Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân loại sự teo cơ do không sử dụng bằng kính hiển vi huỳnh quang miễn dịch
Tóm tắt
Dân số Nhật Bản đang già hóa nhanh chóng, gây ra nhu cầu vượt mức cho các cơ sở chăm sóc người cao tuổi. Việc thực hiện các biện pháp xã hội và nghiên cứu khoa học là rất cần thiết để cải thiện việc chăm sóc cho những người cao tuổi nằm một chỗ. Mục đích của nghiên cứu này là xem xét những thay đổi mô học xảy ra trong sự teo cơ do không sử dụng, là bệnh lý chính trong các trường hợp người cao tuổi nằm một chỗ, nhằm phát triển một tiêu chuẩn phân loại có thể được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu và bác sĩ lâm sàng. Mô hình thực nghiệm sử dụng treo chân chuột được áp dụng. Sự teo cơ của cơ soleus được đánh giá định tính và định lượng bằng kính hiển vi huỳnh quang miễn dịch. Những myofibril giảm đáng kể trong 2-3 tuần đầu của sự teo cơ do không sử dụng. Thay đổi hình thái sớm nhất là sự phân nhánh hình quạt đa bước của các sarcomere, xuất hiện ngay trong tuần đầu tiên. Loại tổn thương cơ này, được gọi là 'sự không trật tự sarcomer', lần đầu tiên được mô tả trong nghiên cứu này. Tổn thương lõi trung tâm chủ yếu xuất hiện ở các sợi cơ chậm vào tuần thứ hai. Những tổn thương này biến mất trong tuần thứ tư hoặc thứ năm. Các dây thần kinh vẫn nguyên vẹn và không có tình trạng viêm hoặc tái sinh nào xảy ra cho đến tuần thứ năm. Các phương pháp và tiêu chí đã được tổng hợp để phân loại sự teo cơ do không sử dụng dựa trên các kết quả hiện có và thiết kế một bộ dụng cụ chẩn đoán cho các nghiên cứu về sự teo cơ do không sử dụng.
Từ khóa
#teo cơ #chuột #mô học #huỳnh quang miễn dịch #người cao tuổiTài liệu tham khảo
Abou Salem EA, Fujimaki N, Ishikawa H (1993) Ultrastructural changes of myotendinous junctions in tenotomized soleus muscles of the rat. J Submicrosc Cytol Pathol 25, 181–91.
Abou Salem EA, Fujimaki N, Ishikawa H, Tashiro T, Komiya Y (2001) Morphological changes and recovery process in the tenotomized soleus muscles of the rat. Arch Histol Cytol 64, 127–37.
Alzghoul MB, Gerrard D, Watkins BA, Hannon K (2004) Ectopic expression of IGF-I and Shh by skeletal muscle inhibits disuse-mediated skeletal muscle atrophy and bone osteopenia in vivo. FASEB J 18, 221–3.
Bigard AX, Boehm E, Veksler V, Mateo P, Anflous K, Ventura-Clapier R (1998) Muscle unloading induces slow to fast transitions in myofibrillar but not mitochondrial properties. Relevance to skeletal muscle abnormalities in heart failure. J Mol Cell Cardiol 30, 2391–401.
Bigard AX, Lienhard F, Merino D, Serrurier B, Guezennec CY (1994) Effects of growth hormone on rat skeletal muscle after hindlimb suspension. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 69, 337–43.
Bodine SC, Stitt TN, Gonzalez M et al. (2001) Akt/mTOR pathway is a crucial regulator of skeletal muscle hypertrophy and can prevent muscle atrophy in vivo. Nat Cell Biol 3, 1014–19.
Bouhlel A, Joumaa WH, Leoty C (2003) Nandrolone decanoate reduces changes induced by hindlimb suspension in voltage-dependent tension of rat soleus muscle. Jpn J Physiol 53, 77–87.
Cros N, Tkatchenko AV, Pisani DF et al. (2001) Analysis of altered gene expression in rat soleus muscle atrophied by disuse. J Cell Biochem 83, 508–19.
Deschenes MR, Will KM, Booth FW, Gordon SE (2003) Unlike myofibers, neuromuscular junctions remain stable during prolonged muscle unloading. J Neurol Sci 210, 5–10.
Dodd SL, Koesterer TJ (2002) Clenbuterol attenuates muscle atrophy and dysfunction in hindlimb-suspended rats. Aviat Space Environ Med 73, 635–9.
Dudley GA, Hather BM, Buchanan P (1992) Skeletal muscle responses to unloading with special reference to man. J Fla Med Assoc 79, 525–9.
Dupont Salter AC, Richmond FJ, Loeb GE (2003) Prevention of muscle disuse atrophy by low-frequency electrical stimulation in rats. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 11, 218–26.
Edgerton VR, Roy RR (1994) Neuromuscular adaptation to actual and simulated weightlessness. Adv Space Biol Med 4, 33–67.
Elder GC, McComas AJ (1987) Development of rat muscle during short- and long-term hindlimb suspension. J Appl Physiol 62, 1917–23.
Fraysse B, Guillet C, Huchet-Cadiou C, Camerino DC, Gascan H, Leoty C (2000) Ciliary neurotrophic factor prevents unweighting-induced functional changes in rat soleus muscle. J Appl Physiol 88, 1623–30.
Fujimaki N, Peachey LD, Murakami T, Ishikawa H (1993) Three-dimensional visualization of the T-system in fixed and embedded frog skeletal muscle fibers by confocal laser scanning reflection microscopy. Bioimages 1, 167–74.
Gamrin L, Berg HE, Essen P et al. (1998) The effect of unloading on protein synthesis in human skeletal muscle. Acta Physiol Scand 163, 369–77.
Hespel P, Op’T Eijnde B, Leemputte Van M et al. (2001) Oral creatine supplementation facilitates the rehabilitation of disuse atrophy and alters the expression of muscle myogenic factors in humans. J Physiol 536, 625–33.
Hijikata T, Murakami T, Imamura M, Fujimaki N, Ishikawa H (1999) Plectin is a linker of intermediate filaments to Z-discs in skeletal muscle fibers. J Cell Sci 112, 867–76.
Hijikata T, Murakami T, Ishikawa H, Yorifuji H (2003) Plectin tethers desmin intermediate filaments onto subsarcolemmal dense plaques containing dystrophin and vinculin. Histochem Cell Biol 119, 109–23.
Hitt A, Graves E, McCarthy DO (2005) Indomethacin preserves muscle mass and reduces levels of E3 ligases and TNF receptor type 1 in the gastrocnemius muscle of tumor-bearing mice. Res Nurs Health 28, 56–66.
Hunter RB, Kandarian SC (2004) Disruption of either the Nfkb1 or the Bcl3 gene inhibits skeletal muscle atrophy. J Clin Invest 114, 1504–11.
Hurst JE, Fitts RH (2003) Hindlimb unloading-induced muscle atrophy and loss of function: Protective effect of isometric exercise. J Appl Physiol 95, 1405–17.
Ibebunjo C, Martyn JA (1999) Fiber atrophy, but not changes in acetylcholine receptor expression, contributes to the muscle dysfunction after immobilization. Crit Care Med 27, 275–85.
Itai Y, Kariya Y, Hoshino Y (2004) Morphological changes in rat hindlimb muscle fibres during recovery from disuse atrophy. Acta Physiol Scand 181, 217–24.
Jackman RW, Kandarian SC (2004) The molecular basis of skeletal muscle atrophy. Am J Physiol Cell Physiol 287, C834–43.
Kano M, Kitano T, Ikemoto M et al. (2003) Isolation and characterization of a novel gene sfig in rat skeletal muscle up-regulated by spaceflight (STS-90). J Med Invest 50, 39–47.
Kishida K (1998) [Rapid growth of the market of nursing care products for the elderly] (in Japanese). Nissay Kisoken Report. NLI Research Institute, Tokyo.
Maddox PH, Jenkins D (1987) 3-Aminopropyltriethoxysilane (APES): A new advance in section adhesion. J Clin Pathol 40, 1256–7.
Morris CA, Morris LD, Kennedy AR, Sweeney HL (2005) Attenuation of skeletal muscle atrophy via protease inhibition. J Appl Physiol 99, 1719–27.
Naito H, Powers SK, Demirel HA, Sugiura T, Dodd SL, Aoki J (2000) Heat stress attenuates skeletal muscle atrophy in hindlimb-unweighted rats. J Appl Physiol 88, 359–63.
Nikawa T, Ishidoh K, Hirasaka K et al. (2004) Skeletal muscle gene expression in space-flown rats. FASEB J 18, 522–4.
Ohira Y, Yoshinaga T, Nomura T et al. (2002) Gravitational unloading effects on muscle fiber size, phenotype and myonuclear number. Adv Space Res 30, 777–81.
Peachey LD, Eisenberg BR (1978) Helicoids in the T system and striations of frog skeletal muscle fibers seen by high voltage electron microscopy. Biophys J 22, 145–54.
Pesce V, Cormio A, Fracasso F, Lezza AM, Cantatore P, Gadaleta MN (2002) Rat hindlimb unloading: Soleus and extensor digitorum longus histochemistry, mitochondrial DNA content and mitochondrial DNA deletions. Biosci Rep 22, 115–25.
Riley DA, Bain JL, Romatowski JG, Fitts RH (2005) Skeletal muscle fiber atrophy: Altered thin filament density changes slow fiber force and shortening velocity. Am J Physiol Cell Physiol 288, C360–65.
Riley DA, Bain JL, Thompson JL et al. (1998) Disproportionate loss of thin filaments in human soleus muscle after 17-day bed rest. Muscle Nerve 21, 1280–89.
Riley DA, Slocum GR, Bain JL, Sedlak FR, Sowa TE, Mellender JW (1990) Rat hindlimb unloading: Soleus histochemistry, ultrastructure, and electromyography. J Appl Physiol 69, 58 - 66.
Riley DA, Thompson JL, Krippendorf BB, Slocum GR (1995) Review of spaceflight and hindlimb suspension unloading induced sarcomere damage and repair. Basic Appl Myol 5, 139–45.
Sasa T, Sairyo K, Yoshida N et al. (2004) Continuous muscle stretch prevents disuse muscle atrophy and deterioration of its oxidative capacity in rat tail-suspension models. Am J Phys Med Rehabil 83, 851–6.
Stevenson EJ, Giresi PG, Koncarevic A, Kandarian SC (2003) Global analysis of gene expression patterns during disuse atrophy in rat skeletal muscle. J Physiol 551, 33–48.
Wittwer M, Fluck M, Hoppeler H, Muller S, Desplanches D, Billeter R (2002) Prolonged unloading of rat soleus muscle causes distinct adaptations of the gene profile. FASEB J 16, 884–6.
Yimlamai T, Dodd SL, Borst SE, Park S (2005) Clenbuterol induces muscle-specific attenuation of atrophy through effects on the ubiquitin-proteasome pathway. J Appl Physiol 99, 71–80.
Yoshida N, Sairyo K, Sasa T et al. (2003) Electrical stimulation prevents deterioration of the oxidative capacity of disuse- atrophied muscles in rats. Aviat Space Environ Med 74, 207–11.