Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem CIHR neuromuskuläre Research Partnership (-; zu JAEB 90959 JNM) unterstützt.

Vor der Verwendung dieses Modells müssen die Ermittler Zulassung für die chirurgische Protokoll von ihrer Institution Tiernutzung Dachverband erhalten haben. Das Modell wird durch die Forschung Ethikrat, Hamilton Health Sciences Corporation, McMaster University (AUP # 10-04-24) genehmigt und wird in strikter Übereinstimmung mit den Empfehlungen des Canadian Council on Animal Care durchgeführt. 1. Maus Vorbereitung <ol><li> Wiegen Sie die Maus. Induce Narkose mit Isofluran 5% bzw. 2% Halothan. Die Schaltung verwendet werden, sollten eine ausreichende Spülung des Anästhetikums an den Chirurgen zu schützen. Nach 2-3 min des Tieres die Atmung verlangsamt. Sicherstellen, dass die Blinkreflex fehlt und kneifen die Interdigitalräume in der Pfote, um chirurgische Anästhesie (dh keine Reaktion der Maus) zu bestätigen. Anwenden ophthalmischen Schmiermittels zu dem Auge, dem Trocknen der Hornhaut während der Operation zu verhindern. </li><li> Rasur die seitlichen Oberschenkel und Gesäß aus dem IschiasnervKerbe bis zum Knie und desinfizieren mit proviodine. Rasieren hält die Website des Einschnitts Haar frei, um eine angemessene Visualisierung der OP-Feld zu gewährleisten und Störungen mit Nerven Präparation und Durchtrennung minimieren. Der Ischiasnerv Kerbe, die oberen und hinteren zum Oberschenkelknochen ist, kann durch Palpation identifiziert werden. </li></ol> 2. Operative Verfahren <ol><li> Reduzieren inhalative Isofluran bis 2% (1% Halothan) und platzieren Sie den Mauszeiger auf die Seite (Seite für die Chirurgie nach oben bestimmt), im Rahmen eines Betriebs-oder Binokular. Alternativ Operation kann mit Lupenbrillen durchgeführt werden, da 3,5-fache Vergrößerung ist zufriedenstellend für einen Erwachsenen (20-25 g) Maus. </li><li> Don sterile Handschuhe. Identifizieren Sie die Incisura ischiadica durch Abtasten. Mit einem Skalpell incise die Haut der seitlichen Oberschenkel von der Incisura ischiadica bis zum Knie (ca. 1 cm). </li><li> Spreizen Sie die Haut. Identifizieren Sie die Bizeps femoris, das ist der flache oberflächliche Muskulatur der seitlichen Oberschenkelunmittelbar unter der Haut. Mit einer feinen Schere, spaltete die Bizeps femoris entlang der Muskelfasern und halten mit einer Feder Retraktor offen für den Ischiasnerv und seine Zweige freizulegen. </li><li> Identifizieren Sie den Ischiasnerv sofort tief unter dem Bizeps femoris. Es kann durch seine charakteristische glänzende weiße Farbe identifiziert werden und ist etwa 0,8 mm im Durchmesser. Er verläuft von der Incisura ischiadica bis zum Knie, Verzweigungen in die Tibia, peroneal und sural Nerven auf der Ebene der Kniekehle. </li><li> Vorsichtig trennen die Tibia aus den peroneal und Wadennerv Zweige mit ultrafeinen Pinzette und Schere Frühjahr microdissecting. Der N. tibialis ist die größte Branche und ist in der Regel zentral. Es ist wichtig, nicht die Nerven zu vernichten, während die Trennung der Zweige. Halten die Nerven nur auf der äußeren Schicht adventicial mit den ultrafeinen Pinzette und halten die Nerven locker (nicht gelehrt wird), wird vermieden Nervenquetschungs und Traktion Verletzungen. </li><li> Für vollständige und dauerhafte denervatiauf, schneiden Sie den N. tibialis mit microdissecting Schere als distal wie möglich, sorgfältig Vermeidung der Poplitealgefäße. Alternativ zur temporären Denervierung mit erwarteten komplette reinnervation in 2-4 Wochen kann der Nervus tibialis einfach mit ultrafeinen Zange für 15 sec anstelle von durchtrennten zerkleinert werden. (Periphere Nerven nachwachsen folgenden Verletzungen und wird Zielmuskels Reinnervate.) </li><li> Wenn eine vollständige Denervierung erforderlich ist, nähen das Ende der durchtrennten Nervus tibialis an der vorderen Oberfläche des Bizeps femoris mit 10-0 Nylon und re-Approximation der Bizeps femoris mit 5-0 Vicryl zu abweichenden Re-Innervation der gastrocnemius zu verhindern und soleus Muskeln. </li><li> Schließen Sie die Haut mit einer fortlaufenden Naht 5-0 Vicryl. </li></ol> 3. Postoperative Pflege <ol><li> Schalten Sie den Inhalationsnarkosemittel sondern pflegen die Zufuhr von Sauerstoff. Verwalten buprinorphine (oder Ersatz) Analgetikum subkutan. </li><li> Übertragen Sie die Maus, um einen sauberen Käfig mit nichtBettwäsche während Aufwachen aus der Narkose. Halten Sie sich auf eine wärmende Decke innerhalb des Käfigs und unter direkter Beobachtung bis ambulating. </li><li> Transfer-und Haus in weichen Boden Käfig (nicht Draht) mit reichlich weichen Betten. </li><li> Überprüfen Sie die operative Glied täglich für Zustand der Operationswunde und dem Fuß für die Entwicklung von Dekubitus Ferse Geschwüre oder Nachweise Kauen. Kleinere Probleme können mit topischen Antibiotika oder Antiseptika wie proviodine verwaltet werden. Endpoint Indikatoren erfordern Tier Euthanasie sind Gewichtsverlust, Beweise der schlechten Self Care (gekräuselte Fell) und gekrümmte Haltung. Darüber hinaus sollten die Tiere mit großen Wunde Störung oder Geschwüre, die nicht in 1-2 Wochen nicht abheilen mit topischen Antibiotika oder scheinen Schmerzen geopfert werden. </li></ol> 4. Denervierte gastrocnemius und M. soleus Ernte <ol><li> Bei der postoperativen Zeitpunkt gewünscht, wiegen Sie die Maus und Opfer mit CO 2 Überdosierung. </li><li> Shave den medialen Aspekt der sowohl dieoperative und kontralateralen Kontrolle Beinen und mit Alkohol reinigen. Platzieren Sie die Maus unter einem Betriebssystem oder Binokular oder alternativ chirurgischen Viewing Lupen für Vergrößerung. </li><li> Auf operativer Extremität einzuschneiden den medialen Kalb Haut mit einem Skalpell vom Knöchel bis zum Knie und am Umfang um den Knöchel. Ziehen Sie die Haut mit einer Pinzette aus dem Muskel-und proximal in Richtung der Oberschenkel. Dies macht alle Muskeln des Beins. Identifizieren Sie die gastrocnemius Muskel, der die Wadenmuskulatur, die vom Knie bis zum Knöchel auf dem hinteren Teil des Beines verläuft und liegt unmittelbar unter der Haut ist. Identifizieren des distalen Einführen des M. biceps femoris, proximal zu dem Musculus gastrocnemius auf der medialen Seite des Knies. An seinem distalen Insertion der Bizeps femoris erscheint dünn und hauchdünne und überlagert die meisten proximalen Abschnitt des gastrocnemius. Mit einer Schere und stumpfen Ende Dissektion, sanft trennen das distale Insertion des Bizeps femoris vom Gastrocnemius Muskel. </li><li> An seinem distalen Insertion in das Fersenbein, verjüngt sich der M. gastrocnemius in der Achillessehne. Identifizieren Sie die Achillessehne, die weiß und sehnig erscheint. Halten Sie die Achillessehne mit einer Pinzette, dabei nicht zu halten oder zu zerdrücken M. gastrocnemius, und teilen die Achillessehne vom Fersenbein Einsetzen mit einer Schere. </li><li> Noch hält die Sehne, heben Sie den M. gastrocnemius (hellrot) von den tiefen soleus (tiefer rot), von der distalen Insertion gegenüber ihren Ursprung am Knie (die soleus kann separat geerntet werden). </li><li> Sezieren die gastrocnemius aus dem Bein, indem die Herkunft der gastrocnemius von der medialen und lateralen Femur chondyles mit einer Schere. Sehr sanfte Traktion auf den Muskel erleichtert diesen Prozess. Achten Sie darauf, um den Muskel zu zerquetschen. </li><li> Die soleus wird nun deutlich sichtbar, unmittelbar unter der Stelle der gastrocnemius. Heben Sie die soleus von seinem Ansatz der Achillessehne auf seine oderigin an der hinteren Wade. Wenn die soleus versehentlich mit den gastrocnemius angehoben, sanft trennen es von der geernteten Probe. Die gastrocnemius (hellrot) und soleus (dunkelrot) bleiben leicht erkennbar in der geernteten Probe aufgrund ihrer Farbunterschiede. </li><li> Wiegen die Muskeln separat auf einer Präzisionswaage. </li><li> Aufteilen der Muskeln vertikal Hälfte für Schock-Gefrieren in flüssigem Stickstoff (für die nachfolgenden Proteine ​​und / oder RNA-Extraktion) und die andere Hälfte für die Histologie (dh morphometrische Beurteilung Immunhistologie) Fixieren entweder in 10% Formalin, oder gefroren Fixierung in Isopentan mit flüssigem Stickstoff gekühlt , wie gewünscht. </li><li> Wiederholen Sie ab Schritt 4.3 über die Kontrolle, un-betrieben, Seite, um die Kontrolle gastrocnemius und soleus Muskeln ernten. </li></ol>

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	<li>Fu, S. Y., Gordon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributing+factors+to+poor+functional+recovery+after+delayed+nerve+repair:+prolonged+denervation.">Contributing factors to poor functional recovery after delayed nerve repair: prolonged denervation.</a> J. Neurosci. 15, 3886-3895 (1995).</li><li>Kobayashi, J., Mackinnon, S. E., Watanabe, O., Ball, D. J., Gu, X. M., Hunter, D. A., Kuzon, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+duration+of+muscle+denervation+on+functional+recovery+in+the+rat+model.">The effect of duration of muscle denervation on functional recovery in the rat model.</a> Muscle Nerve. 20, 858-866 (1997).</li><li>Bain, J. R., Veltri, K. 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Keine Interessenkonflikte deklariert sind.

Die tibiale Nervendurchtrennung Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie ist ein übliches und gut validiertes Modell in Ratten. Dieses Modell wurde für die Verwendung in Mäusen, die der Prüfer die Vorteile der Existenz von gentechnisch veränderten Mäusen zu nehmen und sich über den Verlauf von Muskelschwund in vivo in Abwesenheit von Proteinen wichtig für die Regulierung der Muskelmasse 7,8 ermöglicht angepasst. Die gastrocnemius und soleus Muskeln, die beide in diesem Modell ...

Skelettmuskulatur Denervation aufgrund traumatischen peripheren Nerven Verletzungen, Krankheiten oder pharmakologische Intervention, führt zum sofortigen Verlust von Muskel freiwillige kontraktile Funktion. Muscle gleichzeitig beginnt zu verkümmern und dies Atrophie ist reversibel, wenn zeitnahe, qualitativ hochwertige reinnervation auftritt 1,2. In Abwesenheit von reinnervation schreitet myofiber Atrophie und irreversible biologische Veränderungen im Muskel auftreten mit Fibrose und Muskel myofiber Tod. Hier zeigen wir die Tibia Nervendurchtrennung Modell, ein Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie und Fibrose bei Mäusen. Dieses Modell ermöglicht es den Wissenschaftlern, die physiologische, zelluläre und molekularbiologische Mechanismen, die Muskelatrophie in vivo unterliegen in der gastrocnemius und soleus Muskeln zu studieren. Während historisch überwiegend in Ratten verwendet wird, können neuere Anwendung dieses Modells, um Knockout-und transgenen Maus Linien gesagt Ermittler die Rolle ihrer beurteilenbestimmtes Protein (e) von Interesse in der Induktion, Entwicklung und Wartung, oder alternativ die Auflösung, Muskelschwund und Fibrose in vivo. Der N. tibialis ist eine gemischte Motor-sensorischen peripheren Nerven in den Nager hindlimb, und ist einer der drei Endäste des Ischias-Nervs. Durchtrennung des Nervus tibialis denerviert die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln (und die drei kleinen tiefen Flexoren des Fußes einschließlich tibialis posterior, flexor digitorum longus und flexor hallucis longus), und ist ein standardisiertes und validiertes Modell bei Ratten 3,4 . Die gastrocnemius und soleus Muskeln kann leicht an der seriellen Zeitpunkten seziert senden Tibia Nervendurchtrennung, fixiert und für die Beurteilung der Muskel-Histologie und Morphometrie Muskelfaser oder Flash zur Extraktion von RNA-und Protein Muskel zum Zweck des Studiums eingefroren, zum Beispiel, die zelluläre Signalwege regulieren Netzwerke Muskelatrophie. Die gastrocnemius Muskel ist ein gemischtes Fasertyp Muskel (Typ I und Typ II, obwohl überwiegend Typ II) und der M. soleus besteht aus einem großen Anteil der Typ-I-Fasern, wodurch sowohl schnellen und langsamen Muskelfasern für die Bewertung 5,6. Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist für das Studium der Prozess der Denervation-induzierte Muskelatrophie sowohl kurzfristig (Tage) 7 und langfristig (Wochen bis Monate) 4,8 geeignet. Im Gegensatz zu den Ischiasnerv Durchtrennung Modell (ein zweites Modell der Denervation-induzierte Muskelatrophie häufigsten in Nagetiere), induziert Tibia Nervendurchtrennung weniger Morbidität in dem Tier, so dass es ein attraktives Modell. Durchtrennung der Ischiasnerv denerviert alle Muskeln des Beins (unterhalb des Knies) und Fuß, beeinträchtigen die Fähigkeit des Tieres bis 2 ambulate, während Durchtrennung des Nervus tibialis lässt die peroneal und Wadennerv Zweige der Ischiasnerv intakt, damit die Erhaltungihr Ziel Muskeln und sensorischen Gebiete. Die Maus ist nicht Plantarflexion oder invertieren Fuß, ist aber in der Lage, leicht ambulate und das Gewicht trägt gleichmäßig auf beide Hinterbeine, wodurch deutlich Verringerung der Morbidität des Modells. Ganganalyse Studien, die zu Fuß Muster wurden an Ratten nach Tibia und Ischiasnerv Verletzungen durchgeführt worden und zeigen, dass Footprint und Belastung besser mit Tibia Verletzung 9,10 erhalten. Darüber hinaus in der Tibia-Nervendurchtrennung Modell kann der N. peroneus zu einem späteren Zeitpunkt zu mobilisieren und übertragen als eine Quelle der verzögerten reinnervation, wenn das Studiendesign erfordert 3. Im Gegensatz dazu erfordert verzögerte reinnervation im Ischiasnerv Durchtrennung Modell die Verwendung eines Nerventransplantat dem Ischiasnerv Defizit, sehr deutliche Steigerung der technischen Schwierigkeit des Modells und die Begrenzung ihrer Verwendung zu qualifizierten Chirurgen. Während die Tibia Nervendurchtrennung Modell requires Vertrautheit des Betreibers mit sterilem Operationstechnik in der Tier-Chirurgie, sowohl der N. tibialis und Wadenmuskeln es innerviert sind leicht zugänglich und erkennbar für Manipulation, so dass Personen, die nicht Ärzte oder stark mit tierischen Chirurgie erlebt, kann leicht meistern dieses Modell .

<table><tbody><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Reagents and Materials&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>10-0 Nylon suture</td><td>Ethicon</td><td>2850G</td><td></td></tr><tr><td>5-0 Vicryl suture</td><td>Ethicon</td><td>J553G</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Equipment&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>Spring microdissecting scissors</td><td>Fine Surgical Tools</td><td>15021-15</td><td></td></tr><tr><td>Ultra fine forceps</td><td>Fine Surgical Tools</td><td>11370-40</td><td></td></tr><tr><td>Non locking micro needle holder (driver)</td><td>Fine Surgical Tools</td><td>12076-12</td><td></td></tr><tr><td>Spring retractor</td><td>Fine Surgical Tools</td><td>17000-02</td><td></td></tr></tbody></table>

tibial nerve transection - a standardized model for denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice

Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Nagetieren. Obwohl ursprünglich entwickelt und ausgiebig in der Ratte aufgrund seiner Größe verwendet werden, ist der Nervus tibialis in Mäusen groß genug, dass sie leicht mit entweder zerdrücken oder Durchtrennung manipuliert werden, so dass die peroneal und Wadennerv Zweige der Ischiasnerv intakt und damit die Erhaltung ihr Ziel Muskeln. So bietet dieses Modell die Vorteile der Induktion weniger Morbidität und Behinderung der Gehfähigkeit als der Ischiasnerv Durchtrennung Modell und ermöglicht auch die Ermittler, die physiologische, zelluläre und molekularbiologische Mechanismen, die den Prozess der Muskelatrophie in gentechnisch veränderten Mäusen zu studieren. Der Nervus tibialis versorgt die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln, so dass ihr Durchtrennung ermöglicht das Studium der denervierten Skelettmuskeln von schnell zuckenden Typ-II-Fasern und / oder Slow-Twitch Typ I zusammenFasern. Hier zeigen wir die Tibia Nervendurchtrennung Modell in der C57Black6 Maus. Wir beurteilen die Atrophie des M. gastrocnemius, als Vertreter Muskel, bei 1, 2 und 4 Wochen nach der Denervierung durch Messung Muskeln Gewichte und Fasertyp spezifische Querschnittsfläche auf Paraffin eingebetteten histologischen Schnitten immungefärbt für schnell zuckenden Myosin.

<html> Tibia Nervendurchtrennung denerviert die gastrocnemius, soleus und plantaris Muskeln der Wade. Hier bewerten wir die Entwicklung von Atrophie im M. gastrocnemius, als Vertreter Muskel. M. gastrocnemius aus 2-3 Monaten alt C57Black 6 Mäuse (Jackson Laboratories) für 1, 2, oder 4 Wochen denerviert geerntet. Muscle Gewichte schrittweise verringern (Abbildung 1), ebenso wie die Querschnittsfläche des Typs II schnellen Muskelfasern (Abbildung 2), im Laufe der Zeit. Die gastrocnemius...

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Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Skelettmuskelatrophie. Das Modell chirurgische Protokoll beschrieben und in C57Black6 Mäusen nachgewiesen.

Tibialisnerv Durchtrennung - ein standardisiertes Modell für Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Mice

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

tibial-nerve-transection-standardized-model-for-denervation-induced

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

24.3K Aufrufe.  St Michaels Hospital.  Die tibiale Nervendurchtrennung Modell ist ein gut verträgliches, validiert und reproduzierbares Modell der Skelettmuskelatrophie. Das Modell chirurgische Protokoll beschrieben und in C57Black6 Mäusen nachgewiesen. 

Serie: Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

The Spared Nerve Injury (SNI) Model of Induced Mechanical Allodynia in Mice

Peripheral neuropathic pain is a severe chronic pain condition which may result from trauma to sensory nerves in the peripheral nervous system. The spared nerve injury (SNI) model induces symptoms of neuropathic pain such as mechanical allodynia i.e. pain due to tactile stimuli that do not normally provoke a painful response [1]. 
The SNI mouse model involves ligation of two of the three branches of the sciatic nerve (the tibial nerve and the common peroneal nerve), while the sural nerve is left intact [2]. The lesion results in marked hypersensitivity in the lateral area of the paw, which is innervated by the spared sural nerve. The non-operated side of the mouse can be used as a control. The advantages of the SNI model are the robustness of the response and that it doesn&#x2019;t require expert microsurgical skills.
The threshold for mechanical pain response is determined by testing with von Frey filaments of increasing bending force, which are repetitively pressed against the lateral area of the paw [3], [4]. A positive pain reaction is defined as sudden paw withdrawal, flinching and/or paw licking induced by the filament. A positive response in three out of five repetitive stimuli is defined as the pain threshold. 
As demonstrated in the video protocol, C57BL/6 mice experience profound allodynia as early as the day following surgery and maintain this for several weeks.

The Spared Nerve Injury SNI Model of Induced Mechanical Allodynia in Mice

The Spared Nerve Injury animal model is described here as a mouse model of peripheral neuropathic pain following partial denervation of the sciatic nerve by lesioning the tibial and common peroneal nerve branches, leaving the remaining sural nerve intact. Behavioral modification resulting from mechanical allodynia is quantified by von Frey filaments.

Die Verschont Nerve Injury (SNI) Modell induzierte mechanische Allodynie in Mäusen

Peripheral neuropathic pain is a severe chronic pain condition which may result from trauma to sensory nerves in the peripheral nervous system. The spared ...

Forschung

Medizin

Reproducible Mouse Sciatic Nerve Crush and Subsequent Assessment of Regeneration by Whole Mount Muscle Analysis

Regeneration in the peripheral nervous system (PNS) is widely studied both for its relevance to human disease and to understand the robust regenerative response mounted by PNS neurons thereby possibly illuminating the failures of CNS regeneration1. Sciatic nerve crush (axonotmesis) is one of the most common models of peripheral nerve injury in rodents2. Crushing interrupts all axons but Schwann cell basal laminae are preserved so that regeneration is optimal3,4. This allows the investigator to study precisely the ability of a growing axon to interact with both the Schwann cell and basal laminae4. Rats have generally been the preferred animal models for experimental nerve crush. They are widely available and their lesioned sciatic nerve provides a reasonable approximation of human nerve lesions5,4. Though smaller in size than rat nerve, the mouse nerve has many similar qualities. Most importantly though, mouse models are increasingly valuable because of the wide availability of transgenic lines now allows for a detailed dissection of the individual molecules critical for nerve regeneration6, 7. Prior investigators have used multiple methods to produce a nerve crush or injury including simple angled forceps, chilled forceps, hemostatic forceps, vascular clamps, and investigator-designed clamps8,9,10,11,12. Investigators have also used various methods of marking the injury site including suture, carbon particles and fluorescent beads13,14,1. We describe our method to obtain a reproducibly complete sciatic nerve crush with accurate and persistent marking of the crush-site using a fine hemostatic forceps and subsequent carbon crush-site marking. As part of our description of the sciatic nerve crush procedure we have also included a relatively simple method of muscle whole mount we use to subsequently quantify regeneration.

In this report we describe a method to crush mouse sciatic nerve. This method uses readily available hemostatic forceps and easily and reproducibly produces complete sciatic nerve crush. In addition, we describe a method to prepare muscle whole mounts suitable for analysis of nerve regeneration after sciatic nerve crush.

Reproduzierbare Maus Ischiasnerv Crush und anschließende Bewertung der Regeneration von Whole mount Muskelanalyse

Regeneration in the peripheral nervous system (PNS) is widely studied both for its relevance to human disease and to understand the robust regenerative ...

Neurowissenschaften

Facial Nerve Axotomy in Mice: A Model to Study Motoneuron Response to Injury

The goal of this surgical protocol is to expose the facial nerve, which innervates the facial musculature, at its exit from the stylomastoid foramen and either cut or crush it to induce peripheral nerve injury. Advantages of this surgery are its simplicity, high reproducibility, and the lack of effect on vital functions or mobility from the subsequent facial paralysis, thus resulting in a relatively mild surgical outcome compared to other nerve injury models. A major advantage of using a cranial nerve injury model is that the motoneurons reside in a relatively homogenous population in the facial motor nucleus in the pons, simplifying the study of the motoneuron cell bodies. Because of the symmetrical nature of facial nerve innervation and the lack of crosstalk between the facial motor nuclei, the operation can be performed unilaterally with the unaxotomized side serving as a paired internal control. A variety of analyses can be performed postoperatively to assess the physiologic response, details of which are beyond the scope of this article. For example, recovery of muscle function can serve as a behavioral marker for reinnervation, or the motoneurons can be quantified to measure cell survival. Additionally, the motoneurons can be accurately captured using laser microdissection for molecular analysis. Because the facial nerve axotomy is minimally invasive and well tolerated, it can be utilized on a wide variety of genetically modified mice. Also, this surgery model can be used to analyze the effectiveness of peripheral nerve injury treatments. Facial nerve injury provides a means for investigating not only motoneurons, but also the responses of the central and peripheral glial microenvironment, immune system, and target musculature. The facial nerve injury model is a widely accepted peripheral nerve injury model that serves as a powerful tool for studying nerve injury and regeneration.

We present a surgical protocol detailing how to perform a cut or crush axotomy on the facial nerve in the mouse. The facial nerve axotomy can be employed to study the physiological response to nerve injury and test therapeutic techniques.

Facial Nerve Axotomie bei Mäusen: Ein Modell zur Motoneuron Reaktion auf eine Verletzung Studieren

The goal of this surgical protocol is to expose the facial nerve, which innervates the facial musculature, at its exit from the stylomastoid foramen and ...

Cutaneous Surgical Denervation:  A Method for Testing the Requirement for Nerves in Mouse Models of Skin Disease

Cutaneous somatosensory nerves function to detect diverse stimuli that act upon the skin. In addition to their established sensory roles, recent studies have suggested that nerves may also modulate skin disorders including atopic dermatitis, psoriasis and cancer. Here, we describe protocols for testing the requirement for nerves in maintaining a cutaneous mechanosensory organ, the touch dome (TD). Specifically, we discuss methods for genetically labeling, harvesting and visualizing TDs by whole-mount staining, and for performing unilateral surgical denervation on mouse dorsal back skin. Together, these approaches can be used to directly compare TD morphology and gene expression in denervated as well as sham-operated skin from the same animal. These methods can also be readily adapted to examine the requirement for nerves in mouse models of skin pathology. Finally, the ability to repeatedly sample the skin provides an opportunity to monitor disease progression at different stages and times after initiation.

This article includes detailed protocols for genetic labeling of mouse skin, surgical denervation, skin biopsy and visualizing labeled epithelia by whole-mount &#946;-galactosidase staining. These methods can be used to test the requirement for nerves in mouse models of normal and pathological skin.

Kutane Surgical Denervation: eine Methode zur Prüfung der Voraussetzung für die Nerven in Maus-Modellen der Haut-Krankheit

Cutaneous somatosensory nerves function to detect diverse stimuli that act upon the skin. In addition to their established sensory roles, recent studies ...

Maximum Isometric Tetanic Force Measurement of the Tibialis Anterior Muscle in the Rat

Traumatic nerve injuries result in substantial functional loss and segmental nerve defects often necessitate the use of autologous interposition nerve grafts. Due to their limited availability and associated donor side morbidity, many studies in the field of nerve regeneration focus on alternative techniques to bridge a segmental nerve gap. In order to investigate the outcomes of surgical or pharmacological experimental treatment options, the rat sciatic nerve model is often used as a bioassay. There are a variety of outcome measurements used in rat models to determine the extent of nerve regeneration. The maximum output force of the target muscle remains the most relevant outcome for clinical translation of experimental therapies. Isometric force measurement of tetanic muscle contraction has previously been described as a reproducible and valid technique for evaluating motor recovery after nerve injury or repair in both rat and rabbit models. In this video, we will provide a step-by-step instruction of this invaluable procedure for assessment of functional recovery of the tibialis anterior muscle in a rat sciatic nerve defect model using optimized parameters. We will describe the necessary pre-surgical preparations in addition to the surgical approach and dissection of the common peroneal nerve and tibialis anterior muscle tendon. The isometric tetanic force measurement technique will be detailed. Determining the optimal muscle length and stimulus pulse frequency is explained and measuring the maximum tetanic muscle contraction is demonstrated.

Evaluation of motor recovery remains the benchmark outcome measure in experimental peripheral nerve studies. The isometric tetanic force measurement of the tibialis anterior muscle in the rat is an invaluable tool to assess functional outcomes after reconstruction of sciatic nerve defects. The methods and nuances are detailed in this article.

Maximale isometrische tetanische Kraftmessung des Tibialis-Vordermuskels bei ratten

Traumatic nerve injuries result in substantial functional loss and segmental nerve defects often necessitate the use of autologous interposition nerve ...

Modified Spared Nerve Injury Surgery Model of Neuropathic Pain in Mice

Spared nerve injury (SNI) is an animal model that mimics the cardinal symptoms of peripheral nerve injury for studying the molecular and cellular mechanism of neuropathic pain in mice and rats. Currently, there are two types of SNI model, one to cut and ligate the common peroneal and the tibial nerves with intact sural nerve, which is defined as SNIs in this study, and another to cut and ligate the common peroneal and the sural nerves with intact tibial nerve, which is defined as SNIt in this study. Because the sural nerve is purely sensory whereas the tibial nerve contains both motor and sensory fibers, the SNIt model has much less motor deficit than the SNIs model. In the traditional SNIt mouse model, the common peroneal and the sural nerves are cut and ligated separately. Here a modified SNIt surgery method is described to damage both common peroneal and sural nerves with only one ligation and one cut with a shorter procedure time, which is easier to perform and reduces the potential risk of stretching the sciatic or tibial nerves, and produces similar mechanical hypersensitivity as the traditional SNIt model.

<meta charset="utf8"></head><body>Modifiziertes Modell der Chirurgie der Nervenverletzung bei neuropathischen Schmerzen bei Mäusen

The modified surgery is a simplified method for mouse or rat spared nerve injury model that requires only one ligation and one cut to injure both common peroneal and sural nerves.

Modifiziertes Modell der Chirurgie der Nervenverletzung bei neuropathischen Schmerzen bei Mäusen

Spared nerve injury (SNI) is an animal model that mimics the cardinal symptoms of peripheral nerve injury for studying the molecular and cellular ...

Traumatic Peripheral Nerve Injury in Mice

Traumatic peripheral nerve injury (TPNI) is a common cause of morbidity following orthopedic trauma. Reproducible and precise methods of injuring nerve and denervating muscle have long been a goal in musculoskeletal research. Many traumatically injured limbs have nerve trauma that defines the long-term patient outcome. Over several years, precise methods of producing microsurgical nerve injuries have been developed, including crush, lacerations, and nerve-gap grafting, allowing for reproducible outcome assessments. Moreover, newer methods are created for calibrated crush injuries that offer clinically relevant correlations with outcomes used to assess human patients. The principles of minimal manipulation to ensure low variability in nerve injury allow for adding still more associated tissue injuries into these models. This includes direct muscle crush and other components of limb injury. Finally, atrophy assessment and precise analysis of behavioral outcomes make these methods a complete package for studying musculoskeletal trauma that realistically incorporates all the elements of human traumatic limb injury.

The present protocol describes traumatic peripheral nerve injuries (TPNIs), including precisely calibrated crush, strictly aligned and misaligned laceration, as well as grafted and non-grafted gaps of the sciatic nerve in mice. Custom-designed sensors are developed to gauge nerve trauma, induced with commonly available tools to ensure reproducible post-TPNI outcomes.

Traumatic peripheral nerve injury (TPNI) is a common cause of morbidity following orthopedic trauma. Reproducible and precise methods of injuring nerve ...

Dosage-Adjusted Resistance Training in Mice with a Reduced Risk of Muscle Damage

Progressive resistance training (PRT), which involves performing muscle contractions against progressively greater external loads, can increase muscle mass and strength in healthy individuals and in patient populations. There is a need for precision rehabilitation tools to test the safety and effectiveness of PRT to maintain and/or restore muscle mass and strength in preclinical studies on small and large animal models. The PRT methodology and device described in this article can be used to perform dosage-adjusted resistance training (DART). The DART device can be used as a standalone dynamometer to objectively assess the concentric contractile torque generated by the ankle dorsiflexors in mice or can be added to a pre-existing isokinetic dynamometry system. The DART device can be fabricated with a standard 3D printer based on the instructions and open-source 3D print files provided in this work. The article also describes the workflow for a study to compare contraction-induced muscle damage caused by a single bout of DART to muscle damage caused by a comparable bout of isometric contractions (ISOM) in a mouse model of limb-girdle muscular dystrophy type 2B/R2 (BLAJ mice). The data from eight BLAJ mice (four animals for each condition) suggest that less than 10% of the tibialis anterior (TA) muscle was damaged from a single bout of DART or ISOM, with DART being less damaging than ISOM.

The present protocol describes a unique technique called dosage-adjusted resistance training (DART), which can be incorporated into precision rehabilitation studies performed in small animals, such as mice.

Dosiertes Widerstandstraining bei Mäusen mit reduziertem Risiko für Muskelschäden

Progressive resistance training (PRT), which involves performing muscle contractions against progressively greater external loads, can increase muscle ...

Surgery and Behavioral Testing in the Tibial Neuroma Transposition Model in Rats

The tibial neuroma transposition (TNT) is a rat model in which allodynia at the neuroma site (tibial nerve) can be independently evaluated from allodynia at the plantar surface of the hind paw innervated by the intact sural nerve. This TNT model is suitable to test therapies for neuroma pain, such as the potential superiority of certain surgical therapies that are already used in the clinic, or to evaluate new drugs and their effect on both pain modalities in the same animal. In this model, a distal lesion (neurotmesis) is made in the tibial nerve, and the proximal nerve end is transposed and fixed subcutaneously and pretibially to enable assessments of the neuroma site with a 15 g Von Frey monofilament. To assess allodynia over the sural nerve, Von Frey monofilaments can be used via the up-down method on the plantar lateral region of the hind paw. After cutting the tibial nerve, mechanical hypersensitivity develops at the neuroma site within 1 week after surgery and persists at least until 12 weeks after surgery. Allodynia at the sural innervated plantar surface develops within 3 weeks after surgery compared to the contralateral limb. At 12 weeks, a neuroma forms on the proximal end of the severed tibial nerve, indicated by dispersion and swirling of axons. For the TNT model surgery, multiple critical (micro)surgical steps need to be followed, and some surgery practice under terminal anesthesia is advised. Compared to other neuropathic pain models, such as the spared nerve injury model, allodynia over the neuroma site can be independently tested from sural nerve hypersensitivity in the TNT model. However, the neuroma site can be tested only in rats, not in mice. The tips and directions provided in this protocol can help research groups working on pain successfully implement the TNT model in their facility.

This protocol describes the tibial neuroma transposition model, which entails a lesion of the tibial nerve with subsequent transposition of the proximal nerve end toward a subcutaneous pretibial or lateral position. Behavioral testing of neuroma pain and plantar hyperalgesia is quantified using Von Frey monofilaments.

Chirurgie und Verhaltenstests im Tibianeurom-Transpositionsmodell bei Ratten

The tibial neuroma transposition (TNT) is a rat model in which allodynia at the neuroma site (tibial nerve) can be independently evaluated from allodynia ...

Tibialisnerv Durchtrennung - ein standardisiertes Modell für Denervation-induzierte Skelettmuskelatrophie in Mice

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Die Verschont Nerve Injury (SNI) Modell induzierte mechanische Allodynie in Mäusen

Reproduzierbare Maus Ischiasnerv Crush und anschließende Bewertung der Regeneration von Whole mount Muskelanalyse

Facial Nerve Axotomie bei Mäusen: Ein Modell zur Motoneuron Reaktion auf eine Verletzung Studieren

Kutane Surgical Denervation: eine Methode zur Prüfung der Voraussetzung für die Nerven in Maus-Modellen der Haut-Krankheit

Maximale isometrische tetanische Kraftmessung des Tibialis-Vordermuskels bei ratten

Modifiziertes Modell der Chirurgie der Nervenverletzung bei neuropathischen Schmerzen bei Mäusen

Modifiziertes Modell der Chirurgie der Nervenverletzung bei neuropathischen Schmerzen bei Mäusen

Traumatic Peripheral Nerve Injury in Mice

Dosiertes Widerstandstraining bei Mäusen mit reduziertem Risiko für Muskelschäden

Chirurgie und Verhaltenstests im Tibianeurom-Transpositionsmodell bei Ratten