Quaranta maschi adulti di ratti Sprague–Dawley (SD) Specifici Patogeno Liberi (SPF), con un peso compreso tra 240 e 280 g, sono stati acquistati presso Beijing Vital River Laboratory Animal Technology [Licenza: SCXK (Jing) 2021-0011]. Tutti i ratti venivano ospitati nel Centro per gli Animali da Laboratorio dell'Università di Medicina Cinese di Pechino in condizioni controllate, con una temperatura ambiente di 23°C ± 1°C, umidità relativa del 50% ± 5% e un ciclo di 12 ore di luce e 12 ore di buio, con libero accesso a cibo e acqua. I ratti sono stati acclimatati per 5 giorni, durante i quali è stato svolto contemporaneamente l'allenamento di acclimatazione su tapis roulant. Gli animali hanno effettuato un'acclimatazione sul tapis roulant una volta al giorno a una velocità di 10 m/min per 15 minuti per sessione senza stimolazione elettrica per ridurre lo stress durante la manovraggio.
Sulla base del nostro studio precedente, il tasso di successo dell'induzione PSS tramite il metodo dell'occlusione dell'arteria cerebrale media (MCAO) è di circa il 60%. Utilizzando una tabella dei numeri casuali, 9 ratti furono selezionati casualmente in anticipo come gruppo gestito da simulazione; i restanti 31 ratti furono utilizzati per l'istituzione dei modelli. Dopo una modellazione riuscita del successo, questi ratti sono stati divisi casualmente in gruppo modello e gruppo MSSA. Alla fine, in ogni gruppo furono inclusi nove ratti. Questo esperimento è stato condotto in conformità con i principi 3R del benessere degli animali da laboratorio ed è stato approvato dal Comitato Etico Animale dell'Università di Medicina Cinese di Pechino (BUCM 20250915-008).
Istituzione Modello
Il modello MCAO è stato stabilito nei ratti utilizzando una tecnica modificata del filamento intraluminale. I ratti sono stati anestetizzati con isoflurano al 3% per l'induzione, e l'anestesia è stata mantenuta con l'1,5% di isoflurano somministrato in ossigeno a un flusso costante di 1 L/min durante tutta la procedura chirurgica. È stata effettuata un'incisione cervicale nella linea media, seguita da una dissezione contusa per esporre l'arteria carotide comune destra (CCA), l'arteria carotide esterna (ECA) e l'arteria carotide interna (ICA). Una sutura monofilamento in nylon (diametro, 0,36 ± 0,02 mm) è stata introdotta nell'ICA tramite l'ECA e ha avanzato di circa 18–20 mm fino all'origine dell'arteria cerebrale media (MCA) per ottenere l'occlusione arteriosa. I vasi erano legati e l'incisione chiusa. I ratti venivano poi messi su una borsa termica fino al recupero dall'anestesia. I ratti del gruppo operato a simulazione hanno subito la stessa esposizione chirurgica di CCA, ICA ed ECA senza inserimento del filamento intraluminale.
Dopo l'intervento, tutti i ratti MCAO ricevevano cure post-operatorie standardizzate. Gli animali venivano mantenuti su un cuscinetto riscaldante a 37°C per le prime 12 ore per prevenire l'ipotermia. Le incisioni chirurgiche sono state pulite quotidianamente per tre giorni consecutivi, l'ampicillina (100 mg/kg) è stata somministrata tramite iniezione intraperitoneale per la profilassi dell'infezione e è stato fornito cibo ammorbidito per mantenere una nutrizione adeguata. L'attività generale, l'assunzione di cibo, la condizione della ferita e la funzione motoria degli arti sono state monitorate quotidianamente dai giorni postoperatori 1-10.
I deficit neurologici sono stati valutati da ricercatori ciechi sull'allocazione dei gruppi utilizzando il punteggio di deficit neurologico Zea Longa, e il tono muscolare è stato valutato utilizzando la Modified Ashworth Scale (MAS). Le valutazioni sono state effettuate 1 giorno prima dell'intervento (giorno −1), il giorno dell'intervento prima dell'MCAO (giorno 0) e nei giorni postoperatori 1, 3, 5, 7 e 10. I ratti con Zea Longa e punteggi MAS ≥1 al terzo giorno postoperatorio sono stati considerati aver stabilito un modello PSS di successo.
Trattamento MSSA
Gli interventi sono iniziati al terzo giorno post-operatorio. Il sito di stimolazione dell'agopuntura del cuoio capelluto era la linea ipsilesionale MS 6 (linea parietotemporale obliqua anteriore). In conformità con lo Standard Nazionale per le Manipolazioni Standardizzate dell'Agopuntura del Cuoio Capelluto (GB/T 21709.2-2021), la linea MS 6 si estende da GV 21 (Qianding) a GB 6 (Xuanli).
Aghi di agopuntura sterili usa e getta (0,25 × 13 mm) sono stati inseriti sotto la galea aponeurotica a GV 21 con un angolo obliquo di circa 15° rispetto alla superficie del cuoio capelluto e avanzati verso GB 6 lungo la linea parietotemporale obliqua anteriore fino a una profondità di circa 10 mm. La manipolazione rapida a rotazione (200 giri/min) veniva applicata ininterrottamente per 1 minuto. Dopo 15 minuti di ritenzione dell'ago, la manipolazione della stessa rotazione è stata ripetuta una volta, risultando in un tempo totale di ritenzione dell'ago di 30 minuti. Durante tutto il periodo di ritenzione degli aghi, i ratti hanno effettuato contemporaneamente esercizi sul tapis roulant a una velocità costante di 10 m/min.
I ratti nei gruppi a simulazione e modello non ricevevano né agopuntura né esercizio sul tapis roulant. Per controllare la maneggiazione non specifica e lo stress da contenzione, sono stati delicatamente maneggiati e trattenuti in supporti non compressivi per 30 minuti al giorno, corrispondendo alla durata totale giornaliera dell'intervento del gruppo MSSA.
Valutazioni comportamentali
Punteggio di Zea Longa per deficit neurologici:
I deficit neurologici nei ratti sono stati valutati utilizzando il sistema di punteggio ZeaLonga 16. Sono stati applicati i seguenti criteri: un punteggio di 0 non indicava alcun deficit neurologico e movimento normale e senza vincoli; un punteggio di 1 indicava un'estensione incompleta dell'arto anteriore o posteriore controlaterale al lato colpito; un punteggio di 2 indicava il giro verso il lato controlaterale durante la locomozione; un punteggio di 3 indicava una caduta sul lato controlaterale mentre camminava; e un punteggio di 4 indicava perdita di coscienza con assenza di deambulazione spontanea.
MAS per il tono muscolare:
Il tono muscolare è stato valutato utilizzando il MAS17. I criteri erano definiti come segue: grado 0, nessun aumento del tono muscolare; grado 1, lieve aumento del tono muscolare, con una presa transitoria o resistenza minima alla fine della flessione e dell'estensione passive; Grado 1+, marcato aumento del tono muscolare, con un blocco transitorio nel mezzo del movimento e resistenza persistente durante la seconda metà del movimento; Grado 2, aumento marcato del tono muscolare, con resistenza evidente per la maggior parte dell'intervallo di movimento, anche se l'arto rimaneva facilmente mobile; Grado 3, aumento sostanziale del tono muscolare che rendeva difficile la flessione e l'estensione passiva; e grado 4, movimento passivo limitato a causa della rigidità delle articolazioni. Al Grado 1+ è stato assegnato un punteggio di 2 punti, ottenendo un punteggio massimo MAS di 5 punti in questo studio10.
T2WI Neuroimaging per la quantificazione del volume dell'infarto cerebrale
Tutte le scansioni T2WI sono state acquisite utilizzando uno scanner PharmaScan MI operato con il software ParaVision 360 (versione 3.5). Una sequenza di impulsi turbo rapida pesata T2 con potenziamento di rilassamento (T2_TurboRARE, chiamata anche RARE/fast spin echo [FSE]) è stata applicata ai ratti MCAO per la quantificazione del volume dell'infarto cerebrale. I parametri di imaging erano configurati come segue: tempo di ripetizione (TR) = 3000,0 ms, tempo di eco (TE) = 33,0 ms, campo visivo (FOV) = 35,00 × 35,00mm 2, dimensione della matrice = 250 × 250, spessore della fetta = 0,80 mm, numero di fette = 35, numero di eccitazioni (NEX) = 3,0 e angolo di rotazione (FA) = 180,0°. Le regioni dell'infarto cerebrale sono state delineate manualmente su base fetta per fetta nel software ITK-SNAP (versione 4.4.0) da un singolo investigatore cieco all'assegnazione di gruppo, utilizzando variazioni di intensità del segnale e caratteristiche morfologiche compatibili con l'infarto ischemico. Il volume dell'infarto cerebrale veniva quindi calcolato automaticamente dal software.
DTI Neuroimaging per la valutazione dell'integrità microstrutturale della sostanza bianca
I dati della risonanza magnetica sono stati acquisiti utilizzando uno scanner a risonanza magnetica PharmaScan da 7,0 T. L'anestesia è stata indotta con isoflurano al 3% somministrato in aria compressa (0,4–0,6 L/min) e mantenuta con isoflurano all'1% durante l'acquisizione del DTI. La temperatura corporea centrale è stata mantenuta tramite un bagno d'acqua controllato termostaticamente durante tutta la procedura di imaging.
Durante la risonanza magnetica, è stata applicata per la prima volta una sequenza di localizzazione a tre piani per posizionare il cervello del ratto all'interno del magnete. Il DTI veniva eseguito utilizzando una sequenza assiale di eco-planare spin-echo a colpo singolo con i seguenti parametri: TR/TE = 3000/27 ms, matrice = 90 × 75, FOV = 20 × 15 mm2, spessore della fetta = 0,7 mm, 30 direzioni di gradiente di diffusione e valori b di 0 e 1000 s/mm 2. Per l'analisi DTI, sono state disegnate regioni di interesse nella capsula esterna su tacche cerebrali di 1,3 mm posteriori al bregma. Le mappe parametriche di anisotropia frazionaria (FA), diffusività media (MD), diffusività assiale (AD) e diffusività radiale (RD) sono state ricostruite utilizzando il software ParaVision 360. I dati sono espressi come il rapporto tra l'emisfero colpito e quello sano controlaterale.
Colorazione LFB per la valutazione della lesione della mielina e la rimielinizzazione
La colorazione con LFB è stata eseguita per valutare i danni strutturali agli assoni mielinizzati nella capsula esterna. La lesione della mielina, caratterizzata da rarefazione e vacuolazione della mielina, è stata quantificata misurando la densità ottica integrata (IOD) delle fibre mielinizzate colorate con LFB all'interno del ROI nella capsula esterna utilizzando il software ImageJ (versione 6.0; soglia in scala di grigi, 35–225). Sulla base dell'atlante stereotasico cerebraledel ratto 18, sono state analizzate tre sezioni coronali per ogni animale con bregma +1,0 mm, −1,3 mm e −1,6 mm, corrispondenti alle porzioni anteriore, media e media-posteriore della capsula esterna. La media IOD tra le tre sezioni è stata calcolata per rappresentare ogni animale (n = 4 per gruppo). I valori dell'IOD ipsilaterale sono stati normalizzati sul lato controlaterale ed espressi comepercentuale 19.
Registrazioni elettrofisiologiche per la valutazione dell'eccitabilità del riflesso spinale
Il riflesso H monosinaptico spinale è stato registrato utilizzando un sistema di esperimenti di funzione biologica. I ratti sono stati leggermente anestetizzati con α-cloraloso (50 mg/kg, intraperitoneale) per preservare l'eccitabilità del riflesso spinale durante le registrazioni elettrofisiologiche. Il nervo sciatico sinistro è stato esposto tramite dissezione contusiva e posto su elettrodi a gancio bipolare per stimolazione elettrica. Una soluzione vitaminica oleosa è stata applicata intermittentemente sul nervo esposto per mantenere l'idratazione dei tessuti e la vitalità neurale. Una coppia di elettrodi di registrazione in acciaio inox veniva inserita nei muscoli interossei della zampa posteriore sinistra e un elettrodo di massa veniva posizionato nella coda. Il riflesso H è stato evocato utilizzando uno stimolatore a impulsi monopolari-bipolare con una durata dell'impulso di 100 μs. La soglia del riflesso H e la soglia motoria (MT) sono state determinate tramite stimolazione elettrica incrementale, con la corrente aumentata in passi di 0,05 mA fino a un'intensità massima di 3,0 mA per evitare lesioni irreversibili del nervo periferico.
Utilizzando la stessa intensità di stimolazione che ha suscitato il riflesso H massimo (Hmax), sono stati somministrati stimoli a impulsi di frequenze variabili (0,3, 5 e 10 Hz) per ottenere ampiezze del riflesso H a frequenze di stimolazione differenti. È stata applicata una stimolazione ripetuta a impulsi a 0,3 Hz per verificare che l'ampiezza dell'onda M rimanesse entro il 95% del suo valore iniziale; altrimenti, il dataset veniva scartato. La depressione dipendente dalla frequenza (FDD) del riflesso H è stata calcolata come la percentuale del rapporto di ampiezza H/M-onda (rapporto H/M) a 5 Hz e 10 Hz rispetto a 0,3 Hz, con il rapporto H/M a 0,3 Hz che funge da riferimentodi base 10.
Analisi dei Dati
Le analisi statistiche sono state effettuate utilizzando il software SPSS (versione 20.0). I dati continui sono presentati come la deviazione media ± standard (SD). La normalità dei dati è stata valutata utilizzando il test di Shapiro–Wilk. L'analisi unidirezionale della varianza (ANOVA) è stata utilizzata per confrontare gli esiti di imaging convenzionali e altre variabili quantitative tra i gruppi. Quando l'omogeneità della varianza era soddisfatta, venivano eseguiti test post hoc di Bonferroni; altrimenti veniva applicato il test T3 di Dunnett. I dati comportamentali sono stati analizzati utilizzando ANOVA bidirezionale con il gruppo sperimentale e il punto temporale post-operatorio come fattori fissi. L'analisi di correlazione di Spearman è stata utilizzata per valutare le associazioni tra le variabili dello studio. Un valore di p < 0,05 è stato considerato statisticamente significativo.