Bulk elektro-acupunctuuroperatie voor muizen of jonge ratten
Summary
Hier presenteren we een protocol voor efficiënte en snelle elektro-acupunctuur (EA) bij muizen of jonge ratten met behulp van een driedimensionale (3D) geprinte houder. Deze techniek maakt gelijktijdige bediening op meerdere dieren mogelijk, waardoor tijd wordt bespaard en de efficiëntie van de experimenten wordt verhoogd.
Abstract
Elektro-acupunctuur (EA) wordt veel gebruikt om verschillende gezondheidsproblemen te behandelen. Het onderliggende mechanisme van EA-behandeling blijft echter onduidelijk, wat de promotie ervan belemmert. De mechanistische studie vereist muis- of rattenmodellen om dit probleem aan te pakken. Deze dieren zijn echter niet gehoorzaam aan het experimentele proces, dat tijdrovend is. Om deze problemen op te lossen, hebben we een 3D-geprinte bulkfixator voor kleine dieren ontworpen om de efficiëntie van EA’s dierproeven te verbeteren. Deze video laat in detail zien hoe je de fixator kunt gebruiken om bulk EA uit te voeren op muizen of jonge ratten. Voor de selectie van acupunten werd de voorste schuine lijn van vertex temporal (MS6-kop) en Tianshu-punt (ST25-buik) gekozen om het effect van het fixatieapparaat met buikligging en rugligging te verifiëren. Door gebruik te maken van de 3D-geprinte houder voor kleine dieren kunnen meerdere knaagdieren tegelijkertijd worden geïmmobiliseerd en behandeld, waardoor de tijd en middelen die nodig zijn voor het experiment worden verminderd. Deze techniek kan worden toegepast op andere diermodellen door verschillende formaten te 3D-printen en kan mogelijk worden gebruikt voor verschillende bevestigingsomstandigheden. Het apparaat is gunstig voor de bevordering van experimenteel wetenschappelijk onderzoek in EA.
Introduction
Elektro-acupunctuur (EA) therapie is een unieke methode waarbij acupunctuurnaalden in de hoofdhuid worden ingebracht en verbonden met een elektromachine om specifieke punten te stimuleren1. In tegenstelling tot handmatige stimulatie maakt EA een betere controle van de stimulatie mogelijk door specifieke frequenties en golfvormen te stabiliseren om optimale therapeutische effecten te bereiken2. Volgens een enquête gebruikt 81.2% van de medische instellingen in China EA of manuele acupunctuur om hersenverlamming, neuralgie, aangezichtsverlamming en andere aandoeningen te behandelen. Ondanks zijn populariteit is het specifieke werkingsmechanisme van EA nog onbekend, wat de promotie en toepassing ervan bij de revalidatiebehandeling van neurologische aandoeningen heeft belemmerd 1,2,3. Verder onderzoek is nodig om het mechanisme van de effectiviteit van EA volledig te begrijpen en het gebruik ervan bij de revalidatiebehandeling van neurologische aandoeningen te bevorderen.
Naarmate de invloed van acupunctuur zich wereldwijd uitbreidt, hebben veel onderzoeken al de mechanismen van EA onderzocht die zijn uitgevoerd op knaagdiermodellen, zoals ratten– of muismodellen 1,2,3. Verschillende problemen komen vaak voor bij de knaagdierexperimenten van EA. De eerste is hoe knaagdieren zonder verdoving kunnen worden geïmmobiliseerd, aangezien acupunctuur die wordt uitgevoerd op wakkere proefpersonen meer een afspiegeling is van de klinische praktijk. Bovendien vereisen sommige experimenten dat dieren wakker zijn om behandelingseffecten te observeren 2,3. Een andere uitdaging is het nauwkeurig lokaliseren van de acupunten bij muizen of ratten die overeenkomen met die bij mensen. De precieze lokalisatie van acupunten bij experimentele knaagdieren wordt momenteel door veel wetenschappers bestudeerd 4,5. In dit protocol werden MS6 en ST25 geselecteerd, die duidelijk zijn gedefinieerd bij knaagdieren door de transformatie van menselijke anatomische lokalisatie. MS6 wordt vaak gebruikt voor de behandeling van sommige hersenziekten, zoalsde ziekte van Parkinson6. ST25 wordt meestal gebruikt om gastro-intestinale problemen, zoals diarree, tebehandelen7. Deze twee acupunten werden in de eerste plaats gekozen om te laten zien hoe knaagdieren effectief kunnen worden geïmmobiliseerd in zowel rugligging als buikligging. Bovendien zijn deze acupunten uitgebreid bestudeerd en bieden ze belangrijke inzichten voor onderzoeksdoeleinden 6,7.
De vorige methode om een enkele rat te immobiliseren voor experimenten is niet alleen tijdrovend, maar ook moeilijk te hanteren door één persoon8. Bovendien is het slagingspercentage in de praktijk relatief laag door het niet meewerken van dieren. Daarom is het van cruciaal belang om een gemakkelijk vast te stellen diermodel met stabiele kenmerken te creëren om de efficiëntie van het experiment te verbeteren. In dit artikel werd een 3D-geprinte houder voor kleine dieren geïntroduceerd die gemakkelijk meerdere knaagdieren kon immobiliseren, wat leidde tot motorische beperking. Het doel van dit artikel is om EA-behandelingen toe te dienen aan een groep jonge ratten of muizen, met de nadruk op de strategieën voor bulkbeperking van muizen, identificatie en stimulatie van MS6- en ST25-acupunten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Elektro-acupunctuur (EA) is een vorm van acupunctuur waarbij elektrische stimulatie op acupunctuurnaalden wordt gebruikt11. Deze techniek omvat het gebruik van micropulsstromen van specifieke intensiteit en frequentie om acupunctuurpunten te stimuleren en verbeterde therapeutische effecten te bereiken3. Het mechanisme van EA voor genezing is echter beperkt en vereist uitgebreid fundamenteel onderzoek om 1,2,3</…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Met dank aan de afdeling Neurochirurgie van het Second Affiliated Hospital van de Army Medical University voor ondersteuning ter plaatse. Financiering: Dit werk werd ondersteund door de Natural Science Foundation of China (82104696).
Materials
| 3D printing batch mice fixator | MESH INVENT | Custom made | The fixator produced by 3D printer. The printing method is called fused deposition modeling (FDM), also known as fused filament fabrication (FFF). |
| Electroacupuncture instrument | Hwato, Suzhou Medical Appliance Factory | SDZ-III | www.Hwato-med.com |
| Disposable sterile acupuncture needle | Suzhou Medical Appliance Factory | N/A | 0.25 mm x 13 mm |
References
- Lee, S., Kim, S. N. The effect of acupuncture on modulating inflammatory cytokines in rodent animal models of respiratory disease: A systematic review and meta-analysis. Frontiers in Immunology. 13, 878463 (2022).
- Xin, Y. Y., Wang, J. X., Xu, A. J. Electroacupuncture ameliorates neuroinflammation in animal models. Acupuncture in Medicine: Journal of the British Medical Acupuncture Society. 40 (5), 474-483 (2022).
- Mengzhu, S., et al. Electroacupuncture at Tianshu (ST25) and Zusanli (ST36) alleviates stress-induced irritable bowel syndrome in mice by modulating gut microbiota and corticotropin-releasing factor. Journal of traditional Chinese medicine. 42 (5), 732-740 (2022).
- Xu, D. S., et al. A new attempt of re-mapping acupoint atlas in the rat. Acupuncture Research. 44 (1), 62-65 (2019).
- Yin, C. S., et al. A proposed transpositional acupoint system in a mouse and rat model. Research in Veterinary Science. 84 (2), 159-165 (2008).
- Cao, L., et al. The effectiveness of acupuncture for Parkinson’s disease: An overview of systematic reviews. Complementary Therapies in Medicine. 50, 102383 (2020).
- Yang, L., et al. Effect of warming moxibustion Tianshu (ST 25, bilateral) and Qihai (CV 6) for the treatment of diarrhea-dominant irritable bowel syndrome: a patient-blinded pilot trial with orthogonal design. Journal of Traditional Chinese Medicine. 37 (4), 538-545 (2017).
- Delcour, M., et al. Early movement restriction leads to maladaptive plasticity in the sensorimotor cortex and to movement disorders. Scientific Reports. 8 (1), 16328 (2018).
- Zhifeng, W. A fixing device for mice body. China Patent. , (2023).
- Ismail, K. I., Yap, T. C., Ahmed, R. 3D-printed fiber-reinforced polymer composites by fused deposition modelling (FDM): Fiber length and fiber implementation techniques. Polymers. 14 (21), 4659 (2022).
- Lu, C., et al. Efficacy of electroacupuncture with different frequencies in the treatment of chemotherapy-induced peripheral neuropathy: A study protocol for a randomized controlled trial. Frontiers in Neurology. 13, 843886 (2022).
- Zhang, L., et al. Modulation of colonic function in irritable bowel syndrome rats by electroacupuncture at ST25 and the neurobiological links between ST25 and the colon. Frontiers in Neuroscience. 16, 930489 (2022).
- Wang, J. H., et al. Anti-inflammation mechanism of electro-scalp acupuncture in treatment of ischemic stroke based on IL-12 mediated JAK/STAT signaling pathway. Chinese Acupuncture & Moxibustion. 42 (10), 1137-1144 (2022).
- Ren, D., et al. A novel design of a plate for posterolateral tibial plateau fractures through traditional anterolateral approach. Scientific Reports. 8 (1), 16418 (2018).
- Wu, L., Dong, Y., Zhu, C., Chen, Y. Effect and mechanism of acupuncture on Alzheimer’s disease: A review. Frontiers in Aging Neuroscience. 15, 1035376 (2023).
- Wu, L. Electroacupuncture for spinal cord injury: A scientific study of traditional medicine. Neurospine. 19 (3), 770-772 (2022).
- Gozzi, A., Zerbi, V. Modeling brain dysconnectivity in rodents. Biological Psychiatry. 93 (5), 419-429 (2023).
- Denic, A., Macura, S. I., Mishra, P., Gamez, J. D., Rodriguez, M., Pirko, I. MRI in rodent models of brain disorders. Neurotherapeutics. 8 (1), 3-18 (2011).
- Cong-hui, Q., et al. Efficacy observation of long-retaining scalp acupuncture plus interactive training for upper-extremity dysfunction after cerebral stroke. Journal of Acupuncture and Tuina Science. 19, 43-48 (2021).
- Kvist, L. J., Hall-Lord, M. L., Rydhstroem, H., Larsson, B. W. A randomised-controlled trial in Sweden of acupuncture and care interventions for the relief of inflammatory symptoms of the breast during lactation. Midwifery. 23 (2), 184-195 (2007).
- Boram, L., Chan-Young, K., Sun Haeng, L. Effectiveness and safety of auriculotherapy for breastfeeding: a systematic review. Journal of Traditional Chinese Medicine. 40 (5), 721-737 (2020).
