Badanie to zbada, czy Tuina łagodzi bezsenność w modelu szczurzym poprzez regulację wyrażania oreksyny-A w podwzgórzu, stosując testy behawioralne, immunohistochemikę i czasowo ilościową PCR.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Badanie to zbada, czy Tuina łagodzi bezsenność w modelu szczurzym poprzez regulację wyrażania oreksyny-A w podwzgórzu, stosując testy behawioralne, immunohistochemikę i czasowo ilościową PCR.
Bezsenność jest częstym zaburzeniem snu, które prowadzi do upośledzenia czynności dziennych i zwiększonego ryzyka współistnienia chorób, znacząco wpływając na jakość życia pacjentów. Obecne leczenie, głównie terapia poznawczo-behawioralna i farmakoterapia, ograniczone są przez problemy takie jak uzależnienie od leków, tolerancja i odbicie po odstawieniu. Terapia Tuina wykazała się regulacją układu nerwowego, dokrewnego i odpornościowego, podczas gdy układ oreksyny jest kluczowym regulatorem cyklu snu i czuwania. To skłoniło do zbadania, czy Tuina łagodzi bezsenność poprzez modulacje podwzgórzowego układu oreksyny. Ten protokół opisuje metody interwencji Tuina w modelu szczurzym pierwotnej bezsenności wywołanej zmodyfikowaną metodą wielostojakową środowiska wodnego. Randomizowałyśmy 64 szczury Wistar do czterech grup: kontrolna, modelowa, Tuina i antagonista oreksyny. Przeprowadzono oceny behawioralne (test otwartego pola, test snu indukowanego pentobarytolem) oraz wykryto ekspresję Oreksyny-A w podwzgórzu za pomocą qPCR w czasie rzeczywistym i immunohistochemii. Protokół ma na celu ocenę skuteczności Tuina i zbadanie jego potencjalnego mechanizmu związanego z układem oreksyny, dostarczając referencji dla zastosowania i badania mechanistycznego Tuina w zaburzeniach snu.
Bezsenność, charakteryzująca się niezadowoleniem z czasu lub jakości snu prowadzącą do zaburzeń w ciągu dnia, jest powszechnym problemem zdrowotnym na całym świecie, obciążającym znacząco jednostki i systemy opieki zdrowotnej1,2. W Chinach częstość występowania bezsenności jest znacząco wysoka, co dodatkowo zaostrza jej wpływ na zdrowie publiczne3. Zaburzenie to wiąże się z zaburzeniami funkcji poznawczych, zwiększonym ryzykiem chorób układu krążenia oraz wysoką współwystępowaniem z chorobami psychicznymi, takimi jak depresja i lęk4,5. Obecne podejście kliniczne opiera się głównie na terapii poznawczo-behawioralnej i farmakoterapii, zwłaszcza na benzodiazepinach i nie-benzodiazepinowych lekach uspokajających i nasennych. Jednak ich długotrwała stosowanie jest ograniczone przez uzależnienie od leków, tolerancję, pozostałe działania w ciągu dnia i objawy odstawienia, co podkreśla potrzebę skutecznych alternatyw niefarmakologicznych6. W praktyce klinicznej Tuina jest szczególnie odpowiednia dla pacjentów z przewlekłą pierwotną bezsennością, którzy szukają niefarmakologicznych interwencji, zwłaszcza dla osób starszych z wysokim ryzykiem uzależnienia od leków, a także kobiet w ciąży lub karmiących piersią7.
Jako filar zewnętrznej terapii medycyny tradycyjnej chińskiej, Tuina wykazała unikalne zalety w leczeniu bezsenności8. Dowody metaanalityczne pokazują, że Tuina znacząco przewyższa leki lub akupunkturę samodzielnie w łącznej skuteczności (OR = 4,12), jakości snu i stanach lęku-depresji, z wysoką bezpieczeństwem9. Specyficzne protokoły Tuina oferują wyraźne zalety: tradycyjna Tuina osiąga 89,5% skuteczności w przypadku bezsenności typu flegm-ciepło, a masaż brzucha zmniejsza wskaźniki nawrotów do 14,7% (wobec 38,2% przy konwencjonalnej Tuinie)10. Trójdzielna metoda Tuina zwiększa skuteczność terapii ziołowej z 80,49% do 92,68%, poprawiając jednocześnie strukturę snu i profile neuroprzekaźników11. Badania kliniczne i przeglądy systematyczne potwierdziły, że Tuina może znacząco poprawić jakość snu, zmniejszyć wyniki lęku i depresji oraz modulować poziomy neuroprzekaźników w surowicy, takich jak 5-hydroksytryptamina (5-HT)12. Uważa się, że jej działania terapeutyczne są pośredniczone przez holistyczną regulację sieci neuroendokrynologiczno-immunologicznej. Ostatnie badania coraz częściej koncentrują się na układzie oreksyny, kluczowy system neuropeptydów, który ma swój początek w bocznej hipotalamusie i jest niezbędny do promowania i utrzymania czuwania13. Nienormalna nadaktywność neuronów oreksyny jest implikowana w patofizjologii bezsenności, podczas gdy hamowanie tej ścieżki wykazało potencjał terapeutyczny14. Wstępne dowody sugerują, że manipulacje takie jak masaż brzucha mogą wpływać na poziomy Oreksyny-A w mózgu szczurów z niedoborem snu12, jednakże brakuje systematycznego badania, czy Tuina wywiera swoje przeciwbezsenności działania specyficznie poprzez modulacje układu oreksyny.
Dlatego, na podstawie modelu szczurów z pierwotną bezsennością, niniejsze badanie ma na celu: (1) Ocenić poprawę zachowań snu po standaryzowanym interwencji Tuina za pomocą testów behawioralnych; oraz (2) Zbadać mechanizm leżący u podstaw, badając, czy efekt Tuina jest związany z obniżeniem ekspresji Oreksyny-A w podwzgórzu, porównując jego skuteczność z efektywnością antagonisty receptora oreksyny. Badania te mają na celu dostarczenie dowodów eksperymentalnych na temat centralnego mechanizmu Tuina w leczeniu bezsenności.
Wszystkie procedury eksperymentalne i oceny dobrostanu zwierząt zostały zatwierdzone przez Komitet Etykę Zwierząt Xinjiang Medical University (numer zgody etycznej: IACUC-20020158). Protokół zgodny jest z instytucjonalnymi wytycznymi dotyczącymi opieki nad zwierzętami i ich użytkowania. Stosowany sprzęt i odczynniki są wymienione w Tabeli materiałów.
1. Przygotowanie zwierząt
2. Ustanowienie pierwotnego modelu bezsenności
UWAGA: z wyjątkiem Grupy A, szczury w Grupach B, C i D poddawane są następującej procedurze modelowania.
3. Ocena modelu za pomocą testu snu synergistycznego z użyciem pentobarbitalu sodowego
4. Interwencja Tuina
UWAGA: Interwencje rozpoczynają się w dzień po udanej ocenie modelu i kontynuują raz dziennie przez 14 kolejnych dni. Grupa A i Grupa B poddawane są ograniczeniom w ramach urządzenia do fiksacji przez 10 min dziennie. Operatorzy przed eksperymentem przechodzą rygorystyczne szkolenie, aby zapewnić spójność w sile, częstotliwości i rytmie.
5. Podawanie antagonisty
Tabela 1 pokazuje, że w porównaniu z grupą A, czas snu w grupach B, C i D był znacznie przedłużony, a czas trwania snu był znacznie skrócony po modelowaniu, co wskazuje, że model szczura z bezsennością pierwotną został pomyślnie ustanowiony. Wyniki przedstawione w Tabeli 2 i Tabeli 3 oferuje wstępne wsparcie dla efektu terapeutycznego Tuina w leczeniu bezsenności. Test na otwartym polu (OFT) jest jednym z najklasyczniejszych i najczęściej stosowanych paradygmatów w neurobiologii behawioralnej do oceny zachowań podobnych do lęku u gryzoni15. Badania wykazały, że preferencja dla czterech narożnych obszarów jest wrażliwym wskaźnikiem do mierzenia zachowań podobnych do lęku i może być bardziej dyskryminacyjna niż wskaźnik centralny na umiarkowanym do niskim poziomie lęku. Szczury z modelu bezsenności wykazywały znaczne zachowania podobne do lęku i zmiany16,17 w zachowaniu eksploracyjnym, podczas gdy interwencja Tuina skutecznie łagodziła te zachowania u tych szczurów. Wyniki biologii molekularnej przedstawione w Tabeli 4 i Tabeli 5, oraz Rycina 1 pokazują dalsze, że Tuina skutecznie hamuje nadekspresję Orexin-A w podwzgórzu szczurów z modelem bezsenności.

Rycina 1: Wyniki barwienia immunohistochemicznego Orexin-A w podwzgórzu szczurów z każdej grupy (40×, 100×, 200×, 400×). (A) Neurony Orexin-A dodatnie obserwowano w tkance podwzgórza szczurów, pojawiając się jako ciemnobrązowe granulacyjne sygnały. Wynik punktacji intensywności barwienia wynosił 3 punkty, odsetek komórek dodatnich wynosił 40% (w zakresie 26%–50%, oceniana na 2 punkty), a wynik łączny wynosił 6 punktów, co mieści się w zakresie wysokiej ekspresji. (B) Liczba neuronów Orexin-A dodatnich w tkance podwzgórza szczurów była znacznie większa w porównaniu z grupą kontrolną, z gęstszym rozmieszczeniem dodatnich komórek. Wynik punktacji intensywności barwienia wynosił 3 punkty (ciemnobrązowy), odsetek dodatnich komórek osiągnął 80% (w zakresie 76%–100%, oceniana na 4 punkty), a wynik łączny wynosił 12 punktów, co mieści się w zakresie wysokiej ekspresji. (C) Liczba neuronów Orexin-A dodatnich w tkance podwzgórza szczurów była zmniejszona w porównaniu z grupą modelową. Wynik punktacji intensywności barwienia wynosił 3 punkty (ciemnobrązowy), odsetek dodatnich komórek wynosił 75% (w zakresie 51%–75%, oceniana na 3 punkty), a wynik łączny wynosił 9 punktów, co mieści się w zakresie wysokiej ekspresji. (D) Liczba neuronów Orexin-A dodatnich w tkance podwzgórza szczurów była również zmniejszona w porównaniu z grupą modelową. Wynik punktacji intensywności barwienia wynosił 3 punkty (ciemnobrązowy), odsetek dodatnich komórek wynosił 60% (w zakresie 51%–75%, oceniana na 3 punkty), a wynik łączny wynosił 9 punktów, co mieści się w zakresie wysokiej ekspresji. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej ryciny.
| Grupa | Czas snu / min | Czas trwania snu / min |
| A | 4,13 ± 1,80 | 49,75 ± 38,46 |
| B | 6,31 ± 2,80* | 22,13 ± 11,41* |
| C | 6,33 ± 2,60* | 24,93 ± 14,43* |
| D | 6,53 ± 1,90* | 24,73 ± 17,59* |
Tabela 1: Porównanie testów snu wywołanego sodem pentobarbitalu wśród grup po modelowaniu. * oznacza P < 0,05 w porównaniu z grupą kontrolną.
| Grupa | Częstotliwość wstawania | Czas unieruchomienia (s) | Czas poruszania się (s) | Odległość poruszania się (m) | Czas w strefie środkowej (s) | Odległość w strefie środkowej (m) | Czas w strefie narożnej (s) |
Niniejsze badanie miało na celu ocenę skuteczności Tuina w modelu pierwotnego bezsenności u szczurów oraz zbadanie jego potencjalnego mechanizmu związanego z podwzgórzowym układem oreksyny. Obecne wyniki pokazują, że standaryzowany protokół Tuina znacząco poprawił opóźnienie snu i jego czas trwania, złagodził zachowania przypominające lęk i skutecznie zredukował przeregulowany poziom Oreksyny-A zarówno na poziomie mRNA, jak i białka w podwzgórzu. Warto zauważyć, że efekt Tuina był porównywalny z efektem antagonisty receptora oreksyny MK-4305, co sugeruje, że modulacja układu oreksyny może być kluczowy mechanizmem, poprzez który Tuina łagodzi bezsenność.
W porównaniu z interwencjami farmakologicznymi, Tuina, jako nieinwazyjna terapia zewnętrzna, oferuje zalety w zakresie bezpieczeństwa, minimalnych efektów ubocznych i przestrzegania przez pacjenta12,18. Jej terapeutyczne zalety w bezsenności są poparte dowodami klinicznymi, które pokazują poprawę jakości snu i stanu psychicznego18,19. Mechanizm działania jest wielowymiarowy, obejmujący regulację osi podwzgórze-przysadka-nadnercza, homeostazy układu nerwowego i kluczowe neuroprzekaźniki, takie jak 5-HT18,20. Wyniki te rozwijają to rozumienie, wskazując na układ oreksyny jako specyficzne miejsce działania. Neurony oreksyny są głównymi czynnikami budzącymi, a ich nadpobudliwość jest związana z niestabilnością snu21,22,23. Zredukowanie poziomów oreksyny-A obserwowane po zastosowaniu Tuina wydaje się być spójne z działaniem nowego leku przeciwbezsennego, antagonisty dwóch receptorów oreksyny, co wskazuje na możliwą skonwergencję ścieżek między interwencjami farmakologicznymi i niefarmakologicznymi24,25.
Podczas gdy to badanie buduje na naszych wcześniejszych pracach dotyczących brzusznego Tuina i regulacji oreksyny-A25, obecny rękopis reprezentuje znaczące rozszerzenie i udoskonalenie metodologiczne w porównaniu z oryginalnym raportem. Konkretnie, to badanie powiększa liczbę szczurów do 64, aby zwiększyć moc statystyczną i wprowadza kompleksową baterię ocen behawioralnych, w tym test otwartego pola i testy snu wywołanego pentobarbitalem, aby systematycznie ocenić strukturę snu i zachowania przypominające lęk, które nie zostały omówione we wcześniejszym badaniu. W przeciwieństwie do poprzednich prac, które koncentrowały się na stresie oksydacyjnym i klasycznych neuroprzekaźnikach, ten artykuł priorytetowo zwraca uwagę na funkcjonalną walidację układu oreksyny poprzez zintegrowane wyniki behawioralne i analizy molekularne, służąc jako samodzielne badanie mechanistyczne, które uzupełnia, a nie powtarza, wcześniejsze wyniki.
Projekt eksperymentu przestrzegał teorii TCM, koncentrując się na brzuchu i określonych punktach akupunkturowych, takich jak Guanyuan (CV 4), które są uważane za tonizujące pierwotne Qi i regulujące funkcje narządów wewnętrznych, w ramach zamkniętej ścieżki manipulacji26,27. Parametry (częstotliwość, czas trwania, przebieg) zostały ustalone na podstawie wstępnych prac, aby zapewnić spójność i powtarzalność, co jest kluczowe dla mechanistycznych badań na zwierzętach12.
Jednakże ten protokół ma ograniczenia. Po pierwsze, interwencja była przeprowadzana w jednym punkcie czasowym po utworzeniu modelu. Przyszłe badania powinny zbadać różne czasy trwania i częstotliwości interwencji, aby ustalić optymalny związek “dawka-odpowiedź” dla Tuina. Po drugie, to badanie jest projektem badania obserwacyjnego. Chociaż stwierdzono korelacje między Tuina a zmniejszoną ekspresją Oreksyny-A i poprawą behawioralną, nadal niejasne jest, czy ta asocjacja jest bezpośrednim czy pośrednim efektem Tuina lub innych czynników. Przyszłe badania mogą zastosować eksperymentalne strategie, takie jak nokaut genu, chemiczna inhibicja chemogenetyczna czy blokada antagonisty, aby dalsze zweryfikować, czy Tuina poprawia zachowanie bezsenności poprzez regulację ekspresji Oreksyny-A, co pozwoliłoby na wyjaśnienie jej mechanizmu przyczynowego. Wreszcie, to badanie nie ustanowiło grupy kontrolnej z operacją szamową ani kontrolą placebo. Jednakże, to badanie wzięło to pod uwagę podczas projektowania, a wszystkie grupy zwierząt otrzymały ten sam poziom chwytania i utrwalania operacji, co do pewnego stopnia kontrolowało wpływ niespecyficznych czynników stresu. Ponadto, częstotliwość, intensywność i ścieżka działania programu Tuina w tym badaniu zostały ustalone na podstawie wstępnych eksperymentów, aby zapewnić spójność i powtarzalność interwencji. Przyszłe badania powinny skupić się na opracowaniu bardziej rygorystycznych metod kontrolnych, takich jak zastosowanie symulacji bez kontaktu lub minimalnej stymulacji dotykowej, aby wyjaśnić konkretne efekty operacji Tuina.
Autorzy deklarują, że nie istnieją żadne konflikty interesów.
To badanie jest wspierane przez Fundację Nauk Przyrodniczych Regionu Autonomicznego Sinciang Ujgurów (nr 2025D01C219) i Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 81860885, 82474666). Fundatorzy nie mieli wpływu na projektowanie, wykonanie ani pisanie badania.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 5x All-In-One RT MasterMix | abm | G492 | Sinteza cDNA |
| Acetylcholine (Ach) | Nanjing Jiancheng | A105-1 | Elisa reagent |
| Adhesion microscope slides | Jiangsu ShiTai Experimental Equipment Co., Ltd. | N/A | Montaż przekrojów tkankowych |
| Agarose | Sangon Biotech (Shanghai) | A811BA0014 | Elektroforeza żelowa |
| Anhydrous ethanol | Tianjin Fuyu Fine Chemical Co., Ltd. | N/A | Odwodnienie tkanki |
| Antibody diluent | Beijing ZSGB-Bio Technology Co., Ltd. | ZLI-9029 | Rozcieńczanie przeciwciała pierwotnego |
| Basket | Fuzhou Maxim Biotechnologies Co., Ltd. | N/A | Uchwyt do szkieł |
| Citrate powder | Fuzhou Maxim Biotechnologies Co., Ltd. | MVS-0066 | Przygotowanie bufora do regeneracji antygenu |
| Coverslip | Jiangsu ShiTai Experimental Equipment Co., Ltd. | N/A | Mikroskopia |
| DAB chromogen kit | Fuzhou Maxim Biotechnologies Co., Ltd. | DAB-1031 | Wykrywanie chromogenne |
| DEPC | Sangon Biotech (Shanghai) | B417BA0001 | Oczyszczanie RNA |
| Dopamine (DA) | Wuhan Huamei Bioengineering Co., Ltd. | CSB-E08660r | Elisa reagent |
| Electrophoresis cell | Beijing Liuyi Instrument Factory | DYCZ-21 | Elektroforeza żelowa |
| Electrophoresis power supply | Beijing Liuyi Instrument Factory | DYY-6C | Elektroforeza żelowa |
| EvaGreen Express 2× qPCR MasterMix-Low Rox | abm | G891 / MasterMix-EL | Elisa reagent |
| Gamma-aminobutyric acid (γ-GABA) | AMOKE | AE91068Ra | Elisa reagent |
| Gel imaging system | Shanghai Tanon | 2500 | Dokumentacja żelów |
| H2O2 (30%) | Tianjin Fuyu Fine Chemical Co., Ltd. | N/A | Blokowanie endogennej peroksydazy |
| Hematoxylin staining solution | Fuzhou Maxim Biotechnologies Co., Ltd. | CTS-1097 | Kontrolowanie barwienia |
| High-speed refrigerated centrifuge | Shanghai Lishen Scientific Equipment Co., Ltd. | Nefuqe 15R | Wirowanie próbek |
| Histamine (HIS) | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | EH171-1 | Elisa reagent |
| Hot air drying oven | Shanghai Jinghong Experimental Equipment Co., Ltd. | DHG series | Suszenie próbek |
| IHC staining humidity chamber | Fuzhou Maxim Biotechnologies Co., Ltd. | BOX-1001 | Izba inkubacyjna z wilgotnością |
| Immunohistochemistry staining kit | Beijing ZSGB-Bio Technology Co., Ltd. | SP9000 | IHC barwienie |
| Incubator | Shanghai Jinghong Experimental Equipment Co., Ltd. | DNP-9272 | Inkubacja z kontrolą temperatury |
| Induction cooker | Guangdong Midea Living Electric Manufacturing Co., Ltd. | C21-RK2101 | Źródło ciepła |
| Microplate reader | Bio-Rad, China | xMark | Pomiar absorbancji |
| Microscope | Nikon | E200 | Mikroskopowe przetwarzanie obrazów |
| MK-4305 | Meilun Bio | MB3773 | Reagent eksperymentalny |
| Neutral balsam | Beijing ZSGB-Bio Technology Co., Ltd. | ZLI-9555 | Środek montażowy |
| Norepinephrine (NA) | Nanjing Jiancheng | H096 | Elisa reagent |
| Nucleic acid and protein quantifier | Beijing Kaiao | K5500 | Ilościowe określanie kwasów nukleinowych |
| Orexin A | Wuhan Huamei Bioengineering Co., Ltd. | CSB-E08860r | Elisa reagent |
| PCR thermal cycler | Bio-Rad, USA | MyCycler Thermal Cycler | Amplifikacja PCR |
| Phosphate-buffered saline (PBS) | Fuzhou Maxim Biotechnologies Co., Ltd. | PBS-0060/0061 | Bufor myjący |
| Pipette | Eppendorf, Germany | Dragon lab | Obsługa płynów |
| Pressure cooker | Zhejiang Supor Co., Ltd. | YW20F1 | Regeneracja antygenu |
| Protein quantification kit | TransGen Biotech | DQ111-01 | Zestaw do ilościowego oznaczania białka BCA |
| Rabbit anti-HCRT (Orexin-A) polyclonal antibody | Sangon Biotech (Shanghai) | D163595 | Przeciwciało pierwotne |
| Real-time PCR instrument | ABI (Thermo Fisher) | QuantStudio 6 Flex | Analiza qPCR |
| Refrigerator | Hefei Meiling Co., Ltd. | BCD-249LCK | Przechowywanie próbek |
| Serotonin (5-HT) | Wuhan Huamei Bioengineering Co., Ltd. | CSB-E08364r | Elisa reagent |
| Staining jar | Generic | N/A | Pojemnik do barwienia szkieł |
| Super immunohistochemistry pen | Fuzhou Maxim Biotechnologies Co., Ltd. | PEN-0002 | Hydrofobowy marker |
| Trans2K DNA Marker | TransGen Biotech | BM101 | Dyd żelowy |
| TRIzol Reagent | Ambion | 15596026 | Ekstrakcja RNA |
| Vortex mixer | Haimen Kylin-Bell Lab Instruments Co., Ltd. | GL-88B | Mieszarka laboratoryjna |
| Xylene | Tianjin Fuyu Fine Chemical Co., Ltd. | N/A | Odparafinizacja |