Nöromüsküler kavşak (NMJ), kas kasılmasını ve dolaylı olarak organizmaların koordineli hareketini kontrol eden periferik sinapstır1. Presinaptik motor akson terminali, asetilkolin reseptörleri (AChR'ler) ile zenginleştirilmiş bir kas postsinaptik alanı ve akson terminali 2,3,4'ü kaplayan miyelinik olmayan terminal Schwann hücreleri tarafından oluşturulur. Travmatik periferik sinir hasarı, hastalık veya farmakolojik girişime bağlı NMJ denervasyonu üzerine kasılma kas aktivitesi kaybolur 5,6. Bazı izin verilen mikro ortamlar zamanında ve verimli fonksiyonel iyileşmeye izin verdiğinden, rejenerasyon sürecine yardımcı olabilecek proteinlerin araştırılması kalıcı bir gerekliliktir. Burada, sinir yaralanmasından sonra NMJ'nin kısa süreli rejenerasyonunda kas protein ekspresyonunun manipüle edilmesinin potansiyel rolünü spesifik olarak değerlendirmek için iki prosedür birleştirilmiştir.
Kafatasının sırt yüzeyinde yer alan levator auris longus (LAL) kası, kulak kepçesinin hareketini kontrol eden ince ve düz bir kastır. LAL kası, her biri iki veya üç kat kas lifi içeren rostral ve kaudal bantlardan oluşur 7,8. Fasiyal sinirin posterior auriküler dalı, LAL kasını innerve eder ve beş rostral (R1-R5) ve iki kaudal (C1-C2) innervasyon bölgesinden oluşan iyi tanımlanmış bir innervasyon paterni oluşturur 8,9,10. LAL, yüzeysel olarak maruz kalan ve kolayca erişilebilen bir kastır, bu nedenle kullanımı minimal invaziv prosedürler gerektirir. Bu, gerçek zamanlı mikroskopi, ilaç dağıtımı ve ayrıca hem in vivo hem de ex vivo olarak tam kas preparatlarının müdahalesi kullanılarak NMJ'nin görselleştirilmesine izin verir 11,12. Toplamda, bu özellikler LAL kasını NMJ davranışını ve işlevini incelemek için mükemmel bir model haline getirir10,13.
İn vivo elektroporasyon, her ikisi de bir elektrik alanı14,15 indüklendikten sonra üretilen, hücre zarlarının geçici geçirgenliği ve hücreler içindeki DNA'nın hareketliliği yoluyla eksojen DNA'nın dokuya dahil edilmesine izin veren bir gen transfer tekniğidir. Bu prosedür lokaldir ve hayvanın gelişiminin herhangi bir aşamasında gerçekleştirilebilir. LAL kasının benzersiz özellikleri göz önüne alındığında, in vivo elektroporasyonu, minimal invaziv, yüksek verimli ve hızlı bir prosedürü16 temsil eder ve elektroporasyondan iki veya üç gün sonra sağlam protein ekspresyonunu gözlemlemeyi mümkün kılar.
Fasiyal sinir ezme prosedürü, çeşitli avantajlar sunduğu için araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır 5,17,18. Bu protokol daha önce, yüz felcini önlemek için LAL kası da dahil olmak üzere kraniyal kasları innerve eden fasiyal sinirin arka kulak dalını spesifik olarak hedef alacak şekilde modifiye edilmiştir; Sonuç olarak, fareler ameliyattan sonra özel bir bakıma ihtiyaç duymazlar (örneğin, göz kırpma refleksinin kaybı için kayganlaştırıcı göz merhemi). LAL kasındaki NMJ reinnervasyonu, yaralanmadan 7-9 gün sonrabaşladığından, 6, reinnervasyonun sinir yaralanmasından yaklaşık üç hafta sonra meydana geldiği arka bacak kaslarını denerve etmek için siyatik sinirin yaygın olarak kullanılan sinir ezilme yaralanması modeline kıyasla iyi bir kısa süreli reinnervasyon modelidir18.
LAL kasında in vivo elektroporasyon ve fasiyal sinir hasarının kombinasyonu, araştırmacıların, immünohistokimyasal, histolojik ve fonksiyonel testler dahil olmak üzere çok çeşitli teknikler aracılığıyla, kısa ve uzun vadeli morfolojik etkiler 6,16 dahil olmak üzere, NMJ rejenerasyonunun farklı zamanlarında sinaptik bileşenlerin kas kaynaklı protein modülasyonuna karşı davranışını değerlendirmelerini sağlayacaktır.