Tutaj opisujemy protokół wdrażania łagodnego znieczulenia i leczenia akupunkturą na mysim modelu przewlekłego niedotlenienia oraz przeprowadzamy testy behawioralne w celu oceny zmian poznawczych po leczeniu.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Tutaj opisujemy protokół wdrażania łagodnego znieczulenia i leczenia akupunkturą na mysim modelu przewlekłego niedotlenienia oraz przeprowadzamy testy behawioralne w celu oceny zmian poznawczych po leczeniu.
Leczenie zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego konsekwentnie stanowi poważne wyzwanie dla dziedziny medycyny. Akupunktura, niefarmakologiczna praktyka zakorzeniona w tradycyjnej medycynie chińskiej, polega na wprowadzaniu cienkich igieł w precyzyjne punkty na ciele i jest powszechnie stosowana w leczeniu różnych schorzeń. Ostatnio akupunktura stała się obiecującą interwencją terapeutyczną w przypadku wielu chorób neurologicznych, w tym lęku i zaburzeń układu oddechowego. Jednak potencjał akupunktury w leczeniu dysfunkcji poznawczych wywołanych przewlekłą hipoksją nie został jeszcze zbadany. W artykule przedstawiono kompleksowy protokół tworzenia mysiego modelu przewlekłego upośledzenia funkcji poznawczych wywołanego niedotlenieniem, podawania łagodnego znieczulenia, wykonywania leczenia akupunkturą oraz oceny zmian behawioralnych i zdolności pamięciowych za pomocą testów w terenie otwartym i labiryntów wodnych. Protokół krok po kroku zawiera szczegółowe instrukcje dotyczące dokładnego lokalizowania i pozycjonowania punktów akupunkturowych i igieł w celu poprawy funkcji poznawczych. Stosując ten protokół, naukowcy mogą prowadzić systematyczne badania w celu dokładnej oceny potencjału terapeutycznego akupunktury w dysfunkcjach poznawczych.
Globalna populacja stoi obecnie w obliczu krytycznego problemu starzenia się, co skutkuje szybkim wzrostem częstości występowania zaburzeń poznawczych. Na całym świecie częstość występowania zaburzeń poznawczych wynosi około 53,97 na 1000 osobolat1. Przewlekłe niedotlenienie mózgu spowodowane dysfunkcją naczyń krwionośnych lub zaburzeniami krążenia/układu oddechowego pozostaje jednym z głównych czynników ryzyka demencji związanej z wiekiem2. Wcześniejsze badania wykazały, że niedotlenienie mózgu może zwiększyć odkładanie β amyloidu poprzez modyfikację ekspresji BACE13. Ponadto niedotlenienie wiąże się z dysregulacją komórek glejowych i zapaleniem nerwów4,5. Pomimo rosnącej skali tego problemu, obecnie brakuje skutecznych zachodnich leków zapobiegających przewlekłemu pogorszeniu funkcji poznawczych wywołanym niedotlenieniem. Niefarmakologiczna tradycyjna medycyna chińska, w szczególności akupunktura, była stosowana od tysięcy lat w leczeniu zaburzeń poznawczych i wykazała obiecujące wyniki w łagodzeniu chorób neurodegeneracyjnych6,7. Punkty akupunkturowe Baihui, Shenting i Zusanli są skutecznymi punktami w leczeniu dysfunkcji poznawczych8,9. Badania kliniczne wykazały, że terapia elektroakupunkturą znacznie poprawia wyniki Montreal Cognitive Assessment (MoCA) i Mini-Mental State Examination (MMSE) u pacjentów z naczyniowymi zaburzeniami poznawczymi i skutecznie łagodzi dysfunkcje poznawcze8. Chociaż badania sugerują, że akupunktura może znacznie poprawić zdolność zapamiętywania szczurów z podwiązaniem tętnic - modele ostrego niedotlenienia mózgu < klasa sup = 'xref'>10, model ostrego niedotlenienia mózgu, nie ma doniesień na temat skutków akupunktury w żadnym modelu gryzoni z przewlekłymi zaburzeniami poznawczymi wywołanymi niedotlenieniem. Brak badań nad tym mechanizmem znacznie utrudnił jego zastosowanie kliniczne.
Poprzednie badania wykazały, że poddanie szczurów działaniu niedotlenionego środowiska przez okres 8 tygodni może znacznie podnieść poziom stresu oksydacyjnego i stanu zapalnego w mózgu, powodując pogorszenie funkcji pamięci11. Niniejsze badanie ma na celu zbadanie wpływu akupunktury na modele gryzoni, aby pogłębić naszą wiedzę. Warto jednak zauważyć, że znieczulenie jest zwykle wymagane podczas leczenia akupunkturą u gryzoni ze względu na możliwość pobudzenia podczas wielokrotnej stymulacji. Przedłużone znieczulenie może znacząco wpłynąć na funkcje poznawcze u myszy, ponieważ większość leków znieczulających może hamować aktywność neuronalną i utrudniać przetwarzanie informacji, prowadząc do deficytów behawioralnych12. Kilka badań wykazało, że podawanie 2,5% sewofluranu przez okres 6 godzin może znacznie upośledzać pamięć przestrzenną, zdolność uczenia się i uwagę u myszy13. Co więcej, dowody sugerują, że wysokie dawki znieczulenia mogą prowadzić do śmierci neuronów lub uszkodzenia nerwów u myszy14. Dlatego konieczne jest określenie odpowiedniego podejścia w celu zminimalizowania całkowitej ilości stosowanego znieczulenia. W tym badaniu wprowadzamy skuteczną metodę akupunktury w leczeniu myszy z zaburzeniami poznawczymi, wraz z testami behawioralnymi w celu oceny ich zdolności pamięciowych. Co ważne, prezentujemy zmodyfikowaną technikę znieczulenia przedzabiegowego, która może skutecznie zmniejszyć całkowitą dawkę znieczulenia podawanego podczas eksperymentu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Eksperymenty na zwierzętach zostały przeprowadzone za zgodą Komitetu ds. Badań na Zwierzętach i Etyki Instytutu Badań Medycznych Hebei Yiling (numer zatwierdzenia: N2022148). Samce myszy C57BL/6J o wadze 18-22 g (patrz tabela materiałów) zostały umieszczone w nowym centrum oceny leków Instytutu Badań Medycznych Hebei Yiling. Zapewniono im normalne pożywienie i czystą wodę oraz wystawiono na działanie sztucznego światła przez 12 godzin dziennie. W pomieszczeniach utrzymywany był kontrolowany zakres temperatur 20-26 °C i wilgotność względna 40%-70%.
1. Ustanowienie mysiego modelu przewlekłego niedotlenienia (Rysunek 1)
2. Znieczulenie (Rysunek 2)
3. Leczenie elektroakupunkturą
4. Test w otwartym polu (Rysunek 5)
UWAGA: Test otwartego pola jest konwencjonalną metodą używaną do oceny autonomicznego zachowania, zachowania eksploracyjnego, zdolności poznawczych i zachowań lękowych zwierząt doświadczalnych w nowych i nieznanych środowiskach22. Składa się z otwartej skrzynki reakcyjnej i urządzenia rejestrującego.
5. Wodny labirynt (Rysunek 5)
UWAGA: Test wodnego labiryntu jest często używany jako narzędzie oceny behawioralnej w eksperymentach z udziałem myszy, aby ocenić ich zdolności do uczenia się przestrzennego i pamięci23.
6. Barwienie hematoksyliną i eozyną (HE) (Rysunek 6)
UWAGA: Badanie histologiczne obszaru hipokampa pomaga w ocenie ustalenia modelu hipoksji i określeniu skuteczności leczenia akupunkturą.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Charakterystyka trajektorii lokomocji myszy w eksperymencie w otwartym polu
Mapa trajektorii wykazuje, że myszy w grupie normalnej przejawiają silną tendencję do eksploracji w nieznanym środowisku. Trajektorie ich aktywności koncentrują się głównie w narożnikach, obejmując jednocześnie całe otwarte pole (panel lewy). W przeciwieństwie do nich, grupa myszy w modelu długotrwałej hipoksji wykazuje znacznie zmniejszoną chęć do eksploracji nowego otoczenia. Zwierzęta te przebywają głównie w narożnikach, n...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Akupunktura, niefarmakologiczna praktyka medyczna wywodząca się z Chin ponad 2000 lat temu, polega na wprowadzaniu cienkich igieł w określone punkty na ciele znane jako punkty akupunkturowe. Uważa się, że punkty te są połączone kanałami lub meridianami, przezktóre przepływa energia życiowa ciała, czyli "qi". Stymulując te punkty, akupunktura ma na celu przywrócenie równowagi i harmonii w ciele. Wykazano, że skutecznie leczy różne schorzenia, w tym przewlekły ból, lęk/depresję, problemy trawienne, ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez Program S&T Hebei (NO.E2020100001 i NO.22372502D), High-level S & T Innovation and Entrepreneurship Talent Project of Shijiazhuang (No. 07202203).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 10% roztwór paraformaldehydu | Bioroyee (Beijing) Biotechnology Co., Ltd | RL3234 | |
| ANY-maze | Nauka | SA201 | System śledzenia wideo |
| Mysz C75BL / 6J | HFK BIOSCIENCE CO., LTD | No.110322220103041767 | Płeć: Mężczyzna, Waga: 18– 22 g |
| Urządzenie do elektroakupunktury | Great Wall | KWD-808 I | |
| Akupunktura Hwato igła | Fabryka urządzeń medycznych Suzhou | 2655519 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd | R510-22 | |
| NanoZoomer Digital Patology | Hamamatsu Photonics KK | C9600-01 | |
| Aparat do znieczulania małych zwierząt | RWD | YL-LE-A106 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.