Questo studio descrive dettagliatamente un metodo di modellizzazione della spondilosi cervicale in ratti e una strategia di intervento con acupotomia, fornendo un protocollo operativo visualizzato per la ricerca inerente.
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Articolo metodologico
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Questo studio descrive dettagliatamente un metodo di modellizzazione della spondilosi cervicale in ratti e una strategia di intervento con acupotomia, fornendo un protocollo operativo visualizzato per la ricerca inerente.
La spondilosi cervicale (SC) è una malattia degenerativa cronica. I cambiamenti degenerativi nei dischi intervertebrali della colonna cervicale, insieme a successive alterazioni patologiche, interessano i tessuti e le strutture circostanti, provocando manifestazioni cliniche come dolore al collo, rigidità, limitata mobilità e, occasionalmente, formicolio e sintomi irradiati agli arti superiori. Tra questi, la compressione della radice nervosa è la più comune. Pertanto, questo studio ha sviluppato un modello murino di SC indotta da compressione della radice nervosa cervicale. La terapia con acupotomia ha mostrato potenzialità nel trattamento clinico della SC, poiché scioglie le aderenze dei tessuti molli locali e riduce la compressione nervosa. Tuttavia, al momento mancano protocolli procedurali visualizzati negli esperimenti sugli animali. Questo studio fornisce una descrizione dettagliata di un metodo affidabile per la creazione di un modello murino di SC e del relativo protocollo di intervento con acupotomia. In questa procedura, vengono illustrati il processo di induzione del modello, i passaggi della manipolazione con acupotomia, il posizionamento terapeutico, le tecniche di immobilizzazione del ratto e le precauzioni fondamentali. Inoltre, lo studio ha utilizzato l'elettromiografia (EMG) per confermare il corretto insediamento del modello di SC e ha valutato l'intervento mediante soglie meccaniche di ritrazione, analisi della deambulazione e istopatologia della radice nervosa. Questa ricerca non solo offre un riferimento per la realizzazione del modello murino di SC e per l'intervento con acupotomia, ma fornisce anche un quadro sperimentale sistematico e fattibile per futuri studi volti a indagare i meccanismi d'azione.
La spondilosi cervicale (CS) è una comune malattia degenerativa della colonna vertebrale. Il processo patologico fondamentale ha origine dalla degenerazione dei dischi intervertebrali, che a sua volta innesta una serie di alterazioni patologiche secondarie, tra cui il restringimento dello spazio intervertebrale, la formazione di osteofiti e l'ipertrofia dei legamenti1,2. Queste modificazioni patologiche provocano una varietà di sintomi clinici, come dolore e rigidità a livello del collo e delle spalle, e intorpidimento irradiato agli arti superiori. Nei casi più gravi, possono manifestarsi deficit neurologici, tra cui disfunzioni motorie e persino tetraplegia2,3. In particolare, negli ultimi anni l'incidenza della spondilosi cervicale è progressivamente aumentata, con un'età di insorgenza sempre più precoce, comportando un notevole carico socioeconomico4. La degenerazione dei dischi intervertebrali cervicali e la proliferazione osteofitica possono coinvolgere le strutture ossee e molli adiacenti, causando un restringimento del canale spinale cervicale o dei forami intervertebrali e conseguente compressione di strutture vicine, tra cui le radici nervose cervicali, il midollo spinale e le arterie vertebrali1,2,3,4. Tra queste, la compressione delle radici nervose cervicali è la più frequente, rappresentando circa il 60%–70% di tutti i casi di CS5,6,7. Sebbene in ambito clinico siano disponibili diverse strategie terapeutiche, tra cui terapia fisica, trattamento farmacologico e intervento chirurgico, le terapie non chirurgiche sono diventate l'opzione preferita per la maggior parte dei pazienti a causa dei costi elevati, del notevole trauma e degli esiti postoperatori incerti associati agli interventi chirurgici4. Nella pratica medica attuale, vengono comunemente utilizzati farmaci antinfiammatori non steroidei e agenti neurotrofici. Sebbene questi farmaci possano alleviare il dolore e rallentare in una certa misura il decorso della malattia, sono associati a effetti avversi come lesioni del sistema digerente e danno renale8,9.
La terapia con acupotomia è una metodologia terapeutica caratteristica sviluppata sulla base delle teorie tradizionali della medicina cinese relative all'agopuntura, combinate con tecniche chirurgiche moderne mini-invasive. I suoi effetti si manifestano attraverso la dissezione e il rilascio delle aderenze dei tessuti molli, la regolazione dei fattori infiammatori locali e il miglioramento della microcircolazione regionale10,11,12. Negli ultimi anni, l'efficacia clinica dell'acupotomia nel trattamento della spondilosi cervicale è stata ampiamente riconosciuta, dimostrando un potenziale promettente nel ridurre la compressione nervosa, alleviare il dolore e migliorare la funzione motoria del rachide cervicale13,14. Tuttavia, quando applicata negli esperimenti sugli animali, l'intervento con acupotomia presenta sfide come una localizzazione imprecisa e difficoltà nel controllare la profondità della manipolazione. Allo stesso tempo, per trasformare queste osservazioni cliniche in conclusioni solide basate su evidenze, la creazione di modelli animali stabili e riproducibili rappresenta un prerequisito essenziale. Il metodo del filo di nylon intravertebrale induce una compressione meccanica diretta inserendo suture in nylon nel forame intervertebrale, riproducendo così in modo preciso il processo fisiopatologico della compressione clinica della radice nervosa15. Questo approccio modellistico presenta anche vantaggi come un ciclo di modellizzazione breve e segmenti di compressione controllabili15. Tuttavia, la sua procedura chirurgica si basa in larga misura sull'esperienza personale, e attualmente mancano descrizioni operative dettagliate e visualizzate.
Questo studio presenta un protocollo sperimentale completo, dettagliato e visualizzato che copre l'induzione di un modello rattno di spondilosi cervicale e l'intero procedimento di intervento con acupotomia. Poiché gli agenti anestetici possono influenzare la misurazione della soglia meccanica di ritrazione e, di conseguenza, alterare i risultati sperimentali16,17,18,19, in questo studio è stato utilizzato un apposito dispositivo di contenimento per ratto. Questo articolo fornisce una descrizione dettagliata del processo di induzione del modello animale, delle manovre progressive di acupotomia, della localizzazione precisa dei siti di trattamento, dei metodi di immobilizzazione e fissazione del ratto e di altre precauzioni sperimentali fondamentali. Sono state adottate diverse dimensioni di valutazione, incluse la misurazione della soglia meccanica di ritrazione, registrazioni elettrofisiologiche, analisi della deambulazione e osservazione istopatologica delle radici nervose. Lo scopo di questo studio è fornire un protocollo visualizzato per l'induzione del modello e l'intervento di acupotomia in un modello rattno di spondilosi cervicale, offrendo così un supporto metodologico per indagini sui meccanismi d'azione e per la valutazione dell'efficacia della terapia con acupotomia nel trattamento della SC.
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Tutte le procedure sperimentali sono state esaminate, approvate e rigorosamente monitorate dal Comitato Etico per gli Animali da Laboratorio della Beijing MDKN Biotech Company (ID approvazione: MDKN-2025-096). Tutti i protocolli sono stati condotti in rigorosa conformità con le linee guida per la Cura e l'Utilizzo degli Animali da Laboratorio emesse dagli Istituti Nazionali di Sanità (NIH). I reagenti e l'attrezzatura utilizzati in questo studio sono elencati nella Tabella dei Materiali.
1. Animali sperimentali e gruppi
2. Creazione del modello CS
NOTA: privare tutti i ratti di cibo e acqua per 12 h prima del modellamento. Pesare e registrare il peso corporeo. Sterilizzare tutti gli strumenti chirurgici mediante autoclave a vapore sotto pressione (Figura 2A).
3. Procedura di immobilizzazione
Trattamento con acupotomia
5. Test della soglia meccanica al ritiro (MWT)
NOTA: Eseguire la misurazione il giorno prima dell'intervento chirurgico di induzione del modello, il 3rd giorno e il 14th giorno dopo l'intervento, utilizzando un stimolatore meccanico del dolore plantare per ratti e topi.
6. Registrazione dell'elettromiografia (EMG)
NOTA: Eseguire l'EMG a stato di riposo al Giorno 3 dopo la creazione del modello utilizzando un sistema di acquisizione e analisi di segnali biologici.
7. Analisi della deambulazione nei ratti
NOTA: Eseguire l'analisi della deambulazione il primo giorno successivo al completamento dell'intervento di acupotomia (giorno postoperatorio 15 dopo la chirurgia del modello). Il sistema di analisi della deambulazione è composto da un tapis roulant dotato di una cinghia trasparente, una videocamera digitale ad alta velocità posizionata al di sotto della cinghia e una workstation informatica.
8. Colorazione con ematossilina-eosina dei tessuti della radice nervosa
NOTA: Dopo i test comportamentali al Giorno 15 postoperatorio successivo all'intervento chirurgico del modello, raccogliere campioni di tessuto della radice nervosa per la colorazione con ematossilina-eosina.
9. Analisi statistica
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Le valutazioni della soglia meccanica al ritiro (MWT) hanno mostrato valori basali comparabili in tutti i gruppi prima dell'induzione del modello. Al terzo giorno dopo la modellizzazione e l'operazione fittizia, non è stata osservata alcuna differenza significativa tra il gruppo fittizio e il gruppo di controllo (p > 0,05). Al contrario, sia il gruppo modello che il gruppo acupotomia hanno mostrato una riduzione marcata della MWT rispetto al gruppo fittizio (p < 0,01, Figura 4...
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La selezione di un modello animale appropriato è un prerequisito per chiarire la patogenesi della spondilosi cervicale (CS) e per valutare rigorosamente gli interventi terapeutici. Attualmente, il metodo del punto di sutura in nylon intravertebrale è ampiamente adottato grazie ai suoi vantaggi di relativa semplicità, breve ciclo di modellizzazione e alta riproducibilità e affidabilità15,20. In questo approccio, un materiale compressivo viene impiantato nel canale...
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Tutti gli autori hanno dichiarato di non avere potenziali conflitti di interessi.
Questo studio è stato sostenuto dal Programma Nazionale Chiave per la Ricerca e lo Sviluppo della Cina (Grant No. 2023YFC3502703) e dal Progetto Chiave del Fondo Congiunto per l'Innovazione e lo Sviluppo della Fondazione delle Scienze Naturali della Provincia di Hubei (Grant No. 2024AFD271).
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Siringa da 0,5 mL | Hebei Yunsheng Biotechnology Co., Ltd | SN-04442 | |
| Siringa da 1 mL | Shanghai Zhiyu Medical Equipment Co., LTD | ZSQ-1 | |
| Chirurgia filo 4-0 con ago, monofilamento (4×12) | GLASS | JZZSX193 | |
| Alcol al 75% | Shandong Anjie Gaoke Disinfection Technology Co. LTD | 75-500ml | |
| Ago per acupotomia | Beijing Huaxia Blue Chip Biotechnology Co., Ltd. | HY0440 | |
| Vetrino aderente | CITOTEST | 188105 | |
| Sistema di acquisizione e analisi del segnale biologico | Techman | BL-420N | |
| Sistema di acquisizione e analisi del segnale biologico (Software) | Techman | BL-420N Versione 3.0.0.237 | |
| Coprioggetto | Citotest Labware Manufacturing Co.,Ltd | 10212432C | |
| Deidratatore | DIAPATH | Donatello | |
| Bilancia elettronica | Mettler-Toledo | ME203E/02 | |
| Forno elettrico di essiccazione termica | Labotery | GEL-70 | |
| Macchina per inclusione | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-P5 | |
| Liquido trasparente ecologico per desparaffinazione | Servicebio | G1128-1L | |
| Pinzette in acciaio inossidabile nere ESD-safe (punta curva) | solomen | ESD-15 | |
| Etilene | SCRC | 100092683 | |
| Pallina di cotone senza grassi | Caoxian Hualu Sanitary Material Co. LTD | TZMQ-500 | |
| Kit colorante costante ematossilina-eosina (HE) HD | Servicebio | G1076 | |
| Pinze emostatiche | solomen | B0557 | |
| IBM SPSS Statistics | IBM Corporation | Versione 22.0 | |
| Sistema di imaging | Nikon | NIKON DS-U3 | |
| Iodoforo | Shandong Anjie Gaoke Disinfection Technology Co. LTD | DF-500 | |
| Isoflurano | RWD life science | R510-22-10 | |
| Guanti in lattice | Beijing Ruijing Latex Products Co. LTD | RJJC-S | |
| Dispositivo meccanico per test di stimolazione della zampa | Kew basis | KW-CT-1 | |
| Pinze mediche | AIZANCHENG | AZN00008 | |
| Pinze emostatiche per zanzara | Servicebio | QX1310D | |
| Gomma neutra | SCRC | 10004160 | |
| Soluzione salina normale | SHIMEN | SLYS-500ml | |
| Forbici oftalmiche | solomen | B0754 | |
| Liquido paraffinico | Macklin | 8012-95-1 | |
| Fissativo di paraformaldeide (neutro) | Servicebio | G1101 | |
| Tagliatore di patologia | Shanghai Leica Instrument Co., Ltd | RM2016 | |
| Penicillina G sodica per iniezione | Jilin Huamu Animal Health Product Co., Ltd. | N. Approvazione Farmaco Veterinario 070011248 | |
| Soluzione di poli-L-lisina | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | R23126-50ml | |
| Tosatrice per roditori | solomen | B1564 | |
| Sistema di imaging e analisi della deambulazione nei roditori | Clever | TreadScan; BCamCapture | |
| Sistema di imaging e analisi della deambulazione nei roditori (Software) | Clever | TreadScan Versione 4.00; BCamCapture Versione 3.00 | |
| Ratti SD | Beijing Sibefei Biotechnology Co., Ltd | A102 | |
| Macchina per anestesia per piccoli animali | YuYAN | ABM | |
| Sterilizzatore a vapore (autoclave) | Yamato | SQ810C | |
| Lama chirurgica | solomen | B1177 | |
| Maschera chirurgica | winner | WJKZ-1 | |
| Pinza per ago chirurgico | solomen | B0772 | |
| Forbici chirurgiche | GLASS | JZZSX-ZC544R | |
| Spalmatore di tessuti | Zhejiang Kehua Instrument Co., Ltd | KD-P | |
| Sistema di lucidatura acqua ultrapura | Aiken water El | AK-RO-C2 | |
| Fissativo universale per tessuti (neutro) | Servicebio | G1101-15ML | |
| Microscopio ottico eretto | Nikon | NIKON ECLIPSE E100 | |
| Xilene | SCRC | 10023418 |
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