多发性硬化症小鼠模型EAE中骨骼肌变形能力的临床瘫痪评估及其机制研究

推荐：本研究针对多发性硬化症(MS)及其小鼠模型实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)导致的骨骼肌功能障碍问题，通过原子力显微镜(AFM)、组织学分析和关键蛋白（如dystrophin和laminin）检测，揭示了EAE病程中骨骼肌刚性的双相变化规律及纤维化机制，为MS相关肌病治疗提供了新靶点。

　　

多发性硬化症(MS)是一种以中枢神经系统脱髓鞘为特征的神经退行性疾病，其小鼠模型实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)常导致进行性瘫痪和痉挛。尽管神经病变机制已被广泛研究，但疾病进展对骨骼肌结构和力学特性的影响仍不清楚。瘫痪不仅削弱肌肉收缩能力，还可能引发肌肉结构和力学重塑，这种变化是否与MS患者的运动功能障碍直接相关？这正是G. Pyka-Fo?ciak团队在《Micron》上发表的研究试图解答的问题。

研究人员采用原子力显微镜(AFM)纳米力学测量、组织学分析和蛋白质检测技术，对EAE小鼠模型四个疾病阶段（发病前、发病期、高峰期和慢性期）的骨骼肌进行系统评估。实验使用雌性C57BL/6小鼠，通过MOG_35-55肽诱导EAE，采集前肢伸腕肌(EC)和后肢胫骨前肌(TA)样本。关键方法包括：AFM弹性模量测量、HE染色肌纤维横截面积分析、天狼星红染色胶原定量，以及dystrophin和laminin的免疫荧光和Western blot检测。

3.1. EAE严重程度进展

临床评分显示，EAE小鼠从发病期(0.98±0.05)到高峰期(3.01±0.09)再到慢性期(1.87±0.19)呈现典型病程变化，为后续肌肉分析提供了明确的时间节点。

3.2. 骨骼肌变形能力的疾病阶段依赖性变化

AFM揭示前肢肌呈现独特的三阶段刚性变化：发病期刚性增加3.5倍(7.31±2.47 kPa)，高峰期回落至基线(2.25±1.02 kPa)，慢性期再次升高(4.01±1.53 kPa)。后肢肌变化较平缓，但慢性期刚性显著增加(3.53±2.00 kPa)。这种双相模式提示早期可能是神经支配变化导致的适应性反应，而后期与结构重塑相关。

3.3. 肌纤维形态学变化

HE染色显示EAE慢性期肌纤维直径变异增大，出现中央核纤维。定量分析发现前肢肌纤维面积在发病期短暂增大(213.8±3.12 μm²)，高峰期显著萎缩(150.7±1.60 μm²)；后肢肌则呈持续减小趋势，反映神经支配丧失导致的退行性改变。

3.4. 纤维化定量分析

天狼星红染色显示胶原含量随病程进行性增加，从前肢发病期2.80±0.11%增至慢性期6.52±0.51%，后肢肌也呈现相似趋势。这种纤维化进程可能是慢性期肌肉刚性增加的主要原因。

3.5-3.6. Dystrophin和laminin表达

免疫荧光显示这两种维持肌膜完整性的关键蛋白在慢性期表达降低，Western blot检测发现前肢肌dystrophin在所有EAE阶段均减少，而后肢肌在高峰期反常增加。这种区域差异可能与肢体功能负荷不同有关。

讨论部分指出，该研究首次系统揭示了EAE病程中骨骼肌力学特性的动态变化规律。特别值得注意的是，前肢肌的早期刚性增加先于明显的结构改变，这可能是临床前期的潜在生物标志物。纤维化进程与dystrophin-laminin复合体破坏的共同作用，解释了慢性期肌肉功能恶化的结构基础。这些发现拓展了对MS继发肌病的认识，提示针对肌肉纤维化和细胞骨架稳定的联合治疗策略可能改善MS患者的运动功能。

研究的意义不仅在于阐明了神经炎症性疾病对周围组织的间接影响机制，更展示了AFM技术在肌肉病理研究中的独特价值——能够检测到传统组织学尚未显现的早期力学特性改变。这为开发新型诊断方法和靶向治疗提供了重要理论依据。