腰椎の筋肉の変性はリハビリテーションによる筋肉の回復を阻害する

目的: 多裂筋の脂肪浸潤が軽度または重度の患者において、筋肥大、線維化、炎症、および脂肪生成経路の誘導に対する運動の効果を判断すること。 根拠。 この目的の目的は、1) 明確に定義された術前の運動に対する筋肉の分子反応を測定すること、および 2) ベースラインの形態学的または運動誘発性の分子反応が筋肉の構造回復と最大 6 までの機能的獲得を予測するかどうかを判断することです。術後数ヶ月。

デザイン。 これは、軽度 (< 20%) 対重度 (> 50%) の脂肪浸潤を伴う 40 人の患者の縦断的研究になります。 非運動コントロールも重要であり、研究者は追加のコントロールとして他の実験からの生検組織の一部を使用する予定です。 手術の前に、患者は臨床検査と MRI 検査を受けます。 さらに、患者は術前6時間の運動試合を受け、その後すぐに短いMRIイメージングプロトコルを受けて、運動誘発灌流変化（IVIM）を測定します。 運動の試合の 6 時間後、研究者は手術中に多裂筋の生検を収集し、肥大、線維化、脂肪生成、および炎症反応を特徴付けます。 一次分析では、筋肉脂肪浸潤の重症度に基づいて患者グループが選択されます。 グループの年齢と性別は一致します。研究者は、ベースラインと運動誘発性の遺伝子発現が年齢によって異なることを知っているからです。 手術中の椎間板の手術手技と操作は、椎間板の可能性と筋肉構造に対するその他の手術特有の影響を説明するために文書化されます。 手術後 6 か月で、MRI を介して筋肉構造を繰り返し測定します。 6、12、および 24 週で、強度 (等速性ダイナモメーター) および患者固有の機能 (アンケート データ) が標準プロトコルに従って取得されます。

方法:

身体検査：脊椎損傷の経験を持つ理学療法士が臨床検査を行います。 年齢、性別、体格指数 (BMI)、症状の持続時間、抗炎症薬の使用、能動的および受動的な可動域、挑発的神経緊張テスト (関節可動域 [ROM] の測定)、筋力と持久力アイソキネティック ダイナモメーター (MedX Holdings Inc.)、神経血管状態、オスウェストリー障害指数 (81)、Baecke 身体活動質問票 (BPA)、恐怖回避信念質問票 (FABQ)、および痛み破局尺度 (PCS) は、身体と身体の両方を捉える重要な尺度です。 LBPに関連することが知られている心理社会的要因は、臨床現場で収集されます。 この画面は、椎間板形成症状が L4 未満のレベルに分離されていることを確認するために使用されます。これにより、外側広筋を内部コントロール筋生検として使用できます。

臨床 MRI: 手術が予定されているすべての患者について、脊椎の標準的な軸方向、矢状斜位、および冠状斜位 MR 画像が収集されます。 椎間板損傷の重症度 (Pfirrmann グレード)、筋肉脂肪浸潤 (Kjaer グレード) を特定し、損傷部位を確認するために、T1 および T2 非脂肪抑制または造影強化された脊椎関節の軸方向および矢状方向の MR 画像が使用されます。

マルチモーダル MRI: イメージングは​​、最先端の 3T MRI システム (GE MR750) で 1 回のセッションで実行されます。 背骨の筋肉量、脂肪量、および結合組織量の量と分布は、32 チャンネルの背骨を使用して、それぞれ高解像度 (1mm3) 3D FSPGR、IDEAL 脂肪水分離、および UTE パルス シーケンスを使用して仰臥位スキャンから実行されます。アレイコイル。 IVIM は、運動試合に応じた局所的な筋肉の活性化を定量化するために使用されます。

運動プロトコル: 手術前に、患者は、腰椎筋肉の分離を可能にする骨盤拘束システムを備えた MedX 腰椎伸展ダイナモメーターで腰椎運動プロトコルを受けます。 エクササイズ プロトコルは、コンピュータ化された筋力スコアの 60 ～ 80% の重量から開始して、5 秒/回の割合で 20 回の繰り返し (範囲 15 ～ 25 回の繰り返し) の 1 セットで構成されます。 患者は、屈曲-伸展への利用可能な受動的 ROM 範囲内で、Borg Rate of Perceived Exertion (RPE) スケールで 7/10 の運動レベルを目標とするように指示されます。

食事プロトコル: 重要なことに、患者は運動後も NPO (食物や水なし) を維持しますが、運動と手術の 24 時間前から標準化された食事を摂ります。 -152)。 夕食は標準化されます (1900h: 11 kcal/kg; 60% 炭水化物 [CHO], 25% 脂肪 [FAT], 15% タンパク質 [PRO]; 2200h (3 kcal/kg; 95% CHO, 2% FAT, 3 % PRO) は、食事の組成が遺伝子やタンパク質の発現に深刻な影響を与える可能性があるためです。

筋生検の採取と保管: 筋生検は、予定された手術時間の運動試合の 6 時間以内に採取されます。 生検が所定の時点から1時間以内に採取されない場合、被験者は分析から除外されます。 生検は、目的＃1に記載されているように、多裂筋の中央および深​​部の縁に標準的な生検クランプを使用して取得され、その後のqPCR分析のためにRNAlater（Qiagen）にすぐに配置されるか、タンパク質存在量/リン酸化測定のために液体窒素で凍結されます。

qPCR およびウェスタンブロッティング: 遺伝子発現およびタンパク質存在量は、それぞれ qPCR およびウェスタンブロッティングによって測定されます。 簡単に言えば、リアルタイム PCR は、カスタマイズされたプレート (PrimePCR、Bio-Rad) を使用して Bio-Rad CFX384 で実行されます。 標的遺伝子の発現は、18Sリボソームサブユニットからの値と比較して計算されます。これは、予備的な調査結果により、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（GAPDH;データは提示されていません）よりも安定していることが示されているためです。 発現に 3 倍以上の変化が見られる遺伝子については、前述のように、ウェスタンブロッティングを使用してタンパク質の存在量を評価します。