清算路径非侵入性治疗老年人肌肉

机械疗法,利用机械力刺激的概念组织愈合,已经使用了几十年作为一种物理疗法帮助治愈受伤的肌肉。然而,生物学基础和最优设置机械疗法仍然知之甚少,特别是对老年病人。鉴于众所周知的愈合能力下降,随着年龄的增长,发生老年病人受益极大地从一个有效的,非侵入性的肌肉骨骼治疗方法。

一个新的多学科研究有助于缩小知识差距岁肌肉的力学疗法的有效性。这项研究是由研究人员在生物工程研究所和哈佛大学约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋)由大卫·穆尼Wyss核心教员博士合作副教员和Paul a . maed工程和应用科学学院教授康纳·沃尔什博士。

在以往的研究中,沃尔什的实验室使用的合作者的可穿戴机器人系统开发一个机器人力学疗法按摩装置,功能就像一个高度发达的枪。这种技术使精确提供非侵入性力学疗法受伤肌肉的老鼠,允许团队来衡量它生物效应。研究人员利用这个设备优化级,时间和频率应用于年轻动物的肌肉的力量,加快愈合,并发现加速肌肉力学疗法治疗后通过减轻炎症损伤。

岁的肌肉上使用这个设备现在,研究人员发现,相同的力学疗法治疗,帮助年轻肌肉损伤后愈合更快衰老中设置有相反的效果,提升疗愈年轻肌肉加剧了旧的肌肉损伤。寻找一个解释这些结果,研究小组发现,力学疗法放大而不是缓解炎症岁肌肉,最终阻碍正常愈合过程通过扰乱肌肉干细胞的行为,一个子集的细胞负责替换受损的肌肉组织。

由于这些发现,研究人员下一步问控制炎症以及提供力学疗法可以帮助肌肉岁达到治疗效果。他们发现确实是这种情况:结合力学疗法和抗炎治疗显著提高治疗肌肉和优于岁独自抗炎治疗。这项工作发表在科学的机器人,打开一个激动人心的非侵入性治疗肌肉损伤的治疗途径老年病人。

“我们的研究突出了关键的肌肉干细胞和差异免疫细胞回复机械力在时代的背景下,如何调节炎症另外妥协的功能干细胞再生所需的大肌肉,”罗伯特·p·Pinkas穆尼说也是家庭海洋生物工程教授。“肌肉力学疗法可能因此不会一刀切。”To realize their benefits, they will have to be tailored to patient populations, and specifically for aged individuals, it will be key to modulate inflammation."

从惊喜到解决方案

后意外发现力学疗法本身实际上阻碍了正常再生岁肌肉通过互动的过程免疫系统,团队深入看肌肉的干细胞。应用机械负荷肌肉,是力学疗法治疗期间完成的,通过几个分子影响肌细胞的行为“转导通路”,也会影响干细胞。

“我们表明,尽管年龄干细胞行为扰乱了升高的炎症,他们仍然能够“感觉”的机械力加载我们证明了这些通路的激活,”第一作者斯蒂芬妮·麦克纳马拉说,他是一个研究生在穆尼的团队,目前参加联合哈佛大学/麻省理工学院MD-Ph.D。程序。“这是什么促使我们是否控制炎症可能会使这些细胞对力学刺激和它确实做到了。”

研究小组发现,管理形式的抗炎治疗糖皮质激素与力学疗法抑制关键炎性通路和降低整体岁受伤肌肉炎症水平与年轻肌肉受伤。然而在细胞水平上的肌肉细胞转导继续经验,通过消除炎症的负面影响,岁受伤的肌肉可以积极应对robot-delivered机械加载。

“众所周知,随着年龄的增长,很多肌肉的正常流程疗愈和炎症改变。是否相同的机制是很重要的在研究在年幼的动物保持一样的身体年龄,”麦克纳马拉说。“通过利用我们所学到的在这个研究中,我们以前的工作并结合专业知识在可穿戴柔软的机器人系统,我们相信在未来个性化mechanotherapeutic方法可以开发治愈伤害在所有年龄。”

“这发现一个非侵入性的力学疗法可以刺激肌肉修复老年人当打开一个全新的路径结合抗炎治疗老年人群的再生和修复。机械疗法显然存在着巨大的潜力改变患者的生活,但这是真正的跨学科合作,比如戴夫·穆尼和康纳·沃尔什组之间Wyss研究所,为推进到临床现实,”医学博士说,唐纳德·因格贝尔Wyss创始董事博士,他也是Judah Folkman血管生物学教授哈佛医学院和波士顿儿童医院,和Hansjorg Wyss Bioinspired工程教授哈佛大学约翰·a·保尔森工程和应用科学学院。