for MYO and SCL from PSCs have been previously reported by several researchers, no study has yet demonstrated the induction of SYN and D from iPSCs. Therefore, efficient induction of fully competent SMs remains a major challenge. Here, we recapitulate human SM patterning with human iPSCs in vitro by mimicking the signaling environment during chick/mouse SM development, and report on methods of systematic induction of SM derivatives (MYO, SCL, D, and SYN) from human iPSCs under chemically defined conditions through the presomitic mesoderm (PSM) and SM states. Knowledge regarding chick/mouse&#160;SM development was successfully applied to the induction of SMs with human iPSCs. This method could be a novel tool for studying human somitogenesis and patterning without the use of embryos and for cell-based therapy and disease modeling.

We present here a protocol for the differentiation of human induced pluripotent stem cells into each somite derivative (myotome, sclerotome, dermatome, and syndetome) in chemically defined conditions, which has applications in future disease modeling and cell-based therapies in orthopedic surgery.

Somite türevleri indüklenen insan nesil Vitro Pluripotent kök hücreler

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...

X-ray Diffraction of Intact Murine Skeletal Muscle as a Tool for Studying the Structural Basis of Muscle Disease

Transgenic mouse models have been important tools for studying the relationship of genotype to phenotype for human diseases including those of skeletal muscle. Mouse skeletal muscle has been shown to produce high quality X-ray diffraction patterns on third generation synchrotron beamlines providing an opportunity to link changes at the level of the genotype to functional phenotypes in health and disease by determining the structural consequences of genetic changes. We present detailed protocols for preparation of specimens, collecting the X-ray patterns and extracting relevant structural parameters from the X-ray patterns that may help guide experimenters wishing to perform such experiments for themselves.

We present detailed protocols for performing small-angle X-ray diffraction experiments using intact mouse skeletal muscles. With the wide availability of transgenic mouse models for human diseases, this experimental platform can form a useful test bed for elucidating the structural basis of genetic muscle diseases

Kas hastalığının yapısal temelini Incelemek için bir araç olarak bozulmamış Murine Iskelet kasının X-ışını kırması

Transgenic mouse models have been important tools for studying the relationship of genotype to phenotype for human diseases including those of skeletal ...

Isolation, Culture, Characterization, and Differentiation of Human Muscle Progenitor Cells from the Skeletal Muscle Biopsy Procedure

The use of primary human tissue and cells is ideal for the investigation of biological and physiological processes such as the skeletal muscle regenerative process. There are recognized challenges to working with human primary adult stem cells, particularly human muscle progenitor cells (hMPCs) derived from skeletal muscle biopsies, including low cell yield from collected tissue and a large degree of donor heterogeneity of growth and death parameters among cultures. While incorporating heterogeneity into experimental design requires a larger sample size to detect significant effects, it also allows us to identify mechanisms that underlie variability in hMPC&#160;expansion capacity, and thus allows us to better understand heterogeneity in skeletal muscle regeneration. Novel mechanisms that distinguish the expansion capacity of cultures have the potential to lead to the development of therapies to improve skeletal muscle regeneration.

We present techniques for isolating, culturing, characterizing, and differentiating human primary muscle progenitor cells (hMPCs) obtained from skeletal muscle biopsy tissue. hMPCs obtained and characterized through these methods can be used to subsequently address research questions related to human myogenesis and skeletal muscle regeneration.

İskelet Kas Biyopsisi Prosedüründen İnsan Kas Atası Hücrelerinin İzolasyon, Kültür, Karakterizasyonu ve Farklılaşması

The use of primary human tissue and cells is ideal for the investigation of biological and physiological processes such as the skeletal muscle ...

Performing Human Skeletal Muscle Xenografts in Immunodeficient Mice

Treatment effects observed in animal studies often fail to be recapitulated in clinical trials. While this problem is multifaceted, one reason for this failure is the use of inadequate laboratory models. It is challenging to model complex human diseases in traditional laboratory organisms, but this issue can be circumvented through the study of human xenografts. The surgical method we describe here allows for the creation of human skeletal muscle xenografts, which can be used to model muscle disease and to carry out preclinical therapeutic testing. Under an Institutional Review Board (IRB)-approved protocol, skeletal muscle specimens are acquired from patients and then transplanted into NOD-Rag1null IL2r&gamma;null (NRG) host mice. These mice are ideal hosts for transplantation studies due to their inability to make mature lymphocytes and are thus unable to develop cell-mediated and humoral adaptive immune responses. Host mice are anaesthetized with isoflurane, and the mouse tibialis anterior and extensor digitorum longus muscles are removed. A piece of human muscle is then placed in the empty tibial compartment and sutured to the proximal and distal tendons of the peroneus longus muscle. The xenografted muscle is spontaneously vascularized and innervated by the mouse host, resulting in robustly regenerated human muscle that can serve as a model for preclinical studies.

Complex human diseases can be challenging to model in traditional laboratory model systems. Here, we describe a surgical approach to model human muscle disease through the transplantation of human skeletal muscle biopsies into immunodeficient mice.

İmmün eksik farelerde İnsan İskelet Kası Ksenogreftlerinin

Treatment effects observed in animal studies often fail to be recapitulated in clinical trials. While this problem is multifaceted, one reason for this ...