T2DM 마우스의 복부 마사지를 위한 고정 및 작동 방법

요약

본 연구에서는 스트레스와 조직 손상을 최소화하면서 수동 마사지를 복제하는 생쥐용 복부 마사지 장치를 소개한다. 이 장치는 제2형 당뇨병 마우스의 혈당 수치를 현저히 낮추고, 지질 대사를 개선하며, 인슐린 감수성을 향상시켜 임상적 잠재력을 지닌 유망한 비침습적 치료 접근법을 제공합니다.

초록

제2형 당뇨병(T2DM)은 전 세계적으로 5억 명 이상의 사람들에게 영향을 미치며 빠르게 성장하는 글로벌 공중 보건 문제입니다. 복부 마사지는 T2DM 관리에 잠재적인 이점을 보여주었지만, 특히 동물 순응 및 정확한 압력 제어의 필요성과 같은 문제로 인해 구현이 복잡해지는 동물 연구에서 그 효과는 불분명합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 생쥐를 위해 특별히 설계된 새로운 복부 마사지 시뮬레이션 장치를 소개합니다. 이 장치는 동물의 스트레스와 조직 손상을 최소화하면서 통제된 방식으로 복부 마사지 중재를 수행하기 위한 실용적인 솔루션을 제공합니다. 생쥐의 팔다리를 단단히 구속하여 마사지하는 동안 의식을 유지할 수 있도록 하고 복부에 가해지는 마사지의 압력과 빈도를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 수동 복부 마사지를 정확하게 시뮬레이션할 수 있는 이 장치의 기능은 T2DM에 미치는 영향을 평가하는 실험 연구에 대한 새로운 가능성을 열어줍니다. 이 프로토콜의 주요 목표는 생쥐의 혈당 수치, 지질 대사 및 인슐린 감수성과 같은 주요 T2DM 마커에 대한 복부 마사지의 영향을 조사하는 것입니다. 복부 마사지를 위한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 방법을 제공함으로써 이 장치는 T2DM에 대한 비침습적 치료 개입으로서의 잠재력에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 이 연구의 결과는 당뇨병 예방 및 치료를 위한 임상 전략을 발전시키는 데 기여할 수 있으며, 특히 현대 의료 행위에서 복부 마사지와 같은 전통적인 요법에 대한 이해를 높이는 데 기여할 수 있습니다.

서문

제2형 당뇨병(T2DM)은 인슐린 저항성과 췌장 β세포의 기능 장애를 특징으로 하는 만성 질환입니다. 이는 전국적인 공중 보건 문제이며, 전 세계적으로 발병률이 급격히 증가하고 있습니다¹. 글로벌 대사 질환 부담 보고서(Global Metabolic Disease Burden Report)에 따르면 전 세계적으로 5억 명 이상의 사람들이 당뇨병을 앓고 있으며 그 중 90% 이상이 T2DM²를 앓고 있습니다. 복부 마사지는 T2DM 치료를 위한 중요한 중재입니다. 많은 연구에 따르면 복부 마사지는 T2DM 환자의 혈당 수치, 삶의 질, 장내 미생물 구성 및 대사 산물을 크게 개선하여 인슐린 감수성을 향상시킬 수 있습니다 ^3,4,5. 또한 복부 마사지는 위장 연동 운동을 촉진하고, 소화 기능을 개선하며, 위장 정체를 줄이고, 영양소 흡수와 포도당 대사를 최적화합니다 ^6,7,8. 복부 마사지가 T2DM 결과를 개선할 수 있는 잠재력에도 불구하고 완전히 연구되지 않았습니다. 구체적으로, 복부 마사지는 인슐린 신호전달 경로와 같은 대사 경로를 조절하여 인슐린 감수성과 포도당 대사를 향상시키는 것으로 나타났지만, 정확한 생리학적 과정은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 이 연구는 복부 마사지가 동물 모델에서 T2DM을 어떻게 개선할 수 있는지에 대한 보다 자세한 기계론적 통찰력을 제공함으로써 이러한 격차를 해소하는 것을 목표로 합니다.

이 연구의 주요 목표는 생쥐를 위해 특별히 설계된 혁신적인 장치를 사용하여 T2DM에 대한 복부 마사지의 효과를 연구하기 위한 표준화되고 재현 가능한 방법을 설계하고 개발하는 것입니다. 이 장치는 압력 및 빈도와 같은 마사지 매개변수를 정밀하게 제어하는 동시에 동물 스트레스를 최소화하고 동물 복지 준수를 보장하는 것을 목표로 합니다.

그러나 동물 모델, 특히 생쥐에게 복부 마사지를 수행하는 것은 몇 가지 문제를 야기합니다. 현재의 연구 방법은 일관되지 않은 마사지 적용, 균일한 압력과 빈도를 유지하기 어려움, 중재 중 동물 순응도 보장 등의 문제에 직면해 있습니다. 이러한 한계는 재현성을 저해하고 결과에 변동성을 초래하여 보다 효과적이고 신뢰할 수 있는 기술의 필요성을 강조합니다. 이 질문에 답하기 위해서는 동물 실험이 필수적이다. 동물의 복부 마사지를 위해서는 특정 압력과 빈도를 유지해야합니다. 그러나 실제로는 동물이 자연스럽게 활동하기 때문에 지시를 따르고 장치 내에서 필요한 위치를 유지하도록 하는 것은 쉽지 않습니다. 또한 중재 중에 일관된 압력과 속도를 보장하는 것이 어렵기 때문에 복부 마사지 기술에 필요한 안정성을 달성하기 어렵습니다. 따라서 생쥐, 쥐 및 기타 동물 모델에 대해 복부 마사지 중재를 수행하는 것은 연구에서 중요한 과제로 남아 있습니다. 또한 동물 실험은 스트레스와 불안 완화, 통증 감소, 전반적인 상태 개선과 같은 동물 복지와 관련된 문제를 해결해야 합니다. 마취 후 마사지 또는 수동 구속과 같은 기존 방법은 종종 노동 집약적이거나, 실험적 편향을 유발하거나, 의식이 있는 동물의 자연스러운 생리적 조건을 복제하지 못합니다. 이전 솔루션에는 쥐 복부 마사지 모델 ^9,10,11이 포함되었습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 마우스를위한 새로운 복부 마사지 장치를 소개합니다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 고안된 새로운 복부 마사지 기구를 소개한다. 기존 기술과 비교하여 이 장치는 안정적인 작동, 마사지 매개변수에 대한 정확한 제어, 동물 스트레스 감소, 재현성 향상 등 상당한 이점을 제공합니다. 또한 비용 효율적인 설계는 대사 질환 연구의 광범위한 응용 분야에 대한 접근성을 향상시킵니다. 현대 엔지니어링과 전통적인 치료 접근법을 통합함으로써 이 장치는 T2DM에 대한 비침습적 실험 방법론의 중요한 격차를 메웁니다.

이 접근법은 T2DM에 대한 비침습적 치료 기법, 특히 소화 및 대사 기능에 대한 복부 마사지의 조절 효과를 강조하는 전통 중국 의학(TCM)에서 파생된 기법에 대한 광범위한 문헌에 기여합니다. 연구자들은 이 방법이 T2DM 및 기타 대사 장애에 대한 비약리학적 중재에 대한 연구에 특히 적합하다는 것을 알 수 있습니다. 이 방법은 주요 실험 과제를 해결함으로써 이 분야에서 임상 및 중개 연구를 발전시키기 위한 기반을 제공합니다.

프로토콜

모든 동물 실험은 Nanjing University of Chinese Medicine의 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았습니다(승인 번호: 202409A033). 여기에서는 8주령, 체중 22g ± 2g의 SPF 등급의 건강한 수컷 C57BL/6J 마우스 24마리를 선택했습니다. 마우스는 20-22 ° C의 온도와 45 % - 50 %의 상대 습도에서 12 시간의 라이트 / 다크 사이클하에 보관되었습니다. 동물들은 음식과 물을 자유롭게 이용할 수 있었습니다.

1. T2DM 마우스 모델 수립

1. 동물 시설의 새로운 환경에 적응하기 위해 1주일 동안 생쥐에게 표준 차우를 먹이십시오. 1주일 후, 24마리의 C57BL/6J 마우스를 무작위 숫자 표를 사용하여 대조군(6마리)과 T2DM 모델 그룹(18마리)으로 나눕니다. 대조군에게는 정제된 표준 차우를 제공하고 T2DM 모델 그룹은 고지방 식단을 제공합니다. 6개월 동안 다이어트를 계속하십시오.
2. 이 기간 동안 마우스의 음주, 식사, 체중, 공복 혈당 및 무작위 혈당을 모니터링합니다. 두 번 연속 혈당 수치가 7.8mM/L를 초과하면 인슐린 내성 검사(ITT)를 수행합니다. AUC(Area Under the Curve)의 값이 35보다 크면 성공적인 T2DM 모델로 간주합니다.
3. T2DM 모델이 안정화되면 개입을 시작합니다.

2. 마우스의 그룹화 및 치료

1. 성공적인 T2DM 모델링 후, 편향되지 않은 선택을 보장하기 위해 난수 테이블을 사용하여 T2DM 마우스를 모델 그룹, 메트포르민 그룹 및 복부 마사지 그룹 중 하나에 무작위로 할당하며, 각 그룹에는 6개의 마우스가 있습니다.
2. 통제 그룹에 대한 개입을 수행하지 않습니다. 난수 테이블을 사용하여 각 마우스를 실험 그룹 중 하나에 할당하고, 할당의 편향을 최소화하기 위해 그룹이 초기 체중과 포도당 수치 측면에서 비슷한지 확인합니다.
3. 실험 전반에 걸쳐 모델 그룹에 고지방 식단을 먹이고 8주 동안 일주일에 6일, 하루 1회, 매일 0.2mL의 생리식염수를 가비지로 투여합니다.
4. 실험 내내 메트포르민 그룹에게 고지방 식단을 급여합니다. 메트포르민 정제를 분쇄하고 생리식염수로 0.2mL로 희석하여 하루에 한 번 200mg/kg/day로 위장 투여를 위해 용해합니다. 하루 1회, 주 6일, 8주 동안 이 방법을 투여합니다.
5. 복부 마사지 그룹의 경우, 실험 내내 고지방 식단을 먹입니다. 생쥐에게 매일 0.2mL의 생리식염수를 투여합니다. 약물 투여 5분 후 한 번 복부 마사지를 수행하십시오. 일주일에 6회 정해진 시간에 하루 휴식을 취하며 8주 동안 연속으로 복부 마사지 중재를 시행합니다.
   1. 집에서 만든 설치류 억제기를 사용하여 생쥐를 고정하고 복부를 노출시키면서 복부 마사지를 위해 침착함을 유지하도록 합니다.
   2. 생쥐가 Shenque 및 Tianshu 점을 찾을 수 있도록 경혈 지도에 대한 참조. Shenque에서 Tianshu까지의 거리를 반경으로 사용하고 분당 30-100회씩 120분 동안 시계 방향 회전 마사지를 수행합니다. 개입 중에 적용된 압력 범위는 0.1-0.3 N/cm였습니다. FPS 압력 테스트 시스템을 사용하여 침착함을 유지하고 모니터링하면서 마우스가 견딜 수 있는 수준으로 압력을 조정합니다.

3. 복부 마사지 교육 장치 준비

1. 1mm 두께의 폴리프로필렌 보드를 준비하여 고정 플레이트를 만들고 한쪽 반지름이 4.5cm, 다른 쪽 3cm의 반원 모양으로 만듭니다. 펼치면 윗면이 8cm, 밑면이 10cm, 측면 길이가 10cm인 사다리꼴 모양을 형성합니다. 투명판을 사용하여 그림 1A-C와 같이 마우스의 고정을 관찰합니다.
2. 마우스의 크기에 따라 그림 1A와 같이 고정 플레이트에 4개의 긴 구멍을 뚫습니다.
3. 부드럽고 내구성이 뛰어난 부직포를 준비하여 중앙에 타원형 모양으로 자르고 모서리에 4개의 길쭉한 직선 스트립을 사용하여 고정 직물 역할을 합니다. 길고 곧은 스트립이 플레이트에 있는 4개의 길쭉한 구멍을 통과할 수 있는지 확인합니다. 마우스의 크기에 따라 그림 1B와 같이 마우스의 팔다리가 통과할 수 있도록 천 스트립에 4개의 둥근 구멍을 자릅니다.
4. 마우스의 복부 크기에 따라 감압 필름 센서를 선택하고 마우스의 복부에 해당하는 고정 패브릭 부분에 압력 필름을 부착합니다. 그림 1D와 같이 필름을 압력 모니터링 장치에 연결합니다.

4. 복부 마사지 시술

1. 고정 플레이트의 구멍을 통해 고정 패브릭의 4 개의 긴 스트립을 통과시켜 마우스가 쉽게 통과 할 수있는 통로를 만듭니다.
2. 그림 2A와 같이 마우스를 4.5cm 반경의 쪽에 놓고 굴을 파는 본능을 사용하여 3cm 반경의 쪽으로 이동하도록 유도합니다.
3. 투명 고정판 뒤쪽에서 마우스의 위치를 관찰합니다. 마우스가 적절한 위치에 도달하면 4개의 패브릭 스트립을 조여 마우스를 고정 패브릭의 중앙 부분에 바인딩합니다. 스트립을 매듭으로 묶어 마우스를 고정합니다.
4. 그림 2B와 같이 고정 플레이트를 뒤집고 집게를 사용하여 고정 천의 4개의 둥근 구멍에서 마우스 팔다리를 당겨 마우스를 더 고정합니다.
5. 한 손으로 플레이트를 잡고 고정된 마우스 장치를 손바닥에 올려 마우스를 누운 상태로 놓습니다. 엄지 손가락으로 마우스의 복부에 복부 마사지를 수행합니다. 절차하는 동안 압력 모니터링 장치의 값을 면밀히 모니터링하여 그림 2C - D와 같이 마우스의 복부에 있는 압력 필름 센서에 가해지는 힘이 일정하고 균일하게 유지되는지 확인합니다.
   1. 복부 마사지 중 마우스의 코와 입술이 보라색으로 나타나면 고정 직물이 너무 꽉 조여서 산소 결핍을 유발한다는 의미일 수 있습니다. 이러한 경우 즉시 절차를 중지하고 천 스트립을 풀고 마우스를 풀어 산소 결핍에서 회복하십시오.
   2. 복부 마사지를 하는 동안 마우스는 배변이나 소변을 더 자주 볼 수 있으며, 이는 복부 마사지에 대한 정상적인 반응입니다. 신속한 청소를 수행합니다.
6. 복부 마사지 20분 후 천 스트립의 매듭을 풀어 마우스가 고정 장치에서 벗어날 수 있도록 합니다.
7. 마우스가 복부 마사지에 적응한 후에는 최소한의 어려움으로 이 과정을 조용히 진행해야 합니다. 마우스가 과도하게 어려움을 겪으면 파손된 고정 플레이트나 지나치게 꽉 조이는 고정 천과 같은 문제가 있는지 장치를 확인하십시오. 절차 전반에 걸쳐 마우스의 편안함과 활력 징후를 지속적으로 모니터링하십시오.
8. 동물의 무게를 측정하고 실험이 완료된 후 혈당 수치를 측정합니다.

결과

위의 계획에 따르면, 생쥐의 복부는 제자리에 고정되어 있었고, 상대적으로 고정된 위치는 생쥐가 안정적인 자세를 유지할 수 있도록 했습니다. 고정된 빈도로 복부를 마사지하면 마사지의 압력과 지속 시간이 관리 가능한 범위 내에서 제어되었습니다. 이 접근법은 한의학의 전통적인 복부 마사지와 유사하다¹². 이 중재 계획을 따르면 개입 시간을 적절...

토론

복부 마사지는 전통 중국 의학(TCM) 마사지의 대표적인 기본 기술로, 다양한 전신 질환의 임상 예방 및 치료, 특히 비장과 위 소화계를 조절하고 돌보는 데 널리 적용됩니다 13,14,15. 복부 마사지는 인체 표면에 직접적인 영향을 미치며 중완(CV12), 량먼(ST21), 선커(CV8), 톈수(ST25), 관위안(CV4), 치하이(CV6)를 ?...

자료

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