Bewegung, Atmung, Stoffwechsel, Körperhaltung und Aufrechterhaltung der Körpertemperatur hängen alle von der Skelettmuskulatur ab, und Fehlfunktionen in der Skelettmuskulatur können daher schwächende Pathologien (d. h. Myopathien, Muskeldystrophien usw.) verursachen. 1. Aufgrund seiner wesentlichen Funktionen und seines Überflusses hat die Skelettmuskulatur die Aufmerksamkeit von Forschungslabors weltweit auf sich gezogen, die sich bemühen, die Schlüsselaspekte zu verstehen, die eine normale Muskelfunktion unterstützen und als therapeutische Ziele dienen können. Darüber hinaus ist die Skelettmuskulatur ein weit verbreitetes Modell zur Untersuchung der Regeneration und Stammzellfunktion, da sich ein gesunder Muskel nach einer vollständigen Verletzung und Degeneration vollständig selbst reparieren kann, hauptsächlich aufgrund seiner ansässigen Stammzellen2; Diese werden auch Satellitenzellen genannt und sind unter der Basallamina in der Peripherie der Muskelfasern lokalisiert3.
Die Kernzellen der adulten Skelettmuskulatur sind die Myofasern (lange synzytiale multinukleäre Zellen) und die Satellitenzellen (Stammzellen mit myogenem Potenzial, die ruhen, bis eine Verletzung sie aktiviert). Die letztgenannten Zellen sind die zentralen Zellen der Muskelregeneration, und dieser Prozess kann in ihrer Abwesenheit nicht stattfinden 4,5,6,7. In ihrer unmittelbaren Mikroumgebung gibt es mehrere Zelltypen und molekulare Faktoren, die ihnen Signale geben. Diese Nische etabliert sich allmählich im Laufe der Entwicklung und bis ins Erwachsenenalter8. Der adulte Muskel enthält mehrere Zelltypen (Endothelzellen, Perizyten, Makrophagen, fibroadipogene Vorläuferzellen (FAPs), regulatorische T-Zellen usw.) 9,10 und extrazelluläre Matrixkomponenten (Laminine, Kollagene, Fibronektin, Fibrilline, Periostin, etc.) 11, die miteinander und mit den Satellitenzellen im Kontext von Gesundheit, Krankheit und Regeneration interagieren.
Die Bewahrung dieser komplexen Nische in experimentellen Umgebungen ist grundlegend, aber auch eine Herausforderung. Ebenso schwierig ist es, die Ruhe aufrechtzuerhalten oder wieder herzustellen, ein Zellzustand, der für Satellitenzellen kritisch ist9. Es wurden mehrere Methoden eingeführt, um diese Herausforderungen teilweise zu bewältigen, jede mit ihren Vor- und Nachteilen (ausführlich im Diskussionsabschnitt). Hier wird eine Methode vorgestellt, die diese beiden Barrieren teilweise überwinden kann. Muskeln werden zunächst entnommen und dann mechanisch und enzymatisch abgebaut, bevor die heterogene Zellmischung in Kultur gegeben wird. Im Verlauf der Kultur werden viele Zelltypen der Nische nachgewiesen und Satellitenzellen beobachtet, die in den Ruhezustand zurückgekehrt sind. Als letzter Schritt des Protokolls werden die Immunfluoreszenzschritte vorgestellt, die den Nachweis jedes Zelltyps durch die Verwendung allgemein anerkannter Marker ermöglichen.