Artykuł metodologiczny

Masowa operacja elektroakupunktury u myszy lub młodych szczurów

DOI:

10.3791/65648

⸱

1 września 2023

 ,  ,  ,  , 
1Department of Pediatrics, Second Affiliated Hospital, Army Medical University, 2Department of Neurosurgery, Second Affiliated Hospital, Army Medical University

* These authors contributed equally

W tym artykule

Informacja o sprostowaniu

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tutaj prezentujemy protokół skutecznego i szybkiego elektroakupunktury (EA) u myszy lub młodych szczurów przy użyciu trójwymiarowego (3D) wydrukowanego uchwytu. Technika ta pozwala na jednoczesną operację na wielu zwierzętach, oszczędzając czas i zwiększając wydajność eksperymentów.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektroakupunktura (EA) jest szeroko stosowana w leczeniu różnych schorzeń. Jednak mechanizm leżący u podstaw leczenia EA pozostaje niejasny, co utrudnia jego promowanie. Badanie mechanistyczne wymaga modeli mysich lub szczurzych, aby rozwiązać ten problem. Jednak zwierzęta te nie są posłuszne procesowi eksperymentalnemu, który jest czasochłonny. Aby rozwiązać te problemy, zaprojektowaliśmy wydrukowany w 3D stabilizator masowy ciała małych zwierząt, aby poprawić wydajność eksperymentów EA na zwierzętach. Ten film pokazuje szczegółowo, jak używać stabilizatora do wykonywania masowych EA na myszach lub młodych szczurach. Do wyboru punktów akupunkturowych wybrano przednią skośną linię wierzchołka skroniowego (głowa MS6) i punktu Tianshu (brzuch ST25) w celu sprawdzenia wpływu urządzenia fiksującego z pozycją na brzuchu i pozycją leżącą. Korzystanie z wydrukowanego w 3D uchwytu na małe zwierzęta pozwala na jednoczesne unieruchomienie i leczenie wielu gryzoni, co skraca czas i zasoby wymagane do eksperymentu. Technika ta może być stosowana do innych modeli zwierzęcych poprzez drukowanie 3D w różnych rozmiarach i może być potencjalnie stosowana w różnych warunkach mocowania. Urządzenie jest korzystne dla promowania eksperymentalnych badań naukowych w EA.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Terapia elektroakupunkturą (EA) to unikalna metoda, w której igły akupunkturowe są wprowadzane do skóry głowy i podłączane do elektro-maszyny w celu stymulacji określonych punktów1. W przeciwieństwie do stymulacji manualnej, EA pozwala na lepszą kontrolę stymulacji poprzez stabilizację określonych częstotliwości i przebiegów w celu osiągnięcia optymalnych efektów terapeutycznych2. Według ankiety, 81,2% instytucji medycznych w Chinach stosuje EA lub akupunkturę manualną w leczeniu porażenia mózgowego, nerwobólów, porażenia twarzy i innych schorzeń. Pomimo swojej popularności, specyficzny mechanizm skuteczności EA jest nadal nieznany, co utrudnia jego promocję i zastosowanie w leczeniu rehabilitacyjnym chorób neurologicznych1,2,3. Potrzebne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć mechanizm skuteczności EA i promować jej zastosowanie w leczeniu rehabilitacyjnym chorób neurologicznych.

Wraz z rozszerzaniem wpływu akupunktury na całym świecie, wiele badań już zbadało mechanizmy EA przeprowadzane na modelach gryzoni, takich jak modele szczurów lub myszy1,2,3. W eksperymentach EA na gryzoniach często spotyka się kilka problemów. Pierwszym z nich jest to, jak unieruchomić gryzonie bez znieczulenia, ponieważ akupunktura wykonywana na obudzonych osobach bardziej odzwierciedla praktykę kliniczną. Ponadto niektóre eksperymenty wymagają, aby zwierzęta były przytomne, aby obserwować efekty leczenia2,3. Kolejnym wyzwaniem jest dokładne zlokalizowanie punktów akupunkturowych u myszy lub szczurów, które odpowiadają tym u ludzi. Dokładna lokalizacja punktów akupunkturowych u gryzoni doświadczalnych jest obecnie badana przez wielu badaczy4,5. W tym protokole wybrano MS6 i ST25, które zostały jasno zdefiniowane u gryzoni poprzez transformację lokalizacji anatomicznej człowieka. MS6 jest powszechnie stosowany w leczeniu niektórych chorób mózgu, takich jak choroba Parkinsona6. ST25 jest zwykle stosowany w leczeniu problemów żołądkowo-jelitowych, takich jak biegunka7. Te dwa punkty akupunkturowe zostały wybrane przede wszystkim po to, aby zademonstrować, w jaki sposób gryzonie mogą być skutecznie unieruchomione zarówno w pozycji leżącej, jak i leżącej. Co więcej, te punkty akupunkturowe zostały szeroko przebadane i oferują istotne spostrzeżenia do celów badawczych6,7.

Poprzednia metoda unieruchamiania pojedynczego szczura do eksperymentów jest nie tylko czasochłonna, ale także trudna do opanowania przez jedną osobę8. Dodatkowo, ze względu na brak współpracy zwierząt, wskaźnik sukcesu jest w praktyce stosunkowo niski. W związku z tym istnieje krytyczna potrzeba stworzenia łatwego do ustalenia modelu zwierzęcego o stabilnych cechach, aby poprawić wydajność eksperymentu. W tym artykule przedstawiono wydrukowany w 3D uchwyt dla małych zwierząt, który może z łatwością unieruchomić wiele gryzoni, prowadząc do ograniczenia motorycznego. Celem tego artykułu jest podanie leczenia EA partii młodych szczurów lub myszy, koncentrując się na strategiach masowego ograniczania myszy, identyfikacji i stymulacji punktów akupunkturowych MS6 i ST25.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Eksperymenty w tym badaniu są zgodne z zasadą etyki zwierząt "3R" i zostały zatwierdzone przez Laboratoryjny Komitet ds. Dobrostanu Zwierząt i Etniczności Wojskowego Uniwersytetu Medycznego (AMUWEC20234543).

1. Przygotowanie urządzenia do mocowania ciała gryzonia

  1. Zaprojektuj uchwyt na małe zwierzęta w oparciu o chiński patent na wzór użytkowy9.
  2. Wyprodukuj urządzenie za pomocą technologii druku 3D.
  3. Przygotuj linę o długości 2 m i podziel ją na 6 lin. Przeciągnij te 6 lin przez otwory w stabilizatorze. Użyj sprężynowej klamry, aby zapiąć końce liny, ułatwiając regulację rozmiaru pętli.
    UWAGA: Stabilizator może być wyprodukowany przez dowolną firmę wyposażoną w technologię druku 3D na podstawie rysunku projektowego. Rysunek konstrukcyjny urządzenia jest pokazany w Rysunek 1. Utrwalacz użyty w tym badaniu został wyprodukowany przez drukarkę 3D metodą drukowania zwaną modelowaniem osadzania topionego (FDM), znaną również jako wytwarzanie topionego filamentu (FFF)10. Ta metoda wytwarzania przyrostowego polega na drukowaniu części projektu warstwa po warstwie poprzez selektywne osadzanie materiału w stopionej formie po ustalonej ścieżce. W procesie wykorzystuje się polimery termoplastyczne, które występują w postaci włókien, aby stworzyć ostateczną strukturę fizyczną. Aparatura unieruchamiająca zastosowana w tym badaniu może zabezpieczyć trzy zwierzęta jednocześnie, co wymaga sześciu lin, przy czym każde zwierzę wymaga pary lin: jednej na szyję i jednej na tułów.

2. Przygotowanie gryzoni

  1. Kup 3 szczury Sprague-Dawley (10-40 g, 7-45 dni) i 3 myszy C57 BL/C (5-40 g).
  2. Hoduj zwierzęta w pomieszczeniu z 12-godzinnym cyklem dnia i nocy, temperaturą otoczenia 21-23 °C i wilgotnością 45%-60%. Regularnie dezynfekuj i wietrz środowisko karmienia oraz pozwól zwierzętom swobodnie jeść i pić.

3. Mocowanie gryzoni do stabilizatora (pozycja leżąca)

  1. Umieść głowę gryzonia w otworze w kształcie litery U przed stabilizatorem, tak aby gryzoń znajdował się w pozycji leżącej. Przełóż ciało gryzonia przez dwie pętle linowe.
  2. Zapnij liny wokół szyi i brzucha gryzonia, upewniając się, że nie może uciec, ale nie tak mocno, aby spowodować niewydolność oddechową i śmierć.
    1. Kluczowym krokiem jest zamocowanie szyjki na miejscu. Pozostaw odstęp 2-5 mm między szyją gryzonia a liną. Upewnij się, że lina nie jest zbyt napięta, aby zwierzęta mogły się udusić, ani zbyt luźna, aby uciec.
  3. Napraw inne gryzonie w ten sam sposób w urządzeniu.
  4. Powtarzaj powyższe kroki fiksacji (3.1-3.2) przez 3 dni, aby zminimalizować potencjalną reakcję na stres spowodowaną procedurą utrwalania. Powtarzaj procedurę utrwalania przez 3 kolejne dni, przy czym każda sesja trwa 5 minut dziennie.
    UWAGA: Aby upewnić się, że gryzonie nie były nadmiernie zestresowane podczas procedury utrwalania, powtarzaliśmy procedurę przez 3 kolejne dni. Każda sesja trwała 5 minut dziennie, zapewniając myszom lub szczurom wystarczająco dużo czasu na przyzwyczajenie się do zabiegu i zminimalizowanie potencjalnego dyskomfortu.
  5. Strat EA od dnia 4.
  6. Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się choroby, zanurz sterylny bawełniany wacik lub kulkę w 75% alkoholu i dokładnie wytrzyj uchwyt, aby go wyczyścić i zdezynfekować przed i po każdym użyciu. Używaj rękawic i innego sprzętu ochronnego, aby uniknąć potencjalnych zagrożeń dla zdrowia podczas obchodzenia się z gryzoniami.

4. Przeprowadzanie EA na myszach lub młodych szczurach (MS6)

  1. Wybierz jednorazowe sterylne igły do akupunktury 0,25 mm x 13 mm.
  2. Znajdź punkty akupunkturowe według lokalizacji anatomicznej i potwierdź głębokość wprowadzenia w punkcie akupunkturowym.
    UWAGA: MS6 znajduje się po bocznej stronie głowy. Ten obszar w głowie przechodzi przez połączenie między Shencong (Ex-hn1) i Xuanli (GB6), znane również jako przedni ciemieniowy (Du21). MS6 odpowiada ekspresji zakrętu przedśrodkowego kory mózgowej na skórze głowy. Ex-hn1 znajduje się 0,5 cm za punktem środkowym przednio-tylnej linii środkowej głowy. GB6 znajduje się w środku przedniej części ucha i w końcowym kącie oka. Rozmieszczony jest w nim nerw nadbloczkowy górny, nerw nadoczodołowy, nerw potyliczny i nerw uszno-skroniowy. MS6 jest stosowany głównie w leczeniu udaru mózgu i encefalopatii, takich jak zaburzenia motoryczne.
  3. Powoli przekręć i wprowadź sterylne igły obustronnie do MS6 na głębokości 3/5 od przedniego Shenchong (Exhn1) do Xuanli (GB6) wzdłuż podskórnie odpowiednio u 3 gryzoni.
  4. Podłącz jedną stronę połączeniowego do instrumentu EA.
  5. Podłącz drugą stronę połączeniowego zawierającego dodatnie i ujemne zaciski EA do trzonków igły do akupunktury po lewej i prawej stronie MS6.
  6. Włącz instrument EA.
    1. Obróć przycisk (Funkcja/ Wybierz przełącznik), aby ustawić częstotliwość i tryb funkcji.
    2. Ustaw częstotliwość na 10 Hz i wybierz tryb fali ciągłej.
    3. Obróć odpowiedni przycisk (Dostosuj intensywność), aby ustawić intensywność. Każdy przycisk regulacji intensywności kontroluje aktualną siłę gryzoni przewodu podłączonego pod nim. Dostosuj natężenie prądu do dopuszczalnego zakresu gryzoni, zwykle 1-2 mA, trwające 5 min.
      UWAGA: Ważne jest, aby monitorować oddech i zachowanie gryzoni podczas zabiegu, aby upewnić się, że nie odczuwają one żadnego niepokoju ani dyskomfortu. Jeśli wydaje się, że szczur walczy lub odczuwa ból, procedurę należy natychmiast przerwać.

5. Mocowanie gryzoni do stabilizatora (pozycja leżąca)

  1. Umieść głowy gryzonia w otworze w kształcie litery U przed stabilizatorem, tak aby gryzoń znajdował się w pozycji leżącej. Przełóż ciało gryzonia przez dwie pętle linowe.
  2. Zapnij linę wokół szyi i brzucha gryzonia, upewniając się, że nie może uciec, ale nie tak mocno, aby spowodować niewydolność oddechową i śmierć.
    UWAGA: Punkty, które należy zanotować podczas fiksacji, są takie same jak w kroku 3.2.
  3. Napraw inne gryzonie w ten sam sposób.
  4. Podobnie jak w kroku 3.4, powtarzaj powyższe kroki fiksacji przez 3 dni, aby zmniejszyć reakcję gryzoni na stres.
  5. Strat EA od dnia 4.
    UWAGA: Dezynfekcję przeprowadza się zgodnie z opisem w kroku 3.6.

6. Wykonywanie EA (ST25)

  1. Wybierz jednorazowe sterylne igły do akupunktury 0,25 mm x 13 mm.
  2. Znajdź punkty akupunkturowe według lokalizacji anatomicznej i potwierdź głębokość wprowadzenia w punkcie akupunkturowym.
    UWAGA: ST25 znajduje się na poziomie pępka. Ustawienie tego punktu u gryzoni wymaga najpierw zmierzenia długości łapy gryzonia. ST25 znajduje się na 2/3 długości łapy obok pępka. Na przykład, jeśli zmierzona łapa gryzonia ma 0,6 cm, to ST25 znajduje się 0,4 cm po prawej i lewej stronie pępka.
  3. Powoli przekręć i wbij sterylne igły w ST25 obustronne na głębokości 4-8 mm odpowiednio na 3 gryzoniach.
  4. Podłącz jedną stronę połączeniowego do instrumentu EA.
  5. Podłącz drugą stronę połączeniowego zawierającego dodatnie i ujemne zaciski EA do trzonków igły do akupunktury po lewej i prawej stronie ST25.
  6. Włącz instrument EA.
    1. Obróć przycisk (Funkcja/ Wybierz przełącznik), aby ustawić częstotliwość i tryb funkcji.
    2. Ustaw częstotliwość na 10 Hz i wybierz tryb fali ciągłej.
    3. Obróć odpowiedni przycisk (Dostosuj intensywność), aby ustawić intensywność. Każdy przycisk regulacji intensywności kontroluje aktualną siłę szczura przewodu podłączonego pod nim. Dostosuj natężenie prądu do dopuszczalnego zakresu gryzoni, zwykle 1-2 mA, trwające 5 min.
      UWAGA: Obserwacje były takie same jak w kroku 4.6.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Plan piętra zaprojektowanego przez nas stabilizatora ciała zwierzęcia jest pokazany w Rysunek 1. Ponadto przedłożono graficzny model 3D tego stabilizatora, aby zapewnić kompleksowy widok projektu (plik uzupełniający 1). Jest to urządzenie, które pozwala na unieruchomienie 3 gryzoni i jednoczesne wykonanie EA. Szczury i myszy były ograniczone do stabilizatora w stanie czuwania, a zarówno pozycja leżąca, jak i leżąca na plecach mogły być mocno utrwalone bez powodowania obrażeń...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektroakupunktura (EA) to forma akupunktury, która polega na zastosowaniu stymulacji elektrycznej na igłach do akupunktury11. Technika ta polega na wykorzystaniu prądów mikroimpulsowych o określonym natężeniu i częstotliwości w celu stymulacji punktów akupunkturowych i uzyskania wzmocnionych efektów terapeutycznych3. Jednak mechanizm EA dla leczenia jest ograniczony i wymaga szeroko zakrojonych badań podstawowych, aby udowodnić

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy zadeklarowali, że nie występują konkurencyjne konflikty interesów.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Podziękowania dla Oddziału Neurochirurgii Drugiego Szpitala Afiliowanego Wojskowego Uniwersytetu Medycznego za wsparcie strony. Finansowanie: Ta praca była wspierana przez Chińską Fundację Nauk Przyrodniczych (82104696).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Druk 3D WSADOWY STABILIZATOR MYSZYMESH INVENTWykonany na zamówienieStabilizator wyprodukowany przez drukarkę 3D. Metoda drukowania nazywa się modelowaniem osadzania topionego (FDM), znanym również jako wytwarzanie topionych włókien (FFF).   
Instrument do elektroakupunkturyHwato, fabryka urządzeń medycznych SuzhouSDZ-IIIwww.Hwato-med.com
Jednorazowa sterylna igła do akupunkturyFabryka urządzeń medycznych SuzhouNie dotyczy0,25 mm x 13 mm

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Lee, S., Kim, S. N. The effect of acupuncture on modulating inflammatory cytokines in rodent animal models of respiratory disease: A systematic review and meta-analysis. Frontiers in Immunology. 13, 878463(2022).
  2. Xin, Y. Y., Wang, J. X., Xu, A. J. Electroacupuncture ameliorates neuroinflammation in animal models. Acupuncture in Medicine: Journal of the British Medical Acupuncture Society. 40 (5), 474-483 (2022).
  3. Mengzhu, S., et al. Electroacupuncture at Tianshu (ST25) and Zusanli (ST36) alleviates stress-induced irritable bowel syndrome in mice by modulating gut microbiota and corticotropin-releasing factor. Journal of traditional Chinese medicine. 42 (5), 732-740 (2022).
  4. Xu, D. S., et al. A new attempt of re-mapping acupoint atlas in the rat. Acupuncture Research. 44 (1), 62-65 (2019).
  5. Yin, C. S., et al. A proposed transpositional acupoint system in a mouse and rat model. Research in Veterinary Science. 84 (2), 159-165 (2008).
  6. Cao, L., et al. The effectiveness of acupuncture for Parkinson's disease: An overview of systematic reviews. Complementary Therapies in Medicine. 50, 102383(2020).
  7. Yang, L., et al. Effect of warming moxibustion Tianshu (ST 25, bilateral) and Qihai (CV 6) for the treatment of diarrhea-dominant irritable bowel syndrome: a patient-blinded pilot trial with orthogonal design. Journal of Traditional Chinese Medicine. 37 (4), 538-545 (2017).
  8. Delcour, M., et al. Early movement restriction leads to maladaptive plasticity in the sensorimotor cortex and to movement disorders. Scientific Reports. 8 (1), 16328(2018).
  9. A fixing device for mice body. China Patent. , 202220586749 (2023).
  10. Ismail, K. I., Yap, T. C., Ahmed, R. 3D-printed fiber-reinforced polymer composites by fused deposition modelling (FDM): Fiber length and fiber implementation techniques. Polymers. 14 (21), 4659(2022).
  11. Lu, C., et al. Efficacy of electroacupuncture with different frequencies in the treatment of chemotherapy-induced peripheral neuropathy: A study protocol for a randomized controlled trial. Frontiers in Neurology. 13, 843886(2022).
  12. Zhang, L., et al. Modulation of colonic function in irritable bowel syndrome rats by electroacupuncture at ST25 and the neurobiological links between ST25 and the colon. Frontiers in Neuroscience. 16, 930489(2022).
  13. Wang, J. H., et al. Anti-inflammation mechanism of electro-scalp acupuncture in treatment of ischemic stroke based on IL-12 mediated JAK/STAT signaling pathway. Chinese Acupuncture & Moxibustion. 42 (10), 1137-1144 (2022).
  14. Ren, D., et al. A novel design of a plate for posterolateral tibial plateau fractures through traditional anterolateral approach. Scientific Reports. 8 (1), 16418(2018).
  15. Wu, L., Dong, Y., Zhu, C., Chen, Y. Effect and mechanism of acupuncture on Alzheimer's disease: A review. Frontiers in Aging Neuroscience. 15, 1035376(2023).
  16. Wu, L. Electroacupuncture for spinal cord injury: A scientific study of traditional medicine. Neurospine. 19 (3), 770-772 (2022).
  17. Gozzi, A., Zerbi, V. Modeling brain dysconnectivity in rodents. Biological Psychiatry. 93 (5), 419-429 (2023).
  18. Denic, A., Macura, S. I., Mishra, P., Gamez, J. D., Rodriguez, M., Pirko, I. MRI in rodent models of brain disorders. Neurotherapeutics. 8 (1), 3-18 (2011).
  19. Cong-hui, Q., et al. Efficacy observation of long-retaining scalp acupuncture plus interactive training for upper-extremity dysfunction after cerebral stroke. Journal of Acupuncture and Tuina Science. 19, 43-48 (2021).
  20. Kvist, L. J., Hall-Lord, M. L., Rydhstroem, H., Larsson, B. W. A randomised-controlled trial in Sweden of acupuncture and care interventions for the relief of inflammatory symptoms of the breast during lactation. Midwifery. 23 (2), 184-195 (2007).
  21. Boram, L., Chan-Young, K., Sun Haeng, L. Effectiveness and safety of auriculotherapy for breastfeeding: a systematic review. Journal of Traditional Chinese Medicine. 40 (5), 721-737 (2020).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Sprostowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formal Correction: Erratum: Bulk Electroacupuncture Operation for Mice or Young Rats
Posted by JoVE Editors on 3/18/2025. Citeable Link.

This corrects the article 10.3791/65648

Tagi

Fiksator dla ma ych zwierz tuchwyt wydrukowany w technologii 3Dmodel myszymodel szczurawyb r punkt w akupunkturowychunieruchomienie zwierz tpozycja brzusznapozycja grzbietna

Powiązane artykuły