T2DMマウスにおける腹部マッサージの固定と操作方法

要約

本研究では、ストレスや組織損傷を最小限に抑えながら手動マッサージを再現するマウス用腹部マッサージ器について紹介します。このデバイスは、2型糖尿病マウスの血糖値を大幅に低下させ、脂質代謝を改善し、インスリン感受性を高めることで、臨床的可能性を秘めた有望な非侵襲的治療アプローチを提供します。

要約

2型糖尿病(T2DM)は、世界中で5億人以上が罹患している、急速に拡大している世界的な公衆衛生問題です。腹部マッサージは、2型糖尿病の管理に潜在的な利点を示していますが、特に動物実験では、動物のコンプライアンスや正確な圧力制御の必要性などの課題が実施を複雑にしているため、その有効性は不明のままです。これらの課題に対処するために、本研究では、マウス専用に設計された新しい腹部マッサージシミュレーションデバイスを紹介します。このデバイスは、動物へのストレスや組織の損傷を最小限に抑えながら、制御された方法で腹部マッサージの介入を実施するための実用的なソリューションを提供します。マウスの手足をしっかりと拘束し、マッサージ中に意識を保つことができ、腹部に加えられるマッサージの圧力と頻度の両方を正確に制御できます。手動腹部マッサージを正確にシミュレートするデバイスの機能は、T2DMへの影響を評価する実験的研究に新たな可能性を開きます。このプロトコルの主な目標は、マウスの血糖値、脂質代謝、インスリン感受性などの主要な T2DM マーカーに対する腹部マッサージの影響を調査することです。このデバイスは、腹部マッサージの信頼性と再現性のある方法を提供することで、T2DMの非侵襲的治療介入としての可能性について貴重な洞察を提供することができます。この研究の結果は、糖尿病の予防と治療のための臨床戦略の進歩、特に現代医療における腹部マッサージのような伝統的な治療法の理解を深めることに貢献する可能性があります。

概要

2型糖尿病(T2DM)は、インスリン抵抗性と膵臓β細胞の機能不全を特徴とする慢性疾患です。これは全国的な公衆衛生問題であり、世界中で発生率が急速に増加しています¹。Global Metabolic Disease Burden Reportによると、世界中で5億人以上が糖尿病を患っており、そのうち90%以上が2型糖尿病²を患っています。腹部マッサージは、2型糖尿病の治療のための重要な介入です。腹部マッサージは、2型糖尿病患者の血糖値、生活の質、腸内細菌叢の組成、およびその代謝産物を大幅に改善し、インス^リン感受性を高めることができることが多くの研究で示されています^3,4,5。さらに、腹部マッサージは、胃腸の蠕動運動を促進し、消化機能を改善し、胃腸のうっ血を軽減し、栄養素の吸収とグルコース代謝を最適化します^6,7,8。腹部マッサージが T2DM の結果を改善する可能性にもかかわらず、十分には調査されていません。具体的には、腹部マッサージは、インスリンシグナル伝達経路などの代謝経路を調節することにより、インスリン感受性とグルコース代謝を改善することが示されていますが、正確な生理学的プロセスはまだ完全には理解されていません。この研究は、腹部マッサージが動物モデルで 2 型糖尿病をどのように改善できるかについて、より詳細なメカニズムの洞察を提供することにより、このギャップを埋めることを目的としています。

この研究の主な目標は、マウス専用に設計された革新的なデバイスを使用して、腹部マッサージが 2 型糖尿病に及ぼす影響を研究するための標準化された再現性のある方法を設計および開発することです。このデバイスは、圧力や頻度などのマッサージパラメータを正確に制御しながら、動物のストレスを最小限に抑え、動物福祉のコンプライアンスを確保することを目的としています。

しかし、動物モデル、特にマウスに腹部マッサージを行うには、いくつかの課題があります。現在の研究方法は、一貫性のないマッサージの適用、均一な圧力と頻度を維持することの難しさ、介入中の動物のコンプライアンスの確保などの課題に直面しています。これらの制限は再現性を妨げ、結果にばらつきをもたらすため、より効果的で信頼性の高い手法の必要性が強調されています。この問いに答えるためには、動物実験が不可欠です。動物の腹部マッサージでは、一定の圧力と頻度を維持する必要があります。しかし、実際には、動物は自然に活動的であるため、動物が指示に従い、デバイス内で必要な位置に留まることは容易ではありません。また、介入中に一貫した圧力と速度を確保することも困難であり、腹部マッサージ技術に必要な安定性を達成するのが難しくなります。したがって、マウス、ラット、およびその他の動物モデルに対して腹部マッサージ介入を行うことは、研究において依然として重要な課題です。また、動物実験では、ストレスや不安の軽減、痛みの軽減、全身の状態の改善など、動物福祉に関する課題に取り組む必要があります。麻酔後のマッサージや手動拘束などの既存の方法は、多くの場合、労働集約的であり、実験的なバイアスを導入したり、意識のある動物の自然な生理学的条件を再現できなかったりします。以前の解決策には、ラット腹部マッサージモデル^9,10,11が含まれていました。これらの制限を克服するために、マウス用の新しい腹部マッサージデバイスを紹介します。本研究では、これらの制限を克服するために設計された新しい腹部マッサージデバイスを紹介する。従来の技術と比較して、この装置は、安定した動作、マッサージパラメータの正確な制御、動物のストレスの軽減、再現性の向上など、大きな利点を提供します。さらに、その費用対効果の高い設計により、代謝性疾患研究における幅広いアプリケーションへのアクセス性が向上します。このデバイスは、最新のエンジニアリングと従来の治療アプローチを統合することにより、T2DMの非侵襲的実験方法論における重大なギャップを埋めます。

このアプローチは、2型糖尿病の非侵襲的治療技術、特に腹部マッサージが消化器および代謝機能に及ぼす調節効果を強調する伝統的な中国医学(TCM)に由来する技術に関する幅広い文献に貢献しています。研究者は、この方法がT2DMやその他の代謝障害に対する非薬理学的介入の研究に特に適していると感じるかもしれません。この方法は、主要な実験的課題に取り組むことにより、この分野の臨床研究とトランスレーショナル研究を前進させるための基盤を提供します。

プロトコル

すべての動物実験は、南京中医薬大学の動物管理および使用委員会によって承認されました(承認番号:202409A033)。ここでは、8週齢、体重22g±2gのSPFグレードの健康な雄C57BL/6Jマウス24匹を選抜しました。マウスは、温度20〜22°C、相対湿度45〜50%で12時間の明暗サイクルの下で飼育されました。動物たちは食べ物と水を自由に手に入れることができました。

1. T2DMマウスモデルの確立

1. 動物施設の新しい環境に適応するために、マウスに標準的な食事を1週間与えます。1週間後、C57BL/6Jマウス24匹を対照群(6匹)とT2DMモデル群(18匹)に分けて、乱数表を用いて無作為に分けます。対照群には精製された標準食を投与し、T2DMモデル群には高脂肪食を投与します。6ヶ月間ダイエットを続けます。
2. この期間中、マウスの飲酒、食事、体重、空腹時血糖、およびランダムな血糖値をモニターします。2回連続して血糖値が7.8 mM / Lを超える場合は、インスリン負荷試験(ITT)を実施します。曲線下面積 (AUC) の値が 35 より大きい場合、T2DM モデルが成功したと考えます。
3. T2DMモデルが安定したら、介入を開始します。

2. マウスのグループ化と治療

1. T2DMモデリングが成功したら、乱数表を使用してT2DMマウスを次のグループのいずれかにランダムに割り当て、偏りのない選択を確保します:モデルグループ、メトホルミングループ、腹部マッサージグループ、各グループに6匹のマウス。
2. 対照群では介入を行わない。乱数表を使用して、各マウスを実験グループの1つに割り当て、グループが初期体重とグルコースレベルの点で同等であることを確認して、割り当てのバイアスを最小限に抑えます。
3. 実験全体を通してモデルグループに高脂肪食を与え、0.2 mLの生理食塩水を毎日、1日1回、週6日、8週間強制経口投与します。
4. 実験中、メトホルミングループに高脂肪食を与えます。メトホルミン錠剤を粉砕し、1日1回200 mg / kg /日で強制経口投与のために溶解し、生理食塩水で0.2 mLに希釈します。.これを1日1回、週6日、8週間投与します。
5. 腹部マッサージグループでは、実験全体を通して高脂肪食を摂ります。マウスに毎日0.2mLの生理食塩水を強制投与します。薬物投与の5分後に一度腹部マッサージを行います。.腹部マッサージの介入を週に6回、決まった時間に、休息日を1日挟んで、8週間連続して実施します。
   1. 自家製のげっ歯類の拘束具を使用してマウスを固定し、腹部を露出させながら、腹部マッサージのために落ち着いていることを確認します。
   2. マウスがShenqueとTianshuのポイントを見つけるためのツボマップへの参照。ShenqueからTianshuまでの距離を半径として使用し、時計回りの回転マッサージを1分間に100〜120回、30分間行います。介入中に加えられた圧力範囲は 0.1-0.3 N/cm でした。マウスが許容できるレベルに圧力を調整しながら、落ち着いてFPS圧力試験システムを使用して監視します。

3. 腹部マッサージトレーニング器具の準備

1. 厚さ1mmのポリプロピレン板を用意して固定板を作り、片側4.5cm、もう片側3cmの半径の半円に成形します。広げると、上辺が8cm、下辺が10cm、辺の長さが10cmの台形を形成します。透明なプレートを使用して、図1A-Cに示すようにマウスの固定を観察します。
2. マウスのサイズに応じて、 図1Aに示すように、固定プレートに4つの長い穴を開けます。
3. 柔らかくて丈夫な不織布を用意し、中心を楕円形に切り、角に細長い直線の帯を4本入れて固定布として使用します。長くてまっすぐなストリップがプレートの4つの細長い穴を通過できることを確認します。マウスのサイズに基づいて、 図 1B に示すように、マウスの手足が通過するように、布ストリップに 4 つの丸い穴を開けます。
4. マウスの腹部サイズに基づいて感圧フィルムセンサーを選択し、マウスの腹部に対応する固定布の部分に圧力フィルムを貼り付けます。 図1Dに示すように、フィルムを圧力監視装置に接続します。

4.腹部マッサージの施術

1. 固定布の4本の長いストリップを固定プレートの穴に通し、マウスが簡単に通過できる通路を作ります。
2. 図2Aに示すように、マウスを半径4.5cmの側に置き、穴を掘る本能を使用して半径3cmの側に移動するように促します。
3. 透明固定プレートの裏側からマウスの位置を観察します。マウスが適切な位置に到達したら、4つのファブリックストリップを締めて、マウスを固定ファブリックの中央部分に結合します。ストリップを結び目で結び、マウスを固定します。
4. 図2Bに示すように、固定プレートを裏返し、鉗子を使用してマウスの手足を固定布の4つの丸い穴から引き出し、マウスをさらに固定します。
5. 片手でプレートを持ち、固定マウスデバイスを手のひらに置き、マウスの仰臥位を配置します。親指でマウスの腹部に腹部マッサージを行います。手順中は、図2C-Dに示すように、マウスの腹部の圧力膜センサーに加えられる力が一定で均一に保たれるように、圧力監視装置の値を注意深く監視します。
   1. 腹部マッサージ中にマウスの鼻と唇が紫色に見える場合は、固定布がきつすぎて酸素欠乏を引き起こしていることを示している可能性があります。このような場合は、すぐに手順を中止し、布片を緩め、マウスを離して酸素欠乏から回復します。
   2. 腹部マッサージ中、マウスはより頻繁に排便または排尿することがありますが、これは腹部マッサージに対する正常な反応です。迅速なクリーニングを行います。
6. 腹部マッサージの20分後、布片の結び目を緩め、マウスが固定装置から解放されるようにします。
7. マウスが腹部マッサージに順応した後、プロセスは最小限の闘争で静かに進行するはずです。マウスが過度に苦労する場合は、固定プレートが壊れている、固定生地がきつすぎるなど、デバイスに問題がないか確認してください。処置中、マウスの快適性とバイタルサインを常に監視します。
8. 実験終了後、動物の体重を量り、血糖値を測定します。

結果

上記の計画によれば、マウスの腹部は所定の位置に固定されたままであり、比較的固定された位置により、マウスは安定した姿勢を保つことができました。一定の頻度で腹部をマッサージすると、マッサージの圧力と持続時間は管理可能な範囲内に制御されました。このアプローチは、漢方薬の伝統的な腹部マッサージと似ています¹²。この介入計?...

ディスカッション

腹部マッサージは、伝統的な中国医学(TCM)マッサージの代表的な基本技術であり、特に脾臓と胃の消化器系の調節とケアにおいて、さまざまなシステム疾患の臨床予防と治療に広く適用されています13,14,15。腹部マッサージは人体の表面に直接影響し、中湾(CV12)、梁門(ST21)、神楽(CV8)、天州(ST25)、?...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
High-density lipoprotein cholesterol assay kit	A112-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Low-density lipoprotein cholesterol assay kit	A113-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Metformin tablets		Sino-US Shanghai Squibb Pharmaceutical Co
Pressure Thin Film Sensors	FSR16	Vickers Electronic Technology (Luoyang) Co.
Retainer sleeve		No special requirement，Preferably, the material should be PP.
Strips of cloth for fixing		1mm thick, unfolded to a trapezoidal shape with an upper base of 8cm, a lower base of 10cm and two waists of 10cm.
Total cholesterol assay kit	A111-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Triglyceride assay kit	A110-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute