Summary

Tuina-intervensjon i natriummonoiodoacetat injeksjon-indusert rottemodell av knet artrose

Published: January 12, 2024
doi:

Summary

Denne protokollen beskriver metodene for Tuina-intervensjon i natriummonoiodoacetat injeksjonsindusert rottemodell av knet artrose (KOA), som gir en referanse for anvendelse av Tuina i KOA dyremodeller. Denne protokollen studerer også den effektive mekanismen til Tuina for KOA, og resultatene vil bidra til å fremme anvendelsen.

Abstract

Knet artrose (KOA), en vanlig degenerativ leddsykdom, er preget av kronisk smerte og funksjonshemming, som kan utvikle seg til uopprettelig strukturell skade på leddet. Undersøkelser av sammenhengen mellom leddbrusk, muskler, synovium og annet vev rundt kneleddet i KOA er av stor betydning. For tiden inkluderer administrerende KOA livsstilsendringer, trening, medisinering og kirurgiske inngrep; Imidlertid mangler fortsatt belysningen av de intrikate mekanismene som ligger til grunn for KOA-relatert smerte. Følgelig forblir KOA-smerte en viktig klinisk utfordring og en terapeutisk prioritet. Tuina har vist seg å ha en regulatorisk effekt på motoriske, immun- og endokrine systemer, noe som fører til utforskning av om Tuina kan lindre KOA-symptomer, forårsaket av oppregulering av inflammatoriske faktorer, og videre hvis de inflammatoriske faktorene i skjelettmuskulaturen kan øke utviklingen av KOA.

Vi randomiserte 32 mannlige Sprague Dawley (SD) rotter (180-220 g) i fire grupper på åtte dyr hver: antiPD-L1 + Tuina (gruppe A), modell (gruppe B), Tuina (gruppe C) og sham kirurgi (gruppe D). For gruppe A, B og C injiserte vi 25 μL natriummonoiodoacetat (MIA) oppløsning (4 mg MIA fortynnet i 25 μL steril saltoppløsning) i høyre kneleddhule, og for gruppe D ble det injisert samme mengde sterilt fysiologisk saltvann. Alle gruppene ble evaluert ved hjelp av de minst til mest stressende testene (potemekanisk tilbaketrekningsterskel, poteuttak, termisk latens, hevelse i høyre kneledd, Lequesne MG score, hudtemperatur) før injeksjon og 2, 9 og 16 dager etter injeksjon.

Introduction

Knet artrose (KOA) er en vanlig degenerativ slitasjegikt, preget av kroniske smerter og funksjonshemming, og relativt alvorlig KOA vil føre til irreversibel strukturell skade på leddet1. Den høye globale forekomsten av KOA har blitt en stor global folkehelseutfordring 2,3, noe som alvorlig svekker livskvaliteten til pasienter 4,5. Studier har vist at KOA påvirker mer enn 260 millioner mennesker over hele verden6. Med aldring av befolkningen er den totale prevalensen av KOA i Kina så høy som 17,0% over 40 år, noe som legger en tung byrde på familiene til de berørte 7,8.

Ifølge kinesisk medisin tilhører KOA kategorien “lammelse”9, og Den gule keiserens klassiker i indremedisin forbinder sener, bein og kjøtt med lammelse. Derfor må vi være oppmerksom på sammenhengen mellom brusk, muskel, synovium, samt andre vev rundt kneleddet i KOA. I moderne medisin driver både muskel- og beinbetennelse, som er hovedkomponenter i immunhomeostasen av leddgikt, utviklingen av KOA-smerte. De fleste studier fokuserer imidlertid på bruskbetennelse og synovialbetennelse i beinledd, og det er mangel på artikler som undersøker betennelsesfenomener i skjelettmuskulatur. Derfor er det behov for mer forskning på skjelettmuskulaturens rolle i betennelse for å få en mer omfattende forståelse av KOA og gi ideer til mer effektive behandlingsmodaliteter. I en litteraturgjennomgang fant vi at hemming av immunrelatert faktor programmert dødsligand 1 (PD-L1) forverret progresjonen av KOA10,11 og at det var differensialuttrykk av IL-15 og FOXO1 i skjelettmuskulaturen hos pasienter med KOA 12, samt signifikant skjelettmuskulaturbetennelse hos pasienter med KOA i sluttstadiet, som også var forbundet med endringer i gangart. Det er vist at skjelettmuskulaturen også kan skille ut faktorer som er nært beslektet med inflammatorisk immunitet som IL-6, og at TNF-α også er nært beslektet med PD-L1-banen og KOA13,14,15.

For tiden inkluderer tilgjengelige behandlinger for KOA vektkontroll, trening, medisinering og kirurgi, som vanligvis inkluderer intraartikulære injeksjoner, smertestillende medisiner, artroskopisk kirurgi og periprostetisk osteotomi i kneet16. For tiden kan KOA sykdomsprogresjon ikke stoppes helt eller reverseres, og uten en klar forståelse av de komplekse mekanismene som ligger til grunn for KOA-smerte, er KOA-pasienter i fare for overforbruk av smertestillende medisiner og høy forekomst av bivirkninger8. De fleste behandlingsstrategier er effektive bare i korte perioder og fokuserer bare på midlertidig lindring av symptomer i stedet for på patogenesen av sykdommen. Derfor er KOA-smerte fortsatt en prioritet og en utfordring for behandling, og utgjør en alvorlig klinisk utfordring. Imidlertid kan Tuina direkte stimulere skjelettmuskulaturen rundt det berørte leddet i KOA-behandling og kan gi noen fordeler. Kombinert med den forrige beskrivelsen er det den ideelle terapien for å studere rollen til skjelettmuskulaturvev i KOA, og avklaring av skjelettmuskulaturvevets rolle i betennelse kan også gi bedre teoretisk støtte til Tuina av KOA.

Studier har vist at massasjeterapi, osteopatisk manipulativ terapi og spinal manipulasjon kan bidra til å lindre smerte og gjenopprette kroppsfunksjon17,18. Disse manipulasjonene kan virke på lokal betennelse og lindre spasmer og smertestillende gjennom ekstern mekanisk virkning. De kan lindre smerte etter total kne artroplastikk, redusere bruken av smertestillende legemidler, fremme postoperativ utvinning og forbedre biomekanisk balanse19. Svensk massasje er mulig i behandlingen av slitasjegikt og kan redusere stress og forbedre livskvaliteten20. Den terapeutiske effekten av Tuina på KOA har blitt foretatt av visse studier.

I dette eksperimentet vil teamet vårt undersøke om uttrykket av PD-L1 og relaterte inflammatoriske faktorer i skjelettmuskulaturen kan indusere KOA og fremme utviklingen basert på MIA-indusert KOA-modell hos rotter. Tuina vil også bli implementert for å se om det kan lindre KOA-symptomer forårsaket av økt inflammatorisk faktoruttrykk. Tuina vil bli kombinert med PD-L1-hemming for å demonstrere sammenhengen mellom Tuina-mediert PD-1-vei i skjelettmuskulaturbetennelse som påvirker KOA-utvikling og smerte, og legge grunnlaget for videre flernivåstudier på de terapeutiske mekanismene til Tuina-intervensjon i KOA.

Oppsummert beskriver dette papiret undersøkelsen og utarbeidelsen av mekanismene for skjelettmuskulaturbetennelse i utviklingen av KOA og dens smerte, samt de terapeutiske effektene av Tuina på KOA, fra perspektivet til immuninflammatorisk faktoruttrykk, kombinert med atferdsrelaterte indikatorer, for å gi moderne forskningsbevis for “ubalanse av sene og bein” teori i tradisjonell kinesisk medisin.

Protocol

Alle eksperimenter ble godkjent og overvåket av Animal Care and Use Committee ved Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (godkjenningsnummer: SYXK2018-0040), som er i samsvar med bestemmelsene i World Medical Association Helsinki Declaration. 1. Dyr forberedelse Hus 32 Sprague Dawley (SD) hannrotter i alderen 8 uker og veier 180-220 g i et spesifikt patogenfritt husapparat under 12 timer lys / 12 timer mørke sykluser ved 24 ± 2 ° C og 60% fuktighet m…

Representative Results

Den beskrevne protokollen ble implementert i en klinisk setting ved Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine. Figur 1 viser den nøyaktige plasseringen av akupunktene som presses inn hos rotter, og tabell 1 illustrerer de vanlige fordelene ved å stimulere disse punktene. Tabell 2 og tabell 3 gir overbevisende bevis på bemerkelsesverdig smertelindring oppnådd gjennom Tuina-terapi, selv i fravær av PD-1-baneh…

Discussion

Denne studien tar sikte på å vurdere forbedringen av KOA etter Tuina-intervensjon ved å bruke standardiserte atferdsindikatorer og undersøke mekanismene til Tuina for KOA og sammenhengen mellom skjelettmuskulatur og KOA. I motsetning til farmakologiske og kirurgiske terapier har Tuina en positiv regulerende effekt på motoriske, immun- og endokrine systemer. Tuina kan lindre betennelse og smerte forårsaket av sykdom ved å handle på forskjellige mål. For eksempel, ved å regulere TLR4-banen og miRNA, kan den hemme…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne studien støttes av National Natural Science Foundation of China (NO.82105042, 82205302); Shanghai Postdoktor Excellence Program (NO.2020371); Kina Postdoktor Science Foundation (NO.2021M692156); Shanghai seilingsprogram (NO.20YF1450900); Science Foundation of Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine (NO.2021yygq03). Finansiørene hadde ingen rolle i utformingen, gjennomføringen eller skrivingen av studien.

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

Riferimenti

  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/it/65770?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
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