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方法文章

推拿干预碘乙酸钠注射诱导的大鼠膝骨关节炎模型

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DOI:

10.3791/65770

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2024年1月12日

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* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本方案描述了推拿干预碘乙酸钠注射诱导的大鼠膝骨关节炎(KOA)模型的方法,为推拿在KOA动物模型中的应用提供了参考。本方案还研究了推拿治疗KOA的有效机制,研究结果将有助于推动其临床应用。

摘要

膝骨关节炎(KOA)是一种常见的退行性关节疾病,其特征是慢性疼痛和功能障碍,可进展为关节不可逆的结构损伤。研究膝关节炎中关节软骨、肌肉、滑膜及膝关节周围其他组织之间的关联具有重要意义。目前,KOA 的管理包括生活方式调整、运动、药物治疗和手术干预;然而,对于 KOA 相关疼痛复杂机制的阐明仍显不足。因此,KOA 疼痛仍是临床治疗中的关键挑战和重点干预目标。推拿已被发现对运动系统、免疫系统和内分泌系统具有调节作用,这促使人们探索推拿是否能够缓解由炎症因子上调所引起的 KOA 症状,以及骨骼肌中的炎症因子是否可能加剧 KOA 的进展。

将32只雄性Sprague Dawley(SD)大鼠(180-220 g)随机分为四组,每组8只:抗PD-L1联合推拿组(A组)、模型组(B组)、推拿组(C组)和假手术组(D组)。对A、B、C组大鼠,向右膝关节腔内注射25 µL单碘乙酸钠(MIA)溶液(4 mg MIA溶于25 µL无菌生理盐水中);D组则注射等量的无菌生理盐水。所有组别在注射前以及注射后第2、9、16天,依次采用从最不具应激性到最具应激性的测试方法进行评估,包括足底机械缩足阈值、热缩足潜伏期、右膝关节肿胀度、Lequesne MG评分和皮肤温度。

引言

膝骨关节炎(KOA)是一种常见的退行性骨关节炎,其特征是慢性疼痛和功能障碍,较严重的KOA将导致关节不可逆的结构损伤1。全球范围内KOA的高患病率已成为重大的公共卫生挑战2,3,严重影响患者的生活质量4,5。研究表明,全球有超过2.6亿人受KOA影响6。随着人口老龄化,中国40岁以上人群KOA的总患病率高达17.0%,给患者家庭带来沉重负担7,8。

根据中医理论,膝骨关节炎(KOA)属于"痹证"9范畴,《黄帝内经》将筋、骨、肉与痹证相联系。因此,在KOA中,我们需要关注软骨、肌肉、滑膜以及膝关节周围其他组织之间的关联。在现代医学中,肌肉和骨骼的炎症作为关节炎免疫稳态的主要组成部分,推动了KOA疼痛的进展。然而,大多数研究集中于骨关节的软骨炎症和滑膜炎症,关于骨骼肌中炎症现象的研究报道较少。因此,需要开展更多关于骨骼肌在炎症中作用的研究,以更全面地理解KOA,并为更有效的治....

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方案

所有实验均经上海中医药大学动物护理与使用委员会批准并监督(批准编号:SYXK2018-0040),符合世界医学协会《赫尔辛基宣言》的规定。

1. 动物准备

  1. 将32只8周龄、体重180-220 g的雄性Sprague Dawley(SD)大鼠饲养于特定病原体阴性环境中,温度为24 ± 2 °C,湿度60%,光照周期为12 h明/12 h暗,并给予标准啮齿类颗粒饲料。所有动物实验操作均符合实验动物福利伦理及动物实验安全规范。
  2. 经过1周适应性喂养后,将大鼠随机分为四组,每组8只,分别为:抗PD-L1联合推拿组(A组)、模型组(B组)、推拿组(C组)和假手术组(D组)。

2. 膝关节内注射单碘乙酸钠(MIA)

注意:除D组外,所有组均通过向膝关节腔内注射MIA制备KOA大鼠模型。对于D组,向右侧膝关节腔内注射25 µL无菌生理盐水。

  1. 将大鼠置于麻醉箱中,通入2.5%异氟烷直至其完全麻醉。通过观察幼年大鼠仰卧、四肢停止活动,并对脚趾夹捏(屈肌反射)、眼睑反射及肌肉松弛无反应,确认其已完全麻醉。
  2. 为防止麻醉期间眼部干燥,需在麻醉后的幼年大鼠眼部涂抹宠物眼膏并滴加眼药水。
  3. 剃除大鼠右侧后肢的毛....

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结果

该方案在中国上海岳阳中西医结合医院的临床环境中实施。图1展示了在大鼠身上按压的各个穴位的确切位置,表1列出了刺激这些穴位的常见益处。表2和表3提供了有力证据,表明即使在未抑制PD-1通路的情况下,推拿治疗仍可实现显著的镇痛效果。表4、表5以及图2中的研究结果进一步说明了推拿治疗与膝骨关节炎(KOA)进展之间的相关性,提示手法治疗可能作为辅助手段,用于改善大鼠KOA症状的管理。我们对手法治疗联合抗PD-L1(MTA)组的每只大鼠在MIA诱导骨关节炎3天后,注射200 µg剂量的抗PD-L1抗体以阻断该通路。随后,在骨关节炎造模后第3天起,每隔2天对大鼠的穴位(包括EX-LE4、ST35、SP10、ST34、SP9和GB34)进行一次手法治疗,采用指揉法,持续2周。

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讨论

本研究旨在通过标准化的行为学指标评估推拿干预对膝骨关节炎(KOA)的改善效果,并探讨推拿治疗KOA的作用机制以及骨骼肌与KOA之间的关联。与药物和手术治疗不同,推拿对运动系统、免疫系统和内分泌系统具有积极的调节作用。推拿可通过作用于不同靶点缓解疾病引起的炎症和疼痛。例如,通过调控TLR4通路和miRNA,推拿可抑制胶质细胞的活化,调节异常的脑功能,调控下游炎症性细胞因子,并抑制外周炎症反应25,26,27同时,推拿还可干预慢性疼痛疾病中功能失调的自主神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴,从而有助于恢复自主神经系统的稳态,并触发免疫内分泌反应,通过调节内分泌和生理过程缓解疼痛。28,29,30此外,当推拿对外部肌肉进行刺激时,可引起副交感神经兴奋

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披露

作者声明不存在利益冲突。

致谢

本研究由国家自然科学基金(编号:82105042,82205302);上海市“超级博士后”激励计划(编号:2020371);中国博士后科学基金(编号:2021M692156);上海市扬帆计划(编号:20YF1450900);上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院科研基金(编号:2021yygq03)资助。资助方在研究的设计、实施及撰写过程中均未发挥任何作用。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
抗PD-L1抗体Abcam, Cambridge, MA, USAab80276
电动von Frey感觉计 IITC/Life Science, Woodland Hills, CA, USAALMEMO 2450
GraphPad Prism 9.0GraphPad Software用于统计分析的软件
单碘乙酸钠Sigma-Aldrich IncI9148溶于生理盐水用于注射
戊基巴比妥钠Sigma-Aldrich IncP3761
雄性Sprague Dawley (SD) 大鼠上海吉辉实验动物养殖有限公司编号 SCXK (沪) 2017-0012
热痛觉测试仪IITC/Life Science型号 390

参考文献

  1. Katz, J. N., et al. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. JAMA. 325 (6), 568-578 (2021).
  2. Culvenor, A. G., et al. Prevalence of knee osteoarthritis features on magne....

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重印与许可

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