Hier beschrijven we een protocol voor het implementeren van milde anesthesie- en acupunctuurbehandeling op een muismodel met chronische hypoxie en het uitvoeren van gedragstests om de cognitieve veranderingen na de behandeling te beoordelen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Hier beschrijven we een protocol voor het implementeren van milde anesthesie- en acupunctuurbehandeling op een muismodel met chronische hypoxie en het uitvoeren van gedragstests om de cognitieve veranderingen na de behandeling te beoordelen.
De behandeling van aandoeningen van het centrale zenuwstelsel heeft consequent aanzienlijke uitdagingen voor de medische wereld met zich meegebracht. Acupunctuur, een niet-farmacologische praktijk die geworteld is in de traditionele Chinese geneeskunde, omvat het inbrengen van fijne naalden op precieze punten op het lichaam en wordt vaak gebruikt voor de behandeling van verschillende aandoeningen. Onlangs is acupunctuur naar voren gekomen als een veelbelovende therapeutische interventie voor een reeks neurologische aandoeningen, waaronder angst en ademhalingsstoornissen. Het potentieel van acupunctuur bij de behandeling van cognitieve disfunctie veroorzaakt door chronische hypoxie is echter nog niet onderzocht. Dit artikel presenteert een uitgebreid protocol voor het opstellen van een muismodel van chronische hypoxie-geïnduceerde cognitieve stoornissen, het toedienen van milde anesthesie, het uitvoeren van acupunctuurbehandelingen en het beoordelen van gedragsveranderingen en geheugenvaardigheden met behulp van open veldtests en waterdoolhoven. Het stap-voor-stap protocol geeft gedetailleerde instructies voor het nauwkeurig lokaliseren en positioneren van acupunten en naalden voor cognitieve verbetering. Door dit protocol te gebruiken, kunnen onderzoekers systematische studies uitvoeren om het therapeutisch potentieel van acupunctuur voor cognitieve disfunctie grondig te evalueren.
De wereldbevolking wordt momenteel geconfronteerd met een kritiek vergrijzingsprobleem, wat resulteert in een snelle toename van de prevalentie van cognitieve stoornissen. De wereldwijde incidentie van cognitieve stoornissen is ongeveer 53,97 per 1000 persoonsjaren1. Chronische cerebrale hypoxie veroorzaakt door vasculaire disfunctie of stoornissen in de bloedsomloop/luchtwegen blijft een van de belangrijkste risicofactoren voor ouderdomsdementie2. Eerdere studies hebben aangetoond dat cerebrale hypoxie de afzetting van amyloïde-β kan verhogen door de BACE1-expressie te wijzigen3. Bovendien is hypoxie in verband gebracht met ontregeling van gliacellen en neuro-inflammatie 4,5. Ondanks de groeiende omvang van dit probleem, ontbreken er momenteel effectieve westerse medicijnen voor het voorkomen van chronische hypoxie-geïnduceerde cognitieve achteruitgang. Niet-farmacologische traditionele Chinese geneeskunde, met name acupunctuur, wordt al duizenden jaren gebruikt om cognitieve stoornissen te behandelen en heeft veelbelovende resultaten opgeleverd bij het verlichten van neurodegeneratieve ziekten 6,7. De Baihui-, Shenting- en Zusanli-acupunten zijn effectieve punten voor de behandeling van cognitieve disfunctie 8,9. Klinische studies hebben aangetoond dat elektro-acupunctuurtherapie de Montreal Cognitive Assessment (MoCA) en Mini-Mental State Examination (MMSE)-scores bij patiënten met vasculaire cognitieve stoornissen aanzienlijk verbetert en cognitieve disfunctie effectief verbetert8. Hoewel studies hebben gesuggereerd dat acupunctuur het geheugenvermogen van ratten met arteriële ligatie aanzienlijk kan verbeteren - een acute cerebrale hypoxiemodellen10, een acuut cerebraal hypoxiemodel, is er geen rapport over de effecten van acupunctuur in een knaagdiermodel met chronische hypoxie-geïnduceerde cognitieve stoornissen. Het gebrek aan onderzoek naar het mechanisme heeft de klinische toepassing ervan aanzienlijk belemmerd.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat het onderwerpen van ratten aan een hypoxische omgeving gedurende een periode van 8 weken de niveaus van oxidatieve stress en ontsteking in de hersenen aanzienlijk kan verhogen, wat resulteert in een afname van de geheugenfunctie11. De huidige studie heeft tot doel de impact van acupunctuur op knaagdiermodellen te onderzoeken om ons begrip te vergroten. Het is echter vermeldenswaard dat anesthesie meestal vereist is tijdens acupunctuurbehandeling bij knaagdieren vanwege de kans op agitatie tijdens herhaalde stimulatie. Langdurige anesthesie kan de cognitieve functie bij muizen aanzienlijk beïnvloeden, aangezien de meeste anesthetica neurale activiteit kunnen onderdrukken en de informatieverwerking kunnen belemmeren, wat leidt tot gedragsstoornissen12. Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat het toedienen van 2,5% sevofluraan gedurende een duur van 6 uur het ruimtelijk geheugen, het leervermogen en de aandacht bij muizen aanzienlijk kan aantasten13. Bovendien zijn er aanwijzingen dat hoge doses anesthesie kunnen leiden tot neuronale dood of zenuwbeschadiging bij muizen14. Daarom is het absoluut noodzakelijk om een geschikte aanpak te vinden om de totale hoeveelheid gebruikte anesthesie te minimaliseren. In deze studie introduceren we een effectieve acupunctuurmethode voor de behandeling van muizen met cognitieve stoornissen, samen met gedragstests om hun geheugenvermogen te beoordelen. Belangrijk is dat we een aangepaste anesthesietechniek voor de behandeling presenteren die de totale dosering van anesthesie die tijdens het experiment wordt toegediend, effectief kan verminderen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De dierproeven werden uitgevoerd met goedkeuring van de Commissie voor Dieronderzoek en Ethiek van het Hebei Yiling Medical Research Institute (erkenningsnummer: N2022148). Mannelijke C57BL/6J-muizen met een gewicht van 18-22 g (zie materiaaltabel) werden ondergebracht in het nieuwe geneesmiddelenevaluatiecentrum van het Hebei Yiling Medical Research Institute. Ze kregen normaal voedsel en schoon water en werden dagelijks 12 uur blootgesteld aan kunstlicht. De kamers handhaafden een gecontroleerd temperatuurbereik van 20-26 °C en een relatieve vochtigheid van 40%-70%.
1. Opstellen van een muismodel met chronische hypoxie (Figuur 1)
2. Anesthesie (Figuur 2)
3. Elektro-acupunctuur behandeling
4. Open veldtest (Figuur 5)
OPMERKING: De open veldtest is een conventionele methode die wordt gebruikt om het autonome gedrag, het verkennende gedrag, de cognitieve vaardigheden en het angstgedrag van proefdieren in nieuwe en onbekende omgevingen te beoordelen. Het bestaat uit een reactiebox in het open veld en een opnameapparaat.
5. Waterdoolhof (Figuur 5)
OPMERKING: De waterdoolhoftest wordt vaak gebruikt als een instrument voor gedragsbeoordeling in experimenten met muizen om hun ruimtelijk leer- en geheugenvermogen te evalueren23.
6. Hematoxyline- en eosine (HE)-kleuring (Figuur 6)
OPMERKING: Histologisch onderzoek van het hippocampusgebied helpt bij het beoordelen van de vaststelling van het hypoxiemodel en het bepalen van de werkzaamheid van acupunctuurbehandeling.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Karakteriseren van de bewegingstrajecten van muizen in het open veld experiment
De trajectkaart laat zien dat muizen in de normale groep een sterke neiging vertonen tot verkenning in onbekende omgevingen. Hun activiteitstrajecten zijn voornamelijk geconcentreerd in de hoeken en bestrijken het hele open veld (linkerpaneel). Daarentegen vertoont de langdurige hypoxie-modelgroep van muizen een significant verminderd verlangen om een nieuwe omgeving te verkennen. Ze blijven overwegend in de hoeken hangen ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Acupunctuur, een niet-farmacologische medische praktijk die meer dan 2,000 jaar geleden in China is ontstaan, omvat het inbrengen van dunne naalden op specifieke punten op het lichaam die bekend staan als acupunctuurpunten. Aangenomen wordt dat deze punten met elkaar verbonden zijn door kanalen of meridianen waardoor de vitale energie van het lichaam, of 'qi', stroomt. Door deze punten te stimuleren, heeft acupunctuur tot doel het evenwicht en de harmonie in het lichaam te herstellen. Het is aange...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door het W&T-programma van Hebei (nr. E2020100001 en nr. 22372502D), het W&T-talentproject op hoog niveau van Shijiazhuang (nr. 07202203).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 10% paraformaldehyde-oplossing | Bioroyee (Beijing) Biotechnology Co., Ltd | RL3234 | |
| ANY-maze | Science | SA201 | Videotrackingsysteem |
| C75BL/6J muizen | BEIJING HFK BIOSCIENCE CO.,LTD | Nr.110322220103041767 | Geslacht: Man, Gewicht: 18–22 g |
| Elektroacupunctuurapparaat | Great Wall | KWD-808 I | |
| Hwato acupunctuur naald | Suzhou Medical Appliance Factory | 2655519 | |
| Isofluraan | RWD Life Science Co.,Ltd | R510-22 | |
| NanoZoomer Digital Pathology | Hamamatsu Photonics K. K | C9600-01 | |
| Anesthesiemachine voor kleine dieren | RWD | YL-LE-A106 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.