Tüm hayvan deneyleri, Sichuan Yüksek Geleneksel Çin Tıbbı Enstitüsü Bilim ve Teknoloji Departmanı tarafından belirlenen deney hayvanları için etik standartlara uygun olarak gerçekleştirilmiştir (Onay No: 2023DS01). Kullanılan reaktifler ve ekipman Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Deneysel tasarım ve prosedür
- Hayvan
Otuz altı erkek, 12 haftalık CD-Sprague-Dawley sıçanı, deney süresi boyunca barındırıldı ve ad libitum beslenmesi sağlandı. Ortam, 12 saatlik aydınlık/karanlık döngüsü ile 20-25 °C sıcaklıkta ve %50-%60 nem seviyesinde tutuldu.
- Grup tasarımı
Bir haftalık adaptif beslenmeden sonra, sıçanlar rastgele bir kontrol grubuna (Con, n = 6) veya kapsamlı bir egzersiz grubuna (EE, n = 30) atandı. EE grubundaki sıçanlara üç gün boyunca 10 derece eğimli yokuş yukarı koşu bandında 15 dakika boyunca 10 m/dk hızla koşarak adaptasyon eğitimi verildi. Uyarlanabilir eğitimin ardından, EE grubu ayrıca beş zaman alt grubuna ayrıldı: 0 saat, 6 saat, 12 saat, 24 saat ve kapsamlı egzersizden sonra 48 saat.
- Müdahale prosedürü
Kontrol grubundaki sıçanlar egzersiz yapmazken, EE grubundakiler 10 derecelik bir eğimle yokuş yukarı koşu bandında kapsamlı bir koşuya tabi tutuldu (Şekil 1A). Bedford protokolü9'u takiben, egzersiz yükü üç seviyeye ayrıldı: 10 m/dk'da 15 dakika Seviye 1, 15 dakika boyunca 15 m/dk'da Seviye 2 ve tükenene kadar 20 m/dk'da Seviye 3 (Şekil 1B). Tekrarlanan düşük yoğunluklu elektrik (150 V,0,5 mA alternatif akım) ve ses uyarımına (70 dB) rağmen, bir sıçan artık koşamadığında ve 1 dakika 10'dan daha kısa bir süre içinde üç kez yolda sıkışıp kaldığında yorgunluk belirlendi.
Sıçanlar, belirtilen zamanlarda (0 saat, 6 saat, 12 saat, 24 saat ve 48 saat egzersiz sonrası) aşırı intraperitoneal %3 sodyum pentobarbital (200 mg/kg) enjeksiyonu yoluyla sakrifiye edildi. Kalkaneusun deri ve deri altı dokuları dikkatlice diseke edildi ve Aşil tendonu oftalmik makasla kalkaneusun 2 cm yukarısından kesildi. Sağ kalkaneus (bağlı Aşil tendonu dahil), histopatolojik inceleme ve immünohistokimyasal testler için %4 paraformaldehit içinde korundu. Ek olarak, sol taraftan rastgele üç numune, ultrastrüktürel değişiklikleri incelemek için elektron mikroskobu için %2 paraformaldehit-%2.5 glutaraldehit çözeltisinde saklandı ( Şekil 1C).
2. Tendon-kemik bileşke histolojisi
Numuneler 48 saat boyunca %4 paraformaldehit içinde sabitlendi ve oda sıcaklığında (20-25 °C) 4 hafta boyunca %15 EDTA ile kireçten arındırıldı ve çözelti günlük olarak değiştirildi. Dekalsifikasyon işlemi, kemiğin herhangi bir kuvvet uygulanmadan bir iğne ile kolayca delinebildiği zaman sona erdi. Dekalsifikasyonun ardından numuneler, kademeli bir dizi etanol ve ksilen içeren otomatik bir işlemle dehidrasyona tabi tutuldu ve ardından PBS ile üç yıkama yapıldı. Numuneler sagital olarak parafine gömüldü ve 5 μm'de kesitlendi. Hematoksilen-eozin boyaması standart prosedürlere göre yapıldı ve görüntüler Panthera dijital trioküler mikrokamera sistemi ile ×20 ve ×40 büyütmede çekildi.
3. Elektron Mikroskobu taraması
Soldaki numunelere 48 saat boyunca %2 paraformaldehit-%2,5 glutaraldehit ön eki getirildi, daha sonra bir dizi aseton çözeltisi içinde kurutuldu, epoksi kürleme analizörüne sızdı ve sagital olarak gömüldü. Yarı ince kesitler, tendon-kemik bileşme bölgesini belirlemek için metilen mavisi kullanılarak boyandı. Yaklaşık 60-90 nm kalınlığındaki ultra ince kesitler elmas bıçak kullanılarak kesildi. Bu kesitler 10-15 dakika uranil asetat ile boyandı, ardından 1-2 dakika kurşun sitrat uygulandı. Kesitler, Transmisyon Elektron Mikroskobu altında 6000×,12000× ve 25000× büyütmelerde incelendi.
4. İmmünohistokimyasal test
Tendon-kemik bileşkesi rutin olarak dekalsifiye edildi ve daha önce tarif edildiği gibi kesitlendi. 10 dakika boyunca bir sitrat tampon antijen elde etme solüsyonu ile inkübasyondan sonra, numuneler endojen peroksidaz aktivitesini bloke etmek için 10 dakika boyunca% 3 H2O2 ile muamele edildi, ardından 25 ° C'de 20 dakika boyunca normal keçi serumu ile bloke edildi. CHOP (1:100 ) ve Kaspaz-12 (1:100). Daha sonra numuneler 25 °C'de 2 saat boyunca ikincil antikorlarla inkübe edildi. Renk gelişimi, 25 °C'de 8 dakika boyunca DAB kullanılarak sağlandı ve kahverengi-sarı pozitif bir sinyalle sonuçlandı. Çekirdekler 3 dakika boyunca Hematoksilen ile yeniden boyandı. Ortalama yoğunluğu analiz etmek için Image-Pro Plus 6.0 yazılımı kullanıldı. Analiz için tendon-kemik bileşke bölgesinin üç ilgi alanı (tendon, fibrokartilaj ve mineralize fibrokartilaj) seçildi ve ortalama değer hesaplandı.
5. İstatistiksel analiz
Verileri analiz etmek ve grafikler oluşturmak için GraphPad Prism 8 kullanıldı. Tüm veriler ortalama ± standart sapma olarak ifade edilir. Farklı gruplar arasında karşılaştırmalar tek yönlü ANOVA kullanılarak yapıldı ve ikili karşılaştırmalar için En Az Anlamlı Fark (LSD) testi kullanıldı. < 0.05'lik bir P değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.