שרירי השלד הם בעלי יכולת התחדשות גבוהה בשל נוכחות תאי גזע שריריים (MuSCs). MuSCs ממוקמים על myofibers, מתחת למינה הבסיסית, ומתגוררים במצב שקט של מחזור תאים ממושך והפיך יציאה 1,2,3,4. עם פציעה, MuSCs מופעלים ונכנסים למחזור התא כדי ליצור אבות מגבירים שיכולים להתמיין ולהתמזג ליצירתמיופייבר 2,5 חדשים. עבודות קודמות הראו כי MuSCs חיוניים לחלוטין להתחדשות שרירים 6,7,8. יתר על כן, MuSC יחיד יכול להשתיל וליצור גם תאי גזע חדשים וגם מיוסיבים חדשים9. שרירי השלד מכילים גם אוכלוסייה של תאי סטרומה מזנכימליים הנקראים אבות פיברו-אדיפוגניים (FAPs), אשר ממלאים תפקיד מכריע בתמיכה בתפקוד MuSC במהלך התחדשות שרירים 6,10,11,12.
בשל הפוטנציאל שלהם לתאם התחדשות שרירים, היה עניין עצום בהבנת האופן שבו MuSCs ו- FAPs עובדים. MuSCs שקטים מסומנים על ידי ביטוי של גורמי השעתוק Pax7 ו- Sprouty1, וקולטן הקלציטונין של חלבון פני השטח של התא, בעוד ש- FAPs שקטים מסומנים על ידי קולטן גורם גדילה הנגזר מטסיות הדם של פני התא אלפא (PDGFRa)10,12,13,14,15 . מחקרים קודמים הראו כי MuSCs ו- FAPs יכולים להיות מטוהרים משרירי השלד באמצעות סמנים של פני השטח של התא ומיון תאים המופעלים על ידי פלואורסצנטיות (FACS) 9,15,16,17,18,19,20,21. בעוד פרוטוקולים אלה קידמו מאוד את היכולת לחקור MuSCs ו- FAPs, חסרון אחד הוא שרוב הפרוטוקולים הללו דורשים בידוד של MuSCs ממאגר של רקמות שריר שונות. עבודות אחרונות שלנו ושל אחרים חשפו הבדלים בפנוטיפ התא וברמות ביטוי הגנים בין MuSCs שבודדו מרקמות שונות22,23. MuSCs מהסרעפת, התלת ראשי והגרציליס מראים הפעלה מהירה יותר מאשר MuSCs משרירי הגפיים האחוריות התחתונות22, בעוד MuSCs משריר חוץ-עיני מראים התמיינות מהירה יותר מאשר MuSCs מהסרעפת ומשרירי הגפיים האחוריות התחתונות23.
פרוטוקול זה מתאר את הבידוד של MuSCs ו-FAPs משרירי שלד בודדים (איור 1). זה כולל את הדיסקציה של הסרעפת, triceps, gracilis, tibialis anterior (TA), soleus, extensor digitorum longus (EDL), gastrocnemius (GA), ואת שרירי masseter. שרירים מנותחים מנותקים לאחר מכן על ידי עיכול אנזימטי באמצעות collagenase II (פרוטאז המכוון באופן ספציפי לרצף האמינו Pro-X-Gly-Pro בקולגן, המאפשר פירוק של דיסוציאציה של רקמת חיבור ורקמות24) ו dispase (פרוטאז המבקע פיברונקטין וקולגן IV, המאפשר דיסוציאציה נוספת של תאים25). MuSCs ו- FAPs מבודדים מתרחיפים של תא יחיד על ידי FACS. כדוגמאות לבדיקות במורד הזרם לניתוח תאים, הפעלת תאי גזע נקבעת על ידי שילוב 5-ethynyl-2'-deoxyuridine (EdU), בעוד טוהר התא נקבע על ידי צביעת immunofluorescence עבור סמנים ספציפיים מסוג התא Pax7 ו- PDGFRa.