Method Article
Cette étude présente un appareil de massage abdominal pour souris qui reproduit le massage manuel tout en minimisant le stress et les dommages aux tissus. L’appareil abaisse considérablement la glycémie, améliore le métabolisme des lipides et augmente la sensibilité à l’insuline chez les souris atteintes de diabète de type 2, offrant une approche thérapeutique prometteuse, non invasive et à potentiel clinique.
Le diabète sucré de type 2 (DT2) est un problème de santé publique mondial en croissance rapide, touchant plus de 500 millions de personnes dans le monde. Bien que le massage abdominal ait montré des avantages potentiels dans la gestion du DT2, son efficacité reste incertaine, en particulier dans les études animales, où des défis tels que l’observance des animaux et la nécessité d’un contrôle précis de la pression compliquent la mise en œuvre. Pour relever ces défis, cette étude présente un nouvel appareil de simulation de massage abdominal spécialement conçu pour les souris. Cet appareil offre une solution pratique pour effectuer des interventions de massage abdominal de manière contrôlée tout en minimisant le stress et les dommages tissulaires aux animaux. Il retient en toute sécurité les membres des souris, leur permettant de rester conscientes pendant le massage, et offre un contrôle précis de la pression et de la fréquence du massage appliqué à l’abdomen. La capacité de l’appareil à simuler avec précision un massage abdominal manuel ouvre de nouvelles possibilités pour des études expérimentales évaluant ses effets sur le DT2. L’objectif principal de ce protocole est d’étudier l’impact du massage abdominal sur les marqueurs clés du DT2 tels que la glycémie, le métabolisme des lipides et la sensibilité à l’insuline chez la souris. En fournissant une méthode fiable et reproductible pour le massage abdominal, cet appareil peut offrir des informations précieuses sur son potentiel en tant qu’intervention thérapeutique non invasive pour le DT2. Les résultats de cette recherche pourraient contribuer à faire progresser les stratégies cliniques de prévention et de traitement du diabète, en particulier à améliorer la compréhension des thérapies traditionnelles comme le massage abdominal dans la pratique médicale moderne.
Le diabète sucré de type 2 (DT2) est une maladie chronique caractérisée par une résistance à l’insuline et un dysfonctionnement des cellules β pancréatiques. Il s’agit d’un problème de santé publique à l’échelle nationale, dont l’incidence augmente rapidement dans le mondeentier 1. Selon le Global Metabolic Disease Burden Report, plus de 500 millions de personnes dans le monde sont atteintes de diabète, dont plus de 90 % sont atteintes de DT22. Le massage abdominal est une intervention importante pour traiter le DT2. Un grand nombre de recherches ont montré que le massage abdominal peut améliorer considérablement la glycémie, la qualité de vie, la composition du microbiote intestinal et ses produits métaboliques chez les patients atteints de DT2, améliorant ainsi la sensibilité à l’insuline 3,4,5. De plus, le massage abdominal favorise le péristaltisme gastro-intestinal, améliore la fonction digestive, réduit la stase gastro-intestinale et optimise l’absorption des nutriments et le métabolisme du glucose. Malgré le potentiel par lequel le massage abdominal améliore les résultats du DT2, n’ont pas été pleinement explorés. Plus précisément, il a été démontré que le massage abdominal améliore la sensibilité à l’insuline et le métabolisme du glucose en modulant les voies métaboliques telles que la voie de signalisation de l’insuline, mais les processus physiologiques précis ne sont pas encore entièrement compris. Cette étude vise à combler cette lacune en fournissant des informations mécanistes plus détaillées sur la façon dont le massage abdominal peut améliorer le DT2 dans des modèles animaux.
L’objectif principal de cette étude est de concevoir et de développer une méthode standardisée et reproductible pour étudier les effets du massage abdominal sur le DT2 à l’aide d’un dispositif innovant conçu spécifiquement pour les souris. Cet appareil vise à fournir un contrôle précis des paramètres de massage, tels que la pression et la fréquence, tout en minimisant le stress des animaux et en assurant le respect du bien-être animal.
Cependant, effectuer un massage abdominal sur des modèles animaux, en particulier des souris, présente plusieurs défis. Les méthodes de recherche actuelles sont confrontées à des défis, notamment une application de massage incohérente, la difficulté à maintenir une pression et une fréquence uniformes et à assurer l’observance des animaux pendant l’intervention. Ces limitations entravent la reproductibilité et introduisent de la variabilité dans les résultats, soulignant la nécessité d’une technique plus efficace et plus fiable. L’expérimentation animale est essentielle pour répondre à cette question. Pour le massage abdominal chez les animaux, il est nécessaire de maintenir une certaine pression et fréquence. Dans la pratique, cependant, il n’est pas facile de faire en sorte que les animaux se conforment aux instructions et restent dans la position requise à l’intérieur de l’appareil, car ils sont naturellement actifs. Il est également difficile d’assurer une pression et une vitesse constantes pendant l’intervention, ce qui rend difficile l’obtention de la stabilité requise pour les techniques de massage abdominal. Par conséquent, la réalisation d’interventions de massage abdominal sur des souris, des rats et d’autres modèles animaux reste un défi important dans la recherche. De plus, l’expérimentation animale doit aborder des questions liées au bien-être animal, telles que la réduction du stress et de l’anxiété, la réduction de la douleur et l’amélioration des conditions générales. Les méthodes existantes, telles que le massage post-anesthésie ou la contention manuelle, nécessitent souvent beaucoup de main-d’œuvre, introduisent des biais expérimentaux ou ne parviennent pas à reproduire les conditions physiologiques naturelles chez les animaux conscients. Les solutions précédentes impliquaient des modèlesde massage abdominal de rat 9,10,11. Pour surmonter ces limitations, nous introduisons un nouvel appareil de massage abdominal pour les souris. Dans cette étude, nous présentons un nouvel appareil de massage abdominal conçu pour surmonter ces limitations. Par rapport aux techniques traditionnelles, cet appareil offre des avantages significatifs, notamment un fonctionnement stable, un contrôle précis des paramètres de massage, une réduction du stress des animaux et une meilleure reproductibilité. De plus, sa conception rentable améliore l’accessibilité pour des applications plus larges dans la recherche sur les maladies métaboliques. En intégrant l’ingénierie moderne aux approches thérapeutiques traditionnelles, ce dispositif comble une lacune critique dans les méthodologies expérimentales non invasives pour le DT2.
Cette approche contribue à l’ensemble de la littérature sur les techniques thérapeutiques non invasives pour le DT2, en particulier celles dérivées de la médecine traditionnelle chinoise (MTC), qui met l’accent sur les effets régulateurs du massage abdominal sur les fonctions digestives et métaboliques. Les chercheurs peuvent trouver cette méthode particulièrement adaptée aux études sur les interventions non pharmacologiques pour le DT2 et d’autres troubles métaboliques. En s’attaquant à des défis expérimentaux clés, cette méthode fournit une base pour faire progresser la recherche clinique et translationnelle dans ce domaine.
Toutes les expériences sur les animaux ont été approuvées par le Comité de soin et d’utilisation des animaux de l’Université de médecine chinoise de Nanjing (n° d’approbation : 202409A033). Ici, 24 souris mâles C57BL/6J saines de grade SPF, âgées de 8 semaines et pesant 22 g ± 2 g, ont été sélectionnées. Les souris ont été logées sous un cycle lumière/obscurité de 12 h à une température de 20-22 °C et avec une humidité relative de 45 % à 50 %. Les animaux avaient libre accès à la nourriture et à l’eau.
1. Mise en place du modèle murin T2DM
2. Groupement et traitement des souris
3. Préparation de l’appareil d’entraînement au massage abdominal
4. Procédure de massage abdominal
Selon le plan ci-dessus, l’abdomen des souris a été maintenu fixe en place, et la position relativement fixe a permis aux souris de maintenir une posture stable. En massant l’abdomen à une fréquence fixe, la pression et la durée du massage ont été contrôlées dans une plage gérable. Cette approche est similaire au massage abdominal traditionnel en médecine chinoise12. En suivant ce plan d’intervention, le temps d’intervention peut être prolongé de manière appropriée, ce qui aide les souris à s’adapter à l’entraînement, atténue leur inconfort et contribue à normaliser la procédure expérimentale, améliorant ainsi l’efficacité expérimentale.
Effet du massage abdominal sur la glycémie et le poids corporel chez les souris DT2
Par rapport au groupe blanc, les taux de glycémie à jeun (FBG) et de glucose sanguin aléatoire (RBG) et le poids corporel des souris du groupe modèle ont été significativement augmentés, comme le montre la figure 3, qui indique que le modèle T2DM a été établi avec succès. Par rapport au groupe modèle, les niveaux de FBG et de RBG des souris des groupes de massage abdominal et de metformine ont été réduits, comme le montre la figure 3A-B. Il n’y avait pas de différence significative entre eux, ce qui indiquait que la metformine et le massage abdominal étaient efficaces pour réduire le poids corporel et le taux élevé de glucose dans le sang dans le modèle du diabète ; De plus, les deux interventions ont amélioré le poids corporel des souris, ce qui pourrait être lié à leur amélioration du contrôle de la glycémie. Ces résultats suggèrent que la stratégie de massage abdominal fournie par ce protocole a des effets similaires à ceux de la metformine dans la régulation de la glycémie chez les souris DT2.
Effet du massage abdominal sur le métabolisme des lipides chez les souris T2DM
En termes de métabolisme des lipides, par rapport au groupe blanc, les taux de cholestérol total (TC), de lipoprotéines de basse densité (LDL) et de triglycérides (TG) des souris du groupe modèle étaient élevés, comme le montrent les figures 4A, C et D, et le taux de lipoprotéines de haute densité (HDL) était significativement réduit, comme le montre la figure 4B. Après le massage abdominal, les taux de TC, LDL et TG des souris ont considérablement diminué, comme le montre la figure 4A, C et D. En revanche, le taux de HDL a augmenté, comme le montre la figure 4B, sans différence significative par rapport au groupe metformine. Cela confirme que le massage abdominal a un effet positif similaire à celui de la metformine dans l’optimisation du métabolisme des lipides.
Effet du massage abdominal sur la voie de signalisation de l’insuline chez les souris DT2
Par rapport au groupe blanc, les niveaux d’expression de l’ARNm IRS-1, IRS-2, PI3K, AKT et GLUT4 dans les tissus hépatiques des souris du groupe modèle étaient significativement réduits (p < 0,01), comme le montre la figure 5. Les échantillons de tissu hépatique ont été prélevés à la fin de la période d’intervention de 8 semaines, après quoi l’ARN a été extrait à l’aide du réactif TRIzol et analysé à l’aide de la PCR quantitative (qPCR). Les niveaux d’expression de l’ARNm PI3K, AKT et GLUT4 chez les souris traitées par massage abdominal et metformine ont été significativement augmentés (p < 0,01, p < 0,05). La différence entre les groupes massage abdominal et metformine était insignifiante (p > 0,05), comme le montre la figure 5C-E. Ces résultats suggèrent que les interventions de massage abdominal et de metformine améliorent efficacement la signalisation de l’insuline en augmentant l’expression de gènes clés dans la voie de signalisation de l’insuline, tels que PI3K, AKT et GLUT4, qui jouent un rôle essentiel dans le métabolisme du glucose et la sensibilité à l’insuline. Ces résultats indiquent que le massage abdominal a un effet thérapeutique sur le DT2 comparable à celui de la metformine, probablement en améliorant la sensibilité à l’insuline et en favorisant l’homéostasie du glucose par des mécanismes moléculaires similaires. Aucune différence significative entre les groupes de massage abdominal et de metformine ne suggère que le massage abdominal pourrait être une alternative viable ou une approche complémentaire à la metformine dans la prise en charge du DT2. L’importance de ces résultats réside dans leur potentiel à donner un aperçu des traitements non pharmacologiques du diabète qui modulent les voies de signalisation de l’insuline.
Figure 1 : Préparation des appareils d’entraînement au massage abdominal. (A) Une plaque de polypropylène de 1 mm d’épaisseur est façonnée en un trapèze avec des trous pour la fixation, et un tissu non tissé doux est coupé pour s’adapter, avec quatre trous pour les membres de la souris. Un capteur de film de pression est placé sur le tissu au-dessus de l’abdomen de la souris et connecté à un dispositif de surveillance de la pression. (B) L’assemblage terminé de l’appareil montre la vue de face de la plaque fixe. (C) Une fois l’assemblage terminé, le schéma montre le résultat final de l’appareil avec la vue inversée de la plaque fixe. (D) Vue de l’effet après serrage du tissu de fixation utilisé pour fixer les souris. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Procédure de massage abdominal chez la souris. (A) Placez la souris sur le côté avec un rayon de 4,5 cm et déplacez-la sur le côté avec un rayon de 3 cm en utilisant l’habitude de fouissage de la souris. (B) De plus, manipulez les membres de la souris pour les retirer des quatre trous du tissu de fixation pour fixer la souris. (C) L’opérateur tient la plaque d’une main et place le dispositif de fixation de la souris dans la paume de manière à ce que la souris soit en décubitus dorsal. (D) Le pouce de l’autre main peut être utilisé pour masser l’abdomen de la souris. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Effets du massage abdominal sur la glycémie et le poids corporel chez les souris DT2. (A) Comparaison des taux de glycémie à jeun (FBG) chez les souris DT2 après 8 semaines d’intervention (n = 6 par groupe). (B) Comparaison des niveaux d’indice de résistance à l’insuline (IRI) chez les souris DT2 après 8 semaines d’intervention (n = 6 par groupe). (C) Comparaison des changements de poids corporel chez les souris DT2 au cours de la période d’intervention de 8 semaines (n = 6 par groupe). Les mesures ont été prises au départ et après 8 semaines d’intervention. Les barres d’erreur représentent l’erreur type de la moyenne (SEM). L’analyse statistique a été effectuée à l’aide d’une ANOVA à un facteur suivie d’un test post-hoc de Tukey. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 indiquent des différences significatives entre les groupes. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Effet du massage abdominal sur le métabolisme des lipides chez les souris DT2. (A) Comparaison des taux de cholestérol LDL entre les groupes d’intervention (n = 6 par groupe). (B) Comparaison des taux de lipoprotéines de haute densité (HDL) dans chaque groupe après l’intervention (n = 6 par groupe). (C) Comparaison des taux de cholestérol total (CT) chez la souris après l’intervention (n = 6 par groupe). (D) Comparaison des taux de triglycérides (TG) chez les souris DT2 après 3 semaines d’intervention (n = 6 par groupe). Les mesures ont été prises après 3 semaines d’intervention. Les barres d’erreur représentent l’erreur type de la moyenne (SEM). La signification statistique a été déterminée à l’aide d’une ANOVA à un facteur suivie du test post-hoc de Tukey. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 indiquent des différences statistiquement significatives entre les groupes. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Voies de signalisation de l’insuline chez les souris DT2. (A) Comparaison des niveaux d’expression de l’ARNm de l’IRS-1 dans différents groupes après l’intervention (n = 6 par groupe). (B) Comparaison des niveaux d’expression de l’ARNm de l’IRS-2 dans chaque groupe après l’intervention (n = 6 par groupe). (C) Comparaison des niveaux d’expression de l’ARNm PI3K chez la souris après intervention (n = 6 par groupe). (D) Comparaison des niveaux d’expression de l’ARNm AKT dans chaque groupe après l’intervention (n = 6 par groupe). (E) Comparaison des niveaux d’expression de l’ARNm de GLUT4 chez la souris après intervention (n = 6 par groupe). Des échantillons ont été prélevés à la fin de l’intervention de 8 semaines. Les barres d’erreur représentent l’erreur type de la moyenne (SEM). La signification statistique a été évaluée à l’aide d’une ANOVA à un facteur suivie du test post-hoc de Tukey. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 représentent des différences significatives entre les groupes. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Le massage abdominal est une technique fondamentale représentative du massage de la médecine traditionnelle chinoise (MTC), largement appliquée dans la prévention clinique et le traitement de diverses maladies du système, en particulier dans la régulation et le soin du système digestif de la rate et de l’estomac 13,14,15. Le massage abdominal affecte directement la surface du corps humain, couvrant la plupart des points d’acupuncture abdominale, y compris Zhongwan (CV12), Liangmen (ST21), Shenque (CV8), Tianshu (ST25), Guanyuan (CV4) et Qihai (CV6). La technique stimule non seulement les points d’acupuncture abdominale de surface, mais pénètre également profondément pour stimuler les organes internes, améliorant la fonction métabolique du corps grâce à une manipulation uniforme, douce, ferme et pénétrante4.
Dans cette étude, un nouveau dispositif de simulation pour le massage abdominal chez des souris expérimentales a été conçu. Ce dispositif se compose d’une plaque de fixation transparente, d’un tissu de fixation flexible et de capteurs de pression capables de simuler la force et le rythme du massage manuel tout en évitant un stress inutile et des dommages tissulaires aux souris expérimentales. En ce qui concerne les protocoles expérimentaux de massage abdominal existants, tels que les méthodes de massage abdominal traditionnelles ou le massage abdominal post-anesthésie, bien que faciles à utiliser, ces méthodes ne peuvent pas simuler pleinement les réponses physiologiques réelles chez les souris dans un état de coma15. Une autre méthode, consistant à soulever les souris pour un massage abdominal, peut induire une stimulation supplémentaire de la colonne vertébrale de la souris, ce qui rend difficile le contrôle de facteurs uniques, conduisant à un biais expérimental. Cette observation était basée sur nos essais expérimentaux, où nous avons rencontré des difficultés à maintenir des conditions constantes pendant l’intervention. En comparaison, le dispositif conçu dans cette étude permet des conditions plus contrôlées, reproductibles et stables, offrant des avantages évidents en termes de rentabilité et de reproductibilité.
Une étape critique de ce protocole consiste à fixer les souris sur un support, en s’assurant que l’abdomen est accessible pour le massage tout en maintenant un mouvement minimal. Le contrôle précis de la fréquence et de la pression appliquées est facilité par les capteurs de pression qui assurent une surveillance en temps réel de la force. L’entraînement adaptatif des souris est un autre aspect crucial du protocole, car il permet aux souris de s’acclimater au processus au cours de plusieurs séances, minimisant ainsi l’inconfort et réduisant les réponses au stress. Après cette phase d’entraînement, les souris pouvaient tolérer des massages abdominaux de 30 minutes par jour, un facteur critique pour assurer la fiabilité et la stabilité de l’expérience. Ce processus garantit que les animaux s’adaptent sans stress excessif, ce qui est essentiel pour l’intégrité des résultats.
Des études récentes ont montré que le massage abdominal a de multiples effets régulateurs sur le diabète de type 2 (DT2), notamment la réduction de la glycémie et l’optimisation du métabolisme des lipides 5,12,17. Dans cette étude, les souris du groupe de massage abdominal ont montré des réductions significatives de la glycémie à jeun (FBG) et de la glycémie aléatoire (RBG). De plus, les indicateurs du métabolisme des lipides dans le groupe de massage abdominal se sont considérablement améliorés, avec une diminution significative des taux de cholestérol total (TC), de lipoprotéines de basse densité (LDL) et de triglycérides (TG). En revanche, les taux de lipoprotéines de haute densité (HDL) ont considérablement augmenté. Ces résultats révèlent la valeur d’intervention potentielle du massage abdominal pour les maladies métaboliques et fournissent de nouvelles orientations pour le traitement complet du DT2.
Une exploration plus approfondie des mécanismes moléculaires sous-jacents à ces améliorations révèle que le massage abdominal module la voie de signalisation de l’insuline, en particulier en régulant à la hausse l’expression des gènes clés impliqués dans le métabolisme du glucose, notamment PI3K, AKT et GLUT4. Ces gènes font partie intégrante de la voie de signalisation de l’insuline, qui est responsable de la régulation de l’absorption du glucose et de la sensibilité à l’insuline. La régulation positive de PI3K et d’AKT améliore l’activation des molécules de signalisation en aval, ce qui favorise l’absorption et le stockage du glucose dans les tissus tels que les tissus musculaires et adipeux. Pendant ce temps, l’expression accrue de GLUT4 facilite un plus grand transport du glucose dans les cellules, améliorant ainsi l’homéostasie globale du glucose. Ces changements moléculaires contribuent probablement aux améliorations observées du métabolisme du glucose et de la sensibilité à l’insuline, offrant un aperçu des effets thérapeutiques potentiels du massage abdominal dans la gestion du DT2.
Cependant, la procédure expérimentale de ce protocole nécessite encore une formation technique pour les chercheurs, en particulier pour familiariser les souris avec le dispositif, ce qui nécessite une pratique répétée pour s’assurer que les souris ressentent un minimum d’inconfort pendant la procédure. Un autre point critique pour les études futures est l’optimisation de la force et de la fréquence des massages afin de mieux comprendre leur impact sur les résultats expérimentaux. Les résultats actuels sont basés sur un modèle murin, et une validation supplémentaire par des expériences animales et des essais cliniques plus approfondis est essentielle pour confirmer l’applicabilité et l’efficacité plus larges de cette méthode.
À l’avenir, ce protocole a de nombreuses applications potentielles, en particulier dans l’étude des maladies métaboliques comme le diabète, l’obésité et même certaines affections gastro-intestinales. La nature non invasive de la technique en fait une alternative attrayante aux méthodes plus invasives, offrant une approche novatrice pour les études cliniques ou les interventions thérapeutiques potentielles. Le dispositif peut également être adapté pour être utilisé dans d’autres modèles animaux, ce qui permet une applicabilité plus large dans des contextes expérimentaux. De plus, ce dispositif et ce protocole pourraient jouer un rôle important dans la modernisation des thérapies de la médecine traditionnelle chinoise, en fournissant une plate-forme scientifique pour explorer les mécanismes sous-jacents à leurs effets sur les maladies métaboliques et d’autres problèmes de santé.
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Ce travail a été soutenu par le deuxième lot de projets de recherche scientifique spéciaux de la Base nationale de recherche clinique de la médecine traditionnelle chinoise (JDZX2015127, basée sur l’hôpital provincial de médecine chinoise de l’Anhui).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
High-density lipoprotein cholesterol assay kit | A112-1-1 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
Low-density lipoprotein cholesterol assay kit | A113-1-1 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
Metformin tablets | Sino-US Shanghai Squibb Pharmaceutical Co | ||
Pressure Thin Film Sensors | FSR16 | Vickers Electronic Technology (Luoyang) Co. | |
Retainer sleeve | No special requirement?Preferably, the material should be PP. | ||
Strips of cloth for fixing | 1mm thick, unfolded to a trapezoidal shape with an upper base of 8cm, a lower base of 10cm and two waists of 10cm. | ||
Total cholesterol assay kit | A111-1-1 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
Triglyceride assay kit | A110-1-1 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute |
Demande d’autorisation pour utiliser le texte ou les figures de cet article JoVE
Demande d’autorisationThis article has been published
Video Coming Soon