新的研究表明,某些運動可以幫助治療肌肉萎縮癥

時間:2022年3月29日
來源:eLife

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緬因州大學利用神經肌肉電刺激(NMES)對斑馬魚進行的一項研究發現,某些活動可能有助于增強杜氏肌營養不良癥患者的肌肉,杜氏肌營養不良癥是一種嚴重的肌營養不良癥,影響年輕男孩。研究人員為斑馬魚設計了四種NMES療法,這種療法帶有一種與這種疾病相似的突變。然后,他們把魚放入一個由隧道和電極組成的水下3D打印“健身房”,分析它們的骨骼肌,看看它們是如何變化的。研究發現,雖然每一種NMES舉重“慣例”對斑馬魚的影響不同,但只有一種——耐力神經肌肉刺激(eNMES)——能改善所有這三種方式,只要它伴隨著某種抗氧化劑和受體。這項研究表明,正確的阻力訓練可能對人類肌肉萎縮癥患者有益。

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肌肉萎縮癥是一種使人衰弱的疾病,它導致骨骼肌衰弱和分解,并隨著時間的推移逐漸惡化。據緬因大學的一個研究小組稱,某些活動可能有助于增強受肌肉營養不良影響的肌肉——他們通過刺激斑馬魚并觀察它們鍛煉來解決這個問題。

由于斑馬魚和人類肌肉的分子相似性,斑馬魚是肌肉營養不良的有效測試模型。斑馬魚也可以用一種與杜氏肌營養不良癥相似的基因突變繁殖,杜氏肌營養不良癥是一種影響小男孩的嚴重肌營養不良癥。

然而,斑馬魚不能舉起重物,因此烏梅因大學的研究人員使用了一種叫做神經肌肉電刺激(NMES)的方法,通過刺激特定的神經來引起肌肉收縮。研究人員設計了四種NMES方案,并以四種常見的舉重動作命名:力量、力量、肥厚和耐力。然后將斑馬魚放入由隧道和電極組成的水下3D打印“健身房”,研究人員分析了它們的骨骼肌,看看它們是如何變化的。

該研究發現,雖然每一種NMES舉重“常規”對斑馬魚神經肌肉連接形態、游泳和生存的影響不同,但只有一種——耐力神經肌肉刺激(eNMES)——只要有一定的抗氧化劑、血紅素加氧酶和一種叫做整合素α 7的受體,這三種物質都會得到改善。

“運用定義為高頻、低壓脈沖,這類似于一個場次,輕量級的我們會在健身房鍛煉。在肌肉萎縮癥領域長期存在的共識是,減少阻力訓練保持肌肉力量和質量,因為它降低了肌肉損傷的風險。然而,我們的數據表明,一定水平的nmes誘導的活動實際上對整體肌肉健康有益,”該研究的第一作者伊麗莎白·基洛伊(Elisabeth Kilroy)說,她在烏梅因大學(UMaine)獲得博士學位時進行了這項研究?;逡连F在是肌肉萎縮癥協會神經肌肉觀察研究(MOVR)的主任。

這項研究發表在2022年3月24日的《ELife》雜志上。

這項研究表明,正確的阻力訓練可能對人類肌肉萎縮癥患者有益。NMES在改善肌肉萎縮癥患者的活動能力和力量方面也有潛力,盡管目前還不太了解如何以這種方式應用這項技術。

“我認為最令人興奮的方面是,我們建立了健康肌肉與患病肌肉的神經肌肉可塑性模型,這個模型將允許我們闡明機制,這可能是未來潛在治療的基礎?!鄙锟茖W教授、生物醫學科學與工程研究生院院長、亨利實驗室主任克拉麗莎·亨利說道。

文章標題

Beneficial impacts of neuromuscular electrical stimulation on muscle structure and function in the zebrafish model of Duchenne muscular dystrophy

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