Niniejsze badanie szczegółowo opisuje metodę modelowania spondylozy szyjnej u szczurów oraz strategię interwencji z wykorzystaniem akupotomii, zapewniając wizualny protokół operacyjny dla odpowiednich badań.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Niniejsze badanie szczegółowo opisuje metodę modelowania spondylozy szyjnej u szczurów oraz strategię interwencji z wykorzystaniem akupotomii, zapewniając wizualny protokół operacyjny dla odpowiednich badań.
Spondyloza szyjna (CS) jest przewlekłą chorobą zwyrodnieniową. Zmiany zwyrodnieniowe w krążkach międzykręgowych kręgosłupa szyjnego, wraz z następującymi po nich zmianami patologicznymi, wpływają na otaczające tkanki i struktury, prowadząc do objawów klinicznych, takich jak ból szyi, sztywność, ograniczona ruchomość, a niekiedy drętwienie i objawy promieniujące do kończyn górnych. Wśród nich najczęstszym jest ucisk korzeni nerwowych. W związku z tym w niniejszej pracy opracowano szczurzy model CS indukowany uciskiem korzenia nerwu szyjnego. Terapia akupotomii wykazała potencjał w klinicznym leczeniu CS poprzez uwalnianie miejscowych zrostów tkanek miękkich i zmniejszanie ucisku nerwów. Obecnie brakuje jednak wizualizowanych protokołów procedur w badaniach na zwierzętach. Niniejsze badanie dostarcza szczegółowego opisu wiarygodnej metody tworzenia szczurzego modelu CS oraz odpowiadającego mu protokołu interwencji akupotomii. W tej procedurze szczegółowo omawiamy proces indukcji modelu, etapy manipulacji akupotomijnej, lokalizację terapeutyczną, techniki unieruchamiania szczurów oraz krytyczne środki ostrożności. Dodatkowo w badaniu wykorzystano elektromiografię (EMG) do potwierdzenia skutecznego ustanowienia modelu CS oraz oceniono interwencję za pomocą progów wycofania mechanicznego, analizy chodu i histopatologii korzeni nerwowych. Badanie to nie tylko stanowi punkt odniesienia dla tworzenia szczurzego modelu CS i interwencji akupotomijnej, ale także oferuje systematyczne i wykonalne ramy eksperymentalne dla przyszłych badań nad mechanizmami działania.
Spondyloza szyjna (CS) jest powszechną zwyrodnieniową chorobą kręgosłupa. Jej główny proces patologiczny wynika z degeneracji dysków międzykręgowych, co następnie wywołuje szereg wtórnych zmian patologicznych, w tym zwężenie przestrzeni międzykręgowej, tworzenie się osteofitów oraz przerost więzadeł1,2. Te zmiany patologiczne prowadzą do różnorodnych objawów klinicznych, takich jak tkliwość i ból w obrębie szyi i barków oraz promieniujące drętwienie kończyn górnych. W ciężkich przypadkach mogą wystąpić deficyty neurologiczne, w tym dysfunkcje ruchowe, a nawet tetraplegia2,3. Warto zauważyć, że w ostatnich latach zapadalność na spondylozę szyjną stopniowo wzrosła, a wiek wystąpienia choroby ulega obniżeniu, co stanowi znaczne obciążenie społeczno-ekonomiczne4. Degeneracja szyjnych dysków międzykręgowych i proliferacja osteofitów mogą obejmować sąsiednie struktury kostne i tkanki miękkie, prowadząc do zwężenia kanału kręgowego szyjnego lub otworów międzykręgowych i w konsekwencji do ucisku pobliskich struktur, w tym szyjnych korzeni nerwowych, rdzenia kręgowego oraz tętnic kręgowych1,2,3,4. Wśród nich najczęstszy jest ucisk szyjnych korzeni nerwowych, który występuje w około 60%–70% wszystkich przypadków CS5,6,7. Chociaż w praktyce klinicznej dostępnych jest wiele podejść terapeutycznych, w tym fizjoterapia, interwencje farmakologiczne i chirurgia, leczenie zachowawcze stało się preferowaną opcją dla większości pacjentów ze względu na wysokie koszty, znaczną traumę oraz niepewne wyniki pooperacyjne zabiegów chirurgicznych4. We współczesnej praktyce medycznej powszechnie stosuje się niesteroidowe leki przeciwzapalne i środki neurotroficzne. Chociaż leki te mogą łagodzić ból i w pewnym stopniu opóźniać postęp choroby, towarzyszą im działania niepożądane, takie jak uszkodzenia układu trawiennego i nerek8,9.
Terapia akupotomii jest charakterystyczną metodą terapeutyczną opracowaną na podstawie tradycyjnych chińskich teorii akupunktury w połączeniu z nowoczesnymi małoinwazyjnymi technikami chirurgicznymi. Działa ona poprzez przecinanie i uwalnianie zrostów tkanek miękkich, regulację lokalnych czynników zapalnych oraz poprawę regionalnego mikrokrążenia10,11,12. W ostatnich latach kliniczna skuteczność akupotomii w leczeniu spondylozy szyjnej została szeroko uznana, wykazując obiecujący potencjał w łagodzeniu ucisku nerwów, uśmierzaniu bólu i poprawie funkcji motorycznych odcinka szyjnego kręgosłupa13,14. Niemniej jednak, w przypadku zastosowania w eksperymentach na zwierzętach, interwencje z użyciem akupotomii napotykają trudności, takie jak niedokładna lokalizacja i problem z kontrolowaniem głębokości manipulacji. Jednocześnie, aby przełożyć te obserwacje kliniczne na solidne wnioski oparte na dowodach, niezbędnym warunkiem wstępnym jest stworzenie stabilnych i reprodukowalnych modeli zwierzęcych. Metoda z wykorzystaniem wewnątrzkręgowych szwów nylonowych indukuje bezpośredni ucisk mechaniczny poprzez wprowadzenie szwów nylonowych do otworu międzykręgowego, co precyzyjnie naśladuje patofizjologiczny proces klinicznego ucisku korzeni nerwowych15. To podejście do modelowania oferuje również zalety, takie jak krótki cykl modelowania i kontrolowane segmenty ucisku15. Jednakże procedura chirurgiczna opiera się w dużej mierze na doświadczeniu osobistym, a obecnie brakuje szczegółowych, wizualnych opisów operacyjnych.
Niniejsze badanie przedstawia kompletny, szczegółowy i zwizualizowany protokół eksperymentalny obejmujący opracowanie szczurzego modelu spondylozy szyjnej oraz pełną procedurę interwencji metodą akupotomii. Ponieważ środki znieczulające mogą wpływać na pomiar mechanicznego progu wycofania, a w konsekwencji zakłócać wyniki eksperymentu16,17,18,19, w badaniu tym zastosowano specjalistyczne urządzenie do unieruchamiania szczurów. Artykuł ten zawiera szczegółowy opis procesu indukcji modelu u szczurów, etapową manipulację akupotomijną, precyzyjną lokalizację miejsc zabiegu, metody unieruchamiania i fiksacji zwierząt oraz inne kluczowe środki ostrożności eksperymentalnej. Zastosowano wiele wymiarów oceny, w tym pomiar mechanicznego progu wycofania, rejestrację elektrofizjologiczną, analizę chodu oraz obserwację histopatologiczną korzeni nerwowych. Celem niniejszego badania jest dostarczenie zwizualizowanego protokołu indukcji modelu i interwencji akupotomijnej w szczurzym modelu spondylozy szyjnej, co zapewni wsparcie metodologiczne dla badań nad mechanizmami oraz oceny skuteczności terapii akupotomijnej w leczeniu CS.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury eksperymentalne zostały przejrzane, zatwierdzone i rygorystycznie monitorowane przez Komitet Etyki ds. Zwierząt Laboratoryjnych firmy Beijing MDKN Biotech Company (numer zatwierdzenia: MDKN-2025-096). Wszystkie protokoły były realizowane w ścisłej zgodności z wytycznymi Guide for the Care and Use of Laboratory Animals wydanymi przez National Institutes of Health (NIH). Odczynniki i sprzęt wykorzystane w niniejszym badaniu są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Zwierzęta doświadczalne i grupy
2. Ustanowienie modelu CS
UWAGA: Na 12 h przed modelowaniem należy odstawić pokarm i wodę wszystkim szczurom. Zważyć i zapisać masę ciała. Wszystkie narzędzia chirurgiczne należy wysterylizować w autoklawie parowym pod wysokim ciśnieniem (Rysunek 2A).
3. Procedura unieruchomienia
4. Leczenie metodą akupotomii
5. Test progu wycofania mechanicznego (MWT)
UWAGA: Pomiar należy przeprowadzić w dniu poprzedzającym operację ustanowienia modelu, w 3rd dniu oraz w 14th dniu po operacji, używając mechanicznego stymulatora bólu podeszwy dla szczurów i myszy.
6. Rejestracja elektromiografii (EMG)
UWAGA: W 3. dniu po ustanowieniu modelu należy przeprowadzić badanie EMG w stanie spoczynku, wykorzystując system akwizycji i analizy sygnałów biologicznych.
7. Analiza chodu u szczurów
UWAGA: Analizę chodu należy przeprowadzić w pierwszym dniu po zakończeniu interwencji w postaci akupotomii (15. dzień pooperacyjny po operacji modelowej). System analizy chodu składa się z bieżni wyposażonej w przezroczysty pas, wysokiej rozdzielczości cyfrowej kamery umieszczonej pod pasem oraz stacji roboczej komputera.
8. Barwienie HE tkanek korzeni nerwowych
UWAGA: Po testach behawioralnych w 15. dniu po operacji modelowej należy pobrać próbki tkanki korzenia nerwowego do barwienia HE.
9. Analiza statystyczna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oceny progu wycofania mechanicznego (MWT) wykazały porównywalne wartości wyjściowe we wszystkich grupach przed indukcją modelu. W 3. dniu po modelowaniu i operacji pozorowanej (sham) nie zaobserwowano istotnej różnicy między grupą sham a grupą kontrolną (p > 0,05). Z kolei zarówno w grupie modelowej, jak i grupie poddanej akupotomii, odnotowano wyraźny spadek MWT w stosunku do grupy sham (p < 0,01, Rysunek 4). Po zakończeniu leczenia w grupie akupotomii stwierdzono is...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wybór odpowiedniego modelu zwierzęcego jest warunkiem koniecznym do wyjaśnienia patogenezy spondylozy szyjnej (CS) oraz do rygorystycznej oceny interwencji terapeutycznych. Obecnie powszechnie stosowana jest metoda wprowadzenia nylonowej nici do kanału kręgowego ze względu na jej zalety w postaci względnej prostoty, krótkiego cyklu modelowania oraz wysokiej powtarzalności i niezawodności15,20. W tym podejściu do kanału kręgowego szczura implantuje się materiał ko...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszyscy autorzy zadeklarowali brak potencjalnych konfliktów interesów.
Niniejsze badanie było wspierane przez Narodowy Kluczowy Program Badawczo-Rozwojowy Chin (Grant nr 2023YFC3502703) oraz Kluczowy Projekt Wspólnego Funduszu Innowacji i Rozwoju Fundacji Nauk Przyrodniczych Prowincji Hubei (Grant nr 2024AFD271).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| strzykawka 0,5 ml | Hebei Yunsheng Biotechnology Co., Ltd | SN-04442 | |
| strzykawka 1 ml | Shanghai Zhiyu Medical Equipment Co., LTD | ZSQ-1 | |
| Szew 4-0 z igłą, jednoręczny (4×12) | SZKŁO | JZZSX193 | |
| 75% alkohol | Shandong Anjie Gaoke Disinfection Technology Co. LTD | 75-500 ml | |
| Igła do akupotomii | Beijing Huaxia Blue Chip Biotechnology Co., Ltd. | HY0440 | |
| Preparat na szkiełku z przylepaniem | CITOTEST | 188105 | |
| System akwizycji i analizy sygnałów biologicznych | Techman | BL-420N | |
| System akwizycji i analizy sygnałów biologicznych (oprogramowanie) | Techman | BL-420N wersja 3.0.0.237 | |
| Szkiełko nakrywkowe | Citotest Labware Manufacturing Co.,Ltd | 10212432C | |
| Suszarka do produktów | DIAPATH | Donatello | |
| Waga elektroniczna | Mettler-Toledo | ME203E/02 | |
| Elektrotermiczna suszarka z wymuszonym obiegiem powietrza | Laboratorium | GEL-70 | |
| Aparat do zatapiania | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-P5 | |
| Ekologiczny transparentny płyn do usuwania wosku | Servicebio | G1128-1L | |
| Antystatyczne pęsety ze stali nierdzewnej w kolorze czarnym (z zakrzywioną końcówką) | solomen | ESD-15 | |
| Etanol | SCRC | 100092683 | |
| Wacik bawełniany beztłuszczowy | Caoxian Hualu Sanitary Material Co. LTD | TZMQ-500 | |
| Zestaw do barwienia stałego HD hematoksyliną i eozyną (HE) | Servicebio | G1076 | |
| Kleszczyki hemostatyczne | solomen | B0557 | |
| IBM SPSS Statistics | IBM Corporation | Wersja 22.0 | |
| System obrazowania | Nikon | NIKON DS-U3 | |
| Jodofor | Shandong Anjie Gaoke Disinfection Technology Co. LTD | DF-500 | |
| Izofluran | RWD life science | R510-22-10 | |
| Rękawiczki lateksowe | Beijing Ruijing Latex Products Co. LTD | RJJC-S | |
| Urządzenie do mechanicznego testu nakłuwania łapy | podstawa Kew | KW-CT-1 | |
| Kleszczyki medyczne | AIZANCHENG | AZN00008 | |
| Kleszczyki hemostatyczne typu Mosquito | Servicebio | QX1310D | |
| Guma neutralna | SCRC | 10004160 | |
| Sól fizjologiczna | SHIMEN | SLYS-500ml | |
| Nożyczki okulistyczne | solomen | B0754 | |
| Parafina w płynie | Macklin | 8012-95-1 | |
| Fiksator paraformaldehydowy (neutralny) | Servicebio | G1101 | |
| Szatkownica patomorfologiczna | Shanghai Leica Instrument Co., Ltd | RM2016 | |
| Penicylina G sodyczna do wstrzykiwań | Jilin Huamu Animal Health Product Co., Ltd. | Numer zezwolenia na dopuszczenie do obrotu leku weterynaryjnego 070011248 | |
| Roztwór poli-L-lizyny | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | R23126-50ml | |
| Trymer do gryzoni | solomen | B1564 | |
| System obrazowania i analizy chodu gryzoni | Pomysłowy | TreadScan; BCamCapture | |
| System obrazowania i analizy chodu gryzoni (oprogramowanie) | Błyskotliwy | TreadScan wersja 4.00; BCamCapture wersja 3.00 | |
| szczury SD | Beijing Sibefei Biotechnology Co., Ltd | A102 | |
| Aparat do znieczulania małych zwierząt | YuYAN | ABM | |
| Sterylizator parowy (autoklaw) | Yamato | SQ810C | |
| Skalpel chirurgiczny | solomen | B1177 | |
| Maska chirurgiczna | zwycięzca | WJKZ-1 | |
| Igłotrzymacz chirurgiczny | solomen | B0772 | |
| Nożyczki chirurgiczne | SZKŁO | JZZSX-ZC544R | |
| Rozwierak do tkanek | Zhejiang Kehua Instrument Co., Ltd | KD-P | |
| System doczyszczania wody ultra czystej | Woda Aiken El | AK-RO-C2 | |
| Uniwersalny utrwalacz tkanek (neutralny) | Servicebio | G1101-15ML | |
| Mikroskop optyczny pionowy | Nikon | NIKON ECLIPSE E100 | |
| Ksylen | SCRC | 10023418 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.