מאמר שיטה

השפעת מרתח נגד עייפות על ההתנהגויות והאינדיקטורים הסרולוגיים במודל מרכזי של חולדת עייפות

922 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/66481

⸱

12 באפריל 2024

 ,  ,  ,  , 
1School of Traditional Chinese Medicine, Beijing University of Chinese Medicine

במאמר זה

סיכום

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת ההשפעות של מרתח נגד עייפות (AFD) על עייפות מרכזית בחולדות המעוצבות על ידי שיטת הפלטפורמות המרובות המותאמת (MMPM) על ידי ניטור התגובות ההתנהגותיות והסמנים הסרולוגיים שלהן.

תקציר

מחקר זה נועד להעריך את ההשפעות של מרתח נגד עייפות (AFD) כנגד עייפות מרכזית על ידי התבוננות בהתנהגויות ובאינדיקטורים סרולוגיים של חולדות שמודלו על ידי שיטת הפלטפורמה המרובה המותאמת (MMPM) לאחר התערבות תרופתית. מדידות חוזק אחיזה שימשו להערכת חוזק השרירים של חולדות. מבחן השדה הפתוח שימש להערכת התנהגות דמוית חרדה, בעוד שמבחן מבוך המים של מוריס נערך כדי להעריך את תפקוד הזיכרון של החולדות. בעקבות ההערכות ההתנהגותיות, נאספו דגימות סרום של חולדות כדי למדוד את ריכוזי הקורטיקוסטרון (CORT) וחומצה לקטית (LAC). ריכוז ה-LAC נקבע בשיטה הקולורימטרית, בעוד שריכוז ה-CORT נמדד בשיטת בדיקת אימונוסורבנט מקושר לאנזים (ELISA). בהשוואה לקבוצת הביקורת הריקה, בעקבות מודלים של MMPM, החולדות הראו ירידה משמעותית בחוזק האחיזה ופגיעה ביכולת הזיכרון. ניתוח הסרום חשף רמות מוגברות של LAC ו-CORT בחולדות קבוצת המודל. AFD יכול להפוך באופן ניכר את השינויים השליליים הללו במידה מסוימת. ממצאים אלה מדגישים את ההשפעות החיוביות של AFD וקואנזים Q10 על יכולות פיזיות וקוגניטיביות ושינויים ברמות הסמנים הביולוגיים בסרום של חולדות עייפות מרכזית.

מבוא

עייפות היא תופעה רבת פנים ולא ספציפית המאופיינת בדרך כלל בתחושות של עייפות וירידה ביכולת התפקוד1. ניתן לסווג אותה כעייפות היקפית, המתרחשת ברמת השרירים, או עייפות מרכזית, שמקורה במערכת העצבים המרכזית 3,4. עייפות מרכזית ממושכת יכולה להיות תורמת משמעותית לבעיות פסיכולוגיות, כולל חרדה, דיכאון, מצוקה פסיכולוגית ובעיות זיכרון 5,6. למרות גרימת מצוקה משמעותית, יש מחסור בתרופות ספציפיות המכוונות לעייפות מרכזית7. בעוד שמתילפנידאט, ממריץ של מערכת העצבים המרכזית, יכול לספק הקלה זמנית, תופעות הלוואי שלו, כמו נדודי שינה ודפיקות לב עלולות להחמיר את המצב 8,9.

ביישומים קליניים קודמים, הרפואה הסינית המסורתית הראתה תוצאות מבטיחות בטיפול בעייפות מרכזית, תוך שילוב גישות כמו מרתחים דרך הפה, דיקור וטאי צ'י 10,11,12. מרתח נגד עייפות (AFD) היא פורמולה יעילה שפותחה על ידי פרופסור לי פנג על סמך ניסיון קליני רב והוכיחה השפעות טיפוליות חיוביות. הוא מורכב מ-Astragalus membranaceus (Huangqi), Fructus aurantii (Zhiqiao), Fructus crataegi (Shanzha), Schisandra chinensis (Wuweizi), Angelica sinensis (Danggui) ו-Dendrobium officinale (Shihu), ביחס של 15: 15: 10: 5: 7: 8. מרתח AFD רוכז ל -110 מ"ל לאחר רתיחה עם פי עשרה מנפח מים נטולי יונים למשך שעה אחת שלוש פעמים. במחקר קודם, ביססנו מודל בבעלי חיים של עייפות מרכזית באמצעות שיטת Modified Multiple Platform (MMPM) ואישרנו את הביטוי של עייפות מרכזית באמצעות הערכות נוירוטרנסמיטורים התנהגותיים ומערכת העצבים המרכזית13. במחקר זה, השתמשנו בהתערבות AFD במודל החיות של עייפות מרכזית כדי להעריך את ההשפעות הפרמקולוגיות שלה באמצעות הערכות התנהגותיות.

פרוטוקול

עבודת מחקר זו עומדת בהנחיות אתיות לרווחת בעלי חיים. תנאי טיפול ודיור נאותים נשמרו כדי להבטיח את בריאותם ורווחתם של בעלי החיים, וכל ההליכים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת בייג'ינג לרפואה סינית (BUCM-4-2019041504-2094).

1. גידול וקיבוץ בעלי חיים

הערה: לאורך כל המחקר, רווחת בעלי החיים נשמרה בהתאם לעקרונות 3Rs (הפחתה, עידון והחלפה).

  1. למחקר זה, בחרו 54 חולדות Wistar בנות שישה שבועות ללא פתוגנים ספציפיים (SPF) עם משקל גוף של 210 גרם ± 10 גרם.
  2. יש לשכן את החולדות במתקן החי בתנאים מבוקרים: טמפרטורה של 23 ± 2 מעלות צלזיוס, לחות יחסית של 50% ומחזור אור/חושך של 12 שעות/12 שעות. אפשרו לבעלי החיים להתאקלם במשך 3 ימים לפני הניסוי.
  3. חלקו את החולדות באופן אקראי לקבוצת ביקורת ריקה (מסומנת כ-"a" באיורים), קבוצת מודל (מסומנת כ-"b" באיורים), קבוצת מינון נמוך של AFD (AFD-L; מסומנת כ-"c" באיורים), קבוצת מינון בינוני AFD (AFD-M; מסומנת כ-"d" באיורים), קבוצת מינון גבוה של AFD (AFD-H; מסומנת כ-"e" באיורים). קבוצת קו-אנזים Q10 (CoQ10; מסומן כ-"f" באיורים), עם 9 חולדות בכל קבוצה, בשיטת טבלת מספרים אקראית.

2. מידול והתערבות

הערה: הקמת מודל זה התבססה על הספרות הקודמת13.

  1. השתמש בקופסת הדוגמנות מתוצרת עצמית (המסופקת על ידי המעבדה לנוירואימונולוגיה של אוניברסיטת בייג'ינג לרפואה סינית).
    הערה: קופסת הדוגמנות באורך של 110 ס"מ, רוחב של 60 ס"מ וגובה של 40 ס"מ. החלק התחתון מקובע עם 15 פלטפורמות עגולות (קוטר 6.5 ס"מ, גובה 8 ס"מ). המרווח האופקי בין שתי הפלטפורמות הוא 13 ס"מ, והמרווח האנכי הוא 10 ס"מ. לתיבת השדה הפתוח אורך, רוחב וגובה של 100 ס"מ, 100 ס"מ ו-35 ס"מ בהתאמה. החלק התחתון שחור, והקיר כחול כהה. החלק התחתון של תיבת השדה הפתוח מחולק ל-25 חלקים מרובעים במידות של 25 ס"מ, כאשר 9 הריבועים המרכזיים מוגדרים כאזור המרכזי ו-16 הריבועים החיצוניים כאזור ההיקפי.
  2. ודא שמפלס המים בבריכה הוא כ-1 ס"מ מעל הפלטפורמה וכי טמפרטורת המים נשמרת על 23 ±-2 מעלות צלזיוס.
  3. לאחר תחילת הניסוי, הניחו את החולדה בקופסה המכוסה ברשת תיל על פני השטח ולחצו עליה כלפי מטה עם משקולות כדי למנוע מבעלי החיים לברוח. תלו מספיק מזון מתחת לרשת התיל וספקו מי שתייה נקיים.
  4. הניחו את החולדה בקבוצת המודל בקופסה בשעה 18:00 בכל יום והוציאו אותה בשעה 8:00 למחרת. לאחר כל מפגש דוגמנות, יבשו את החולדה והחזירו אותה לכלוב נקי. בצע את הדוגמנות ברציפות במשך 21 יום.
  5. במהלך הניסוי, נקו את הקופסה, החליפו את המים מדי יום וספקו מספיק מזון.
  6. ביוםה-15 לדוגמנות, יש לתת את הסוכנים באמצעות שטיפת קיבה בשעה 10:00 בבוקר כל יום לתקופה רצופה של 7 ימים.
    1. יש לתת את קבוצת ה-AFD-L במינון של 3.24 גרם/ק"ג/יום, את קבוצת ה-AFD-M במינון 6.48 גרם/ק"ג/יום ואת קבוצת ה-AFD-H במינון של 12.96 גרם/ק"ג/יום. יש לתת קו-אנזים Q10 במינון של 10 מ"ג/ק"ג/יום.
    2. בעת מתן החומרים באמצעות שטיפת קיבה, הכינו תרחיף על ידי ערבוב המינון הנדרש במים מזוקקים. נפח המתן לכל קבוצה הוא 10 מ"ל/ק"ג. תן לקבוצות הריק והמודל את אותה כמות מים מזוקקים.
      הערה: המינונים שניתנו לחולדות חושבו בשיטת שטח הגוף (BSA) והומרו בהתאם למינונים הטיפוליים הרגילים לבני אדם14.

3. הערכות התנהגותיות

  1. חוזק אחיזה של חולדות
    1. אחוז בזנב החולדה והנח אותו בעדינות על מד חוזק האחיזה.
    2. משוך את החולדה לאחור בכוח אחיד תוך הקפדה על מערכת המחשב שמתעדת נכון את הנתונים.
      הערה: לפני הניסויים, טכנאים הוכשרו לטפל בחולדות כדי להפעיל כוח באופן עקבי.
    3. חזור על תהליך זה שלוש פעמים וחשב את הממוצע של שלוש המדידות כערך חוזק האחיזה הסופי.
      הערה: כדי למזער טעויות הנגרמות על ידי גורמים אנושיים, תן לאדם אחד לבצע את הניסוי כולו.
  2. בדיקת שדה פתוח בחולדות
    1. ערכו את ניסויי ההתנהגות בסביבה מוארת ושקטה. לפני תחילת כל ניסוי, הניחו את החולדות בחדר ההתנהגות למשך שעה אחת של הסתגלות.
    2. ודא ששלושה נסיינים מעורבים בפעולה ולובשים בגדים שחורים בעת הנחת או הנחיית החולדות. במהלך הניסוי, ודא שהנסיינים לא חוצים את גבולות הקופסה בגופם או בזרועותיהם.
    3. פתח את תוכנת הניתוח.
      1. לחץ על קובץ בתפריט העליון ובחר ניסוי חדש כדי ליצור פרויקט חדש. בהגדרות הזירה, בחר את הצורה המתאימה לזירה שאליה תנוע החולדה.
      2. בעזרת העכבר, צייר את הזירה על המסך. כייל את המצלמה ושמור את הגדרות הזירה.
    4. אפשרו לנסיין שני, לבוש בבגדים שחורים, להחזיק את החולדה בגבה, למקם אותה ברצף במרכז האזור המיועד ולמשוך את ידו במהירות.
    5. התחל הקלטה חדשה. הגדר את משך ההקלטה ל-5 דקות.
    6. לאחר תקופת התצפית של 5 דקות, הסר במהירות את החולדה מתיבת השדה הפתוח ונקה את צואתה. השתמש ב-75% אלכוהול כדי לנקות את קופסת השדה הפתוחה.
    7. חזור על התהליך עבור כל החולדות.
    8. התבוננו ורשמו (1) את המרחק הכולל שנע, (2) מספר חציית האזור המרכזי: מספר הפעמים שהגפיים של החולדה חוצות לריבועי הרשת המרכזית, ו-(3) הזמן שבילתה החולדה באזור המרכזי, כלומר, הזמן שהחולדה בילתה ב-9 ריבועי הרשת המרכזית.
  3. מבוך המים של מוריס בחולדות
    1. ערכו את ניסויי ההתנהגות בסביבה מוארת ושקטה. לפני תחילת כל ניסוי, הניחו את החולדות בחדר ההתנהגות למשך שעה אחת של הסתגלות.
      הערה: החולדות עברו 4 ימי אימון; ביוםהחמישי החל הניסוי הרשמי.
    2. ודא שמפלס המים בבריכה הוא כ-1 ס"מ מעל הפלטפורמה וכי טמפרטורת המים נשמרת על 23 ±-2 מעלות צלזיוס.
    3. ודא ששלושה נסיינים מעורבים בפעולה ולובשים בגדים שחורים בעת הנחת או הנחיית החולדות.
    4. חלקו את בריכת המים לארבעה רבעים. תקן פלטפורמה באמצע הרביע השני. הצמד פיסות נייר בצבעים וצורות שונות למרכז הקירות של כל רבע.
    5. פתח את תוכנת הניתוח.
      1. לחץ על קובץ בתפריט העליון ובחר ניסוי חדש כדי ליצור פרויקט חדש. בהגדרות הזירה, בחר את הצורה המתאימה לזירה שאליה תנוע החולדה.
      2. בעזרת העכבר, צייר את הזירה על המסך. כייל את המצלמה ושמור את הגדרות הזירה.
    6. במהלך תקופת הלמידה, תנו לנסיין אחר למקם את החולדה ברצף מול קיר הבריכה בכל רבע. סדר השיבוץ משתנה בכל יום באופן הבא:
      1. ביום הראשון, מקם את החולדה בסדר הבא: רביע ראשון, רבע שני, רביע שלישי, רביעי.
      2. ביום השני, מקם את החולדה בסדר הבא: רביע שני, רביע ראשון, רבע רביעי, רבעון שלישי.
      3. ביום השלישי, מקם את החולדה בסדר הבא: רביע רביעי, רביע שלישי, רבע שני, רבע ראשון;
      4. ביום הרביעי, מקמו את החולדה בסדר הבא: רביע שלישי, רבע ראשון, רבע רביעי, רבע שני.
    7. אם החולדה לא מצליחה למצוא את הפלטפורמה תוך 120 שניות, הנח אותה לפלטפורמה ואפשר לה להישאר עליה במשך 10 שניות.
    8. לאחר השלמת הניסוי היומי, תנו לנסיין השלישי לנגב את המים מגוף החולדה באמצעות מגבת ולייבש אותם עם מייבש שיער. בצע זאת בחדר אחר כדי למנוע הפרעות רעש.
    9. בניסוי הפורמלי, הסירו את הפלטפורמה והניחו את החולדה ברביע השלישי. רשום את מסלול התנועה של החולדה תוך 120 שניות.
    10. התבונן ורשום (1) את הזמן שבילה ברביע שבו הייתה הפלטפורמה, ו-(2) את חביון הבריחה, שהוא הזמן שלוקח לחולדה להגיע לפלטפורמה מכניסה לבריכת המים בפעם הראשונה.

4. ניתוח ביוכימי בסרום

  1. עיבוד מדגם
    הערה: צום על אוכל, אך לא מים, הותר יום לפני הדגימה.
    1. להרדים את החולדות באמצעות תמיסת נתרן פנטוברביטל של 2% (w/v) באמצעות הזרקה תוך-צפקית במשקל גוף של 0.5 מ"ל/100 גרם.
    2. לאחר הרדמה מלאה, אספו את דמם מאבי העורקים הבטני באמצעות כלי דגימת דם.
    3. מניחים את כל הדם בטמפרטורת החדר (RT) למשך שעתיים, ואז מצנטריפוגה אותו ב-4 מעלות צלזיוס, 1522.38 x גרם למשך 20 דקות לקבלת סרום. יש להצטט ולאחסן את הסרום בטמפרטורה של -80 מעלות צלזיוס לשימוש נוסף.
  2. בדיקת חומצה לקטית (LAC).
    הערה: ריכוז ה-LAC נקבע בשיטה הקולורימטרית.
    1. מערבבים את תמיסת עתודת האנזים ותמיסת דילול האנזים ביחס נפח של 1:100 להכנת תמיסת עבודה של אנזים.
    2. הכן את מפתח הצבעים לפי ההוראות בערכה.
    3. בצינור ריק מוסיפים 20 מיקרוליטר מים מזוקקים.
    4. בשפופרת רגילה, הוסף תמיסה סטנדרטית של 3 מילימול לליטר.
    5. בצינור מדידה, הוסף 20 מיקרוליטר מהדגימה.
    6. הוסף 1 מ"ל של תמיסת עבודה של אנזים ו-0.2 מ"ל של מפתח צבע לכל צינור. דגירה בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות ולאחר מכן הוסף 2 מ"ל מתמיסת העצירה.
    7. העבר 200 מיקרוליטר מתמיסת התגובה לצלחת ELISA של 96 בארות. מדוד את ערך ה-OD ב-530 ננומטר. חשב את ריכוז ה-LAC על סמך ערכי ה-OD.
      הערה: ריכוז LAC = (ערך OD באר לדוגמא - ערך OD באר ריק)/(ערך OD באר סטנדרטי - ערך OD באר ריקה) x ריכוז תמיסה סטנדרטי x גורם יחס דילול.
  3. בדיקת קורטיקוסטרון
    הערה: ערכות ELISA שנרכשו באופן מסחרי משמשות למדידת ריכוז הקורטיזון בסרום חולדות.
    1. לפני הניסוי, יש לדלל את הנוגדנים המצומדים עם חזרת פרוקסידאז (HRP) ותמיסת שטיפה ליצירת פתרון עובד. הוסף דגימות סטנדרטיות עם ריכוזים של 0 ננומול/ליטר, 5 ננומול/ליטר, 15 ננומול/ליטר, 30 ננומול/ליטר, 60 ננומול/ליטר, 120 ננומול/ליטר ו-240 ננומול/ליטר לצלחת המצופה בנפחים של 20 מיקרוליטר.
    2. הוסף את דגימות הסרום (20 מיקרוליטר) לבארות המתאימות, ולאחר מכן תוספת של 200 מיקרוליטר של מצומד אנזים. מנערים היטב את הצלחת ומדגרים אותה למשך 60 דקות.
    3. השליכו את תמיסת התגובה, ושטפו את הצלחת שלוש פעמים עם תמיסת הכביסה (400 מיקרוליטר בכל פעם). לאחר ייבוש הצלחת על נייר סופג, הוסף 100 מיקרוליטר של מגיב צבע המצע לכל באר.
    4. דגרו את הצלחת ב-RT למשך 15 דקות, ולאחר מכן הוסיפו 50 מיקרוליטר מתמיסת העצירה לכל באר.
    5. מדוד את ערכי ה-OD של כל באר ב-450 ננומטר. השתמש בערכי ה-OD של הבארות הסטנדרטיות כדי ליצור עקומה סטנדרטית ולאחר מכן השתמש בה כדי לחשב את הריכוזים של בארות הדגימה.

5. ניתוח סטטיסטי

  1. לבצע ניתוח סטטיסטי באמצעות יישום תוכנה מתאים. ייצג את נתוני המדידה כממוצע ± סטיית תקן.
  2. אם הנתונים עקבו אחר התפלגות נורמלית והראו הומוגניות של שונות, בצע בדיקת t עצמאית.
  3. אם הנתונים עקבו אחר התפלגות נורמלית אך לא היו שוויון בשונות, בצע מבחן t משוער.
  4. אם הנתונים לא עקבו אחר התפלגות נורמלית, השתמש במבחנים לא פרמטריים להשוואה.
  5. השתמש במבחן חי בריבוע של פירסון לניתוח נתוני ספירה/ספירה.
    הערה: נבחרה רמת מובהקות של α = 0.05, כאשר P < 0.05 מכונה מובהקות סטטיסטית.
  6. צור את האיורים באמצעות יישום תוכנה מתאים.

תוצאות

בהשוואה לקבוצת הביקורת, החולדות בקבוצת המודל הראו ירידה משמעותית בחוזק האחיזה. עם זאת, מתן AFD במינונים נמוכים, בינוניים וגבוהים הצליח להפוך את ההשפעה הזו באופן תלוי מינון, כפי שמוצג באיור 1. באופן דומה, תרופת הביקורת החיובית גם הדגימה את היכולת להפוך את השינויים בחוזק האחיזה (איור 1).

במבחן השדה הפתוח, חולדות קבוצת המודל הראו ירידה במרחק הכולל שנסעו, במספר מעברי האזור המרכזי ובמשך זמן השהייה באזור המרכזי. מתן AFD במינונים נמוכים, בינוניים וגבוהים הצליח להפוך את ההשפעות הללו באופן תלוי מינון, כפי שמתואר באיור 2. באותו הזמן, תרופת הביקורת החיובית גם הצליחה להקל על התסמינים (איור 2). ניתן לצפות במפות חום המציגות את תדרי המסלול המונחים על גבי ניסויי השדה הפתוח של כל קבוצה באיור 3.

במהלך מבחן מבוך המים של מוריס, חולדות קבוצת המודל הראו חביון בריחה ממושך וזמן שחייה מופחת ברביע המטרה, מה שמעיד על יכולת חיפוש מרחבית גרועה יותר. תרופת הבקרה החיובית, קו-אנזים Q10, הצליחה להפוך את השינויים שהוזכרו לעיל. ראוי לציין כי AFD במינונים נמוכים, בינוניים וגבוהים הפך את חביון הבריחה הממושך, כפי שמוצג באיור 4. ניתן לצפות במפות חום מייצגות של מסלולי חולדות בניסוי מבוך המים עבור כל קבוצה באיור 5.

מבחינת רמות הסרום, לחולדות בקבוצת המודל היו רמות גבוהות של LAC ו-CORT. עם זאת, מתן AFD במינונים נמוכים, בינוניים וגבוהים הפך את השינויים הללו באופן תלוי מינון בדומה לתרופת הביקורת החיובית, כפי שמוצג באיור 6.

figure-results-1
איור 1: תוצאות חוזק האחיזה של כל קבוצה. A: קבוצת הביקורת; ב: קבוצת המודל; ג: קבוצת AFD-L; ד: קבוצת AFD-M; ה: קבוצת AFD-H; f: קבוצת CoQ10. *p < 0.05 לעומת קבוצת הביקורת; #p < 0.05 לעומת קבוצת המודל. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: ניסוי בשדה פתוח ומדידה של רמת הפעילות התנועה. (A) המרחק הכולל שנסע. (ב) מספר מעברי האזור המרכזי. (ג) משך השהייה באזור המרכזי. א: קבוצת הביקורת; ב: קבוצת המודל; ג: קבוצת AFD-L; ד: קבוצת AFD-M; ה: קבוצת AFD-H; f: קבוצת CoQ10. *p < 0.05 לעומת קבוצת הביקורת; #p < 0.05 לעומת קבוצת המודל. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: מפות חום המציגות את תדרי המסלול המונחים על גבי ניסויי השדה הפתוח של כל קבוצה. A: קבוצת הביקורת; ב: קבוצת המודל; ג: קבוצת AFD-L; ד: קבוצת AFD-M; ה: קבוצת AFD-H; f: קבוצת CoQ10. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: תוצאות ניסוי מבוך המים של מוריס בכל קבוצה. (א) חביון הבריחה. (B) זמן השחייה ברביע המטרה. א: קבוצת הביקורת; ב: קבוצת המודל; ג: קבוצת AFD-L; ד: קבוצת AFD-M; ה: קבוצת AFD-H; f: קבוצת CoQ10. *p < 0.05 לעומת קבוצת הביקורת; #p < 0.05 לעומת קבוצת המודל. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-5
איור 5: מפות חום מייצגות של מסלולי חולדות בניסוי מבוך המים של מוריס עבור כל קבוצה. A: קבוצת הביקורת; ב: קבוצת המודל; ג: קבוצת AFD-L; ד: קבוצת AFD-M; ה: קבוצת AFD-H; f: קבוצת CoQ10. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-6
איור 6: תוצאות של רמות LAC ו-CORT בסרום בכל קבוצה. (A) רמות הסרום של LAC. (B) רמות הסרום של CORT. א: קבוצת הביקורת; ב: קבוצת המודל; ג: קבוצת AFD-L; ד: קבוצת AFD-M; ה: קבוצת AFD-H; f: קבוצת CoQ10. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

AFD מורכב מ-Astragalus membranaceus (Huangqi), Fructus aurantii (Zhiqiao), Fructus crataegi (Shanzha), Schisandra chinensis (Wuweizi), Angelica sinensis (Danggui) ו-Dendrobium officinale (Shihu), אשר מאמינים כי יש לו תפקיד להמריץ את הטחול ולפזר את אנרגיית הכבד הקפואה ברפואה הסינית המסורתית. כמו כן, כל צמחי המרפא הללו נחשבים לבעלי פרופיל בטיחות חיובי ולכן משמשים בדרך כלל כמזון בסין. בפרקטיקה קלינית קודמת, AFD הראה יעילות טובה בטיפול בחולים עם עייפות מרכזית, אך המנגנון הטיפולי הספציפי עדיין זקוק למחקר נוסף. לכן, אנו שואפים לאמת את ההשפעות של AFD בשיפור העייפות המרכזית באמצעות ניסויים בבעלי חיים ולהבהיר עוד יותר את המנגנונים הבסיסיים.

הקמת מודלים של בעלי חיים המייצגים במדויק פתוגנזה של מחלה ומאפיינים קליניים חיונית לביצוע מחקר פרמקולוגי15. הצוות שלנו ביסס בעבר מודל חולדות של עייפות מרכזית באמצעות מחסור בשינה, מה שמביא לירידה בכוח האחיזה, חרדה ופגיעה בזיכרון13. עם זאת, לא הצלחנו לזהות אינדיקטורים סרולוגיים רלוונטיים במחקר הקודם. במקביל, התצפית על שינויים משמעותיים בסמנים ביולוגיים בסרום הקשורים לעייפות מחזקת את התוקף של מודל בעלי חיים זה כייצוג אמין של עייפות מרכזית. במחקר זה, נעשה שימוש במינונים שונים של AFD כדי להתערב במודל העכברושים של עייפות מרכזית, כאשר קו-אנזים Q10 (תרופה הידועה כמשפרת עייפות באמצעות שיפור חילוף החומרים האנרגטי)16 כבקרה חיובית. הערכה התנהגותית היא שלב מפתח בחקר ניסויים בבעלי חיים הקשורים לעייפות. לפיכך, חובה על החוקרים להבטיח את הדיוק של הליך זה17. כאשר בוצע ניסוי בשטח פתוח, בעלי החיים הוצבו בפלטפורמה סגורה, במטרה להעריך את השינויים במצב הרוח שלהם על ידי התבוננות בפעילויות הרלוונטיות18,19. מבוך המים של מוריס הוא מעין ניסוי שמאלץ חיות מעבדה לשחות וללמוד למצוא פלטפורמות נסתרות במים, המשמשות בעיקר להערכת יכולת הלמידה והזיכרון20,21. המודלים של עייפות מרכזית הראו שינויים התנהגותיים בולטים, וכתוצאה מכך, השתמשנו בשני המבחנים כדי להתבונן ולהעריך את השינויים בהתנהגויות של חולדות. התוצאות מראות כי חולדות מודל MMPM מפגינות התנהגות דמוית חרדה בולטת ויכולות לקויות ללמוד ולשנן, מה שעולה בקנה אחד עם ממצאי המחקר הקודם13.

מתח יכול להוביל להפעלה מוגזמת של ציר ההיפותלמוס-יותרת המוח-יותרת הכליה (HPA), וכתוצאה מכך לייצור יתר של גלוקוקורטיקואידים22. עלייה ארוכת טווח בקורטיזול עלולה לגרום נזק בלתי הפיך לנוירונים, המהווה גורם תורם משמעותי להתפתחות נדודי שינה, דיכאון וחרדה23,24. תהליכים אלה קשורים קשר הדוק להתרחשות והתפתחות של עייפות מרכזית, ולכן מאמינים כי קורטיזול בסרום קשור למידת העייפות25. מודלים של בעלי חיים של עייפות מרכזית הראו עלייה בולטת ברמות הקורטיקוסטרון, שניתן להפוך ביעילות באמצעות התערבות עם תרופות רלוונטיות26. ממצאי מחקר זה מצביעים על כך ש-AFD יכול לדכא ביעילות את הזינוק בקורטיקוסטרון בסרום העולה על ידי עייפות מרכזית הנגרמת על ידי לחץ, ומציג השפעה תלוית מינון. תוצאה זו גם מסבירה חלקית מדוע AFD יכול לשפר התנהגות דמוית חרדה במודל עייפות מרכזי בחולדות.

לקטט נחשב בעבר כתוצר לוואי של שרירי השלד. כאשר עוצמת הפעילות הגופנית עולה, דרישות האנרגיה עולות על היכולת האירובית, מה שמוביל להסתמכות מוגברת על מטבוליזם אנאירובי לייצור ATP27. הצטברות חומצת חלב אחראית לגירוי קולטנים כימיים בשרירים, ועירור זה מועבר למוח הגדול והופך לאות של כאב ועייפות28. גורמים פתולוגיים מסוימים גורמים גם לייצור יתר של לקטט, ובכך מפעילים את קשת הרפלקס הזו. מחקר קליני שנערך לאחרונה תיאר את הקשר ההדוק בין רמת חומצת החלב בסרום לבין מידת העייפות29. בתצפית הקודמת שלנו, חולדות MMPM הראו עלייה משמעותית בסרום בהשוואה לביקורת ריקה, מה שעשוי להצביע על מתאם חזק בין רמות הלקטט המוגברות לעייפות השרירים שחוו בזמן עמידה על פלטפורמה קטנה. היישום של AFD מסוגל להפחית באופן ניכר את רמות חומצת החלב בסרום שנאסף מחולדות WMPV במידה מסוימת, ולשפר ברצף את מידת העייפות.

לסיכום, מחקר זה הראה כי AFD הפך ביעילות את ירידת חוזק האחיזה, הקל על חרדה ושיפר את הזיכרון, אולי באמצעות יכולתו להפחית את רמות הקורטיקוסטרון ולשפר את חילוף החומרים של לקטט. מאמר זה צפוי להציע תבנית למחקר ניסיוני של TCM כנגד עייפות מרכזית in vivo. מגבלת המחקר היא שאין צעד מתקדם לחקר הבסיס של מנגנונים מולקולריים קשורים. בעתיד, נמשיך לחקור את ההשפעות של AFD על מערכת העצבים המרכזית ולחקור את המנגנונים הקשורים אליה.

גילויים

המחברים מצהירים כי אין ניגודי אינטרסים בנוגע לפרסום מאמר זה. אין לנו קשרים פיננסיים או אישיים עם ארגונים או יחידים שעלולים להשפיע באופן בלתי הולם על המחקר שלנו.

תודות

כל המחברים רוצים להביע את תודתם על התמיכה של הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס' 81874428) ופרויקט המחקר של אוניברסיטת בייג'ינג לרפואה סינית מסורתית (NO.2023-JYB-JBZD-001).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
ערכת בדיקת קורטיקוסטרוןחברת DRG הגרמניתEIA4164שלב 4.3
Curve Expert 1.4 תוכנהCurveExpertProfessional גרסה 1.4לחישוב בבדיקת קורטיקוסטרון
תוכנת Ethovision Noldus Information Technology , הולנדגרסה 15תוכנת ניתוח ומערכת מעקב וידאו
מכשיר בדיקת חוזק אחיזהבייג'ינג Zhongshi Di Chuang חברה מוגבלתZS-ZLשלב 3.1
ערכת בדיקת חומצה לקטיתנאנג'ינג Jiancheng מכון מחקר ביו-הנדסהA019-2-1שלב 4.2
שיטתפלטפורמות מרובות שונההמעבדה לנוירואימונולוגיה של אוניברסיטת בייג'ינג לרפואה סיניתללאשלב 2.1
מכשיר בדיקת מבוך מים מוריסבייג'ינג Zhongshi Di Chuang חברה בע"מZS-Morrisשלב 3.3
מכשיר בדיקת שדה פתוחבייג'ינג Zhongshi Di Chuang חברה בע"מZS-KCשלב 3.2
פריזמהGraphPad Verson 8להפקת נתונים
SPSS 26.0IBMVerson 26.0ניתוח סטטיסטי 
חולדות וויסטאר SiPeiFu (Beijing) Biotechnology Co., Ltdמספר רישיון: SCXK (Jing) 2019-0010

מקורות

  1. Dukes, J. C., Chakan, M., Mills, A., Marcaurd, M. Approach to fatigue: Best practice. Med Clin North Am. 105 (1), 137-148 (2021).
  2. Zargari Marandi, R., Madeleine, P., Omland, Ø, Vuillerme, N., Samani, A. Eye movement characteristics reflected fatigue development in both young and elderly individuals. Sci Rep. 8 (1), 13148(2018).
  3. Tornero-Aguilera, J. F., Jimenez-Morcillo, J., Rubio-Zarapuz, A., Clemente-Suárez, V. J. Central and peripheral fatigue in physical exercise explained: A narrative review. Int J Environ Res Public Health. 19 (7), 3909(2022).
  4. Dotan, R., Woods, S., Contessa, P. On the reliability and validity of central fatigue determination. Eur J Appl Physiol. 121 (9), 2393-2411 (2021).
  5. AlSaeed, S., et al. Fatigue, depression, and anxiety among ambulating multiple sclerosis patients. Front Immunol. 13, 844461(2022).
  6. Lee, C. H., Giuliani, F. The role of inflammation in depression and fatigue. Front Immunol. 10, 1696(2019).
  7. Meeusen, R., Watson, P., Hasegawa, H., Roelands, B., Piacentini, M. F. Central fatigue: the serotonin hypothesis and beyond. Sports Med. 36 (10), 881-909 (2006).
  8. Nourbakhsh, B., et al. Safety and efficacy of amantadine, modafinil, and methylphenidate for fatigue in multiple sclerosis: a randomised, placebo-controlled, crossover, double-blind trial. Lancet Neurol. 20 (1), 38-48 (2021).
  9. Rojí, R., Centeno, C. The use of methylphenidate to relieve fatigue. Curr Opin Support Palliat Care. 11 (4), 299-305 (2017).
  10. Luo, C., et al. Natural medicines for the treatment of fatigue: Bioactive components, pharmacology, and mechanisms. Pharmacol Res. 148, 104409(2019).
  11. Wang, T., Xu, C., Pan, K., Xiong, H. Acupuncture and moxibustion for chronic fatigue syndrome in traditional Chinese medicine: a systematic review and meta-analysis. BMC Complement Altern Med. 17 (1), 163(2017).
  12. Xiang, Y., Lu, L., Chen, X., Wen, Z. Does Tai Chi relieve fatigue? A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. PLoS One. 12 (4), e0174872(2017).
  13. Zhang, W., et al. A rat model of central fatigue using a modified multiple platform method. J Vis Exp. (138), e57362(2018).
  14. Drug Ther Bull. Body surface area for adjustment of drug dose. Drug Ther Bull. 48 (3), 33-36 (2010).
  15. Harrison, E. L., Baune, B. T. Modulation of early stress-induced neurobiological changes: a review of behavioural and pharmacological interventions in animal models. Transl Psychiatry. 4 (5), e390(2014).
  16. Sanoobar, M., Dehghan, P., Khalili, M., Azimi, A., Seifar, F. Coenzyme Q10 as a treatment for fatigue and depression in multiple sclerosis patients: A double blind randomized clinical trial. Nutr Neurosci. 19 (3), 138-143 (2016).
  17. Grace, P. M., et al. Behavioral assessment of neuropathic pain, fatigue, and anxiety in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) and attenuation by interleukin-10 gene therapy. Brain Behav Immun. 59, 49-54 (2017).
  18. Kraeuter, A. K., Guest, P. C., Sarnyai, Z. The open field test for measuring locomotor activity and anxiety-like behavior. Methods Mol Biol. 1916, 99-103 (2019).
  19. Jin, Q., et al. Network and experimental pharmacology to decode the action of wendan decoction against generalized anxiety disorder. Drug Des Devel Ther. 16, 3297-3314 (2022).
  20. Othman, M. Z., Hassan, Z., Che Has, A. T. Morris water maze: a versatile and pertinent tool for assessing spatial learning and memory. Exp Anim. 71 (3), 264-280 (2022).
  21. Bromley-Brits, K., Deng, Y., Song, W. Morris water maze test for learning and memory deficits in Alzheimer's disease model mice. J Vis Exp. (53), e2920(2011).
  22. Richardson, A. E., VanderKaay Tomasulo, M. M. Stress-induced HPA activation in virtual navigation and spatial attention performance. BMC Neurosci. 23 (1), 40(2022).
  23. Mikulska, J., Juszczyk, G., Gawrońska-Grzywacz, M., Herbet, M. HPA axis in the pathomechanism of depression and schizophrenia: New therapeutic strategies based on its participation. Brain Sci. 11 (10), 1298(2021).
  24. Passos, G. S. Insomnia severity is associated with morning cortisol and psychological health. Sleep Sci. 16 (1), 92-96 (2023).
  25. Herane-Vives, A., et al. Cortisol levels in chronic fatigue syndrome and atypical depression measured using hair and saliva specimens. J Affect Disord. 267, 307-314 (2020).
  26. Kang, J. Y., et al. Korean red ginseng ameliorates fatigue via modulation of 5-HT and corticosterone in a sleep-deprived mouse model. Nutrients. 13 (9), 3121(2021).
  27. Rabinowitz, J. D., Enerbäck, S. Lactate: the ugly duckling of energy metabolism. Nat Metab. 2 (7), 566-571 (2020).
  28. Proia, P., Di Liegro, C. M., Schiera, G., Fricano, A., Di Liegro, I. Lactate as a metabolite and a regulator in the central nervous system. Int J Mol Sci. 17 (9), 1450(2016).
  29. Zu, Y., Lu, X., Yu, Q., Yu, L., Li, H., Wang, S. Higher postdialysis lactic acid is associated with postdialysis fatigue in maintenance of hemodialysis patients. Blood Purif. 49 (5), 535-541 (2020).

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

כוח אחיזהמבחן שטח פתוחמבוך המים של מוריסחומצה לקטיתרמות קורטיקוסטרוןספיחה חיסונית קשורה לאנזים

מאמר זה פורסם

הסרטון יגיע בקרוב

צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.