Шведское продольное исследование физической активности и фитнеса (SPAF)

МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: Исследователи завершили последний сбор данных, проведенный в возрасте 63 лет в 2021-2022 годах в рамках продольного когортного исследования человека SPAF-1958. Первоначально в 1974 году систематически отбирались шесть географических территорий Швеции. В каждом районе случайным образом была выбрана одна гимназия, из которой 429 (224 мальчика и 205 девочек) учащихся младших классов были случайным образом выбраны для включения в исследование. Вся когорта была приглашена для анкетирования и тестирования в возрасте 16, 34, 52 и 63 лет. СБОР ДАННЫХ: Анкета: Анкета включала вопросы о факторах образа жизни, таких как физическая активность, пищевые привычки, курение, употребление алкоголя.

Анкета также включала вопросы о здоровье, болезнях, лекарствах и личных качествах. Тестирование физической работоспособности: при всех сборах данных от 16 до 63 лет использовались некоторые тесты на физическую работоспособность, включая аэробные способности, а также статическую и динамическую силу мышц. К тесту в возрасте 63 лет были добавлены специальные тесты, оценивающие мышечную функцию в зависимости от мышечной слабости. Венозную кровь брали для анализа стандартных показателей здоровья, а также для расширенного изучения эндокринного профиля и профиля воспалительных клеток. Размер мышц двух выбранных мышц на ноге оценивали с помощью ультразвука. Состав тела и размер мышц определяли у 60 человек с помощью МРТ всего тела. Проверка неврологического статуса: исследования проводимости двигательных нервов (NCS) проводились на правом срединном и локтевом нервах, а также билатерально на большеберцовом и малоберцовом нервах. Сенсорную НКС выполняли на правом срединном, локтевом и поверхностном лучевом нервах, а также билатерально на икроножном и поверхностном малоберцовом нервах. Регистрировали скорость моторной и сенсорной проводимости, потенциалы действия проксимальных и дистальных сложных мышц (CMAP) и потенциалы действия сенсорных нервов (SNAP). Для оценки количества двигательных единиц (MUNE) m. передняя большеберцовая мышца (ТА) и m. Короткую политику похитителя (ABP) проверяли с помощью электрической стимуляции срединного и малоберцового нерва соответственно. MUNE получали путем деления размера максимального CMAP на размер среднего зарегистрированного на поверхности потенциала отдельной двигательной единицы (S-MUP). MUNE = Макс. CMAP (площадь) / Среднее SMUP (площадь). Для определения невропатии мелких волокон была взята биопсия кожи для измерения плотности эпидермальной иннервации мелких волокон. Образцы скелетных мышц получали с помощью биопсийной иглы Бергстрема из m. обширная латеральная мышца и были мгновенно заморожены в изопентане, охлажденном жидким азотом, и хранились при -80°С. Чтобы максимизировать возможность включения большого количества соединений нервно-мышечной передачи (концевых пластинок) в биопсию мышц, оптимальное место биопсии определялось по местоположению максимального подергивания в ответ на электрическую стимуляцию нерва. Кроме того, после проникновения в кожу иглу меняли, чтобы разрезать миофибриллы как можно более продольно. Такой подход был выбран для оптимизации условий анализа НМС.

АНАЛИЗ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ: Сбор данных в возрасте 63 лет будет завершен морфологическим и иммуно-/ферментативно-гистохимическим анализом 120 мышечных биопсий. Нарушение целостности аксонов и двигательных единиц может инициировать и стимулировать истощение и функциональные нарушения скелетных мышц во время старения. Чтобы проверить нашу гипотезу о нейрогенном влиянии на потерю мышечной силы, исследователи будут изучать и сравнивать биопсии скелетных мышц в возрасте 27 и 63 лет у одних и тех же людей. Эта часть анализа будет сосредоточена на смене типов волокон (подтипы миозина), изменении размера волокон и кластеризации типов волокон с возрастом (признак денервации с последующей реиннервацией). Что касается биопсии в возрасте 63 лет, после криодеструкции срезы мышц будут окрашены с использованием ферментной гистохимии, гистологического окрашивания и иммуногистохимии с последующей конфокальной микроскопией. Начиная с 27 лет, имеются срезы и окрашенные мышечные ткани из подгруппы когорты для сравнения с характеристиками мышц в возрасте 63 лет. Эти образцы необходимо оцифровать в нашей лаборатории для микроскопии и анализа изображений перед анализом кластеризации волокон. Кроме того, биоптаты мышц, собранные в возрасте 63 лет, будут проанализированы на наличие НМС путем окрашивания на ацетилхолин (пресинаптические), CHARN (постсинаптические рецепторы), терминальные шванновские клетки и параллельную вегетативную иннервацию (норадреналин). Исследователи будут использовать панель антител, включающую маркеры участия аксональных и терминальных шванновских клеток в реиннервации. Крио-срезы и уточнение/проверка протоколов маркировки будут выполняться отделом кадров в сотрудничестве с BU, TG и MW. HR занимает в группе штатную должность и специализируется на этих методах. Кроме того, исследователи подают заявку на месячное финансирование ассистента-исследователя для оцифровки и анализа состава мышечных волокон с 27 лет. АНАЛИЗ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ. Субъекты были отсканированы с помощью камеры Siemens 1,5 Тесла в Каролинской университетской больнице в Худдинге. Исследователи использовали модифицированную 2-точечную последовательность «жир-вода» Диксона, которая сканирует все тело за 6 минут. Автоматический анализ изображений будет выполняться с использованием программного обеспечения для сегментации AMRA™ (Advanced MR Analytics AB, Линчепинг, Швеция). Предоставленные данные включают жировую и мышечную ткань всего тела (от шеи до колен), мышечный объем и инфильтрацию мышечного жира в передних и задних мышцах бедра, а также подкожную жировую ткань в области живота и содержание жира в печени. Преимущество результатов метода МРТ заключается не только в очень высокой воспроизводимости, но и в том, что их можно адаптировать к размеру тела с использованием z-показателей, специфичных для мышц, для объема и жировой инфильтрации. В прошлом это было серьезной проблемой, поскольку людей маленького роста гораздо легче классифицировать как больных саркопенией, в то время как людей с избыточным весом/ожирением редко классифицировали как имеющих слишком малую мышечную массу. Стандартизированный z-показатель был рассчитан для разных возрастных групп на основе данных более чем 10 000 человек, просканированных в Биобанке Великобритании. Как значение мышечного объема, так и жировая инфильтрация мышц были связаны с физической функцией, причем наибольшая прогностическая ценность была тогда, когда низкий мышечный объем сочетался с высокой жировой инфильтрацией, то есть с неблагоприятным составом мышц.