超声引导的骨骼肌活检技术可测量结构、功能、细胞与生化特性

这对日常健康为何重要

当医生和科学家想要了解肌肉随年龄、疾病或损伤为何会变弱时，常需要取一小块肌肉在显微镜下和实验室中研究。传统取样方法可能疼痛、定位不精确，或得到的组织太少，无法回答所有关键问题。本文描述了一种新的超声引导肌肉活检方法，旨在使过程更温和、更安全，并能在一次短时门诊操作中提供更多信息。

更温和的肌肉取样方式

作者将手持超声探头与一台使用真空吸引的电动活检设备结合使用。与需要多处大切口或多次穿刺的方式不同，他们通过一处小皮肤切口和一次针头插入，对两块常做研究的腿部肌肉采样：大腿的阔筋膜外侧肌（vastus lateralis）和小腿的前胫肌（tibialis anterior）。超声使操作员能实时看到肌肉，沿纤维自然方向对齐针头，并避开可见血管和神经。针位就位后，其内部真空系统可在无需再次穿刺皮肤的情况下吸入并切取数个小“芯”状肌肉样本。

团队在志愿者中测试的内容

为评估该方法在人身上的效果，研究者在19名平均约30岁的健康成人中应用了该技术。从一次针头插入，他们通常从每块肌肉采集两到三个样本。样本约1.5厘米长、几毫米宽，每块肌肉总计约150–170毫克组织——足以进行多种检测。术后立即，受试者在0–10疼痛评分中约为1.5，次日约为1.7，表明大多数人仅感到轻度不适。少数志愿者短暂出现头晕或恶心，一例有绷带下轻微出血，但所有问题均很快消失且无持久并发症。

从一块样本获得多重洞见

该方法的一个关键优势是能将一小块活检样本转化为关于肌肉健康的多种证据。一部分组织被冷冻用于传统的显微染色，以显示整体结构和肌纤维大小。其他样本用于测量胶原蛋白——一种在病变或瘢痕化肌肉中常积聚的硬性蛋白，或用于评估线粒体的活性——线粒体是细胞的“发电厂”，负责产生能量。团队还检测了参与正常肌肉功能和生长的基因，并通过Pax7蛋白标记鉴定了肌肉干细胞，这些细胞对受伤后的修复至关重要。最后，他们分离出单条肌纤维，测试其产生的力量和拉伸时的刚度，从细胞水平直接观察肌肉力学特性。

与旧方法的比较

传统的开放活检能获得较大且结构保存良好的样本，但需要手术室、较大的切口、缝合及更长的恢复时间。经典的Bergström针及其助吸型号创伤较小，但样本量不稳定并依赖盲刺定位，增加击中血管或神经及采集到不具代表性组织的风险。新型“微活检”针更小、舒适度更高，但常常无法提供足够的组织用于广泛的生化和力学研究。通过将实时超声与可在纤维方向采集多个芯的自带真空装置结合，这种新方法寻求一种折衷：创伤适中，可在门诊完成，同时能一次性获取足够高质量的组织，用于结构学、力学、细胞学和代谢学检测。

这对未来患者可能意味着什么

作者表明，这种超声引导且真空辅助的活检方法能可靠地提供完整、定向良好的肌肉样本，伴随低疼痛感和少量短暂的不良反应（在健康成人中）。对非专业读者而言，结论是：医生和研究人员或许很快能在让患者承受较少不适与风险的前提下，获得更多关于肌肉如何衰老、如何对疾病或新疗法作出反应的信息。尽管仍需在更年长或病情更重的人群及大腿和小腿以外的肌肉中进一步验证，但该方案为研究和最终改善肌肉健康提供了一个有前景且实用的工具。

引用: Barber, A., Willbanks, A., Meza, G. et al. Ultrasound-guided skeletal muscle biopsy technique permits measurement of structural, functional, cellular and biochemical properties. Sci Rep 16, 12949 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42776-6

关键词: 肌肉活检, 超声引导程序, 骨骼肌, 神经肌肉疾病, 肌肉研究