完整毛里丝骨骼肌的X射线衍射作为研究肌肉疾病结构基础的工具

生理上完好无损的小鼠骨骼肌可以产生高质量的X射线衍射模式，其中包含许多结构信息，可以提供对生理过程的洞察。X射线衍射是唯一能够实时在真实生理条件下从活肌组织中获取高分辨率结构信息的技术。许多肌肉疾病是遗传的。

随着基因改造大多数模型的可得性增加，X射线衍射可以提供疾病机制的结构见解，并指明治疗策略。大多数外向数字耳长和鞋底肌肉是特别方便的目的。但是，许多其他肌肉在小动物可以解剖完好无损，并处理以类似的方式。

在开始该步骤之前，请打开带大功率双相电流刺激器的电机力传感器和计算机控制数据采集控制系统。接下来，用冷林格溶液将皮肤喷洒在小鼠后肢上，并使用精细的解剖剪刀切割大腿周围的皮肤。使用五号钳子，快速拉下皮肤，露出肌肉，截肢后肢。

将肢体放在含有氧合环器溶液的弹性体涂层解剖盘中，将该盘置于双目解剖显微镜下。要收获鞋底肌肉，将后肢固定，胃部肌肉朝上。使用细剪刀切割胃肠/鞋底肌群的后肌腱。

切开胃膜肌肉两侧的筋膜，让肌肉轻轻地和慢慢远离骨骼。然后释放鞋底肌肉的近向肌腱。固定包含胃肌和菜中心向肌腱的肌肉群。

通过近近肌腱轻轻抬起鞋底肌肉，将其与胃肌分离，使尽可能多的鞋底肌腱完好无损。要收获外侧数字耳长或EDL肌肉，将后肢固定在菜中，头骨前肌肉朝上，沿着头骨前肌切割筋膜。使用钳子拉清筋膜，切开前肌肌的侧肌腱。

抬起头骨前肌肉，小心切出它，而不拉EDL肌肉，并切开膝盖的侧侧，以暴露两个肌腱。切切近肌腱，让我们的肌腱尽可能仍然依附于肌肉，轻轻拉肌腱，以提升EDL肌肉。然后切开心骨肌腱，一旦它暴露。

要安装收获的肌肉，通过肌腱固定肌肉，并修剪尽可能多的额外的脂肪，筋膜和肌腱。将一个肌腱插入预绑结，并使用缝合钳将缝合线紧密地绑起来。将第二个结系在金属钩周围，并在肌腱的另一端重复该过程。

然后将短钩连接到实验室的底部，将长钩连接到双模力传感器电机。在实验室中用100%氧气将溶液泡泡。为了优化刺激方案，肌肉长度调整连接到传感器电机的微型操纵器，以产生 15 到 20 毫微吨之间的基线张力，以找到拉伸肌肉的最佳刺激参数。

将刺激电压设置为 40 伏特。刺激电流将系统地增加，直到抽搐力没有额外的增加。要找到最佳长度，请增加肌肉长度，并一次抽搐激活肌肉，直到活动力停止增加。

执行一秒的泰尼收缩，以测试安装，并尽可能将肌肉拉伸到最佳基线力。然后用数字卡钳记录肌肉长度（以毫米为单位）。要确定光束位置，请使用一张 X 射线敏感纸，该纸可产生一个黑点来响应 X 射线，并使用视频十字线发生器创建与纸张上刻录标记对齐的十字线。

使用 BioCAT 提供的图形用户界面到样品定位器，将肌肉居中于光束位置，并移动样品级以 10 到 20 毫米/秒的速度振荡样品室，在暴露期间将 X 射线剂量分散到肌肉上。观察样品的移动，以避免含有胶原蛋白的大面积筋膜区域，并确保它在整个行程过程中保持照明。武装探测器并等待数据采集系统中的触发器。

然后同时触发机械和 X 射线数据以同步它们。X射线模式将在整个协议中连续收集，曝光时间为 10 毫秒，曝光周期为 50 毫秒。在这个具有代表性的等轴收缩中，EDL肌肉在休息时被控制了0.5秒，然后被激活一秒钟，然后是1.5秒的松弛。

肌肉X射线衍射模式可以给纳米分辨率结构信息从结构内沙科勒。含有厚细丝的肌素层线在休息肌肉的图案上是强而尖锐的，而含有细丝的基于肌素的层线在收缩肌肉的图案中更为突出。通过从收缩模式中减去休息模式获得的差异模式可以揭示健康和患病肌肉力量发育过程中的结构变化。

通过跟踪这些结构变化在肌肉收缩和放松期间分子事件的毫秒时间尺度，X射线衍射模式可以揭示大量的结构信息。在开源 MuscleX 封装中使用赤道例程进行这种具有代表性的赤道反射分析中，赤道强度比指示肌素与休息肌肉中作用素的接近性，并且与收缩穆林骨骼肌中附着的跨桥数量密切相关。两个 1， 0 反射之间的距离与丝间间距成反比。

干净的解剖是成功完成完整的肌肉X射线实验的关键，所以尽量避免肌肉准备期间的任何机械损伤。任何具有全肌肉的标准生理方案都可以在这些实验中实现，并可用于研究肌肉在快速机械转发过程中的肌肉活化、放松和跨桥行为。对老鼠的基因操作正变得越来越复杂。

新的转基因小鼠模型将允许更具体和有见地的实验被设计，以指示新的治疗方向，为人类的 myopath 。