تطبيق اضطرابات متناسقة تشبه التدليك على عجول الماوس ومراقبة التغيرات الناتجة عن الضغط العضلي العضلي
سبتمبر 20, 2019
هنا نقوم بوصف بروتوكولات لتطبيق الأحمال الميكانيكية المحددة على العجول الماوس ولرصد التغييرات الضغط العضلي المصاحبة. النظم التجريبية التي قمنا بتطويرها يمكن أن تكون مفيدة للتحقيق في الآلية وراء الآثار المفيدة لممارسة الرياضة البدنية والتدليك.
ويمكن أن يكون بروتوكولنا مفيدا في النظم والآلية. والمعلومات الصحيحة تبين تأثير الإجهاد البدني والتدليك. نظام إنجاز الدوري المحلي لدينا هو أكثر بساطة بكثير.
لا تتطلب الأساليب التقليدية الإدراج المحلي. تطبيق الشريط الجراحي على الأطراف الخلفية الثنائية في موقف supine مع مفاصل الركبة الموسعة والمفاصل الكاحل ينستعرض. ضع سلكًا من الألومنيوم على الجذع عند مستوى العمود الفقري L4-5 ، ولبّي السلك في تكوين حلزوني حول الأطراف الخلفية مع فجوات خمسة ملليمترات بين كل منعطف من الدوامة.
لتقليل إمكانية الهروب من الأسلاك ، وضبط تكوين الأسلاك يدويًا لشل مفاصل الورك في موقف 90 درجة من الاختطاف. ثم العودة إلى الماوس قفص المنزل انها مع رصد حتى الشفاء الكامل. لقياس ضغط العضلات المعدية العضلية وضع الماوس تخدير في موقف عرضة وحلق، depilate، وشبه تعقيم الجلد من العجل الخلفي.
استخدم مشرطًا لعمل شق مليمترين في الجلد المطهر. وأدخل إبرة 20 قياس indwelling في العضلات gastrocnemius في زاوية 150 إلى 170 درجة إلى سطح الجلد. بعد ذلك ، باستخدام الغماد البلاستيكي للإبرة كدليل ، ضع مستشعر قياس ضغط الدم في منتصف بطن عضلة المعدة.
أرفق الجلد بخياطة من النايلون 4-O. ثم، استخدم عدة أوزان وحدة أسطوانية مختلفة لتطبيق ضغط أسطواني محلي على عضلة ربلة الساق لمدة دقيقة واحدة. ومراقبة الضغط العضلي باستخدام البرنامج المناسب لتحليل الإشارة البيولوجية.
لعلاج ضغط الدورية المحلية فك الارتباط الماوس مخدر من الأسلاك الطرف الخلفي. ووضع الحيوان في موقف عرضة. ضبط الأطراف الخلفية بحيث يتم تمديد مفاصل الركبة ومفاصل الكاحل هي plantar مع العجول التي تواجه التصاعدي.
وتحريك عموديا وحدة الوزن أسطواني، مغطاة بلوحة خففت، على عضلة الساق في هرتز واحد لمدة 30 دقيقة في اليوم لمدة سبعة أيام. بعد كل نوبة من الضغط اليومي إعادة أسلاك أطراف الماوس الخلفية قبل العودة إلى الحيوان قفصها المنزل. في نهاية التجربة إزالة سطح العجل الخلفي وجعل شق الجلد للسماح بفصل عضلات المعدة من العظام النخاعية.
تجميد بسرعة الأنسجة العضلية المحصودة في حل مركب درجة حرارة القطع الأمثل. واستخدام التبريد للحصول على أقسام من عضلات gastrocnemius على الشرائح الزجاجية. للمناعة التحلل الكيميائية وضع العلامات وتجفيف المقاطع عن طريق تجفيف الهواء في درجة حرارة الغرفة قبل استخدام قلم مبيد للجهر لرسم حلقة حول أقسام الأنسجة على كل شريحة.
بعد ذلك، ضع الشرائح في غرفة الرطوبة. وإضافة 100 ميكرولتررس من العازلة سد إلى كل جانب. بعد 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة شطف الشرائح مع اثنين من غسل 5 دقائق في PBS-T، قبل وضع العلامات على الأقسام مع 100 ميكرولترات من الأجسام المضادة الأولية من الفائدة بين عشية وضحاها في درجة حرارة الغرفة.
في صباح اليوم التالي غسل الشرائح 3 مرات في PBS-T لمدة 5 دقائق لكل غسل. وتسمية العينات مع جسم مضاد الثانوية المناسبة لمدة 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة، وحمايتها من الضوء. في نهاية الحضانة، وغسل الشرائح 3 مرات في برنامج تلفزيوني جديد-T كما هو موضح.
وصمة عار من النوى مع 100 ميكرولترات من DAPI لمدة ثلاث دقائق في درجة حرارة الغرفة في الظلام. ثم، غسل الشريحة ثلاث مرات أخرى. وجبل العينات مع وسيلة تركيب متوافقة وزلات الغطاء.
لتحليل قياس الهدسم، ضع الشرائح على خشبة المجهر المفلورة وعرض العينات تحت ذاتية 20-X في المرشحات المناسبة. ثم ، في برنامج تحليل الصور قياس منطقة المقطعية العرضية لكل myofiber ، وعدد من الخلايا التي تعبر عن علامات تجريبية من الفائدة. المنطقة المقطعية من gastrocnemius myofiber تناقصت بشكل ملحوظ عن طريق شل الأطراف الخلفية.
علاوة على ذلك، يكشف تحليل التلطيخ المناعي أن الخلايا التي تعبر عن MCP-1 و TNF-Alpha تزداد بشكل كبير في أنسجة العضلات المعدة للأمعاء من الأطراف الخلفية المُشلَّلة. معا، مع الزيادة في الخلايا الملطخة بشكل إيجابي مع F4/80، يبدو أن شل الأطراف الخلفية تحريض ضمور العضلات في ربلة الساق، التي تنطوي على الاستجابات الالتهابية المحلية، بما في ذلك تراكم الضامة. ومن بين مقادير الضغط الدوريات المحلية المختلفة العديدة التي تم اختبارها عن طريق تغيير وزن الوحدة الأسطوانية، يبدو أن الضغط المقابل لموجات الضغط العضلي بين العضلات 50 ملليلتراً للزئبق يخفف من حدة الانخفاض الناجم عن الجمود في منطقة المقطع المقطعية العرضية لميوفيبر وزيادة تراكم الضميم في عضلات المعدة.
ضغط 66 غرام المحلية الدورية, تطبيقها في 1 هرتز لمدة 30 دقيقة يوميا لمدة 7 أيام, يخفف بشكل كبير من انخفاض الشلل الملحوظ في منطقة المقطعية myofiber من عضلات الجهاز الهضمي. أكثر من ذلك، ضغط الدورية المحلية المزاج جزئيا شل تسبب انخفاض في القوة المتعاقدة من عضلات surae الثلاثية الرؤوس. بالإضافة إلى ذلك، ضغط الدورية المحلية يخفف من الزيادة في F4/80 إيجابية، TNF-ألفا إيجابية، وMCP-1 الخلايا الإيجابية واحدة في الأنسجة العضلية gastrocnemius من أطرافها الخلفية شل الحركة.
سوف يوفر نهجنا أساسًا علميًا لارتفاع العضلات في المريض واستراتيجيتنا المحتملة للإجراءات الوقائية. لقد وجد الجرذ أن الخمول الجسدي محدود باستخدام نظامنا، بدأنا في تقييم معظم المرضى الذين تفتقر العضلات إلى ميكانيكي في المريض.
طريقة صناعية محلية معتدلة للقيام بذلك يجعل من الكمال شل تسبب ضمور العضلات.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تصف هذه المقالة البروتوكولات لتطبيق الأحمال الميكانيكية على أرجل الفئران الصغيرة ومراقبة التغيرات في الضغط العضلي الداخلي. تم تصميم هذه الأنظمة التجريبية للتحقيق في الآليات الكامنة وراء التأثيرات المفيدة للتمرين البدني والتدليك.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- الميكانيكا الحيوية
- علم وظائف الأعضاء
الخلفية
- فهم تأثيرات الأحمال الميكانيكية على فسيولوجيا العضلات.
- التحقيق في دور الضغط البدني والتدليك.
- تطوير طرق أبسط لمراقبة الضغط العضلي الداخلي.
- تعزيز المعرفة بفوائد التمرين.
هدف الدراسة
- لوضع بروتوكولات لتطبيق الأحمال الميكانيكية على أرجل الفئران الصغيرة.
- لمراقبة التغيرات في الضغط العضلي الداخلي أثناء هذه التطبيقات.
- لدراسة الآليات الكامنة وراء فوائد التمرين البدني والتدليك.
الطرق المستخدمة
- تطبيق الأحمال الميكانيكية باستخدام شريط جراحي على الأطراف الخلفية.
- وضع الفئران في وضع الاستلقاء مع مفاصل الركبة الممدودة.
- لف سلك الألمنيوم حول الأطراف الخلفية لمراقبة الضغط.
- استخدام أنظمة التكميل الدورية المحلية للسهولة.
النتائج الرئيسية
- التطبيق الناجح للأحمال الميكانيكية المحددة على أرجل الفئران الصغيرة.
- مراقبة فعالة للتغيرات في الضغط العضلي الداخلي.
- مظاهرة لبساطة الطريقة الجديدة مقارنة بالتقنيات التقليدية.
- رؤى حول تأثيرات الضغط البدني والتدليك على فسيولوجيا العضلات.
الاستنتاجات
- يمكن أن تؤدي البروتوكولات المتقدمة إلى تقدم في البحث حول فوائد التمرين.
- توفر الطرق الجديدة نهجًا أبسط لدراسة استجابات العضلات.
- تبرر المزيد من التحقيقات لفهم الآليات المعنية بشكل كامل.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Mechanical perturbation models, such as consistent massage-like compression in murine systems, enable biopharma teams to interrogate the mechanistic basis of muscle inflammation and atrophy. Quantitative monitoring of intramuscular pressure and inflammatory markers supports predictive confidence in target validation for musculoskeletal and inflammation-modulating therapeutics. This approach strengthens translational continuity from early discovery through preclinical model optimization.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables hypothesis-driven interrogation of mechanical regulation in muscle homeostasis and inflammation.
- Supports functional target validation by linking pressure modulation to macrophage and cytokine responses.
- Facilitates biological de-risking for anti-inflammatory and muscle-preserving drug candidates.
Screening & Assay Development
- Provides a reproducible system for generating and measuring defined intramuscular pressure changes.
- Standardizes quantifiable outputs such as myofiber cross-sectional area and inflammatory cell counts.
- Enables assay readiness for evaluating compound effects on mechanically induced muscle atrophy and inflammation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant models of immobilization-induced muscle atrophy and local inflammation.
- Supports continuity from mechanistic discovery to preclinical efficacy assessment in muscle and inflammation research.
- Improves predictive value for interventions targeting physical inactivity or rehabilitation settings.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates from early discovery through preclinical validation, supporting mechanistic de-risking and translational biomarker development in musculoskeletal and inflammation-focused pipelines.
- Discovery Biology: Quantifies the impact of mechanical stress on inflammatory pathways and muscle atrophy.
- Screening: Delivers standardized, reproducible pressure and histological readouts for compound evaluation.
- Analytics: Enables statistical comparison of pressure thresholds, cellular markers, and muscle morphology.
- Translational Research: Bridges mechanistic findings to disease-relevant preclinical models of muscle loss and inflammation.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, adaptable platform for diverse muscle and inflammation research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation and mechanistic understanding of muscle inflammation.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization of mechanical perturbation and pressure measurement.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for anti-inflammatory and muscle-preserving therapeutic candidates.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of programs targeting muscle atrophy and inflammation.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal handling, pressure measurement, and immunohistochemistry.
- Needs access to pressure sensors, telemeter systems, and fluorescence microscopy infrastructure.
- Demands cross-team standardization of compression parameters and histological analysis.
- Adaptable to other muscle groups or disease models with protocol optimization.
- Limitations include the need for further development for broader mechanistic studies as noted by the authors.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Title
0:32
Mouse Bilateral Hindlimb Immobilization
2:20
Local Cyclical Compression (LCC) Treatment
1:20
Intramuscular Mouse Gastrocnemius Muscle Pressure Measurement
5:14
Results: Representative Effects of LCC on Mouse Calf Muscle
7:01
Conclusion
3:01
Immunohistochemical Preparation and Histo-Morphometric Analysis
