Induksjon av akutt Skeletal Muscle Regenerering av Cardiotoxin Injection

Pattedyr voksne skjelettmuskulatur er dannet av grupper av fascicules av multinucleated muskelceller (myofibers) som er spesialisert for sammentrekning. Hver myofiber er et langstrakt syncytium, omgitt av sarcolemma (plasmamembran) og inneholder myofibrils, som er tatt opp av regelmessig og gjentatte ganger organiserte kontraktile proteiner (aktin og myosin filamenter). I voksen livet og i hvilebetingelser, skjelettmuskulatur har en svært lav omsetning på deres myonuclei ^1; ja, de myonuclei, som er plassert ved periferien av den myofiber, under sarcolemma, blir arrestert i G0-fasen av cellesyklusen, og er ute av stand til å formere seg ^1,2.

Skjelettmuskler har den eiendommelige evne til å regenerere etter skade, og nådde homeostase etter flere hendelsene i vev-omforming som er tett forbundet med hverandre. Etter å ha en akutt skade eller traume, blir indusert degenerering, etterfulgt av regenereringsprosessersom involverer ulike cellepopulasjoner, inkludert en fastboende befolkning på muskelcellene, satellittceller (SCS). Faktisk, i fravær av miljømessige stimuli, satellitt cellene er i en hviletilstand og er plassert i en nisje mellom sarcolemma og basal lamina ^3,4. Etter en skade eller sykdom, SC'er blir aktivert, spre seg, migrere til de skadede områdene, og til slutt skille, noe som gir opphav til nye forming myofibers ^5. Aktivert SC'er etablere krysstale med forskjellige cellepopulasjoner, hovedsakelig betennelsesceller, som er rekruttert i stedet for traumer ^6-8. Dette cross-talk gjør at cellene til å følge et regulert paradigme der molekylære signaler drive strukturelle endringer, til slutt fører til homeostase ^9. Foruten SC'er, provoserende og interstitielle celler, angiogeneprosesser, og re-innerverte hendelser er også involvert, opptrer på en samordnet måte å reparere dette svært organisert og specialized struktur.

Det er stor interesse for å studere ulike aspekter av skjelettmuskulatur regenerering, ikke bare for å forstå fysiologien i muskler, men også for å bedre terapeutiske strategier som krever dypere kunnskap om hele prosessen. Flere eksperimentelle tilnærminger er for tiden tilgjengelig for å studere identitet og funksjon av de forskjellige cellepopulasjoner, de signalveier, og de molekylære mekanismene som er involvert. Musemodeller av akutt skade representerer et kraftig verktøy for å undersøke mange aspekter av denne prosessen. Forskjellige teknikker som vanligvis brukes for å indusere akutt muskelskader tillate forskere å følge regenereringsprosessen in vivo, fra de meget tidlige stadiene til slutten av prosessen. Denne protokollen beskriver trinnene fra intramuskulær injeksjon av slangegift-avledet Cardiotoxin (CTX), som induserer myolyse og utløser regenereringen opp til analyse av vevsprøver. Etter CTX injeksjon, mice kan bli ofret ved ulike tidspunkt avhengig av eksperimentelle krav og skjelettmusklene kan dissekert og behandles for videre analyse. Til slutt beskriver vi farging protokollen av vevssnitt å utføre morfologiske observasjoner og grunnleggende kvantitative analyser. Denne protokollen tillater studiet av akutt skjelettmuskulatur regenerering in vivo i en meget reproduserbar måte ^10.