Summary

Etterligner Dings rullemetode på Notexin-indusert muskelskade hos rotter

Published: August 25, 2023
doi:

Summary

Denne protokollen beskriver en enkel enhet som etterligner Dings rullemetode, etablerer en rottemodell for skjelettmuskelskade og bruker hematoksylin-eosinfarging for å observere patologien til skadet vev og enzymbundet immunosorbentanalyse for å oppdage endringer i serumskademarkører.

Abstract

Dings rullemetode er en av de mest brukte manipulasjonene i tradisjonelle kinesiske massasjeklinikker (Tuina) og en av de mest innflytelsesrike moderne Tuina-manipulasjonene i Kina. Den er basert på den tradisjonelle rullemetoden som vanligvis brukes i enfinger Zen-sjangeren og heter Dings rullemetode. På grunn av sine antiinflammatoriske og blodsirkulasjonsfremmende effekter, har Dings rullemetode lydterapeutiske effekter på myopati. På grunn av det store kraftområdet som påføres menneskelig hud, er Dings rullemetode utfordrende å utføre på forsøksdyr med små hudområder, som rotter og kaniner. I tillegg er styrken til Tuina påført menneskekroppen forskjellig fra den som brukes på forsøksdyr, så det kan hende at styrken er for høy eller for lav til å oppnå den terapeutiske effekten av Tuina under forsøket. Dette eksperimentet tar sikte på å skape en enkel massasjeapparat egnet for rotter basert på Dings rullende manipulasjonsparametere (styrke, frekvens, Tuina-varighet). Enheten kan standardisere manipulering i dyreforsøk og redusere variasjonen i Tuina-kraft som brukes på forskjellige dyr på grunn av subjektive faktorer. En rottemodell av ikke-eksinindusert skjelettmuskelskade ble etablert, og plasmaskademarkørene kreatinkinase (CK) og fettsyrebindende protein 3 (FABP3) ble brukt for å vurdere den terapeutiske effekten av Tuina på skjelettmuskelskade. Resultatene viste at denne Tuina-massøren kunne redusere nivåene av CK- og FABP3-uttrykk og redusere graden av skjelettmuskelskade. Derfor bidrar Tuina-massøren beskrevet her, som etterligner Dings rullemetode, til standardisering av Tuina-manipulasjon i eksperimentell forskning og er til stor hjelp for senere forskning på den molekylære mekanismen til Tuina for myopati.

Introduction

Muskelskader er vanlige traumatiske skader i klinisk og dagligliv, forårsaket av ytre slag (kontusjoner) eller kronisk overbelastning av muskelfibre (stammer), etc., noe som resulterer i muskeldysfunksjon og smerte, selv alvorlig påvirker pasientens livskvalitet1. Å starte rehabilitering så tidlig som mulig etter en akutt belastningsskade er nøkkelen til å redusere tiden for å komme tilbake til idrett2 og for å redusere smerte 3,4. I moderne vestlig medisin følger klinisk førstehjelp for muskelskader prinsippene om hvile, is, kompresjon og høyde (RICE) for å stoppe skadelig blødning i muskelvevet5 og ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler for å lindre smerte6. Oppdagelsen av nye terapier som eksosomer7 og vevsteknikk8 ble potensielle behandlingsstrategier for skjelettmuskelsykdommer, og kompenserte for tidligere farmakologiske behandlingers mangler. Det kan imidlertid også øke behandlingskostnadene for pasienter, og sette dem under enormt økonomisk press9. Derfor anbefales alternative og komplementære terapier for behandling av muskel- og skjelettplager10. Tuina er mye brukt klinisk i Kina som en tradisjonell medisinsk metode og er populær blant pasienter for sin effekt og færre bivirkninger. Tuinaterapi for muskel- og skjelettlidelser kan lindre smerter og forbedre funksjonen11,12,13. Mr. Ding Jifeng, en berømt Shanghai Tuina-utøver, grunnla Dings rullemetode14. Det er en unik rulle- og knuseteknikk med et stort kraftområde, jevn og mild kraft og intens penetrasjon.

Ulike dyremodeller er basert på forskjellige etiologier. De har fordeler og ulemper, og valg av riktige og hensiktsmessige dyremodeller er av stor betydning for grunnleggende eksperimenter, som bidrar til å forstå de cellulære og molekylære signalveiene for regenerering og reparasjon etter skjelettmuskelskade for å utvikle nye terapier for behandling av skjelettmuskelsykdommer. Kjemisk induserte modeller av muskelskade er mye brukt, med injeksjoner av skjelettmuskulatur som forårsaker myofibernekrose og produserer regenererte områder som effektivt kan regenerere innen 2 uker15. Både notexin og bupivakain kan forårsake muskelskader. Notexin kan imidlertid forårsake mer alvorlig myotoksisk skade på skjelettmuskulatur enn bupivakain, og naturlig funksjonell restitusjon er relativt langsommere16. Drug intramuskulær sprøytestøping tar ikke bare mindre tid, men har også kontrollerte effekter og omfang av skjelettmuskulaturskader. Denne kvantifiserbare kontrollen gjør vellykket støping mindre vanskelig15,17.

Inflammatorisk respons er en viktig biologisk respons som har blitt grundig studert i sammenheng med myopati18,19. I de tidlige stadiene av skjelettmuskelskade forstyrrer myofibernekrose lokal muskelhomeostase, og mange inflammatoriske celler infiltrerer skadestedet og utskiller mange proinflammatoriske cytokiner19. Kreatinkinase (CK) er en tradisjonell serumbiomarkør for vurdering av skjelettmuskelskade. Imidlertid mangler den vevsspesifisitet20 og sensitivitet21, noe som begrenser evnen til å vurdere omfanget av legemiddelindusert muskelskade og indirekte rapportere omfanget av muskelgjenoppretting etter skade. Nye biomarkører, inkludert fettsyrebindende protein 3 (FABP3), har nylig vist relativt høy vevsspesifisitet og følsomhet i gnagermodeller av skjelettmuskelskade. FABP3 er en familie av bindende proteiner uttrykt primært i hjerte- og skjelettmuskelceller og involvert i fettsyremetabolisme, transport og signalering22. Derfor valgte vi en kombinasjon av to biomarkører, CK og FABP3, for å vurdere omfanget av noteksinindusert skjelettmuskelskade og restitusjon etter behandling.

Hos gnagere er musklene grunne, og hudområdet er lite, noe som også bestemmer at de forskjellige parametrene for massasje hos gnagere ikke vil være de samme som hos mennesker, for eksempel i dyreterapi, bør massasjeterapeuten behandle dem med mindre kraft ved hjelp av Dings rullemetode, og kan ikke bidra til driften av denne teknikken på grunn av den lille størrelsen på det skadede området, som til slutt kan føre til en reduksjon i effektiviteten av massasjen. Derfor benyttet eksperimentet den rullende massøren laget internt, som samsvarer med egenskapene til Dings rullemetode, for å gripe inn og evaluere den terapeutiske effekten av den notexininduserte skjelettmuskelskademodellen hos rotter, noe som bidrar til å standardisere parametrene til Tuina i eksperimentelle dyreforsøk for å undersøke den molekylære virkningsmekanismen til Tuina, en tradisjonell kinesisk medisin behandlingsmetode, på muskuloskeletale sykdommer.

Protocol

Prosedyrer som involverer dyr er godkjent av Institutional Care and Use Committee ved Hunan University of Chinese Medicine. 1. Montering av rullende massasjeapparat Velg en massasjeenhet som består av en gummirulle, gaffelholder, fjær, grensebaffel, justeringsskinne, skrue og akrylhåndtak (figur 1). Forsikre deg om at gummirullen måler 3 cm lang og 1,6 cm i diameter, fjæren måler 3 cm lang og 0,9 cm i diameter, grensebaffelen er 3 …

Representative Results

For å observere de morfologiske egenskapene til rotteskjelettmuskulatur etter skade, ble gastrocnemiusmuskelen farget med hematoksylin og eosin, og de fargede bildene ble lest med et analyseprogram som beskrevet i protokollen for 8 rotter per gruppe. Hos rotter med gastrocnemius muskelskade indusert av notexin (NTX-gruppen) ble mange muskelceller sprukket, atrofiske, nekrotiske og uregelmessig arrangert. Det var også høy infiltrasjon av nøytrofile granulocytter og lymfocytter rundt affisert område (<strong class="xf…

Discussion

Her beskrev vi en protokoll for Tuina-behandling av skjelettmuskelskade hos rotter og analyserte deretter graden av skjelettmuskelskade etter behandling for å verifisere effektiviteten av metoden. Spesielt kan modeller for skjelettmuskelskader hos rotter, inkludert, men ikke begrenset til, legemiddelinduksjon (notexin, bupivakain)16, stump kontusjon 26, knus 27 og iskemi-reperfusjon28, interveneres med Tuina. Gjennom HE-fargi…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne forskningen ble støttet av tilskudd fra National Natural Science Foundation of China (Grant Nos.82174521), Innovasjonsprosjekt for studenter ved Hunan University of Chinese Medicine (2022CX109)

Materials

1 mL syringe JIANGXI FENGLIN 20220521
1.5 microtubes  Servicebio EP-150X-J
15 mL centrifuge tube Servicebio EP-1501-J
30G needle CONPUVON 220318
5 mL blood collection tube Servicebio QX0023
Acrylic handle Guangdong Guangxingwang Plastic Materials Co., Ltd 65643645
Adjustment splint CREROMEM 20220729
Cotton Swab INOHV 22080215
Enzyme-labeled Instrument Rayto RT-6100 
Ethanol INOHV 211106
Fork holder Yongkang Kangzhe Health Technology Co., Ltd JL001
Hair removal cream Veet, France LOTC190922002
Hematoxylin dyeing solution set Wuhan Google Biotech G1005
Imaging system  Nikon, Japan Nikon DS-U3
IODOPHOR disfecting solution Hale&Hearty 20221205
Light microscope Nikon, Japan Nikon Eclipse E100
Limit baffle CREROMEM 20220724
Notexin Latoxan S.A.S. L8104-100UG
Pentobarbital sodium Merck KGaA P3761
Rat creatine kinase (CK) ELISA kit LunChangShuoBiotech YD-35237
Rat fatty acid-binding protein 3 (FABP3) ELISA kit LunChangShuoBiotech YD-35730
Rubber roller Hebei Mgkui Chemical Technology Co.,Ltd 202207
Screw Weiyan Hardware B05Z122
Sprague Dawley rats Hunan Slake Kingda Laboratory Animal Co. SYXK2019-0009
Spring Bingzhang Hardware TH001
Surgical blade Covetrus #23
Weigh controller Iyoys HY-XSQ

Referências

  1. Lempainen, L., et al. Management of anterior thigh injuries in soccer players: practical guide. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation. 14 (1), 41 (2022).
  2. Bayer, M. L., Mackey, A., Magnusson, S. P., Krogsgaard, M. R., Kjær, M. Treatment of acute muscle injuries (in Danish). Ugeskrift for Laeger. 181 (8), V11180753 (2019).
  3. Serner, A., et al. Progression of Strength, Flexibility, and Palpation Pain During Rehabilitation of Athletes with Acute Adductor Injuries: A Prospective Cohort Study. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. 51 (3), 126-134 (2021).
  4. Gozubuyuk, O. B., Koksal, C., Tasdemir, E. N. Rehabilitation of a patient with bilateral rectus abdominis full thickness tear sustained in recreational strength training: a case report. Physiotherapy Theory and Practice. 38 (13), 3216-3225 (2022).
  5. Hotfiel, T., et al. Current Conservative Treatment and Management Strategies of Skeletal Muscle Injuries. Zeitschrift für Orthopädie und Unfallchirurgie. 154 (3), 245-253 (2016).
  6. de Sire, A., et al. Pharmacological Treatment for Acute Traumatic Musculoskeletal Pain in Athletes. Medicina. 57 (11), 1208 (2021).
  7. Connor, D. E., et al. Therapeutic potential of exosomes in rotator cuff tendon healing. Journal of Bone and Mineral Metabolism. 37 (5), 759-767 (2019).
  8. Martins, A. L. L., Giorno, L. P., Santos, A. R. Tissue Engineering Applied to Skeletal Muscle: Strategies and Perspectives. Bioengenharia. 9 (12), 744 (2022).
  9. Horgan, D., et al. Clouds across the new dawn for clinical, diagnostic and biological data: accelerating the development, delivery and uptake of personalized medicine. Diagnosis. , (2023).
  10. Urits, I., et al. A Comprehensive Review of Alternative Therapies for the Management of Chronic Pain Patients: Acupuncture, Tai Chi, Osteopathic Manipulative Medicine, and Chiropractic Care. Advances in Therapy. 38 (1), 76-89 (2021).
  11. Lee, N. W., et al. Chuna (or Tuina) Manual Therapy for Musculoskeletal Disorders: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine: eCAM. 2017, 8218139 (2017).
  12. Xie, J., Deng, D. X., Chen, Y., Peng, L. Progress in the intervention of massage techniques on skeletal muscle injury. Hunan Journal of Traditional Chinese Medicine. 34 (04), 199-201 (2018).
  13. Yuan, Y., Zhang, H., Zhang, G. H., Xue, X. N. Research progress on microstructure changes and rehabilitation treatment of exercise-induced skeletal muscle injury. Massage and Rehabilitation Medicine. 14 (6), 29-33 (2023).
  14. Zhao, Y. The Establishment of Famous Tuina Master Ding Jifeng and Wei Fa – Commemorating the 100th Anniversary of Mr. Ding Jifeng’s Birthday. Traditional Chinese Medicine Culture. 9 (6), 18-21 (2014).
  15. Hardy, D., et al. Comparative Study of Injury Models for Studying Muscle Regeneration in Mice. PloS one. 11 (1), e0147198 (2016).
  16. Plant, D. R., Colarossi, F. E., Lynch, G. S. Notexin causes greater myotoxic damage and slower functional repair in mouse skeletal muscles than bupivacaine. Muscle & Nerve. 34 (5), 577-585 (2006).
  17. Tierney, M. T., Sacco, A. Inducing and Evaluating Skeletal Muscle Injury by Notexin and Barium Chloride. Methods in Molecular Biology. 1460, 53-60 (2016).
  18. Torres-Ruiz, J., Alcalá-Carmona, B., Alejandre-Aguilar, R., Gómez-Martín, D. Inflammatory myopathies and beyond: The dual role of neutrophils in muscle damage and regeneration. Frontiers in Immunology. 14, 1113214 (2023).
  19. Tu, H., Li, Y. L. Inflammation balance in skeletal muscle damage and repair. Frontiers in Immunology. 14, 1133355 (2023).
  20. Castro, C., Gourley, M. Diagnosis and treatment of inflammatory myopathy: issues and management. Therapeutic Advances in Musculoskeletal Disease. 4 (2), 111-120 (2012).
  21. Dabby, R., et al. Asymptomatic or minimally symptomatic hyperCKemia: histopathologic correlates. The Israel Medical Association Journal: IMAJ. 8 (2), 110-113 (2006).
  22. Khodabukus, A., et al. Tissue-Engineered Human Myobundle System as a Platform for Evaluation of Skeletal Muscle Injury Biomarkers. Toxicological Sciences. 176 (1), 124-136 (2020).
  23. Zhou, X. W., Jin, W. D., Zhu, L., Liu, X. H., Zhou, B. H. Experimental observation on the influence of different frequency, intensity and action time of Ding rolling manipulation on hemodynamics. Shanghai Journal of Traditional Chinese Medicine. (06), 42-44 (1998).
  24. Pablos, A., et al. Protective Effects of Foam Rolling against Inflammation and Notexin Induced Muscle Damage in Rats. International Journal of Medical Sciences. 17 (1), 71-81 (2017).
  25. Wisner, L., Larsen, B., Maguire, A. Enhancing Tumor Content through Tumor Macrodissection. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (180), e62961 (2022).
  26. Deng, P., et al. Contusion concomitant with ischemia injury aggravates skeletal muscle necrosis and hinders muscle functional recovery. Experimental Biology and Medicine. 247 (17), 1577-1590 (2022).
  27. Dobek, G. L., Fulkerson, N. D., Nicholas, J., Schneider, B. S. Mouse model of muscle crush injury of the legs. Comparative Medicine. 63 (3), 227-232 (2013).
  28. Armstrong, D. M., et al. Sildenafil citrate protects skeletal muscle of ischemia-reperfusion injury: immunohistochemical study in rat model. Acta Cirúrgica Brasileira. 28 (4), 282-287 (2013).
check_url/pt/65820?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Huang, B., Ruan, L., Wang, L., Xue, H., Sun, M., Duan, M., Peng, L. Mimicking Ding’s Roll Method on Notexin-Induced Muscle Injury in Rats. J. Vis. Exp. (198), e65820, doi:10.3791/65820 (2023).

View Video