Article de méthode

Évaluation de l’effet de l’électroacupuncture sur le flux sanguin cérébral chez les souris APP/PS1 à l’aide de la technique du Laser Speckle

DOI :

10.3791/69915

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13 février 2026

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1School of Acupuncture, Moxibustion and Tuina, Beijing University of Chinese Medicine, 2Guang’anmen Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences

Dans cet article

Résumé

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Ici, nous présentons un protocole centré sur l’imagerie par contraste de taches laser pour quantifier le flux sanguin cérébral, combiné au Labyrinthe d’Eau Morris, afin d’évaluer les effets de l’électroacupuncture chez des souris APP/PS1 (modèle AD), précieux pour la recherche cérébrovasculaire sur la MA.

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La maladie d’Alzheimer (MA) se caractérise par un déclin cognitif progressif et un dysfonctionnement cérébrovasculaire, incluant une diminution du flux sanguin cérébral (CBF) et une altération des unités neurovasculaires. L’électroacupuncture (EA) a montré un potentiel pour améliorer les fonctions neurologiques, son mécanisme pourrait être lié à la régulation de la CBF. L’imagerie par speckle-laser est une méthode à large champ pour l’évaluation en temps réel de la CBF et peut évaluer précisément les changements dans la perfusion sanguine cérébrale. Dans cette expérience, nous avons observé les effets de l’électroacupuncture sur la CBF et la capacité cognitive chez des souris modèles de la maladie d’Alzheimer (souris transgéniques APP/PS1). La perfusion sanguine de l’artère cérébrale moyenne et de ses vaisseaux ramificaux chez la souris a été observée par imagerie au laser par tapets. La fonction cognitive spatiale des souris a été évaluée à l’aide du labyrinthe aquatique de Morris. Les résultats ont montré que l’EA pouvait améliorer la fonction cognitive des souris APP/PS1, et la latence d’évasion a été significativement réduite dans le test du labyrinthe aquatique de Morris (P<0,05). De plus, l’imagerie par contraste de taches laser (LSCI) a confirmé une hypoperfusion cérébrale significative chez les souris modèles de la maladie d’Alzheimer par rapport aux témoins de type sauvage (P < 0,05), et il est important de noter que le traitement par l’EA a induit une augmentation statistiquement significative de la CBF (P < 0,05), inversant l’hypoperfusion cérébrale chez les souris de la maladie d’Alzheimer. L’imagerie par tapets laser est une technique de visualisation permettant d’évaluer les améliorations cérébrales induites par l’EA. Ces résultats confirment l’EA comme traitement complémentaire potentiel pour la MA en ciblant le dysfonctionnement vasculaire cérébro-vasculaire.

Introduction

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La maladie d’Alzheimer (MA) est un trouble neurodégénératif progressif caractérisé par un trouble cognitif progressif et un déclin de la mémoire. Il traite les caractéristiques pathologiques du dépôt de plaques extracellulaires de bêta-amyloïde (Aβ), de l’enchevêtrement neurofibrillaire intracellulaire (NFT) et de la perteneuronale 1. Bien que ces caractéristiques classiques aient été le principal axe de la recherche thérapeutique, de plus en plus de preuves soulignent le rôle crucial de la diminution du flux sanguin cérébral (CBF) dans la pathogenèse et la progression de l’AD2. La réduction de la CBF se produit au stade précoce de l’apparition de la DA et est associée à la gravité d’un dysfonctionnementcognitif 3. Par conséquent, la stratégie thérapeutique visant à améliorer les lésions cérébrovasculaires est un moyen efficace d’atténuer les symptômes de la maladie et d’améliorer le cours de la maladie.

L’électroacupuncture (EA), une technique moderne qui intègre l’acupuncture traditionnelle à la stimulation électrique, a montré un potentiel pour améliorer la fonction cognitive dans la MA. Des études suggèrent que l’EA pourrait exercer ses effets bénéfiques par de multiples mécanismes, tels que la réduction du dépôt d’Aβ, l’atténuation de la neuroinflammation et la promotion de la plasticitésynaptique 4. Il est à noter que les spéculations augmentent selon lesquelles les effets neuroprotecteurs de l’EA pourraient être étroitement liés à sa capacité à moduler leCBF 5. Cependant, les preuves directes et en temps réel démontrant l’impact de l’EA sur l’hémodynamique cérébrale dans les modèles de la MA restent limitées. L’absence de telles preuves entrave une compréhension globale de la manière dont l’EA améliore le fonctionnement cérébral.

Les avancées technologiques en imagerie optique ont fourni des outils puissants pour étudier l’hémodynamique cérébrale. En tant que technique optique rapide et à large champ, le LSCI offre une haute résolution spatiotemporelle pour visualiser les cartes de flux sanguin tissulaireintégrées en volume 6, permettant une surveillance en temps réel de la dynamique de la perfusion induite par l’électroacupuncture. Bien qu’une exposition du crâne soit nécessaire pour un accès optique optimal, la LSCI évite la pénétration invasive des tissus. Le LSCI a été introduit dans les années 1990 et a été largement appliqué en neurosciences ces dernièresdécennies 7. Comme toutes les techniques d’imagerie, le LSCI présente des limites inhérentes : sa profondeur de pénétration optique est limitée, favorisant la vascularisation corticale superficielle tout en limitant l’accès aux régions cérébrales profondes (par exemple, hippocampe, ganglions de la base), et il quantifie le flux sanguin relatif (unités de perfusion) plutôt que les valeurs absolues de CBF, avec une précision subtilement influencée par la morphologie vasculaire et la diffusion optiquetissulaire 8,9. Cependant, ces limites ne diminuent pas l’utilité de la LSCI mais définissent son application spécialisée dans l’évaluation en temps réel du flux sanguin cortical superficiel. Pour notre étude axée sur les modifications de la perfusion corticale induite par l’EA, le LSCI fournit des données fiables et exploitables. Plus précisément, nous avons mis en place un protocole LSCI standardisé avec une délimitation ciblée du ROI et des paramètres optimisés pour quantifier la CBF chez les souris APP/PS1, complété par des tests Morris Water Maze pour relier les améliorations cérébrovasculaires aux résultats cognitifs.

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Protocole

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Ce protocole a été approuvé par le Comité d’éthique animale de l’Université de médecine chinoise de Pékin (BUCM20250708-005), et il était conforme à toutes les directives relatives aux soins et à l’utilisation des animaux de laboratoire en Chine.

1. Préparation

  1. Douze souris mâles APP/PS1 de 6 mois et six souris mâles C57bl/6 de 6 mois ont été utilisés dans cette expérience.
  2. Toutes les souris étaient hébergées au Centre d’expérimentation animale de l’Université de médecine chinoise de Pékin, avec trois souris par cage. Ils avaient un accès libre à de l’eau potable stérile et à un régime standard aux granulés.
  3. L’environnement de logement était maintenu selon un cycle lumineux/sombre de 12 h, avec une température ambiante contrôlée à 23 ± 2 °C.

2. Regroupement animal et interventions

  1. Répartissez aléatoirement douze souris mâles APP/PS1 de 6 mois (poids 27,88 g ± 0,48 g) à deux groupes expérimentaux (n = 6/) : le groupe modèle de la maladie d’Alzheimer (MA) et le groupe de traitement par électroacupuncture (EA).
  2. Utilisez six mâles de 6 mois C57BL/6 souris (poids 29,90 g ± 0,81 g) comme groupe de type sauvage (WT).
  3. Pour les groupes de contrôle WT et de modèles AD, maintenez doucement les souris dans les dispositifs bien ventilés et n’administrez aucune intervention expérimentale.
  4. Pour le groupe de traitement EA, maintenez doucement les souris dans le même système de retenue que celui utilisé pour les groupes WT contrôle et AD, ce qui limite les mouvements excessifs tout en assurant une respiration libre. Dans cette condition de contention standardisée, insérez les aiguilles stériles jetables (0,25 mm × 13 mm) dans les points d’acupuncture Baihui (GV20) et Yintang (GV29) (Figure 1A) sur la tête, dirigés vers la région nasale, avec une profondeur constante de 2 à 3 mm. Reliez respectivement les bornes positive et négative de l’appareil EA à ces deux points d’acupuncture, et livrez une stimulation pendant 15 minutes (Figure 1B). Configurez les paramètres de stimulation comme un motif d’onde dense dispersé, avec une intensité de 0,1 mA et une fréquence de 2 Hz.
  5. Administrez les interventions à chaque groupe toutes les 48 heures, chaque séance durant 15 minutes, pour une durée totale de 30 jours.
    REMARQUE : Effectuer des procédures de sélection, localisation et needling des points d’acupuncture conformément au T/CAAM 0002-2020 : Noms et emplacements des points d’acupuncture couramment utilisés pour animaux de laboratoire Partie 3 : Souris10, une norme publiée par l’Association chinoise pour l’acupuncture et la moxibustion le 15 mai 2020.

3. Test MWM

REMARQUE : 24 heures après la période d’intervention de 30 jours, toutes les souris des trois groupes expérimentaux ont été soumis au test du Labyrinthe Aquatique Morris (MWM), qui comprenait à la fois l’essai de plateforme cachée (navigation de place) et l’essai desonde 11,12. Mettre en place une période d’acclimatation d’un jour avant les tests formels afin de minimiser le stress, permettant aux souris de s’habituer à la salle expérimentale, à l’appareil MWM et aux procédures de manipulation.

  1. Procédures préparatoires
    1. Positionnez l’appareil MWM et son système d’acquisition/traitement du signal associé dans une salle expérimentale à atténuation sonore. Maintenir la température ambiante de l’environnement de test à environ 25 °C, et standardiser les conditions d’éclairage comme suit : montez quatre tubes LED de 60 W au-dessus des quatre quadrants du labyrinthe à une hauteur suffisante pour éviter la capture par la caméra de plafond. Des rideaux opaques entouraient toute la zone d’essai pour bloquer les interférences environnementales extérieures et empêcher des signaux spatiaux involontaires d’affecter la navigation des souris.
    2. Placez un réservoir blanc circulaire (90 cm de diamètre × 50 cm de hauteur) au centre de l’installation MWM. Connectez une caméra vidéo montée au plafond à un système de suivi automatisé et à un enregistreur pour une capture continue des données pendant les tests.
    3. Divisez le réservoir en quatre régions égales, marquées nord (N), sud (S), est (E) et ouest (O), puis segmentez en quatre quadrants congruents, incluant nord-est (NE), nord-ouest (NO), sud-ouest (SW) et sud-est (SE).
    4. Fixez des formes visuelles distinctes (carré, triangle et cercle) sur le mur extérieur de chaque quadrant, positionnées dans la ligne de vision de la souris pour servir de points de référence spatiaux.
    5. Remplir le réservoir avec 30 cm d’eau maintenu à 24 ± 1 °C avec un chauffage électrique ; Ajoutez un pigment blanc comestible pour rendre l’eau opaque.
  2. Essai de plateforme cachée
    1. Fixez une plateforme submergée dans le quadrant sud-est pour la durée de cet essai.
    2. Libérez aléatoirement chaque souris dans la piscine depuis trois quadrants alternatifs (NE, NW, SW), avec une orientation initiale orientée vers le mur du bassin pour plus de cohérence.
    3. Accordez à chaque souris un maximum de 60 s pour localiser la plateforme cachée de manière indépendante.
    4. Enregistrez la latence d’évasion (le temps entre la libération et l’ascension de la plateforme) pour chaque essai afin d’évaluer l’apprentissage spatial.
      REMARQUE : Chaque souris a effectué trois essais par jour sur cinq jours consécutifs. Si une souris ne trouvait pas la plateforme dans les 60 secondes, elle était doucement guidée vers la plateforme et laissée y rester pendant 10 secondes pour renforcer la mémoire spatiale avant de conclure l’essai.
  3. Procès de la sonde
    1. Enlève la plateforme.
    2. Relâchez chaque souris une fois dans la piscine face à la paroi de l’aquarium et laissez 60 secondes de nage libre.
    3. Enregistrer des mesures clés : vitesse moyenne de nage et nombre de passages au-dessus de l’ancien emplacement du quai.
  4. Soins post-test
    1. Après chaque séance MWM, séchez soigneusement les souris avec des serviettes douces et réchauffez-les doucement à l’aide d’un chauffe-eau électrique pour éviter l’hypothermie.

4. Imagerie par contraste de taches laser

  1. Sélectionnez aléatoirement trois souris de chaque groupe et surveillez leur CBF en temps réel et sur le terrain complet à l’aide du système LSCI.
  2. Préparation animale : Effectuer toutes les opérations animales sous anesthésie. Anesthésiez les souris avec une injection de tribromoéthanol à 1,25 % (0,02 mL/g) par voie intrapéritonéale pour assurer une respiration spontanée continue et les placez sur une plaque d’opération horizontale. Placez les souris anesthésiées sur une bouillotte contrôlée par thermostat maintenue à 37 °C pour stabiliser la température corporelle centrale. Raser le cuir chevelu et disséquer soigneusement les muscles/méninges sous-jacents pour exposer le crâne ; Gardez la surface crânienne exposée humide avec 0,9 % de solution physiologique stérile tout au long de la procédure pour éviter la dessiccation.
  3. Installation d’imagerie : Positionner la tête de balayage du système perpendiculairement à la fenêtre crânienne exposée à une distance fixe de 20 cm. Activez les fonctions d’autofocus et d’auto-gain pour optimiser la clarté et le contraste de l’image, avec des valeurs de gain automatiquement maintenues dans une plage de 140 à 160 pour toutes les expériences. Configurez des paramètres d’imagerie standardisés supplémentaires comme suit : temps d’exposition = 20 ms, constante de temps = 1,0 s, mode de fonctionnement = Temporel, filtre = 250 images, intervalle d’échantillonnage = 5000 ms, et résolution d’image = 1032 × 772.
  4. Acquisition de données : Acquérir des images speckle continues à un taux d’échantillonnage de 25 Hz, et synchroniser la collecte avec les paramètres temporels et de filtre préconfigurés.
  5. Analyse du ROI : Utilisez le logiciel d’analyse pour définir les régions d’intérêt (ROI) sur le cortex préfrontal, ciblant spécifiquement les territoires des artères cérébrales antérieures et moyennes de cette aire corticale. Délimitez les ROI sur ces régions vasculaires, et extrayez les valeurs moyennes de flux (exprimées en unités de perfusion) de chaque ROI pour une comparaison statistique ultérieure.

5. Analyse statistique

  1. Effectuer des analyses statistiques en utilisant SPSS 27.0.
  2. Analyser les différences de groupe dans la plateforme cachée, sonder les résultats des essais et le CBF ont été analysés à l’aide du test t de l’Étudiant. Définissez la signification statistique comme P < 0,05, et fixez la haute signification statistique à P < 0,01.

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Résultats

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Effets de l’EA sur l’apprentissage spatial et la mémoire chez les souris modèles de MA.

Les résultats du test du labyrinthe d’eau de Morris sont présentés à la Figure 2. La figure 2A montre la latence d’échappement pendant le test de la plateforme cachée sur cinq jours. La latence d’échappement du groupe AD a montré une tendance fluctuante, tandis que les groupes WT et EA ont diminué ...

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Discussion

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La présente étude démontre qu’une intervention à long terme d’AA aux points d’acupuncture Baihui (GV20) et Yintang (GV29) atténue significativement les déficits d’apprentissage spatial chez les souris transgéniques APP/PS1, comme en témoigne la latence d’évasion raccourcie dans le test de plateforme cachée du Labyrinthe d’eau de Morris. Cette constatation est cohérente avec les rapports précédents selon lesquels l’EA améliore la fonction cognitive dans divers modèles de la DA via des méc...

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

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Cette recherche a été soutenue par le projet de recherche scientifique et de cultivation de l’École d’acupuncture-moxibustion et de Tuina, Université de médecine chinoise de Pékin.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
aiguille d’acupuncture(Beijing Zhongyan Taihe Medicine Company, Ltd., Chine0,25 mm et multipliés ; 13 mmaiguille d’acupuncture
Système d’imagerie à contraste par taches laserGene& Je suis scientifique. Ltd.MoorFLPI-2
Conteneur de sourisCentre d’équipement du laboratoire HengtaiHT-A2
TribromoéthanolNankin Aibei Biotechnology Co., Ltd. & nbsp ;M2910Anesthésie

Références

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