Étude expérimentale animale
| Pei J1, Tang L1, Kang C2, Shi F1, Liang F2, Li Y1, Zhang GJ1. Microneedle biosensor for real-time monitoring of hydrogen sulfide release from paraventricular nucleus of hypertension rats stimulated by electroacupuncture. Talanta. 2025 Apr 29;294:128215. [1] |
2Department of Acupuncture and Moxibustion, Hubei University of Chinese Medicine, 16 Huangjia Lake West Road, Wuhan, 430065, PR China.
L'étude
Objectif
Étudier le rôle du sulfure d'hydrogène (H₂S) dans les effets antihypertenseurs de l’acupuncture en mesurant en temps réel sa libération dans le noyau paraventriculaire (PVN) à l’aide d’une aiguille-capteur implantée, spécialement développée pour cette recherche.
Modèle expérimental
Des rats SHR (Spontaneously Hypertensive Rats), un modèle standard d’hypertension essentielle utilisé en recherche, ont été répartis en trois groupes :
– SHR : groupe contrôle non traité,
– EA : groupe avec électroacupuncture aux points 36E et 3F (figure 1),
– EA + HA : groupe avec électroacupuncture associée à un inhibiteur de la production de H₂S (hydroxylamine, HA) avant chaque séance.
Un groupe témoin sain (HC) composé de rats normotendus (Wistar Kyoto) a également été inclus.
Méthodes
- La pression artérielle a été évaluée à la fin de chaque semaine.
- La libération de H₂S dans le noyau paraventriculaire (PVN) a été enregistrée en temps réel à l’aide d’une aiguille-capteur implantée, fonctionnalisée par des nanomatériaux (AuNPs, MoS₂, Ag₂S), lors d’une séance dédiée en fin de protocole.
- Une analyse de la signalisation moléculaire (PI3K, Akt, p-Akt) a été réalisée dans le PVN par Western blot sur les tissus prélevés.
Résultats
Le suivi de la pression artérielle a mis en évidence une diminution progressive et significative des valeurs systoliques et diastoliques dans le groupe électroacupuncture tandis qu’aucune variation notable n’a été observée dans les autres groupes.
La mesure en temps réel a montré une augmentation marquée des concentrations de H₂S dans le noyau paraventriculaire (PVN) chez les animaux traités par électroacupuncture, élévation absente dans le groupe témoin SHR et dans le groupe recevant l’inhibiteur de H₂S (EA + HA), ce qui confirme le rôle spécifique de ce médiateur.
L’analyse moléculaire a révélé une augmentation significative des niveaux de PI3K et de p-Akt dans le PVN du groupe électroacupuncture par rapport aux groupes contrôle. Cet effet n’a pas été retrouvé dans le groupe EA + HA, dont les valeurs restaient comparables à celles du groupe SHR, confirmant l’implication clé de H₂S dans l’activation des voies de signalisation intracellulaire.
Conclusion
L’étude confirme le rôle clé du H₂S dans l’effet antihypertenseur de l’électroacupuncture et valide l’aiguille-capteur nanofonctionnalisée comme outil de mesure innovant in vivo.
(a) Effet in vivo de l’électroacupuncture : Chez le rat hypertendu, l'électroacupuncture aux points 36E et 3F induit une libération de H2S dans le noyau paraventriculaire (PVN), mesurée en temps réel grâce à une aiguille-capteur implantée. L’élévation du H2S est associée à une réduction de la pression artérielle.
(b) Structure de l’aiguille-capteur : L’aiguille-capteur est constituée de plusieurs couches nanomatérialisées (AuNPs, MoS2, Ag2S) qui assurent conductivité, sensibilité et spécificité pour la détection du H2S dans le tissu cérébral. Sa stabilité permet un suivi prolongé in vivo.
(c) Mécanisme cellulaire : Le H2S active la voie de signalisation PI3K/Akt dans les cellules musculaires lisses vasculaires, inhibant leur prolifération et induisant une vasodilatation, contribuant à l’effet antihypertenseur observé.
Commentaires
Justification du choix des points 3F et 36E
L’association 3F + 36E dans le modèle d’hypertension chez le rat SHR constitue un modèle bien établi avec des effets antihypertenseurs démontrés. Elle offre ainsi un cadre comparatif solide entre les études. Exemples d’études récentes utilisant ce protocole [2-7] :
3F + 36E chez le rat SHR, modèle d'étude de l'acupuncture dans l'hypertension
| Auteurs | Objectif | Résultats principaux |
|---|---|---|
| Liu et al. 2023 | Évaluer les effets sur l’hypertension et les troubles cognitifs associés par IRMf au repos. | Baisse tensionnelle, amélioration cognitive, activation cérébrale accrue. |
| Yang et al. 2022 (J Chrom B) | Évaluer les effets de l’acupuncture sur l’hypertension et les altérations du cortex rénal associées, par analyse métabolomique ciblée (acides biliaires). | Baisse tensionnelle, modulation des acides biliaires, baisse des CA, ACA, DCA. |
| Yang et al. 2022 (Biomed Chrom) | Évaluer les effets de l’acupuncture sur l’hypertension et les altérations du cortex rénal associées par analyse métabolomique globale (UHPLC-MS). | Baisse tensionnelle, modulation des métabolites rénaux, effets protecteurs sur le cortex rénal. |
| Wei et al. 2021 | Évaluer l’effet de l’électroacupuncture sur l’hypertension et la fibrose myocardique associée. | Baisse tensionnelle, baisse d’AngII, ERK1/2, collagène, diminution de la fibrose. |
| Leung et al. 2016 | Examiner l’effet de l’acupuncture sur l’hypertension, le stress oxydatif et la fonction endothéliale. | Baisse tensionnelle, baisse AngII et ROS, amélioration vasodilatation endothélium-dépendante. |
Note : EA = électroacupuncture ; SHR = spontaneously hypertensive rats ; AngII = angiotensine II ; ERK1/2 = extracellular signal-regulated kinase ; CA = cholic acid ; ACA = allocholic acid ; DCA = deoxycholic acid ; ROS = reactive oxygen species ; UHPLC-MS = ultra high performance liquid chromatography – mass spectrometry.
La place centrale des points 3F et 36E dans les études expérimentales animales sur l'hypertension est confirmée dans la revue de Li J et al., 2019 [8] (figure 3).
Justification du choix du noyau paraventriculaire (PVN)
Le noyau paraventriculaire de l’hypothalamus constitue une cible pertinente pour l’exploration des mécanismes centraux de l’acupuncture dans la régulation cardiovasculaire. Ce centre intégrateur joue un rôle clé dans le contrôle neurogénique de la pression artérielle en modulant à la fois le système nerveux autonome et l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien.
Zhou X et al. [9] ont publié en 2024 une revue approfondie des études animales examinant les mécanismes d’action de l’acupuncture dans les pathologies cardiovasculaires, en particulier l’hypertension. La figure 4 illustre les principales voies physiopathologiques identifiées, soulignant l’importance du PVN comme relais clé des effets de l’acupuncture. Ce rôle est corroboré dans une autre synthèse récente (Bai Z et al., 2025 [10]).
Justification du choix du sulfure d'hydrogène (H₂S)
Le H₂S est un médiateur gazeux endogène reconnu pour ses effets vasodilatateurs, anti-inflammatoires et neuroprotecteurs. Dans le contexte de l’hypertension il joue un rôle clé dans la régulation du tonus vasculaire et la plasticité neuronale. Des études ont déjà démontré son implication dans les effets de l’acupuncture sur la douleur inflammatoire (Ren WJ et al., 2020 [11]). Il est donc pertinent d’étudier le rôle du H₂S pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à l’action antihypertensive de l’acupuncture.
Une innovation technique issue du champ de l’acupuncture
L’étude provient du Key Laboratory of Acupuncture and Moxibustion de l’Hubei University of Chinese Medicine, un laboratoire de référence en acupuncture expérimentale. C’est ce laboratoire qui a mis au point l' aiguille-capteur capable de mesurer en temps réel la libération de H₂S au niveau central pendant la stimulation acupuncturale.
Cette innovation démontre la créativité et l’autonomie du champ de l’acupuncture qui, loin de se limiter à l’utilisation d’outils externes, développe des technologies spécifiquement conçues pour répondre à ses propres questionnements. Ces avancées bénéficient ensuite à l’ensemble de la médecine.
Ce processus illustre une inversion historique : ce qui était considéré comme pratique traditionnelle en survivance devient aujourd’hui un domaine fécond, générateur d’innovations médicales, et participe activement à l’avancée des connaissances.
Points clés
L’acupuncture réduit la pression artérielle chez le rat hypertendu (rat SHR) via la libération de sulfure d’hydrogène (H₂S) dans le noyau paraventriculaire (PVN), une structure cérébrale régulant la pression artérielle.
La libération de H₂S est mesurée en temps réel grâce à une aiguille-capteur implantée dans le PVN.
L’inhibition de la production de H₂S abolit l’effet antihypertenseur, confirmant son rôle clé.
Ce protocole fournit un modèle rigoureux pour étudier les mécanismes centraux de l’acupuncture.
Dr Johan Nguyen & Dr Claude Pernice
Références
- Pei J, Tang L, Kang C, Shi F, Liang F, Li Y, Zhang GJ. Microneedle biosensor for real-time monitoring of hydrogen sulfide release from paraventricular nucleus of hypertension rats stimulated by electroacupuncture. Talanta. 2025 Apr 29;294:128215. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128215 🔓
- Liu JP, Li YY, Yang KZ, Shi SF, Gong Y, Tao Z, Tong Y, Sun J, Yue BN, Li XL, Gao XY, Liu QG, Xu M. Electroacupuncture and manual acupuncture at LR3 and ST36 have attenuating effects on hypertension and subsequent cognitive dysfunction in spontaneously hypertensive rats: A preliminary resting-state functional magnetic resonance imaging study. Front Neurosci. 2023 Mar 9;17:1129688. https://doi.org/10.3389/fnins.2023.1129688 🔓
- Yang K, Zhang P, Lv T, Wu J, Liu Q. Acupuncture at Taichong and Zusanli points exerts hypotensive effect in spontaneously hypertensive rats by metabolomic analysis. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2022 Sep 1;1207:123352. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2022.123352
- Yang K, Lv T, Wu J, Zhang X, Xue Y, Yu P, Liu Q. The protective effect of electroacupuncture on the renal cortex of SHRs: A metabonomic analysis. Biomed Chromatogr. 2022 May;36(5):e5338. https://doi.org/10.1002/bmc.5338
- Zhou X, Zhou J, Zhang F, Shu Q, Wu Y, Chang HM, Zhang B, Cai RL, Yu Q. Key targets of signal transduction neural mechanisms in acupuncture treatment of cardiovascular diseases: Hypothalamus and autonomic nervous system. Heliyon. 2024 Sep 20;10(19):e38197. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e38197 🔓
- Wei PC, Xue YJ, Wu JJ, Lyu TT, Zhang XD, Yang KZ, et al. [Effect of Electroacupuncture at Taichong and Zusanli in Improving Myocardial Fibrosis in Spontaneously Hypertensive Rats]. J Anhui Univ Chin Med. 2021;04:64-8.
- Leung SB, Zhang H, Lau CW, Lin ZX. Attenuation of blood pressure in spontaneously hypertensive rats by acupuncture was associated with reduction oxidative stress and improvement from endothelial dysfunction. Chin Med. 2016 Aug 30;11(1):38. https://doi.org/10.1186/s13020-016-0110-0 🔓
- Li J, Sun M, Ye J, Li Y, Jin R, Zheng H, Liang F. The Mechanism of Acupuncture in Treating Essential Hypertension: A Narrative Review. Int J Hypertens. 2019 Mar 7;2019:8676490. https://doi.org/10.1155/2019/8676490 🔓
- Zhou X, Zhou J, Zhang F, Shu Q, Wu Y, Chang HM, Zhang B, Cai RL, Yu Q. Key targets of signal transduction neural mechanisms in acupuncture treatment of cardiovascular diseases: Hypothalamus and autonomic nervous system. Heliyon. 2024 Sep 20;10(19):e38197. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e38197. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e38197🔓
- Bai Z, Zhang C, Rao Y, Lin Q, Yu L, Liu J, Jing X, Li M. 下丘脑室旁核参与针灸治疗疾病的机制 [Mechanisms by Which Paraventricular Hypothalamic Nucleus Participates in the Acupuncture Treatment of Diseases]. Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2025 Jan 20;56(1):26-34. https://doi.org/10.12182/20250160202 🔓
- Ren WJ, Fu J, Yin HY, Xu NG, Tang CZ, Liu LZ, Yu SG, Tang Y. CBS-Induced H2S Generation in Hippocampus Inhibits EA-Induced Analgesia. Evid Based Complement Alternat Med. 2020 Apr 29;2020:5917910. https://doi.org/10.1155/2020/5917910 🔓
Mots-clés : Acupuncture expérimentale- mécanismes d'action - Cardiologie
