マウス子牛に対する一貫したマッサージ様摂動の適用と、結果として生じる筋肉内圧変化のモニタリング
Summary
ここでは、定義された機械的負荷をマウスの子牛に適用し、それに付着する筋肉内圧力変化を監視するためのプロトコルについて説明する。我々が開発した実験システムは、身体運動やマッサージの有益な効果の背後にあるメカニズムを調べるための有用性がある。
Abstract
マッサージは、一般的に痛みや炎症を緩和するために有益であると認識されています。以前の研究は、骨格筋にマッサージの抗炎症効果を報告しているが, 背後にある分子メカニズムが十分に理解されていません。.我々は最近、振幅の変化で筋肉内圧力波を発生させることができる局所周期的圧縮(LCC)を適用する簡単な装置を開発した。この装置を用いて、LCCは、その中でマクロファージの炎症反応を調節し、固定化誘発筋萎縮を緩和することを実証した。ここでは、LCCの最適化と適用に関するプロトコルを、マウス後肢の骨格筋の固定化誘発炎症および萎縮に対するマッサージ様介入として説明する。我々が開発したプロトコルは、身体運動やマッサージの有益な効果の根底にあるメカニズムを調査するのに役立ちます。我々の実験システムは、筋肉恒常症の機械的調節を解明するための分析アプローチのプロトタイプを提供するが、より包括的な研究のためにさらなる開発を行う必要がある。
Introduction
マッサージは、一般的に、痛みの軽減と競争力のある選手と非アスリートの間の物理的なパフォーマンスの改善の両方に有益であると認識されています1,2.実際、以前の研究では、マッサージが局所的な炎症3を抑制し、運動後の筋肉損傷4、5からの回復を促すことが示されている。マッサージの有益な効果の根底にある分子メカニズムは、ほとんど知られていないまま.
マッサージに関する機械的調査の難しさの一つは、マッサージのような介入がテストされる実験技術の再現性に関する。以前の研究では、マッサージを模倣する実験的処置は、主に手のひらや指などの開業医の身体部分を使用した物理的介入の適用を伴う6、7、8。そのため、大きさ、周波数、持続時間、モードを正確に再現することが困難になります。
多くの装置は、定義された機械的負荷を標的組織に適用するために開発された。例えば、Zeng et al.はラットの後肢9に対する長さごとの機械的負荷のための空気システムを開発し、Wangららはラットとウサギの後肢にマッサージのような機械的負荷を適用できるメカトロニクスデバイスを開発しました。リアルタイムフィードバックコントロール10.それらに比べて、私たちのローカル周期的な圧縮(LCC)システムははるかに簡単で、建設のためのはるかに少ないコストを要求します。それにもかかわらず、軽度の筋肉収縮時に発生する筋肉内圧変化を再現することができます。この装置を用いて、我々は、マッサージのような機械的介入が局所間質流体力学を調節し、固定化誘発筋萎縮11を緩和することを実証した。
ここでは、エクササイズやマッサージの肯定的な効果の背後にある分子メカニズムを探求するのに役立つ可能性のあるデバイスとプロトコルの詳細を説明します。プロトコルの回路図は、補足図 1として示されます。
Protocol
Representative Results
Discussion
我々は、抗炎症作用を有するマッサージのような機械的刺激を適用する方法を説明した。当社のシステムは、以前に報告されたものと比較した場合でも、次の利点があります。第1に、以前の研究では、2を加える機械的力を定量的に定義したり、体表面での測定に基づいてその大きさを定義したりはしなかったが、組織10の内部には定義されなかった。対照…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
プロジェクトを通じて一貫したご支援を賜り、中西K.浜本、久米N.久米、鶴見K.K.に感謝申し上げます。この研究の一環として、厚生労働省の研究基金が支援しています。日本学術振興会による科学研究助成金文部科学省の私立大学戦略研究財団支援プログラム(2015~2019年)(S1511017)。
Materials
| Aluminum wire | DAISO JAPAN | B028 | An aluminum wire is used to avoid escaping restriction by the wire |
| Blood pressure telemeter | Millar | SPR-671 | A blood pressure telemeter is used to mesure intramuscular pressure. |
| DAPI | Thermo Fisher Scientific | D1306 | DAPI is a fluorescent probe which is commonly used to stain DNA for fluorescent microscopy. |
| Goat anti-rabbit Alexa Fluor 488 (Dilution ratio, 1:500) | Invitrogen | A11034 | Antibody for immunohistochemical staining. |
| Goat anti-rat Alexa Fluor 568 (Dilution ratio, 1:500)) | Invitrogen | A11077 | Antibody for immunohistochemical staining. |
| ImageJ | NIH | N/A | Analysis software for image |
| LabChart8 | ADInstrumens | Analysis software for acquiring biological signals. | |
| Prolong gold | Thermo Fisher Scientific | P36930 | Prolong gold is for mounting stained samples. |
| Protein Block Serum-Free | Dako | X090930-2 | For blocking non-specific background staining in immunohistochemical procedures. |
| Rat monoclonal anti-laminin-2 antibody (Dilution ratio, 1:1000) | Sigma Aldrich | L0663 | Antibody for immunohistochemical staining. |
| Rat monoclonal anti-F4/80 antibody (Dilution ratio, 1:500) | Abcam | ab6640 | Antibody for immunohistochemical staining. |
| Rabbit polyclonal anti-MCP-1 antibody (Dilution ratio, 1:1000) | Abcam | ab25124 | Antibody for immunohistochemical staining. |
| Rabbit polyclonal anti-TNF-α antibody (Dilution ratio, 1:1000) | Abcam | ab66579 | Antibody for immunohistochemical staining. |
| Surgical tape | 3M Japan | 1530EP-0 | Surgical tape is used to restrict joint movement. |
References
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