يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

التحقيق في آثار العلاج بالأشعة تحت الحمراء على العظام بعد التدريب على تمارين المشي عالية الكثافة

701 مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/68502

⸱

أغسطس 22, 2025

 ,  ,  , 
1School of Exercise and Health, Shanghai University of Sport, 2College of Athletic Performance, Shanghai University of Sport, 3Institute of Orthopedic Surgery, Xijing Hospital, Air force Medical University

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يمنع التدريب المطول على جهاز المشي عالي الكثافة تكوين العظام ويعزز ارتشاف العظام في الفئران ، مما يؤدي إلى انخفاض كتلة العظام. هنا ، نقدم بروتوكولا لفحص آثار العلاج بالأشعة تحت الحمراء على التغيرات عالية الكثافة التي تسببها التمارين الرياضية في عملية التمثيل الغذائي للعظام. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات الميكانيكية لتوضيح المسارات الجزيئية الأساسية.

الملخص

أنسجة العظام هي عضو مهم يحمل الحمل في جسم الإنسان. تعمل التمارين المعتدلة على تعزيز كتلة العظام من خلال التحميل الميكانيكي ، في حين أن التمارين عالية الكثافة قد تثبطها. يحسن العلاج بالأشعة تحت الحمراء الدورة الدموية ويقلل الألم / الالتهاب ويساعد على إصلاح الأنسجة. تقدم هذه الورقة بروتوكولا لتوضيح التأثيرات المعدلة للعلاج بالأشعة تحت الحمراء على اضطرابات التمثيل الغذائي الهيكلي عالية الكثافة التي يسببها التمرين وآلياتها الجزيئية. في هذه الدراسة ، تم تقسيم 24 فأرا يبلغ من العمر 6 أسابيع بشكل عشوائي إلى مجموعات تحكم (نسبة النقر إلى الظهور ، N = 8) ، وتدريب تمرين جهاز المشي عالي الكثافة (HIT ، N = 8) ، والعلاج بالأشعة تحت الحمراء بعد تمرين جهاز المشي عالي الكثافة (IRT ، N = 8). تم تدريب المجموعتين الأخيرتين لمدة 8 أسابيع. في الأسبوع الأول ، خضعت الفئران لتدريب على التأقلم مع جهاز المشي. في الأسبوع الثاني ، مارست الفئران بمعدل 24 م / دقيقة لمدة 50 دقيقة ، والتي زادت بمعدل 1 م / دقيقة و 10 دقائق كل أسبوع حتى وصلت إلى 28 م / دقيقة لمدة 80 دقيقة ، مع تدرج 5 درجات لمدة 6 أيام. في الأسبوع الخامس ، تعرضت الفئران من مجموعة HIT لتدخل العلاج بالأشعة تحت الحمراء لكامل الجسم ، مع التحكم في درجة الحرارة بين 42 درجة مئوية و 45 درجة مئوية. استمرت عملية العلاج بأكملها ~ 40 دقيقة ، 3 مرات في الأسبوع. أظهرت النتائج أنه في مجموعة HIT مقارنة بتلك الموجودة في مجموعة CTR ، انخفض حجم العظام / الحجم الكلي والعدد التربقي بشكل ملحوظ ، وزاد الفصل التربيقي بشكل كبير ، وتم تقليل تنظيم الجينات المرتبطة بالعظم في Atf4 و Runx2 و Ocn ، والجينات المرتبطة بنبات العظم في Ctsk و Mmp9 تم تنظيمها. لم تظهر نتائج التصوير المقطعي المحوسب الصغير لفئران مجموعة IRT فرقا كبيرا ، ولكن الجينات المرتبطة بتكوين العظم Alp و Atf4 و Runx2 و Ocn و Osx تم تنظيمها في عظم الفخذ. بالإضافة إلى ذلك ، تم تقليل تنظيم الجين المرتبط بنقضات العظم Ctsk . قد تقلل تمارين المشي عالية الكثافة على المدى الطويل من كتلة العظام. في حين أن العلاج بالأشعة تحت الحمراء لا يؤثر على كثافة المعادن في العظام ، إلا أنه قد يحسن عملية التمثيل الغذائي للعظام.

المقدمة

هشاشة العظام (OP) هي واحدة من أكثر أمراض العظام الأيضية الجهازية شيوعا ، خاصة بين كبار السن ، وتمثل مشكلة صحية عالميةرئيسية 1. يتميز OP في المقام الأول بانخفاض كثافة المعادن في العظام (BMD) وجودة العظام وقوة العظام ، مما يزيد من خطر الإصابة بكسور العظام2. تعتبر الوقاية من العلاج الاختياري وعلاجه أمرا بالغ الأهمية لتحسين نوعية حياة الإنسان ، بما في ذلك مناهج مثل العلاج الدوائي ، وتناول كمية كافية من الكالسيوم وفيتامين د ، والحد من التدخين واستهلاك الكحول ، والتمارين البدنية المبكرة لزيادة مستوى الذروة لكتلة العظاموالحفاظ عليها 3،4.

يوفر العظام ، كإطار هيكلي للجسم ، شكلا أساسيا ويحمي الأعضاء الداخلية. تحت تنظيم الجهاز العصبي ، يسهل العظام الحركات المختلفة أثناء تقلصات العضلات. طوال الحياة ، تخضع العظام للتكوين المستمر والارتشاف وإعادة التشكيل. تمتص ناقضات العظام باستمرار العظام القديمة ، بينما تشكل بانيات العظم وتعمل على تمعدن عظام جديدة. ترتبط هذه العمليات بإحكام ومنظمة بشكل متبادل ، مما يحافظ على توازن ديناميكي في دورانالعظام 5. أظهرت العديد من الدراسات أن التمارين البدنية المناسبة (مثل التمارين الهوائية وتمارين المقاومة) يمكن أن تمنع وتعالج بشكل فعال OP6. تؤثر التمارين الرياضية على عملية التمثيل الغذائي للعظام عن طريق تعديل الضغط الميكانيكي على الهيكل العظمي (مثل تأثير الأرض والصدمة وتوتر موقع الارتباط العضلي) والعوامل الكيميائية الحيوية في الدورة الدموية (مثل الهرمونات والسيتوكينات) ، وبالتالي تعزيز صحةالعظام 7. ومع ذلك ، فإن التمارين الرياضية عالية الكثافة لفترات طويلة قد تؤثر سلبا على صحة العظام ، مما يؤدي إلى فقدان العظام. على سبيل المثال ، بعد 8 أسابيع من تشغيل جهاز المشي بكثافة عالية ومتوسطة ومنخفضة (بسرعة 15 م / دقيقة) في نموذج فأر إصابة الكفة المدورة ، كان حجم العظام / الحجم الكلي (BV / TV) ، والعدد التربيقي (Tb.N) ، والسمك التربيقي (Tb.Th) في المجموعة عالية الكثافة مقارنة بأولئك في المجموعات الضابطة والمجموعات المتوسطة / منخفضة الكثافة ، بينما كان الفصل التربيقي (Tb.Sp) هو الأعلى. تشير هذه النتيجة إلى أن التدريب عالي الكثافة له آثار ضارة على استعادة الكفة المدورة وكتلةالعظام 8.

العلاج بالأشعة تحت الحمراء (IRT) هو أحد أكثر المبادئ استخداما في أجهزة العلاج الطبيعي لإعادة التأهيل في الصين. يعزز الدورة الدموية المحلية ، ويسرع امتصاص المواد الالتهابية ، ويعزز إمدادات العناصر الغذائية9،10. كعلاج طبيعي غير جراحي ، اكتسب IRT اهتماما واسعا في مجالات الطب الرياضي وعلوم إعادة التأهيل وأبحاث التمثيل الغذائي للعظام في السنوات الأخيرة. يستخدم IRT بشكل أكثر شيوعا في البيئات السريرية من التدخلات الأخرى. أظهرت الدراسات أن التئام أنسجة العظام عملية معقدة ، بما في ذلك حل الالتهاب وتجديد الخلايا ، والتي يمكن تقسيمها إلى ثلاث مراحل: الالتهاب والانتشار وإعادة التشكيل. تتميز المرحلة الالتهابية في المقام الأول بتكوين الأوعية. تتضمن المرحلة التكاثرية تكاثر بانيات العظم وتشكيل عظام جديدة ؛ وتتميز مرحلة إعادة التشكيل بالزيادة التدريجية في التربيق المكونة حديثا داخل الكالس ، حيث يخضع مسمار الجسر عبر فجوة الكسر للتعظمبالكامل 11. بعد الكسر ، يجب امتصاص الدم المتدفق من الأوعية إلى الأنسجة بسرعة ، مما يحفز تكاثر بانيات العظم وتكوين العظام. تتطلب هذه العمليات الحيوية بيئة داخلية مواتية ومغذيات كافية للدعم. درجة معينة من العلاج الحراري يمكن أن تسهل هذه الوظائفبشكل فعال 12. في الممارسة السريرية ، يمكن استخدام العلاج بالأشعة تحت الحمراء كوسيلة مساعدة لعلاج هشاشة العظام والمساعدة في تخفيف الأعراض ذات الصلة ، لكن أبحاثها حول كتلة العظام محدودة نسبيا. تقدم هذه الورقة بروتوكولا لتوضيح التأثيرات المعدلة للعلاج بالأشعة تحت الحمراء على اضطرابات التمثيل الغذائي الهيكلي عالية الكثافة التي يسببها التمرين وآلياتها الجزيئية. لذلك ، فإن هذا العمل ، المبني على البحث السابق13 ، يبني نموذجا لممارسة جهاز المشي عالي الكثافة في الفئران لمراقبة التغيرات في كتلة العظام وتحقيق المزيد مما إذا كان العلاج الحراري يمكن أن يخفف من فقدان العظام الناجم عن تمرين جهاز المشي عالي الكثافة. والهدف من ذلك هو توفير مرجع للوقاية والعلاج القائم على التمرين الأولي.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

حصلت هذه الدراسة على موافقة أخلاقية من لجنة أخلاقيات المختبر بجامعة شنغهاي للرياضة (رقم 102772023DW016) وامتثلت للوائح البحوث الحيوانية الوطنية / المؤسسية. تم إيواء أربعة وعشرين فأرا من الذكور C57BL / 6 البالغين من العمر 5 أسابيع في منشأة حيوانية من فئة SPF في جامعة شنغهاي للرياضة. تم إيواء الفئران في درجة حرارة 22 ± 2 درجة مئوية ، رطوبة 40-70٪ مع دورات ضوئية / مظلمة لمدة 12 ساعة وقدمت طعاما / ماء مخصصا . يجب جمع جميع المواد البيولوجية ، بما في ذلك العظام والدم والعينات المعالجة بكاشف استخراج الحمض النووي الريبي ، في أكياس الأوتوكلاف من المستوى الثاني من Biohazard ، وتعقيمها عند 121 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة قبل التخلص منها ، مع التوثيق المناسب في سجلات النفايات المختبرية.

1.

  1. بعد أسبوع واحد من التأقلم ، قم بتقسيم الفئران إلى طبقات حسب وزن الجسم وقم بتعيينها بشكل عشوائي إلى ثلاث مجموعات: المجموعة الضابطة (مجموعة CTR ، N = 8) ، والتدريب على تمارين جهاز المشي عالي الكثافة (HIT ، N = 8) ، والعلاج بالأشعة تحت الحمراء بعد تمرين جهاز المشي عالي الكثافة (IRT ، N = 8) مجموعات.

2. تدريب تمارين جهاز المشي عالي الكثافة وبروتوكول التدخل بالعلاج الحراري

  1. تغذية مجموعة CTR في ظل ظروف ثابتة دون تدخل.
  2. بعد أسبوع واحد من التأقلم ، أخضع الفئران في مجموعات HIT و IRT لمدة 8 أسابيع من التدريب عالي الكثافة. يعتبر الأسبوع الأول مرحلة التكيف: اجعل الفئران في مجموعة جهاز المشي تعمل بسرعات 12 و 15 و 18 م / دقيقة لمدة 20 و 30 و 40 دقيقة على التوالي ، بميل 0 درجة. في الأسبوع الثاني ، اجعل الفئران تمارس الرياضة بمعدل 24 م / دقيقة لمدة 50 دقيقة ، ثم قم بزيادة تمرينها بمعدل 1 م / دقيقة و 10 دقائق كل أسبوع حتى تصل إلى 28 م / دقيقة لمدة 80 دقيقة ، مع تدرج 5 درجات. قم بإجراء نظام التمرين هذا 6 أيام في الأسبوع ، مع الراحة يوم الأحد (الجدول 1).
  3. بالنسبة لمجموعة IRT ، بعد 4 أسابيع من تمرين جهاز المشي ، أدخل العلاج بالأشعة تحت الحمراء (IRT) في الأسبوع الخامس.
    ملاحظة: أثناء الأشعة تحت الحمراء ، حافظ بدقة على درجة حرارة جسم الماوس بين 42 درجة مئوية و 45 درجة مئوية.
    1. تخدير الفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق للحث على فقدان الوعي.
    2. قم بإشعاع جسم الفئران بالكامل باستخدام الجهاز العلاجي بالأشعة تحت الحمراء ، مما يضمن الحفاظ على درجة حرارة الفئران بين 42 درجة مئوية و 45 درجة مئوية (يتم اكتشافها بواسطة كاشف درجة الحرارة). قم بإجراء عملية المعالجة بأكملها لمدة ~ 40 دقيقة ، 3 مرات في الأسبوع (الاثنين والأربعاء والسبت) ، لمدة 4 أسابيع حتى يتم أخذ العينات.

3. جمع الأنسجة

ملاحظة: يجب حفظ عينات عظام الفأر المقطعة على الفور في النيتروجين السائل أو عند -80 درجة مئوية للحفاظ على سلامة الحمض النووي الريبي.

  1. جمع عينات المصل وحفظها
    1. قم بوزن جميع الفئران باستخدام ميزان إلكتروني.
    2. تخدير الفئران عن طريق حقن ثلاثي بروموإيثانول داخل الصفاق.
      ملاحظة: عند التعامل مع ثلاثي بروموإيثانول ، قم دائما بإعداد محاليل جديدة تحت غطاء الدخان الكيميائي أثناء ارتداء قفازات النتريل وحماية العين ، وتخزينها في 4 درجات مئوية في قوارير كهرمانية محمية بالضوء ، وتخلص من الأجزاء غير المستخدمة من خلال قنوات النفايات الكيميائية المعتمدة.
    3. جمع عينات الدم بشكل معقم باستخدام ثقب القلب للحصول على 0.5-0.6 مل من الدم. أولا ، احلق شعر صدر الفأر وقم بتطهيره باليودوفور. بعد ذلك ، قم بجس نقطة النبض القلبي الأقصى ، وأدخل إبرة 4-5 جم متصلة بحقنة في التجويف الصدري الأيسر بين الفراغات الوربية الثالثة والرابعة. أخيرا ، عندما يلاحظ أن الدم يتدفق تلقائيا إلى المحقنة ، ضع شفطا لطيفا لإكمال إجراء جمع الدم.
    4. اترك عينات الدم تتخثر لمدة 10 دقائق في درجة حرارة الغرفة ، ثم جهاز الطرد المركزي عند 1,000 × جم لمدة 15 دقيقة. Aliquot وتخزين المادة الطافية (المصل) عند -80 درجة مئوية.
  2. جمع عينات العظام وحفظها
    1. استخدم مقصا صغيرا معقما وملاقط لتشريح كل من عظم الفخذ والظنبوب. انزع العضلات والأوتار برفق من سطح العظام على طول المحور الطولي ، دون كشط السمحاق ، وانتبه بشكل خاص لحماية صفيحة النمو.
    2. اشطف جميع العينات باستخدام 1x PBS (درجة الحموضة 7.4). ثبت عظم الفخذ الأيسر في 4٪ بارافورمالدهيد (PFA) لمدة 24 ساعة. استخدم عظم الفخذ الأيسر لقياس كثافة المعادن في العظام قبل إجراء مزيد من التحليل.
    3. ضع عظم الفخذ الأيمن في أنابيب أجهزة الطرد المركزي الدقيقة سعة 1.5 مل وتخزينها في درجة حرارة -80 درجة مئوية.
    4. استخدم عظم الفخذ الصحيح وكلا الظنبوب لفحوصات التمثيل الغذائي للعظام.

4. قياس المعلمات

  1. قياس مستوى الجلوكوز في الدم
    1. قبل جمع الأنسجة ، احصل على عينات دم من وريد ذيل الفئران. قم بقياس مستويات الجلوكوز في الدم باستخدام محلل الجلوكوز المحمول.
  2. قياس مستوى اللاكتات في الدم
    1. مباشرة بعد جلسة تمرين جهاز المشي النهائية ، اجمع عينات الدم من الوريد الذيلي. تحديد مستويات اللاكتات في الدم باستخدام محلل اللاكتات المحمول.
  3. اختبار روتارود
    ملاحظة: بعد الانتهاء من جميع التدخلات ، أجرينا اختبارات روتارود على الفئران من كل مجموعة. عند إجراء اختبار الروتارود ، نختار مجموعات مختلفة من الفئران ليتم اختبارها في وقت واحد لضمان وقت راحة ثابت ، بدلا من اختبار مجموعة واحدة من الفئران أولا ، حتى نتمكن من استبعاد الاختلافات الناجمة عن وقت الراحة.
    1. ضع الفئران على جهاز دوار بحيث يكون الرأس مواجها للاتجاه المعاكس للدوران ، مما يسمح بتجربة تكيف واحدة.
    2. اضبط سرعة الدوران على 30 دورة في الدقيقة ؛ بعد البدء ، يتسارع الجهاز بشكل موحد إلى السرعة المحددة.
    3. سجل الوقت حتى يسقط الماوس لأول مرة. استخدم هذا المقياس لتقييم قدرة الفئران على التنسيق الحركي.
  4. قياس كتلة العظام التربيقية الفخذية
    1. قم بإزالة العضلات والأنسجة الضامة المرتبطة بالعظام باستخدام مقص دقيق معقم وملقط واغسله باستخدام PBS.
    2. إجراء المسح المنقطي المصغر لتقييم معلمات العظم التربيقي في عظم الفخذ الأيسر باستخدام معلمات المسح التالية: تم إجراء المسح المقطعي المحوسب الصغير عند 55 كيلو فولت / 145 ميكرو أمبير (8 واط) في وضع الدوران المستمر مع فوكسيل متناحي 9 ميكرومتر ، ورؤية 31.0 مم ، والتعرض 250 مللي ثانية ، والدقة الأصلية (388 طبقة / مقطع) ، ومعايرة 1,200 ملغ هكتار / سم مكعب BH.
    3. قياس النتائج التالية للهندسة المعمارية الدقيقة التربيقية والقشرية.
      1. قم باستيراد الصور المعاد بناؤها إلى CT-vox للعرض والتصور ثلاثي الأبعاد (3D).
      2. باستخدام طرق عرض متعددة المستويات (مستويات إكليلية ، سهمية ، عرضية) ، افصل واستخراج العظام القشرية والتربيقية في مناطق أنسجة مميزة لتمكين التحليل المستقل لخصائصها المورفومترية.
      3. تحديد المعلمات المجهرية الرئيسية ، بما في ذلك حجم العظام / الحجم الكلي (BV / TV) ، والعدد التربيقي (Tb.N) ، والسمك التربيقي (Tb.Th) الفصل التربيقي (Tb.Sp) ، لتقييم تطور العظام وحالة التمعدن.
  5. تقطيع البارافين والتلوين النسيجي
    1. اغسل ثلاثة عظم الفخذ الأيسر من كل مجموعة باستخدام PBS وقم بإزالة الكلس في 10٪ EDTA (درجة الحموضة 7.15) حتى يحدث إزالة الكلس الكامل.
    2. تجفيف العينات من خلال تركيزات الإيثانول المتدرجة (70٪ و 90٪ و 95٪ و 100٪) ، وشفافة مع الزيلين ، والتسلل مع البارافين ، وتضمينها (انظر الجدول 2).
    3. قطع المقاطع التسلسلية بسماكة 5.0 ميكرومتر.
    4. تلطيخ الهيماتوكسيلين والأيوزين (HE)
      1. أخضع الشرائح أولا لإزالة الشمع من الزيلين ، وإعادة ترطيب الإيثانول المتدرج ، ثم انقعها في الهيماتوكسيلين لمدة 5 دقائق.
      2. اغسل لإزالة البقع الزائدة ، وقم بتمييز كحول حمض الهيدروكلوريك بنسبة 1٪ لمدة 3 ثوان ، وصمة عار باليوزين لمدة 3 دقائق ، وقم بتجفيف الإيثانول المتدرج ، وصافيا بالزيلين ، وقم بتثبيته بالعلكة المحايدة (انظر الجدول 3).
      3. التقط صورا مجهرية لمراقبة بنية أنسجة العظام ومورفولوجيا الخلية وتوزيعها في تجويف نخاع العظم.
    5. تلطيخ حمض الفوسفاتيز المقاوم للطرطرات (TRAP)
      1. قم بإزالة الشمع من الشرائح باستخدام الزيلين وإعادة ترطيبها بالإيثانول المتدرج.
      2. احتضان الشرائح بكاشف TRAP في فرن 37 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة ، وقم بتجفيفها وشفافيتها (انظر الجدول 4).
      3. ضع قطرة من الراتنج المحايد على الشريحة الزجاجية ، ثم اخفض الغطاء بزاوية 45 درجة من حافة واحدة لتقليل تكوين الفقاعة. اترك الشريحة المثبتة تجف تماما في غطاء الدخان قبل الشروع في المراقبة المجهرية والتصوير.
  6. تحليل التعبير الجيني في أنسجة عظم الظنبوب
    1. عزل نخاع العظم
      1. قم بتشريح قصوب الساق في الفأر وإزالة العضلات / اللفافة الزائدة باستخدام أدوات معقمة.
      2. ضع الظنبوب النظيفة في أنبوب طرد مركزي دقيق سعة 1.5 مل.
      3. اقطع طرفي العظم بمقص معقم.
      4. اغسل نخاع العظم في أنبوب طحن يحتوي على حبات طحن معقمة باستخدام 1x PBS.
        ملاحظة: اغسل تجويف نخاع العظم باستخدام PBS حتى يظهر التجويف شاحبا وتتم إزالة جميع أنسجة النخاع المرئية.
    2. استخراج الحمض النووي الريبي
      ملاحظة: يجب فصل نفايات الكلوروفورم / الأيزوبروبانول في حاويات مذيبات مهلجنة مخصصة وعدم خلطها مع المبيض بسبب تكوين الغازات السامة.
      1. أضف 1 مل من كاشف استخراج الحمض النووي الريبي لكل أنبوب. قم بتجانس العينات باستخدام الخالط على الطاولة (30 ثانية نبضة ، 4 درجات مئوية). احتضان المحللات في درجة حرارة الغرفة لمدة 5 دقائق.
      2. أضف 200 ميكرولتر من الكلوروفورم ، دوامة لمدة 15 ثانية ، واحتضن عند 4 درجات مئوية لمدة 30 دقيقة.
      3. جهاز طرد مركزي عند 12,000 × جم لمدة 30 دقيقة عند 4 درجات مئوية.
      4. نقل المرحلة المائية العلوية إلى أنبوب طرد مركزي دقيق جديد. أضف 500 ميكرولتر من الأيزوبروبانول ، واقلبها 10 مرات للخلط ، واحتضانها عند 4 درجات مئوية لمدة 20 دقيقة.
      5. جهاز طرد مركزي عند 12,000 × جم لمدة 30 دقيقة عند 4 درجات مئوية. تخلص من المادة الطافية بعناية دون إزعاج حبيبات الحمض النووي الريبي.
      6. اغسل الحبيبات ب 1 مل من 75٪ إيثانول (محضر بالماء المعالج DEPC). دوامة لفترة وجيزة وأجهزة الطرد المركزي عند 7,500 × جم لمدة 5 دقائق عند 4 درجة مئوية.
      7. جفف الحبيبات بالهواء لمدة 5-10 دقائق في غطاء الدخان (تجنب الإفراط في التجفيف).
      8. قم بإذابة الحمض النووي الريبي في 20-50 ميكرولتر من الماء المعالج ب DEPC.
      9. قياس التركيز والنقاء (نسبة A260 / A280 ≥ 1.8) باستخدام مقياس الطيف الضوئي.
    3. تخليق (كدنا)
      1. قم بتصنيع (كدنا) باستخدام 1 ميكروغرام من إجمالي الحمض النووي الريبي ومجموعة نسخ عكسي.
      2. قم بتخزين (كدنا) عند -20 درجة مئوية لتحليل qPCR.
    4. تحليل qPCR
      1. تحليل التعبير الجيني لعلامات العظم: Alp ، Atf4 ، Runx2 ، Ocn ، Osx ؛ علامات ناقضات العظم: Nfatc1 ، Mmp9 ، Ctsk ؛ السيتوكينات: Tnf-α ، Il-1β ، Il-10 (انظر الجدول 5).
      2. استخدم التسلسلات التمهيدية المدرجة في الجدول 6 (بما في ذلك درجات حرارة التلدين).

5. التحليل الإحصائي

  1. اعرض جميع البيانات كمتوسط ± الخطأ المعياري للمتوسط (متوسط ± SEM).
  2. استخدم Bonferroni و Tamhani للاختبارات اللاحقة.
  3. إجراء تحليل أحادي الاتجاه للتباين لتقييم الاختلافات بين المجموعات.
  4. ضع في اعتبارك P < 0.05 ذات دلالة إحصائية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

التعب بسبب التدريب المطول على تمارين المشي عالية الكثافة
أنشأنا نموذجا طويل الأمد لممارسة الجري عالي الكثافة لدراسة التغيرات الهيكلية أثناء التمرين وتأثيرات العلاج بالأشعة تحت الحمراء على العظام (الشكل 1 أ). في نهاية التدخل ، لوحظ وجود تغيرات في وزن الجسم في الفئران. بالمقارنة مع وزن جسم الفئران في مجموعة CTR ، لم يتم تحديد أي تغيير كبير في مجموعة HIT ، بينما حدث انخفاض كبير في مجموعة IRT (الشكل 1 ب). لم يكن هناك فرق كبير في مستويات الجلوكوز ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

من بين جميع أمراض العظام الأيضية ، يعد OP هو الأكثر شيوعا ومشكلة الصحة العامة العالميةالرئيسية 11. ينشأ OP عندما تكون وظائف بانيات العظم والحرم العظمي مختلة وظيفيا ، ويكون انتشارهامرتفعا 18. تم التأكيد بشكل متزايد من قبل الأطباء والباحثين على التمرين كاستراتيجية محتملة للوقاية من الالتهاب الاختياري وعلاجه بالنظر إلى تكلفته المنخفضة وآثاره الضارة القليلة وإمكاناته الكبيرة في العلاج المستقبلي والوقاية منه. تمت دراسة الآليات التي ينظم بها التم...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين تضارب في المصالح للإبلاغ عنهم.

شكر وتقدير

وحظي العمل بدعم من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (الأرقام 82172475 و 82222046 و 82272608)؛ مختبر شنغهاي الرئيسي لتطوير كفاءة الرياضة البشرية وصيانتها (جامعة شنغهاي للرياضة) (رقم 11DZ2261100).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
أداة العلاج بالأشعة تحت الحمراء البعيدة  Cofoe التكنولوجيا الطبيةثم تم تطبيق الأشعة تحت الحمراء كمصدر للحرارة لتسخين الدم في الشبكة الشعرية تحت الجلد. تم التحكم في درجة حرارة العلاج بين 42 درجة ؛ C و 45 ° C ، واستمر العلاج بأكمله حوالي 40 دقيقة ، 3 مرات في الأسبوع
التصوير المقطعي المحوسب الصغيرسكانكو الطبية AGVIVACT80تم إجراء المسح المقطعي المحوسب لتقييم معلمات العظم التربيقي في عظم الفخذ الأيسر ، بما في ذلك BV / TV و Tb.N و Tb.Th و Tb.Sp وسمك القشرية (Ct.Th).
جهاز المشي الماوسآنهوي تشنغهوا مرافق الأجهزة البيولوجية المحدودةجهاز المشي عالي الكثافة يعمل في الفئران
آلة تضمين البارافينلايكايمكن لآلة تضمين البارافين تضمين الأنسجة
قطاعة البارافينلايكايمكن لميكروتوم البارافين تقطيع الأنسجة
طقم كاشف PrimeScript RT 
SPSS  
ثلاثي البرومويثانول أفرتين
تريزول  علم الأحياء الدقيقAG21101/AG21102

المراجع

  1. Khosla, S., Hofbauer, L. C. Osteoporosis treatment: recent developments and ongoing challenges. Lancet Diabetes Endocrinol. 5 (11), 898-907 (2017).
  2. Rachner, T. D., Khosla, S., Hofbauer, L. C. Osteoporosis: now and the future. Lancet. 377 (9773), 1276-1287 (2011).
  3. Portier, H., Benaitreau, D., Pallu, S. Does physical exercise always improve bone quality in rats. Life (Basel). 10 (10), 217(2020).
  4. Reid, I. R., Billington, E. O. Drug therapy for osteoporosis in older adults. Lancet. 399 (10329), 1080-1092 (2022).
  5. Srivastava, R. K., Sapra, L., Mishra, P. K. Osteometabolism: Metabolic alterations in bone pathologies. Cells. 11 (23), 3943(2022).
  6. Cauley, J. A., Giangregorio, L. Physical activity and skeletal health in adults. Lancet Diabetes Endocrinol. 8 (2), 150-162 (2020).
  7. Rubin, C. T., Lanyon, L. E. Regulation of bone formation by applied dynamic loads. J Bone Joint Surg Am. 66 (3), 397-402 (1984).
  8. Chen, H., et al. Effect of exercise intensity on the healing of the bone-tendon interface: A mouse rotator cuff injury model study. Am J Sports Med. 49 (8), 2064-2073 (2021).
  9. Shemilt, R., et al. Potential mechanisms for the effects of far-infrared on the cardiovascular system - a review. Vasa. 48 (4), 303-312 (2019).
  10. Yu, S. Y., et al. Biological effect of far-infrared therapy on increasing skin microcirculation in rats. Photodermatol Photoimmunol Photomed. 22 (2), 78-86 (2006).
  11. Jurić, F., et al. Thermal changes during clavicle fracture healing in children. J Clin Med. 13 (23), 7213(2024).
  12. Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. Fracture healing: mechanisms and interventions. Nat Rev Rheumatol. 11 (1), 45-54 (2015).
  13. Yan, K., et al. Establishment and identification of an animal model of long-term exercise-induced fatigue. Front Endocrinol (Lausanne). 13, 915937(2022).
  14. Proia, P., et al. Lactate as a metabolite and a regulator in the central nervous system. Int J Mol Sci. 17 (9), 1450(2016).
  15. Westerblad, H., Bruton, J. D., Katz, A. Skeletal muscle: energy metabolism, fiber types, fatigue and adaptability. Exp Cell Res. 316 (18), 3093-3099 (2010).
  16. Zarrouk, N., et al. Assessment of acute neuromuscular fatigue manifestations and functional performances after heavy resistance exercise. J Sports Med Phys Fitness. 61 (12), 1596-1604 (2021).
  17. Warden, S. J., Davis, I. S., Fredericson, M. Management and prevention of bone stress injuries in long-distance runners. J Orthop Sports Phys Ther. 44 (10), 749-765 (2014).
  18. Aibar-Almazán, A., et al. Current status of the diagnosis and management of osteoporosis. Int J Mol Sci. 23 (16), 9465(2022).
  19. Chang, X., Xu, S., Zhang, H. Regulation of bone health through physical exercise: Mechanisms and types. Front Endocrinol (Lausanne). 13, 1029475(2022).
  20. Klein-Nulend, J., Bacabac, R. G., Bakker, A. D. Mechanical loading and how it affects bone cells: the role of the osteocyte cytoskeleton in maintaining our skeleton. Eur Cell Mater. 24, 278-291 (2012).
  21. Pacifici, R. Estrogen, cytokines, and pathogenesis of postmenopausal osteoporosis. J Bone Miner Res. 11 (8), 1043-1051 (1996).
  22. Xie, M., et al. Advancements in photothermal therapy using near-infrared light for bone tumors. Int J Mol Sci. 25 (8), 4139(2024).
  23. Peris, P. Stress fractures. Best Pract Res Clin Rheumatol. 17 (6), 1043-1061 (2003).
  24. Bourrin, S., et al. Adverse effects of strenuous exercise: a densitometric and histomorphometric study in the rat, (1985). J Appl Physiol. 76 (5), 1999-2005 (1994).
  25. Koenen, K., et al. Sprint interval training induces a sexual dimorphism but does not improve peak bone mass in young and healthy mice. Sci Rep. 7, 44047(2017).
  26. Bertels, J. C., He, G., Long, F. Metabolic reprogramming in skeletal cell differentiation. BoneRes. 12 (1), 57(2024).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.