Die koordinierte kontraktile Aktivität des gastrointestinalen glatten Muskels bildet die physiologische Grundlage für die Aufrechterhaltung normaler Verdauungs-, Absorptions- und Transportfunktionen1. Ihre Funktionsstörung steht in engem Zusammenhang mit verschiedenen häufigen klinischen Erkrankungen, darunter Reizdarmsyndrom2, funktionelle Dyspepsie3 und postoperative gastrointestinale Motilitätsstörungen4. Die Aufklärung der molekularen und pharmakologischen Mechanismen, die die glatte Muskulatur regulieren, ist entscheidend für die Entwicklung neuartiger prokinetischer oder antispasmodischer Therapien. In diesem Forschungsfeld dient die Methode der isolierten Organperfusion als klassisches Modell. Es bietet praktischen Nutzen, indem es komplexe in vivo Interferenzen wie neuronale, endokrine und hämodynamische Faktoren eliminiert und so eine direkte und präzise Bewertung der Wirkung von Medikamenten oder Wirkstoffen auf den glatten Muskeltonusermöglicht.
Die Etablierung stabiler und zuverlässiger Protokolle für die In-vitro-Gewebepräparation und Datenerfassung ist unerlässlich, um reproduzierbare, hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Bestehende experimentelle Methoden für in vitro-Darmmuskeln erfordern weitere Optimierung und Standardisierung in mehreren Bereichen: standardisiertes Management von Versuchstieren, sorgfältige chirurgische Techniken zur Gewebeentnahme, konsequente Umweltkontrolle von Perfusionssystemen sowie automatisierte Datenerfassung in Verbindung mit standardisierter Analyse. So können beispielsweise die Temperatur und pH-Werte der Perfusionsflüssigkeit, mechanische Schäden während der Gewebeentnahme sowie die Einstellungen der Gewebevorbelastung erheblich die Fruchtbarkeit des Gewebes beeinflussen und experimentelle Fehler verursachen. Diese Faktoren beeinträchtigen die Zuverlässigkeit der Ergebnisse und behindern die Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Studien 7,8.
Daher zielt diese Studie darauf ab, ein standardisiertes Protokoll zur Herstellung isolierter glatter Zwölffingerdarmproben aus Kaninchen zu etablieren und auszuarbeiten, sowie zur Durchführung von Echtzeit-Spannungsmessungen. Dieses Protokoll beschreibt systematisch den gesamten Prozess, von experimenteller Tierethik und -wohlfahrt, aseptischer Laparotomie und präziser Isolation von Darmsegmenten bis hin zur Erreichung der Umweltkontrolle, standardisierten Spannungsvorspannungseinstellungen und hochpräziser Datenerfassung mittels eines integrierten horizontalen Konstant-Temperatur-Perfusionssystems und eines mehrkanaligen physiologischen Signalerfassungssystems. Auf Grundlage dieser standardisierten technischen Plattform haben wir zudem kumulative Dosierungsmethoden angewandt, um die Wirkung der Huoxiang Zhengqi Oral Liquid (HXZQ-OL), die die Qualitätsstandards der Chinese Pharmacopoeia (Ausgabe 2025) erfüllt, quantitativ zu bewerten, auf spontane Kontraktionen sowie durch Acetylcholin und Bariumchlorid induzierte tetanische Kontraktionen in isolierten Duodenalmuskeln. Huoxiang Zhengqi Oral Liquid (HXZQ-OL), eine orale Vergiftungsform der klassischen traditionellen chinesischen Medizinformel Huoxiang Zhengqi, wird in China häufig bei Magen-Darm-Erkrankungen verwendet und dient als Begründung für die Bewertung ihrer direkten Auswirkungen auf den isolierten glatten Darmmuskel. Diese Studie liefert nicht nur direkte experimentelle pharmakologische Belege zur Aufklärung der regulatorischen Effekte der gastrointestinalen glatten Muskulatur von HXZQ-OL, sondern dient auch als standardisiertes, reproduzierbares methodisches Modell für pharmakologische Screenings und in-vitro-Gewebestudien der gastrointestinalen glatten Muskulatur.