근육 병리와 관련된 세포 메커니즘

골격근 염좌 손상은 가장 흔한 스포츠 부상 중 하나로 근육의 과도한 인장 긴장으로 인해 근육 다발이 결합 조직에 삽입되는 부위(건막증)에 영향을 미칩니다. 따라서 골격근에만 영향을 미치는 부상이 아니라 골격근-건막 경계면에 영향을 미칩니다. 하나의 좌상 손상을 지속하면 재부상 위험이 상당히 증가하고 관련 근육의 생체 역학이 변경되며 상당히 확대된 건막으로 이어집니다. 최근 연구자들은 섬유속내 공간과 근섬유 내에서 이소성 지방의 축적을 발견했습니다. 골격근에 이소성 지방이 축적되는 것은 퇴행성 상태이며 대부분 어깨 기능 점수가 더 나쁜 회전근 개 부상으로 설명되었습니다. 동시에 연구자들은 좌상 부상 후 병리학적 근육-건막에서 높은 세포질을 관찰했지만 이러한 세포가 어떤 세포 유형인지는 알려져 있지 않습니다. 따라서 적어도 일부 세포는 긴장성 부상 근육의 지방 축적에 기여하는 FAP(Fibro/adipogenic progenitors)일 가능성이 높으며 지방 축적은 재발성 부상의 높은 위험에 기여하는 요인일 수 있습니다. 통증 및 기능 저하와 같은 다른 의학적 문제는 종종 좌상 부상 후 장기간에 걸쳐 설명됩니다.

다리의 또 다른 일반적인 부상은 전체 아킬레스건 파열입니다. 최근 데이터에 따르면 환자는 부상을 입지 않은 쪽과 비교할 때 부상당한 다리에 장기적인 손상이 있는 것으로 나타났습니다. 또한 전체 아킬레스건 파열 후 종아리 근육의 지방 변성이 보고되었으며 이는 환자의 예후 불량과 관련이 있습니다. 최근 연구자들은 아킬레스건 파열 후 환자에서 종아리 근육의 지방 침윤을 관찰했으며, 이는 근육 기능 감소로 이어져 환자의 예후가 좋지 않을 수 있습니다.

근육 긴장 부상의 높은 유병률에도 불구하고 긴장 부상 후의 세포 메커니즘에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 또한, 아킬레스건 파열에 따른 세포 구성 및 변화에 대한 문헌은 거의 없다. 10년 전 줄기세포 항원 1+, CD34+, 혈소판 유래 성장 인자 수용체 α(PDGFR α)+ . 근육 재생에 대한 지원 활동 외에도 FAP는 지방 생성 또는 전 섬유화 표현형을 채택할 가능성이 있습니다. 높은 발병률에도 불구하고 좌상 또는 아킬레스건 파열에 따른 골격근 및 관련 결합 조직의 외상성 손상 및 후속 생체역학적 변화가 FAP를 활성화하는지 여부와 이러한 세포가 골격근의 지방 축적에 어떻게 기여하는지에 대해서는 연구되지 않았습니다. .

가설:

1. 근육 긴장 손상 및 전체 아킬레스건 파열 후 병리학적 골격근에 지방 형성 패턴을 가진 많은 양의 섬유-지방 형성 전구체(FAP)가 있습니다. 연구자들은 좌상 부상 후 급성기에 이미 지방 생성 시그니처가 있는 FAP의 수가 증가하지만 아킬레스건 파열 후 근육뿐만 아니라 만성 단계에서도 훨씬 더 많은 수의 FAP가 있다고 가정합니다.
2. 기계적 신호는 FAP의 표현형 드리프트의 주요 동인입니다. 기계적 자극의 부족은 순진한 FAP에서 지방 생성 경로의 채택을 시작하는 반면, 기계적 자극에 노출된 순진한 FAP는 미분화 표현형을 유지할 것입니다.
3. 부드러운 물질에 대한 FAP의 부착은 지방 형성 표현형의 채택을 활성화하는 반면, 딱딱한 물질은 건강한 골격근에서 분리된 순진한 FAP에서 더 많은 섬유성 표현형을 선호합니다.

이를 테스트하기 위해 조사관은 염좌 부상 후 급성기(피험자 그룹 A) 또는 만성기(피험자 그룹 B)의 부상 부위와 근육 조직에서 작은 조직 샘플을 채취합니다. 포함 전 최소 1년 전 전체 아킬레스건 파열(피험자 그룹 C). 세 그룹 모두에서 조사관은 건강한 쪽의 부상당한 근육과 동일한 근육에서 작은 조직 샘플을 채취합니다. 또한, 반대측의 건강한 외측광근에서 더 큰 근육 생검을 수행하여 병리학적 골격근-건막과 건강한 골격근 사이의 세포 구성 및 세포 프로필을 비교합니다.

기계적 자극의 중요성을 테스트하기 위해 분리된 근육 세포를 FACS(Fluorescence Activated Cell Sorting)로 분류하고 그 후 체외에서 배양합니다. 조사관은 특히 정적 및 동적 긴장 상태와 긴장이 풀린 상태의 문화에 중점을 둡니다.

0.05의 알파 수준은 중요한 것으로 간주됩니다. 이전 데이터를 기반으로 각 그룹에 대해 10명의 참가자를 모집하여 조사관이 손상된 근육에서 FAP의 예상 배가를 감지할 수 있도록 합니다(1차 결과). 1차 결과에 대한 검정력 분석 결과 각 그룹에 대해 n=4(α=0.05, β=0.80, CV=72.4%), 조사관은 임상적으로 관련이 있는 것으로 간주합니다. 연구자들은 단일 핵 RNA 시퀀싱을 위한 5명의 개인으로부터 충분한 생검 물질을 확보하고 형광 활성 세포 분류 및 후속 시험관 연구를 위한 5개의 생검을 확보하기 위해 각 그룹에 10명의 참가자를 포함할 계획입니다.