В отдельной серии экспериментов перегрузка сохранялась в течение 14 дней. При этом количество ядер увеличилось на 37% с 49 ± 1,8 ядер/мм до 67 ± 2,4 ядер/мм, площадь поперечного сечения мышцы (CSA) увеличилась на 35 % с 1018 ± 73 мкм2 до 1379 ±78 мкм2 (рис. 2). В параллельной группе животных, мышца была денервирована течение 14 дней. В течение этого периода, площадь поперечного сечения мышцы уменьшилась на 555 ± 48 мкм2, то есть на 40% от наибольшего значения. Несмотря на атрофию, число ядер существенно не понизилось (рис. 2). Небольшое незначительное снижение количества ядер в денервированных мышцах было похоже на тенденцию в мышцах, которые не были задействованы вследвие удаления синергиста в течение 35 дней (рис. 2, б, ▲).
Рисунок 2.Изучение в естественных условиях влияния денервации перегруженных мышц.
(A) Микрофотографии волокон после перегрузки и последующей денервации. Ядра помечены флуоресцентными олигонуклеотидами. Представленные иллюстрации объединены в стеки изображений из различных координатных плоскостей (шкала 50 мкм).
(B) Количественный анализ ядер на миллиметр длины волокна и CSA одиночных волокон после денервации гипертрофированной мышцы. Каждая точка данных представляет собой среднее ± SEM (n = 23-35 волокон от шести до восьми животных). Был удален синергист, денервированных мышц не было в течение 35 дней (▲).* Различия статистически значимы (p < 0,05). нс – незначительное отличие после 14 дней перегрузки.
Небольшой диаметр волокон, которые были денервированны, в долгосрочной перспективе исключает внутриклеточные инъекции, и мы вынуждены были прибегнуть к модели естественных условий в третьей серии экспериментов. Мышцы также были перегружены в течение 14 дней, а затем денервированны в течение 3 мес. Мышцы были зафиксированы и были подсчитано количество ядер, которые были механически и химически изолированы. Как и в естественных условиях, перегрузка привела к увеличению числа ядер (рис. 3а) и поперечного сечения CSA (рис. 3В). Количество ядер, наблюдаемых после 3 месяцев денервации, незначительно отличалось от такового значения в перегруженных мышцах до денервации, но было значительно выше, чем в денервированных мышцах, не подвергшихся перегрузке (P ≤ 0,001). Количество ядер не уменьшилось, несмотря на то, что значение медианы (почти то же, что среднее значение) CSA снизилось на 23 % от значений после перегрузки. Таким образом, мы приходим к выводу, что перегрузка приводит к прочному увеличению числа ядер, и их количество не уменьшается, несмотря на последующее неиспользование, продолжающееся на б о льшую часть жизни мыши ≈ 2 года. Обнаружено небольшое увеличение количества ядер после денервации, но это может приводить к снижению длины волокна после длительной денервации.
Рис 3. Влияние долгосрочной денервации на перегруженные мышцы, изученные в естественных условиях. Количество подсчитанных ядер (А) и CSA, измеренных на изолированных EDL мышечных волокнах (B); взятых из мышцы до наступления перегрузки (предварительный контроль), после 14 дней перегрузки (перегрузка), после 14 дней перегрузки и последующих 2 месяцев денервации (перегрузка + денервация), после 3 месяцев денервации (денервация), и от обычных мышц из той же партии животных, которые не были подвергнуты эксперименты (контрольная группа). Каждый столбец соответствует средней ± SEM из 134-378 волокон. Столбцы, которые были статистически неразличимы (Р> 0,05) отмечены на ту же букву.