Методическая статья

Стратегии визуализации для акупунктурного вмешательства у мышей модели болезни Альцгеймера

186 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/70998

⸱

21 апреля 2026 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Traditional Chinese Medicine, General Hospital of the Chinese People's Liberation Army, 2Meizhou Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine (Meizhou Hospital of Traditional Chinese Medicine), 3School of Traditional Chinese Medicine, Capital Medical University, 4Department of Psychosomatic Medicine, Beijing Hospital of Traditional Chinese Medicine Affiliated to Capital Medical University

В этой статье

Краткое содержание

Этот протокол описывает стратегию микро-ПЭТ-визуализации in vivo в сочетании с поведенческими и молекулярными анализами для динамической оценки влияния электроакупунктуры на β-амилоидное накопление и когнитивную функцию в модели мышей с болезнью Альцгеймера.

Аннотация

Болезнь Альцгеймера (AD) — это нейродегенеративное заболевание, которое в первую очередь характеризуется прогрессирующей когнитивной дисфункцией. Одной из типичных патологических особенностей является образование старческих бляшек в мозге вследствие отложения белков β-амилоидных (Aβ). Акупунктура продемонстрировала потенциал в клинической практике для улучшения когнитивных функций у пациентов с АД. Однако его динамическое влияние на патологию Aβ требует объективного объяснения с помощью современных технологических подходов. Микропозитронно-эмиссионная томография (микро-ПЭТ) предоставляет мощный инструмент для in vivo, неинвазивного наблюдения за отложением Aβ в мозге мышей модели АД. В этом протоколе мы подробно описываем стратегию визуализации с использованием [18F]AV-45 micro-PET для оценки эффектов вмешательства электроакупунктуры, дополненной поведенческим тестированием Morris Water Maze и молекулярным анализом Western blot. Интегрированный подход позволяет визуализировать и количественно оценивать патологическое прогрессирование Aβ в мозге мышей модели AD. Это предоставляет объективные и количественные доказательства для изучения регуляторного влияния акупунктуры на осаждение Aβ. Интегрируя принципы традиционной китайской медицины с современными технологиями молекулярной визуализации и молекулярной биологии.

Введение

In vivo мониторинг отложения β-амилоида (Aβ) в мозге имеет решающее значение для оценки патологического прогрессирования AD1. После клинического применения терапии антителами, направленными на Aβ (например, Lecanemab), лонгитюдная и количественная оценка нагрузки Aβ с использованием ПЭТ стала золотым стандартом для определения терапевтическойэффективности 2. Хотя акупунктура продемонстрировала потенциал в доклинических исследованиях для модуляции метаболизма Aβ, традиционные исследовательские подходы в значительной степени опирались на анализ ex vivo , не имея эффективных инструментов для прямой и объективной оценки её динамического влияния на отложение Aβ в живых организмах. В последние годы достижения в технологиях молекулярной визуализации создали возможности для устранения этого разрыва. микро-ПЭТ позволил проводить неинвазивные, продольные наблюдения осаждения Aβ у мышей моделиAD 1. Что ещё важнее, новые стратегии визуализации эволюционируют от подходов с одной целью к мультимодальным парадигмам. Например, исследования подтвердили, что различные структурные подтипы фибрилл Aβ проявляют разные сродства связывания с широко используемыми ПЭТ-трассерами, что повышает новые потребности в точнойколичественной оценке 3. Одновременно новые методы, такие как нейроиммунная визуализация (например, TSPO ПЭТ) и оценка функции гематоэнцефалического барьера, предлагают беспрецедентные перспективы для всестороннего разъяснения сложных патологических механизмов АД и многоцелевого эффекта терапевтических вмешательств4.

Основываясь на этой основе, исследование направлено на разработку передовой стратегии микро-ПЭТ-визуализации с использованием новейших специфических для Aβ-специфических зондов для динамической и количественной оценки влияния акупунктурного вмешательства на отложение Aβ в мозге мышей-моделей АД in vivo. Исследование не только подтвердит терапевтическую эффективность акупунктуры, но и будет стремиться предоставить прямые доказательства её основополагающих механизмов на уровне молекулярной визуализации.

Протокол

Проводить все эксперименты в соответствии с Руководящими принципами по уходу и использованию лабораторных животных, изданными Национальными институтами здоровья. Протокол исследования был утверждён Комитетом по этике экспериментальных животных Пекинского университета китайской медицины (No: bucm-4-2021102707-5421).

1. Подготовка экспериментальных животных

  1. Получите 6-месячных мышей APP/PS1 и мышей C57BL/6 весом 28,0 ± 2,0 г.
  2. Пометь мышей в стандартные клетки при комнатной температуре 24 ± 2 °C при влажности 40–60%.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Животные содержались в стандартных клетках в Центре лабораторных животных Пекинского университета китайской медицины, Столичного медицинского университета.
  3. Держите животных в стандартном 12-часовом цикле свет/темнота (тёмный период: с 20:00 до 8:00 утра) с свободным доступом к корму и воде. Меняйте подстилку ежедневно, чтобы обеспечить чистоту и сухость в жилищных условиях.
  4. Привыкнуть животных к лабораторной среде на 7 дней. Начинайте эксперименты на восьмой день после акклиматизации.

2. Группирование животных и вмешательства

  1. Случайным образом назначите двадцать 6-месячных самцов мышей с APP/PS1 в модельную группу болезни Альцгеймера (группа AD, n = 10) и группу электроакупунктуры (группа EA, n = 10). Назначим десять мышей C57BL/6N с возрастом и полу в нормальную контрольную группу (группа N, n = 10).
  2. Определите три акупунктурные точки на голове для вмешательства: GV20 (Байхуэй), GV26 (Шуигоу) и GV29 (Иньтан).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Локализация акупунктурных точек основана на «Атласе акупунктурных точек животных», разработанном Обществом экспериментальных исследований акупунктуры Китайской ассоциации акупунктуры-моксибустерии. GV20 расположен в середине между кончиками обоих ушей; GV29 находится в середине между медиальными концами бровей; а GV26 расположен ниже носовой перегородки мыши, в месте соединения нижних двух третей и верхней трети средней линии губной щелины. Схематическая схема показана на рисунке 1.
  3. Назначьте электроакупунктурную стимуляцию группе EA один раз в день в течение 20 минут в течение 15 дней подряд.
    1. Надёжно фиксируйте мышь с помощью одинаковых специально разработанных тканевых удерживающих рукавов. Убедитесь, что тело удобно обмотано, а голова полностью открыта для точного введения иглы и нормального дыхания.
    2. Подготовьте одноразовые стерильные иглы для акупунктуры (0,25 мм × 13 мм).
    3. Примените быстрый укол (быстрое введение и мгновенное удаление без задержки) к акупунктурной точке GV26 (Шуигоу) с помощью стерильной иглоукалы.
    4. Подключите рукоятки игл GV20 и GV29 к выходным зажимам электронного электроакупунктурного аппарата.
    5. Настройте параметры стимуляции на аппарате для подачи непрерывной разреженной волны с частотой 2 Гц, постоянным напряжением 2 В и интенсивностью тока 0,1 мА.
    6. Внимательно наблюдайте за мышью и проверяйте, что интенсивность стимуляции вызывает лёгкое, ритмичное дрожь головы.
  4. Содержать мышей в группах N и AD в одинаковых условиях без вмешательства. Подвергать группы N и AD тем же ежедневным процедурам обращения и удержания, что и группы EA в течение 15-дневного периода, чтобы обеспечить согласованность экспериментальных условий.

3. Тест водного лабиринта Морриса (MWM)

ПРИМЕЧАНИЕ: Поведенческая структура (Morris Water Maze) основывается на нашей предыдущей работе5.

  1. Подготовка оборудования
    1. Разместите круглый водяной бак (диаметром 90 см, глубиной 50 см) в испытательном зале. Наполните аквариум водой (22 ± 2 °C) на глубину 30 см.
    2. Добавьте в воду 0,5 кг обезжиренного молока, чтобы она стала непрозрачной. Фактически разделить танк на четыре равных квадранта (I, II, III и IV).
    3. Разместить аварийную платформу (круглую, диаметром 5 см, высотой 28 см) в центре квадранта I.
    4. Разместите разные визуальные сигналы разных форм на внутренней стенке каждого квадранта, чтобы мышь могла учиться и запоминать расположение платформы.
    5. Установите цифровую камеру на высоте 2 м над центром резервуара на потолке и подключите её к системе захватаизображений 6.
  2. Привычка
    1. Снимите платформу из резервуара за день до теста скрытой платформы. Позвольте мыши свободно плавать в аквариуме по 90 секунд утром и днём, чтобы она привыкла к экспериментальной среде.
  3. Тест скрытой платформы
    1. Проведите тест скрытой платформы в течение пяти последовательных дней.
    2. Выберите стартовые точки из второго, третьего и четвёртого квадрантов соответственно, обеспечивая одинаковое расстояние каждой от центра танка.
    3. Положите мышь в воду, лицом к стенке аквариума. Позвольте мыши 10 секунд наблюдать за окружающей средой после того, как её погружают в воду.
    4. Запишите задержку побега и путь плавания, если мышь находит скрытую платформу и остаётся на ней 5 секунд в пределах 60 секунд. Если она не найдёт платформу в течение 60 секунд, направляйте мышь на платформу.
    5. Позвольте животному оставаться на платформе 10 секунд, чтобы наблюдать и запомнить местоположение, а задержку побега записывает как 60 секунд.
  4. Пространственный пробный тест
    1. Снимите скрытую платформу из резервуара после пяти дней непрерывной тренировки на этой платформе.
    2. Поместите каждую мышь в воду из одной из начальных точек во втором, третьем или четвёртом квадранте. Позвольте мыши свободно плавать 60 секунд. Запишите маршрут плавания и время, проведённое в целевом квадранте (квадрант I).
    3. Немедленно возвращайте всех мышей в их домашние клетки между испытаниями, чтобы минимизировать прямой контакт с экспериментатором.

4. Вестерн-блот анализ

  1. Эвтаназия по шесть мышей в группу через 24 часа после завершения 15-дневного вмешательства. Быстро вскрыть и изолировать свежие ткани гиппокампа на льду.
  2. Взвесьте ткани гиппокампа и поместите их в заранее охлаждённые микроцентрифугальные трубки. Добавьте холодный буфер RIPA с 1% коктейлем ингибитора протеазы и 1% ингибиторов фосфатазы, в соотношении 10 мкл буфера на 1 мг ткани.
  3. Тщательно гомогенизуйте ткани с помощью механического гомогенизатора тканей на льду. Центрифугуйте гомогенаты при 12 000 x g в течение 15 минут при 4 °C для удаления клеточного мусора. Аккуратно соберите супернатант и перенесите его в новую, предварительно охлаждённую микроцентрифугную трубку.
  4. Смешайте образцы белка с загрузочным буфером 5× SDS и прокипятите смесь при 95 °C в течение 10 минут, чтобы полностью денатурировать белки. Загрузите равное количество белка (20 мкг) на 15% гель SDS-PAGE. Добавьте заранее окрашенный маркер молекулярной массы белка в одну соседнюю яму.
  5. Запустите стековый гель при постоянном напряжении 80 В в течение 30 минут, затем разделяйте белки в разделяющем геле при 120 В до тех пор, пока фронт бромофенол-синего красителя не достигнет низа геля.
  6. Переместить отделённые белки на мембрану с поливинилиденфторидом (PVDF) с постоянным током 250 мА в течение 90 минут на льду. Заблокировать мембрану PVDF 5% обезжиренным обезжиренным молоком, растворённым в Tris-буферном физиологическом растворе с 0,1% Tween 20 (TBST) в течение 1 часа при комнатной температуре с мягким перемешиванием на шейкере.
  7. Инкубировать мембрану первичным антителом против Aβ (разбавлённым [1:1000] в блокирующем буфере) и первичным антителом против GAPDH (разбавлённым [1:5000] в блокирующем буфере) на ночь при 4 °C на горизонтальном шейкере. Инкубировать мембрану с помощью вторичного антитела, конъюгированного пероксидазой хрена (HRP) (разбавленного [1:2000] в блокирующем буфере) в течение 1 часа при комнатной температуре.
  8. Промыйте мембрану трижды с помощью TBST по 10 минут каждый, чтобы удалить несвязанные вторичные антитела.
  9. Прикладывайте улучшенную хемилюминесцентную (ECL) подложку к мембране и фиксируйте сигнал с помощью системы хемилюминесцентной визуализации.
  10. Количественно определите интенсивность белковых диапазонов с помощью программного обеспечения ImageJ (версия 1.53a). Нормализуйте значения в оттенках серого целевых полос к значениям GAPDH и вычислите относительные уровни экспрессии интересующих белков.

5. [18F]радиосинтез AV-45

  1. Выполните радиомаркировку с помощью нуклеофильной замещения 3,0 мг предшественного соединения на [18F]KF.
  2. Очистить продукт с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) для достижения радиохимической чистоты (RCP) более 95%.
  3. Растворите маркированное соединение в этаноле.
  4. Разведите раствор 0,9% хлорида натрия и готовьте готовый продукт в 10% этаноле для последующегоиспользования 7.

6. ПЭТ-визуализация in vivo

  1. Выберите случайным образом четыре мыши из каждой экспериментальной группы.
    1. Положите мышь на циркулирующую водяную грелку (37 °C) или под согревающую лампу на 5–10 минут перед процедурой, чтобы способствовать вазодилатации хвостовых вен.
    2. Закрепите мышь в подходящем прозрачном цилиндрическом удерживателе для грызунов, оставляя хвост полностью открытым. Продезинфицируйте хвост и дополнительно визуализируйте боковые вены, протирая кожу мазком с 70% этанолом.
  2. Вытянуть сформулированный радиотрассер[18F] AV-45 в инсулиновый шприц объёмом 0,5 мл с иглой. Подготовьте объём для инъекции примерно 100–150 мкл для достижения целевой дозы радиоактивности 3,0 МБк (радиохимическая чистота > 95%)2.
  3. Измеряйте и фиксируйте начальную радиоактивность шприца, заполненного трассером, с помощью калибровщика дозы.
  4. Введите иглу, скошенно вверх, под небольшим углом (примерно 10°–20°) в боковую хвостовую вену. Подождите 60 минут после введения, затем анестезируйте, вдыхая 2% изофлурана.
  5. Поставьте мышь в позицию и сделайте 15-минутное трёхмерное статическое ПЭТ-сканирование.
  6. Реконструировать данные ПЭТ с помощью трёхмерного алгоритма максимизации ожиданий упорядоченных подмножеств (OSEM).
  7. Обработайте восстановленные данные с помощью программного обеспечения PMOD (версия 4.5).
    1. Сорегистрируйте данные в шаблоне мозга, подходящего для мышей малого и среднего размера, в модуле слияния PMOD. Позволите программе автоматически определять области интереса (ROI) в мозге мыши.
  8. Рассчитайте стандартизированные значения поглощения (SUV). Получите стандартизированное отношение поглощения (SUVR), сравнив SUV каждого ROI с SUVмозжечка 8.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Допустимая вариабельность введённой дозы (2,0–3,8 МБк) учитывает ежедневные колебания выхода радиотрассеров и массу тела отдельных мышей. Поскольку последующие количественные оценки опираются на стандартизированное отношение ценности поглощения (SUVR) — которое нормализует целевой область относительно эталонной области (мозжечок), абсолютные вариации дозы в этом диапазоне не ухудшают результаты сравнительной визуализации. Микропозитронно-эмиссионная томография (Micro-PET) показана на рисунке 2.

7. Статистический анализ

  1. Выполнять все статистические анализы с помощью программного обеспечения SPSS (версия 19.0).
  2. Представить данные в виде среднего ± стандартного отклонения (SD).
  3. Примените ANOVA в одном направлении для анализа результатов тестов скрытой платформы.
  4. Проанализировать данные пространственного пробного теста и ПЭТ-визуализации с использованием повторных измерений ANOVA или одностороннего ANOVA, затем проведения пост-хок тестов на ЛСД для парного сравнения.

Результаты

Влияние электроакупунктуры на когнитивные функции мышей с APP/PS1

Для оценки способности к пространственному обучению мыши проходили тренировочные испытания с первого по пятый день. В тесте скрытой платформы (рисунок 3A,B) задержка побега мышей во всех группах показала снижение в течение периода обучения. По сравнению с N-группой, группа AD демонстрировала значительно продолжительную латентность побега (p < 0,05), что свидетельствует о выраженных нарушениях обучения и памяти у шестимесячных мышей APP/PS1. Задержка побега в группе AD была значительно больше, чем в группах N и EA (p < 0,01). Примечательно, что на пятый день задержка побега в группе ЭА была значительно меньше, чем в группе AD (p < 0,05) (рисунок 3C). После пятидневного периода обучения пространственная память оценивалась с помощью теста пространственного зонда. Было рассчитано отношение времени, проведённого в плавании в квадранте мишени (платформы), к общему времени плавания; Более высокий коэффициент указывает на лучшее запоминание. Результаты показали, что отношение времени плавания в группе AD было значительно ниже, чем в группе N (p < 0,01). В отличие от этого, группа с ЭА показала значительно более высокое соотношение по сравнению с группой АД (p < 0,01). Однако отношение в группе EA оставалось ниже, чем в группе N (p < 0,05) (рисунок 3D).

Также анализировалось количество пересечений платформ, отражающее точность пространственной памяти. Большее количество пересечений свидетельствует о лучшем запоминании. Группа AD показала значительно меньше пересечений платформ, чем группа N (p < 0,05), тогда как группа EA показала значительный рост по сравнению с группой AD (p < 0,05). Тем не менее, группа EA всё равно имела меньше пересечений, чем группа N (p < 0,05) (рисунок 3E).

Влияние электроакупунктуры на отложение Aβ в гиппокампе микрофона APP/PS1

Осаждение Aβ оценивалось с помощью ПЭТ-визуализации, а стандартизированное отношение значения поглощения (SUVR) радиомеченого Aβ-трассера было рассчитано в гиппокампе мышей APP/PS1 (рисунок 4A). Микро-ПЭТ-сканирование показало, что как группа N, так и группа EA демонстрировали значительно более низкие значения SUVR по сравнению с группой AD (см. рисунок 4B). Дальнейший количественный анализ подтвердил, что гиппокампальный SUVR и Aβ в группе ЭА были значительно выше, чем в группе N (p < 0,05), тогда как после вмешательства электроакупунктуры (p < 0,05) остался значительно ниже, чем в группе AD (p 0,05) (рисунок 4C).

Влияние электроакупунктуры на экспрессию белка Aβ

После поведенческих и визуализационных оценок экспрессия белка Aβ в гиппокампе была оценена с помощью вестерн-блот-анализа (рисунок 5A). Количественный анализ показал, что относительная экспрессия Aβ в группе AD была значительно повышена по сравнению с группой N (p < 0,05). Группа EA показала значительное снижение экспрессии Aβ в гиппокампе по сравнению с группой AD (p < 0,05). Однако уровень экспрессии в группе EA оставался выше, чем в группе N, что указывает на то, что, хотя вмешательство эффективно снижало накопление Aβ, оно не полностью очистило существующие бляшки (рисунок 5B).

figure-results-1
Рисунок 1: Схематическая диаграмма, показывающая расположение акупунктурных точек GV20 (Байхуй), GV26 (Шуйгоу) и GV29 (Иньтан) у мышей. Эта фигура была повторно использована с разрешения Sun и др. 5. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-2
Рисунок 2: Микропозитронно-эмиссионная томография (Micro-PET). IRIS PET/CT (Inviscan) — это доклиническая система визуализации мышей и крыс, обладающая высокой чувствительностью (>9%) и пространственным разрешением 1 мм с осевым полем зрения 96 мм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-3
Рисунок 3: Влияние электроакупунктуры на когнитивные функции. (A) Аппаратура MWM. (B) Мыши тестировались с помощью аппарата водного лабиринта Морриса (MWM). (C) Тенденции задержки побега во время теста скрытой платформы. По сравнению с группой N, ◆◆p < 0,05; по сравнению с группой болезни Альцгеймера (AD) ▲▲p < 0,05. (D) Пропорция времени плавания в первом квадранте. По сравнению с группой N, ◆◆p < 0,05; по сравнению с группой AD, ▲▲p < 0,05. (E) Количество пересечений платформ в квадранте платформы. По сравнению с группой N, ◆◆p < 0,05; по сравнению с группой AD ▲▲p < 0,05. Эта фигура была повторно использована с разрешения Sun и др. 5. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-4
Рисунок 4: Влияние электроакупунктуры на осаждение Aβ. (A) Область интереса мышиного гиппокампа отмечена зелёным цветом. (B) Микропозитронно-эмиссионные томографические изображения Aβ у мышей из каждой группы. (C) Сравнение [18F]AV-45 стандартизированных коэффициентов поглощения (SUVR; целевая область/мозжечок) в гиппокампе каждой группы, количественно оценённое с помощью micro-PET. По сравнению с группой N, ◆◆p < 0,05; по сравнению с группой болезни Альцгеймера (AD), ▲▲p < 0,05. Эта фигура была повторно использована с разрешения Sun и др. 5. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-5
Рисунок 5: Влияние электроакупунктуры на экспрессию белка Aβ. (A) Репрезентативные западные блот-полосы, показывающие уровни экспрессии Aβ (4 кДа) и GAPDH (146 кДа) в качестве контроля нагрузки. Полосы иллюстрируют низкую экспрессию Aβ в группе N, высокую экспрессию в группе AD и сниженную экспрессию в группе EA по сравнению с моделью AD. (B) Количественный анализ относительной экспрессии Aβ к GAPDH в экспериментальных группах. По сравнению с группой N, ◆◆p < 0,05; по сравнению с группой болезни Альцгеймера (AD) ▲▲p < 0,05. Эта фигура была повторно использована с разрешения Sun и др. 5. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Обсуждение

Визуализация и количественная оценка отложения А в гиппокампе даёт ключевое окно в патологическое развитие9 н.э. Хотя существует несколько нейровизуализационных методов, достижение высокоразрешающего, количественного и межвидового перевода остаётся значительным препятствием. Например, ближняя инфракрасная флуоресцентная визуализация часто ограничена пространственным разрешением, а МРТ — хотя и способно картировать структурные изменения — часто требует чрезмерно высоких доз контрастных веществ для определения амилоидных бляшек in vivo. В отличие от этого, ПЭТ представляет собой оптимальный трансляционный инструмент, позволяющий динамически оценивать нейровоспаление, метаболизм глюкозы и накопление А как в животных, так и в клиническихпопуляциях 10,11. Молекулярная визуализация с помощью ПЭТ способствует не только ранней диагностике и точному патологическому стадированию. но также является незаменимым для мониторинга вовлечения целей и эффективности новых методов леченияАД 12. Появление технологии микро-ПЭТ в доклинической сфере значительно расширило её полезность за пределы клинических условий и исследований на нечеловеческих приматах. Характеризуясь превосходным пространственным разрешением и высокой чувствительностью, адаптированной к узким полям зрения, микро-ПЭТ позволяет исследователям отслеживать прогрессирование нейродегенеративных действий в моделях грызунов попродольному порядку 13,14. Ключевым является то, что установленные количественные метрики, такие как рассчитанный SUVR относительно эталонных областей без устойчивой патологии А, например, мозжечка, могут быть бесшовно переведены с лаборатории набольничную больничку. Исторически ПЭТ-визуализация с использованием специфических трассеров демонстрировала высокую диагностическую чувствительность (до 90%) и специфичность (89%) для 16,17 н.э. Хотя [11C]PIB-трассер произвёл революцию в ранней визуализации амилоида, его короткий период полураспада ограничил его широкоераспространение 18. Последующая разработка и одобрение FDA в 2012 году [18F]AV-45 (Florbetapir) смягчили этиограничения 19, обеспечив более длительный период полураспада и отличную связывающую аффинность и селективность для Aβ. В результате [18F]AV-45 стал основой как для клинической диагностики, так и для доклиническихоценок 20.

При использовании этого протокола необходимо учитывать несколько критически важных шагов и возможных изменений. Во-первых, необходим строгий контроль параметров радиосинтеза; любое отклонение количества предшественника или температуры реакции может серьёзно подорвать радиохимическую чистоту и выход [18F]AV-45. Во-вторых, точное стереотаксическое выравнивание при ПЭТ-съёмке крайне важно, чтобы избежать эффектов частичного объёма, которые могут искусственно искажать расчёты SUVR в небольших областях гиппокампа мышей. Для устранения проблем с низким соотношением сигнал/шум на ПЭТ-изображениях исследователям следует проверить специфическую активность введённого трассера и убедиться, что глубина анестезии изофлурана остаётся стабильной, так как дыхательные движения могут размывать изображения.

Эта методология имеет определённые ограничения. Хотя микро-ПЭТ[18F]AV-45 обеспечивает макроскопический обзор региональной нагрузки Aβ, его пространственное разрешение не позволяет визуализировать отдельные микроскопические амилоидные бляшки. Кроме того, 15-дневное электроакупунктурное вмешательство, реализованное в этом исследовании, показало значительное снижение нагрузки Aβ по сравнению с необработанными мышами с АД; однако, учитывая, что полное удаление установленных бляшек Aβ обычно требует месяцев продолжительного вмешательства, нынешняя парадигма в первую очередь отражает раннюю модуляцию динамики растворимого Aβ или остановку прогрессирующего отложения, а не полное структурное очищение бляшек. Кроме того, получение ПЭТ-сканирования до и после вмешательства в одном и том же объекте обеспечит более сильный продольный контроль — стратегию, которую следует использовать в будущих экспериментальных проектах.

В итоге результаты этого исследования показывают, что вмешательство с помощью электроакупунктуры (EA) значительно снижает накопление Aβ и сохраняет пространственную когнитивную функцию у мышей APP/PS1. Механистическая основа этого улучшения может быть связана с нейромодуляторными эффектами стимуляции акупунктурных точек Governor Vessel (DuMai) 21, которые анатомически связаны с фасциальными и нейроваскулярными сетями, способствующими кровотоку и клиренсу в голове. Предоставляя надёжные, количественно измеримые данные молекулярной визуализации, этот протокол подчёркивает важность интеграции традиционных терапевтических методов с продвинутой нейровизуализацией. Эта методологическая основа открывает путь к более глубоким исследованиям терапевтических путей акупунктуры в борьбе с АД.

Раскрытие информации

Все авторы не заявили о возможных конфликтах интересов.

Благодарности

Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (No 82004482, 82274654, 82274644), Пекинским фондом естественных наук (No 7252219) и Фондом инноваций и культивации Шестого медицинского центра Общей больницы НОАК (No CXPY202405). Благодарим Biorender (biorender.com) за предоставление графических инструментов, использованных в этом исследовании.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
[18F]AV-45Радиофармацевтическая лаборатория Пекинского педагогического университета— —Самый широко используемый трассер в отрасли
0,22 и мю; m PVDF-мембранаBeyotimeFFP71Эффективный перенос плёнки
15% гель SDS-PAGEBeyotimeP0066Препятствуют миграции белков мелких молекул
5 и раз; Буфер загрузки SDSBeyotimeP0015Убедитесь, что полосы прозрачны и точное разделение.
6-месячные самцы мышей APP/PS1Лаботаторная исследовательская компания Кавенберг (Сучжоу)SCXK (Su) 2018-0002Широко используется для исследований болезни Альцгеймера.
 
6-месячный самец C57BL/мыши 6 летЛаботаторная исследовательская компания Кавенберг (Сучжоу)SCXK (Su) 2018-0002Для нормальной контрольной группы
Aβ АнтителаProteintech25524-1-APОбнаружение A и бета; Мономер
Одноразовые стерильные иглоукалывающие иглыЧжун Янь Тайхэ Медицинская Инструментальная КомпанияZYTH2013030504Распространённые инструменты для акупунктуры
Субстрат ECLТермо Фишер (Пирс)  32106 (500 мл)Обнаружение целевых белков
Аппарат электроакупунктуры (EA)Beijing Huawei Industrial Development Co., Ltd.HANSLH202Широко используемое оборудование для электроакупунктуры в Китае
GAPDHProteintech23567-1-CBКлассический эталонный белок (1:5000)
Вторичные антитела, конъюгированные с HRPThermo Fisher Scientific (Invitrogen)31430 (2 мл) / C31430100 (100μ L)Обнаружение целевых белков (1:2000)
Программное обеспечение ImageJNIH  Версия 1.53aАнализ значений серых полос
ИзофлуранКентавр30135687 (250 мл)Безопасная и быстрая анестезия мышей
PET-CTСистема визуализации IRIS PET/CTIRISВысокая чувствительность к ПЭТ и отличная количественная производительность
Коктейль ингибитора фосфатазыBeyotimeP0055BПоддерживать состояние фосфорилирования белков
Программное обеспечение PMODТехнологии PMOD  Версия 4.5 Использовано для   обработка и анализ данных ПЭТ-изображений
Маркер молекулярной массы белка заранее окрашенныйТермо Фишер (Пирс)26619 (2 и раза; 250µ L) Мониторинг электрофореза и мембранного переноса  
Коктейль с ингибиторами протеазыBeyotimeP1046Широкоспектральное ингибирование эндогенной активности протеазы
Буфер лизиса RIPABeyotimeP0013CПоддержание модификации фосфорилирования белков
Обезжиренное молоко, используемое в аппарате Morris Water MazeЙили6907992637815Сделайте воду непрозрачной и спрячьте подводные платформы
Система водных лабиринтов МоррисChengdu Taimeng Software Co., Ltd.WMT-100SОборудование для водного лабиринта, широко используемое в Китае

Ссылки

  1. Chiotis, K., Wang, Y., La Joie, R., Rabinovici, G. D. The role of amyloid-β and tau PET in the new era of Alzheimer disease therapies. J Nucl Med. 67 (2), 175-185 (2026).
  2. Zhao, Q., et al. Unraveling Alzheimer's complexity with a distinct Aβ42 fibril type and specific AV-45 binding. Nat Chem Biol. 22 (3), 482-490 (2025).
  3. Machado, L. S., et al. Association between FDG- and TSPO-PET signals across human and animal studies investigating neurodegenerative conditions: a systematic review. Mol Psychiatry. 31 (1), 559-575 (2025).
  4. Yin, H., Lu, Z., Deng, Y., Tian, X., Gong, Q. Decoding blood-brain barrier dysfunction in Alzheimer's disease: innovations and challenges in multimodal MRI and PET imaging biomarkers. Ageing Res Rev. 114, 102952(2025).
  5. Sun, R. -Q., et al. Improvement of electroacupuncture on APP/PS1 transgenic mice in behavioral probably due to reducing deposition of Aβ in hippocampus. Anat Rec (Hoboken). 304 (11), 2521-2530 (2021).
  6. Lakatos, I., et al. AI-driven framework for enhanced and automated behavioral analysis in Morris water maze studies. Sensors (Basel). 25 (5), 1564(2025).
  7. Zha, Z., Ploessl, K., Choi, S. R., Alexoff, D., Kung, H. F. Preclinical evaluation of [18F]D3FSP, deuterated AV-45, for imaging of β-amyloid in the brain. Nucl Med Biol. 92, 97-106 (2020).
  8. Wong, D. F., et al. In vivo imaging of amyloid deposition in Alzheimer disease using the radioligand 18F-AV-45 (florbetapir [corrected] F 18). J Nucl Med. 51 (6), 913-920 (2010).
  9. Almeida, Z. L., Vaz, D. C., Brito, R. M. M. Morphological and molecular profiling of amyloid-β species in Alzheimer's pathogenesis. Mol Neurobiol. 62 (4), 4391-4419 (2024).
  10. Naganuma, F., et al. A novel near-infrared fluorescence probe THK-565 enables in vivo detection of amyloid deposits in Alzheimer's disease mouse model. Mol Imaging Biol. 25 (6), 1115-1124 (2023).
  11. Kim, E., et al. In vivo multi-parametric manganese-enhanced MRI for detecting amyloid plaques in rodent models of Alzheimer's disease. Sci Rep. 11 (1), 12419(2021).
  12. van Dyck, C. H., et al. Lecanemab in early Alzheimer's disease. N Engl J Med. 388 (1), 9-21 (2022).
  13. Masdeu, J. C., Pascual, B., Fujita, M. Imaging neuroinflammation in neurodegenerative disorders. J Nucl Med. 63 (Suppl 1), 45S-52S (2022).
  14. Zhan, Y., et al. Hybrid PET/MRI imaging of Alzheimer's disease based on 18F-AV-1451. J Vis Exp. (218), e67574(2025).
  15. Lopresti, B. J., et al. Simplified quantification of Pittsburgh compound B amyloid imaging PET studies: a comparative analysis. J Nucl Med. 46 (12), 1959-1972 (2005).
  16. Herschman, H. R. Micro-PET imaging and small animal models of disease. Curr Opin Immunol. 15 (4), 378-384 (2003).
  17. Patwardhan, M. B., McCrory, D. C., Matchar, D. B., Samsa, G. P., Rutschmann, O. T. Alzheimer disease: operating characteristics of PET–a meta-analysis. Radiology. 231 (1), 73-80 (2004).
  18. Mintun, M. A., et al. [11C]PIB in a nondemented population: potential antecedent marker of Alzheimer disease. Neurology. 67 (3), 446-452 (2006).
  19. Romano, M., Buratti, E. Florbetapir F 18 for brain imaging of β-amyloid plaques. Drugs Today (Barc). 49 (3), 181-193 (2013).
  20. Choi, S. R., et al. Preclinical properties of 18F-AV-45: a PET agent for Abeta plaques in the brain. J Nucl Med. 50 (11), 1887-1894 (2009).
  21. Wang, G. -J., Ayati, M. H., Zhang, W. -B. Meridian studies in China: a systematic review. J Acupunct Meridian Stud. 3 (1), 1-9 (2010).

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Микро-ПЭТ-визуализацияотложение бета-амилоидаэлектроакупунктураводный лабиринт Моррисавестерн-блоттингкогнитивная дисфункциямолекулярная визуализация
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.