兔失神经骨骼肌萎缩模型的建立及意义

合集下载

重症监护病房获得性虚弱和骨骼肌减少的分子机制

重症监护病房获得性虚弱和骨骼肌减少的分子机制

重症监护病房获得性虚弱和骨骼肌减少的分子机制摘要骨骼肌是一个适应性很强的器官,在分解代谢条件下,如危重病,其数量会下降。

衰老伴随着肌肉的逐渐丧失,尤其是体力活动减少时。

重症监护病房获得性无力是危重病人常见且高度严重的神经肌肉并发症。

它是危重病的后果,其特征是全身炎症反应,导致代谢应激,导致多器官功能障碍的发展。

肌肉功能障碍是这种综合征的重要组成部分,分解代谢的程度与病情严重程度相对应。

危重病人正在老龄化,因此,我们面临着另一个负面影响--骨骼肌减少--与年龄相关的骨骼肌质量和功能下降。

随着时间的推移,低度炎症逐渐积累,抑制蛋白质合成,恶化合成代谢抵抗,增加胰岛素抵抗。

累积的后果是肌肉恢复和肌肉质量逐渐下降。

上述两种情况的临床表现是骨骼肌无力,伴有大分子损伤,共同的机制是线粒体功能障碍。

1.重症监护病房获得性虚弱(ICUAW)导致危重病引起的骨骼肌萎缩,具有重要的临床意义,严重影响康复,增加发病率和死亡率。

ICUAW有时被称为危重型多发性神经病。

当神经受累占优势时被称为危重型多发性神经病(CIP),或肌肉受累至关重要的危重型肌病(C IM)。

它表现为肌肉无力,发展迅速,可检测肌肉萎缩。

我们通常会看到对称性肢体无力,这种情况在四肢近端(肩、髋)更为明显。

横膈膜和肋间肌也会受到影响,导致中断人工肺通气(未能撤回机械通气)和长期残疾,称为呼吸机引起的横膈膜功能障碍。

它的发病率在25-31%之间,程度取决于疾病本身,也取决于患者的治疗。

糖皮质激素治疗、长期镇静、神经肌肉阻滞剂、制动和人工肺通气会加重肌肉萎缩,见于比较典型的ARDS、新冠肺炎患者。

在使用人工肺通气的呼吸功能不全患者中,25-75%的患者存在严重的ICUAW。

炎症因子可引起运动神经元轴突肿胀,导致“失神经支配”或神经失用症。

肌肉快速丢失发生在败血症状态下,以应对微生物的侵袭(PAMPs,病原体相关分子通路)或与受损器官释放的alarmins 协同作用(DAMPs,损伤相关分子通路),从而导致应激代谢的激活。

肌少症动物模型的研究进展

肌少症动物模型的研究进展

2021年2月第29卷㊀第1期中国实验动物学报ACTA LABORATORIUM ANIMALIS SCIENTIA SINICAFebruary 2021Vol.29㊀No.1李聪,高泽林,方碧青,等.肌少症动物模型的研究进展[J].中国实验动物学报,2021,29(1):85-90.Li C,Gao ZL,Fang BQ,et al.Research advances in animal model of sarcopenia [J].Acta Lab Anim Sci Sin,2021,29(1):85-90.Doi:10.3969/j.issn.1005-4847.2021.01.012[基金项目]国家自然基金面上项目(31371197),上海自然科学基金(19ZR1452900),科技部重点研发项目(2020YFC2005604)㊂Funded by National Natural Science Foundation of China(31371197),Natural Science Foundation of Shanghai(19ZR1452900),Key R&D Project of Ministry of Science and Technology(2020YFC2005604).[作者简介]李聪(1994 ),男,在读硕士研究生,研究方向:运动营养㊂Email:licongace@[通信作者]史仍飞(1976 ),男,教授,硕士生导师,研究方向:运动与骨骼肌适应的研究㊂Email:rfshi@肌少症动物模型的研究进展李聪,高泽林,方碧青,史仍飞∗(上海体育学院运动科学学院,上海㊀200438)㊀㊀ʌ摘要ɔ㊀肌少症是随着年龄增长,出现的自身肌肉质量减少与力量相应减弱的现象㊂近年来,肌少症动物模型在老年人肌肉萎缩的预防及其机制探讨方面已有广泛应用㊂本文综述近年来肌少症动物模型的研究现状,动物肌少症模型的建立及应用进行对比分析,并对各类模型的优缺点进行探讨,为开展相关的实验提供参考㊂ʌ关键词ɔ㊀肌少症;动物模型;小鼠;研究进展ʌ中图分类号ɔQ95-33㊀㊀ʌ文献标识码ɔA㊀㊀ʌ文章编号ɔ1005-4847(2021)01-0085-06Research advances in animal model of sarcopeniaLI Cong,GAO Zelin,FANG Biqing,SHI Rengfei ∗(School of Kinesiology,Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China)Corresponding author:SHI Rengfei.E-mail:rfshi@ʌAbstract ɔ㊀Sarcopenia is considered to be the phenomena of decreases in muscle mass and strength with age.Inrecent years,animal models of sarcopenia have been widely used to examine the prevention and mechanisms of muscle atrophy during aging.This article reviews the animal models of sarcopenia,mainly discusses the establishment andapplication of animal models of sarcopenia,and provides a basis to carrying out relevant experiments.ʌKeywords ɔ㊀sarcopenia;animal model;mouse;research progressConflicts of Interest:The authors declare no conflict of interest.㊀㊀肌少症(sarcopenia)主要是指随着年龄的增长,出现全身性骨骼肌质量的丢失和力量的降低,其本质是骨骼肌在衰老进程中表现为 蛋白质合成抵抗 等问题㊂随着社会老龄化进程的加剧,肌少症已成为影响老年人健康的突出问题,且探讨肌少症发生机制及防治的研究也是目前研究热点㊂选择和建立肌少症动物模型是开展相关研究的基础,本文通过检索近几年肌少症建模方面的文献,梳理各自优缺点及评价标准,以期为进行相关的实验研究提供参考㊂1㊀肌肉减少综合症1.1㊀肌肉减少综合症的定义肌肉减少综合症 是Rosenberg [1]于1989年首次提出的概念,简称肌少症(sarcopenia)㊂肌肉减少综合症用来描述老年人随着年龄增长,自身肌肉质量与肌肉力量相应减弱,从而引起全身的活动能力下降,导致跌倒㊁骨折甚至残疾的风险增加㊂2010年,欧洲老年人肌少症工作组(EWGSOP)将其定义为: 一种以进行性骨骼肌肌量和强度广泛损失引起的肢体功能障碍㊁生活质量下降和死亡等不良事件风险增加的综合症 [2]㊂除了欧洲老年人肌少症工作组(EWGSOP)以外,国际肌少症工作组(IWGS)及亚洲肌少症工作组(AWGS)均给出了各自的定义,基本上其临床表现主要在两个方面:骨骼肌质量的下降和骨骼肌肌力的减弱㊂2016年中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会发布了中国的‘肌少症共识“[3]㊂1.2㊀肌少症的研究现状肌肉减少综合症严重影响老年人的身体功能,研究显示老年肌少症患者跌倒风险增加可能与肌肉纤维数量及运动神经元数量的减少有关,这些生理变化会对机体功能产生不良影响,导致老年人平衡能力减弱㊁步速减缓㊁身体摇摆增加[4]㊂另外,肌肉减少综合症不仅损害老年人的身体功能,也会对其心理健康状况造成不良影响,导致老年人心理负担加重,最终严重影响老年人的生活质量㊂目前,人口老龄化趋势增加已成为全球性关注的健康问题㊂在中国,人口老龄化状况越来越严重,根据 第六次全国人口普查 的数据显示,2010年底我国60岁以上老年人口的比例为13.3%[5],表明我国已进入老年化社会,而且老年人口比例还在进一步升高㊂开展人口老龄化相关的研究也成为重中之重㊂1.3㊀动物肌少症模型构建对于肌肉减少综合症研究的意义虽然国际上对肌少症的研究热度越来越高,但目前还没有明确的肌肉减少综合症治疗方案,对于肌少症的研究仍需拓展加深㊂选择适宜的动物模型对研究肌少症尤为重要㊂由于研究老龄化的复杂性及实验干预的不确定性等问题,目前主要关注动物建模的评定指标㊁建模方式㊁优缺点和目的等㊂本文将以大鼠和小鼠为实验对象,介绍肌少症建模的方案及特点,为进行相关的研究提供参考㊂2㊀肌少症的评定指标及评定方式肌少症主要表现为骨骼肌质量下降㊁骨骼肌肌力减弱为主要临床特征㊂这也是建立肌少症动物模型的依据㊂对大鼠和小鼠肌肉质量的检测主要通过称重和仪器检测的方式来进行,活体可以采用的仪器检测包括:生物电阻抗测量(BIA)㊁核磁共振技术(MRI)㊁计算机X线体层摄影(CT)和双能X线吸收测量(DXA)[6]㊂而对大鼠和小鼠肌肉力量和功能的检测常使用抓力仪和转棒式疲劳仪来检测[7]㊂3㊀肌肉减少综合症模型肌少症建模目前常采用大鼠㊁小鼠作为建模对象,常用的方法主要有试剂注射法㊁物理法㊁选材法和手术法等㊂3.1㊀地塞米松注射法药物注射法是动物建模的常用方法,在肌少症模型中常采用地塞米松(dexamethasone,DXM)药物注射㊂DXM属于糖皮质激素,具有抗炎㊁抗过敏和抗休克的功效,但长期注射会有体重增加㊁肌肉萎缩㊁脂肪向心性堆积等副作用[8]㊂基于此方面的作用,在一些实验研究中,对小鼠注射DXM,被用作小鼠肌少症建模的方案㊂我国学者鲁飞翔等[9]采用6~7月龄C57BL/6小鼠,进行6周皮下注射DXM,注射剂量为5mg/kg体重,发现小鼠肌肉质量和功能均显著降低,认为造模成功㊂同时,在王月兵等[10]人的研究中也出现类似的结果,此项实验中分别对8~10周龄小鼠和6~7月龄小鼠使用DXM 试剂注射干预19d,注射剂量为5mg/kg体重㊂结果发现8~10周龄实验组小鼠与对照组相比,肌肉质量降低了14.33%(P<0.01);6~7月龄实验组小鼠与对照组相比,肌肉质量降低了6.06%(P< 0.05)㊂但需要注意的是6~7月龄小鼠脂肪的增加高于8~10周龄小鼠,因此认为在此实验条件下6~7月龄小鼠相较于8~10周龄小鼠更适合作为长期研究肌肉衰减综合征模型㊂国外学者Aru等[11]人采用22月龄的雌性Wistar大鼠,进行10d的皮下注射DXM,注射剂量为0.50μg/g,造成大鼠体重和瘦体重均明显下降,同时后肢抓力也下降了25%(P<0.01),认为造模成功㊂以上研究表明,通过DXM注射能够造成肌肉质量降低和肌肉功能减弱,达到与老年人肌少症高度相似的特征,认为采用成年大小鼠,进行DXM注射建立肌少症模型是可行的,但是最佳的DXM注射剂量和注射周期还有待进一步研究,以及潜在的副作用尚不清楚㊂3.2㊀肉毒毒素A(botulinum toxin)注射法神经退行性病变被认为是引起肌少症的发病机制之一㊂肉毒毒素A(botulinum toxin,BTX)是一种高分子蛋白毒素,能抑制运动神经元乙酰胆碱释放到神经肌肉连接处的突触间隙,使肌肉麻痹,从而导致肌肉的快速丢失[12],也被应用于建立肌少症模型㊂Brent 等[13]的研究中,对成年雌性Wistar 大鼠(12~14周龄)进行BTX 注射6周(2IU),能显著造成肌肉质量和肌肉横截面积降低,成功建立肌少症动物模型㊂但需要注意的是,BTX 在造成肌肉流失的同时,往往伴随骨质流失,这与单独的老年人肌少症有一定的差异,所以针对此方法的可行性还需进一步研究探讨㊂注:A:啮齿类动物后肢悬吊装置;B:啮齿类动物后肢悬吊方式㊂F1㊁F2:纵向拉力;F3:前肢支撑力;F4:斜向拉力㊂图1㊀啮齿类动物后肢悬吊示意图Note.A.Rodent hind limb suspension device.B.Rodent suspension method.F1㊁F2.Vertical tension.F3.Forelimb support.F4.Diagonal pull.Figure 1㊀Schematic diagram of rodent hind limb suspension3.3㊀后肢悬吊(hind limb suspension )法小鼠后肢悬吊法(hind limb suspension,HLS)是常用的肌少症造模方法[14]㊂通常采用动物后肢悬吊装置(见图1)模拟微重力条件造成废用性肌肉模型[15]㊂Morey 等[16]采用后肢悬吊装置对大鼠进行HLS 一定时间,大鼠的肌肉会出现废用性萎缩,肌肉质量和肌肉力量均会降低㊂同时,荆小马等[17]对老龄小鼠(26月龄)进行HLS2周后,导致小鼠腓肠肌质量显著降低,证实HLS 会诱发小鼠肌肉的萎缩㊂除此以外,Goldspink 等[18]的研究还发现,使用小鼠HLS 的方式建立小鼠肌少症模型,小鼠的I 型慢速肌纤维的减少比II 型快速肌纤维的减少更明显,这种微重力状况下导致的肌肉丢失与老年人肌少症的症状:II 型肌纤维的减少多于I 型肌纤维的减少不太相似㊂通常,在康复医疗和航天医学领域的研究中可能会使用此方式建模,从建模的机制上探讨,运用此方法建模的优点是无需药物干预,对后续实验差异的影响较小㊂不过,最大的局限在于运用此方式建模小鼠肌肉衰减所表现出的特征与老年人不相符㊂3.4㊀关节位置固定法关节位置固定法主要造成被固定的肌肉失去收缩舒张等活动,从而引起肌肉萎缩(图2),此方法常被用作模拟骨折后的石膏㊁绷带或螺旋线进行包裹固定,从而限制大鼠的关节活动,在限制大鼠关节活动一段时间后,可能会造成大鼠肌肉的废用性萎缩,导致大鼠肌肉质量和肌肉力量的降低,从而建立大鼠肌少症模型㊂Ohira 等[19]的研究中对成年Wistar 大鼠进行后肢固定,经过10d 的固定就成功造成比目鱼肌出现废用性萎缩,且I 型慢速肌纤维的减少量大于II 型快速肌纤维㊂虽然关节位置固定也是一种无需药物干预,简便且易于操作的建模方法,但是局限性也在于运用此方法建模,其肌肉衰减所表现出的症状与老年人不相符㊂不仅如此,目前关于使用关节位置固定法进行大鼠肌少症建模的研究仍较少,其固定方式和固定干预时间仍需进一步研究探讨㊂3.5㊀直接选材法虽然注射法㊁物理法等方法可以导致大鼠和小鼠的肌肉质量和肌肉力量降低,但与老年人肌少症的表现症状仍有差别,因此直接选取老年大鼠建立肌少症模型有一定的优势㊂在Kob 等[20]的实验中,直接选取6月龄的大鼠并进行高脂饮食饲养,在第16月时通过检测发现雄性大鼠的肌肉横截面积减少,认为造模成功㊂不过需要注意的是,在此实验中雌性大鼠的肌肉量并没有明显减少㊂图2㊀啮齿类动物后肢关节固定法Figure2㊀Rodent hind limb joint fixation虽然直接选取老龄肌肉衰减大鼠的 天然模型 有其自身的优势,但较高的经济成本和时间成本投入让直接采取这种方法建立肌少症模型显得有些困难,同时选材法可能还存在大鼠的性别差异㊂3.6㊀加速衰老模型为了进一步研究肌肉减少综合症,一些加速衰老的小鼠已被开发㊂这类小鼠会快速衰老,方便观察其肌肉生理变化和解剖形态㊂研究显示, SAMP6[21]和SAMP8[22]是建立小鼠骨骼肌衰老的理想模型㊂Derave等[23]研究发现相比于SAMR1抗衰老模型小鼠,加速衰老的SAMP6和SAMP8两种小鼠均随着年龄增长出现肌肉力量㊁肌纤维尺寸以及肌肉磷酸肌酸水平的下降㊂与此同时,SAMP8小鼠相较于SAMP6小鼠其肌肉量和肌肉力量下降速度更快,开始出现下降的时间也更早㊂根据这些发现进行推断,使用SAMP8小鼠可能是建立肌少症的理想模型㊂另一种能够建立小鼠肌少症模型的加速衰老小鼠是POLG小鼠,POLG对线粒体DNA的复制和修复起到十分重要的作用,POLG缺失将导致线粒体功能的紊乱[24]㊂这种加速衰老模型的小鼠在6月龄后即表现出肌肉流失,可能也是小鼠肌少症建模的一种理想选材㊂3.7㊀转基因小鼠转基因小鼠也被开发用于肌少症建模㊂MKR 小鼠是一种骨骼肌中IGF-1受体表达转变的转基因小鼠,IGF-1受体的缺失可能会影响小鼠的肌肉发育生长[25]㊂Mavalli等[26]发现,IGF-1受体缺失的小鼠在6周龄和16周龄时相比野生型小鼠,其肌纤维横截面积均明显减少㊂除了IGF-1受体缺失的小鼠可用于小鼠肌少症建模,Akt1/Akt2双敲除的小鼠也表现出严重的生长缺陷及骨骼肌萎缩,与IGF-1受体缺失小鼠类似[27]㊂需要注意的是,尽管这两种类型的小鼠都表现出肌肉萎缩,但Akt双敲除的小鼠主要表现为肌细胞尺寸减少,而IGF-1缺失的小鼠则表现为肌细胞数量的减少㊂3.8㊀雌性大鼠去除卵巢建模法雌激素在骨质疏松中起着重要的调节作用,雌激素缺乏将引起骨质疏松症[28]㊂而当骨质疏松(osteoporosis)发生后,骨骼肌的代谢水平也会随之发生变化,并出现肌肉质量和功能的减退[29]㊂这一特征与肌少症的症状高度相似,运用雌激素的这一机制,可以尝试通过大鼠卵巢去除手术(ovariectomy,OVX)进行肌少症建模㊂在Nakaoka等[30]的实验中,对24只12周龄的Sprague-Dawley大鼠进行OVX实验,7d后经测量发现雌性大鼠的骨骼肌质量明显降低㊂另外,尹博[31]对28只三月龄SD雌性大鼠进行OVX,一周后进行测量,发现手术后的雌性大鼠腓肠肌质量和抓力均明显下降,认为造模成功㊂运用雌性大鼠去除卵巢的方式建模其特征与老年人肌少症的症状高度相似,美中不足是过程繁琐以及对手术技术要求较高㊂4㊀小结鉴于肌少症是影响老年人群健康和生活质量的重要因素,进行相关的研究也是目前的研究热点㊂选择及建立肌少症动物模型是开展相关研究的保障,目前肌少症模型方案主要有试剂注射法㊁物理法㊁选材法㊁手术法和基因敲除等方法,但关于模型之间的对比研究每种方法各有其优缺点,需要根据实际情况进行选择㊂但缺乏各肌少症模型之间的对比研究,以及模拟人体衰老中骨骼肌丢失的理想模型还有待于探索㊂参㊀考㊀文㊀献(References)[1]㊀Rosenberg IH.Sarcopenia:origins and clinical relevance[J].JNutr,1997,127:990-991.[2]㊀Cruz JAJ,Bahat G,Bauer J,et al.Sarcopenia:Europeanconsensus on definition and diagnosis[J].Age Ageing,2010,39(4):412-423.[3]㊀中华医学会骨质疏松和骨矿物盐疾病分会.肌少症共识[J].中华骨质疏松和骨矿物盐疾病杂志,2016,9(3):215-227.Chinese Society of Osteoporosis And Bone Mineral Research.Sarcopenia consensus[J].Chin J Osteoporos Bone Miner Res,2016,9(3):215-227.[4]㊀Cruz-Jentoft AJ,Sayer AA.Sarcopenia[J].Lancet,2019,393(10191):2636-2646.[5]㊀2010年第六次全国人口普查主要数据公报(第1号)[J].中国计划生育学杂志,2011,19(8):511-512.Bulletin of main data of the sixth national census in2010(No.1)[J].Chin J Fam Plan,2011,19(8):511-512. [6]㊀周仙杰,李军,鲁飞翔,等.肌肉衰减综合征诊断标准及诊断指标测量方法研究进展[J].山东医药,2016,56(27):107-109.Zhou XJ,Li j,Lu FX,et al.Research progress on diagnosticcriteria and diagnostic index measurement methods of muscleattenuation syndrome[J].Shandong Med J,2016,56(27):107-109.[7]㊀卞龙艳.自噬水平在成年运动小鼠主要器官中的变化[D].苏州:苏州大学;2011.Bian LY.Changes of autophagy level in main organs of adultexercise mice[D].Suzhou:Suzhou University;2011. [8]㊀张海英,李玉珍.糖皮质激素类药物的药理特性及合理应用[J].临床药物治疗杂志,2004,2(3):36-42.Zhang HY,Li YZ.Pharmacological characteristics and rationalapplication of glucocorticoids[J].Clin Med J,2004,2(3):36-42.[9]㊀鲁飞翔,李军,周仙杰,等.地塞米松致小鼠肌肉衰减综合征模型建立[J].中国老年学杂志,2016,36(22):5542-5544.Lu FX,Li J,Zhou XJ,et al.Establishment of dexamethasoneinduced mouse model of muscle wasting syndrome[J].Chin JGerontol,2016,36(22),5542-5544.[10]㊀王月兵,刘庆春,鲁飞翔,等.地塞米松对小鼠体成分的影响[J].武警医学,2017,28(11):1093-1095,1099.Wang YB,Liu QC,Lu FX,et al.Effect of dexamethasone onbody composition in mice[J].Med J Chin Peop Arm Pol For,2017,28(11):1093-1095,1099.[11]㊀Aru M,Alev K,Pehme A,et al.Changes in body composition ofold rats at different time points after dexamethasone administration[J].Curr Aging Sci,2019,11(4):255-260. [12]㊀Thomsen JS,Christensen LL,Vegger JB,et al.Loss of bonestrength is dependent on skeletal site in disuse osteoporosis in rats[J].Calcif Tissue Int,2012,90(4):294-306.[13]㊀Brent MB,Brüel A,Thomsen JS.PTH(1-34)and growthhormone in prevention of disuse osteopenia and sarcopenia in rats[J].Bone,2018,110:244-253.[14]㊀Cannon CM,Dieter SH,Stodieck LS,et al.A novel combinationof methods to assess sarcopenia and muscle performance in mice[J].Biomed Sci Instrum,2005,41:116-121. [15]㊀Lawler JM,Song W,Demaree SR.Hindlimb unloading increaseoxidative stress and disrupts antioxidant capacity in skeletalmuscle[J].Fre Radic Biol Med,2003,35(1):9-16. [16]㊀Morey HER,Globus RK.Hindlimb unloading rodent model:technical aspects[J].J Appl Physiol,1985,92(4):1367-1377.[17]㊀荆小马,王全全,郝延磊.肌肉衰减综合征小鼠腓肠肌Sirt1和mTOR活性的变化[J].基础医学与临床,2018,38(7):922-927.Jing XM,Wang QQ,Hao YL.Alterations of Sirt1and mTORactivity in gastrocnemius muscle of mice with sarcopenia[J].Basic Clin Med,2018,38(7):922-927.[18]㊀Goldspink DF,Morton AJ,Loughna P,et al.The effect ofhypokinesia and hypodynamia on protein turnover and the growthof four skeletal muscles of rat[J].Pflugers Arch,1986,407(3):333-340.[19]㊀Ohira Y,Yoshinaga T,Ohara M,et al.The role of neural andmechanical influences in maintaining normal fast and slow muscleproperties[J].Cells Tissues Organs,2006,182(3-4):129-142.[20]㊀Kob R,Fellner C,Bertsch T,et al.Gender-specific differencesin the development of sarcopenia in the rodent model of the ageinghigh-fat rat[J].J Cachexia Sarcopenia Muscle,2015,6(2):181-191.[21]㊀Hirofuji C,Ishihara A,Roy RR,et al.SDH activity and cell sizeof tibia lies anterior motoneurons and muscle fibers in SAMP6[J].Neuroreport,2000,11(4):823-828.[22]㊀Nishikawa T,Takahashi JA,Matsushita T,et al.Tubularaggregates in the skeletal muscle of the senescence-acceleratedmouse;SAM[J].Mech Ageing Dev,2000,114(2):89-99.[23]㊀Derave W,Eijnde BO,Ramaekers M,et al.Soleus muscles ofSAMP8mice provide an accelerated model of skeletal musclesenescence[J].Exp Gerontol,2005,40(7):562-572. [24]㊀Trifunovic A,Wredenberg A,Falkenberg M,et al.Prematureageing in mice expressing detective mitochondrial DNApolymerase[J].Nature,2004,429(6990):417-423. [25]㊀Fernández AM,Kim JK,Yakar S.et al.Functional inactivationof the IGF-1and insulin receptors in skeletal muscle causes type2diabetes[J].Genes Dev,2001,15(15):1926-1934. [26]㊀Mavalli MD,Digirolamo DJ,Fan Y,et al.Distinct growthhormone receptor signaling modes regulate skeletal muscledevelopment and insulin sensitivity in mice[J].J Clin Invest,2010,120(11):4007-4020.[27]㊀Liu JP,Baker J,Perkins AS,et al.Mice carrying null mutationsof the genes encoding insulin-like growth factor I(igf-1)andtype1IGF receptor(Igf1r)[J].Cell,1993,75(1):59-72.[28]㊀Xiong Q,Tang P,Gao Y,et al.Proteomic analysis of estrogen-mediated signal transduction in osteoclasts formation[J].BiomedRes Int,2015,2015:596789.[29]㊀Damas F,Phillips S,Vechin FC,et al.A review of resistancetraining-induced changes in skeletal muscle protein synthesis andtheir contribution to hypertrophy[J].Sports Med,2015,45(6):801-807.[30]㊀Nakaoka K,Yamada A,Noda S,et al.Influence of dietaryvitamin D deficiency on bone strength,body composition,andmuscle in ovariectomized rats fed a high-fat diet[J].Nutrition,2019,60:87-93.[31]㊀尹博.负重跑台运动与低强度脉冲超声对去卵巢大鼠骨骼肌的影响及分子机制研究[D].西安:陕西师范大学;2018.Yin B.Effects of treadmill exercise and low intensity pulsedultrasound on skeletal muscle of ovariectomized rats and itsmolecular mechanism[D].Xian:Shanxi NormalUniversity;2018.[收稿日期]㊀2020-06-17。

骨质疏松动物模型特点的综述

骨质疏松动物模型特点的综述

骨质疏松动物模型特点的综述骨质疏松是一种以骨量减少,骨组织微细结构破坏,骨脆性增加和易发生骨折为特征的疾病,是老年人的常见病、多发病,日益受到人们的重视。

随着人类寿命的延长和老龄化社会的到来,该病的防治已成为一个迫切的问题。

在骨质疏松症的研究中,模型动物被广泛使用。

正确选择和建立一个理想的骨质疏松实验动物模型,是开展骨质疏松研究工作的基础。

目前可用于骨质疏松实验研究的动物主要有大鼠、小鼠、兔、羊、犬、猪、灵长类动物(除人类外)等。

它们在实验研究中均有各自的优缺点。

兹就目前常用的实验动物模型及其特点综述如下。

1 鼠类骨质疏松动物模型实验用大鼠有远交和近交系两种。

远交系包括Wistar Spraque-Dauley,Long-Evans,Holtzman 等品种,近交系包括ACI,Brown-Norway,Fischer 344,Lewis,Wistar-Furth等品种。

常用Wistar,Holtzzman,Fischer344、SD大鼠来作骨质疏松模型。

大鼠是骨质疏松研究中最常用的模型动物,与大动物相比,大鼠价廉,易于饲养;另外,大鼠能用较短的时间就能在骨建造和骨再建周期变化中达到新的平衡。

大鼠的自然寿命为2~3年,成年雄性大鼠在30个月时骨骺端仍有持续生长。

这种骨状态的不稳定性可能会干扰实验结果,因此大多数学者认为雄性大鼠不适合做各种成人骨骼研究的模型。

而雌性大鼠在6~9个月时就进入骨生长静止期,骨骺开始封闭,10个月达峰值骨量,出现一个骨代谢相对稳定的阶段,与人类相似;切除卵巢的大鼠经给予合适的雌激素进行替代试验时并不增加骨转换和骨丢失,这与绝经后妇女对雌激素替代法的反应相一致[1]。

在建立大鼠骨质疏松模型的方法研究上,有双侧卵巢切除法(去势法)、维甲酸法、糖皮质激素诱导法、营养法、人工法等。

其中双侧卵巢切除法最常用。

成年雌性大鼠有一个规则的发情期,发情期动物体内雌二醇水平处于峰值,每4 d有18 h峰值时间,在15个月后骨折发生较多,并且观察到松质骨有一些骨丢失现象,当不出现雌二醇的峰值时标志“绝经”,松质骨骨丢失发生加快。

失神经后骨骼肌萎缩机制及治疗研究进展

失神经后骨骼肌萎缩机制及治疗研究进展
发 挥 营 养 作 用 。将 胚 胎 运 动神 经 元移 植 至 失神 经骨 骼 肌 内 , 肌 萎 缩 明 显 减 缓 除 运 动 神 经 元植 入 外 , 觉 神 经 元 和 神 经 干 细 感 胞 植 入 也 能 减 缓肌 肉萎 缩程 度
22 药 物 .
节 。C z 道 开 放 时 间 延 长 。 外 C : 度 增 加 及 肌 纤 维 对 于 a通 胞 a浓 C z 感性 增 加 . 致 失 神 经后 肌 肉收 缩 松 弛 时 间延 长 , 大 a敏 导 对 鼠腓 肠 肌 的 研 究发 现 : 失神 经后 收 缩 功 能 的 改 变 与 内质 网释 放 的 C z 量 有很 好 的 相 关性 a数
缩的 机 制 作 一 简要 综 述 。
缩肌 肉中有 2 A型异构体表达 。慢刺激大鼠坐骨神经结扎 引起 的肌 肉萎缩诱 发 l 2 2 2 C蛋 白的表达 ,但是 1 T 阻 、B、X、AMH T( I )
断 的肌 肉无 这种 现 象
神 经营养 作用( 节 因子 ) 以影响肌 肉活性 。坐骨神 经 调 可 分 离出蛋 白 si i。可以提 高培 养的肌 肉细胞 的成熟和存 活 et an 率 。 状神 经 营 养 因 子 ( N F , 种 神 经 细 胞 的 营 养 因子 可 以 睫 C T )一
经 元 变性 , 纤 维萎 缩 减 轻 【-] 修 复神 经 时 复 合 a. F纤 肌 11。在 34 FG 维 蛋 白凝 胶 栽 体 植 入 能 减 少肌 纤 维 的 萎 缩 [] 。 22 氨 哮 素 A rw l [j 现 氨 哮 素 可 抑 制 内部胶 原 的合 .. 2 g a 等 发 a 成 . 神 经再 支 配后 肌 肉功 能 恢 复 得 到 较 好 改 善 。 氨 哮 素 的 这 使 种 作 用 不 是 通 过 肾上 腺 素 能 受 体 , 而 是 抑 制 M o 和 yD M oei 表 达 . 低 失神 经 肌 肉 乙酰 胆 碱 受 体 上 调 水 平 [1 ygnn的 降 1。 7 另有 研 究 认 为 氨 哮 素是 一 种 内源性 神 经肽 , 模 仿 神 经 支 配 样 能

最新抗肌萎缩蛋白病诊断指南

最新抗肌萎缩蛋白病诊断指南

2024抗肌萎缩蛋白病诊断指南要点(全文)摘要抗肌萎缩蛋白病是由编码抗肌萎缩蛋白的DMD基因致病性变异所导致的一组主要累及骨骼肌和(或)心肌的X-连锁隐性遗传性肌病,包括Duchenne型肌营养不良、Becker型肌营养不良以及X-连锁扩张型心肌病。

DMD基因致病性变异广泛而复杂,导致部分患者的诊断和临床分型复杂而困难。

精准的分子遗传学诊断对于抗肌萎缩蛋白病的临床诊治、多学科管理、遗传咨询、产前诊断和基因治疗的选择具有重要意义。

本指南基于抗肌萎缩病的研究进展,借鉴国内外抗肌萎缩蛋白病的指南共识,在抗肌萎缩蛋白病的临床表现、遗传学基础、诊断及临床分型、遗传学诊断流程以及临床遗传咨询方面达成共识,提出18条推荐意见。

本指南旨在规范和优化抗肌萎缩蛋白病的诊断,为临床医师和政府管理人员的工作提供参考,共同降低抗肌萎缩蛋白病患者的诊断难度。

抗肌萎缩蛋白病(dystrophinopathy)是由位于Xp21.2的抗肌萎缩蛋白基因(dystrophin,DMD)致病性变异所导致的一组主要累及骨骼肌和(或)心肌的X-连锁隐性遗传性肌病[1, 2],以男性患者为主,少数女性DMD基因致病性变异携带者也可出现不同程度的骨骼肌和(或)心肌受累。

DMD基因的完全或部分失功能变异引起多种抗肌萎缩蛋白同源异构体出现质和(或)量的异常,其中Dp427m异构体的缺陷导致患者出现骨骼肌和(或)心肌的受累,形成抗肌萎缩蛋白病的典型表型谱系[2],包括Duchenne型肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy,DMD)、Becker型肌营养不良(Becker muscular dystrophy,BMD)、X-连锁扩张型心肌病(X-linked dilated cardiomyopathy,XLDCM)。

作为最常见的遗传性肌病,DMD和BMD的发病率在存活男婴中分别约为19.8/100 000[3]和5.4/100 000[4],DMD和BMD的人群患病率分别约为4.8/100 000和1.6/100 000[5],XLDCM和女性抗肌萎缩蛋白病的流行病学情况尚不明确。

机能实验设计实验报告

机能实验设计实验报告

实验名称:神经递质对骨骼肌收缩的影响实验目的:1. 了解神经递质在神经肌肉传递中的作用。

2. 观察不同神经递质对骨骼肌收缩的影响。

3. 分析神经递质对骨骼肌收缩的调节机制。

实验材料:1. 实验动物:家兔2. 实验器材:肌电图机、肌夹、生理盐水、乙酰胆碱(ACh)、肾上腺素(Ad)、氯化钙(CaCl2)、硫酸镁(MgSO4)、显微镜、培养皿等。

实验方法:1. 将家兔固定于实验台上,使用肌电图机记录其骨骼肌的收缩情况。

2. 将家兔的肌肉组织取出,制成肌条,置于培养皿中。

3. 将乙酰胆碱(ACh)、肾上腺素(Ad)、氯化钙(CaCl2)、硫酸镁(MgSO4)分别滴加到肌条上,观察并记录骨骼肌的收缩情况。

4. 将不同浓度的神经递质分别滴加到肌条上,观察并记录骨骼肌的收缩情况。

5. 使用显微镜观察肌纤维的收缩情况。

实验步骤:1. 准备实验动物,将家兔固定于实验台上。

2. 使用肌电图机记录家兔骨骼肌的基线收缩情况。

3. 将家兔的肌肉组织取出,制成肌条,置于培养皿中。

4. 将乙酰胆碱(ACh)滴加到肌条上,观察并记录骨骼肌的收缩情况。

5. 将肾上腺素(Ad)滴加到肌条上,观察并记录骨骼肌的收缩情况。

6. 将氯化钙(CaCl2)滴加到肌条上,观察并记录骨骼肌的收缩情况。

7. 将硫酸镁(MgSO4)滴加到肌条上,观察并记录骨骼肌的收缩情况。

8. 将不同浓度的神经递质分别滴加到肌条上,观察并记录骨骼肌的收缩情况。

9. 使用显微镜观察肌纤维的收缩情况。

实验结果:1. 乙酰胆碱(ACh)滴加到肌条上后,骨骼肌出现明显的收缩。

2. 肾上腺素(Ad)滴加到肌条上后,骨骼肌出现收缩,但收缩幅度小于ACh。

3. 氯化钙(CaCl2)滴加到肌条上后,骨骼肌出现收缩,但收缩幅度小于ACh。

4. 硫酸镁(MgSO4)滴加到肌条上后,骨骼肌出现舒张。

5. 不同浓度的神经递质对骨骼肌的收缩影响不同,随着浓度的增加,收缩幅度逐渐增大。

实验分析:1. 乙酰胆碱(ACh)是神经递质,可引起骨骼肌收缩,说明神经递质在神经肌肉传递中发挥重要作用。

高强度聚焦超声建立骨骼肌失神经萎缩动物模型的研究

高强度聚焦超声建立骨骼肌失神经萎缩动物模型的研究

作者介绍 : 徐
鹏(9 2 ) 男, 18 一 , 硕士,
prr d ef me .Re u t Al t e r b i h d tk n p a e i te o sl s: l h a b t a a e lc n h s o vo s y tms f lu iain T e oe s b i u s mp o o ca d c t . h s lu mu ce n o s l a d g src e u s l rm h r ae ru e e ar p y T e a to n mi s mu c e f o t e t td g o p w r t h . h e o
mo es b ih it n i c s d uta o n d l yhg e st f u e l s u d n yo r
xu ,td e c
( eatet Oaad xlfcaSreyte fltdSo ao g H silC og i Meia U i rt) Dp r n rln Maioai ugr, A i e tm tl y opt ,hnqn m l l h i a o a g dcl n esy v i
f ue laon ( IU)o s bi e k lamuc e e a da oh oe . tos O e fc t e e o b i a o sdut su d H F t et lht e t sl dnr t r ym dl Meh d : n ii nr s f 2r b s s c r a s h s el e v e tp s o s ac v 1 a tw
t ae y HI U, n e eg ia c futa o n ma ig T e oh rsd sc n r l r u . h b e ain t a e 2 w e s r td b F u d r h d n e o l s u d i gn . h te i ewa o t o p T e o s r t i w s 1we k, e k e t u r og v o me a d4 w e s tr F e t n . h ik e s o lu s l sme s r d b mo eu r s n g a h . ew ih f a t c e u n e k e U t ame tT e h c n s ? f oe s f a HI r t s mu cewa a u e yB- d h a o o rp y T eg t sr n mis h og o mu ce n oe s mu ce w s me s r d s ls a d s lu s l a a u e .Hi o o ia n l s fg src e u s ls a d n re s c in tt e HI U i r s l gc la ay i o a to n mi s mu ce n e e t s a h F st we e t s v o e

失神经支配在胫骨牵张成骨延长过程中的骨再生及Runx2表达

失神经支配在胫骨牵张成骨延长过程中的骨再生及Runx2表达

失神经支配在胫骨牵张成骨延长过程中的骨再生及Runx2表达郑科;宋冬惠;冯兴梅;祝颂松;胡静;叶斌【摘要】BACKGROUND:During the healing of fractures, removal of sciatic nerve can result in insufficient mechanical rigidity of newborn woven bone. However, there are less reports concerning the denervation effects during distraction osteogenesis. OBJECTIVE:To observe the effect of removal of the sciatic nerve on bone regeneration and the expression of Runt-related transcription factor 2 (Runx2) protein during distraction osteogenesis in a rabbit model. METHODS:Twenty-four adult male New Zealand rabbits were selected and underwent left tibial osteodistraction to construct animal models of distraction osteogenesis. Before distraction, the animals were randomly divided into group R (resecting the left sciatic nerve) and group I (intact left sciatic nerve). Six weeks after completion of distraction, the animals were kil ed and the lengthened tibias were harvested for radiography, three-dimensional CT reconstruction, histological evaluation, connectivity density (Conn.D) evaluation. RESULTS AND CONCLUSION:New regenerated bone was present and Runx2 protein was expressed in the distraction gaps of al animals at the end of the study, as revealed by radiography, three-dimensional CT reconstruction, and histological observation. However, less new bone formation and a lower degree of mineralization and expression of Runx2 protein were observed in group R compared with group I. The results suggest that thedenervation appears to have an inhibitory effect on bone formation and the expression of Runx2 protein during distraction osteogenesis.%背景:研究发现,去除坐骨神经会导致骨折愈合过程中新生编织骨机械硬度不足,而目前对有关失神经因素在牵张成骨过程中作用的相关报道较少。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
萎 缩 模 型 的合 适 方 法 。
切断兔 的胫神经可 以作为建立动物失神经肌
【 关键词】 兔 ; 失神 经肌 萎缩 ; 动物模型
【 中图分类号 】 R 3 2 2
【 文献标 志码】 A
【 文章编 号】 1 6 7 2 - 7 7 7 0 ( 2 0 1 7 ) 0 2 - 0 1 2 9 - 0 4
The e s t ab l i s h me nt a nd s i gn i ic f a nc e o f de ne r va t e d s ke l e t a l m us c l e a t r op hy m o de l i n
r a b b i t L I U y 0 凡 g — b i n , T A NG L i , L I U K u n — x i a n g . D e p a r t me n t o f H u m a n A n a t o m y , Z u n y i Me d i c a l
mu s c l e a t r o ph y mo d e 1 . Me t ho ds 1 6 ma l e a nd f e ma l e Ne w Ze a l a n d wh i t e r a b b i t s we r e r a nd o ml y
p o s t o p e r a t i v e l y . Re s ul t s T he a n i ma l s i n t he c o n t r o l g r o u p a r e i n g o o d c o n di t i o n a nd t h e a ni ma l s
d i v i d e d i n t o t wo g r o up s: c o n t r o l g r o u p A a n d e x p e r i me n t a l g r o u p B.Un d e r s t e r i l e c o n di t i o ns, c u t t i n g
c o n t r o l g r o u p. Af te r t he o pe r a t i o n, t h e g e ne r a l l i v i n g c o nd i t i o n s o f t h e a n i ma l s we r e o b s e r v e d, a n d t h e mu s c l e we t we i g h t , t he mus c l e ib f e r c r o s s — s e c t i o na l a r e a a n d t h e n umb e r o f mo t o r e nd p l a t e s o f t h e g a s t r o c ne mi u s mu s c l e o f t h e t wo g r o u ps we r e me a s ur e d a t t he f o u r t h a n d t he e i g h t h we e k
o f t h e t i b i a l ne r v e o f r a b bi t a s t he e x pe r i me n t a l g r o u p, a n o t h e r g r o u p wi t h o u t a n y t r e a t me nt a s t h e
肠肌 的肌湿重 、 肌纤维横截面积 , 以及运动终板 的数 目。结果 对 照组动物状 态 良好 , 实验组动 物全部存活 。 术后前 3 d给予常规剂量头孢米诺后 , 实验组 动物 均未 出现伤 口红 肿 、 感染 , 状 态 良好 。切断胫 神经 4 、 8周 后, 测定两组兔 的腓肠肌 的肌湿重 、 肌 纤维横截面积 以及运动 终板 的数 目, 实验组 的手术侧 与健 侧 , 实 验组与 对照组两 两相 比较 , 差异均有统计学意义 ( 均 P< 0 . 0 5 ) 。结论
Co l l e ge, Zu n yi 5 63 0 00, Ch i n a
Co r r e s p o n d i n g a u t h o r : L I U Ku n— x i a n g
A b s t r a c t : Ob j e c t i v e T o s e a r c h f o r a s u i t a b l e m e t h o d f o r e s t a b l i s h i n g t h e d e n e r v a t e d s k e l e t a l
刘永斌 , 唐莉, 刘坤祥
【 摘要 】 目的 探讨建立兔失神经骨骼 肌萎缩模 型 的适 合方法 , 并 观察失 神经骨骼 肌形态 变化 。方法
选取雌雄 不限的新 西兰大 白兔 1 6只 , 随机分 为对 照组 和实验 组。实验 组兔 无菌下切 断其胫神经 , 对照组兔不
作任何处理 ; 两组动物 常规单笼饲养 。术后观察动物 的一般 生存状 况, 并 于术后 4 、 8周分别 测定 两组兔 的腓
临床神经外科杂志 2 0 1 7 年第 1 4 卷第 2 期
19 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 - 7 7 7 0 . 2 0 1 7 . 0 2 . 0 1 2
论 著
兔 失 神 经 骨 骼 肌 萎 缩模 型 的建立 及 意 义
相关文档
最新文档