تدخل Tuina في نموذج الفئران الناجم عن حقن أحادي يودوأسيتات الصوديوم لالتهاب المفاصل في الركبة
Summary
يصف هذا البروتوكول طرق تدخل Tuina في نموذج الفئران الناجم عن حقن أحادي يودوأسيتات الصوديوم لالتهاب المفاصل في الركبة (KOA) ، والذي يوفر مرجعا لتطبيق Tuina في النماذج الحيوانية KOA. يدرس هذا البروتوكول أيضا الآلية الفعالة ل Tuina ل KOA، وستساعد النتائج في تعزيز تطبيقها.
Abstract
يتميز الفصال العظمي في الركبة (KOA) ، وهو اضطراب تنكسي شائع في المفاصل ، بالألم المزمن والإعاقة ، والتي يمكن أن تتطور إلى تلف هيكلي لا يمكن إصلاحه في المفصل. تعتبر التحقيقات في العلاقة بين الغضروف المفصلي والعضلات والغشاء الزليلي والأنسجة الأخرى المحيطة بمفصل الركبة في KOA ذات أهمية كبيرة. حاليا ، تشمل إدارة KOA تعديلات نمط الحياة ، والتمارين الرياضية ، والأدوية ، والتدخلات الجراحية. ومع ذلك ، لا يزال هناك نقص في توضيح الآليات المعقدة الكامنة وراء الألم المرتبط ب KOA. وبالتالي ، لا يزال ألم KOA يمثل تحديا سريريا رئيسيا وأولوية علاجية. تم العثور على Tuina أن لها تأثيرا تنظيميا على الأنظمة الحركية والمناعية والغدد الصماء ، مما دفع إلى استكشاف ما إذا كان Tuina يمكن أن يخفف من أعراض KOA ، الناجمة عن زيادة تنظيم العوامل الالتهابية ، وأكثر من ذلك ، إذا كانت العوامل الالتهابية في العضلات الهيكلية يمكن أن تزيد من تطور KOA.
قمنا باختيار 32 ذكرا من ذكور فأر Sprague Dawley (SD) بشكل عشوائي (180-220 جم) في أربع مجموعات من ثمانية لكل منها: antiPD-L1 + Tuina (المجموعة A) ، النموذج (المجموعة B) ، Tuina (المجموعة C) ، والجراحة الوهمية (المجموعة D). بالنسبة للمجموعات A و B و C ، قمنا بحقن 25 ميكرولتر من محلول أحادي يودوأسيتات الصوديوم (MIA) (4 مجم MIA مخفف في 25 ميكرولتر من محلول ملحي معقم) في تجويف مفصل الركبة الأيمن ، وبالنسبة للمجموعة D ، تم حقن نفس الكمية من المحلول الملحي الفسيولوجي المعقم. تم تقييم جميع المجموعات باستخدام الاختبارات الأقل إلى الأكثر إرهاقا (عتبة الانسحاب الميكانيكية للمخلب ، الكمون الحراري لسحب المخلب ، تورم مفصل الركبة الأيمن ، درجة Lequesne MG ، درجة حرارة الجلد) قبل الحقن و 2 و 9 و 16 يوما بعد الحقن.
Introduction
هشاشة العظام في الركبة (KOA) هو هشاشة العظام التنكسية الشائعة ، والتي تتميز بالألم المزمن والإعاقة ، وسيؤدي KOA الشديد نسبيا إلى تلف هيكلي لا رجعة فيه للمفصل1. أصبح الانتشار العالمي المرتفع ل KOA تحديا عالميا رئيسيا للصحة العامة 2,3 ، مما يضعف بشكل خطير نوعية حياة المرضى 4,5. أظهرت الدراسات أن KOA يؤثر على أكثر من 260 مليون شخص في جميع أنحاء العالم6. مع شيخوخة السكان ، يصل معدل الانتشار الإجمالي ل KOA في الصين إلى 17.0٪ فوق سن 40 ، مما يضع عبئا ثقيلا على أسر المتضررين 7,8.
وفقا للطب الصيني ، ينتمي KOA إلى فئة “الشلل”9 ، ويربط كلاسيكي الإمبراطور الأصفر للطب الباطني الأوتار والعظام واللحم بالشلل. وبالتالي ، نحن بحاجة إلى الانتباه إلى العلاقة بين الغضروف والعضلات والغشاء الزليلي ، وكذلك الأنسجة الأخرى حول مفصل الركبة في KOA. في الطب الحديث ، يؤدي كل من التهاب العضلات والعظام ، وهما مكونان رئيسيان للتوازن المناعي لالتهاب المفاصل ، إلى تطور ألم KOA. ومع ذلك ، تركز معظم الدراسات على التهاب الغضروف والتهاب الغشاء الزليلي في مفاصل العظام ، وهناك ندرة في المقالات التي تدرس الظواهر الالتهابية في عضلات الهيكل العظمي. لذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول دور العضلات الهيكلية في الالتهاب لاكتساب فهم أكثر شمولا ل KOA وتقديم أفكار لطرق علاج أكثر فعالية. في مراجعة للأدبيات ، وجدنا أن تثبيط العامل المرتبط بالمناعة ليجند الموت المبرمج 1 (PD-L1) أدى إلى تفاقم تطور KOA 10,11 وأنه كان هناك تعبير تفاضلي ل IL-15 و FOXO1 في العضلات الهيكلية للمرضى الذين يعانون من KOA12 ، بالإضافة إلى التهاب كبير في العضلات الهيكلية في المرضى الذين يعانون من KOA. والذي ارتبط أيضا بالتغيرات في المشي. لقد ثبت أن العضلات الهيكلية يمكن أن تفرز أيضا عوامل مرتبطة ارتباطا وثيقا بالمناعة الالتهابية مثل IL-6 ، وأن TNF-α يرتبط ارتباطا وثيقا أيضا بمسار PD-L1 و KOA13،14،15.
حاليا ، تشمل العلاجات المتاحة ل KOA التحكم في الوزن ، والتمارين الرياضية ، والأدوية ، والجراحة ، والتي تشمل عادة الحقن داخل المفصل ، والأدوية المسكنة ، والجراحة بالمنظار ، وقطع العظم حول الركبة16. في الوقت الحالي ، لا يمكن إيقاف تطور مرض KOA أو عكسه تماما ، وبدون فهم واضح للآليات المعقدة الكامنة وراء ألم KOA ، فإن مرضى KOA معرضون لخطر الإفراط في استخدام الأدوية المسكنة وارتفاع معدل الآثار الجانبية8. معظم استراتيجيات العلاج فعالة فقط لفترات قصيرة وتركز فقط على التخفيف المؤقت للأعراض بدلا من التسبب في المرض. لذلك ، يظل ألم KOA أولوية وتحديا للعلاج ، مما يشكل تحديا سريريا خطيرا. ومع ذلك ، يمكن أن تحفز Tuina مباشرة عضلات الهيكل العظمي حول المفصل المصاب في علاج KOA ويمكن أن توفر بعض الفوائد. إلى جانب الوصف السابق ، فهو العلاج المثالي لدراسة دور الأنسجة العضلية الهيكلية في KOA، وتوضيح دور الأنسجة العضلية الهيكلية في الالتهاب يمكن أن يوفر أيضا دعما نظريا أفضل ل Tuina of KOA.
أظهرت الدراسات أن العلاج بالتدليك والعلاج بتقويم العظام والتلاعب بالعمود الفقري يمكن أن يساعد في تخفيف الألم واستعادة وظائف الجسم17,18. يمكن أن تعمل هذه التلاعبات على الالتهاب الموضعي وتخفيف التشنجات وتسكين الألم من خلال العمل الميكانيكي الخارجي. يمكنهم تخفيف الألم بعد رأب مفاصل الركبة الكلي ، وتقليل استخدام الأدوية المسكنة ، وتعزيز الانتعاش بعد العملية الجراحية ، وتحسين التوازن الميكانيكي الحيوي19. التدليك السويدي ممكن في علاج هشاشة العظام ويمكن أن يقلل من التوتر ويحسن نوعية الحياة20. وقد سبق التأثير العلاجي لتوينا على KOA بعض الدراسات.
في هذه التجربة ، سوف يستكشف فريقنا ما إذا كان التعبير عن PD-L1 والعوامل الالتهابية ذات الصلة في العضلات الهيكلية يمكن أن يحفز KOA ويعزز تطوره بناء على نموذج KOA الناجم عن MIA في الفئران. كما سيتم تنفيذ Tuina لمعرفة ما إذا كان يمكن أن يخفف من أعراض KOA الناجمة عن زيادة التعبير عن العوامل الالتهابية. سيتم دمج Tuina مع تثبيط PD-L1 لإثبات الارتباط بين مسار PD-1 بوساطة Tuina في التهاب العضلات الهيكلية الذي يؤثر على تطور KOA والألم ، مما يضع الأساس لمزيد من الدراسات متعددة المستويات حول الآليات العلاجية لتدخل Tuina في KOA.
باختصار ، تصف هذه الورقة التحقيق والتفصيل لآليات التهاب العضلات والهيكل العظمي في تطور KOA وآلامه ، وكذلك الآثار العلاجية ل Tuina على KOA، من منظور تعبير عامل الالتهاب المناعي ، جنبا إلى جنب مع المؤشرات السلوكية ذات الصلة ، لتقديم أدلة بحثية حديثة لنظرية “اختلال الأوتار والعظام” في الطب الصيني التقليدي.
Protocol
Representative Results
Discussion
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تحسن KOA بعد تدخل Tuina باستخدام مؤشرات سلوكية موحدة والتحقيق في آليات Tuina ل KOA والعلاقة بين العضلات الهيكلية و KOA. على عكس العلاجات الدوائية والجراحية ، فإن Tuina له تأثير تنظيمي إيجابي على الأنظمة الحركية والمناعية والغدد الصماء. يمكن أن يخفف Tuina الالتهاب والألم النات?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وتدعم هذه الدراسة المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (NO.82105042, 82205302)؛ برنامج شنغهاي للتميز بعد الدكتوراه (NO.2020371) ؛ مؤسسة علوم ما بعد الدكتوراه الصينية (NO.2021M692156) ؛ برنامج شنغهاي للإبحار (NO.20YF1450900) ؛ مؤسسة العلوم في مستشفى يوييانغ للطب الصيني التقليدي والغربي المتكامل (NO.2021yygq03). لم يكن للممولين أي دور في تصميم أو تنفيذ أو كتابة الدراسة.
Materials
| Anti-PD-L1 | Abcam, Cambridge, MA, USA | ab80276 | |
| electric von Frey esthesiometer | IITC/Life Science, Woodland Hills, CA, USA | ALMEMO 2450 | |
| GraphPad Prism 9.0 | GraphPad Software | Software for stastistical analysis | |
| monosodium iodoacetate | Sigma-Aldrich Inc | I9148 | Resolved into normal saline for injection |
| pentasorbital sodium | Sigma-Aldrich Inc | P3761 | |
| Sprague Dawley (SD) male rats | Shanghai Jihui Experimental Animal Breeding Co., Ltd | No. SCXK (Hu) 2017-0012 | |
| thermal analgesia tester | IITC/Life Science | Model 390 |
References
- Katz, J. N., et al. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. JAMA. 325 (6), 568-578 (2021).
- Culvenor, A. G., et al. Prevalence of knee osteoarthritis features on magnetic resonance imaging in asymptomatic uninjured adults: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 53 (20), 1268-1278 (2019).
- Safiri, S., et al. regional and national burden of osteoarthritis 1990-2017: a systematic analysis of the Global Burden of Disease Study 2017. Ann Rheum Dis. 79 (6), 819-828 (2020).
- Kong, L., et al. Traditional Chinese exercises on pain and disability in middle-aged and elderly patients with neck pain: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Front Aging Neurosci. 14, 912-945 (2022).
- Nevitt, M. C., et al. Symptoms of knee instability as risk factors for recurrent falls. Arthritis Care Res (Hoboken). 68 (8), 1089-1097 (2016).
- Hunter, D. J., March, L., Chew, M. Osteoarthritis in 2020 and beyond: a Lancet Commission). Lancet. 396 (10264), 1711-1712 (2020).
- Fan, Z. J., et al. Interpretation and evaluation of the Chinese Osteoarthritis Treatment Guidelines (2021 Edition). Chinese Journal of Evidence-Based Medicine. 22 (06), 621-627 (2022).
- Chen, W., et al. Design of an epidemiological survey on the prevalence of osteoarthritis of the knee in a middle-aged and elderly population in China. Journal of Hebei Medical University. 36 (04), 487-490 (2015).
- Shao, S. Study on the mechanism of regulating the "balance of tendon and bone force" in the treatment of knee osteoarthritis by Tui Na manipulation. Shanghai University of Traditional Chinese Medicine. , 107-108 (2020).
- Liu, S. Role and mechanism of PD-1/PD-L1 pathway in osteoarthritis in mice. Shandong University. , 130-134 (2020).
- Shoujian, PD-1 promotes the repair and regeneration of contused skeletal muscle by regulating Treg cells and macrophages. Shanghai Institute of Physical Education. , 54-58 (2020).
- Levinger, P., et al. The level of FoxO1 and IL-15 in skeletal muscle, serum and synovial fluid in people with knee osteoarthritis: a case control study. Osteoporos Int. 27 (6), 2137-2143 (2016).
- Niu, Q., Xie, C., Jiang, Z. Advances in Chinese medicine based on PI3K/AKT signaling pathway for the treatment of knee osteoarthritis. Massage and Rehabilitation Medicine. , 1-5 (2022).
- Liu, S., et al. Blocking of checkpoint receptor PD-L1 aggravates osteoarthritis in macrophage-dependent manner in the mice model. Int J Immunopathol Pharmacol. 33, 2058-2073 (2019).
- Molanouri, S. M., et al. Combined effect of aerobic interval training and selenium nanoparticles on expression of IL-15 and IL-10/TNF-alpha ratio in skeletal muscle of 4T1 breast cancer mice with cachexia. Cytokine. 90, 100-108 (2017).
- Mahmoudian, A., et al. Early-stage symptomatic osteoarthritis of the knee – time for action. Nat Rev Rheumatol. 17 (10), 621-632 (2021).
- Nahin, R. L., et al. Evidence-based evaluation of complementary health approaches for pain management in the United States. Mayo Clin Proc. 91 (9), 1292-1306 (2016).
- Bervoets, D. C., et al. Massage therapy has short-term benefits for people with common musculoskeletal disorders compared to no treatment: a systematic review. J Physiother. 61 (3), 106-116 (2015).
- Xu, H., et al. Effectiveness of tui na in treating pain after total knee replacement for knee osteoarthritis. Chinese Tissue Engineering Research. 25 (18), 2840-2845 (2021).
- Ali, A., et al. Massage therapy and quality of life in osteoarthritis of the knee: a qualitative study. Pain Med. 18 (6), 1168-1175 (2017).
- Yoh, S., et al. Intra-articular injection of monoiodoacetate induces diverse hip osteoarthritis in rats, depending on its dose. BMC Musculoskelet Disord. 23 (1), 494-487 (2022).
- Lockwood, S. M., et al. Characterisation of peripheral and central components of the rat monoiodoacetate model of osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 27 (4), 712-722 (2019).
- McCoy, A. M. Animal models of osteoarthritis: Comparisons and key considerations. Vet Pathol. 52 (5), 803-818 (2015).
- Guo, X. Exploring the effect of pushing on cartilage in rats with knee osteoarthritis based on ROCK/LIMK1/Cofilin signaling pathway. Chongqing Medical University. , 42-44 (2022).
- Liu, Z. F., et al. Tuina for peripherally-induced neuropathic pain: A review of analgesic mechanism. Front Neurosci. 16, 1096-1104 (2022).
- Gebremariam, L., et al. Subacromial impingement syndrome–effectiveness of physiotherapy and manual therapy. Br J Sports Med. 48 (16), 1202-1208 (2014).
- Yao, C., et al. Transcriptome profiling of microRNAs reveals potential mechanisms of manual therapy alleviating neuropathic pain through microRNA-547-3p-mediated Map4k4/NF-kappab signaling pathway. J Neuroinflammation. 19 (1), 211-221 (2022).
- Valera-Calero, A., et al. Endocrine response after cervical manipulation and mobilization in people with chronic mechanical neck pain: a randomized controlled trial. Eur J Phys Rehabil Med. 55 (6), 792-805 (2019).
- Kovanur, S. K., et al. Measureable changes in the neuro-endocrinal mechanism following spinal manipulation. Med Hypotheses. 85 (6), 819-824 (2015).
- Colombi, A., Testa, M. The effects induced by spinal manipulative therapy on the immune and endocrine systems. Medicina (Kaunas). 55 (8), 312-314 (2019).
- Afify, A., Mark, H. F. Fluorescence in situ hybridization assessment of chromosome 8 copy number in stage I and stage II infiltrating ductal carcinoma of the breast. Cancer Genet Cytogenet. 97 (2), 101-105 (1997).
- Kirby, B. S., et al. Mechanical influences on skeletal muscle vascular tone in humans: insight into contraction-induced rapid vasodilatation. J Physiol. 583, 861-874 (2007).
- Sefton, J. M., et al. Therapeutic massage of the neck and shoulders produces changes in peripheral blood flow when assessed with dynamic infrared thermography. J Altern Complement Med. 16 (7), 723-732 (2010).
- Chen, B., et al. Aerobic exercise combined with glucosamine hydrochloride capsules inhibited the apoptosis of chondrocytes in rabbit knee osteoarthritis by affecting TRPV5 expression. Gene. 830, 146465 (2022).
- Fang, L., et al. The mechanism of aerobic exercise combined with glucosamine therapy and circUNK in improving knee osteoarthritis in rabbits. Life Sci. 275, 119375 (2021).
- Li, X., et al. Casticin suppresses monoiodoacetic acid-induced knee osteoarthritis through inhibiting HIF-1alpha/NLRP3 inflammasome signaling. Int Immunopharmacol. 86, 106745 (2020).
- Ma, Z., et al. Vanillic acid reduces pain-related behavior in knee osteoarthritis rats Through the inhibition of NLRP3 inflammasome-related synovitis. Front Pharmacol. 11, 599022 (2020).
- Zhang, W., et al. Electroacupuncture ameliorates knee osteoarthritis in rats via inhibiting NLRP3 inflammasome and reducing pyroptosis. Mol Pain. 19, 17448069221147792 (2023).
