علاج الوخز بالإبر في نموذج فأر من الخلل المعرفي المزمن الناجم عن نقص الأكسجة
Summary
هنا ، نصف بروتوكولا لتنفيذ التخدير الخفيف والعلاج بالوخز بالإبر على نموذج فأر نقص الأكسجة المزمن وإجراء اختبارات سلوكية لتقييم التغيرات المعرفية بعد العلاج.
Abstract
شكل علاج الاضطرابات العصبية المركزية باستمرار تحديات كبيرة للمجال الطبي. يستلزم الوخز بالإبر ، وهو ممارسة غير دوائية متجذرة في الطب الصيني التقليدي ، إدخال إبر دقيقة في نقاط دقيقة على الجسم ويستخدم عادة لإدارة الحالات المتنوعة. في الآونة الأخيرة ، ظهر الوخز بالإبر كتدخل علاجي واعد لمجموعة من الأمراض العصبية ، بما في ذلك القلق واضطرابات الجهاز التنفسي. ومع ذلك ، فإن إمكانات الوخز بالإبر في علاج الخلل الوظيفي المعرفي الناجم عن نقص الأكسجة المزمن لم يتم استكشافها بعد. تقدم هذه الورقة بروتوكولا شاملا لإنشاء نموذج فأر للضعف الإدراكي المزمن الناجم عن نقص الأكسجة ، وإدارة التخدير الخفيف ، وإجراء علاج الوخز بالإبر ، وتقييم التغيرات السلوكية وقدرات الذاكرة باستخدام اختبارات المجال المفتوح ومتاهات المياه. يوفر البروتوكول خطوة بخطوة تعليمات مفصلة حول تحديد نقاط الوخز والإبر ووضعها بدقة للتحسين المعرفي. من خلال استخدام هذا البروتوكول ، يمكن للباحثين إجراء دراسات منهجية لتقييم شامل للإمكانات العلاجية للوخز بالإبر للخلل المعرفي.
Introduction
يواجه سكان العالم حاليا مشكلة شيخوخة حرجة ، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في انتشار الاضطرابات المعرفية. يبلغ معدل حدوث الضعف الإدراكي في جميع أنحاء العالم حوالي 53.97 لكل 1000 شخص فيالسنة 1. لا يزال نقص الأكسجة الدماغية المزمن الناجم عن خلل وظيفي في الأوعية الدموية أو اضطرابات الدورة الدموية / الجهاز التنفسي أحد عوامل الخطر الرئيسية للخرف المرتبط بالعمر2. أظهرت الدراسات السابقة أن نقص الأكسجة الدماغية يمكن أن يزيد من ترسب β الأميلويد عن طريق تعديل تعبير BACE13. بالإضافة إلى ذلك ، ارتبط نقص الأكسجة بعدم تنظيم الخلايا الدبقية والتهاب الأعصاب 4,5. على الرغم من الحجم المتزايد لهذه المشكلة ، إلا أن الأدوية الغربية الفعالة لمنع التدهور المعرفي الناجم عن نقص الأكسجة المزمن غير موجودة حاليا. تم استخدام الطب الصيني التقليدي غير الدوائي ، وخاصة الوخز بالإبر ، منذ آلاف السنين لعلاج الاضطرابات المعرفية وأظهر نتائج واعدة في التخفيف من الأمراض التنكسية العصبية 6,7. نقاط الوخز بالإبر Baihui و Shenting و Zusanli هي نقاط فعالة لعلاج الخلل المعرفي 8,9. أظهرت الدراسات السريرية أن العلاج بالوخز بالإبر الكهربائية يحسن بشكل كبير درجات التقييم المعرفي في مونتريال (MoCA) وفحص الحالة العقلية المصغر (MMSE) في المرضى الذين يعانون من ضعف إدراكي في الأوعية الدموية ويخفف بشكل فعال من الخلل الوظيفي المعرفي8. على الرغم من أن الدراسات قد اقترحت أن الوخز بالإبر يمكن أن يعزز بشكل كبير قدرة الذاكرة لدى الفئران المصابة بربط الشرايين – وهو نقص الأكسجة الدماغي الحاد10 ، وهو نموذج نقص الأكسجة الدماغي الحاد ، لا يوجد تقرير عن آثار الوخز بالإبر في أي نموذج للقوارض مع الاضطرابات المعرفية المزمنة الناجمة عن نقص الأكسجة. وقد أعاق نقص البحث في الآلية إلى حد كبير تطبيقها السريري.
أظهرت الأبحاث السابقة أن تعريض الفئران لبيئة نقص الأكسجين لمدة 8 أسابيع يمكن أن يرفع بشكل كبير مستويات الإجهاد التأكسدي والالتهاب في الدماغ ، مما يؤدي إلى انخفاض في وظيفة الذاكرة11. تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق في تأثير الوخز بالإبر على نماذج القوارض من أجل زيادة فهمنا. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن التخدير مطلوب عادة أثناء علاج الوخز بالإبر في القوارض بسبب احتمال حدوث هياج أثناء التحفيز المتكرر. يمكن أن يؤثر التخدير المطول بشكل كبير على الوظيفة الإدراكية لدى الفئران ، حيث يمكن لمعظم أدوية التخدير قمع النشاط العصبي وإعاقة معالجة المعلومات ، مما يؤدي إلى عجز سلوكي12. أظهرت العديد من الدراسات أن إعطاء 2.5٪ سيفوفلوران لمدة 6 ساعات يمكن أن يضعف بشكل ملحوظ الذاكرة المكانية والقدرة على التعلم والانتباه في الفئران13. علاوة على ذلك ، تشير الأدلة إلى أن الجرعات العالية من التخدير قد تؤدي إلى موت الخلايا العصبية أو تلف الأعصاب في الفئران14. لذلك ، من الضروري تحديد نهج مناسب لتقليل الكمية الإجمالية للتخدير المستخدم. في هذه الدراسة ، نقدم طريقة فعالة للوخز بالإبر لعلاج الفئران ذات الضعف الإدراكي ، إلى جانب الاختبارات السلوكية لتقييم قدرات الذاكرة لديهم. الأهم من ذلك ، نقدم تقنية تخدير معدلة قبل العلاج يمكن أن تقلل بشكل فعال من الجرعة الإجمالية للتخدير التي يتم إعطاؤها أثناء التجربة.
Protocol
Representative Results
Discussion
الوخز بالإبر ، وهو ممارسة طبية غير دوائية نشأت في الصين منذ أكثر من 2000 عام ، ينطوي على إدخال إبر رفيعة في نقاط محددة على الجسم تعرف باسم نقاط الوخز بالإبر. يعتقد أن هذه النقاط متصلة بقنوات أو خطوط طول تتدفق من خلالها الطاقة الحيوية للجسم ، أو “qi” ،24. من خلال تحفيز هذه النقاط ، يهد?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذا العمل من قبل برنامج العلوم والتكنولوجيا في Hebei (NO.E2020100001 و NO.22372502D) ، مشروع المواهب رفيع المستوى للابتكار وريادة الأعمال في شيجياتشوانغ (رقم 07202203).
Materials
| 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 |
References
- Pais, R., Ruano, L., Carvalho, O. P., Barros, H. Global cognitive impairment prevalence and incidence in community dwelling older adults- A systemic review. Geriatrics. 5 (4), 84 (2020).
- Tian, Z., Ji, X., Liu, J. Neuroinflammation in vascular cognitive impairment and dementia: Current evidence, advances, and prospects. International Journal of Molecular Sciences. 23 (11), 6224 (2022).
- Yuan, Y., et al. Activation of ERK-Drp1 signaling promotes hypoxia-induced Aβ accumulation by upregulating mitochondrial fission and BACE1 activity. FEBS open bio. 11 (10), 2740-2755 (2021).
- Zhu, X., et al. NLRP3 deficiency protects against hypobaric hypoxia induced neuroinflammation and cognitive dysfunction. Ecotoxicology and Environmental Safety. 255, 114828 (2023).
- Li, B., Dasgupta, C., Huang, L., Meng, X., Zhang, L. MiRNA-210 induces microglial activation and regulates microglia-mediated neuroinflammation in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy. Cellular & Molecular Immunology. 17 (9), 976-991 (2020).
- Cai, M., Lee, J. H., Yang, E. J. Electro-acupuncture attenuates cognition impairment via anti-neuroinflammation in an Alzheimer’s disease animal model. Journal of Neuroinflammation. 16 (1), 264 (2019).
- Xie, L., et al. Electro-acupuncture improves M2 microglia polarization and glia anti-inflammation of hippocampus in Alzheimer’s disease. Frontiers in Neuroscience. 15, 689629 (2021).
- Huang, L., et al. Effects of acupuncture on vascular cognitive impairment with no dementia: A randomized controlled trial. Journal of Alzheimer’s Disease: JAD. 81 (4), 1391-1401 (2021).
- Xi, L., Fang, F., Yuan, H., Wang, D. Transcutaneous electrical acupoint stimulation for postoperative cognitive dysfunction in geriatric patients with gastrointestinal tumor: a randomized controlled trial. Trials. 22 (1), 563 (2021).
- Du, S. Q., et al. Acupuncture inhibits TXNIP-associated oxidative stress and inflammation to attenuate cognitive impairment in vascular dementia rats. CNS Neuroscience & Therapeutics. 24 (1), 39-46 (2018).
- Zhang, C. E., et al. Hypoxia-induced tau phosphorylation and memory deficit in rats. Neuro-Degenerative Diseases. 14 (3), 107-116 (2014).
- Liang, X., Zhang, R. Effects of minocycline on cognitive impairment, hippocampal inflammatory response, and hippocampal Alzheimer’s related proteins in aged rats after propofol anesthesia. Disease Markers. 2022, 4709019 (2022).
- Lee, J. R., et al. Effect of dexmedetomidine on sevoflurane-induced neurodegeneration in neonatal rats. British Journal of Anaesthesia. 126 (5), 1009-1021 (2021).
- Matsumoto, Y., Fujino, Y., Furue, H. Anesthesia and surgery induce a functional decrease in excitatory synaptic transmission in prefrontal cortex neurons, and intraoperative administration of dexmedetomidine does not elicit the synaptic dysfunction. Biochemical and Biophysical Research Communications. 572, 27-34 (2021).
- Kraeuter, A. K., Guest, P. C., Sarnyai, Z. The open field test for measuring locomotor activity and anxiety-like behavior. Methods in Molecular Biology. 1916, 99-103 (2019).
- Bromley-Brits, K., Deng, Y., Song, W. Morris water maze test for learning and memory deficits in Alzheimer’s disease model mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (53), e2920 (2011).
- Lin, W., et al. TNEA therapy promotes the autophagic degradation of NLRP3 inflammasome in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease via TFEB/TFE3 activation. Journal of Neuroinflammation. 20 (1), 21 (2023).
- Liu, S., et al. A neuroanatomical basis for electro-acupuncture to drive the vagal-adrenal axis. Nature. 598 (7882), 641-645 (2021).
- Jang, J. H., et al. Acupuncture inhibits neuroinflammation and gut microbial dysbiosis in a mouse model of Parkinson’s disease. Brain, Behavior, and Immunity. 89, 641-655 (2020).
- Dong, W., et al. Electro-acupuncture improves synaptic function in SAMP8 mice probably via inhibition of the AMPK/eEF2K/eEF2 signaling pathway. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine: eCAM. 2019, 8260815 (2019).
- Han, Y. G., et al. Electro-acupuncture prevents cognitive impairment induced by lipopolysaccharide via inhibition of oxidative stress and neuroinflammation. Neuroscience Letters. 683, 190-195 (2018).
- Zhang, Q., et al. Electro-acupuncture pre-treatment ameliorates anesthesia and surgery-induced cognitive dysfunction via inhibiting mitochondrial injury and neuroapoptosis in aged rats. Neurochemical Research. 47 (6), 1751-1764 (2022).
- Zheng, X., et al. Electro-acupuncture ameliorates beta-amyloid pathology and cognitive impairment in Alzheimer disease via a novel mechanism involving activation of TFEB (transcription factor EB). Autophagy. 17 (11), 3833-3847 (2021).
- Zhou, W., Benharash, P. Effects and mechanisms of acupuncture based on the principle of meridians. Journal of Acupuncture and Meridian Studies. 7 (4), 190-193 (2014).
- Sun, Y., et al. Efficacy of Acupuncture For Chronic Prostatitis/Chronic Pelvic Pain Syndrome : A Randomized Trial. Annals of Internal Medicine. 174 (10), 1357-1366 (2021).
- Jung, J., et al. Lipidomics reveals that acupuncture modulates the lipid metabolism and inflammatory interaction in a mouse model of depression. Brain, Behavior, and Immunity. 94, 424-436 (2021).
- Yang, N. N., et al. Electro-acupuncture ameliorates intestinal inflammation by activating α7nAChR-mediated JAK2/STAT3 signaling pathway in postoperative ileus. Theranostics. 11 (9), 4078-4089 (2021).
- Shetty, G. B., Shetty, B., Mooventhan, A. Efficacy of acupuncture in the management of primary dysmenorrhea: A randomized controlled trial. Journal of Acupuncture and Meridian Studies. 11 (4), 153-158 (2018).
- Nurwati, I., Purwanto, B., Mudigdo, A., Saputra, K., Prasetyo, D. H., Muthmainah, M. Improvement in inflammation and airway remodelling after acupuncture at BL13 and ST36 in a mouse model of chronic asthma. Acupuncture in Medicine. 37 (4), 228-236 (2019).
- Li, P., et al. Acupuncture can play an antidepressant role by regulating the intestinal microbes and neurotransmitters in a rat model of depression. Medical Science Monitor. 27, 929027 (2021).
- Ding, N., Jiang, J., Xu, A., Tang, Y., Li, Z. Manual acupuncture regulates behavior and cerebral blood flow in the SAMP8 mouse model of Alzheimer’s disease. Frontiers in Neuroscience. 13, 37 (2019).
- Yang, J. W., Wang, X. R., Ma, S. M., Yang, N. N., Li, Q. Q., Liu, C. Z. Acupuncture attenuates cognitive impairment, oxidative stress and NF-κB activation in cerebral multi-infarct rats. Acupuncture in Medicine. 37 (5), 283-291 (2019).
- Li, X., et al. Traditional Chinese acupoint massage, acupuncture, and moxibustion for people with diabetic gastroparesis: A systematic review and meta-analysis. Medicine. 101 (48), 32058 (2022).
- Yang, X. Y., et al. Effect of combined acupuncture-medicine anesthesia in thyroid nodule ablation and its effect on serum β-endorphin. Acupuncture Research. 45 (12), 1006-1009 (2020).
- Uchida, C., et al. Effects of Acupuncture Sensations on Transient Heart Rate Reduction and Autonomic Nervous System Function During Acupuncture Stimulation. Medical Acupuncture. 31 (3), 176-184 (2019).
- Liang, C., Wang, K. Y., Gong, M. R., Li, Q., Yu, Z., Xu, B. Electro-acupuncture at ST37 and ST25 induce different effects on colonic motility via the enteric nervous system by affecting excitatory and inhibitory neurons. Neurogastroenterology and Motility. 30 (7), 13318 (2018).
- Michelson, N. J., Kozai, T. Isoflurane and ketamine differentially influence spontaneous and evoked laminar electrophysiology in mouse V1. Journal of Neurophysiology. 120 (5), 2232-2245 (2018).
- Yu, X., Zhang, F., Shi, J. Sevoflurane anesthesia impairs metabotropic glutamate receptor-dependent long-term depression and cognitive functions in senile mice. Geriatrics & Gerontology International. 19 (4), 357-362 (2019).
- Jeong, J. H., et al. Investigation of combined treatment of acupuncture and neurofeedback for improving cognitive function in mild neurocognitive disorder: A randomized, assessor-blind, pilot study. Medicine. 100 (37), 27218 (2021).
- Lin, Y. K., Liao, H. Y., Watson, K., Yeh, T. P., Chen, I. H. Acupressure improves cognition and quality of life among older adults with cognitive disorders in long-term care settings: A clustered randomized controlled trial. Journal of the American Medical Directors Association. 24 (4), 548-554 (2023).
- Wu, W. Z., et al. Effect of Tongdu Tiaoshen acupuncture on serum GABA and CORT levels in patients with chronic insomnia. Chinese Acupuncture & Moxibustion. 41 (7), 721-724 (2021).
- Zhuo, P. Y., et al. Efficacy and safety of acupuncture combined with rehabilitation training for poststroke cognitive impairment: A systematic review and meta-analysis. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases. 32 (9), 107231 (2023).
- Li, R. Y., Huang, R. J., Yu, Q. Comparison of different physical therapies combined with acupuncture for poststroke cognitive impairment: A network meta-analysis. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine: eCAM. 2021, 1101101 (2021).
