Summary

Tuina-interventie in natriummonojoodacetaat-injectie-geïnduceerd rattenmodel van knieartrose

Published: January 12, 2024
doi:

Summary

Dit protocol beschrijft de methoden van Tuina-interventie in natriummonojoodacetaat-injectie-geïnduceerd rattenmodel van knieartrose (KOA), dat een referentie biedt voor de toepassing van Tuina in KOA-diermodellen. Dit protocol bestudeert ook het effectieve mechanisme van Tuina voor KOA, en de resultaten zullen de toepassing ervan helpen bevorderen.

Abstract

Artrose van de knie (KOA), een veel voorkomende degeneratieve gewrichtsaandoening, wordt gekenmerkt door chronische pijn en invaliditeit, die kan leiden tot onherstelbare structurele schade aan het gewricht. Onderzoek naar het verband tussen gewrichtskraakbeen, spieren, synovium en andere weefsels rond het kniegewricht bij KOA is van groot belang. Momenteel omvat het beheer van KOA aanpassingen van de levensstijl, lichaamsbeweging, medicatie en chirurgische ingrepen; de opheldering van de ingewikkelde mechanismen die ten grondslag liggen aan KOA-gerelateerde pijn ontbreekt echter nog steeds. Bijgevolg blijft KOA-pijn een belangrijke klinische uitdaging en een therapeutische prioriteit. Tuina blijkt een regulerend effect te hebben op de motorische, immuun- en endocriene systemen, wat aanleiding geeft tot het onderzoek of Tuina KOA-symptomen kan verlichten, veroorzaakt door de opregulatie van ontstekingsfactoren, en verder, of de ontstekingsfactoren in skeletspieren de progressie van KOA kunnen vergroten.

We randomiseerden 32 mannelijke Sprague Dawley (SD) ratten (180-220 g) in vier groepen van elk acht dieren: antiPD-L1+Tuina (groep A), model (groep B), Tuina (groep C) en schijnchirurgie (groep D). Voor de groepen A, B en C injecteerden we 25 μL natriummonoiodoacetaat (MIA)-oplossing (4 mg MIA verdund in 25 μL steriele zoutoplossing) in de holte van het rechterkniegewricht, en voor groep D werd dezelfde hoeveelheid steriele fysiologische zoutoplossing geïnjecteerd. Alle groepen werden geëvalueerd met behulp van de minst tot meest belastende tests (mechanische terugtrekkingsdrempel van de poot, thermische latentie van de terugtrekking van de poten, zwelling van het rechterkniegewricht, Lequesne MG-score, huidtemperatuur) vóór injectie en 2, 9 en 16 dagen na injectie.

Introduction

Artrose van de knie (KOA) is een veel voorkomende degeneratieve artrose, gekenmerkt door chronische pijn en invaliditeit, en relatief ernstige KOA zal leiden tot onomkeerbare structurele schade aanhet gewricht. De hoge wereldwijde prevalentie van KOA is een grote wereldwijde uitdaging voor de volksgezondheidgeworden 2,3, die de kwaliteit van leven van patiënten ernstig schaadt 4,5. Studies hebben aangetoond dat KOA wereldwijd meer dan 260 miljoen mensen treft6. Met de vergrijzing van de bevolking is de totale prevalentie van KOA in China maar liefst 17.0% boven de 40 jaar, wat een zware last legt op de families van de getroffenen 7,8.

Volgens de Chinese geneeskunde behoort KOA tot de categorie “verlamming”9, en de Yellow Emperor’s Classic of Internal Medicine associeert pezen, botten en vlees met verlamming. Daarom moeten we aandacht besteden aan de verbinding tussen het kraakbeen, de spieren, het synovium en andere weefsels rond het kniegewricht bij KOA. In de moderne geneeskunde stimuleren zowel spier- als botontsteking, die belangrijke componenten zijn van de immuunhomeostase van artritis, de progressie van KOA-pijn. De meeste onderzoeken richten zich echter op kraakbeenontsteking en synoviale ontsteking in botgewrichten, en er is een gebrek aan artikelen die ontstekingsverschijnselen in skeletspieren onderzoeken. Daarom is meer onderzoek nodig naar de rol van skeletspieren bij ontstekingen om een beter begrip van KOA te krijgen en ideeën te geven voor effectievere behandelingsmodaliteiten. In een overzicht van de literatuur vonden we dat remming van de immuungerelateerde factor geprogrammeerde doodligand 1 (PD-L1) de progressie van KOA10,11 verergerde en dat er differentiële expressie was van IL-15 en FOXO1 in de skeletspier van patiënten met KOA 12, evenals significante skeletspierontsteking bij patiënten met KOAde het eindstadium, wat ook in verband werd gebracht met veranderingen in het lopen. Het is aangetoond dat de skeletspier ook factoren kan afscheiden die nauw verband houden met ontstekingsimmuniteit, zoals IL-6, en dat TNF-α ook nauw verwant is aan de PD-L1-route en KOA13,14,15.

Momenteel omvatten beschikbare behandelingen voor KOA gewichtsbeheersing, lichaamsbeweging, medicatie en chirurgie, waaronder meestal intra-articulaire injecties, pijnstillende medicatie, arthroscopische chirurgie en periprothetische osteotomie van de knie16. Momenteel kan de progressie van de KOA-ziekte niet volledig worden gestopt of teruggedraaid, en zonder een duidelijk begrip van de complexe mechanismen die ten grondslag liggen aan KOA-pijn, lopen KOA-patiënten het risico op overmatig gebruik van pijnstillende medicijnen en een hoge incidentie van bijwerkingen. De meeste behandelingsstrategieën zijn slechts voor korte perioden effectief en richten zich alleen op de tijdelijke verlichting van symptomen in plaats van op de pathogenese van de ziekte. Daarom blijft KOA-pijn een prioriteit en een uitdaging voor de behandeling, wat een ernstige klinische uitdaging vormt. Tuina kan echter de skeletspieren rond het aangetaste gewricht direct stimuleren bij een KOA-behandeling en kan enkele voordelen bieden. In combinatie met de vorige beschrijving is het de ideale therapie om de rol van skeletspierweefsel bij KOA te bestuderen, en het verduidelijken van de rol van skeletspierweefsel bij ontstekingen kan ook een betere theoretische ondersteuning bieden voor Tuina van KOA.

Studies hebben aangetoond dat massagetherapie, osteopathische manipulatieve therapie en manipulatie van de wervelkolom kunnen helpen pijn te verlichten en de lichaamsfunctie te herstellen17,18. Deze manipulaties kunnen inwerken op lokale ontstekingen en spasmen en analgesie verlichten door externe mechanische actie. Ze kunnen pijn verlichten na een totale knieartroplastiek, het gebruik van pijnstillers verminderen, postoperatief herstel bevorderen en de biomechanische balans verbeteren19. Zweedse massage is haalbaar bij de behandeling van artrose en kan stress verminderen en de kwaliteit van leven verbeteren20. Aan de therapeutische werking van Tuina op KOA zijn bepaalde studies voorafgegaan.

In dit experiment zal ons team onderzoeken of de expressie van PD-L1 en gerelateerde ontstekingsfactoren in skeletspieren KOA kan induceren en de ontwikkeling ervan kan bevorderen op basis van het MIA-geïnduceerde KOA-model bij ratten. Tuina zal ook worden geïmplementeerd om te zien of het KOA-symptomen kan verlichten die worden veroorzaakt door verhoogde expressie van ontstekingsfactoren. Tuina zal worden gecombineerd met PD-L1-remming om de associatie aan te tonen tussen Tuina-gemedieerde PD-1-route bij skeletspierontsteking die de ontwikkeling van KOA beïnvloedt en pijn, waarmee de basis wordt gelegd voor verdere studies op meerdere niveaus naar de therapeutische mechanismen van Tuina-interventie bij KOA.

Samenvattend beschrijft dit artikel het onderzoek en de uitwerking van de mechanismen van skeletspierontsteking bij de ontwikkeling van KOA en de pijn ervan, evenals de therapeutische effecten van Tuina op KOA, vanuit het perspectief van immuun-inflammatoire factorexpressie, gecombineerd met gedragsgerelateerde indicatoren, om modern onderzoeksbewijs te leveren voor de theorie van de “onbalans van pezen en botten” in de traditionele Chinese geneeskunde.

Protocol

Alle experimenten werden goedgekeurd en gecontroleerd door het Animal Care and Use Committee van de Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (goedkeuringsnummer: SYXK2018-0040), dat voldoet aan de bepalingen in de World Medical Association Helsinki Declaration. 1. Voorbereiding van dieren Huis 32 Sprague Dawley (SD) mannelijke ratten van 8 weken oud en met een gewicht van 180-220 g in een specifiek pathogeenvrij huisvestingsapparaat onder 12 uur licht/12 u…

Representative Results

Het beschreven protocol werd geïmplementeerd in een klinische setting in het Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine. Figuur 1 toont de exacte locatie van de acupunten die bij ratten worden geduwd, en tabel 1 illustreert de algemene voordelen van het stimuleren van deze punten. Tabel 2 en Tabel 3 bieden overtuigend bewijs van opmerkelijke pijnverlichting die wordt bereikt door Tuina-therapie, zelfs bij afwezi…

Discussion

Deze studie heeft tot doel de verbetering van KOA na Tuina-interventie te beoordelen door gebruik te maken van gestandaardiseerde gedragsindicatoren en de mechanismen van Tuina voor KOA en de associatie tussen skeletspieren en KOA te onderzoeken. In tegenstelling tot farmacologische en chirurgische therapieën heeft Tuina een positief regulerend effect op de motorische, immuun- en endocriene systemen. Tuina kan ontstekingen en pijn veroorzaakt door ziekte verlichten door op verschillende doelen in te werken. Door bijvoor…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Deze studie wordt ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (NO.82105042, 82205302); Postdoctoraal excellentieprogramma van Shanghai (NO.2020371); Stichting voor postdoctorale wetenschappen van China (nr. 2021M692156); Shanghai Zeilprogramma (NO.20YF1450900); Wetenschappelijke Stichting van het Yueyang-ziekenhuis voor geïntegreerde traditionele Chinese en westerse geneeskunde (NO.2021yygq03). De financiers hadden geen rol in het ontwerp, de uitvoering of het schrijven van het onderzoek.

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

  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 magnetic resonance imaging in asymptomatic uninjured adults: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 53 (20), 1268-1278 (2019).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Nevitt, M. C., et al. Symptoms of knee instability as risk factors for recurrent falls. Arthritis Care Res (Hoboken). 68 (8), 1089-1097 (2016).
  6. Hunter, D. J., March, L., Chew, M. Osteoarthritis in 2020 and beyond: a Lancet Commission). Lancet. 396 (10264), 1711-1712 (2020).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Liu, S. Role and mechanism of PD-1/PD-L1 pathway in osteoarthritis in mice. Shandong University. , 130-134 (2020).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Mahmoudian, A., et al. Early-stage symptomatic osteoarthritis of the knee – time for action. Nat Rev Rheumatol. 17 (10), 621-632 (2021).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. McCoy, A. M. Animal models of osteoarthritis: Comparisons and key considerations. Vet Pathol. 52 (5), 803-818 (2015).
  24. 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).
  25. Liu, Z. F., et al. Tuina for peripherally-induced neuropathic pain: A review of analgesic mechanism. Front Neurosci. 16, 1096-1104 (2022).
  26. Gebremariam, L., et al. Subacromial impingement syndrome–effectiveness of physiotherapy and manual therapy. Br J Sports Med. 48 (16), 1202-1208 (2014).
  27. 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).
  28. 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).
  29. Kovanur, S. K., et al. Measureable changes in the neuro-endocrinal mechanism following spinal manipulation. Med Hypotheses. 85 (6), 819-824 (2015).
  30. Colombi, A., Testa, M. The effects induced by spinal manipulative therapy on the immune and endocrine systems. Medicina (Kaunas). 55 (8), 312-314 (2019).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. Li, X., et al. Casticin suppresses monoiodoacetic acid-induced knee osteoarthritis through inhibiting HIF-1alpha/NLRP3 inflammasome signaling. Int Immunopharmacol. 86, 106745 (2020).
  37. 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).
  38. Zhang, W., et al. Electroacupuncture ameliorates knee osteoarthritis in rats via inhibiting NLRP3 inflammasome and reducing pyroptosis. Mol Pain. 19, 17448069221147792 (2023).
check_url/fr/65770?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Xu, Y., Zhu, X., Li, X., Lu, Y., Wu, J., Cai, W., Zheng, J., Wu, Z., Guo, G. Tuina Intervention in Sodium Monoiodoacetate Injection-Induced Rat Model of Knee Osteoarthritis. J. Vis. Exp. (203), e65770, doi:10.3791/65770 (2024).

View Video