$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تصيب الاضطرابات العضلية الهيكلية ملايين الأشخاص وهي سبب رئيسي للإعاقة في جميع أنحاء العالم1. على الرغم من ذلك ، فإن الاضطرابات العضلية الهيكلية غير مدروسة بشكل كاف وأقل فهما مقارنة بالاضطرابات المزمنة الأخرى السائدة (مثل السرطان والسكري). علاوة على ذلك ، من المتوقع أن يزداد انتشار الإعاقات المرتبطة بالاضطرابات العضلية الهيكلية ، مما يؤكد أهمية البحث في الآليات الجزيئية والمسارات الخلوية التي تدعم تطور وتطور أمراض الجهاز العضلي الهيكلي. وفقا لذلك ، هناك حاجة متزايدة لمنهجيات تسمح بفهم أفضل لأمراض العضلات والعظام على المستوى الجزيئي وتسهل تطوير علاجات مبتكرة.
ترتبط إصابة الأعصاب الطرفية ب ~ 3٪ من حالات الصدمات وهي سبب شائع للمراضة لدى مرضى صدمات العظام2. ومع ذلك ، فإن العلاج الدقيق الذي ينقذ وظائف الأعصاب ويعكس ضمور العضلات المرتبط بإصابة الأعصاب الطرفية الرضحية (TPNI) لا يزال بعيد المنال3. لذلك ، تعتبر الدراسات في نماذج الفئران مفيدة لتقييم فعالية علاجات TPNI الاستقصائية. ومع ذلك ، يفتقر المجال إلى النماذج الحيوانية لتحويل الأعصاب التي يمكن التنبؤ بها والتي تسمح بقياسات موثوقة للتعافي الوظيفي أو توصيف تجديد الأعصاب. في دراستهم المدرجة في مجموعة الطرق هذه ، لي وآخرون يصف نموذج TPNI الذي يضمن نمط إصابة ثابت ويسهل قياس التعافي الوظيفي4. بشكل عام ، يعتمد التعافي الوظيفي بعد TPNI على شدة الإصابة ، وتتمثل إحدى المزايا الرئيسية للبروتوكول الذي وصفه Lee et al.4 في استخدام جهاز رقمي معاير يراقب تباين الضغط في الوقت الفعلي أثناء جراحة تكسير الأعصاب. هذا يحد من التباين في شدة الإصابة المستحثة ، وبالتالي الشفاء.
هشاشة العظام (OA) هو السبب الرئيسي للإعاقة التي تؤثر على الأطراف السفلية لدى كبار السن ، وبالتالي ، يشكل عبئا مجتمعيا واقتصاديا كبيرا5. توجد نماذج الفئران التي تحاكي مراحل تطور الزراعة العضوية ، بما في ذلك زعزعة الاستقرار المستخدمة على نطاق واسع لنموذج الغضروف المفصلي الإنسي (DMM) للزراعة الأعضاء اللاحقة للصدمة6،7. المقالة التي كتبها Dunning et al. يقدم نموذج زعزعة الاستقرار وخدش الغضروف (DCS) من الزراعة العضوية ، وهو نسخة معدلة من نموذج DMM ويتضمن إحداث المزيد من الضرر للغضروف عن طريق إدخال ثلاث خدوش على سطح الغضروف8. يمثل نموذج DCS نموذجا متسارعا للزراعة العضوية وهو مناسب للدراسات التي تركز على تكوين الطور العظمي ، والالتهاب الزليلي ، وإعادة تشكيل العظام ، وقياسات الألم خلال المراحل المبكرة من الزراعة العضوية. يلخص النموذج أيضا الضرر الذي يلحق بالغضروف مباشرة أثناء العمليات الجراحية بالمنظار والتدخلات السريرية الأخرى.
يمكن إجراء العديد من الدراسات الميكانيكية غير الممكنة في الفئران في الخلايا المستنبتة ، مما يؤكد أهمية التجارب في المختبر التي تكمل الدراسات في الجسم الحي . تعد الخلايا الأولية أداة بحثية مهمة لأنها تلخص الظروف الداخلية في الجسم الحي بشكل أكثر إخلاصا من خطوط الخلايا المستقرة. وفقا لذلك ، فإن تطوير البروتوكولات التي تسهل عزل الخلايا الأولية القابلة للحياة من الأنسجة العضلية الهيكلية المختلفة أمر ضروري للمضي قدما في البحث في هذا المجال. الورقة التي كتبها Jagadeeshaprasad et al. تفاصيل منهجية للهضم الأنزيمي والميكانيكي للقلفة البشرية حديثي الولادة لعزل ثلاثة أنواع من الخلايا الأولية في وقت واحد: الخلايا الكيراتينية ، والخلايا الليفية ، وخلايا شوان (SCs)9. يمثل عزل SCs عن الجلد تقدما كبيرا يقدمه هذا البروتوكول إلى البروتوكولات الراسخة لعزل الخلايا الكيراتينية والخلايا الليفية. يسهل البروتوكول الزراعة المشتركة لأنواع الخلايا الثلاثة ، وهو أمر ضروري للدراسات التي تبحث في الأدوار المحتملة ل SCs في تعديل التوازن ووظائف الخلايا الكيراتينية والخلايا الليفية.
يعد الإفراط في التعبير والضربة القاضية من الأساليب الشائعة الاستخدام لدراسة وظائف الجينات. على الرغم من أن هذه التجارب يتم إجراؤها بسهولة وبشكل روتيني في مزارع الخلايا في المختبر ، إلا أنه من الصعب معالجة التعبير الجيني في الجسم الحي بسبب التحديات في تحقيق التوصيل الفعال للحمض النووي البلازميد أو الحمض النووي الريبي المتداخل الصغير إلى الخلايا / الأنسجة المستهدفة. يصف Hain و Waning بروتوكولا سهلا لبلازميد الحمض النووي بالكهرباء في عضلة الهيكل العظمي للفأر للإفراط في التعبير عن البروتين المشفر في الألياف العضلية10. العيب الرئيسي للبروتوكولات الحالية لحقن أو بلازميدات الحمض النووي بالكهرباء في عضلات الهيكل العظمي هو التأثير السلبي لهذه الإجراءات على انقباض العضلات. يعالج البروتوكول الذي قدمه Hain و Waning10 هذا القيد لأنه لا يضر بانقباض العضلات الهيكلية ، مما يسمح بتقييم انقباض العضلات كنتيجة وظيفية لتعبير البروتين المتغير.
التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (μCT) هو طريقة تصوير تستخدم بشكل شائع لتقييم البنية ثلاثية الأبعاد (3D) للعظام11. μCT هو المعيار الذهبي لتصوير العظام البشرية في العيادة ويستخدم على نطاق واسع في تقييم بنية العظام وتجديد العظام في الدراسات قبل السريرية12. يتضمن μCT عددا كبيرا من صور الأشعة السينية التي تم الحصول عليها من العظام المعدنية ، والتي تتميز بطبيعتها بتباين ممتاز بالأشعة السينية. عند استخدامه لتقييم تكوين العظام أثناء عملية التئام الكسور ، يوفر μCT معلومات مفصلة حول البنية ثلاثية الأبعاد وكثافة الكالس الشفاء. على الرغم من أن التقدير الكمي للعظام السليمة باستخدام μCT راسخ جيدا ، إلا أن هناك نقصا في الإجماع على بروتوكول μCT لتقييم الكالس الكسر. Wee et al. يوفر بروتوكولا موحدا خطوة بخطوة لتقييم دقيق للكسر الكالس خلال مراحل مختلفة من التئام كسور العظام13. يستخدم البروتوكول نظاما أساسيا حديثا للتحليل يتيح تصور الصور وإعادة المحاذاة وتجزئة الكالس. ستساعد هذه المساهمة في إنشاء نهج أكثر توحيدا واتساقا لتحليل الكسور في جميع أنحاء الميدان.
باختصار ، تقدم مجموعة الطرق هذه بروتوكولات تجريبية مستخدمة في مجموعة واسعة من الأنسجة العضلية الهيكلية: العظام والغضاريف والأعصاب الطرفية والعضلات الهيكلية والجلد. نأمل أن تكون هذه المجموعة مفيدة للوافدين الجدد وكذلك الخبراء في مجال أبحاث العضلات والعظام سريع النمو. سيتم تعزيز مستقبل المجال بشكل كبير من خلال الجهود المستمرة الرامية إلى تطوير منهجيات بحث جديدة. تعتبر المساعي لإنشاء نماذج فئران جديدة لاضطرابات العضلات والعظام وتطوير مناهج مبتكرة للتوصيل المحلي والمستهدف للعلاجات إلى الأنسجة العضلية الهيكلية ذات قيمة خاصة.