Name: activating autophagy by aerobic exercise in mice
Uploaded: 2017-02-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 44 s
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We thank the Northwestern University Mouse Histology and Phenotyping Laboratoryfor technical support and assistance, and Noboru Mizushima (University of Tokyo) for providing GFP-LC3 transgenic mice. A. R. and C. H. were supported by the startup funds from Northwestern University and the grant from National Institutes of Health (DK094980).

動物に関わるすべての手順は、ノースウェスタン大学施設内動物管理使用委員会（IACUC）により承認ガイドラインに従って行いました。 1.マウスモデル<ol><li>運動トレーニングに8-12週齢のマウスを使用してください。 生体内で行使により誘導されるオートファジーを検出するために、イメージング研究および生化学的分析のためのC57BL / 6マウスのためのGFP-LC3トランスジェニックマウス（C57BL / 6バックグラウンド）を使用します。 </li></ol> 2.運動誘発オートファジー<ol><li> トレッドミルのセットアップ-強制運動 <ol><li>順応し、2日間10℃上り坂オープントレッドミル上でマウスを訓練します。 1日目に8メートル/分で5分間、マウスを行使し、2日目に8 mでは5分間のマウス運動/分10m /分10でさらに5分間続きます。優しい手ナッジによって実行するために、マウスを奨励します。 </li><li> 3日目に、マウスが10°上り坂トレッドミル、startiで90分間実行して、単一の試合を受けてみましょう10m /分の速度でngの。 40分後、30分の合計は1メートル/ 10分毎分の速度で、トレッドミルの速度を増加させ、そしてその後17メートル/分に達するまで1メートル/ 5分毎分の速度で速度を増加させます、運動時間の90分と距離を実行しているの1070メートルの合計。 </li><li>低強度範囲（1.2ヘルツ）で電気刺激を設定し、繰り返し足の衝撃を回避するために実行するためにマウスを奨励します。 </li><li>組織収集のために、運動直後頸椎脱臼が続くイソフルラン吸入によってマウスを安楽死させます。他の承認された安楽死の方法はまた、二酸化炭素または他の麻酔薬のIP注射として使用することができます。オートファジーのレベルは、安楽死の方法によって影響されていないようです。 </li></ol></li><li> 自発運動-車輪のセットアップを実行します <ol><li>シングル収容されたマウスでケージの中にマウスランニングホイール（11.4センチメートル直径）を配置します。 </li><li>自転車の走行距離計を使用して、実行中の容量を確認してください。（π* 11.4）358で[ホイールの全回転当たりの距離（mm）]ホイールパラメータを設定します。 24時間後の走行距離を測定します。 </li><li>マウスは、走行輪と2週間自主的に実行してみましょう。組織収集のために、実行している期間の後、午前中にマウスを生け贄に捧げます。 </li></ol></li></ol> 3.オートファジーフラックスの評価<ol><li>安静時や運動条件下でのオートファジーフラックスを測定するために、3日間のオートファジー阻害剤クロロキンでマウスを治療し、PBSで処置したマウスと比較します。 <ol><li> PBSにクロロキンを溶解する（5 mg / mlで）、3日間連続して腹腔内に50mg / kg /日の用量でマウスにクロロキンを注入します。マウスを犠牲にし、組織を最後の注射後3時間を収集します。 </li><li>行使されたマウスは、50 mg / kg /日の用量で2日間連続クロロキンでそれらを前処理。三日目に、後クロロキンの同じ濃度でマウスを注入し、90分彼らは別の90分間のトレッドミル上で実行してみましょう。 </li><li>頸椎脱臼が続くイソフルラン吸入によってマウスを、安楽死させます。クロロキンの総インキュベーション時間は、コントロール（安静時）マウス（3時間）と同じになるように、すぐに実行した後の組織を収集します。 注：別の方法として、マウス組織におけるオートファジーフラックスを決定するためにクロロキンの単回注射を使用します。 </li></ol></li></ol> 4.組織の収穫と固定<ol><li> 7.4の最終pHで、PBS中：組織の収穫の前には、リン酸緩衝生理食塩水（PBS）、新鮮な4％パラホルムアルデヒド（必要な個人用保護機器PFA、注意を）準備します。 4℃で両方のソリューションを格納します。 </li><li> （GFP-LC3マウス用）4％PFAの20ミリリットル - 15と30ミリリットル注射器を埋めます。 20 Gカテーテル針で注射器を接続します。 </li><li>運動後、頸椎脱臼に続いて、イソフルラン吸入によりマウスを安楽死させます。 </li><li>そのBAに清潔な作業面に動物を置きますCK。カットし、心臓を露出するために、振動板を切断して胸腔を開きます。 </li><li>肺と肝臓が完全に青ざめるまで、血が出て来るように、カテーテルを介して心臓の右心室にゆっくりと15ミリリットル4％PFAの合計を注入するために肝臓に小さな切開を行います。 90ミリリットル/時の一定流量でシリンジポンプを使用して、すぐに運動セッションの後、マウスを灌流。 </li><li>灌流後、針を除去し、関心の組織（ 例えば脳 11と骨格筋）を収集。骨格筋の場合は、外側広筋を解剖。簡単に言えば、筋肉を露出させる12の大腿四頭筋をローカライズし、大腿骨の上部に接続された外部の筋肉である外側広筋を、ばらばらにするために、後方の脚の皮膚を引っ張ります。 </li><li>さらに固定および脱水のために、4℃で24時間、4％PFA中でGFP-LC3マウスの組織を配置し、その後15％に転送4℃でのスクロース-PBSで一晩または組織が安定するまで、その後、一晩4℃で30％のスクロース-PBSまたは長期保存のために。彼らは強い光に敏感であり得るとして、できるだけ多くの暗所でサンプルを保管してください。 </li><li>ウェスタンブロット分析のために液体窒素中で直接、C57BL / 6マウスからの組織を凍結し、-80℃で保管しスナップ。 </li></ol> GFP-LC3涙点の5イメージング解析<ol><li> 組織のプロセス <ol><li>そのような標識された小さなペトリ皿で数分間の「最適切削温度化合物」（10月）などの媒体を埋め込んで組織（以前はPFAで固定し、30％スクロース中に保存されている）を事前扱います。 </li><li>組織をカバーするのに十分な新鮮な10月を含む標識cryomoldに組織を転送します。オリエントcryomold（外側広筋の筋と半脳のための矢状断面のための断面）の底部に向かってセクショニング面。泡の形成を避けます。 </li><li> FRE10月が白くなるまで、ドライアイスで満たされた屋根付きの発泡クーラーで数分間cryomoldを配置することによって、サンプルをEZE。 、標識された箔で個々のサンプルを包むビニール袋にそれらを密封し、-80℃で一晩以上保管してください。 </li><li> 10μmの厚さでサンプルのセクションを切断し、スライド上のセクションをマウントするクライオスタットを使用してください。 -20℃でスライドを保存し、常に可能な限り光から離れてスライドを保ちます。 </li></ol></li><li> スライドの準備 <ol><li>冷凍庫からスライドを外し、室温でそれらを解凍。 DAPIでメディアのマウントの低下と組織切片をカバーしています。上に適切なサイズのカバーガラスを置き、気泡形成を回避します。 </li><li> 、カバーガラスの縁をシールマニキュアは、暗所で室温で乾燥させ、その後、4℃で光を通さない容器にスライドを保存する、またはGFP-LC3の涙点の撮像キャプチャを続行するためにマニキュアを使用してください。 </li></ol></li><li> &lt;GFPの強い&gt;定量 - 蛍光顕微鏡によるLC3の斑点<ol><li>すべてのサンプルについて同じ条件（露出と設定）で画像をキャプチャ、落射蛍光顕微鏡を実行します。 GFPは、525nmでの発光波長を使用します。 DAPIのために、490nmのを使用しています。外側広筋のための60X目的と脳の前頭皮質領域を用いて、サンプルあたり少なくとも10の画像を取得します。 </li><li>実験群のために盲目に統計分析のために各画像中の2500 平方 μmの組織領域にGFP-LC3の斑点の数を定量化します。 &quot;オブジェクト数&quot;の自動測定機能を用いて、各サンプルの10枚の平均値を計算します。外側広筋の筋肉の設定は次のとおりです。しきい値L = 10、H = 200; 2Xはスムーズ。 1Xきれいな、と脳の前頭皮質の設定は、次のとおりです。しきい値L = 11、H = 200; 2Xはスムーズ。 1Xきれい。 </li></ol></li></ol>オートファジーマーカー6.ウェスタンブロット分析<ol><li> &lt;強い&gt;組織プロセス<ol><li>溶解バッファー準備：50 mMトリス - 塩酸; 150mMのNaCl; 1 mMのEDTA; 1％トリトンX-100。プロテアーゼ阻害剤およびホスファターゼ阻害剤（新たに追加されました）。 </li><li> Cストレージ-80℃からC57BL / 6マウスの組織を削除します。次の工程の前にカミソリの刃で小片に筋肉組織をカット。サンプルに冷溶解緩衝液（外側広筋の場合）（ヘミ脳用）800μlあるいは500μl添加します。中程度の速度でホモジナイザーを用いて4℃でサンプルをホモジナイズします。 </li><li>完全に回転させながら4℃で1時間にさらに30分間均質化混合物を溶解します。 </li><li> 、4℃で10分間12,000×gでホモジネートをスピンダウンし、ペレットを廃棄し、新しいチューブに上清を収集します。 </li></ol></li><li> オートファジー分析 <ol><li>製造業者の仕様書に従ってBCAタンパク質アッセイキットを使用して、組織溶解物のタンパク質濃度を決定します。各サンプルを正規化同じ濃度に。 </li><li> 、1比5 95℃でそれを沸騰- 10分、ならびにP62（抗P62抗体としてオートファジーマーカー13、14、上のウェスタンブロット分析を続行：1で2×Laemmliサンプル緩衝液で試料を結合1：500希釈）およびLC3（抗LC3抗体、1：500希釈）。氷の上でより長いインキュベーションは、LC3の複数の劣化バンドを生成することができるように、すぐにサンプル緩衝液を添加した後、サンプルを沸騰させます。 </li><li> ImageJのを使用してデンシトメトリー分析によってP62とLC3のバンドを定量化し、対応するアクチンバンドに値を正規化します。 </li></ol></li></ol>

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	<li>Mizushima, N., Yamamoto, A., Matsui, M., Yoshimori, T., Ohsumi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+analysis+of+autophagy+in+response+to+nutrient+starvation+using+transgenic+mice+expressing+a+fluorescent+autophagosome+marker.">In vivo analysis of autophagy in response to nutrient starvation using transgenic mice expressing a fluorescent autophagosome marker.</a> Mol Biol Cell. 15, 1101-1111 (2004).</li><li>Tracy, 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=BNIP3+is+an+RB/E2F+target+gene+required+for+hypoxia-induced+autophagy.">BNIP3 is an RB/E2F target gene required for hypoxia-induced autophagy.</a> Molecular and cellular biology. 27, 6229-6242 (2007).</li><li>Mizushima, N., Komatsu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autophagy:+renovation+of+cells+and+tissues.">Autophagy: renovation of cells and tissues.</a> Cell. 147, 728-741 (2011).</li><li>Nikoletopoulou, V., Papandreou, M. E., Tavernarakis, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autophagy+in+the+physiology+and+pathology+of+the+central+nervous+system.">Autophagy in the physiology and pathology of the central nervous system.</a> Cell Death Differ. 22, 398-407 (2015).</li><li>Rocchi, A., He, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+roles+of+autophagy+in+metabolism+and+metabolic+disorders.">Emerging roles of autophagy in metabolism and metabolic disorders.</a> Frontiers in biology. 10, 154-164 (2015).</li><li>Mathew, R., Karantza-Wadsworth, V., White, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+autophagy+in+cancer.">Role of autophagy in cancer.</a> Nature reviews. Cancer. 7, 961-967 (2007).</li><li>He, C., 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-induced+BCL2-regulated+autophagy+is+required+for+muscle+glucose+homeostasis.">Exercise-induced BCL2-regulated autophagy is required for muscle glucose homeostasis.</a> Nature. 481, 511-515 (2012).</li><li>He, C., Sumpter, R. J., Levine, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise+induces+autophagy+in+peripheral+tissues+and+in+the+brain.">Exercise induces autophagy in peripheral tissues and in the brain.</a> Autophagy. 8, 4 (2012).</li><li>Kuramoto, 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=Autophagy+activation+by+novel+inducers+prevents+BECN2-mediated+drug+tolerance+to+cannabinoids.">Autophagy activation by novel inducers prevents BECN2-mediated drug tolerance to cannabinoids.</a> Autophagy. 12, 1460-1471 (2016).</li><li>Dougherty, J. P., Springer, D. A., Gershengorn, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Treadmill+Fatigue+Test:+A+Simple,+High-throughput+Assay+of+Fatigue-like+Behavior+for+the+Mouse.">The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse.</a> JoVE. , (2016).</li><li>Navone, S. E., 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=Isolation+and+expansion+of+human+and+mouse+brain+microvascular+endothelial+cells.">Isolation and expansion of human and mouse brain microvascular endothelial cells.</a> Nature protocols. 8, 1680-1693 (2013).</li><li>Liu, L., Cheung, T. H., Charville, G. W., Rando, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+skeletal+muscle+stem+cells+by+fluorescence-activated+cell+sorting.">Isolation of skeletal muscle stem cells by fluorescence-activated cell sorting.</a> Nature protocols. 10, 1612-1624 (2015).</li><li>Eslami, A., Lujan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Western+blotting:+sample+preparation+to+detection.">Western blotting: sample preparation to detection.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2010).</li><li>Bj&#248;rk&#248;y, G., 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=Chapter+12+Monitoring+Autophagic+Degradation+of+p62/SQSTM1.">Chapter 12 Monitoring Autophagic Degradation of p62/SQSTM1.</a> Methods Enzymol. 452, 181-197 (2009).</li><li>Klionsky, D. 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=Guidelines+for+the+use+and+interpretation+of+assays+for+monitoring+autophagy+(3rd+edition).">Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition).</a> Autophagy. 12, 1-222 (2016).</li><li>Levine, B., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autophagy+in+the+Pathogenesis+of+Disease.">Autophagy in the Pathogenesis of Disease.</a> Cell. 132, 27-42 (2008).</li><li>Mizushima, N., Levine, B., Cuervo, A. M., Klionsky, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autophagy+fights+disease+through+cellular+self-digestion.">Autophagy fights disease through cellular self-digestion.</a> Nature. 451, 1069-1075 (2008).</li><li>Fang, 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=Duration+of+rapamycin+treatment+has+differential+effects+on+metabolism+in+mice.">Duration of rapamycin treatment has differential effects on metabolism in mice.</a> Cell Metab. 17, 456-462 (2013).</li><li>Thomson, A. W., Turnquist, H. R., Raimondi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunoregulatory+functions+of+mTOR+inhibition.">Immunoregulatory functions of mTOR inhibition.</a> Nature reviews. Immunology. 9, 324-337 (2009).</li><li>Miller, R. A., 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=Rapamycin-mediated+lifespan+increase+in+mice+is+dose+and+sex+dependent+and+metabolically+distinct+from+dietary+restriction.">Rapamycin-mediated lifespan increase in mice is dose and sex dependent and metabolically distinct from dietary restriction.</a> Aging Cell. 13, 10 (2014).</li><li>Grumati, P., 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+stimulates+autophagy+in+normal+skeletal+muscles+but+is+detrimental+for+collagen+VI-deficient+muscles.">Physical exercise stimulates autophagy in normal skeletal muscles but is detrimental for collagen VI-deficient muscles.</a> Autophagy. 7, 1415-1423 (2011).</li><li>Lira, V. A., 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=Autophagy+is+required+for+exercise+training-induced+skeletal+muscle+adaptation+and+improvement+of+physical+performance.">Autophagy is required for exercise training-induced skeletal muscle adaptation and improvement of physical performance.</a> FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology. 27, 4184-4193 (2013).</li><li>Lo Verso, F., Carnio, S., Vainshtein, A., Sandri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autophagy+is+not+required+to+sustain+exercise+and+PRKAA1/AMPK+activity+but+is+important+to+prevent+mitochondrial+damage+during+physical+activity.">Autophagy is not required to sustain exercise and PRKAA1/AMPK activity but is important to prevent mitochondrial damage during physical activity.</a> Autophagy. 10, 1883-1894 (2014).</li><li>Kregel, K. C., 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=Resource+book+for+the+design+of+animal+exercise+protocols.">Resource book for the design of animal exercise protocols.</a> American Physiological Society. , 152 (2006).</li><li>Lightfoot, J. T., Turner, M. J., Debated, K. S., Kleeberg, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interstrain+variation+in+murine+aerobic+capacity.">Interstrain variation in murine aerobic capacity.</a> Med Sci Sports Exerc. 33, 5 (2001).</li><li>Rezende, E. L., Chappell, M. A., Gomes, F. R., Malisch, J. L., Garland, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximal+metabolic+rates+during+voluntary+exercise,+forced+exercise,+and+cold+exposure+in+house+mice+selectively+bred+for+high+wheel-running.">Maximal metabolic rates during voluntary exercise, forced exercise, and cold exposure in house mice selectively bred for high wheel-running.</a> The Journal of experimental biology. 208, 2447-2458 (2005).</li><li>Kayatekin, B. M., Gonenc, S., Acikgoz, O., Uysal, N., Dayi, A. <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+sprint+exercise+on+oxidative+stress+in+skeletal+muscle+and+liver.">Effects of sprint exercise on oxidative stress in skeletal muscle and liver.</a> European journal of applied physiology. 87, 141-144 (2002).</li><li>Kawanaka, K., Tabata, I., Tanaka, A., Higuchi, M. <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+high-intensity+intermittent+swimming+on+glucose+transport+in+rat+epitrochlearis+muscle.">Effects of high-intensity intermittent swimming on glucose transport in rat epitrochlearis muscle.</a> J Appl Physiol. 84, 4 (1998).</li><li>Fernando, P., Bonen, A., Hoffman-Goetz, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+submaximal+oxygen+consumption+during+treadmill+running+in+mice.">Predicting submaximal oxygen consumption during treadmill running in mice.</a> Can J Physiol Pharmacol. 71, 4 (1993).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

オートファジーは、エネルギーを提供し、細胞質成分または損傷した細胞小器官のリソソーム分解により細胞毒性を減少させる異化プロセスです。オートファジーの研究は細胞の恒常性の調節およびストレス応答のメカニズムを理解することが重要です。新モデルと方法論は、多くの病理学的プロセス16、17にどのように寄与するかを損なわオートファジー研究し、研究分野15で浮上しています。 栄養欠乏（飢餓）および薬理学的誘導は、一般的に、インビトロおよびインビボでオートファジーを誘導するための方法を使用しています。特に、動物モデルのためのこれらの方法は、全体的な結果に影響を与え得る悪影響を示すことができます。それは飢餓の少なくとも48時間を必要とするため、例えば、オートファジーの検出可能なレベルを誘導するために、動物は、エネルギーは、通常の運動活動、のために必要としていない可能性があります多くのその後の行動研究の結果に影響を与えます。まだ薬理学的誘導物質はまた、オートファジー経路に特異性の欠如に副作用をもたらすことができます。主要なオートファジー誘導因子のラパマイシンおよびその誘導体は、mTOR活性を抑制し、長期治療のための実験設計において考慮されるべきである代謝機能不全及び免疫抑制18、19、20を生じさせます。したがって、我々は、動物モデルにおけるオートファジーの活性化のための複数の生理的かつ堅牢な方法に取り組んできました。 最近、我々と他の人が特定した運動効果的な、より速く、より安全なオートファジー誘導因子vivoで 7、8、9インチホイールを実行して、トレッドミルや自発運動による強制運動の両方がオートファジーのAに対する運動の効果を分析するために使用されていますctivation、運動時間と強度21、22の変化と。 5週間-例えば、トレッドミルの時間が実行されている（40メートル/分の最大10メートル/分の速度で開始する）は3月または4に立候補骨格筋21に豊富LC3の脂質化、および長期的な自主的なホイールを誘導しますまた、基底オートファジーを増加させ、骨格筋21,22においてオートファジータンパク質の発現を増強します。 ここでは、説明やマウスを行使するために、2つの方法（トレッドミル、ランニングホイール）を比較し、オートファジー誘導における高効率で短いプロトコルを最適化して提示します。それぞれのアプローチは、長所と短所があります。トレッドミル上の強制運動の90分の単一の試合は、骨格筋と脳にオートファジーを誘導するのに十分です。私たちは、トレッドミル運動7の時間経過を行われ、exerciことを発見しましたここで説明SE条件も他23によって検証されたマウスの骨格筋においてオートファジーの最大レベルを誘導します。これらの条件下では、マウスは、有酸素運動を受けます。以前に報告されたように嫌気条件は筋肉量を増加させるが、必ずしも運動を強化しない高強度の運動の持続時間が短いことにより得られるのに対し、有酸素運動は、長時間のトレッドミル24、25、26上の速度の緩やかな増加に実行することによって誘導されます持久力27、28。さらに、このプロトコルでここに報告走行速度が正に好気性容量29を評価するために間接的な方法により、酸素消費能力と相関します。したがって、トレッドミル上の有酸素運動は、オートファジーを誘導するための迅速かつ効果的な方法です。 しかし、FORCedはマウスにストレスを与える可能性が密閉空間で実行されています。したがって、動物に追加のストレスを与えることを避けるために、私たちの代わりに、実行中のマウスを維持するための方法として、指がnudgesやワイヤータッセル使用ビルトイン電気ショック。トレッドミルと比較して、走行輪の使用は多くの利点を有します。これは、ストレスの少ないあり、研究者の観察時間を必要とせず、オートファジーの活性化の長期的影響を研究するために便利です。しかし、走行輪上の演習では、自発的であり、したがって、異なるマウスまたは異なる日に同じマウスの間の距離と速度を実行しているという点でばらつきが発生します。したがって、個々の変動を最小限にするために（ 例えば 、数週間）長期間車輪にマウスを実行する必要があります。重要なのは、アプローチはまた、マウスが実際に実行されていることを確認するために夜間走行距離計を使用する必要があります。我々は、2週間にわたって、野生型C57BL / 6マウスの平均走行距離を測定し、そしてそれらはapproxi実行することを見出しましたmately 1キロのトレーニング（1日目）の先頭に/夜と8まで実行することができます - それは難しいです、が、全体的に14日目で10キロ/夜は、走行輪は、ほとんどの器官でオートファジーを刺激するための有効な方法でありますトレッドミルを使用する場合と比較して、骨格筋におけるオートファゴソームの蓄積をキャプチャします。その理由は、骨格筋が高いオートファジーフラックスとGFP-LC3の斑点測定によるオートファジーの誘導を検出するために実行した後、即時の組織採取を必要とする高速オートファゴソームの分解速度を、持っていることです。いずれかのプロトコルでは、殺処分後の組織の急速なPFA灌流および固定は、そうでなければ簡単に解剖中に分解されたオートファゴソーム構造を維持する手順の重要なステップです。 このプロトコルは、脳や骨格筋などのマウス組織でオートファジーを刺激するために有酸素運動を使用する方法を示します。これらの方法は、mはオートファジー経路のメカニズムを研究するために使用することができこのようなミトコンドリアのメンテナンス23として組織機能のaintenance、そのようなカンナビノイド9の鎮痛効果を高めるなどの動物疾患モデルの行動や健康の規制上のオートファジー誘導の長期的影響を研究します。どちらのトレッドミルランニングホイール方法は、オートファジーの良好なレベルを誘導します。まだ別の研究目標を達成するための最適なアプローチを選択する場合、その違いを考慮することが重要です。

オートファジーは、飢餓および低酸素1,2のような種々のストレス条件に応答して誘導される進化的に保存された分解経路です。オートファジーの間、オートファゴソームと呼ばれる二重膜小胞は、不要なまたは損傷した細胞内のコンポーネントを組み込み、劣化3のためのリソソームにそれらを運びます。基底オートファジーは、細胞機能および生物の開発のために不可欠であり、障害のある基底オートファジーは神経変性、腫瘍形成および2型糖尿病4、5、6を含む多くの疾患に関与しています。 最もよく知られている生理的オートファジー誘導因子が飢餓です。しかし、それは、2つの主要な制限を有します。まず、飢餓は、 例えば 、効果的動物でオートファジーを誘導するために、マウスにおける食物制限の48時間を長い期間を要しますほとんどの臓器インチ第二に、飢餓はほとんど脳内で比較的安定した栄養供給に起因する脳のオートファジーを誘導します。実際には、多くの薬物は、血液脳関門を通過できないように、小分子誘導物質によってオートファジーの誘導を検出することも困難です。このように、より良い疾患の病因におけるオートファジーの活性化の機能を分析するために、我々は最近、運動は時間7、8、9の短い期間でオートファジーを誘導するために、より強力な生理的な方法であることを発見しました。飢餓と比較して、オートファジーを効果的に30分ほど速く実行トレッドミルによって誘導されます。このように、運動は健康上の利点を仲介し、疾患の予防にオートファジーのメカニズムを研究するための便利で強力な生理的なアプローチです。 LC3およびP62を含むオートファジー活性の検出のためのいくつかのタンパク質マーカーがあります。 LC3（微小管結合タンパク質1A / 1B-光Cヘイン3）は、オートファジーの誘導時にPE（ホスファチジルエタノールアミン）に結合しているサイトゾルタンパク質（LC3-I型）です。 PE脂質化LC3（LC3-II型）は、オートファゴソーム膜に動員され、GFPで標識したときオートファゴソームを可視化するために使用することができます。顕微鏡下でオートファゴソームの構造を点状にする細胞質ゾルからの転座は、オートファジー誘導の指標です。 P62は、（例えば、ユビキチン化タンパク質など）オートファジー基板のカーゴ受容体であり、同様にオートファゴソームに組み込まれます。タンパク質は、オートファゴソームとともにリソソームで分解されるので、そのレベルは、オートファジーフラックスを測定するために使用することができます。ここでは、強制運動（トレッドミル）と自発運動（車輪を実行している）などの有酸素運動によって誘発される異なるマウス組織でオートファジーを定量化するために、これらのマーカーを使用する方法を示しています。同じ手順は、他の誘導物質を処理した後、オートファジーのインビボ測定に適用することができます。

<table><tbody><tr><td>Treadmill</td><td>Columbus Instruments</td><td>150-RM Exer 3/6</td><td></td></tr><tr><td>Mouse running wheel</td><td>Super Pet</td><td>100079365</td><td>diameter 11.4 cm</td></tr><tr><td>Odometer</td><td>Bell</td><td>DASHBOARD 100</td><td></td></tr><tr><td>Syringe pump</td><td>KD Scientific</td><td>KDS100</td><td></td></tr><tr><td>Fluorescence microscope</td><td>Nikon</td><td>Model: inverted microscope ECLIPSE</td><td></td></tr><tr><td>Cryostat</td><td>Leica</td><td>CM 1850UV</td><td></td></tr><tr><td>Homogenizer</td><td>IKA</td><td>003737001 / Model: T10 Basic S1</td><td></td></tr><tr><td>Chloroquine</td><td>CAYMAN CHEMICAL COMPANY</td><td>14194</td><td></td></tr><tr><td>Parafolmaldehye</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>P6148</td><td>Personal protection equipment required. This product may release formaldehyde gas, a chemical known to cause cancer.</td></tr><tr><td>Mounting media</td><td>Vector Laboratories</td><td>H-1200</td><td></td></tr><tr><td>p62 antibody</td><td>BD Biosciences</td><td>610833</td><td></td></tr><tr><td>LC3 antibody</td><td>Novus Biologicals</td><td>NB100-2220</td><td></td></tr><tr><td>2x Laemmli Sample Buffer</td><td>Bio-Rad Laboratories</td><td>161-0737</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>NIH</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

activating autophagy by aerobic exercise in mice

Autophagy is a lysosomal degradation pathway essential for cell homeostasis, function and differentiation. Under stress conditions, autophagy is induced and targets various cargos, such as bulk cytosol, damaged organelles and misfolded proteins, for degradation in lysosomes. Resulting nutrient molecules are recycled back to the cytosol for new protein synthesis and ATP production. Upregulation of autophagy has beneficial effects against the pathogenesis of many diseases, and pharmacological and physiological strategies to activate autophagy have been reported. Aerobic exercise is recently identified as an efficient autophagy inducer in multiple organs in mice, including muscle, liver, heart and brain. Here we show procedures to induce autophagy in vivo by either forced treadmill exercise or voluntary wheel running. We also demonstrate microscopic and biochemical methods to quantitatively analyze autophagy levels in mouse tissues, using the marker proteins LC3 and p62 that are transported to and degraded in lysosomes along with autophagosomes.

このプロトコルは、有酸素運動によるマウス組織におけるオートファジーを誘導するために2つの異なる方法を説明します。順化の2日間進めマルチレーントレッドミル上の強制運動の90分の合計。またはシングル収容されたマウスで使用される走行輪に自発運動の2週間。各運動プロトコルでは、我々は、蛍光顕微鏡および様々な臓器におけるウェスタンブロット分析によってオートファジーフラックスを測定することができます。 私たちは運動1によりオートファジーを監視するためのレポーター系としてGFPタグLC3を発現するトランスジェニックマウスラインを使用しました。オートファジー誘導の際に、LC3は、点状の構造でオートファゴソームに細胞質ゾルから移動します。切片化後、GFP-LC3の斑点の形成が、直接蛍光顕微鏡（ 図1A）によって可視化することができます。また、オートファゴソーム構造はまたのためのLC3抗体によって免疫染色することができますイメージング。トレッドミル運動の90分または自主的なランニングの2週間のいずれかが休止状態（ 図1B）と比較すると、骨格筋（外側広筋）と大脳皮質の両方でGFP-LC3の斑点の数を増加させました。前頭皮質領域がオートファジーが明らかにこれまでのいずれかの方法により誘導される脳内の主要な地域となっていることに留意すべきです。運動はまた、ウェスタンブロット分析（ 図1C）によって検出することができる脂質共役体（LC3-II）のサイトゾル型（LC3-I）からLC3の変換を誘導しました。 （LC3-IIおよびGFP-LC3の斑点によって表される）オートファゴソームの運動誘発性増加はむしろ、そのようなバフィロマイシンA1またはクロロキンのようなリソソーム分解の阻害剤の使用によって評価オートファゴソーム分解のブロック、より高められたオートファジーフラックスに起因しています。ここでは、元のようにオートファジー貨物受容体P62の分解を測定しました十分。運動は（トレッドミルの90分）（ 図2）を行使する前にクロロキンを注射して救助された静止状態、より骨格筋にP62の高い劣化を引き起こしました。同様の結果はまた、車輪を実行することにより、自発的な運動で観察されています。このように、トレッドミルや走行車輪によって有酸素運動は、LC3の定常状態レベルおよびP62の分解によって測定し、 生体内でオートファジーを誘導します。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/55099/55099fig1.jpg" /> 図1.有酸素運動は、マウス組織におけるオートファジーを誘導します。代表的な画像制御条件（休止）の下でGFP-LC3トランスジェニックマウスの骨格筋（外側広筋）と脳（前頭皮質）におけるGFP-LC3の斑点の（A）及び定量化（B）、強制運動の90分後（トレッドミル）または自発運動（車輪）の2週間後。結果sがマウス当たり10枚の平均値±SEMを表します。 N = 5のマウス。以下の発光波長を使用した：GFP - 525 NMと、 DAPI - 490 nmの。 （C）（トレッドミルによる）休養し、行使されたマウスからの骨格筋（外側広筋）におけるLC3のウエスタンブロット検出。定量データは、アクチン（左）とLC3-I（右）へのLC3-IIの比に正規化LC3-IIのレベルを表します。 N = 3のマウス。統計値は、対照試料にそれぞれの値を比較しています。結果は平均値±s *、P &lt;0.05を意味表します。 **、P &lt;0.01。 ***、P &lt;0.001、t検定。スケールバー、25μmで。 <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55099/55099fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/55099/55099fig2.jpg" /> 図2.運動がマウス骨格筋におけるオートファジーフラックスを増加させます。 （A）ウエスタンブロット休息とリソソーム阻害剤のクロロキンの存在下または非存在下でマウスを行使から外側広筋におけるP62の検出。対応するアクチンバンドに正規化P62の（B）（左）定量分析。 （右）P62束はクロロキン処理したP62とは、PBSで処理したP62の正規化された濃度測定値を減算することによって決定されます。結果は、平均±SEM、N = 3マウスを意味する表現します。 *、P &lt;0.05、t検定。 <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55099/55099fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Activating Autophagy by Aerobic Exercise in Mice

オートファジーの活性化は、多くの疾患の予防に有益です。 生体内でオートファジーを誘導する生理的なアプローチの一つは、物理的な運動です。ここでは、有酸素運動によってオートファジーを活性化し、マウスにおけるオートファジーのレベルを測定する方法を示しています。

マウスで有酸素運動によってオートファジーのアクティブ化

Autophagy is a lysosomal degradation pathway essential for cell homeostasis, function and differentiation. Under stress conditions, autophagy is induced ...

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Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Biology

11.8K ビュー.  Northwestern University. オートファジーの活性化は、多くの疾患の予防に有益です。 生体内でオートファジーを誘導する生理的なアプローチの一つは、物理的な運動です。ここでは、有酸素運動によってオートファジーを活性化し、マウスにおけるオートファジーのレベルを測定する方法を示しています。 

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Assessment of Murine Exercise Endurance Without the Use of a Shock Grid: An Alternative to Forced Exercise

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most common method for assessing exercise endurance in mice utilizes forced running on a motorized treadmill equipped with a shock grid. Animals who quit running are pushed by the moving treadmill belt onto a grid that delivers an electric foot shock; to escape the negative stimulus, the mice return to running on the belt. However, avoidance behavior and psychological stress due to use of a shock apparatus can interfere with quantitation of running endurance, as well as confound measurements of postexercise serum hormone and cytokine levels. Here, we demonstrate and validate a refined method to measure running endurance in na&#239;ve C57BL/6 laboratory mice on a motorized treadmill without utilizing a shock grid. When mice are preacclimated to the treadmill, they run voluntarily with gait speeds specific to each mouse. Use of the shock grid is replaced by gentle encouragement by a human operator using a tongue depressor, coupled with sensitivity to the voluntary willingness to run on the part of the mouse. Clear endpoints for quantifying running time-to-exhaustion for each mouse are defined and reflected in behavioral signs of exhaustion such as splayed posture and labored breathing. This method is a humane refinement which also decreases the confounding effects of stress on experimental parameters.

A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.

ショックグリッドを使用することなく、マウスの運動持久力の評価：強制運動への代替

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most ...

行動学

Supramaximal Intensity Hypoxic Exercise and Vascular Function Assessment in Mice

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by international guidelines for patients suffering from cardiovascular diseases, more specifically, lower extremity artery diseases, where the patients' walking capacity is considerably altered, affecting their quality of life. 
Traditionally, both low continuous exercise and interval training have been used. Recently, supramaximal training has also been shown to improve athletes' performances via vascular adaptations, amongst other mechanisms. The combination of this type of training with hypoxia could bring an additional and/or synergic effect, which could be of interest for certain pathologies. Here, we describe how to perform supramaximal intensity training sessions in hypoxia on healthy mice at 150% of their maximal speed, using a motorized treadmill and a hypoxic box. We also show how to dissect the mouse in order to retrieve organs of interest, particularly the pulmonary artery, the abdominal aorta, and the iliac artery. Finally, we show how to perform ex vivo vascular function assessment on the retrieved vessels, using isometric tension studies.

High-intensity training in hypoxia is a protocol that has been proven to induce vascular adaptations potentially beneficial in some patients and to improve athletes&#39; repeated sprint ability. Here, we test the feasibility of training mice using that protocol and identify those vascular adaptations using ex vivo vascular function assessment.

激低酸素運動とマウスの血管機能評価

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by ...

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

Skeletal muscle is a highly adaptable tissue, as its biochemical and physiological properties are greatly altered in response to chronic exercise. To investigate the underlying mechanisms that bring about various muscle adaptations, a number of exercise protocols such as treadmill, wheel running, and swimming exercise have been used in the animal studies. However, these exercise models require a long period of time to achieve muscle adaptations, which may be also regulated by humoral or neurological factors, thus limiting their applications in studying the muscle-specific contraction-induced adaptations. Indirect low frequency stimulation (10 Hz) to induce chronic contractile activity (CCA) has been used as an alternative model for exercise training, as it can successfully lead to muscle mitochondrial adaptations within 7 days, independent of systemic factors. This paper details the surgical techniques required to apply the treatment of CCA to the skeletal muscle of rats, for widespread application in future studies.

This protocol describes the use of the chronic contractile activity model of exercise to observe stimulation-induced skeletal muscle adaptations in the rat hindlimb.

慢性的な刺激の収縮活動に伴うラット骨格筋の表現型適応を研究への応用

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

発生生物学

Cecal Ligation and Puncture-induced Sepsis as a Model To Study Autophagy in Mice

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method, which causes polymicrobial sepsis. Here, a protocol is provided to induce sepsis of varying severity in mice using the CLP technique. Autophagy is a fundamental tissue response to stress and pathogen invasion. Two current protocols to assess autophagy in vivo in the context of experimental sepsis are also presented here. (I) Transgenic mice expressing green fluorescence protein (GFP)-LC3 fusion protein are subjected to CLP. Localized enhancement of GFP signal (puncta), as assayed either by immunohistochemical or confocal assays, can be used to detect enhanced autophagosome formation and, thus, altered activation of the autophagy pathway. (II) Enhanced autophagic vacuole (autophagosome) formation per unit tissue area (as a marker of autophagy stimulation) can be quantified using electron microscopy. The study of autophagic responses to sepsis is a critical component of understanding the mechanisms by which tissues respond to infection. Research findings in this area may ultimately contribute towards understanding the pathogenesis of sepsis, which represents a major problem in critical care medicine.

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method. Current protocols to assess autophagy in vivo in the context of CLP-induced sepsis are presented here: A protocol for measuring autophagy using (GFP)-LC3 mice, and a protocol for measuring autophagosome formation by electron microscopy.

マウスにおけるオートファジーを研究するためのモデルとして、盲腸結紮穿刺誘発性敗血症

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method, which causes polymicrobial sepsis. Here, a protocol is ...

免疫・感染学

Short Session High Intensity Interval Training and Treadmill Assessment in Aged Mice

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, with regimens less than or equal to 10 min is of particular interest as several human studies feature routines as short as a few minutes a couple times a week. However, there is a paucity of animal studies that model the impacts of short session HIIT. Here, we describe a methodology for an individually tailored and progressive short session HIIT regimen of 10 min given 3 days a week for aged mice using an inclined treadmill. Our methodology also includes protocols for treadmill assessment. Mice are initially acclimatized to the treadmill and then given baseline flat and uphill treadmill assessments. Exercise sessions begin with a 3 min warm-up, then three intervals of 1 min at a fast pace, followed by 1 min at an active recovery pace. Following these intervals, the mice are given a final segment that starts at the fast pace and accelerates for 1 min. The HIIT protocol is individually tailored as the speed and intensity for each mouse are determined based upon initial anaerobic assessment scores. Additionally, we detail the conditions for increasing or decreasing the intensity for individual mice depending on performance. Finally, intensity is increased for all mice every two weeks. We previously reported in this protocol enhanced physical performance in aged male mice and here show it also increases treadmill performance in aged female mice. Advantages of our protocol include low administration time (about 15 min per 6 mice, 3 days a week), strategy for individualizing for mice to better model prescribed exercise, and a modular design that allows for the addition or removal of the number and length of intervals to titrate exercise benefits.

Short session (&#8804;10 min) high intensity interval training (HIIT) is emerging as an alternative to longer exercise modalities, yet the shorter variants are rarely modeled in animal studies. Here, we describe a 10 min, 3 day a week, uphill treadmill HIIT protocol that enhances physical performance in male and female aged mice.

短いセッション高強度インターバル トレーニングと高齢マウスにおけるトレッドミルの評価

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, ...

In Situ Immunofluorescent Staining of Autophagy in Muscle Stem Cells

Increasing evidence points to autophagy as a crucial regulatory process to preserve tissue homeostasis. It is known that autophagy is involved in skeletal muscle development and regeneration, and the autophagic process has been described in several muscular pathologies and age-related muscle disorders. A recently described block of the autophagic process that correlates with the functional exhaustion of satellite cells during muscle repair supports the notion that active autophagy is coupled with productive muscle regeneration. These data uncover the crucial role of autophagy in satellite cell activation during muscle regeneration in both normal and pathological conditions, such as muscular dystrophies. Here, we provide a protocol to monitor the autophagic process in the adult Muscle Stem Cell (MuSC) compartment during muscle regenerative conditions. This protocol describes the setup methodology to perform in situ immunofluorescence imaging of LC3, an autophagy marker, and MyoD, a myogenic lineage marker, in muscle tissue sections from control and injured mice. The methodology reported allows for monitoring the autophagic process in one specific cell compartment, the MuSC compartment, which plays a central role in orchestrating muscle regeneration.

In Situ Immunofluorescent Staining of Autophagy in Muscle Stem Cells

Active autophagy is associated with productive muscle regeneration, which is essential for Muscle Stem Cell (MuSC) activation. Here, we provide a protocol for the in situ detection of LC3, an autophagy marker in MyoD-positive MuSCs of muscle tissue sections from control and injured mice.

筋幹細胞におけるオートファジーのin situ Immunofluorescent Staining

Increasing evidence points to autophagy as a crucial regulatory process to preserve tissue homeostasis. It is known that autophagy is involved in skeletal ...

生物学

Protection of H9c2 Myocardial Cells from Oxidative Stress by Crocetin via PINK1/Parkin Pathway-Mediated Mitophagy

This study aimed to explore the oxidative stress-protective effect of crocetin on H2O2-mediated H9c2 myocardial cells through in vitro experiments, and further explore whether its mechanism is related to the impact of mitophagy. This study also aimed to demonstrate the therapeutic effect of safflower acid on oxidative stress in cardiomyocytes and explore whether its mechanism is related to the effect of mitophagy. Here, an H2O2-based oxidative stress model was constructed and assessed the degree of oxidative stress injury of cardiomyocytes by detecting the levels of lactate dehydrogenase (LDH), creatine kinase (CK), malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GSH Px). Reactive oxygen species (ROS)-detecting fluorescent dye DCFH-DA, JC-1 dye, and TUNEL dye were employed to assess mitochondrial damage and apoptosis. Autophagic flux was measured by transfecting Ad-mCherry-GFP-LC3B adenovirus. Mitophagy-related proteins were then detected via western blotting and immunofluorescence. However, crocetin (0.1-10 &#181;M) could significantly improve cell viability and reduce apoptosis and oxidative stress damage caused by H2O2. In cells with excessive autophagic activation, crocetin could also reduce autophagy flow and the expression of mitophagy-related proteins PINK1 and Parkin, and reverse the transfer of Parkin to mitochondria. Crocetin could reduce H2O2-mediated oxidative stress damage and the apoptosis of H9c2 cells, and its mechanism was closely related to mitophagy.

Protection of H9c2 Myocardial Cells from Oxidative Stress by Crocetin via PINK1/Parkin Pathway-Mediated Mitophagy

Based on in vitro experiments, this study revealed the mechanism of crocetin in repairing oxidative stress damage of cardiomyocytes by influencing mitophagy, in which the PINK1/Parkin signaling pathway plays an important role.

PINK1/パーキン経路を介したマイトファジー を介した クロセチンによる酸化ストレスからのH9c2心筋細胞の保護

This study aimed to explore the oxidative stress-protective effect of crocetin on H2O2-mediated H9c2 myocardial cells through in vitro experiments, and ...

医学

T2DM運動介入の探索:マウス用の静的トレーニングデバイス

Static Strength Training Method for Type 2 Diabetic Mice

The treatment of type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a major difficulty in improving patient health. Exercise is one of the main interventions for T2DM. Static strength training is one of the key forms of traditional sports in China. Research shows that static strength training is an effective clinical method for T2DM intervention, but there is no experimental device suitable for static training in mice. One of the difficulties in moving from clinical to basic research is to design appropriate experimental devices. In order to further study the mechanism of static training intervention in T2DM, a simple method for making a static training device for mice is introduced in this paper. This device has the advantages of simple operation, cheap material, and high feasibility. Previous studies conducted under this protocol have shown that static training can effectively reduce blood glucose levels and improve the mitochondrial function of skeletal muscle cells in T2DM mice. The purpose of introducing this device is to promote research on the mechanism of traditional exercise in the intervention of T2DM and to lay a foundation for the quantitative intervention of exercise.

著者スポットライト:マウスの静的運動トレーニングによる糖尿病研究の進歩

This protocol provides a simple method of making static training equipment for mice. The device maintains the muscle isometric contraction of the limbs of mice so as to verify the intervention effect of traditional exercise on type 2 diabetes (T2DM) and provides new exercise therapy for the clinical treatment of T2DM.

2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法

The treatment of type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a major difficulty in improving patient health. Exercise is one of the main interventions for T2DM. ...

マウスで有酸素運動によってオートファジーのアクティブ化

要約

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ショックグリッドを使用することなく、マウスの運動持久力の評価：強制運動への代替

激低酸素運動とマウスの血管機能評価

慢性的な刺激の収縮活動に伴うラット骨格筋の表現型適応を研究への応用

マウスにおけるオートファジーを研究するためのモデルとして、盲腸結紮穿刺誘発性敗血症

短いセッション高強度インターバルトレーニングと高齢マウスにおけるトレッドミルの評価

筋幹細胞におけるオートファジーのin situ Immunofluorescent Staining

PINK1/パーキン経路を介したマイトファジーを介したクロセチンによる酸化ストレスからのH9c2心筋細胞の保護

2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法

2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法

2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法

マウスで有酸素運動によってオートファジーのアクティブ化

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ショックグリッドを使用することなく、マウスの運動持久力の評価：強制運動への代替

激低酸素運動とマウスの血管機能評価

慢性的な刺激の収縮活動に伴うラット骨格筋の表現型適応を研究への応用

マウスにおけるオートファジーを研究するためのモデルとして、盲腸結紮穿刺誘発性敗血症

短いセッション高強度インターバル トレーニングと高齢マウスにおけるトレッドミルの評価

筋幹細胞におけるオートファジーのin situ Immunofluorescent Staining

PINK1/パーキン経路を介したマイトファジー を介した クロセチンによる酸化ストレスからのH9c2心筋細胞の保護

2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法

2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法

2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法

短いセッション高強度インターバルトレーニングと高齢マウスにおけるトレッドミルの評価

PINK1/パーキン経路を介したマイトファジーを介したクロセチンによる酸化ストレスからのH9c2心筋細胞の保護