Summary

Lésion par congélation dans le muscle masséter de souris pour établir un modèle de fibrose musculaire orofaciale

Published: December 29, 2023
doi:

Summary

L’objectif de ce protocole est d’établir un modèle de fibrose musculaire orofaciale. La comparaison de l’histologie entre le masséter de souris et le muscle tibial antérieur après une blessure par congélation a confirmé la fibrose du muscle masséter. Ce modèle facilitera l’étude plus approfondie du mécanisme sous-jacent à la fibrose musculaire orofaciale.

Abstract

Le muscle orofacial constitue un sous-ensemble du tissu musculaire squelettique, avec une trajectoire évolutive distincte et une origine de développement. Contrairement aux muscles des membres dérivés du somite, les muscles orofaciaux proviennent des arcs branchiaux, avec des contributions exclusives de la crête neurale crânienne. Une étude récente a révélé que la régénération est également différente dans le groupe des muscles oro-faciaux. Cependant, le mécanisme réglementaire sous-jacent reste à découvrir. Les modèles actuels de régénération des muscles squelettiques se concentrent principalement sur les muscles des membres et du tronc. Dans ce protocole, la glace sèche a été utilisée pour induire des lésions de gel dans le muscle masséter de souris et le muscle tibial antérieur afin de créer un modèle de fibrose musculaire orofaciale. La dynamique temporelle des cellules satellites musculaires et des progéniteurs fibro-adipogènes était différente entre les deux muscles, entraînant une altération de la régénération des myofibres et un dépôt excessif de matrice extracellulaire. Avec l’aide de ce modèle, une étude plus approfondie de la régénération musculaire dans la zone orofaciale pourrait être menée afin de développer des approches thérapeutiques pour les patients atteints de maladies orofaciales.

Introduction

Les muscles orofaciaux sont essentiels dans les activités physiologiques quotidiennes telles que la mastication, la parole, la respiration et l’expression faciale1. Dans les malformations orofaciales congénitales, cependant, ces muscles présentent des altérations atrophiques et fibrotiques, entraînant une altération de la santé corporelle et de la cognition sociale2. La chirurgie reconstructive faciale reste le traitement de première intention, mais jusqu’à 30 à 70 % des patients postopératoires souffrent encore de perte musculaire et de dysfonctionnement musculaire3,4 L’échec de la régénération du muscle orofacial a été attribué à des facteurs intrinsèques, qui ne peuvent pas être corrigés par la chirurgie seule.

L’émergence des muscles orofaciaux est une nouveauté évolutive, accompagnant la tête complexe des vertébrés et le cœur chambré 5,6. Contrairement à leurs homologues des membres dérivés du somite, les muscles orofaciaux proviennent de l’arc branchial7. Ces caractères phylogénétiques et ontogénétiques peuvent les prédisposer à des comportements de régénération distincts8. Il a été rapporté que le muscle masséter (MAS) a développé une fibrose sévère au moment où le muscle tibial antérieur (TA) s’est complètement régénéré après une exposition à la même étendue de blessure 1,9. Cependant, le mécanisme sous-jacent de la régénération reste mal compris.

Dans cette étude, un modèle de lésion par congélation du muscle masséter de souris a été établi pour faciliter l’étude de la régénération du muscle orofacial. Nous avons choisi 14 jours après la blessure comme point de temps pour évaluer le phénotype de la fibrose, car c’était le point le plus précoce où une divergence perceptible était détectable entre deux muscles. La régénération complète du SAM après une blessure nécessite au moins 40 semaines1. De manière constante, cette étude a révélé un dépôt remarquable de collagène après une lésion par congélation du MAS par rapport à la régénération régulière du TA 14 jours après la lésion. Avec l’aide de ce modèle, d’autres études mécanistes de l’atrophie musculaire et de la fibrose peuvent être effectuées, ce qui aidera à son tour à développer des voies thérapeutiques potentielles pour favoriser la régénération des muscles orofaciaux après la chirurgie.

Protocol

Toutes les procédures animales de cette étude ont été examinées et approuvées par le comité d’éthique de l’École de stomatologie de l’Ouest de la Chine de l’Université du Sichuan (WCHSIRB-D-2020-114). Les souris C57BL/6 mâles (âgées de 5 semaines) ont été élevées dans un établissement à humidité contrôlée (53 ± 2 %) et à température contrôlée (23 ± 2 °C) et ont suivi un cycle lumière/obscurité de 12 heures. Voir le Tableau des matériaux pour plus de détails sur to…

Representative Results

La coloration de l’HE et du Sirius Red (figure 4 et figure supplémentaire S1) a révélé une régénération musculaire complète de l’AT dans ce modèle de congélation. En revanche, le SAM présentait une altération de la régénération des myofibres et un dépôt excessif de matrice extracellulaire. L’histologie des muscles MAS et TA intacts est illustrée sur la figure 4A, B, où les myofibres sont…

Discussion

Il existe une variété de modèles de lésions pour l’étude de la régénération des muscles squelettiques, y compris l’utilisation de stimuli physiques, chimiques et chirurgicaux 10,11,12,13,14,15,16. La cardiotoxine et le chlorure de baryum sont les deux produits chimiques les plus …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Cette étude a été financée par des subventions du Comité provincial de la santé et du bien-être du Sichuan (numéro de subvention : 21PJ063) et de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (numéro de subvention : 82001031).

Materials

1 mL syringe Shifeng Medical Apparatus and Instrument (Chengdu, Sichuan, China) 1-ml syringe /
Acetone Chron Chemicals Aceton /
Adhesion microscope slides Citotest Scientific 188105 /
Animal depilatory Phygene Scientific PH1877 /
BSA (bovine serum albumin) Solarbio Life Sciences A8010 /
DAPI Solarbio Life Sciences C0065 /
Donkey anti-goat Alexa Fluor 488 Abcam ab150129 1:200
donkey serum Solarbio Life Sciences SL050 /
Dry Ice Sinrro Technology (Chengdu, Sichuan, China) rice-shaped dry ice /
IFKine Red Donkey anti-rabbit Abbkine Scientific Company A24421 1:200
Insulation barrels (big) Thermos D600 /
Insulation barrels (small) Polar Ware 250B /
Isoflurane RWD Life Technology Company (Shenzhen, Guangdong, China) R510-22 /
Isopentane MACKLIN M813375 /
Laminin Sigma-Aldrich L9393 1:1000
Liquid nitrogen Sinrro Technology (Chengdu, Sichuan, China) / /
M.O.M kit Vector Laboratories BMK-2202
Mice   Dashuo Biological Technology Company(Chengdu, Sichuan, China) 5 weeks old /
mounting medium Solarbio Life Sciences S2100 /
Nertral balsam Solarbio Life Sciences G8590 /
Pax7 Developmental Studies Hybridoma Bank  Pax7 1:5
Pdgfra R&D systems AF1062 1:40
Sirus Red Staining Kit Solarbio Life Sciences G1472 /
Surgical instruments (forceps, scissors, needle holder, scalpel, and suture) Zhuoyue Medical Instrument (Suqian, Jiangsu, China) / /
Tissue-tek OCT Sakura 4583 /
Triton Shanghai Scigrace Biotech ABIO-Biofroxx-0006A /
Zoletil Virbac Zoletil 50 /

References

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Cite This Article
Cheng, X., Huang, Y., Li, Y., Li, J., Wang, Y. Freezing Injury in Mouse Masseter Muscle to Establish an Orofacial Muscle Fibrosis Model. J. Vis. Exp. (202), e65847, doi:10.3791/65847 (2023).

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