Diese Studie beschreibt ausführlich eine Modellierungsmethode für zervikale Spondylose bei Ratten und eine Akupotomie-Interventionsstrategie und liefert einen visualisierten Operationsprotokoll für entsprechende Forschungsarbeiten.
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Methodenartikel
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Diese Studie beschreibt ausführlich eine Modellierungsmethode für zervikale Spondylose bei Ratten und eine Akupotomie-Interventionsstrategie und liefert einen visualisierten Operationsprotokoll für entsprechende Forschungsarbeiten.
Zervikale Spondylose (ZS) ist eine chronische degenerative Erkrankung. Degenerative Veränderungen in den Bandscheiben der Halswirbelsäule sowie nachfolgende pathologische Umbauprozesse beeinträchtigen umgebende Gewebe und Strukturen und führen zu klinischen Manifestationen wie Nackenschmerzen, Steifheit, eingeschränkter Beweglichkeit sowie gelegentlich Taubheitsgefühlen und ausstrahlenden Symptomen in die oberen Extremitäten. Unter diesen ist die Nervenwurzelkompression am häufigsten. Daher wurde in dieser Studie ein Rattenmodell der ZS, hervorgerufen durch Kompression der Halsnervenwurzeln, etabliert. Die Akupotomie-Therapie hat sich in der klinischen Behandlung der ZS als vielversprechend erwiesen, indem sie lokale Weichteiladhäsionen löst und die Nervenkompression lindert. Bisher fehlen jedoch visuell dokumentierte Verfahrensprotokolle für Tierversuche. Die vorliegende Studie beschreibt detailliert eine zuverlässige Methode zur Erzeugung eines Rattenmodells der ZS sowie das entsprechende Interventionsprotokoll mittels Akupotomie. Dabei werden der Prozess der Modellinduktion, die einzelnen Schritte der Akupotomie-Manipulation, die therapeutische Lokalisation, Techniken zur Fixierung der Ratte sowie wesentliche Vorsichtsmaßnahmen erläutert. Zusätzlich wurde mittels Elektromyographie (EMG) der erfolgreiche Aufbau des ZS-Modells bestätigt und die Intervention durch mechanische Reizschwellen, Ganganalyse sowie histopathologische Untersuchung der Nervenwurzeln evaluiert. Diese Arbeit liefert nicht nur eine Referenz für die Erstellung des ZS-Rattenmodells und die Durchführung der Akupotomie-Intervention, sondern bietet auch einen systematischen und praktikablen experimentellen Rahmen für zukünftige Untersuchungen der Wirkmechanismen.
Die zervikale Spondylose (CS) ist eine häufige degenerative Erkrankung der Wirbelsäule. Ihr zentraler pathologischer Prozess beginnt mit der Degeneration der Bandscheiben, die wiederum eine Reihe sekundärer pathologischer Veränderungen auslöst, einschließlich einer Verengung des Zwischenwirbelraums, der Bildung von Osteophyten und einer Hypertrophie der Bänder1,2. Diese pathologischen Veränderungen führen zu einer Vielzahl klinischer Symptome wie Schmerzen und Steifheit im Nacken- und Schulterbereich sowie ausstrahlender Taubheit in den oberen Extremitäten. In schweren Fällen können neurologische Ausfälle auftreten, darunter motorische Dysfunktionen und sogar Tetraplegie2,3. Bemerkenswerterweise hat sich die Inzidenz der zervikalen Spondylose in den letzten Jahren kontinuierlich erhöht, wobei das Erkrankungsalter zunehmend jünger wird und somit eine erhebliche sozioökonomische Belastung verursacht4. Die Degeneration der zervikalen Bandscheiben und die proliferierende Osteophytenbildung können benachbarte knöcherne und weichteilige Strukturen beteiligen und so zu einer Verengung des zervikalen Wirbelkanals oder der Zwischenwirbelforamina führen, wodurch angrenzende Strukturen wie zervikale Nervenwurzeln, das Rückenmark und die Arteria vertebralis komprimiert werden1,2,3,4. Unter diesen ist die Kompression der zervikalen Nervenwurzeln am häufigsten und macht etwa 60–70 % aller CS-Fälle aus5,6,7. Obwohl in der klinischen Praxis mehrere therapeutische Ansätze zur Verfügung stehen, darunter Physiotherapie, pharmakologische Behandlung und Chirurgie, haben sich konservative Therapien aufgrund der hohen Kosten, erheblichen Belastung und ungewissen postoperativen Ergebnisse chirurgischer Eingriffe als bevorzugte Behandlungsform für die meisten Patienten etabliert4. In der modernen medizinischen Praxis werden häufig nichtsteroidale Antiphlogistika und neurotrope Wirkstoffe eingesetzt. Obwohl diese Medikamente Schmerzen lindern und den Krankheitsverlauf bis zu einem gewissen Grad verlangsamen können, gehen sie mit Nebenwirkungen wie Schädigungen des Verdauungssystems und Nierenschäden einher8,9.
Die Akupotomie-Therapie ist eine charakteristische Behandlungsform, die auf den traditionellen chinesischen Akupunkturtheorien in Kombination mit modernen minimalinvasiven chirurgischen Techniken basiert. Sie wirkt durch das Durchtrennen und Freilegen von Weichteiladhäsionen, die Regulierung lokaler entzündlicher Faktoren und die Verbesserung der regionalen Mikrozirkulation10,11,12. In den letzten Jahren wurde die klinische Wirksamkeit der Akupotomie bei der zervikalen Spondylose weithin anerkannt und zeigt vielversprechendes Potenzial bei der Linderung von Nervenkompression, Schmerzlinderung und Verbesserung der zervikalen Motorik13,14. Dennoch ergeben sich bei der Anwendung in Tierversuchen Herausforderungen wie ungenaue Lokalisation und Schwierigkeiten bei der Kontrolle der Eindringtiefe. Gleichzeitig ist die Schaffung stabiler und reproduzierbarer Tiermodelle eine wesentliche Voraussetzung, um diese klinischen Beobachtungen in fundierte, evidenzbasierte Schlussfolgerungen zu überführen. Die Methode der intravertebralen Nylonnaht erzeugt eine direkte mechanische Kompression durch Einbringen von Nylonfäden in das Zwischenwirbelloch und ahmt dadurch präzise den pathophysiologischen Prozess der klinischen Nervenwurzelkompression nach15. Dieser Modellierungsansatz bietet zudem Vorteile wie einen kurzen Modellierungszyklus und kontrollierbare Kompressionssegmente15. Allerdings stützt sich das chirurgische Vorgehen weitgehend auf persönliche Erfahrung, und detaillierte, visualisierte Operationsbeschreibungen fehlen derzeit.
Diese Studie stellt einen vollständigen, detaillierten und visualisierten experimentellen Protokollablauf vor, der die Erstellung eines Rattenmodells der zervikalen Spondylose sowie den gesamten Ablauf einer Akupotomie-Intervention umfasst. Da anästhetische Substanzen die Messung der mechanischen Withdrawal-Schwelle beeinflussen und somit die experimentellen Ergebnisse stören könnten16,17,18,19, wurde in dieser Studie eine spezielle Fixiervorrichtung für Ratten verwendet. Dieser Artikel bietet eine ausführliche Beschreibung des Induktionsprozesses des Rattenmodells, der schrittweisen Durchführung der Akupotomie, der präzisen Lokalisation der Behandlungsstellen, der Methoden zur Fixierung und Immobilisierung der Ratten sowie weiterer wichtiger experimenteller Vorsichtsmaßnahmen. Es kamen mehrere Evaluationsdimensionen zum Einsatz, darunter die Messung der mechanischen Withdrawal-Schwelle, elektrophysiologische Ableitungen, Ganganalyse und histopathologische Untersuchung der Nervenwurzeln. Ziel dieser Studie ist es, ein visualisiertes Protokoll für die Modellinduktion und die Akupotomie-Intervention beim Rattenmodell der zervikalen Spondylose bereitzustellen und dadurch methodische Unterstützung für mechanistische Untersuchungen sowie die Wirksamkeitsbewertung der Akupotomie-Therapie bei der Behandlung der zervikalen Spondylose (CS) zu liefern.
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Alle experimentellen Verfahren wurden vom Ausschuss für Tierversuche des Unternehmens Beijing MDKN Biotech Company überprüft, genehmigt und streng überwacht (Genehmigungs-ID: MDKN-2025-096). Alle Protokolle wurden strikt gemäß den Richtlinien für die Zucht, Pflege und Verwendung von Laborversuchstieren durchgeführt, die von den National Institutes of Health (NIH) herausgegeben wurden. Die in dieser Studie verwendeten Reagenzien und Geräte sind in der Tabelle der Materialien aufgeführt.
1. Experimentelle Tiere und Gruppen
2. Aufbau des CS-Modells
HINWEIS: Alle Ratten 12 h vor der Modellierung Nahrung und Wasser entziehen. Körpergewicht wiegen und dokumentieren. Alle chirurgischen Instrumente durch Autoklavieren mit Hochdruckdampf sterilisieren (Abbildung 2A).
3. Fixierungsverfahren
4. Akupotomie-Behandlung
5. Test zur mechanischen Entzugsschwelle (MWT)
HINWEIS: Führen Sie die Messung am Tag vor der Operation zur Modellerstellung sowie am 3.rd Tag und der 14th Tag nach der Operation unter Verwendung eines pflanzlichen mechanischen Schmerzreizgeräts für Ratten und Mäuse.
6. Elektromyographie (EMG) Aufzeichnung
HINWEIS: Führen Sie die Ruhezustands-EMG am 3. Tag nach der Modellerstellung mithilfe eines Systems zur Erfassung und Analyse biologischer Signale durch.
7. Ganganalyse bei Ratten
HINWEIS: Führen Sie die Ganganalyse am ersten Tag nach Abschluss der Akupotomie-Behandlung (postoperativer Tag 15 nach Modell-Operation) durch. Das Ganganalysesystem besteht aus einem Laufband mit einem transparenten Band, einer Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera unterhalb des Bandes und einer Computerarbeitsstation.
8. HE-Färbung der Nervenwurzelgewebe
HINWEIS: Nach den Verhaltensuntersuchungen am 15. Tag nach der Operation sammeln Sie Gewebeproben der Nervenwurzel für die HE-Färbung.
9. Statistische Analyse
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Die Bewertungen der mechanischen Entzugsschwelle (MWT) zeigten vor der Modellinduktion vergleichbare Basiswerte in allen Gruppen. Am 3. Tag nach Modellierung und Scheinoperation wurde kein signifikanter Unterschied zwischen der Scheingruppe und der Kontrollgruppe beobachtet (p > 0,05). Im Gegensatz dazu wiesen sowohl die Modell- als auch die Akupotomiegruppe eine deutliche Verringerung der MWT im Vergleich zur Scheingruppe auf (p < 0,01, Abbildung 4). Nach Abschluss d...
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Die Auswahl eines geeigneten Tiermodells ist eine Voraussetzung, um die Pathogenese der zervikalen Spondylose (CS) aufzuklären und therapeutische Maßnahmen streng zu evaluieren. Derzeit wird die intravertebrale Nylonnaht-Methode aufgrund ihrer relativen Einfachheit, des kurzen Modellierungszyklus sowie der hohen Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit weithin angewandt15,20. Bei dieser Methode wird ein komprimierendes Material in den Spinalkanal der Ratte implanti...
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Alle Autoren haben erklärt, dass kein potenzieller Interessenkonflikt besteht.
Diese Studie wurde unterstützt durch das Nationale Schlüssel-Forschungs- und Entwicklungsprogramm Chinas (Förderkennzeichen Nr. 2023YFC3502703) und das Schlüsselprojekt des Gemeinsamen Fonds für Innovation und Entwicklung der Natürlichen Wissenschaftsstiftung der Provinz Hubei (Förderkennzeichen Nr. 2024AFD271).
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 0,5 mL-Spritze | Hebei Yunsheng Biotechnology Co., Ltd | SN-04442 | |
| 1 mL-Spritze | Shanghai Zhiyu Medical Equipment Co., LTD | ZSQ-1 | |
| 4-0 Naht mit Nadel, einarmig (4×12) | GLASS | JZZSX193 | |
| 75 % Alkohol | Shandong Anjie Gaoke Disinfection Technology Co. LTD | 75-500ml | |
| Akupotomie-Nadel | Beijing Huaxia Blue Chip Biotechnology Co., Ltd. | HY0440 | |
| Haftobjektträger | CITOTEST | 188105 | |
| System zur Erfassung und Analyse biologischer Signale | Techman | BL-420N | |
| System zur Erfassung und Analyse biologischer Signale (Software) | Techman | BL-420N Version 3.0.0.237 | |
| Deckglas | Citotest Labware Manufacturing Co.,Ltd | 10212432C | |
| Dehydriergerät | DIAPATH | Donatello | |
| Elektronische Waage | Mettler-Toledo | ME203E/02 | |
| Elektrothermischer Heißlufttrocknungsofen | Labotery | GEL-70 | |
| Einbettungsgerät | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-P5 | |
| Umweltfreundliche Entwässerungs- und Durchsichtigkeitsflüssigkeit | Servicebio | G1128-1L | |
| ESD-sichere schwarze Edelstahl-Pinzette (gebogene Spitze) | solomen | ESD-15 | |
| Äthanol | SCRC | 100092683 | |
| Fettfreier Wattebausch | Caoxian Hualu Sanitary Material Co. LTD | TZMQ-500 | |
| HE-Färbekit (Hämatoxylin-Eosin), konstante Färbung | Servicebio | G1076 | |
| Hämstopzange | solomen | B0557 | |
| IBM SPSS Statistics | IBM Corporation | Version 22.0 | |
| Bildgebungssystem | Nikon | NIKON DS-U3 | |
| Jodophor | Shandong Anjie Gaoke Disinfection Technology Co. LTD | DF-500 | |
| Isofluran | RWD life science | R510-22-10 | |
| Latexhandschuhe | Beijing Ruijing Latex Products Co. LTD | RJJC-S | |
| mechanisches Testgerät zur Pfotenstimulation | Kew basis | KW-CT-1 | |
| medizinische Pinzette | AIZANCHENG | AZN00008 | |
| Moskito-Hämstopzange | Servicebio | QX1310D | |
| Neutraler Kitt | SCRC | 10004160 | |
| Physiologische Kochsalzlösung | SHIMEN | SLYS-500ml | |
| Augenchirurgische Schere | solomen | B0754 | |
| Paraffinflüssigkeit | Macklin | 8012-95-1 | |
| Paraformaldehyd-Fixiermittel (neutral) | Servicebio | G1101 | |
| Pathologieschneider | Shanghai Leica Instrument Co., Ltd | RM2016 | |
| Penicillin-G-Natrium zur Injektion | Jilin Huamu Animal Health Product Co., Ltd. | Veterinärarzneimittel-Zulassungsnummer 070011248 | |
| Poly-L-Lysin-Lösung | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | R23126-50ml | |
| Tierpflege-Schermaschine für Nagetiere | solomen | B1564 | |
| System zur Bildgebung und Analyse des Gangbildes bei Nagetieren | Clever | TreadScan; BCamCapture | |
| System zur Bildgebung und Analyse des Gangbildes bei Nagetieren (Software) | Clever | TreadScan Version 4.00; BCamCapture Version 3.00 | |
| SD-Ratten | Beijing Sibefei Biotechnology Co., Ltd | A102 | |
| Kleintier-Narkosegerät | YuYAN | ABM | |
| Dampfsterilisator (Autoklav) | Yamato | SQ810C | |
| Chirurgisches Skalpell | solomen | B1177 | |
| Chirurgische Maske | winner | WJKZ-1 | |
| Chirurgische Nadelhalter | solomen | B0772 | |
| Chirurgische Schere | GLASS | JZZSX-ZC544R | |
| Gewebespreader | Zhejiang Kehua Instrument Co., Ltd | KD-P | |
| System zur Polierung ultrareiner Wasser | Aiken water El | AK-RO-C2 | |
| Allgemeines Gewebefixativ (neutral) | Servicebio | G1101-15ML | |
| Aufrechter optischer Mikroskop | Nikon | NIKON ECLIPSE E100 | |
| Xylol | SCRC | 10023418 |
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