Name: near infrared (nir) light increases expression of a marker of mitochondrial function in the mouse vestibular sensory epithelium
Uploaded: 2015-03-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Near Infrared NIr Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium at JoVE.com

Yazarlar mRNA çıkarma ve PCR ile yardım için Dr. Paul Witting ve Bayan Genevieve Fong kabul etmek isteyen, ve destek için Garnett Passe ve Rodney Williams Memorial Vakfı.

Etik Beyanı: Aşağıda belirtilen tüm işlemler Sydney Hayvan Etik Kurulu Üniversitesi tarafından onaylanmıştır. 1. Hayvanlar NOT: 1 ve 8 - 9 aylık fareler (C57 / BL6) Hayvan Kaynakları Merkezi (Perth, Avustralya) elde edilmiştir. Fareler Sydney Üniversitesi&#39;nde Bosch Kemirgen Tesisinde yerleştirildiler. <ol><li> Gıda ve su ad libitum erişimi olan bir 12/12 saat ışık / karanlık döngüsünde standart fare kafesleri Ev fareleri. </li><li> Yakın kızılötesi her bir yaş grubunda Böl fareler (NUR) tedavi, ya da sahte karşılaştırma için (kontrol) gruplar muamele. </li></ol> 2. yakın kızılötesi (NIR) Işınlama ve Sham Tedavisi <ol><li> Tedavi rejiminin tamamlanmasından önce saç hızlı yeniden büyümesini önlemeye mümkün olduğunca yakından bir elektrikli ustura ile fare baş ve boyun bölgesinde kürk Tıraş. Farelerin patojensiz durumunu muhafaza etmek için,% 70 etanol kullanımıtıraş hayvanlar ve ayrı kafeslere gelen hayvanlar arasındaki F10 veteriner dezenfektan arasındaki aletleri temizlemek için. Hayvanlar üzerinde saplı değildir bu yüzden tedaviye başlamadan 3 gün önce - bu 2 yapın. </li><li> Kuyruk proksimal ucunu tutarak fare dizginlemek ve yanlış sonuçlara yol açabilir stresi en aza indirecek şekilde o bir el ya da tezgah üstünde avuç içinde dinlenmek için izin verir. </li><li> LED Nir (670 nm) (ışık yayan diyot) 1 Cihazı tutun - 2 cm uzakta maruz (traş) alan ve 90 saniye (Şekil 1A) için cihazı açın. NOT: 90 saniye maruz kalmanın bir sonucu olarak sıcaklık değişimi, 100 ml su içinde 0.2 ° C &lt;olarak ölçülmüştür. </li><li> Hayvanların sahte tedavi grubu için 2.3 ancak aygıt kapalı (Şekil 1B) bırakın - Tekrar 2.2 adımları. </li><li> Hayvanların Nir-bloke tedavi grubu için 2.3 ama alüminyum folyo ile cihazı kapak - yineleyin 2.2 adımları. </li><li> Approximat günlük 2.5 - 2.2 tekrarlayın adımlarıbirbirini takip eden 5 gün süre ile 24 saat aralıklarla, e. </li><li> Beşinci gün tedavi sonrası her iki kulaklarından vestibüler duyu epitel (3 krista ve 1 utricular makülayı) Extract (aşağıdaki Bölüm 3&#39;e bakın). </li></ol> 3. Doku Ekstraksiyon 20 <ol><li> 26 NaHCO 3, 11 glukoz, 250 gliserol, 2.5 KCl, 1.2 NaH 2 PO 4, 1.2 MgCl2, ve 2.5 CaCl2 (mM olarak) oluşan, bir gliserol bazlı yapay serebrospinal akışkan (ACSF) 300 ml hazırlayın. CaCI2 ilave edilmeden önce, 7.4 bir pH değeri ve kalsiyum çökelmesi (bulanıklık) önlemek için karbojen (% 95 O2 ve% 5 CO2) ile çözelti gaz. Bir buz bulamaç oluşturulur, böylece, 45 dakika için -80 ° C dondurucu içinde bir çözüm soğutun. </li><li> Etiketli vida üst mikrotüplerde RNA izolasyonu lizis tamponu hazırlayın (kapak haşhaş durduğunda donma ve sıvı azot içinde çözülme arasındaki boru basınç değişiklikleri) göreüretici veya olağan laboratuar uygulamalarının talimatlarına. Bir alüminyum Dewar şişede sıvı azot hazır bulundurun. NOT: Sıvı azot kullanırken koruyucu kıyafet ve Eyeware kullanın. Doğal gaz formunda hacmi yaklaşık olarak sıvı halde 700 katıdır ve boğulmaya neden olabilir gibi sıvı nitrojen iyi havalandırılmış bir odada kullanılan emin olun. </li><li> Derin bir intra-peritonal enjeksiyon yoluyla ketamin (400 mg / kg) ile fareler uyuşturan. Arka-bacak refleks tamamen fareler tamamen anestezi olduğu göstergesi olarak düşmesi. </li><li> Keskin paslanmaz çelik makas ile fareler başını kesmek ve bir jilet kullanarak kafatasının sagital cilt boyunca bir kesi yapmak (# 22 yuvarlanmış). Bu noktada ve genelinde 3.5 adımları - 3.9, doku üzerinde buz soğuk ACSF düzenli uygulanması ile mümkün olduğunca serin kafatası tonoz, beyin, ve altta yatan vestibüler aparat tutun. </li><li> Bir hızlı s yapmak standart desen makas sivri kolunu kullanmal lambda kafatası insizyon ve sagital sütür boyunca kesilir. </li><li> Yavaşça beyin sürükleyerek olmadan kemik alt yüzeyine mümkün olduğunca yakın bıçak tutarak parietal kemikte altında sığ rongeurs bir kolunu kaydırın. Güvenli ve beyin maruz kadar posteriora yanal parietal kemik ve oksipital kemik uzak çekin. </li><li> Bir küçük paslanmaz çelik spatula kullanın ve vestibülokohlear sinir (CN VIII) maruz uzakta anterior ve orta kranial fossa beyni kaldırın. Doğrudan vestibüler saç hücrelerini innerve primer afferent aksonlar gereksiz gerilimi önlemek için sinir transect. </li><li> CN VIII kesisi sonrasında toto beyin çıkarın. </li><li> Koklea ve orta kranial fossada periferik vestibüler organları içeren kemik labirent gözlemleyin. Her kemik labirent yanında iki küçük kesiler yapmak ve ön semisirküler kanal tutan ve daha sonra çekerek tüm yapıyı tüketimmüttefik. </li><li> Hemen sürekli karbojen ile perfüze ise (aşama 3.1&#39;de tarif edildiği gibi), buz soğukluğunda ACSF çözeltisini ihtiva eden bir kesme çanak kesilerek çıkarılmış labirentler bırakın. </li><li> Steromikroskopla, koklea ile labirenti basılı tutun ve forseps ile çanak altına sabitleyin. <ol><li> Ön semisirküler kanal (SSC) ampulla üstünde kemik küçük bir açıklık kazımak için düz ince forseps kullanın. </li><li> Yavaşça hemen kemik altına ulaşan ve dışa uzak ampulla gelen iterek bu açılış büyütmek. Ağzına forseps itin ve aşağıda kırılgan membranöz labirent zarar değil burada dikkatli. Kesecik, ön ve yan ampülleri tüm maruz kadar bu şekilde devam ediniz. Mümkünse de arka ampulla çıkarın. </li></ol></li><li> Ince forseps kullanarak, hafifçe kaldırın ve kırbacık tamamen müstakil kadar kemik labirent uzak ampülleri. Mümkünse, onları tutmakilişkili semisirküler kanallar tarafından duyusal epitel zarar vermemek için. Bazı durumlarda, yarım daire membranöz kanalın proksimal kısmı kemikten ampülleri serbest bırakmak için iris makas ile kesilebilir gerekebilir. </li><li> Güvenli adımda 3.2 önceki hazırlanan lizis tamponu içine forseps ucu ile yer arasındaki vestibüler organları kavramak. Yavaşça vestibüler organları forseps kopuk emin olmak için tampon etrafında forseps girdap. Bu stereomicroscope altında forseps getirerek durumda kontrol edin. <ol><li> Mikrotübül kapağındaki vida ve hemen sıvı nitrojen içinde örnek dondurma. </li></ol></li></ol> 4. RNA Ekstraksiyonu ve RT-PCR <ol><li> Üreticinin talimatlarına veya tercih edilen laboratuvar protokollerine göre mesajcı RNA (mRNA) ekstre standart yöntemleri takip edin. NOT: mRNA küçük verim yalıtmak için taşıyıcı RNA&#39;lar kullanılan bir ticari kit bu kullanıldıprotokol. Alt elüsyon hacimleri mRNA nihai konsantrasyonlarını arttırmak için kullanılabilir. NOT: Negatif &quot;hayır enzim&quot; denetimleri (UEM) ve &quot;hayır DNA şablonu&quot; denetimleri (NTSC) da gözlenen etkilerin geçerliliğini sağlamak için tamamlanması gereken. </li><li> Hedef genlerin 21-23 tamamlayıcı DNA (cDNA) ve büyütme için mRNA&#39;nın ters transkripsiyon standart yöntemler uygulanır. </li></ol>

<ol>
	<li>Agrawal, Y., Carey, J. P., Della Santina, ., C, C., Schubert, M. C., Minor, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disorders+of+balance+and+vestibular+function+in+US+adults:+data+from+the+National+Health+and+Nutrition+Examination+Survey,+2001-2004.">Disorders of balance and vestibular function in US adults: data from the National Health and Nutrition Examination Survey, 2001-2004.</a> Archives of internal medicine. 169, 938-944 (2009).</li><li>Bessho, 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=Effect+of+subthreshold+infrared+laser+treatment+for+drusen+regression+on+macular+autofluorescence+in+patients+with+age-related+macular+degeneration.">Effect of subthreshold infrared laser treatment for drusen regression on macular autofluorescence in patients with age-related macular degeneration.</a> Retina. 25, 981-988 (2005).</li><li>Olk, R. 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=Therapeutic+benefits+of+infrared+(810-nm)+diode+laser+macular+grid+photocoagulation+in+prophylactic+treatment+of+nonexudative+age-related+macular+degeneration:+two-year+results+of+a+randomized+pilot+study.">Therapeutic benefits of infrared (810-nm) diode laser macular grid photocoagulation in prophylactic treatment of nonexudative age-related macular degeneration: two-year results of a randomized pilot study.</a> Ophthalmology. 106, 2082-2090 (1999).</li><li>Rodanant, N., 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=Predictors+of+drusen+reduction+after+subthreshold+infrared+(810+nm)+diode+laser+macular+grid+photocoagulation+for+nonexudative+age-related+macular+degeneration.">Predictors of drusen reduction after subthreshold infrared (810 nm) diode laser macular grid photocoagulation for nonexudative age-related macular degeneration.</a> American journal of ophthalmology. 134, 577-585 (2002).</li><li>De Taboada, L., 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=Transcranial+laser+therapy+attenuates+amyloid-beta+peptide+neuropathology+in+amyloid-beta+protein+precursor+transgenic+mice.">Transcranial laser therapy attenuates amyloid-beta peptide neuropathology in amyloid-beta protein precursor transgenic mice.</a> Journal of Alzheimer's disease : JAD. 23, 521-535 (2011).</li><li>Grillo, S. L., Duggett, N. A., Ennaceur, A., Chazot, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+infra-red+therapy+(1072+nm)+reduces+beta-amyloid+protein+levels+in+the+brain+of+an+Alzheimer's+disease+mouse+model.">Non-invasive infra-red therapy (1072 nm) reduces beta-amyloid protein levels in the brain of an Alzheimer's disease mouse model.</a> TASTPM. Journal of photochemistry and photobiology. B, Biology. 123, 13-22 (2013).</li><li>Purushothuman, S., Johnstone, D. M., Nandasena, C., Mitrofanis, J., Stone, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photobiomodulation+with+near+infrared+light+mitigates+Alzheimer's+disease-related+pathology+in+cerebral+cortex+-+evidence+from+two+transgenic+mouse+models.">Photobiomodulation with near infrared light mitigates Alzheimer's disease-related pathology in cerebral cortex - evidence from two transgenic mouse models.</a> Alzheimer's researc., &amp; therapy. 6, 2 (2014).</li><li>Sommer, A. 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=670+nm+laser+light+and+EGCG+complementarily+reduce+amyloid-beta+aggregates+in+human+neuroblastoma+cells:+basis+for+treatment+of+Alzheimer's+disease.">670 nm laser light and EGCG complementarily reduce amyloid-beta aggregates in human neuroblastoma cells: basis for treatment of Alzheimer's disease.</a> Photomedicine and laser surgery. 30, 54-60 (2012).</li><li>Moro, 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=Photobiomodulation+preserves+behaviour+and+midbrain+dopaminergic+cells+from+MPTP+toxicity:+evidence+from+two+mouse+strains.">Photobiomodulation preserves behaviour and midbrain dopaminergic cells from MPTP toxicity: evidence from two mouse strains.</a> BMC neuroscience. 14, 40 (2013).</li><li>Peoples, 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=Photobiomodulation+enhances+nigral+dopaminergic+cell+survival+in+a+chronic+MPTP+mouse+model+of+Parkinson's+disease.">Photobiomodulation enhances nigral dopaminergic cell survival in a chronic MPTP mouse model of Parkinson's disease.</a> Parkinsonis., &amp; related. 18, 469-476 (2012).</li><li>Shaw, V. 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=Neuroprotection+of+midbrain+dopaminergic+cells+in+MPTP-treated+mice+after+near-infrared+light+treatment.">Neuroprotection of midbrain dopaminergic cells in MPTP-treated mice after near-infrared light treatment.</a> The Journal of comparative neurology. 518, 25-40 (2010).</li><li>Ying, R., Liang, H. L., Whelan, H. T., Eells, J. T., Wong-Riley, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretreatment+with+near-infrared+light+via+light-emitting+diode+provides+added+benefit+against+rotenone-+and+MPP+-induced+neurotoxicity.">Pretreatment with near-infrared light via light-emitting diode provides added benefit against rotenone- and MPP+-induced neurotoxicity.</a> Brain research. 1243, 167-173 (2008).</li><li>Rajguru, S. M., 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=Infrared+photostimulation+of+the+crista+ampullaris.">Infrared photostimulation of the crista ampullaris.</a> The Journal of physiology. 589, 1283-1294 (2011).</li><li>Chung, 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=The+nuts+and+bolts+of+low-level+laser+(light)+therapy.">The nuts and bolts of low-level laser (light) therapy.</a> Annals of biomedical engineering. 40, 516-533 (2012).</li><li>Desmet, K. D., 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=Clinical+and+experimental+applications+of+NIR-LED+photobiomodulation.">Clinical and experimental applications of NIR-LED photobiomodulation.</a> Photomedicine and laser surgery. 24, 121-128 (2006).</li><li>Huang, Y. Y., Chen, A. C., Carroll, J. D., Hamblin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biphasic+dose+response+in+low+level+light+therapy.">Biphasic dose response in low level light therapy.</a> Dose-response : a publication of International Hormesis Society. 7, 358-383 (2009).</li><li>Rojas, J. C., Gonzalez-Lima, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-level+light+therapy+of+the+eye+and+brain.">Low-level light therapy of the eye and brain.</a> Eye and brain. 3, 49-67 (2011).</li><li>Vranceanu, F., 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=Striated+organelle,+a+cytoskeletal+structure+positioned+to+modulate+hair-cell+transduction.">Striated organelle, a cytoskeletal structure positioned to modulate hair-cell transduction.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109, 4473-4478 (2012).</li><li>Johnson, K. 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=Separate+and+combined+effects+of+Sod1+and+Cdh23+mutations+on+age-related+hearing+loss+and+cochlear+pathology+in+C57BL/6J+mice.">Separate and combined effects of Sod1 and Cdh23 mutations on age-related hearing loss and cochlear pathology in C57BL/6J mice.</a> Hearing research. 268, 85-92 (2010).</li><li>Tung, V. W., Di Marco, S., Lim, R., Brichta, A. M., Camp, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+isolated+semi-intact+preparation+of+the+mouse+vestibular+sensory+epithelium+for+electrophysiology+and+high-resolution+two-photon+microscopy.">An isolated semi-intact preparation of the mouse vestibular sensory epithelium for electrophysiology and high-resolution two-photon microscopy.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , e50471 (2013).</li><li>Kirby, J., Menzies, F. M., Cookson, M. R., Bushby, K., Shaw, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+gene+expression+in+a+cell+culture+model+of+SOD1-related+familial+motor+neurone+disease.">Differential gene expression in a cell culture model of SOD1-related familial motor neurone disease.</a> Human molecular genetics. 11, 2061-2075 (2002).</li><li>Parry, S. N., Ellis, N., Li, Z., Maitz, P., Witting, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myoglobin+induces+oxidative+stress+and+decreases+endocytosis+and+monolayer+permissiveness+in+cultured+kidney+epithelial+cells+without+affecting+viability.">Myoglobin induces oxidative stress and decreases endocytosis and monolayer permissiveness in cultured kidney epithelial cells without affecting viability.</a> Kidney and Blood Pressure Research. 31, 16-28 (2008).</li><li>Saee-Rad, 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=Analysis+of+superoxide+dismutase+1,+dual-specificity+phosphatase+1,+and+transforming+growth+factor,+beta+1+genes+expression+in+keratoconic+and+non-keratoconic+corneas.">Analysis of superoxide dismutase 1, dual-specificity phosphatase 1, and transforming growth factor, beta 1 genes expression in keratoconic and non-keratoconic corneas.</a> Molecular vision. 19, 2501-2507 (2013).</li><li>Albert, E. 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=TRPV4+channels+mediate+the+infrared+laser-evoked+response+in+sensory+neurons.">TRPV4 channels mediate the infrared laser-evoked response in sensory neurons.</a> Journal of neurophysiology. 107, 3227-3234 (2012).</li><li>Moro, 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=Photobiomodulation+inside+the+brain:+a+novel+method+of+applying+near-infrared+light+intracranially+and+its+impact+on+dopaminergic+cell+survival+in+MPTP-treated+mice.">Photobiomodulation inside the brain: a novel method of applying near-infrared light intracranially and its impact on dopaminergic cell survival in MPTP-treated mice.</a> Journal of neuroscience. 120, 670-683 (2014).</li><li>Moreno, L. 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=Infrared+neural+stimulation:+beam+path+in+the+guinea+pig+cochlea.">Infrared neural stimulation: beam path in the guinea pig cochlea.</a> Hearing research. 282, 289-302 (2011).</li><li>Curthoys, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+red+thread+as+a+guide+in+the+vestibular+labyrinth.">A red thread as a guide in the vestibular labyrinth.</a> The Journal of physiology. 589, 1241-1241 (2011).</li><li>Chakrabarti, 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=Mitochondrial+Dysfunction+during+Brain+Aging:+Role+of+Oxidative+Stress+and+Modulation+by+Antioxidant+Supplementation.">Mitochondrial Dysfunction during Brain Aging: Role of Oxidative Stress and Modulation by Antioxidant Supplementation.</a> Aging and disease. 2, 242-256 (2011).</li><li>Petrosillo, G., De Benedictis, V., Ruggiero, F. M., Paradies, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decline+in+cytochrome+c+oxidase+activity+in+rat-brain+mitochondria+with+aging.+Role+of+peroxidized+cardiolipin+and+beneficial+effect+of+melatonin.">Decline in cytochrome c oxidase activity in rat-brain mitochondria with aging. Role of peroxidized cardiolipin and beneficial effect of melatonin.</a> Journal of bioenergetics and biomembranes. 45, 431-440 (2013).</li><li>Zhu, H., Sun, A., Zou, Y., Ge, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inducible+metabolic+adaptation+promotes+mesenchymal+stem+cell+therapy+for+ischemia:+a+hypoxia-induced+and+glycogen-based+energy+prestorage+strategy.">Inducible metabolic adaptation promotes mesenchymal stem cell therapy for ischemia: a hypoxia-induced and glycogen-based energy prestorage strategy.</a> Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 34, 870-876 (2014).</li></ol>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarını var beyan.

Burada açıklanan temsili sonuçlar NIR ışık kısa transkraniyal dağıtım (5 gün boyunca 90 sn / gün) plasebo ile tedavi edilen fareler ile karşılaştırıldığında, daha yaşlı farelerin antioksidan ifade seviyelerini yükseltmek için yeterli olduğunu göstermektedir. Nir yaydığı ısı bizim ölçüm cihazı &lt;0,2 ° C 90 sn bitmişti LED ve gibi neden düşüktür - yayılan ısı mitokondriyal ve / veya nöronal aktivasyon kaynağı temsil edebilir ederken, sıçan vestibüler için bildirilen 24 afferentler değişiklikler burada tarif. Raporda, yukarıda vurgulanan aksine Ayrıca, burada kullanılan NIR tedavisi duyusal epiteli veya vestibüler afferent nöronların doğrudan uygulanabilir değildi, ve bu aynı zamanda termo hassas kanallar (örneğin, TRPV4) üzerine etkisi pek mümkün değildir. Son olarak, diğer beyin bölgelerinde aynı NIR cihazı kullanarak önceki çalışma ısı gözlenen farklılıklar 7,9 kaynağı olmadığını ileri sürmüşlerdir. Bu resu ikenlt genetik düzeyde yaşa bağlı oksidatif strese karşı hücresel yanıtların bir up-regülasyonu göstermek, onlar fareler genel dengesi performansı yansıtılır olsun bu değişiklikler daha önemlisi protein düzeyinde ifade, ya da olup olmadığı açık değildir. Buna ek olarak, yukarı düzenlemesi, bir tek yerde, anti-oksidan için gösterilmiştir. Bu hücre metabolizması birden belirteçler bu tedavi rejimi tarafından etkilenir muhtemeldir. Bundan başka, mRNA, (yani, saç hücreleri, destekleyici hücreler, vestibüler ileticileri ve epitel mevcut tüm) belirli bir vestibüler saç NIR ışık tedaviye yanıt olarak hücre metabolizmasında görülen değişiklikler arasındaki ilişkiyi mümkün değildir toto vestibüler aygıtından ekstre beri hücre ya da birincil aferent türü. Önemlisi olsa, açıklanan hazırlık yeterli mRNA kullanılarak hücresel metabolizma ve denge perfo davranışsal analizi arasında gelecekte karşılıklı çalışmalara izin tek bir fare elde edilebilirrmance. Burada kullanılan yüksek yoğunluklu LED cihaz yaklaşık 5 J / cm 5 gün boyunca enerji 25 J toplam 2 sn 90 başına tedaviye yayar. (NIR dahil), dalga boyu ışık kullanımı avantajı penetrans iken, NIR ışık dolu 25 J vestibüler duyusal epitel teslim olduğu varsayılamaz. Fare, ışık periferik vestibüler aparat ve beyni korumak yumuşak doku ve kemik katmanları üzerinden en az 1 mm nüfuz gerekir. İnsanlarda bu santimetre uzanır. Bu nedenle ışık penetrans klinik ortamda içine Nir ışık tedavi stratejilerinin çeviri açısından tarif edilen tekniğin bir sınırlama oluşturmaktadır. Son çalışmalar, ancak bazal ganglionlar 25, ve koklea 26 olmak üzere duyu organları da dahil olmak üzere derin beyin yapıları Nir ışık sağlamak için optik lifler istihdam vardır. Bu dayanarak ve periferik vestibüler aparatın yeri bitişikakin koklea implant 27 - koklea (ve mastoid aracılığı klinik erişim), bu insan, vestibüler duyu epitel doğrudan uyarılması harici bir cihaz tarafından tetiklenen küçük bir optik fiber yoluyla elde edilebileceğini önermek mümkündür . Çeşitli koşullar araştırmacının ilgi uyum için, yukarıda tarif edilen protokol değiştirilebilir. İlk olarak, dalga boyu burada kullanılan (670 mil), daha önce diğer sinir sistemi ve hayvan modellerinde belirtildiği gibi kızıl ötesi daha uzun dalga boylarında dahil genişletilebilir. İkinci olarak, tedavi rejimlerine kısa süreli veya uzun süreli yanıt söz konusu olup olmamasına bağlı olarak değişebilir. İşte çok kısa bir tedavi rejimi kullanılmıştır, ancak bu Nir bağlı değişikliklerin dinamiklerini ölçmek için uzun süreler, hatta daha kısa süreler için uzatılabilir. Bu protokolün temel zorluk dokusunun canlılığını muhafaza etmektirdoku çıkarma sırasında. Kemik labirenti kaldırmak ve ondan membranöz labirent tüketim için gereken süreyi göz önüne alındığında, metabolik arıza azaltmak için kritik öneme sahiptir. Bu, tüm işlem boyunca buz soğukluğunda ACSF doku banyo ve karbojen ile sürekli olarak bu çözüm perfüze elde edilir. Buna ek olarak, diseksiyon işlemi sonunda, daha fazla doku bozulması ekstre doku flaş dondurma için sıvı azot kullanımı ile durdurulabilir. Uygun olarak, dondurulmuş doku çözülmüş ve mRNA, gen analizinde elde edilebilir. Burada tarif edilen yöntemler, vestibüler duyusal epitel hücre metabolizması ile ilgili NIR ışık tedavisinin tam etkisini açıklamak olmamasına rağmen, bu stratejinin başka uygulaması mitokondriyal fonksiyon 28,29 ve / veya hücresel metabolik diğer yaşla ilişkili belirteçleri içerecek şekilde modifiye edilebilir Böyle hipoksi 30 gibi hakaret. Sonuçta, yetenek v açıklamak içinbir tek farenin estibular hücresel metabolik profil yaşlanma sırasında denge performansı ve hücre içi süreçleri arasındaki korelasyon araştırılmasını ve NIR tedavisi dahil olmak üzere terapötik bir etki sağlayacaktır.

Denge performansını Azalan ve sonraki düşüşler yaygındır ve doğal yaşlanma 1 maalesef sıklıkla tanımlayan özellikler. Bu düşüşün etkisi fiziksel hem de sosyal olmak, ve önemli ölçüde yaşlı insanlar için yaşam kalitesini düşürür yapabilirsiniz. Buna karşılık, fizik tedaviler ve rehabilitasyon düşme içine araştırma odağı olmuştur ama tekrarlanan düşme yaygınlığı tutarlı azalma ile ilişkili değil. Aynı zamanda, iş periferik veya santral vestibüler sistemi (dengesini korumak için sorumlu sistem) kıt olduğu ve bu sistemleri hedefleyen potansiyel tedavi stratejileri değişiklik ve sınırlı dengesizliğin altında yatan nedenleri araştırmak. Yaşla ilgili maküler dejenerasyon, 2-4, Alzheimer hastalığı modelleri 5-8, ve Parkinson hastalığı dahil olmak üzere, 9-12 yaş ile ilişkili nörodejeneratif hastalıkların üzerine yapılan son çalışmalar si nöro-koruyucu etkiler göstermiştiryakın kızılötesi (NIR) ışık mple non-invaziv bir uygulama. Bundan başka, denge sisteminin, NIR in vitro 13 vestibüler birincil aferent nöronların etkinliğini geliştirmek için kullanılmıştır. Nir ışık mekanizması iyi anlaşılamamakla birlikte, Nir kullanarak çalışmaların çoğu Nir hücresel metabolizmayı kolaylaştırmak için mitokondri karmaşık IV (sitokrom-c oksidaz) 14-17 uyardığını ileri sürmüşlerdir. Vestibüler duyu epitel tip I saç hücrelerinin subkutiküler plaka mitokondri 18 yoğun olduğu ve gibi terapötik Nir tedavisi için bir eylem siteyi temsil edebilir. Burada, transcranially kısa bir invazif olmayan bir tedavi rejimi hücresel metabolizmayı ölçmek için kullanılabilir (ve dolaylı mitokondriyal fonksiyonu olarak), fare vestibüler duyusal epitel anlatılan NIR uygulanır. Ayrıca ele alınan vestibüler duyusal epitel bir preparattır ve NIR bir ubiquito ekspresyonunu arttırdığı gösterilmiştirBize Anti-oksidanın, duyusal epitel (süperoksit dismutaz 1) - daha önce koklea saç hücre hayatta kalma 19 için önemli olduğu gösterilmiştir.

<table><tbody><tr><td>Quantum WARP 10</td><td>Quantum Devices</td><td>2070N030-A</td><td></td></tr><tr><td>Screw top microtubules</td><td>Quality Scientific Plastics</td><td>520-GRD-Q</td><td></td></tr><tr><td>Ketamine</td><td>Parnell, Alexandria Australia</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Standard pattern scissors</td><td>FST</td><td>14001-12</td><td></td></tr><tr><td>Carbon steel surgical blades #22</td><td>Livingstone</td><td>SBLDCL 22</td><td></td></tr><tr><td>Friedman-Pearson rongeurs</td><td>FST</td><td>16221-14</td><td></td></tr><tr><td>Stereo microscope</td><td>Leica Microsystems</td><td>A60S</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 SF forceps</td><td>FST</td><td>11252-00</td><td></td></tr><tr><td>Isolate II RNA Micro Kit</td><td>Bioline</td><td>BIO-52075</td><td></td></tr></tbody></table>

near infrared (nir) light increases expression of a marker of mitochondrial function in the mouse vestibular sensory epithelium

Artan yaş ile denge fonksiyonu düşüş zayıflatmaya yönelik stratejiler denge görevleri ve egzersiz gibi fiziksel tedaviler ağırlıklı odaklanmış bulunmaktadır. Ancak, bu yaklaşım denge düşüş yatan nedenleri ele yoktur. Fareler kullanarak, vestibüler duyu epitel hücrelerin metabolizması üzerine yakın kızılötesi ışığın etkisi (NUR) değerlendirildi. Toplanan veriler bu basit ve güvenli bir müdahale doğal yaşlanma zararlı etkilerinden bu hassas hücreleri koruyan olabileceğini göstermektedir. mRNA izole vestibüler duyusal epiteli (krista ampullaris ve utricular makula) elde edilir ve daha sonra, bir cDNA kitaplığında transkribe edilmiştir. Bu kütüphane, daha sonra her yerde antioksidan (SOD-1) ifadesi için problanmıştır. Antioksidan gen ifadesi hücre metabolizmasını ölçmek için kullanıldı. Genç Nir ve transkranial teslim (4 hafta) ve üzeri kullanma - 5 d (8 9 ay) fareler ve kısa bir tedavi rejimi (90 sn / günays), bu çalışma vestibüler duyusal epitel mitokondriyal fonksiyonu geliştirmek için yeterli olabilir ve yalnız NIR göstermektedir. Vestibüler saç hücre fonksiyonunu artırmak için tedavinin hiçbir mevcut, uygun fiyatlı, non-invaziv yöntemler şu anda olduğundan, dış NIR radyasyon uygulaması vestibüler duyu epiteli inthe hücresel metabolizma üzerinde yaşlanma etkilerini ortadan kaldırmak için potansiyel bir strateji sağlar.

Genç NIR tedavi etkisini (4 hafta) ve daha büyük karşılaştırılması - fareler (8 9 ay) (n = 20) (n = 16), genç antioksidan süperoksit dismutaz 1 (SOD-1) ifadesini ölçülür ve eski plasebo ile tedavi edilmiş, NIR-muamele ya da NIR-bloke fareler. Şekil 2, genç plasebo ile tedavi edilen hayvanlara kıyasla NIR tedavi genç hayvanlarda en fazla 2 misli β-aktin normalize SOD-1 ekspresyonunda önemli bir artış olduğunu göstermektedir (p &lt;0.01) ve genç Nir-bloke hayvanlar (p &lt;0.01). Eski NIR ile tedavi edilen hayvanlar da daha fazla yukarı-regülasyonu 2 kat SOD-1 eski NIR bloke hayvanlar (p &lt;0.05) ile karşılaştırıldığında göstermiştir. <img alt="Şekil 1," src="/files/ftp_upload/52265/52265fig1highres.jpg" /> 1. Nir Tedavisi Şekil. Işınlama Akne tedavi edici olarak birbirini takip eden 5 gün süre ile günde 90 sn için fare başına 2 cm&#39;lik traş bölgenin üstüne - (A), NIR 1 taşınabilir bir cihazı LEDted fareler. (B) Nir aynı şekilde ama 90 sn süresince kapalı cihaz ile sahte tedavi edilen farelerde yukarıda tutulan cihazı LED. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52265/52265fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52265/52265fig2highres.jpg" /> NIR tedavi birbirini takip eden 5 gün sonra, SOD-1 gen ifadesi ve Şekil 2. Analizi (90 sn / gün) verilir. Vestibüler duyusal epitel RT-PCR kullanılarak incelenir beşinci gün ve spesifik antioksidan gen ile hasat edilmiştir. SOD-1 geni β-aktin için ImageJ v1.48 kullanılarak yapılan bazal ve densitometrisi normalize edildi. Ile karşılaştırıldığında, SOD-1 ifadesinin önemli yukarı düzenlemesi, (p &lt;0.01) olduğunu NIR tedavi edilen hayvanlarda görülmüştür hem genç plasebo ile muamele edilmiş ve genç NIR bloke kontroller (4 hafta). Anlamlı bir artış (p# 60; 9 ay) - eski NIR bloke hayvanlarda (8 ile karşılaştırıldığında, SOD-1 ifadesi içinde 0.05) NIR tedavi yaşlı hayvanlarda gözlenmiştir. Tüm grafikler genç plasebo ile muamele edilmiş kontrol ile karşılaştırıldığında, SOD-1 gen ifadesinin kat değişiklik gösterir. Veri ortalama ± SD temsil eder. Tüm veriler tek-yönlü ANOVA kullanılarak analiz edildi ve istatistiksel anlamlılık post-hoc testi Tukey çoklu karşılaştırma kullanılarak belirlenir. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52265/52265fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Near Infrared NIr Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium at JoVE.com

Near Infrared NIr Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium

Mitokondriyal disfonksiyon hücresel yaşlanma bir özelliğidir. Bu kağıt yaşlanma fare vestibüler duyu epitel mitokondriyal fonksiyon geliştirmek için non-invaziv yakın kızılötesi (NIR) tedavi kullanır.

Yakın Kızılötesi (NIR) Işık Fare Vestibüler Duyu Epitelinin Mitokondriyal Fonksiyonun bir Marker Anlatım artırır

Strategies for attenuating decline in balance function with increasing age are predominantly focused on physical therapies including balance tasks and ...

near-infrared-nir-light-increases-expression-marker-mitochondrial

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Biology

Near Infrared (NIr) Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium

9.9K Görüntüleme.  University of Sydney.  Mitokondriyal disfonksiyon hücresel yaşlanma bir özelliğidir. Bu kağıt yaşlanma fare vestibüler duyu epitel mitokondriyal fonksiyon geliştirmek için non-invaziv yakın kızılötesi (NIR) tedavi kullanır. 

Video: Near Infrared NIr Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of studies show changes in balance phenotype with age in rodents, very few isolate the vestibular contribution to balance under either normal conditions or during senescence. We use two standard behavioral tests to characterize the balance performance of mice at defined age points over the lifespan: the rotarod test and the inclined balance beam test. Importantly though, a custom built rotator is also used to stimulate the vestibular system of mice (without inducing overt signs of motion sickness). These two tests have been used to show that changes in vestibular mediated-balance performance are present over the murine lifespan. Preliminary results show that both the rotarod test and the modified balance beam test can be used to identify changes in balance performance during aging as an alternative to more difficult and invasive techniques such as vestibulo-ocular (VOR) measurements.

Motor control and balance performance are known to deteriorate with age. This paper presents a number of standard noninvasive behavioral tests with the addition of a simple rotary stimulus to challenge the vestibular system and show changes in balance performance in a murine model of aging.

Yaşlanma Fare Vestibüler Sistemi Davranışsal Değerlendirme

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

Davranış

A Protocol to Evaluate and Quantify Retinal Pigmented Epithelium Pathologies in Mouse Models of Age-Related Macular Degeneration

Age-related macular degeneration (AMD) is a debilitating retinal disorder in aging populations. It is widely believed that dysfunction of the retinal pigmented epithelium (RPE) is a key pathobiological event in AMD. To understand the mechanisms that lead to RPE dysfunction, mouse models can be utilized by researchers. It has been established by previous studies that mice can develop RPE pathologies, some of which are observed in the eyes of individuals diagnosed with AMD. Here, we describe a phenotyping protocol to assess RPE pathologies in mice. This protocol includes the preparation and evaluation of retinal cross-sections using light microscopy and transmission electron microscopy, as well as that of RPE flat mounts by confocal microscopy. We detail the common types of murine RPE pathologies observed by these techniques and ways to quantify them through unbiased methods for statistical testing. As proof of concept, we use this RPE phenotyping protocol to quantify the RPE pathologies observed in mice overexpressing transmembrane protein 135 (Tmem135) and aged wild-type C57BL/6J mice. The main goal of this protocol is to present standard RPE phenotyping methods with unbiased quantitative assessments for scientists using mouse models of AMD.

Mouse models can be useful tools for investigating the biology of the retinal pigmented epithelium (RPE). It has been established that mice can develop an array of RPE pathologies. Here, we describe a phenotyping protocol to elucidate and quantify RPE pathologies in mice using light, transmission electron, and confocal microscopy.

Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonunun Fare Modellerinde Retinal Pigmentli Epitel Patolojilerini Değerlendirme ve Ölçme Protokolü

Age-related macular degeneration (AMD) is a debilitating retinal disorder in aging populations. It is widely believed that dysfunction of the retinal ...

Genetik

An Isolated Semi-intact Preparation of the Mouse Vestibular Sensory Epithelium for Electrophysiology and High-resolution Two-photon Microscopy

Understanding vestibular hair cells function under normal conditions, or how trauma, disease, and aging disrupt this function is a vital step in the development of preventative approaches and/or novel therapeutic strategies. However, the majority of studies looking at abnormal vestibular function have not been at the cellular level but focused primarily on behavioral assays of vestibular dysfunction such as gait analyses and vestibulo-ocular reflex performance. While this work has yielded valuable data about what happens when things go wrong, little information is gleaned regarding the underlying causes of dysfunction. Of the studies that focus on the cellular and subcellular processes that underlie vestibular function, most have relied on acutely isolated hair cells, devoid of their synaptic connections and supporting cell environment. Therefore, a major technical challenge has been access to the exquisitely sensitive vestibular hair cells in a preparation that is least disrupted, physiologically. Here we demonstrate a semi-intact preparation of the mouse vestibular sensory epithelium that retains the local micro-environment including hair cell/primary afferent complexes.

Analysis of vestibular hair cell function is complicated by their location deep within the hardest part of the skull, the petrous temporal bone. Most functional hair cell studies have used acutely isolated hair cells. Here we describe a semi-intact preparation of mouse vestibular epithelium for electrophysiological and two-photon microscopy studies.

Elektrofizyoloji ve yüksek çözünürlüklü İki foton Mikroskopi için Fare Vestibüler Duyu epiteli bir İzole Yarı sağlam Hazırlık

Understanding vestibular hair cells function  under normal conditions, or how trauma, disease, and aging disrupt this  function is a vital step in the ...

Nörobilim

In vivo Imaging of Optic Nerve Fiber Integrity by Contrast-Enhanced MRI in Mice

The rodent visual system encompasses retinal ganglion cells and their axons that form the optic nerve to enter thalamic and midbrain centers, and postsynaptic projections to the visual cortex. Based on its distinct anatomical structure and convenient accessibility, it has become the favored structure for studies on neuronal survival, axonal regeneration, and synaptic plasticity. Recent advancements in MR imaging have enabled the in vivo visualization of the retino-tectal part of this projection using manganese mediated contrast enhancement (MEMRI). Here, we present a MEMRI protocol for illustration of the visual projection in mice, by which resolutions of (200 &#181;m)3 can be achieved using common 3 Tesla scanners. We demonstrate how intravitreal injection of a single dosage of 15 nmol MnCl2 leads to a saturated enhancement of the intact projection within 24 hr. With exception of the retina, changes in signal intensity are independent of coincided visual stimulation or physiological aging. We further apply this technique to longitudinally monitor axonal degeneration in response to acute optic nerve injury, a paradigm by which Mn2+ transport completely arrests at the lesion site. Conversely, active Mn2+ transport is quantitatively proportionate to the viability, number, and electrical activity of axon fibers. For such an analysis, we exemplify Mn2+ transport kinetics along the visual path in a transgenic mouse model (NF-&#954;B p50KO) displaying spontaneous atrophy of sensory, including visual, projections. In these mice, MEMRI indicates reduced but not delayed Mn2+ transport as compared to wild type mice, thus revealing signs of structural and/or functional impairments by NF-&#954;B mutations.
In summary, MEMRI conveniently bridges in vivo assays and post mortem histology for the characterization of nerve fiber integrity and activity. It is highly useful for longitudinal studies on axonal degeneration and regeneration, and investigations of mutant mice for genuine or inducible phenotypes.

In vivo Imaging of Optic Nerve Fiber Integrity by Contrast-Enhanced MRI in Mice

This video illustrates a method, using a clinical 3 T scanner, for contrast-enhanced MR imaging of the na&#239;ve mouse visual projection and for repetitive and longitudinal in vivo studies of optic nerve degeneration associated with acute optic nerve crush injury and chronic optic nerve degeneration in knock-out mice (p50KO).

Farelerde kontrastlı MR ile optik sinir lifi Dürüstlük İn vivo

The rodent visual system encompasses retinal ganglion cells and their axons that form the optic nerve to enter thalamic and midbrain centers, and ...

Investigating Migraine-Like Behavior Using Light Aversion in Mice

Migraine is a complex neurological disorder characterized by headache and sensory abnormalities, such as hypersensitivity to light, observed as photophobia. Whilst it is impossible to confirm that a mouse is experiencing migraine, light aversion can be used as a behavioral surrogate for the migraine symptom of photophobia. To test for light aversion, we utilize the light/dark assay to measure the time mice freely choose to spend in either a light or dark environment. The assay has been refined by introducing two critical modifications: pre-exposures to the chamber prior to running the test procedure and adjustable chamber lighting, permitting the use of a range of light intensities from 55 lux to 27,000 lux. Because the choice to spend more time in the dark is also indicative of anxiety, we also utilize a light-independent anxiety test, the open field assay, to distinguish anxiety from light-aversive behavior. Here, we describe a modified test paradigm for the light/dark and open field assays. The application of these assays is described for intraperitoneal injection of calcitonin gene-related peptide (CGRP) in two mouse strains and for optogenetic brain stimulation studies.

Rodents are not able to report migraine symptoms. Here, we describe a manageable test paradigm (light/dark and open field assays) to measure light aversion, one of the most common and bothersome symptoms in patients with migraines.

Farelerde Işıktan Kaçınma Kullanarak Migren Benzeri Davranışların İncelenmesi

Migraine is a complex neurological disorder characterized by headache and sensory abnormalities, such as hypersensitivity to light, observed as ...

Assessing Mitochondrial Function in Sciatic Nerve by High-Resolution Respirometry

Mitochondrial dysfunction in peripheral nerves accompanies several diseases associated with peripheral neuropathy, which can be triggered by multiple causes, including autoimmune diseases, diabetes, infections, inherited disorders, and tumors. Assessing mitochondrial function in mouse peripheral nerves can be challenging due to the small sample size, a limited number of mitochondria present in the tissue, and the presence of a myelin sheath. The technique described in this work minimizes these challenges by using a unique permeabilization protocol adapted from one used for muscle fibers, to assess sciatic nerve mitochondrial function instead of isolating the mitochondria from the tissue. By measuring fluorimetric reactive species production with Amplex Red/Peroxidase and comparing different mitochondrial substrates and inhibitors in saponin-permeabilized nerves, it was possible to detect mitochondrial respiratory states, reactive oxygen species (ROS), and the activity of mitochondrial complexes simultaneously. Therefore, the method presented here offers advantages compared to the assessment of mitochondrial function by other techniques.

High-resolution respirometry coupled to fluorescence sensors determines mitochondrial oxygen consumption and reactive oxygen species (ROS) generation. The present protocol describes a technique to assess mitochondrial respiratory rates and ROS production in the permeabilized sciatic nerve.

Siyatik Sinirde Mitokondriyal Fonksiyonun Yüksek Rezolüsyonlu Respirometri ile Değerlendirilmesi

Mitochondrial dysfunction in peripheral nerves accompanies several diseases associated with peripheral neuropathy, which can be triggered by multiple ...

Biyokimya

A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide range of neurological and psychiatric disorders, and memory enhancement in age-related cognitive decline and neurodegenerative diseases. We describe a laboratory protocol for transcranial photobiomodulation therapy (PBMT) in mice. Aged BALB/c mice (18 months old) are treated with a 660 nm laser transcranially, once daily for 2 weeks. Laser transmittance data shows that approximately 1% of the incident red light on the scalp reaches a 1 mm depth from the cortical surface, penetrating the dorsal hippocampus. Treatment outcomes are assessed by two methods: a Barnes maze test, which is a hippocampus-dependent spatial learning and memory task evaluation, and measuring hippocampal ATP levels, which is used as a bioenergetics index. The results from the Barnes task show an enhancement of the spatial memory in laser-treated aged mice when compared with age-matched controls. Biochemical analysis after laser treatment indicates increased hippocampal ATP levels. We postulate that the enhancement of memory performance is potentially due to an improvement in hippocampal energy metabolism induced by the red laser treatment. The observations in mice could be extended to other animal models since this protocol could potentially be adapted to other species frequently used in translational neuroscience, such as rabbit, cat, dog, or monkey. Transcranial photobiomodulation is a safe and cost-effective modality which may be a promising therapeutic approach in age-related cognitive impairment.

Photobiomodulation therapy is an innovative noninvasive modality for the treatment of a wide range of neurological and psychiatric disorders and can also improve healthy brain function. This protocol includes a step-by-step guide to performing brain photobiomodulation in mice by transcranial light delivery, which can be adapted for use in other laboratory rodents.

Farelerde Transkraniyal Photobiomodulation tedavisi için bir iletişim kuralı

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide ...

Determination of Mitochondrial Respiration and Glycolysis in Ex Vivo Retinal Tissue Samples

Mitochondrial respiration is a critical energy-generating pathway in all cells, especially retinal photoreceptors that possess a highly active metabolism. In addition, photoreceptors also exhibit high aerobic glycolysis like cancer cells. Precise measurements of these metabolic activities can provide valuable insights into cellular homeostasis under physiological conditions and in disease states. High throughput microplate-based assays have been developed to measure mitochondrial respiration and various metabolic activities in live cells. However, a vast majority of these are developed for cultured cells and have not been optimized for intact tissue samples and for application ex vivo. Described here is a detailed step-by-step protocol, using microplate-based fluorescence technology, to directly measure oxygen consumption rate (OCR) as an indicator of mitochondrial respiration, as well as extracellular acidification rate (ECAR) as an indicator of glycolysis, in intact ex vivo retinal tissue. This method has been used to successfully assess metabolic activities in adult mouse retina and demonstrate its application in investigating cellular mechanisms of aging and disease.

Determination of Mitochondrial Respiration and Glycolysis in Ex Vivo Retinal Tissue Samples

Described here is a detailed protocol for performing mitochondrial stress assay and glycolytic rate assay in ex vivo retinal tissue samples using a commercial bioanalyzer.

Ex Vivo Retinal Doku Örneklerinde Mitokondriyal Solunum ve Glikoliz Tayini

Mitochondrial respiration is a critical energy-generating pathway in all cells, especially retinal photoreceptors that possess a highly active metabolism. ...

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of central nervous system injuries in vivo, possibly by reducing oxidative stress. However, effects of R/NIR-LT on oxidative stress have been shown to vary depending on wavelength or intensity of irradiation. Studies comparing treatment parameters are lacking, due to absence of commercially available devices that deliver multiple wavelengths or intensities, suitable for high through-put in vitro optimization studies. This protocol describes a technique for delivery of light at a range of wavelengths and intensities to optimize therapeutic doses required for a given injury model. We hypothesized that a method of delivering light, in which wavelength and intensity parameters could easily be altered, could facilitate determination of an optimal dose of R/NIR-LT for reducing reactive oxygen species (ROS) in vitro.
Non-coherent Xenon light was filtered through narrow-band interference filters to deliver varying wavelengths (center wavelengths of 440, 550, 670 and 810nm) and fluences (8.5 x 10-3 to 3.8 x 10-1 J/cm2) of light to cultured cells. Light output from the apparatus was calibrated to emit therapeutically relevant, equal quantal doses of light at each wavelength. Reactive species were detected in glutamate stressed cells treated with the light, using DCFH-DA and H2O2 sensitive fluorescent dyes.&#160;
We successfully delivered light at a range of physiologically and therapeutically relevant wavelengths and intensities, to cultured cells exposed to glutamate as a model of CNS injury. While the fluences of R/NIR-LT used in the current study did not exert an effect on ROS generated by the cultured cells, the method of light delivery is applicable to other systems including isolated mitochondria or more physiologically relevant organotypic slice culture models, and could be used to assess effects on a range of outcome measures of oxidative metabolism.

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Non-coherent Xenon light was passed through narrow-band interference and neutral density filters to deliver light of varying wavelength and intensity to cultured cells. This protocol was used to assess the effects of red/near-infrared light therapy on production of reactive species in vitro: no effects were observed using the tested parameters.

Dalga boyundaki ve Oksidatif Stres Kırmızı / yakın-kızılötesi ışık Terapisi şiddetler bir Range Etkilerinin Değerlendirilmesi için Yöntemi<em&gt; İn Vitro</em

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of ...

Biyoloji

Time-Lapse Video Microscopy for Assessment of EYFP-Parkin Aggregation as a Marker for Cellular Mitophagy

Time-lapse video microscopy can be defined as the real time imaging of living cells. This technique relies on the collection of images at different time points. Time intervals can be set through a computer interface that controls the microscope-integrated camera. This kind of microscopy requires both the ability to acquire very rapid events and the signal generated by the observed cellular structure during these events. After the images have been collected, a movie of the entire experiment is assembled to show the dynamic of the molecular events of interest. Time-lapse video microscopy has a broad range of applications in the biomedical research field and is a powerful and unique tool for following the dynamics of the cellular events in real time. Through this technique, we can assess cellular events such as migration, division, signal transduction, growth, and death. Moreover, using fluorescent molecular probes we are able to mark specific molecules, such as DNA, RNA or proteins and follow them through their molecular pathways and functions. Time-lapse video microscopy has multiple advantages, the major one being the ability to collect data at the single-cell level, that make it a unique technology for investigation in the field of cell biology. However, time-lapse video microscopy has limitations that can interfere with the acquisition of high quality images. Images can be compromised by both external factors; temperature fluctuations, vibrations, humidity and internal factors; pH, cell motility. Herein, we describe a protocol for the dynamic acquisition of a specific protein, Parkin, fused with the enhanced yellow fluorescent protein (EYFP) in order to track the selective removal of damaged mitochondria, using a time-lapse video microscopy approach.

Herein, we describe in detail a time-lapse video microscopy approach to measuring the temporal recruitment of EYFP-Parkin during the selective removal of damaged mitochondria. This dynamic process of EYFP-Parkin-dependent removal of damaged mitochondria can be used as an indicator of cellular health under different experimental conditions.

Hücresel Mitophagy için bir Marker olarak EYFP-Parkin Toplama Değerlendirme Time-Lapse video Mikroskopi

Time-lapse video microscopy can be defined as the real time imaging of living cells. This technique relies on the collection of images at different time ...