Förbättrad suspensionsfixering med råttjacka i råttakupunkturexperiment
Summary
Här presenterar vi en förbättrad suspensionsfixeringsmetod med hjälp av en råttjacka för att effektivt immobilisera råttor under akupunkturexperiment. Vidare klargörs uppbyggnaden och tillämpningen av denna fixeringsapparat, samt instruktioner och utvärdering för dess användning vid elektroakupunkturterapi.
Abstract
I grundläggande experimentell akupunkturforskning används råttor ofta som försöksdjur. Det är dock svårt för dem att upprätthålla en fast hållning. Under elektroakupunkturprocedurer är korrekt immobilisering av råttor avgörande. Olika metoder för råttfixering används för närvarande, inklusive anestesifixering, högplattformsfixering, bindningsfixering och fixering med en egentillverkad råttpäls. Dessa metoder har dock sina begränsningar, vilket i viss mån kan påverka försökets effektivitet och funktionsduglighet. Detta protokoll introducerar en metod för att hänga upp och fixera råttor med hjälp av råttkläder. För det första är råttor klädda i råttjackor som matchar deras kroppsform, vilket drar nytta av deras preferens för mörker och grävande. Nålningsoperationen kan sedan utföras efter att råttorna har burit råttkläder. När råttorna är upphängda är de relativt stilla, eftersom deras lemmar inte kan röra sig. Denna fixeringsmetod erbjuder inte bara ekonomiska och användarvänliga fördelar utan säkerställer också en stabil och pålitlig fixering av råttorna i en bekvämt avslappnad position. Det minimerar också effektivt tidsåtgång, experimentutrymme och arbetskraftsresurser. Dessutom möjliggör denna metod exponering av de flesta akupunkter som används för akupunktur hos råttor. Den här artikeln koncentrerar sig främst på enhetens sammansättning, som omfattar en specialdesignad råttjacka, ett upphöjt fixeringsställ och deras anslutningsstrukturer. Dessutom kommer ett illustrativt exempel att presenteras för att demonstrera tillämpningen av den upphängningsbaserade suspensionsmetoden för råttor i elektroakupunkturprocedurer på råttor.
Introduction
Akupunktur är en traditionell terapi som kännetecknas av nålning vid specifika akupunkter eller andra positioner för att förebygga och behandla sjukdomar. Elektroakupunktur kombinerar filiforma nålar med elektrisk stimulering1, vilket möjliggör exakt kontroll över mängden stimulering genom att justera relevanta parametrar, vilket främjar standardiseringen av akupunkturbehandling2. Under de senaste åren har forskningen om elektroakupunkturens mekanismer fortsatt att expandera och fördjupas3,4, vilket har lett till en årlig ökning av studier med fokus på elektroakupunkturens mekanismer5.
Inom grundforskning om elektroakupunktur är råttor det vanligaste djuret. Under elektroakupunkturbehandling måste mottagaren vara stilla för att säkerställa en smidig procedur. Till skillnad från kliniska prövningar på människor kan små djur som används i djurförsök inte följa kommandon medvetet under 15-30 minuter långa elektroakupunkturprocedurer. Detta ställer forskare inför en primär utmaning att uppnå stabil och tillförlitlig fixering. Felaktig fixering kan leda till negativa känslor som ångest, depression och rädsla hos djur6, vilket inte bara ökar risken för skador för råttor och risken att bli biten för försökspersonalen utan också påverkar forskningsresultatens stabilitet och övertalningsförmåga.
I tidigare studier har forskare ofta använt anestesifixering7, högplattformsfixering8, bindningsfixering 6,9 eller råttpälsfixering10 före akupunktur eller elektroakupunkturoperationer. Men med tanke på anestesiens effekter på kroppen11 och hjärnans funktion12, och med tanke på att akupunktur utförs på medvetna patienter i kliniska fall, kan anestesi i viss mån påverka forskningsresultaten. Därför, jämfört med anestesifixering, är bekväm fixering av råttor i vaket tillstånd ett bättre alternativ.
Men i det icke-bedövade tillståndet har olika fixeringsmetoder också sina respektive begränsningar, inklusive begränsad akupunktsexponering på grund av täckning av råttpälsen på råttor 10, behovet av minst två individer för att utföra operationen13, icke-justerbar fixatorstorlek14 eller stresstillståndet hos råttor i forcerat läge6. För att ta itu med dessa tekniska problem designade vi en råttjacka och ett fixeringsställ som lämpar sig för akupunkturmanipulation i de flesta delar av råttkroppen. Detta kan hjälpa forskare att effektivt utföra akupunkturprocedurer med råttor.
Motiveringen för detta protokoll är följande: för det första utnyttjar den stängda huvudbonaden på råttans jacka råttornas naturliga benägenhet för mörker och grävande, vilket begränsar deras aktivitetsområde. För det andra ger bindningsrepen nära lederna på råttornas lemmar fysisk kompressionsbegränsning, vilket medför vissa begränsningar för deras rörelser. Råttor kan dock fortfarande hoppa och röra sig horisontellt även när de bär jackan. Slutligen, eftersom råttor inte kan röra marken utan en fast kraftpunkt när de är upphängda, lade vi till en upphängningsanordning på råttjackan, vilket ytterligare begränsar deras rörelser och säkerställer nålretention. Fixeringsanordningens sammansättning visas i figur 1.
Figur 1: Schematisk bild av råttmanteln och upphängningsfixeringen. (A) Råttjackans allmänna utseende i en plan vy. (B) Tredimensionell bild av råttjackan. (C) Specialanpassad råttjacka med ett snitt nära akupunkterna på huvudet och ryggen midja. (D) Illustration av flera råttor samtidigt upphängda på den upphöjda ställningen. 1: Tyg övergripande vy; 2: Utlopp för framben; 3: Utlopp för bakben; 4: Knyta rep; 5: Kavitet bildas efter suturering; 6: Snitt för att exponera akupunkter i huvudet; 7: Snitt för att exponera rygg- och midjeakupunkter. 8: Suturposition. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Elektroakupunktur har visat sig ha goda terapeutiska effekter på olika sjukdomar såsom kognitiv svikt 16,17, hjärtmuskelskada18 och inflammatorisk smärta19. För att förstå dess verkningsmekanism har djurförsök på främst råttor genomförts. Fixering av djuren under försöken är avgörande för korrekta resultat. Även om många studier har administrerat elektroakupunktur efter djurbedövning, kan denna …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna vill uttrycka sin tacksamhet till Figdraws vetenskapliga forskningsritningsplattform för Home for Researchers för att ha tillhandahållit det material som användes för att skapa figur 2 i denna artikel, med auktoriserat licens-ID: URUUO5699e. Detta arbete har fått stöd från bidrag från National Natural Science Foundation of China (81873380, 82074566), Natural Science Foundation of Hubei-provinsen (2022CFCO43) och National Famous Traditional Chinese Medicine Heritage Studio Construction Project of the National Administration of Traditional Chinese Medicine ([2022] No.5, [2022] No.75).
Materials
| 75% alcohol | Shandong Lircon medical technology co., ltd | 2002-0059 | Disinfection |
| acupuncture needles | Beijing Luo ya shan chuan medical equipment co., Ltd. | needling | |
| Adult Sprague-Dawley (SD) rats | Liaoning Changsheng biotechnology co., Ltd. | SCXK 2020-0001 | The recipient subjected to fixation |
| an elevated fixation rack | Taizhou shiai instruments and equipments for scientific and teaching research Co., ltd | / | Fix rats |
| Hans electronic acupuncture apparatus | Beijing Huayun Ante Science and Technology Co. Ltd. | HANS-200A | electroacupuncture |
| Medical cotton ball | Jiangsu Misawa Medical Supplies Co., Ltd. | 20172142357 | Disinfection |
| Pet electric clipper | Fenghua Xikou Lubao Knives & Scissors Electrical Appliance Factory | / | Shave the hair of rats |
| Tweezers | Qingdao Schultz Biotechnology Co., ltd | Pinch cotton balls |
References
- Liu, Z., et al. Effect of Electroacupuncture on Urinary Leakage Among Women With Stress Urinary Incontinence: A Randomized Clinical Trial. The Journal of the American Medical Association. 317 (24), 2493-2501 (2017).
- Tsuei, J. J. Recent developments in clinical acupuncture. The American Journal of Chinese Medicine. 11 (1-4), 150-158 (1983).
- Liu, S., et al. Somatotopic Organization and Intensity Dependence in Driving Distinct NPY-Expressing Sympathetic Pathways by Electroacupuncture. Neuron. 108 (3), 436-450 (2020).
- Liu, S., et al. A neuroanatomical basis for electroacupuncture to drive the vagal-adrenal axis. Nature. 598 (7882), 641-645 (2021).
- Li, X., Wei, W., Wang, Y., Wang, Q., Liu, Z. Global Trend in the Research and Development of Acupuncture Treatment on Parkinson’s Disease From 2000 to 2021: A Bibliometric Analysis. Frontiers In Neurology. 13, 906317 (2022).
- Jiang, S., et al. Application Progress of fixation methods for rodents under non anesthesia in acupuncture and moxibustion experiments domestically and abroad. Shanghai Journal of Acupuncture and Moxibustion. 40 (12), 1509-1514 (2021).
- Jiang, H. Z., et al. Fixation method in the study of acupuncture intervention on rats. Journal of Shanxi College of Traditional Chinese Medicine. 20 (3), 169-171 (2019).
- Wang, Y., Ning, Y., Wang, P. Y., Yang, Y. Q. Method of Placing a Rat on an Elevated Platform for Acupuncture. Shanghai Journal of Acupuncture and Moxibustion. 31 (5), 289-292 (2012).
- Wang, F., Xiong, J., Zeng, F., He, Z. X. A fixation frame for acupuncture and moxibustion of Shu-Mu acupoint combination in rats. Acupuncture Research. 47 (10), 938-940 (2022).
- Tu, S., P, C., Y, Y. H. Fixation method for needle warming moxibustion treatment on swinging rats bound with coat. Chinese Journal of Comparative Medicine. 31 (5), 128-132 (2021).
- Redfors, B., Shao, Y., Omerovic, E. Influence of anesthetic agent, depth of anesthesia and body temperature on cardiovascular functional parameters in the rat. Laboratory Animals. 48 (1), 6-14 (2014).
- Kiyatkin, E. A., Brown, P. L. Brain and body temperature homeostasis during sodium pentobarbital anesthesia with and without body warming in rats. Physiology & Behavior. 84 (4), 563-570 (2005).
- He, C., Zhang, C., Zhou, S., Fan, Y. Using old meshy cage cover to make a rat fixating device for acupuncture study. Acupuncture Research. 46 (4), 348-350 (2021).
- Li, Y., Lin, N., Huang, Y., Xue, X., Liu, Q. A Newly-made Rat Holder for Convenient Acupuncture Needle Insertion. Acupuncture Research. 41 (5), 466-468 (2016).
- Bielitzki, J. T., Barbee, R. W., Garber, J. . Guide for the care and use of laboratory animals. 85 (3), 963-965 (2011).
- Zheng, X., et al. Electroacupuncture 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).
- Su, X., et al. Effectiveness and Safety of Acupuncture for Vascular Cognitive Impairment: A Systematic Review and Meta-Analysis. Frontiers In Aging Neuroscience. 13, 692508 (2021).
- Wang, Q., et al. Efficacy of electroacupuncture pretreatment for myocardial injury in patients undergoing percutaneous coronary intervention: A randomized clinical trial with a 2-year follow-up. International Journal of Cardiology. 194, 28-35 (2015).
- Zhang, R., Lao, L., Ren, K., Berman, B. M. Mechanisms of acupuncture-electroacupuncture on persistent pain. Anesthesiology. 120 (2), 482-503 (2014).
