تقييم مقاييس نتائج اتصال وحدة محرك الحجاب الحاجز للفئران كمؤشرات حيوية كمية لتنكس الخلايا العصبية الحركية الحجابي والتعويض

Summary

في هذه الدراسة ، نقدم طريقة في الجسم الحي لتقدير عدد وحجم الوحدة الحركية لتحديد اتصال الوحدة الحركية للغشاء الفئران. يتم وصف نهج خطوة بخطوة لهذه التقنيات.

Abstract

فقدان وظيفة العضلات التنفسية هو نتيجة لإصابة الخلايا العصبية الحركية والتنكس العصبي (على سبيل المثال ، إصابة الحبل الشوكي العنقي والتصلب الجانبي الضموري ، على التوالي). الخلايا العصبية الحركية الحجابي هي الرابط الأخير بين الجهاز العصبي المركزي والعضلات ، وتمثل الوحدات الحركية الخاصة بكل منها (مجموعات من الألياف العضلية المعصبة بواسطة خلية عصبية حركية واحدة) أصغر وحدة وظيفية في الجهاز التنفسي العصبي العضلي. جهد عمل العضلات المركبة (CMAP) ، جهد الوحدة الحركية المفردة (SMUP) ، وتقدير عدد الوحدات الحركية (MUNE) هي مناهج فيزيولوجية كهربية تم إنشاؤها لتمكين التقييم الطولي لسلامة الوحدة الحركية في النماذج الحيوانية بمرور الوقت ولكن تم تطبيقها في الغالب على عضلات الأطراف. لذلك ، فإن أهداف هذه الدراسة هي وصف نهج في دراسات القوارض قبل السريرية التي يمكن استخدامها طوليا لتحديد كمية MUNE الحجابي ، وحجم الوحدة الحركية (الممثلة باسم SMUP) ، و CMAP ، ثم لإثبات فائدة هذه الأساليب في نموذج فقدان الخلايا العصبية الحركية. يمكن للمؤشرات الحيوية الحساسة والموضوعية وذات الصلة بالترجمة لإصابة الخلايا العصبية والتنكس والتجديد في إصابة الخلايا العصبية الحركية وأمراضها أن تساعد بشكل كبير وتسريع اكتشافات الأبحاث التجريبية للاختبارات السريرية.

Introduction

تشكل الخلايا العصبية الحركية الحجابي (MNs) ، التي تمتد من مستويات بضع العضل C3 إلى C6 ، الرابط النهائي من الجهاز العصبي المركزي (CNS) إلى عضلة الحجاب الحاجز¹. تتكون الوحدات الحركية الحجيبية (MUs) من MN واحد في العمود الفقري وألياف عضلات الحجاب الحاجز المعصبة التي تشكل أصغر وحدة وظيفية في الجهاز العصبي العضلي التنفسي. تتطلب وظيفة التهوية تقلصا كافيا لعضلة الحجاب الحاجز يتحقق من خلال التنشيط المنسق لتجمع MU الحجابي ^2,3. تؤدي العديد من الأمراض العصبية ، بما في ذلك التصلب الجانبي الضموري (ALS) ، إلى ضعف شديد في التهوية ، مما يساهم في النهاية في سبب الوفاة

Protocol

تمت الموافقة على جميع الإجراءات وتنفيذها وفقا للمبادئ التوجيهية التي وضعتها اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام في جامعة ميسوري. أجريت التجارب على ذكور الفئران البالغة Sprague-Dawley ، الذين تتراوح أعمارهم بين 11 و 15 أسبوعا. تم إيواء هذه الفئران في أزواج وتم الاحتفاظ بها تحت دورة 12:12 من الضوء والظلام ، مع إمكانية الوصول إلى الأغذية التجارية القياسية والمياه المعالجة بحمض الهيدروكلوريك المتاحة في جميع الأوقات.

1. إعداد وتسليم التخدير

1. ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة أثناء التعامل مع الفئران.
2. تطبيق التخدير بالاستنشاق مع 3-5٪ إيزوفلوران ، مما يضمن الحث المناسب. بمجرد تخ....

النتائج

تتيح تقنيات CMAP و SMUP و MUNE الموضحة في هذا التقرير تسجيل الوظيفة العصبية العضلية في عضلة الحجاب الحاجز باستخدام وضع قطب كهربائي طفيف التوغل (الشكل 1). يمكن استخدام معلمات السعة والمساحة لتوصيف حجم CMAP فوق الأقصى ، مما يوفر مقياسا شاملا لإخراج مجموعة العضلات (

Discussion

في الأمراض التنكسية MN ، مثل ALS ، من الأهمية بمكان تقييم MUs المشاركة في التهوية²⁸. على الرغم من حدوث تنكس MN التنفسي في مرضى ALS ، إلا أن البداية المحددة وتطور وفاة MN لا تزال غير مفهومة بشكل كامل^29،30،31. وإدراكا لأهم.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
2 mL Glass Syringe	Kent Scientific Corporation	SOMNO-2ML
50 mL, Model 705 RN syringe	Hamilton Company	7637-01	Utilized to conduct intrapleural injection
5008 - Formulab Diet	LabDiet	0001325
Autoclavable 26 G needles (26S RN 9.52 mm 40°)	Hamilton Company	7804-04	Utilized to conduct intrapleural injection
Cholera toxin B-subunit (CTB)	MilliporeSigma	C9903	Utilized for intrapleural injection to label surviving motor neurons
Cholera toxin B-subunit conjugated to saporin (CTB-SAP)	Advanced Targeting Systems	IT-14	Utilized for intrapleural injection to cause motor neuron death
Detachable Cable	Technomed	202845-0000	to connect the recorder electrode to the electrodiagnostic machine
Disposable 2" x 2" disc electrode with leads	Cadwell	302290-000	ground electrode
disposable monopolar needles 28 G	Technomed	202270-000	cathode and anode stimulating electrodes- recording electrodes
EMG needle cable (Amp/stim switch box)	Cadwell	190266-200	to connect monopolar electrodes to electrodiagnostic stimulator
Helping Hands alligator clip with iron base	Radio Shack	64-079	Maintaining recording electrode placement
Isoflurane (250 mL bottle)	Piramal Healthcare
monoject curved tip irrigating syringe	Covidien	81412012	utilized for application of electrode gel
PhysioSuite Physiological Monitoring System with RightTemp Homeothermic Warming	Kent Scientific Corporation	PS-RT	Includes infrared warming pad, rectal probe, and pad temperature probe
Pro trimmer Pet Grooming Kit	Oster	078577-010-003	clippers for hair removal
Saporin (SAP)	Advanced Targeting Systems	PR-01	Utilized for intrapleural injection (control agent when injected by itself)
Sierra Summit EMG system	Cadwell Industries, Inc., Kennewick, WA		portable electrodiagnostic system
SomnoSuite Low-Flow Digital Anesthesia System	Kent Scientific Corporation	SOMNO	Includes anti-spill, anti-vapor bottle top adapter; Y adapter tubing; charcoal scavenging filter
Sprague-Dawley rat	Envigo colony 208a, Indianapolis, IN
Veterinarian petroleum-based ophthalmic ointment	Puralube	26870	applied during anesthesia to avoid corneal injury