采用改良式 Bergström 技术的人类骨骼肌活检操作规程

本实验的总体目标是采用改良的 Bergstrom 技术，从人类志愿者的股外侧肌获取骨骼肌活检样本。首先，在活检部位对皮肤和皮下组织进行局部麻醉；第二步，切开皮肤、皮下组织以及覆盖在骨骼肌表面的筋膜。

接下来，将活检针通过切口插入骨骼肌，并在最后一步采集活检样本。小心取出活检针，并使用外科粘合剂闭合切口。最终，骨骼肌活检样本可进行组织学分析，并用于检测在不同运动条件下生化改变以及特定蛋白质和基因的表达情况。

该方法有助于解答骨骼肌生理学领域的一些关键问题，例如剧烈运动引起的生化、分子和细胞水平的反应是什么。本次演示由本院当地医院的医师 Gerald Ferris 博士以及本实验室的技术员 Maschi Tanaka 进行。在获得知情同意后，指导受试者仰卧于铺有软垫的检查台上，暴露大腿部位，将下肢自然放松放置，在足跟下方垫一小卷毛巾，使膝关节完全伸展并抬高约一厘米。

接下来，指导受试者短暂收缩暴露的大腿肌肉，以便在筋膜前方观察到股外侧肌的活检部位，该部位大约位于髌骨上缘与大转子之间距离的三分之一处。然后使用剪毛器去除活检部位周围约15厘米×15厘米区域的毛发，并用浸有外用消毒剂的棉片对该区域进行消毒，随后在穿戴适当的个人防护装备并采用无菌技术的条件下进行活检取样。

首先将氯乙烷喷洒于切口部位，直至皮肤出现苍白。接着，将25号针头水平刺入真皮层，回抽针芯确认无回血后，注入约100 µL利多卡因，使皮下形成直径2至4毫米的皮丘。然后将针头推进至皮下组织，再次回抽确认后，注入约1 mL利多卡因，形成另一个皮丘。

待第二个水疱消退后，将针头插入切口部位，停留在筋膜表层，最后一次回抽针芯确认无回血，然后在将针头从大腿拔出的同时缓慢注射剩余的4毫升利多卡因。2至3分钟后，用无菌手术刀刀尖轻探活检部位，确认麻醉效果。当部位准备就绪后，以与股骨呈45度角的方向，通过皮肤和皮下组织做一个1厘米长的直线切口。

然后在每个方向各插入一次手术刀，深度以切开筋膜进入肌肉为宜。通常，初次使用此方法的操作者需要保持耐心，学习在注射局部麻醉剂以及切割皮肤、皮下组织和筋膜时，感知皮下组织与筋膜之间阻力的变化。现在，将活检针以与切口相同的角度插入组织，直至针尖进入筋膜。

将针头以向下的角度穿过筋膜并继续推进至肌肉内。在推进针头时，指导受试者保持放松，不要收缩大腿肌肉。当活检针到达指定位置后，打开一个一次性 60 毫升注射器至 40 至 50 毫升刻度处，以在活检针内产生负压抽吸。

将内套管向外拉出约一厘米，以打开外套管的窗口，同时保持外套管在肌肉内的位置不变。然后迅速闭合内套管，以切割并获取肌肉样本。接着，打开止流阀以释放负压，并将活检针旋转90度，重复此过程最多三次，共获得四份样本。

然后在取出穿刺针后，将活检针从大腿处移除。将内芯针向后回撤一厘米，并目视检查外层套管的管腔，以评估是否采集到足够的组织量。在活检部位使用无菌纱布和冰袋直接加压 10 至 15 分钟。

在此期间，从活检针上取下组织。冰敷后，用一只手将切口拉拢闭合，同时用另一只手在干燥的切口表面涂抹一层外科粘合剂。待粘合剂固化约90秒后，沿垂直于切口的方向贴上胶带闭合贴，然后在切口部位覆盖三到四块2英寸×2英寸的非无菌纱布垫，并用自粘性粘合绷带固定，以对组织施加直接压力。最后，向受试者提供关于正确伤口护理、正常与异常反应以及后续一至四天内活动注意事项的口头和书面指导。

在一项随机安慰剂对照交叉研究中，男性耐力运动员在跑步机上以70%VO₂最大摄氧量的强度跑步三小时，并以每小时一升的速度摄入含6%碳水化合物的饮料或安慰剂饮料。在运动前后分别采集骨骼肌组织活检样本，结果发现，在经历三小时跑步后，经验丰富的耐力运动员骨骼肌组织中多种细胞因子的基因表达均有所上调。有趣的是，尽管碳水化合物摄入对骨骼肌糖原耗竭无影响，但在运动后仍观察到其可减弱IL-6和IL-8的mRNA水平。该技术为肌肉生理学领域的研究人员探索不同运动强度下的能量底物利用、运动诱发的肌肉损伤以及细胞间信号传导等原理奠定了基础。