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* Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen
Hier beschreiben wir ein Protokoll für die Durchführung einer milden Anästhesie- und Akupunkturbehandlung an einem chronischen Hypoxie-Mausmodell und die Durchführung von Verhaltenstests zur Beurteilung der kognitiven Veränderungen nach der Behandlung.
Die Behandlung von zentralnervösen Erkrankungen hat den medizinischen Bereich immer wieder vor große Herausforderungen gestellt. Akupunktur, eine nicht-pharmakologische Praxis, die in der traditionellen chinesischen Medizin verwurzelt ist, beinhaltet das Einführen feiner Nadeln in präzise Punkte des Körpers und wird häufig zur Behandlung verschiedener Erkrankungen eingesetzt. In jüngster Zeit hat sich die Akupunktur als vielversprechende therapeutische Intervention für eine Reihe von neurologischen Erkrankungen herausgestellt, darunter Angstzustände und Atemwegserkrankungen. Das Potenzial der Akupunktur bei der Behandlung von kognitiven Dysfunktionen, die durch chronische Hypoxie induziert werden, wurde jedoch noch nicht erforscht. In diesem Artikel wird ein umfassendes Protokoll für die Etablierung eines Mausmodells für chronische Hypoxie-induzierte kognitive Beeinträchtigungen, die Verabreichung einer milden Anästhesie, die Durchführung einer Akupunkturbehandlung und die Bewertung von Verhaltensänderungen und Gedächtnisfähigkeiten mithilfe von Freilandtests und Wasserlabyrinthen vorgestellt. Das Schritt-für-Schritt-Protokoll enthält detaillierte Anweisungen zur genauen Lokalisierung und Positionierung von Akupunkturpunkten und Nadeln zur kognitiven Verbesserung. Durch die Anwendung dieses Protokolls können Forscher systematische Studien durchführen, um das therapeutische Potenzial der Akupunktur bei kognitiver Dysfunktion gründlich zu bewerten.
Die Weltbevölkerung steht derzeit vor einem kritischen Alterungsproblem, das zu einem raschen Anstieg der Prävalenz kognitiver Störungen führt. Die weltweite Inzidenz kognitiver Beeinträchtigungen liegt bei etwa 53,97 pro 1000 Personenjahre1. Chronische zerebrale Hypoxie, die durch vaskuläre Funktionsstörungen oder Durchblutungs-/Atemwegserkrankungen verursacht wird, bleibt einer der Hauptrisikofaktoren für altersbedingte Demenz2. Frühere Studien haben gezeigt, dass zerebrale Hypoxie die Amyloid-β-Ablagerung durch Modifikation der BACE1-Expression erhöhen kann3. Darüber hinaus wurde Hypoxie mit Gliazelldysregulation und Neuroinflammation in Verbindung gebracht 4,5. Trotz des wachsenden Ausmaßes dieses Problems fehlen derzeit wirksame westliche Medikamente zur Verhinderung eines chronischen Hypoxie-induzierten kognitiven Verfalls. Die nicht-pharmakologische traditionelle chinesische Medizin, insbesondere die Akupunktur, wird seit Tausenden von Jahren zur Behandlung kognitiver Störungen eingesetzt und hat vielversprechende Ergebnisse bei der Linderung neurodegenerativer Erkrankungen gezeigt 6,7. Die Baihui-, Shenting- und Zusanli-Akupunkturpunkte sind wirksame Punkte zur Behandlung kognitiver Dysfunktion 8,9. Klinische Studien haben gezeigt, dass die Elektroakupunkturtherapie die Montreal Cognitive Assessment (MoCA) und die Mini-Mental State Examination (MMSE) bei Patienten mit vaskulärer kognitiver Beeinträchtigung signifikant verbessert und die kognitive Dysfunktion wirksam verbessert8. Obwohl Studien darauf hindeuten, dass Akupunktur die Gedächtnisfähigkeit von Ratten mit arterieller Ligatur signifikant verbessern kann - ein akutes zerebrales Hypoxie-Modell10, ein akutes zerebrales Hypoxie-Modell, gibt es keinen Bericht über die Auswirkungen der Akupunktur in einem Nagetiermodell mit chronischen Hypoxie-induzierten kognitiven Störungen. Die mangelnde Erforschung des Mechanismus hat seine klinische Anwendung erheblich behindert.
Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Ratten, die über einen Zeitraum von 8 Wochen einer hypoxischen Umgebung ausgesetzt werden, den oxidativen Stress und die Entzündung im Gehirn signifikant erhöhen können, was zu einem Rückgang der Gedächtnisfunktion führt11. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, den Einfluss der Akupunktur auf Nagetiermodelle zu untersuchen, um unser Verständnis zu verbessern. Es ist jedoch erwähnenswert, dass während der Akupunkturbehandlung bei Nagetieren typischerweise eine Anästhesie erforderlich ist, da es bei wiederholter Stimulation zu Unruhe kommen kann. Eine längere Anästhesie kann die kognitive Funktion bei Mäusen erheblich beeinträchtigen, da die meisten Anästhetika die neuronale Aktivität unterdrücken und die Informationsverarbeitung behindern können, was zu Verhaltensdefiziten führt12. Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Verabreichung von 2,5 % Sevofluran über eine Dauer von 6 Stunden das räumliche Gedächtnis, die Lernfähigkeit und die Aufmerksamkeit bei Mäusen erheblich beeinträchtigen kann13. Darüber hinaus deuten Hinweise darauf hin, dass hohe Anästhesiedosen bei Mäusen zum neuronalen Tod oder zu Nervenschäden führen können14. Daher ist es unerlässlich, einen geeigneten Ansatz zu finden, um die Gesamtmenge der verwendeten Anästhesie zu minimieren. In dieser Studie stellen wir eine wirksame Akupunkturmethode zur Behandlung von Mäusen mit kognitiven Beeinträchtigungen vor, zusammen mit Verhaltenstests zur Beurteilung ihrer Gedächtnisfähigkeiten. Wichtig ist, dass wir eine modifizierte Anästhesietechnik vor der Behandlung vorstellen, die die Gesamtdosis der während des Experiments verabreichten Anästhesie effektiv reduzieren kann.
Die Tierversuche wurden mit Genehmigung des Komitees für Tierversuche und Ethik des Hebei Yiling Medical Research Institute (Genehmigungsnummer: N2022148) durchgeführt. Männliche C57BL/6J-Mäuse mit einem Gewicht von 18-22 g (siehe Materialtabelle) wurden im neuen Arzneimittelbewertungszentrum des Hebei Yiling Medical Research Institute untergebracht. Sie wurden mit normalem Futter und sauberem Wasser versorgt und täglich 12 Stunden künstlichem Licht ausgesetzt. Die Räume hielten einen kontrollierten Temperaturbereich von 20-26 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 40%-70% aufrecht.
1. Etablierung eines chronischen Hypoxie-Mausmodells (Abbildung 1)
2. Anästhesie (Abbildung 2)
3. Elektroakupunktur-Behandlung
4. Offener Feldtest (Abbildung 5)
HINWEIS: Der Freilandtest ist eine konventionelle Methode zur Beurteilung des autonomen Verhaltens, des Erkundungsverhaltens, der kognitiven Fähigkeiten und des Angstverhaltens von Versuchstieren in neuartigen und unbekannten Umgebungen22. Es besteht aus einer Freifeld-Reaktionsbox und einem Aufzeichnungsgerät.
5. Wasserlabyrinth (Abbildung 5)
HINWEIS: Der Wasserlabyrinth-Test wird häufig als Instrument zur Verhaltensbewertung in Experimenten mit Mäusen eingesetzt, um ihre räumlichen Lern- und Gedächtnisfähigkeiten zu bewerten23.
6. Hämatoxylin- und Eosin (HE)-Färbung (Abbildung 6)
HINWEIS: Die histologische Untersuchung der Hippocampusregion hilft bei der Beurteilung der Etablierung des Hypoxiemodells und der Bestimmung der Wirksamkeit der Akupunkturbehandlung.
Charakterisierung von Mausbewegungstrajektorien im Freilandexperiment
Die Trajektorienkarte zeigt, dass Mäuse in der normalen Gruppe eine tiefe Neigung zur Erkundung in unbekannten Umgebungen zeigen. Ihre Aktivitätstrajektorien konzentrieren sich hauptsächlich auf die Ecken und decken das gesamte offene Feld ab (linkes Feld). Im Gegensatz dazu zeigt die Langzeit-Hypoxie-Modellgruppe von Mäusen einen deutlich verminderten Wunsch, neue Umgebungen zu erkunden. Sie verweilen überwiegend in den Ecken,...
Bei der Akupunktur, einer nicht-pharmakologischen medizinischen Praxis, die vor über 2.000 Jahren in China ihren Ursprung hat, werden dünne Nadeln in bestimmte Punkte des Körpers eingeführt, die als Akupunkturpunkte bekannt sind. Es wird angenommen, dass diese Punkte durch Kanäle oder Meridiane verbunden sind, durch die die Lebensenergie des Körpers oder "Qi" fließt24. Durch die Stimulierung dieser Punkte zielt die Akupunktur darauf ab, das Gleichgewicht und die Harmonie des Körpers wieder...
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Diese Arbeit wurde vom S & T Program of Hebei (NO.E2020100001 und NO.22372502D), dem High-level S & T Innovation and Entrepreneurship Talent Project von Shijiazhuang (No. 07202203) unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10% paraformaldehyde solution | Bioroyee (Beijing) Biotechnology Co., Ltd | RL3234 | |
ANY-maze | Science | SA201 | Video tracking system |
C75BL/6J mice | BEIJING HFK BIOSCIENCE CO.,LTD | No.110322220103041767 | Gender: Male, Weight: 18–22 g |
Electroacupuncture device | Great Wall | KWD-808 I | |
Hwato acupuncture needle | Suzhou Medical Appliance Factory | 2655519 | |
Isoflurane | RWD Life Science Co.,Ltd | R510-22 | |
NanoZoomer Digital Pathology | Hamamatsu Photonics K. K | C9600-01 | |
Small animal anesthesia machine | RWD | YL-LE-A106 |
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