$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
הפרעות שרירים ושלד פוגעות במיליוני אנשים ומהוות גורם מוביל לנכות ברחבי העולם1. למרות זאת, הפרעות שרירים ושלד אינן נחקרות מספיק ופחות מובנות בהשוואה להפרעות כרוניות נפוצות אחרות (למשל, סרטן וסוכרת). יתר על כן, שכיחות המוגבלויות הקשורות להפרעות שרירים ושלד צפויה לעלות, מה שמדגיש את החשיבות של מחקר החוקר את המנגנונים המולקולריים והמסלולים התאיים העומדים בבסיס ההתפתחות וההתקדמות של מחלות שרירים ושלד. בהתאם לכך, קיים צורך הולך וגובר במתודולוגיות המאפשרות הבנה טובה יותר של מחלות שרירים ושלד ברמה המולקולרית ומקלות על פיתוח טיפולים חדשניים.
פגיעה עצבית היקפית קשורה ל~3% ממקרי הטראומה ומהווה גורם שכיח לתחלואה בחולי טראומה אורטופדית2. עם זאת, טיפול מדויק שמציל את תפקודי העצבים והופך את ניוון השרירים הקשור לפגיעה עצבית היקפית טראומטית (TPNI) נותר חמקמק3. לכן, מחקרים במודלים של עכברים הם חיוניים להערכת היעילות של טיפולי TPNI מחקריים; עם זאת, התחום חסר מודלים צפויים של חיות חיתוך עצבים המאפשרים מדידות התאוששות תפקודיות אמינות או אפיון של התחדשות עצבים. במחקרם הכלול באוסף שיטות זה, לי ועמיתיו מתארים מודל TPNI המבטיח דפוס פציעה קבוע ומקל על מדידת התאוששות תפקודית4. באופן כללי, התאוששות תפקודית לאחר TPNI תלויה בחומרת הפציעה, ויתרון מרכזי של הפרוטוקול המתואר על ידי Lee et al.4 הוא השימוש במכשיר דיגיטלי מכויל המנטר את שינוי הלחץ בזמן אמת במהלך ניתוח ריסוק העצבים. זה מגביל את השונות בחומרת הפציעה הנגרמת ובהמשך את ההחלמה.
דלקת מפרקים ניוונית (OA) היא הגורם המוביל לנכות המשפיעה על הגפיים התחתונות אצל מבוגרים ולכן מהווה נטל חברתי וכלכלי משמעותי5. קיימים מודלים של עכברים המחקים את שלבי התפתחות הדלקת מפרקים ניוונית, כולל ערעור היציבות הנפוץ של מודל המניסקוס המדיאלי (DMM) של דלקת מפרקים פוסט-טראומטית 6,7. המאמר של Dunning et al. מציג מודל של חוסר יציבות ושריטות סחוס (DCS) של OA, שהוא גרסה שונה של מודל DMM וכרוך בהקניית נזק נוסף לסחוס על ידי החדרת שלוש שריטות למשטח הסחוס8. מודל DCS מייצג מודל מואץ של דלקת מפרקים ניוונית ומתאים למחקרים המתמקדים בהיווצרות אוסטאופיטים, דלקת סינוביאלית, שיפוץ עצם ומדידות כאב בשלבים המוקדמים של דלקת מפרקים ניוונית. המודל גם מסכם את הנזק שנגרם ישירות לסחוס במהלך ניתוחים ארתרוסקופיים והתערבויות קליניות אחרות.
ניתן לבצע מספר מחקרים מכניסטיים שאינם ניתנים לביצוע בעכברים בתאים מתורבתים, מה שמדגיש את החשיבות של ניסויים במבחנה המשלימים מחקרי in vivo . תאים ראשוניים הם כלי מחקר חשוב מכיוון שהם מסכמים את התנאים האנדוגניים in vivo בצורה נאמנה יותר מאשר קווי תאים יציבים. בהתאם לכך, פיתוח פרוטוקולים המאפשרים בידוד של תאים ראשוניים ברי קיימא מרקמות שרירים ושלד שונות חיוני לקידום המחקר בתחום זה. המאמר של Jagadeeshaprasad ואחרים מפרט מתודולוגיה לעיכול אנזימטי ומכני של עורלה אנושית שזה עתה נולד כדי לבודד בו זמנית שלושה סוגים של תאים ראשוניים: קרטינוציטים, פיברובלסטים ותאי שוואן (SCs)9. הבידוד של SCs מהעור מייצג התקדמות משמעותית שפרוטוקול זה מציג לפרוטוקולים המבוססים היטב לבידוד קרטינוציטים ופיברובלסטים. הפרוטוקול מקל על התרבות המשותפת של שלושת סוגי התאים, דבר חיוני למחקרים החוקרים את התפקידים הפוטנציאליים של SCs בוויסות ההומאוסטזיס והתפקודים של קרטינוציטים ופיברובלסטים.
ביטוי יתר ונוקדאון הן גישות נפוצות לחקר תפקודי גנים. למרות שניסויים אלה נערכים בקלות ובשגרה בתרביות תאים במבחנה, מאתגר יותר לתפעל את ביטוי הגנים in vivo בשל האתגרים בהשגת אספקה יעילה של DNA פלסמיד או RNA מפריע קטן לתאי/רקמת המטרה. היין ווינינג מתארים פרוטוקול קל לאלקטרופורציה של פלסמיד DNA לשריר השלד של העכבר כדי לבטא יתר על המידה את החלבון המקודד בסיבי השריר10. חסרון מרכזי של הפרוטוקולים הקיימים להזרקה או אלקטרופוטציה של פלסמידים של DNA לשרירי השלד הוא ההשפעה השלילית של הליכים אלה על התכווצות השרירים. הפרוטוקול שהוצג על ידי Hain and Waning10 מתייחס למגבלה זו מכיוון שהוא אינו פוגע בהתכווצות שרירי השלד, המאפשרת להעריך את התכווצות השרירים כתוצאה תפקודית של ביטוי חלבון משתנה.
טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (μCT) היא שיטת הדמיה המשמשת בדרך כלל להערכת המבנה התלת מימדי (3D) של עצם11. μCT הוא תקן הזהב להדמיית עצמות אנושיות במרפאה ונמצא בשימוש נרחב מאוד בהערכת מבנה העצם והתחדשות העצם במחקרים פרה-קליניים12. μCT כולל מספר רב של תמונות רנטגן המתקבלות מעצם מינרלית, שמטבעה יש ניגודיות מצוינת לקרני רנטגן. כאשר משתמשים בו להערכת היווצרות עצם במהלך תהליך ריפוי השבר, μCT מספק מידע מפורט על המבנה התלת-ממדי והצפיפות של יבלת הריפוי. למרות שכימות העצם השלמה באמצעות μCT מבוסס היטב, אין הסכמה על פרוטוקול μCT להערכת יבלת השבר. Wee et al. מספקים פרוטוקול סטנדרטי, שלב אחר שלב, להערכה מדויקת של יבלת השבר במהלך שלבים שונים של ריפוי שבר בעצמות13. הפרוטוקול משתמש בפלטפורמת ניתוח חדישה המאפשרת הדמיית תמונה, יישור מחדש ופילוח יבלות. תרומה זו תעזור לבסס גישה סטנדרטית ועקבית יותר לניתוח יבלות שבר ברחבי המגרש.
לסיכום, אוסף שיטות זה מציג פרוטוקולים ניסיוניים המשמשים במגוון רחב של רקמות שריר ושלד: עצם, סחוס, עצב היקפי, שרירי שלד ועור. אנו מקווים שאוסף זה יוכיח את עצמו כשימושי עבור מצטרפים חדשים כמו גם מומחים בתחום הצומח במהירות של מחקר שרירים ושלד. עתיד התחום ישופר מאוד על ידי המאמצים המתמשכים שמטרתם לפתח מתודולוגיות מחקר חדשות. מאמצים לבסס מודלים חדשים של עכברים להפרעות שרירים ושלד ולפתח גישות חדשניות לאספקה מקומית וממוקדת של טיפולים לרקמות שרירים ושלד הם בעלי ערך מיוחד.