Fixatie en operationele methode voor buikmassage bij T2DM-muizen

Samenvatting

Deze studie introduceert een buikmassageapparaat voor muizen dat handmatige massage nabootst en tegelijkertijd stress en weefselbeschadiging minimaliseert. Het apparaat verlaagt de bloedglucosespiegel aanzienlijk, verbetert het lipidenmetabolisme en verbetert de insulinegevoeligheid bij muizen met diabetes type 2, en biedt een veelbelovende, niet-invasieve therapeutische benadering met klinisch potentieel.

Samenvatting

Diabetes mellitus type 2 (T2DM) is een snelgroeiend wereldwijd volksgezondheidsprobleem, dat wereldwijd meer dan 500 miljoen mensen treft. Hoewel buikmassage potentiële voordelen heeft aangetoond bij de behandeling van T2DM, blijft de effectiviteit ervan onduidelijk, met name in dierstudies, waar uitdagingen zoals therapietrouw bij dieren en de noodzaak van nauwkeurige drukregeling de implementatie bemoeilijken. Om deze uitdagingen aan te gaan, introduceert deze studie een nieuw simulatieapparaat voor buikmassage dat speciaal is ontworpen voor muizen. Dit apparaat biedt een praktische oplossing voor het op een gecontroleerde manier uitvoeren van buikmassage-interventies, terwijl stress en weefselbeschadiging van de dieren tot een minimum worden beperkt. Het houdt de ledematen van de muizen stevig vast, waardoor ze tijdens de massage bij bewustzijn kunnen blijven, en biedt nauwkeurige controle over zowel de druk als de frequentie van de massage die op de buik wordt toegepast. Het vermogen van het apparaat om handmatige buikmassage met nauwkeurigheid te simuleren, opent nieuwe mogelijkheden voor experimentele studies die de effecten op T2DM beoordelen. Het primaire doel van dit protocol is het onderzoeken van de impact van buikmassage op belangrijke T2DM-markers zoals bloedglucosespiegels, lipidenmetabolisme en insulinegevoeligheid bij muizen. Door een betrouwbare en reproduceerbare methode voor buikmassage te bieden, kan dit apparaat waardevolle inzichten bieden in het potentieel ervan als niet-invasieve therapeutische interventie voor T2DM. De bevindingen van dit onderzoek kunnen bijdragen aan het bevorderen van klinische strategieën voor diabetespreventie en -behandeling, met name bij het vergroten van het begrip van traditionele therapieën zoals buikmassage in de moderne medische praktijk.

Inleiding

Diabetes mellitus type 2 (T2DM) is een chronische ziekte die wordt gekenmerkt door insulineresistentie en disfunctie van β-cellen van de pancreas. Het is een landelijk probleem voor de volksgezondheid, met een snel toenemende incidentie wereldwijd¹. Volgens het Global Metabolic Disease Burden Report hebben wereldwijd meer dan 500 miljoen mensen diabetes, waarvan meer dan 90% T2DM² heeft. Buikmassage is een belangrijke ingreep voor de behandeling van T2DM. Een groot aantal onderzoeken heeft aangetoond dat buikmassage de bloedglucosespiegel, de kwaliteit van leven, de samenstelling van de darmmicrobiota en de metabolische producten bij T2DM-patiënten aanzienlijk kan verbeteren, waardoor de insulinegevoeligheid wordt verhoogd ^3,4,5. Bovendien bevordert buikmassage de gastro-intestinale peristaltiek, verbetert het de spijsvertering, vermindert het gastro-intestinale stasis en optimaliseert het de opname van voedingsstoffen en het glucosemetabolisme ^6,7,8. Ondanks het potentieel waardoor buikmassage de T2DM-resultaten verbetert, is het nog niet volledig onderzocht. In het bijzonder is aangetoond dat buikmassage de insulinegevoeligheid en het glucosemetabolisme verbetert door metabole routes zoals de insulinesignaleringsroute te moduleren, maar de precieze fysiologische processen zijn nog niet volledig begrepen. Deze studie heeft tot doel deze kloof te overbruggen door meer gedetailleerde mechanistische inzichten te verschaffen in hoe buikmassage T2DM in diermodellen kan verbeteren.

Het primaire doel van deze studie is het ontwerpen en ontwikkelen van een gestandaardiseerde, reproduceerbare methode om de effecten van buikmassage op T2DM te bestuderen met behulp van een innovatief apparaat dat speciaal is ontworpen voor muizen. Dit apparaat is bedoeld om nauwkeurige controle te bieden over massageparameters, zoals druk en frequentie, terwijl stress bij dieren wordt geminimaliseerd en het dierenwelzijn wordt nageleefd.

Het uitvoeren van buikmassage op diermodellen, vooral muizen, brengt echter verschillende uitdagingen met zich mee. De huidige onderzoeksmethoden worden geconfronteerd met uitdagingen, waaronder inconsistente massagetoepassing, moeite met het handhaven van uniforme druk en frequentie, en het waarborgen van de therapietrouw van het dier tijdens de interventie. Deze beperkingen belemmeren de reproduceerbaarheid en introduceren variabiliteit in resultaten, wat de noodzaak van een effectievere en betrouwbaardere techniek benadrukt. Dierproeven zijn essentieel om deze vraag te beantwoorden. Voor buikmassage bij dieren is het noodzakelijk om een bepaalde druk en frequentie aan te houden. In de praktijk is het echter niet eenvoudig om dieren de instructies op te laten volgen en in de gewenste positie in het apparaat te laten blijven, omdat ze van nature actief zijn. Het is ook een uitdaging om tijdens de ingreep een constante druk en snelheid te garanderen, wat het moeilijk maakt om de stabiliteit te bereiken die nodig is voor buikmassagetechnieken. Daarom blijft het uitvoeren van buikmassage-interventies op muizen, ratten en andere diermodellen een grote uitdaging in het onderzoek. Bovendien moeten dierproeven betrekking hebben op kwesties die verband houden met dierenwelzijn, zoals het verlichten van stress en angst, het verminderen van pijn en het verbeteren van de algehele omstandigheden. Bestaande methoden, zoals massage na de anesthesie of handmatige fixatie, zijn vaak arbeidsintensief, introduceren experimentele vooringenomenheid of slagen er niet in om natuurlijke fysiologische omstandigheden bij bewuste dieren na te bootsen. Eerdere oplossingen hadden betrekking op buikmassagemodellen bij ratten ^9,10,11. Om deze beperkingen te overwinnen, introduceren we een nieuw buikmassageapparaat voor muizen. In deze studie introduceren we een nieuw apparaat voor buikmassage dat is ontworpen om deze beperkingen te overwinnen. In vergelijking met traditionele technieken biedt dit apparaat aanzienlijke voordelen, waaronder een stabiele werking, nauwkeurige controle over massageparameters, minder stress bij dieren en verbeterde reproduceerbaarheid. Bovendien verbetert het kosteneffectieve ontwerp de toegankelijkheid voor bredere toepassingen in het onderzoek naar stofwisselingsziekten. Door moderne engineering te integreren met traditionele therapeutische benaderingen, vult dit apparaat een kritieke leemte in niet-invasieve experimentele methodologieën voor T2DM.

Deze benadering draagt bij aan de bredere literatuur over niet-invasieve therapeutische technieken voor T2DM, met name die welke zijn afgeleid van de traditionele Chinese geneeskunde (TCM), die de regulerende effecten van buikmassage op spijsverterings- en metabolische functies benadrukt. Onderzoekers kunnen deze methode bijzonder geschikt vinden voor studies naar niet-farmacologische interventies voor T2DM en andere stofwisselingsstoornissen. Door belangrijke experimentele uitdagingen aan te pakken, biedt deze methode een basis voor het bevorderen van klinisch en translationeel onderzoek op dit gebied.

Protocol

Alle dierproeven zijn goedgekeurd door het Animal Care and Use Committee van de Nanjing University of Chinese Medicine (goedkeuringsnummer: 202409A033). Hier werden 24 SPF-grade gezonde mannelijke C57BL/6J-muizen geselecteerd, 8 weken oud en met een gewicht van 22 g ± 2 g. De muizen werden gehuisvest onder een licht/donkercyclus van 12 uur bij een temperatuur van 20-22 °C en met een relatieve luchtvochtigheid van 45%-50%. De dieren hadden vrije toegang tot voedsel en water.

1. Oprichting van het T2DM-muismodel

1. Voer muizen standaard voer gedurende 1 week om zich aan te passen aan de nieuwe omgeving in de dierenfaciliteit. Verdeel na 1 week willekeurig de 24 C57BL/6J-muizen, verdeeld over de controlegroep (6 muizen) en de T2DM-modelgroep (18 muizen) met behulp van een tabel met willekeurige getallen. Geef de controlegroep gezuiverd standaardvoer terwijl de T2DM-modelgroep een vetrijk dieet krijgt. Ga door met het dieet gedurende 6 maanden.
2. Houd gedurende deze periode het drinken, eten, lichaamsgewicht, nuchtere bloedglucose en willekeurige bloedglucose van de muizen in de gaten. Als twee opeenvolgende bloedglucosemetingen hoger zijn dan 7,8 mM/L, voer dan een insulinetolerantietest (ITT) uit. Beschouw de waarde van het gebied onder de curve (AUC) groter dan 35 als een succesvol T2DM-model.
3. Start de interventie zodra het T2DM-model is gestabiliseerd.

2. Groepering en behandeling van muizen

1. Na succesvolle T2DM-modellering, wijst u de T2DM-muizen willekeurig toe aan een van de volgende groepen met behulp van een tabel met willekeurige getallen om een onbevooroordeelde selectie te garanderen: modelgroep, metforminegroep en buikmassagegroep, met zes muizen in elke groep.
2. Voer geen interventie uit in de controlegroep. Gebruik de tabel met willekeurige getallen om elke muis toe te wijzen aan een van de experimentele groepen, en zorg ervoor dat de groepen vergelijkbaar waren in termen van aanvankelijke lichaamsgewicht en glucosespiegels om vertekening in de toewijzing te minimaliseren.
3. Geef de modelgroep gedurende het experiment een vetrijk dieet en dien dagelijks 0,2 ml fysiologische zoutoplossing via een maagsonde toe, 1x per dag, 6 dagen per week, gedurende 8 weken.
4. Geef de metforminegroep gedurende het hele experiment een vetrijk dieet. Maal metforminetabletten en los op voor toediening via een maagsonde eenmaal daags in een dosis van 200 mg/kg/dag, verdund tot 0,2 ml met fysiologische zoutoplossing. Dien dit 1x per dag, 6 dagen per week, gedurende 8 weken toe.
5. Voor de buikmassagegroep voer je gedurende het hele experiment een vetrijk dieet. Gavage de muizen met 0,2 ml fysiologische zoutoplossing per dag. Voer eenmaal een buikmassage uit na 5 minuten toediening van het geneesmiddel. Dien 6 keer per week buikmassage-interventie toe op een vast tijdstip, met één rustdag, gedurende een aaneengesloten periode van 8 weken.
   1. Fixeer muizen met een zelfgemaakte knaagdierfixatie en leg hun buik bloot terwijl ze ervoor zorgen dat ze kalm blijven voor buikmassage.
   2. Verwijzing naar de acupuntkaart voor muizen om de Shenque- en Tianshu-punten te lokaliseren. Gebruik de afstand van Shenque naar Tianshu als straal en voer een rotatiemassage met de klok mee uit gedurende 30 minuten met 100-120 keer per minuut. Het drukbereik dat tijdens de interventie werd toegepast was 0,1-0,3 N/cm. Stel de druk in op een niveau dat de muizen kunnen verdragen, terwijl ze kalm blijven en toezicht houden met behulp van het FPS-druktestsysteem.

3. Voorbereiding van het trainingsapparaat voor buikmassage

1. Bereid een 1 mm dikke polypropyleen plaat voor om een bevestigingsplaat te maken en vorm er een halve cirkel van met een straal van 4,5 cm aan de ene kant en 3 cm aan de andere kant. Uitgevouwen vormt het een trapeziumvorm met een bovenste basis van 8 cm, een onderste basis van 10 cm en zijlengtes van 10 cm. Gebruik een transparante plaat om de fixatie van de muis te observeren, zoals weergegeven in afbeelding 1A-C.
2. Prik, afhankelijk van de grootte van de muizen, vier lange gaten in de fixatieplaat, zoals weergegeven in afbeelding 1A.
3. Bereid een zachte en duurzame niet-geweven stof voor en snijd deze in een elliptische vorm voor het midden met vier langwerpige rechte stroken op de hoeken om als fixatiestof te dienen. Zorg ervoor dat de lange, rechte stroken door de vier langwerpige gaten in de plaat kunnen gaan. Snijd, op basis van de grootte van de muis, vier ronde gaten in de stoffen stroken om de ledematen van de muis door te laten, zoals weergegeven in afbeelding 1B.
4. Selecteer een drukgevoelige filmsensor op basis van de buikgrootte van de muis en bevestig de drukfilm op het deel van de fixatiestof dat overeenkomt met de buik van de muis. Sluit de film aan op het drukbewakingsapparaat, zoals weergegeven in afbeelding 1D.

4. Procedure voor buikmassage

1. Haal de vier lange stroken van het fixatieweefsel door de gaten in de fixatieplaat, zodat er een doorgang ontstaat waar de muis gemakkelijk doorheen kan.
2. Plaats de muis op de kant met een straal van 4,5 cm en gebruik zijn graafinstinct om hem aan te moedigen naar de kant met een straal van 3 cm te bewegen, zoals weergegeven in afbeelding 2A.
3. Bekijk de positie van de muis vanaf de achterkant van de transparante bevestigingsplaat. Wanneer de muis de juiste positie heeft bereikt, spant u de vier stoffen stroken aan om de muis aan het centrale deel van de bevestigingsstof te binden. Knoop de stroken in knopen om de muis vast te zetten.
4. Draai de fixatieplaat om en gebruik een tang om de muisledematen uit de 4 ronde gaten van het fixatiedoek te trekken om de muis verder vast te zetten, zoals weergegeven in afbeelding 2B.
5. Houd de plaat met één hand vast en plaats het vaste muisapparaat in de handpalm om de muis in rugligging te plaatsen. Voer de buikmassage uit op de buik van de muis met de duim. Houd tijdens de procedure de waarden op het drukbewakingsapparaat nauwlettend in de gaten om ervoor te zorgen dat de kracht die op de drukfilmsensor op de buik van de muis wordt uitgeoefend, constant en uniform blijft, zoals weergegeven in Figuur 2C - D.
   1. Als de neus en lippen van de muis tijdens de buikmassage paars lijken, kan dit erop duiden dat de fixatiestof te strak zit, waardoor zuurstofgebrek ontstaat. Stop in dergelijke gevallen onmiddellijk met de procedure, maak de stoffen stroken los en laat de muis los om te herstellen van zuurstoftekort.
   2. Tijdens de buikmassage kan de muis vaker poepen of plassen, wat een normale reactie is op de buikmassage. Voer een snelle reiniging uit.
6. Maak na 20 minuten buikmassage de knopen op de stoffen stroken los, zodat de muis zich kan bevrijden van het fixatieapparaat.
7. Nadat de muis zich heeft aangepast aan de buikmassage, moet het proces rustig verlopen, met minimale moeite. Als de muis overmatig worstelt, controleer het apparaat dan op problemen, zoals een kapotte fixatieplaat of te strakke fixatiestof. Controleer tijdens de procedure voortdurend het comfort en de vitale functies van de muis.
8. Weeg de dieren en voer bloedglucosemetingen uit na voltooiing van het experiment.

Resultaten

Volgens het bovenstaande plan werd de buik van de muizen op zijn plaats gehouden en door de relatief vaste positie konden de muizen een stabiele houding behouden. Door de buik met een vaste frequentie te masseren, werden de druk en de duur van de massage binnen een beheersbaar bereik geregeld. Deze aanpak is vergelijkbaar met traditionele buikmassage in de Chinese geneeskunde¹². Door dit interventieplan te volgen, kan de interventietijd op de juiste manier worden ...

Discussie

Buikmassage is een representatieve fundamentele techniek in de traditionele Chinese geneeskunde (TCM) massage, die veel wordt toegepast bij de klinische preventie en behandeling van verschillende systeemziekten, vooral bij het reguleren en verzorgen van de milt en het spijsverteringsstelsel van de maag 13,14,15. Buikmassage heeft een directe invloed op het oppervlak van het menselijk lichaam en ...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
High-density lipoprotein cholesterol assay kit	A112-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Low-density lipoprotein cholesterol assay kit	A113-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Metformine tabletten		Sino-US Shanghai Squibb Pharmaceutical Co
Pressure Thin Film Sensors	FSR16	Vickers Electronic Technology (Luoyang) Co.
Bevestigingshuls		Geen speciale eis? Bij voorkeur moet het materiaal PP zijn.
Doekjes voor bevestiging		1 mm dik, ontvouwd tot een trapeziumvormige vorm met een bovenste basis van 8 cm, een onderste basis van 10 cm en twee tailles van 10 cm.
Totale cholesterol assay kit	A111-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Triglyceride assay kit	A110-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute