光聲成像技術在AD針灸治療的可視化評測
阿爾茨海默病是一種常見的神經退行性疾病，主要癥狀包括認知功能減退、日常生活能力受損和精神行為異常。目前，全球約有5000萬阿爾茨海默病患者，預計到2050年，這一數字將突破1.5億。在這樣的背景下，越來越多的研究開始關注傳統中醫的針灸療法，試圖從古老的智慧中尋找新的治療思路。傳統中醫的針灸療法能否帶來新的希望呢？
最近，一項發表于《Journal of Alzheimer’s Disease Reports》的研究，利用光聲顯微鏡技術對阿爾茨海默病動物模型穴位微循環進行了可視化研究，探索針灸對穴位微循環的影響，進而揭示針灸治療AD的潛在機制。
實驗方法：嚴謹科學的探索之旅
實驗動物的精心挑選與分組
研究人員選用了6月齡的快速老化小鼠和抗快速老化小鼠作為實驗動物。小鼠具有認知功能隨年齡增長迅速下降的特點，常被用作阿爾茨海默病的動物模型；而抗快速老化小鼠認知功能相對穩定，可作為正常對照。小鼠隨機分為兩組，每組6只。一組為AD模型對照組（AD組），另一組為針灸治療組（針灸組）。這樣的分組設計，能夠清晰地對比正常小鼠、AD模型小鼠以及接受針灸治療的AD模型小鼠之間的差異。
在針灸組，研究人員使用無菌針灸針，精準地在ST36（足三里）和CV12（中脘）穴位進行橫向針刺，深度為2.5mm。每天對穴位進行20分鐘的干預，并用膠帶固定針灸針，持續干預28天。選擇這兩個穴位是基于大量的臨床研究和前期實驗，在調節腸道功能、改善認知方面具有重要作用。而正常組和AD組小鼠在相同時間內進行20分鐘的固定，但不接受針灸，以確保實驗結果的準確性，排除其他因素的干擾。
認知能力的全面評估
為了評估小鼠的學習和記憶能力，研究人員采用了經典的水迷宮實驗。實驗裝置是一個圓形水池，水池中加入黑色墨水使水變得不透明，在水池放置一個可拆卸平臺。實驗分為隱藏平臺試驗和空間探索試驗。在隱藏平臺試驗中，小鼠需要在規定時間內找到隱藏在水下的平臺，記錄每次試驗的逃避潛伏期，通過多次訓練，觀察小鼠學習能力的變化。在空間探索試驗中，移除平臺后，讓小鼠在水池中自由游動，記錄小鼠穿越平臺區域的次數，以此評估小鼠的空間記憶能力。
光聲顯微鏡成像的前沿應用
光聲顯微鏡技術是本次研究的關鍵技術之一。光聲成像系統通過發射激光脈沖，使生物組織產生光聲信號，再由環形陣列換能器接收信號，從而實現對生物組織的高分辨率成像。在實驗中，研究人員先對小鼠進行麻醉，使用脫毛膏去除腹部CV12穴位區域和頭部的毛發。然后，利用光聲成像系統對小鼠進行掃描，掃描后對感興趣區域的圖像和微循環數據進行量化和采集，包括測量血管的長度、距離、彎曲度和直徑等特征。通過多種統計方法，對不同組別的數據進行比較和分析，以確定針灸對小鼠認知能力和穴位微循環的影響是否具有統計學意義。
研究結果：令人振奮的新發現
針灸顯著改善小鼠認知能力
在水迷宮實驗中，隱藏平臺試驗的逃避潛伏期結果顯示，隨著訓練天數的增加，三組小鼠的逃避潛伏期均逐漸縮短，但正常組小鼠的表現最佳，針灸組小鼠的表現優于AD組小鼠。尤其是在訓練的第一天，針灸組小鼠的逃避潛伏期明顯短于AD組小鼠。在空間探索試驗中，正常組小鼠穿越平臺區域的次數顯著多于AD組和針灸組，而針灸組小鼠穿越平臺區域的次數也明顯多于AD組。這表明針灸治療能夠在一定程度上提高SAMP8小鼠的學習和記憶能力。
進一步分析發現，正常組小鼠在空間探索試驗中的搜索策略更傾向于線性搜索，這是一種高效的搜索方式，表明其具有較強的空間認知和分析能力。而AD組小鼠的搜索策略則屬于邊緣型，在水池邊緣徘徊，搜索效率較低，反映出其認知功能的受損。針灸組小鼠的搜索策略屬于趨勢型，介于線性和邊緣型之間，說明針灸治療在一定程度上改善了小鼠的認知策略，使其更接近正常水平。
針灸對穴位微循環影響顯著光聲成像結果顯示，在CV12穴位區域和頭部區域，正常組小鼠的血管密度、血紅蛋白密度最高，血管結構和分支最為復雜；AD組小鼠的這些指標最低；針灸組小鼠的血管密度和血紅蛋白密度則高于AD組。
從具體的血管特征量化數據來看，正常組小鼠CV12穴位區域和頭部區域的血管長度、距離和直徑均顯著高于AD組。針灸組小鼠在這兩個區域的血管長度和距離也明顯高于AD組，但三組小鼠在血管彎曲度方面沒有顯著差異。這表明AD模型小鼠的穴位微循環存在明顯障礙，而針灸能夠在一定程度上改善這種狀況，增加血管的長度和距離，促進血液循環。
此外，研究還發現，CV12穴位區域和頭部區域的血管長度和距離之間存在顯著的正相關關系。這意味著通過觀察CV12穴位區域的微循環變化，有可能間接評估頭部區域的微循環狀態，為進一步研究針灸對大腦微循環的影響提供了新的思路。
研究結論與展望：針灸治療AD的新希望
本次研究通過光聲顯微鏡技術，首次直觀地觀察到了正常小鼠和阿爾茨海默病動物模型小鼠穴位微循環的差異，以及針灸對AD模型小鼠穴位微循環的影響。研究結果表明，針灸能夠改善AD模型小鼠的學習和記憶能力，同時增加穴位區域和頭部區域的血管長度和距離，這為針灸治療阿爾茨海默病提供了重要的可視化證據，有助于進一步深入研究針灸治療AD的作用機制。然而，研究也存在一定的局限性。例如，僅使用了聲學分辨率光聲顯微鏡、動物模型單一。盡管如此，這項研究仍然為阿爾茨海默病的治療帶來了新的希望。隨著對針灸治療AD機制的深入研究，或許在不久的將來，針灸將成為治療阿爾茨海默病的重要手段之一，為全球數百萬患者帶來福音。
論文信息
聲明：本文僅用作學術目的。
Jiang J, Wang Z, Yu R, Yang J, Wang Q, Wu G, Tao Y, Zhao X, Wang Y, Li Z, Qin X. Visualization of Microcirculation at Acupoints in vivo of Alzheimer's Disease Animal Model with Photoacoustic Microscope: A Pilot Study. J Alzheimers Dis Rep. 2024 Apr 8;8(1):561-574.
DOI:10.3233/ADR-230193.
