Yöntem makalesi

APP/PS1 farelerinde elektroakupunkturun beyin kan akışı üzerindeki etkisinin lazer lekesi tekniği kullanılarak değerlendirilmesi

DOI:

10.3791/69915

⸱

13 Şubat 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Acupuncture, Moxibustion and Tuina, Beijing University of Chinese Medicine, 2Guang’anmen Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences

Bu makalede

Özet

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

Burada, elektroakupunkturun etkilerini değerlendirmek amacıyla, APP/PS1 (AD modeli) farelerde (AD modeli) araştırmaları için değerli olan Morris Water Maze ile birlikte beyin kan akışını nicelendirmek amacıyla lazer lekle kontrast görüntülemeye odaklanan bir protokol sunuyoruz.

Özet

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

Alzheimer hastalığı (AD), ilerleyici bilişsel gerileme ve beyin damar fonksiyon bozukluğu ile karakterize edilir; bunlar arasında azalan beyin kan akışı (CBF) ve nörovasküler birim bozulması bulunur. Elektroakupunktur (EA), nörolojik fonksiyonları iyileştirme potansiyeli göstermiştir; mekanizması CBF'nin düzenlenmesiyle ilgili olabilir. Lazer benekli görüntüleme, CBF'nin gerçek zamanlı değerlendirmesi için geniş alan bir yöntemdir ve beyin kan perfüzyonundaki değişiklikleri hassas şekilde değerlendirebilir. Bu deneyde, elektroakupunkturun CBF ve bilişsel yetenek üzerindeki etkilerini AD model farelerinde (APP/PS1 transjenik fareler) gözlemledik. Farelerde orta beyin arteri ve dal damarlarının kan perfüzyonu lazer speckle görüntüleme ile gözlemlendi. Farelerin mekansal bilişsel fonksiyonu Morris su labirenti kullanılarak değerlendirildi. Sonuçlar, EA'nın APP/PS1 farelerinin bilişsel fonksiyonunu iyileştirebileceğini gösterdi ve Morris su labirenti testinde kaçış gecikmesi anlamlı şekilde azaldı (P<0.05). Ayrıca, lazer benek kontrast görüntüleme (LSCI), AD model farelerde vahşi tip kontrollere kıyasla anlamlı beyin hipoperfüzyonu doğruladı (P < 0.05) ve önemli olarak, EA tedavisi CBF'de istatistiksel olarak anlamlı bir artış yarattı (P < 0.05), böylece AD farelerinde beyin hipoperfüzyonu tersine çevirdi. Lazer benekli görüntüleme, EA kaynaklı beyin damar iyileşmelerini değerlendirmek için kullanılan bir görselleştirme tekniğidir. Bu bulgular, EA'yı AD için potansiyel bir yardımcı tedavi olarak destekleyecek ve serebrovasküler disfonksiyonu hedeflemektedir.

Giriş

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

Alzheimer hastalığı (AD), ilerleyici bilişsel bozulma ve hafıza düşüşü ile karakterize edilen ilerleyici bir nörodejeneratif bozukluktur. Hücre dışı beta-amiloid (Aβ) plaklarının birikmesi, hücre içi nörofibriller dolaşım (NFT) ve nöron kaybı gibi patolojik özellikleriişler. Bu klasik özellikler terapötik araştırmaların ana odağı olsa da, artan kanıtlar AD2'nin patogenezi ve ilerlemesinde azalan beyin kan akışının (CBF) kritik rolünü vurgulamaktadır. CBF azalması, AD başlangıcının erken evresinde gerçekleşir ve bilişsel işlev bozukluğunun şiddetiyleilişkilidir 3. Bu nedenle, beyin damar hasarını iyileştirmek için tedavi stratejisi, AD semptomlarını hafifletmek ve hastalığın seyrini iyileştirmek için etkili bir yöntemdir.

Elektroakupunktur (EA), geleneksel akupunkturu elektriksel uyarımla birleştiren modern bir teknik, AD'de bilişsel fonksiyonu artırma potansiyeli göstermiştir. Çalışmalar, EA'nın Aβ birikimini azaltma, nöroinflamasyonu azaltmak ve sinaptik plastikliği teşvik etmek gibi birçok mekanizma yoluyla faydalı etkilerinigösterebileceğini göstermektedir 4. Özellikle, EA'nın nöroprotektif etkilerininCBF 5'i modüle etme yeteneğiyle yakından bağlantılı olabileceği yönünde artan spekülasyonlar vardır. Ancak, EA'nın AD modellerinde beyin hemodinamiği üzerindeki etkisini gösteren doğrudan, gerçek zamanlı kanıtlar sınırlı kalmaktadır. Böyle kanıtların eksikliği, EA'nın beyin fonksiyonunu nasıl iyileştirdiğine dair kapsamlı bir anlayışı engellemektedir.

Optik görüntülemedeki teknolojik gelişmeler, beyin hemodinamiğini araştırmak için güçlü araçlar sağlamıştır. Hızlı ve geniş alan optik bir teknik olarak, LSCI hacimli entegre doku kan akışı haritalarını görselleştirmek için yüksek uzaylı-zaman çözünürlüksağlar ve elektroakupunktur kaynaklı perfüzyon dinamiklerinin gerçek zamanlı izlenmesini sağlar. Optimal optik erişim için kafatası maruziyeti gereklidir, ancak LSCI invaziv doku penetrasyonunu önler. LSCI 1990'larda tanıtıldı ve son birkaç on yılda sinirbilimde yaygın olarakuygulandı. 7. Tüm görüntüleme teknikleri gibi, LSCI de doğuştan gelen sınırlamalara sahiptir: optik penetrasyon derinliği sınırlıdır, yüzeysel kortikal damarları tercih ederken derin beyin bölgelerine (örneğin hipokampus, bazal gangliyonlar) erişimi sınırlar ve mutlak CBF değerleri yerine göreceli kan akışını (perfüzyon birimleri) nicelikle ölçülür; bu doğruluk vasküler morfoloji ve doku optik saçılımından ince bir şekildeetkilenir 8,9. Ancak bu sınırlamalar LSCI'nin faydasını zayıflatmaz, yüzeysel kortikal kan akışının gerçek zamanlı değerlendirmesinde özel uygulamasını tanımlar. EA kaynaklı kortikal perfüzyon değişikliklerine odaklanan çalışmamız için LSCI güvenilir ve uygulanabilir veriler sağlamaktadır. Özellikle, hedefli ROI belirleme ve optimize edilmiş parametrelerle standartlaştırılmış bir LSCI protokolü oluşturduk; bu protokol APP/PS1 farelerinde CBF'yi niceleştirerek Morris Water Maze testleriyle desteklenerek beyin damar iyileşmelerini bilişsel sonuçlarla ilişkilendirdik.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

Bu protokol, Pekin Çin Tıp Üniversitesi Hayvan Etik Komitesi (BUCM20250708-005) tarafından onaylanmış ve Çin Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için tüm yönergelere uygundu.

1. Hazırlık

  1. Bu deneyde on iki 6 aylık erkek APP/PS1 fare ve altı 6 aylık erkek C57bl/6 fare kullanıldı.
  2. Tüm fareler, Pekin Çin Tıp Üniversitesi Hayvan Deney Merkezi'nde tutuldu ve her kafeste üç fare bulunuyordu. Steril içme suyuna ve standart pelet diyetine ücretsiz erişimleri vardı.
  3. Konut ortamı, 12 saatlik ışık/karanlık döngüsünde korundu, ortam sıcaklığı 23 ± 2 °C arasında kontrol edildi.

2. Hayvan grupları ve müdahaleler

  1. On iki 6 aylık erkek APP/PS1 faresini (ağırlık 27,88 g ± 0,48 g) iki deneysel gruba (n = 6/ grup) rastgele olarak tahsis edin: Alzheimer hastalığı (AD) model grubu ve elektroakupunktur (EA) tedavi grubu.
  2. Vahşi tip (WT) grubu olarak altı adet 6 aylık erkek C57BL/6 faresini (ağırlık 29,90 g ± 0,81 g) kullanın.
  3. WT kontrol ve AD model grupları için, fareleri iyi havalandırılan fare tutucularında nazikçe tutun ve deneysel müdahale uygulanmasın.
  4. EA tedavi grubunda, WT kontrol ve AD model gruplarında kullanılan aynı fare tutucuda fareleri nazikçe tutun; bu da aşırı hareketi sınırlandırırken solunum engellenmeden devam eder. Bu standart kısıtlama koşullarında, tek kullanımlık steril akupunktur iğnelerini (0,25 mm × 13 mm) baştaki Baihui (GV20) ve Yintang (GV29) akupunktur noktalarına (Şekil 1A) burun bölgesine doğru tutarlı 2-3 mm derinlikle yerleştirin. EA cihazının pozitif ve negatif terminallerini sırasıyla bu iki akupunktur noktasına bağlayın ve 15 dakika boyunca uyarım uygulayın (Şekil 1B). Uyarım parametrelerini, 0.1 mA yoğunlukta ve 2 Hz frekansta disperse-yoğun bir dalga deseni olarak yapılandırın.
  5. Her gruba her 48 saatte bir müdahale uygulanır ve her seans 15 dakika sürer ve toplamda 30 gün sürer.
    NOT: T/CAAM 0002-2020: Laboratuvar Hayvanları İçin Yaygın Kullanılan Akupunktur Noktalarının İsimleri ve Yerleri Bölüm 3: Fare10, Çin Akupunktur ve Möksibustyon Derneği tarafından 15 Mayıs 2020'de yayımlanan bir standart uyarısına uygun olarak akupunktur gözlemi, lokalizasyon ve iğneleme prosedürlerini gerçekleştirin.

3. MWM testi

NOT: 30 günlük müdahale döneminden 24 saat sonra, üç deneysel gruptaki tüm fareleri Morris Water Maze (MWM) testine tabi tutun; bu teste hem gizli platform (yer navigasyonu) denemesi hem de probdenemesi 11,12 dahil edilmiştir. Resmi testlerden önce 1 günlük bir uyum süreci uygulayarak farelerin deney odasına, MWM cihazına ve işlem prosedürlerine alışmasını sağlar.

  1. Hazırlık prosedürleri
    1. MWM cihazını ve ona bağlı sinyal alım/işleme sistemini ses zayıflatılmış bir deney odasına yerleştirin. Test ortamının ortam sıcaklığını yaklaşık 25 °C'de tutmak ve aydınlatma koşullarını şu şekilde standartlaştırmak: labirentin dört dörtkesinin üzerinde, tavan kamerası tarafından yakalanmamak için yeterli yükseklikte, dört adet 60 W LED tüp lamba yerleştirin. Dış çevresel müdahaleyi engellemek ve istenmeyen mekansal ipuçlarının farelerin navigasyonunu etkilemesini önlemek için tüm test alanını opak perdeler çevreledi.
    2. MWM kurulumunun ortasına yuvarlak beyaz bir tank (çapı 90 cm × 50 cm yükseklikte) yerleştirin. Tavana monte edilmiş bir video kamerayı otomatik takip sistemi ve kayıt cihazına bağlayarak test boyunca sürekli veri yakalamayı sağlar.
    3. Tankı dört eşit bölgeye ayırın: kuzey (N), güney (S), doğu (E) ve batı (W) olarak işaretlendi ve daha sonra kuzeydoğu (NE), kuzeybatı (NW), güneybatı (SW) ve güneydoğu (SE) dahil olmak üzere dört uyumlu dörtre bölünün.
    4. Her dörtgenin dış duvarına belirgin şekilli görsel şekiller (kare, üçgen ve daire) yapıştırın; bu şekiller, farelerin görüş hattı içinde mekansal referans noktası olarak konumlandırılır.
    5. Tankı 24 ± 1 °C sıcaklıkta tutulan 30 cm su ile elektrikli ısıtıcıyla doldurun; suyu opak hale getirmek için beyaz yenilebilir pigment ekleyin.
  2. Gizli platform denemesi
    1. Bu deneme süresince SE dörtlüğinde bir platformu sabitleyin.
    2. Her fareyi üç alternatif dörtlükten (NE, KUZEY, GÜNEYDOĞU) rastgele havuza bırakın; tutarlılık için başlangıçta tank duvarına bakacak şekilde yönlendirin.
    3. Her farenin gizli platformu bağımsız olarak bulması için maksimum 60 saniye izin verin.
    4. Her deneme için kaçış gecikmesini (sürümden platforma yükselmeye kadar olan süre) kaydederek mekânsal öğrenmeyi değerlendirin.
      NOT: Her fare beş gün ardışık günde üç deneme tamamladı. Bir fare platformu 60 saniye içinde bulamazsa, platforma nazikçe yönlendirilir ve deneme sona ermeden önce mekansal hafızayı güçlendirmek için 10 saniye orada kalmasına izin verilirdi.
  3. Soruşturma Denemesi
    1. Platformu kaldırın.
    2. Her fareyi havuza bir kez tank duvarına bakacak şekilde bırakın ve 60 saniye süreyle sınırsız yüzmeye izin verin.
    3. Temel sonuç ölçütlerini kaydedin: ortalama yüzme hızı ve eski platform konumu üzerindeki geçiş sayısı.
  4. Test sonrası bakım
    1. Her MWM seansından sonra, fareleri yumuşak havlularla iyice kurutun ve hipotermiyi önlemek için elektrikli ısıtıcıyla nazikçe ısıtın.

4. Lazer benekli kontrast görüntüleme

  1. Her gruptan rastgele üç fare seçin ve LSCI sistemiyle gerçek zamanlı ve tam alanda CBF'lerini izleyin.
  2. Hayvan hazırlığı: Tüm hayvan ameliyatlarını anestezi altında gerçekleştirin. Fareleri intraperitonel olarak %1,25 tribromoetanol enjeksiyonu (0,02 mL/g) ile anestezi yapın ve sürekli spontan nefes almanızı sağlamak için yatay bir ameliyat plakasına yerleştirin. Anestezi altındaki fareleri, çekirdek vücut sıcaklığını stabilize etmek için 37 °C sıcaklıkta tutulan termostat kontrollü bir ısıtma pedine yerleştirin. Saç derisini tıraş edin ve alttaki kasları/meningeleri dikkatlice keserek kafatasını ortaya çıkarın; İşlem boyunca açıkta kalan kranial yüzeyi nemli tutarak kurumayı önlemek için %0,9 steril fizyolojik tuzlu sunu kullanın.
  3. Görüntüleme kurulumu: Sistemin tarama başını açık kranial pencereye dik olarak sabit 20 cm mesafede konumlandırın. Görüntü netliği ve kontrastını optimize etmek için otomatik odaklama ve otomatik kazanç fonksiyonlarını etkinleştirin; kazanç değerleri tüm deneylerde otomatik olarak 140-160 aralığında korunur. Ek standart görüntüleme parametreleri şu şekilde yapılandırılır: pozlama süresi = 20 ms, zaman sabiti = 1.0 s, çalışma modu = zamanlı, filtre = 250 kare, örnek aralığı = 5000 ms ve görüntü çözünürlüğü = 1032 × 772.
  4. Veri toplama: 25 Hz örnekleme hızında sürekli benekli görüntüler elde edin ve toplamayı önceden yapılandırılmış zamansal ve filtre parametreleriyle senkronize edin.
  5. ROI analizi: Analiz yazılımını kullanarak prefrontal korteks üzerindeki ilgi alanlarını (ROI) tanımlamak için kullanın; özellikle bu kortikal bölgedeki ön ve orta beyin arter bölgelerini hedefleyin. Bu damar bölgeleri üzerindeki yatırım getirisi oranlarını ayırın ve her ROI'dan ortalama akış değerlerini (perfüzyon birimlerinde ifade edilir) çıkararak sonraki istatistiksel karşılaştırma için alın.

5. İstatistiksel analiz

  1. SPSS 27.0 kullanarak istatistiksel analizler yapın.
  2. Gizli platformdaki grup farklılıklarını, prob deneme sonuçlarını ve CBF'yi Öğrencinin t-testi kullanılarak analiz etti. İstatistiksel anlamlılığı P < 0.05 olarak tanımlayın ve yüksek istatistiksel anlamlılığı P < 0.01 olarak belirleyin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

EA'nın AD model farelerinde mekansal öğrenme ve bellek üzerindeki etkileri

Morris su labirenti testinin sonuçları Şekil 2'de gösterilmiştir. Şekil 2A , gizli platform testi sırasında beş gün boyunca kaçış gecikmesini göstermektedir. AD grubunun kaçış gecikmesi değişken bir eğilim gösterirken, WT ve EA grupları istikrarlı bir şekilde azaldı. AD grubunun kaçış gecikmesi, 4. günden 5. gü...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Mevcut çalışma, Baihui (GV20) ve Yintang (GV29) akupunktur noktalarında uzun vadeli EA müdahalesinin, Morris Water Maze gizli platform testindeki kısaltılmış kaçış gecikmesi ile yansıttığı APP/PS1 transgenik farelerde mekânsal öğrenme eksikliklerini önemli ölçüde azalttığını göstermektedir. Bu bulgu, EA'nın çeşitli AD modellerinde bilişsel fonksiyonu azalttığı ve zayıflatılmış nöroinflamasyon gibi mekanizmalar aracılığıyla geliştirdiğine dair önceki raporlarla tutarlıdır

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

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

Bu araştırma, Pekin Çin Tıp Üniversitesi Akupunktur-Moksibustyon Okulu'nun Bilimsel Araştırma Yetiştirme Projesi ve Tuina tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Akupunktur iğnesi(Pekin Zhongyan Taihe İlaç Şirketi, Ltd., Çin0.25 mm ve zamanlar; 13 mmAkupunktur iğnesi
Lazer benekli kontrast görüntüleme sistemiGen& Ben bilimciyim. Ltd.MoorFLPI-2
Fare EngelleyiciHengtai Laboratuvar Ekipman MerkeziHT-A2
TribromoetanolNanjing Aibei Biotechnology Co., Ltd. M2910Anestezi

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zheng, Q., Wang, X. Alzheimer's disease: Insights into pathology, molecular mechanisms, and therapy. Protein Cell. 16 (2), 83-120 (2025).
  2. Goldsmith, H. S. Alzheimer's disease: A decreased cerebral blood flow to critical intraneuronal elements is the cause. J Alzheimers Dis. 85 (4), 1419-1422 (2021).
  3. Oliver, B., et al. Causes and consequences of baseline cerebral blood flow reductions in Alzheimer's disease. J Cereb Blood Flow Metab. 41 (7), 1501-1516 (2021).
  4. Cai, M., et al. Electroacupuncture attenuates cognition impairment via anti-neuroinflammation in an Alzheimer's disease animal model. J Neuroinflammation. 16 (1), 264(2019).
  5. Ding, N., et al. Manual acupuncture regulates behavior and cerebral blood flow in the SAMP8 mouse model of Alzheimer's disease. Front Neurosci. 13, 37(2019).
  6. Jafari, C. Z., et al. Effect of vascular structure on laser speckle contrast imaging. Biomed Opt Express. 11 (10), 5826-5841 (2020).
  7. Du, E., et al. Multifunctional laser speckle imaging. Biomed Opt Express. 11 (4), 2007-2016 (2020).
  8. Paul, R., et al. Optimized laser speckle-based imaging system and methods for deep tissue cerebral blood flow imaging in small rodents. Neurophotonics. 12 (2), 025017(2025).
  9. Kazmi, S. M. S., et al. Flux or speed? Examining speckle contrast imaging of vascular flows. Biomed Opt Express. 6 (7), 2588-2608 (2015).
  10. Standard T/CAAM 0002-2020: Names and locations of commonly used acupuncture points for laboratory animals part 3: Mice. , China Association for Acupuncture and Moxibustion. (2020).
  11. Tian, H., et al. Analysis of learning and memory ability in an Alzheimer's disease mouse model using the Morris water maze. J Vis Exp. (152), e60055(2010).
  12. 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).
  13. Wang, X., et al. Improvement of electroacupuncture on APP/PS1 transgenic mice in spatial learning and memory probably due to expression of Aβ and LRP1 in hippocampus. Evid Based Complement Alternat Med. 2016, 7603975(2016).
  14. Ding, N., et al. Manual acupuncture regulates behavior and cerebral blood flow in the SAMP8 mouse model of Alzheimer's disease. Front Neurosci. 13, 37(2019).
  15. Akshmisha, Y., et al. Hippocampus and its involvement in Alzheimer's disease: A review. 3 Biotech. 12 (2), 55(2022).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Lazer Spek l G r nt lemeAlzheimer HastalSerebrovask ler DisfonksiyonKognitif FonksiyonMorris Su LabirentiN rovask ler niteSerebral Hipoperf zyon

İlgili makaleler