微创肌肉植入 (MIME)--一种促进供体细胞介导的肌的新实验技术

该技术的总体目标是将一小段供体肌肉组织植入宿主肌肉中，以促进供体细胞介导的肌生成。这种方法可以帮助回答再生肌肉生物学领域的关键问题，例如，死后收获的肌肉组织能否促进宿主肌肉中供体细胞介导的肌生成。这种技术的主要优点是它是微创的。

这项技术的影响延伸到非致命性肌营养不良症的治疗，因为肌肉嵌入、运动和免疫疗法的结合可能能够恢复某些受影响肌肉的再生潜力。作为一名物理治疗师和生物医学工程师，我相信 MIME 手术的微创性质是关键，因为它提供了生肌细胞的来源，以及天然的组织支架，而不会过度破坏宿主肌肉的结构和功能。演示该程序的是我实验室的研究助理 Morium Begam 小姐。

首先，如文本方案中所述，对 12 至 16 周龄的 C57 black six 供体小鼠实施安乐死。用一把手术剪刀打开后腿前表面的皮肤。找到 TA 肌肉后，将其移除以可视化位于 TA 肌肉后面的 EDL 肌肉。

将一对镊子的尖端滑到肌肉后面，轻轻拉动，看看脚趾是否伸展，确认肌肉是 EDL。识别 EDL 肌肉后，使用大约 10 厘米长的 4-0 丝段将引导缝合线系在远端和近端肌腱上。在肌肉近端和远端肌腱的缝合线上打两个双结。

切开远端 EDL 肌腱并反射肌肉。然后，切开近端肌腱以释放肌肉。将收集的 EDL 肌肉放入装满小鼠林格溶液的培养皿中。

根据文本方案，麻醉 8 至 10 周龄的雄性 NSG-GFP 宿主小鼠。将凡士林涂抹在眼睛上以防止干燥。为了准备皮肤，将脱毛霜涂抹在左后腿的前部，并保持两分钟。

使用浸有 PBS 的湿巾，去除脱毛膏和毛皮。为了清洁皮肤，交替擦洗三片聚维酮碘溶液和 70% 乙醇。要在宿主 TA 肌肉中创建针道，请将手术针沿肌肉的长轴穿过肌肉中心。

确保将针头沿头尾方向、沿 TA 肌肉的长度并穿过肌肉腹部的中心。进针后，将导向缝合线从供体组织的一端沿尾状-头方向穿过手术针的管腔。将针头沿尾状-头方向从宿主肌肉中缩回，以引导供体组织穿过针道。

将供体 EDL 肌肉组织正确放置在宿主 TA 肌内，在供体肌的尾端和头端使用引导缝合线。嵌入供体组织后，切断导向缝合线并用细尖镊子进行任何调整。最后，用镊子闭合伤口凹痕并用 27 号手术针的尖端涂抹兽用组织粘合剂，密封肌肉组织中的针头伤口。

MIME 后，沿肌肉长度的三个部位（肌肉腹部的近端、中端和远端）将 50 至 60 微升 1.2% 氯化钡注射到宿主 TA 肌肉中。注射后，用乙醇清洁宿主小鼠的腿部，并涂上一层薄薄的凡士林来保护皮肤。将鼠标放在没有床上用品的单独恢复笼中。

应在笼子的一半下方放置一个等温凝胶加热垫，以便为主机鼠标提供热支持，同时仍允许鼠标移动到未加热的一半。完成恢复后，将鼠标放回原来的笼子里。使用一把手术剪刀打开腿前表面的皮肤。

找到 TA 肌后，切开其远端肌腱并反射肌肉。切断近端肌腱以释放 TA 肌。收集左侧或治疗过的 TA 肌肉以及右侧或对照 TA 肌肉。

将收获的肌肉放在称重纸和称重秤上称重。对于冷冻保护，将肌肉短暂浸入矿物油中，然后吸去多余的油。要快速冷冻肌肉，请将它们放在铝箔上，然后将它们快速浸入装满液氮的双烧瓶中。

将冷冻样品转移到标记的低温样品瓶中。供体组织精确嵌入宿主肌肉中，对于 MIME 的成功至关重要。三天后，供体 EDL 肌肉仍植入宿主 TA 肌肉中，宿主肌肉上仍然可以看到针痕。

此外，供体肌肉的横截面不显示绿色荧光。然而，宿主肌肉的横截面可以。在植入肌肉的横截面中，GFP 阳性外壳肌纤维和 GFP 阴性供体肌纤维之间有明显的边界。

治疗后 14 天，所有肌纤维和未治疗的肌肉均为 GFP 阳性。但在接受治疗的宿主肌肉中不是。许多这些 GFP 阴性纤维被证明在红色结蛋白标记下是可行的。

这表明 MIME 导致供体细胞衍生的肌生成。TA 肌肉中存在嵌合肌纤维。通过它们的低到中度荧光检测到，可能是由宿主细胞和供体生肌细胞的融合引起的。

它们存在于宿主肌肉的整个直径中，表明供体生肌细胞可以在肌肉内迁移数百微米。一旦掌握，如果执行得当，这项技术可以在 15 到 20 分钟内完成。看完这个视频，你应该对如何使用 MIME 技术将一段供体肌嵌入到宿主肌中，以促进供体细胞介导的肌生成有一个很好的了解。

MIME 技术为我们研究尸体人类肌肉是否可以促进宿主小鼠中供体细胞介导的肌生成铺平了道路。它还有助于评估神经肌肉电刺激是否能够增强供体细胞介导的肌生成。该方法也可以应用于其他系统，例如，通过将活检人体肌肉嵌入宿主动物中来生成人类疾病的动物模型，并测试含有肌源细胞的肌肉组织模拟物是否可以促进肌生成。