في الشابة السليمة ، يعد الوصلة العصبية العضلية (NMJ) اتصالا مستقرا للغاية بين ما قبل المشبك ، والنهاية العصبية لمحور عصبي α حركي ، وما بعد المشبك ، وهي المنطقة المتخصصة في ألياف عضلية خارج الغشاء حيث تتجمع مستقبلات أستيل كولين النيكوتين (AChRs) بشكل انتقائي1. يعد التعيين المثالي تقريبا للأجهزة قبل وبعد التشابك ضروريا للنقل العصبي السليم ، وبقاء الخلايا العصبية ذات الحركية α والألياف العضلية والوظيفة الحركية. لسوء الحظ ، تتأثر وظيفة NMJ سلبا بالشيخوخة والأمراض مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS) وأمراض المناعة الذاتية وإصابة العضلات والأعصاب الطرفية2-5. غالبا ما تؤدي هذه الإهانات إلى تنكس النهايات العصبية قبل المشبكية ، مما يترك العضلات منزوعة التعصيب ويغير المهارات الحركية بشكل كبير. لهذا السبب ، أصبح تحديد الجزيئات التي تعمل على الحفاظ على NMJ وإصلاحه أولوية. نظرا لأن الأعصاب الطرفية تجدد الأهداف وتعصبها ، فقد تم استخدام نماذج إصابة الأعصاب الطرفية لتحديد التغيرات الجزيئية المرتبطة بتجديد NMJs.
غالبا ما تتضمن نماذج إصابة الأعصاب الطرفية < p class = 'jove_content '> إما قطع أو سحق فروع عصبية معينة
تماما 6. بعد القطع ، يجب إصلاح الأنبوب العصبي ، مما يؤخر التجديد المحوري وتعصيب الخلايا والأنسجة المستهدفة. تؤدي شدة هذا النوع من الإصابات أيضا إلى تعرج المحاور العصبية بعيدا عن مسارها الأصلي ، مما يؤدي إلى فشلها في الوصول إلى الأهداف الأصلية. هذا على عكس الأعصاب المصابة عن طريق السحق حيث يظل العصبية الداخلية متجاورة ، مما يوفر مسارا لإعادة النمو الفعال والسليم للمحاور المتجددة. كما أنه يسمح للمحاور بالعثور على شركائها الأصليين من ألياف العضلات وإعادة تعصيبهم. بغض النظر عن نموذج الإصابة ، هناك عدد من التغييرات الخلوية والجزيئية التي يجب أن تحدث حتى تتمكن المحاور من تجديد الأهداف وتعصيبها. بعد الإصابة ، يتم تكسير الجزء العصبي القريب من الهدف وإزالته عبر عملية تسمى التنكس الحجري
7. تتضمن هذه العملية إعادة برمجة خلايا شوان وإزالة التمايز فيها إلى خلايا غير مائية تفرز عوامل التجدد ، وتزيل المايلين ، وتجنيد البلاعم في موقع الإصابة
8. تكمل البلاعم بدورها إزالة المايلين والحطام المحوري ، مما قد يعيق نمو المحور العصبي
المتجدد 9. في موازاة ذلك ، تنشط الخلايا العصبية الحركية والحسية الآليات اللازمة لتعزيز تجديد محاورها المقطوعة. بمجرد أن يصل المحور العصبي المتجدد إلى الهدف ، يجب أن يتحول من مخروط نمو إلى نهاية عصبية قادرة على نقل المعلومات بشكل صحيح (للمحاور الحركية) أو تلقي (للمحاور الحسية)
10. في هذا الصدد ، تخضع محاور ألفا الحركية لسلسلة من التغييرات المنسقة جيدا والتي تبلغ ذروتها في تمايز مخروط نموها إلى نهاية عصب قبل المشبكي تعمل بكامل طاقتها والتي تتعارض تماما تقريبا مع موقع ما بعد التشابك على ألياف العضلات
المستهدفة 11.
كانت الأعصاب الوركي والظنبوب والملحقات هي الخيارات الأساسية لدراسة تجديد المحور وNMJ12-14. ومع ذلك ، هناك عدد من العيوب عند استخدام هذه النماذج لفحص التغيرات الخلوية والجزيئية المرتبطة بتجديد NMJs بين وفي ظل ظروف مختلفة. أولا ، يمد العصب الوركي غالبية عضلات الطرف الخلفي ، مع إصابة تحد بشكل كبير من الحركة والإحساس. لذلك لا يمكن استخدام هذه الطريقة لدراسة تأثير التمرين بمفرده أو بالاشتراك مع عوامل أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العصب الوركي عبارة عن بنية سميكة إلى حد ما وبالتالي يتطلب قدرا كبيرا من قوة الضغط لإصابة جميع المحاور بالكامل. وهذا بدوره قد يؤدي إلى القطع الكامل للمحاور العصبية الأكثر سطحية مع ترك الأنبوب العصبي للمحاور الكذبة العميقة سليمة ، مما يؤدي إلى تباين كبير في معدل ودقة التجديد بين هذه المحاور. يعد القطع الكامل لهذا العصب أقل رغبة نظرا لأن العديد من المحاور العصبية ستفشل في إعادة الاتصال بنفس ألياف العضلات. مما يزيد الأمور تعقيدا ، أن العصب الوركي يمتلك تباينا تشريحيا جوهريا ، سواء في عدد وموقع منشأ فروع الأعصاب الطرفية. لذلك من الصعب جدا الإصابة في نفس الموقع. في حين أن العصب الظنبوبي أصغر حجما وأكثر قابلية لسحق الإصابات ، إلا أنه لا يوجد أيضا معلم متاح بسهولة ليكون بمثابة موقع آفة لهذا الفرع العصبي.
كما تم استخدام فرع العصب الإضافي (جزء من العصب القحفي الحادي عشر) الذي يغذي العضلة القصية الترقوية الخشائية لدراسة تجديد NMJs15. هذا العصب جذاب بشكل خاص لأنه يمكن تصوير NMJs في العضلة القصية الترقوية الخشائية بسهولة أكبر في الحية مقارنة ب NMJs في العضلات الأخرى. ولكن على غرار الأعصاب الوركي والظنبوبي ، لا يوجد معلم محدد يمكن استخدامه لإصابة هذا العصب في نفس الموقع ، مما يحده كنموذج لمقارنة تجديد NMJs بين الفردية في مجموعة تجريبية. يقدم موقع الآفة غير المتسق تباينا في معدلات إعادة تعصيب NMJ. بسبب أوجه القصور هذه ، يستخدم الإجراء المقدم هنا إصابة فرع عصبي محيطي مختلف لفحص NMJs المتجددة.
يحتوي >jove_content<العصب الشظوي المشترك ، المعروف أيضا باسم العصب الشظوي المشترك ، والذي يطلق عليه أيضا العصب الشظوي المشترك ، على العديد من الميزات التي تجعله عصبا موثوقا به لفحص تجديد NMJs بين وعبر العلاجات المختلفة. العصب الشظوي المشترك له مسار تشريحي يمكن التنبؤ به لأنه يمر فوق وتر الرأس الجانبي لعضلة المعدة في الركبة ، ويعمل التقاطع كمعلم مستقر للآفات. يتم الوصول إلى العصب من خلال شق صغير طفيف التوغل بالقرب من العضلات محل الاهتمام ولكن منفصلا تشريحيا. توضح النتائج المقدمة هنا أن المحاور الحركية المتجددة تبدأ في إصلاح NMJs في عضلة الباسطة الأصابع الطويلة (EDL) بعد 8 أيام من سحق العصب الشظوي في إناث الفئران الشابة البالغة البالغة 70 يوما. الأهم من ذلك ، أن نمط ومعدل إعادة التعصيب متسقان بين من نفس العمر والجنس ، وبالتالي يوفر نموذجا موثوقا للإصابة من شأنه أن يسرع بشكل كبير من فهمنا للتغيرات الخلوية والجزيئية المطلوبة للحفاظ على NMJs وإصلاحها.