JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Türkçe

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Kronik Hipoksiye Bağlı Bilişsel İşlev Bozukluğunun Fare Modelinde Akupunktur Tedavisi

Published: December 08, 2023
doi:
10.3791/65784
, , , , , , , ,
1Heilongjiang University of Chinese Medicine, 2Hebei Provincial Key Laboratory of Luobing, 3Key Laboratory of State Administration of TCM (Cardio-Cerebral Vessel Collateral Disease), 4Hebei University of Chinese Medicine, 5Shijiazhuang Compound Traditional Chinese Medicine Technology Innovation Center, 6National Key Laboratory of Luobing Research and Innovative Chinese Medicine, 7Shijiazhuang Yiling Pharmaceutical Co., Ltd, 8The Second Affiliated Hospital of Heilongjiang University of Chinese Medicine

Summary

Burada, kronik hipoksi fare modelinde hafif anestezi ve akupunktur tedavisi uygulamak ve tedavi sonrası bilişsel değişiklikleri değerlendirmek için davranışsal testler yapmak için bir protokol açıklıyoruz.

Abstract

Merkezi sinir bozukluklarının tedavisi, tıp alanında sürekli olarak önemli zorluklar ortaya çıkarmıştır. Geleneksel Çin tıbbına dayanan farmakolojik olmayan bir uygulama olan akupunktur, ince iğnelerin vücuttaki kesin noktalara sokulmasını gerektirir ve çeşitli koşulların yönetimi için yaygın olarak kullanılır. Son zamanlarda, akupunktur, anksiyete ve solunum bozuklukları da dahil olmak üzere bir dizi nörolojik hastalık için umut verici bir terapötik müdahale olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, kronik hipoksinin neden olduğu bilişsel işlev bozukluğunun tedavisinde akupunkturun potansiyeli henüz araştırılmamıştır. Bu makale, kronik hipoksiye bağlı bilişsel bozukluğun bir fare modelini oluşturmak, hafif anestezi uygulamak, akupunktur tedavisi yapmak ve açık alan testleri ve su labirentleri kullanarak davranış değişikliklerini ve hafıza yeteneklerini değerlendirmek için kapsamlı bir protokol sunmaktadır. Adım adım protokol, bilişsel gelişim için akupunktur noktalarının ve iğnelerin doğru bir şekilde konumlandırılması ve konumlandırılması hakkında ayrıntılı talimatlar sağlar. Araştırmacılar, bu protokolü kullanarak, bilişsel işlev bozukluğu için akupunkturun terapötik potansiyelini kapsamlı bir şekilde değerlendirmek için sistematik çalışmalar yürütebilirler.

Introduction

Küresel nüfus şu anda kritik bir yaşlanma sorunuyla karşı karşıyadır ve bu da bilişsel bozuklukların prevalansında hızlı bir artışa neden olmaktadır. Dünya çapında bilişsel bozukluk insidansı 1000 kişi-yıl başına yaklaşık 53,97’dir1. Vasküler disfonksiyon veya dolaşım/solunum bozukluklarının neden olduğu kronik serebral hipoksi, yaşa bağlı demans için en önemli risk faktörlerinden biri olmaya devam etmektedir2. Önceki çalışmalar, serebral hipoksinin BACE1 ekspresyonunu3 değiştirerek amiloid β birikimini artırabileceğini göstermiştir. Ek olarak, hipoksi, glial hücre düzensizliği ve nöroinflamasyonile ilişkilendirilmiştir 4,5. Bu sorunun artan büyüklüğüne rağmen, kronik hipoksiye bağlı bilişsel gerilemeyi önlemek için etkili Batı ilaçları şu anda eksiktir. Farmakolojik olmayan geleneksel Çin tıbbı, özellikle akupunktur, bilişsel bozuklukları tedavi etmek için binlerce yıldır kullanılmaktadır ve nörodejeneratif hastalıkların hafifletilmesinde umut verici sonuçlar göstermiştir 6,7. Baihui, Shenting ve Zusanli akupunktur noktaları, bilişsel işlev bozukluğunu tedavi etmek için etkili noktalardır 8,9. Klinik çalışmalar, elektro-akupunktur tedavisinin vasküler bilişsel bozukluğu olan hastalarda Montreal Bilişsel Değerlendirme (MoCA) ve Mini Zihinsel Durum Muayenesi (MMSE) puanlarını önemli ölçüde iyileştirdiğini ve bilişsel işlev bozukluğunu etkili bir şekilde iyileştirdiğini göstermiştir8. Çalışmalar, akupunkturun arteriyel ligasyonlu sıçanların hafıza yeteneğini önemli ölçüde artırabileceğini öne sürse de – akut serebral hipoksi modelleri10, akut serebral hipoksi modeli, kronik hipoksi kaynaklı bilişsel bozuklukları olan herhangi bir kemirgen modelinde akupunkturun etkileri hakkında bir rapor yoktur. Mekanizma ile ilgili araştırma eksikliği, klinik uygulamasını önemli ölçüde engellemiştir.

Önceki araştırmalar, sıçanların 8 haftalık bir süre boyunca hipoksik bir ortama maruz bırakılmasının beyindeki oksidatif stres ve iltihaplanma düzeylerini önemli ölçüde artırabileceğini ve bunun da hafıza fonksiyonunda bir düşüşe neden olabileceğini göstermiştir11. Bu çalışma, anlayışımızı ilerletmek için akupunkturun kemirgen modelleri üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Bununla birlikte, tekrarlanan stimülasyon sırasında ajitasyon potansiyeli nedeniyle kemirgenlerde akupunktur tedavisi sırasında tipik olarak anestezinin gerekli olduğunu belirtmek gerekir. Uzun süreli anestezi, farelerde bilişsel işlevi önemli ölçüde etkileyebilir, çünkü çoğu anestezik ilaç nöral aktiviteyi baskılayabilir ve bilgi işlemeyi engelleyerek davranışsal eksikliklere yol açabilir12. Birkaç çalışma, 6 saatlik bir süre boyunca% 2.5 sevofluran uygulanmasının farelerde uzamsal hafızayı, öğrenme yeteneğini ve dikkati önemli ölçüde bozabileceğini göstermiştir13. Ayrıca, kanıtlar yüksek dozda anestezinin farelerde nöronal ölüme veya sinir hasarına neden olabileceğini düşündürmektedir14. Bu nedenle, kullanılan toplam anestezi miktarını en aza indirmek için uygun bir yaklaşım belirlemek zorunludur. Bu çalışmada, bilişsel bozukluğu olan fareleri tedavi etmek için etkili bir akupunktur yöntemi ve hafıza yeteneklerini değerlendirmek için davranışsal testler sunuyoruz. Daha da önemlisi, deney sırasında uygulanan toplam anestezi dozunu etkili bir şekilde azaltabilen modifiye edilmiş bir tedavi öncesi anestezi tekniği sunuyoruz.

Protocol

Hayvan deneyleri, Hebei Yiling Tıbbi Araştırma Enstitüsü Hayvan Araştırmaları ve Etik Komitesi’nin onayı ile gerçekleştirilmiştir (onay numarası: N2022148). 18-22 g ağırlığındaki erkek C57BL / 6J fareleri (Malzeme Tablosuna bakınız) Hebei Yiling Tıbbi Araştırma Enstitüsü’nün yeni ilaç değerlendirme merkezine yerleştirildi. Onlara normal yiyecek ve temiz su sağlandı ve günde 12 saat yapay ışığa maruz bırakıldı. Odalar, 20-26 °C kontrollü bir sıcaklık aralığın?…

Representative Results

Açık alan deneyinde fare hareket yörüngelerini karakterize etmeYörünge haritası, normal gruptaki farelerin, alışılmadık ortamlarda keşif için derin bir eğilim sergilediğini ortaya koymaktadır. Aktivite yörüngeleri, tüm açık alanı kaplarken (sol panel) öncelikle köşelerde yoğunlaşmıştır. Buna karşılık, uzun vadeli hipoksi model fare grubu, yeni çevreyi keşfetmek için önemli ölçüde azalmış bir istek gösterir. Açık alanın merkezine (orta panel) doğru herhan…

Discussion

2.000 yıldan uzun bir süre önce Çin’de ortaya çıkan farmakolojik olmayan bir tıbbi uygulama olan akupunktur, akupunktur noktaları olarak bilinen vücuttaki belirli noktalara ince iğnelerin sokulmasını içerir. Bu noktaların, vücudun hayati enerjisinin veya “qi”nin aktığı kanallar veya meridyenlerle birbirine bağlandığına inanılıyor24. Akupunktur bu noktaları uyararak vücuda denge ve uyumu yeniden kazandırmayı amaçlar. Kronik ağrı, anksiyete/depresyon, sindirim sorunlar…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, Hebei’nin S&T Programı (NO.E2020100001 ve NO.22372502D), Shijiazhuang’ın Üst Düzey S & T İnovasyon ve Girişimcilik Yetenek Projesi (No. 07202203) tarafından desteklenmiştir.

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Zhu, X., et al. NLRP3 deficiency protects against hypobaric hypoxia induced neuroinflammation and cognitive dysfunction. Ecotoxicology and Environmental Safety. 255, 114828 (2023).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Zhang, C. E., et al. Hypoxia-induced tau phosphorylation and memory deficit in rats. Neuro-Degenerative Diseases. 14 (3), 107-116 (2014).
  12. 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).
  13. Lee, J. R., et al. Effect of dexmedetomidine on sevoflurane-induced neurodegeneration in neonatal rats. British Journal of Anaesthesia. 126 (5), 1009-1021 (2021).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. Liu, S., et al. A neuroanatomical basis for electro-acupuncture to drive the vagal-adrenal axis. Nature. 598 (7882), 641-645 (2021).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. 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).
  37. 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).
  38. 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).
  39. 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).
  40. 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).
  41. 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).
  42. 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).
  43. 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).

Tags

AcupunctureMouse ModelChronic HypoxiaCognitive DysfunctionAnesthesiaBehavioral AssessmentOpen Field TestWater Maze

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Wan, F., Guo, Z., Wang, M., Hou, Y., Wang, L., Li, W., Kang, N., Zhu, P., Li, M. Acupuncture Treatment in a Mouse Model of Chronic Hypoxia-Induced Cognitive Dysfunction. J. Vis. Exp. (202), e65784, doi:10.3791/65784 (2023).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image