الأشعة السينية الانعراج من العضلات الهيكلية Murine سليمة كأداة لدراسة الأساس الهيكلي لأمراض العضلات

يمكن أن تنتج العضلات الهيكلية للماوس سليمة من الناحية الفسيولوجية عالية الجودة أنماط الحيود الأشعة السينية التي تحتوي على الكثير من المعلومات الهيكلية التي يمكن أن توفر نظرة ثاقبة في العمليات الفسيولوجية. إنعراج الأشعة السينية هو الأسلوب الوحيد الذي يسمح بالحصول على معلومات هيكلية عالية الدقة من أنسجة العضلات الحية في ظل ظروف فسيولوجية حقيقية في الوقت الفسيولوجي الحقيقي. ورثت العديد من أمراض العضلات.

ومع زيادة التوافر لتعديل معظم نماذج المواشعة وراثياً، يمكن أن يوفر الحيود بالأشعة السينية رؤى هيكلية في آليات المرض ويشير إلى الاستراتيجيات العلاجية. معظم الاكستينسور لونجوس والعضلات سوليوس مريحة بشكل خاص لهذا الغرض. ولكن يمكن تشريح العديد من العضلات الأخرى في الحيوانات الصغيرة سليمة والتعامل معها بطريقة مماثلة.

قبل البدء في الإجراء، بدوره على محول القوة الحركية المشتركة، وقوة المحرك محول تحكم مع قوة عالية ثنائي الطور الحالي محفز، والتحكم في نظام التحكم في البيانات الكمبيوتر. بعد ذلك، رش الجلد على الطرف الخلفي من الماوس مع حل رينجر الباردة واستخدام مقص تشريح غرامة لقطع الجلد حول الفخذ. باستخدام عدد خمسة ملقط، وسحب الجلد بسرعة إلى أسفل لفضح العضلات وبتر الطرف الخلفي.

ضع الطرف في طبق تشريح مغلف بالمستوم يحتوي على محلول رينغر المُكسجِم ووضع الطبق تحت مجهر تشريح منظار. لحصاد العضلات سولس, دبوس الطرف الخلفي مع العضلات gastrocnemius التي تواجه صعودا. استخدام مقص غرامة لقطع وتر القعد من مجموعة العضلات gastrocnemius / soleus.

قطع بعيدا اللفافة على جانبي العضلات المعدة للسماح للعضلات أن ترفع بلطف وببطء بعيدا عن العظام. ثم حرر وتر قريب من العضلات وحيد. دبوس أسفل مجموعة العضلات التي تحتوي على العضلات gastrocnemius وتر القعد في الطبق.

رفع العضلات soleus بلطف عن طريق وتر قريب لفصله عن العضلات gastrocnemius, ترك أكبر قدر من وتر وحيد وحيد سليمة قدر الإمكان. لحصاد مُنْفَضُ الزّنَم المُمَتَلّع أو عضلة EDL، ثبّت الطرف الخلفي في الطبق مع العضلة الأمامية التي تواجه صعودًا وتقطع اللفافة على طول العضلة الأمامية الصدّية. استخدام ملقط لسحب اللفافة واضحة وقطع وتر قات من العضلات الأمامية tibialis.

رفع العضلات الأمامية tibialis وقطع بها بعناية دون سحب على العضلات EDL، وقطع فتح الجانب الجانبي من الركبة لفضح الأوتار اثنين. قطع وتر قريب، وترك لنا الكثير من وتر ممكن لا تزال تعلق على العضلات وسحب بلطف على وتر لرفع العضلات EDL. ثم قطع وتر القاصي مرة واحدة هو يتعرض.

لتركيب العضلات المحصودة، دبوس أسفل العضلات عن طريق الأوتار وتقليم أكبر قدر من الدهون الزائدة، اللفافة وتر ممكن. إدراج وتر واحد في عقدة قبل تعادل واستخدام خياطة ربط ملقط لربط خياطة بإحكام. ربط العقدة الثانية حول الخطاف المعدني وكرر الإجراء على الطرف الآخر من الوتر.

ثم نعلق ربط قصيرة إلى الجزء السفلي من الغرفة التجريبية، وربط طويل إلى محرك محول القوة مزدوجة الوضع. فقاعة الحل في غرفة التجريبية مع 100٪ من الأوكسجين. لتحسين بروتوكول التحفيز وطول العضلات ضبط المتلاعبين الصغيرة تعلق على المحرك محول لتوليد التوتر خط الأساس بين 15 إلى 20 millinewtons للعثور على أفضل المعلمات التحفيز لتمتد العضلات.

تعيين الجهد التحفيز إلى 40 فولت. سيتم زيادة تيار التحفيز بشكل منهجي حتى لا تكون هناك زيادة إضافية في قوة الارتعاش. للعثور على الطول الأمثل، قم بزيادة طول العضلات وتنشيط العضلات مع نشلة واحدة حتى تتوقف القوة النشطة عن الزيادة.

تنفيذ انكماش tetanic ثانية واحدة لاختبار تصاعد وتمتد العضلات مرة أخرى إلى القوة الأساسية الأمثل حسب الضرورة. ثم سجل طول العضلات في ملليمتر مع الفرجار الرقمية. لتحديد موضع الحزمة، استخدم قطعة من ورق حساس للأشعة السينية تنتج بقعة داكنة استجابة للأشعة السينية ومولد شعرة مقطعي لإنشاء مرمى متقاطعة تتماشى مع علامة الحرق على الورق.

باستخدام واجهة المستخدم الرسومية BioCAT التي تم توفيرها إلى موضع العينة ، مركز العضلات على موضع الحزمة ونقل مرحلة العينة لتتأرجح غرفة العينة في 10 إلى 20 ملليمترا في الثانية لنشر جرعة الأشعة السينية في جميع أنحاء العضلات أثناء التعرض. مراقبة العينة لأنها تتحرك لتجنب مناطق كبيرة من اللفافة التي تحتوي على الكولاجين وضمان أن يبقى مضيئة خلال كامل مسار سفرها. اسلح الكاشف وانتظر الزناد من نظام الحصول على البيانات.

ثم تشغيل البيانات الميكانيكية والأشعة السينية في نفس الوقت لمزامنتها. وسيتم جمع أنماط الأشعة السينية بشكل مستمر في جميع أنحاء البروتوكول مع وقت التعرض 10 مللي ثانية وفترة تعرض 50 مللي ثانية. في هذا الانكماش tetanic متساوي القياس تمثيلية عقدت العضلات EDL في بقية لمدة 0.5 ثانية قبل أن يتم تنشيطه لثانية واحدة، تليها 1.5 ثانية الاسترخاء.

يمكن أن يعطي نمط الحيود بالأشعة السينية العضلية معلومات هيكلية عن دقة النانومتر من الهياكل داخل الساركومير. خطوط طبقة الميوسين القائمة على خيوط سميكة قوية وحادة في أنماط من العضلات يستريح, في حين أن خطوط طبقة actin القائم على شعيرات رقيقة هي أكثر بروزا في أنماط من العضلات التعاقد. يمكن أن أنماط الاختلاف التي تم الحصول عليها عن طريق طرح نمط الراحة من نمط التعاقد تسليط الضوء على التغيرات الهيكلية خلال تطوير القوة في العضلات الصحية والمامراضة.

باتباع هذه التغيرات الهيكلية في مقياس ميلي ثانية من الأحداث الجزيئية خلال تقلص العضلات والاسترخاء، يمكن أن تكشف أنماط الحيود بالأشعة السينية معلومات هيكلية كبيرة. في هذا التحليل التأملات الاستوائية تمثيلية باستخدام روتين خط الاستواء في حزمة MuscleX مفتوحة المصدر, نسبة كثافة الاستوائية يشير إلى قرب من myosin إلى actin في العضلات يستريح ويرتبط ارتباطا وثيقا إلى عدد من الجسور عبر المرفقة في التعاقد مورين الهيكل العظمي العضلات. المسافة بين انعكاس 1، 0 هما ذات صلة عكسية إلى التباعد بين الفواصل.

تشريح نظيف هو المفتاح لنجاح تجربة الأشعة السينية العضلات سليمة، وذلك في محاولة لتجنب أي ضرر الميكانيكية أثناء إعداد العضلات. يمكن تنفيذ أي بروتوكول الفسيولوجية القياسية مع العضلات كلها في هذه التجارب، ويمكن استخدامها لدراسة تنشيط العضلات والاسترخاء والسلوك عبر الجسر خلال عبور الميكانيكية السريعة. التلاعب الوراثي للفئران أصبحت متطورة على نحو متزايد.

وسوف تسمح نماذج جديدة الماوس المعدلة وراثيا تجارب أكثر تحديدا والثاقبة أن تكون مصممة للإشارة إلى الاتجاهات العلاجية الجديدة لالمبات المياة الإنسان.