Tuina manipulation för att minska inflammation och broskförlust hos knä artros råttor
Summary
Vi presenterar ett protokoll för Tuina-manipulation utförd på gips-immobiliserade-inducerade knäartrosråttor. Baserat på de preliminära resultaten föreslog den att metodens effektivitet var beroende av minskning av inflammation och broskförlust.
Abstract
Kliniska prövningar tyder på att Tuina-manipulation är effektiv vid behandling av knäartros (KOA), medan ytterligare studier krävs för att upptäcka dess mekanism. Därför är manipulation av djurmodeller av knäartros avgörande. Detta protokoll tillhandahåller en standardprocess för Tuina-manipulation på KOA-råttor och en preliminär utforskning av Tuinas mekanism för KOA. Press- och knådningsmanipulationsmetoden (en typ av Tuina-manipulation som hänvisar till att pressa och knåda det specifika området på kroppsytan) appliceras på 5 akupunkter runt knäleden hos råttor. Kraften och frekvensen av manipulationen standardiserades genom fingertrycksregistreringar, och råttans position under manipulationen beskrivs i detalj i protokollet. Effekten av manipulation kan mätas med smärtbeteendetester och mikroskopiska fynd i led- och brosk. KOA-råttor visade signifikant förbättring av smärtbeteendet. Den inflammatoriska infiltrationen i ledvävnaden minskade i Tuina-gruppen och uttrycket av tumörnekrosfaktor (TNF)-α var signifikant lägre. Jämfört med kontrollgruppen var kondrocytapoptosen mindre i Tuina-gruppen. Denna studie ger ett standardiserat protokoll för Tuina-manipulation på KOA-råttor och preliminära bevis för att de terapeutiska effekterna av Tuina kan vara relaterade till att minska synovialinflammation och fördröjd kondrocytapoptos.
Introduction
Knäartros (KOA) är en degenerativ sjukdom som främst yttrar sig i ledvärk. Fibros, sprickbildning, sårbildning och förlust av ledbrosk är de främsta orsakerna till denna sjukdom1. KOA har en hög prevalens och kan leda till en djupgående inverkan på patienternas dagliga liv, vilket i allvarliga fall orsakar funktionsnedsättning. Bland personer i åldern 45-84 år ökar prevalensen av KOA med åldern, och prevalensen bland personer i åldern 85 år och äldre är 15 %, med en dominans hos kvinnor 2,3. Dessutom kan KOA medföra en allvarlig ekonomisk börda för både individen och samhället. En undersökning visade att de direkta sjukvårdskostnaderna för KOA per capita uppgick till 8 858 dollar ± 5 120 dollar per år4. Med det åldrande samhället har KOA blivit ett världsomspännande hälsoproblem och en stor social fråga, samt en aktuell fråga för vetenskaplig forskning.
Evidensbaserade studier har visat att Tuina-manipulation är effektiv vid behandling av KOA5. Tuina-manipulation kan lindra smärta och förbättra dysfunktion hos KOA-patienter, vars mekanism är relaterad till antiinflammatoriska effekter 6,7. Forskare fann att Tuina-manipulation effektivt hämmade uttrycket av inflammatoriska faktorer som interleukin (IL)-β och 5-hydroxytryptamin och bromsade degenerationen av ledbrosk i en kanin KOA modell8. Det tydde på att Tuina kunde främja blodcirkulationen och ämnesomsättningen på lesionsstället, vilket hjälpte till att rensa inflammatoriska faktorer som IL-1, IL-6 och tumörnekrosfaktor (TNF)-α, och därigenom lindra de kliniska symtomen på KOA9. Dessutom kan ledens passiva rörelse genom Tuina-manipulation främja penetration och diffusion av ledvätska i ledbrosket och förbättra vävnadens näringsmetabolism10. Andra studier tyder på att Tuina-manipulation effektivt kan förbättra de biomekaniska indexen hos KOA-patienter11. Manipulationer som appliceras på mjukvävnader kan förbättra stressfördelningen över extremiteter och förbättra balansfunktionen12,13. Samtidigt, med vissa ledjusteringsmanipulationer, kan inriktningen av de nedre extremiteterna också justeras för att korrigera onormala gångarter14,15.
Verkningsmekanismen för Tuina-manipulation vid behandling av KOA återstår att utforska, och därför är en experimentell studie nödvändig. Nyckeln till tillämpningen av Tuina på försöksdjur är standardisering av modellering, djurfixering och interventionsmetoder16. Modelleringsmetoden avgör om försöksdjuret kan uppvisa sjukdomens egenskaper. Under tiden kan lämpliga fixeringsmetoder underlätta ingreppet av Tuina-manipulationen och bättre återspegla effekten av Tuina. Standardiseringen av interventionsmetoder är den svåraste delen av Tuina-manipulationen. År 2010 nämnde det grundläggande systemet för kinesiska akupunkturstandarder akupunkturpunktsstandarderna för försöksdjur, vilket ger möjlighet till akupunktur och Tuina-operationer i djurförsök17. Det finns dock fortfarande svårigheter med att standardisera Tuina-manipulation. Det finns flera olika typer av Tuina-manipulation18. Valet av den specifika manipulationen beror främst på vilken sjukdom som ska behandlas och de terapeutiska teorier som artisten föredrar. I studien av Tuina för KOA har mer uppmärksamhet ägnats åt punktpresssmanipulation (att trycka på de specifika akupunkterna med tummen eller armbågen), Yizhichan tryckmanipulation (en tryckande manipulation genom att vicka på tummen) och press- och knådningsmanipulation (som hänvisar till att trycka och knåda det specifika området av kroppsytan med fingret eller handflatan)19. Press- och knådningsmanipulation är en av de mest använda Tuina-manipulationerna, som kombinerar pressning och knådning för att flytta den subkutana vävnaden20. Manipulation av tryck och knådning som appliceras på akupunkter kan främja blodcirkulationen och lindra smärta och representerar den terapeutiska effekten av Tuina på KOA19.
I detta protokoll kommer driften av press- och knådningsmanipulation på KOA-råttor att beskrivas i detalj, inklusive utvalda akupunkter, intensitet och frekvens av manipulationen och råttans kroppsposition, för att ge en referens för framtida forskning.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denna studie ger ett protokoll för Tuina-manipulation på KOA-råttor. Genom smärtbeteendetester och histomorfologiska fynd föreslog den att en sådan serie av Tuina-manipulation applicerad på KOA-råttor kunde minska synovialinflammation och broskapoptos, vilket skulle kunna vara en referens till Tuina-manipulation på djurmodeller av KOA.
Det finns flera kritiska procedurer under protokollet. För det första är det viktigt att välja en lämplig metod för att inducera KOA-modellen. De…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöddes av Shanghai Critical Clinical Specialties Construction Project (anslagsnummer: Shslczdzk04001); seglingsprogrammet för Shanghai Science and Technology Commission (bidragsnummer: 22YF1444300); Projekt inom budgeten för Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (anslagsnummer: 2021LK091).
Materials
| absolute ethanol | Supelco | PHR1070 | For making specimen |
| ALMEMO admeasuring apparatus | ahlborn | 2450-1 | For Mechanical Withdrawal Threshold test |
| Anti-Digoxin antibody | Sigma-Aldrich | SAB4200669 | For HE stain IHC or TUNEL |
| Anti-IL-1 beta | abcam | ab283818 | For HE stain IHC or TUNEL |
| DAB Substrate kit | Solarbio | DA1010 | For HE stain IHC or TUNEL |
| Denture base materials | Shanghai New Century | 20000356 | For model making |
| eosin | bioswamp | PAB180016 | For HE stain IHC or TUNEL |
| Finger pressure recordings | Suzhou Changxian Optoelectronic Technology | CX1003w | For Tuina manipulation |
| formic acid solution | Sigma-Aldrich | 695076 | For decalcification |
| H2O2 | Sigma-Aldrich | 386790-M | For HE stain IHC or TUNEL |
| hematoxylin | bioswamp | PAB180015 | For HE stain IHC or TUNEL |
| Isoflurane | Shanghai Yuyan Scientific Instrument Company | S10010533 | For gas anesthesia |
| neutral resins | bioswamp | PAB180017 | For HE stain IHC or TUNEL |
| Paraformaldehyde Fix Solution | Sigma-Aldrich | 100496 | For histology |
| PBS | Sigma-Aldrich | P3813 | For HE stain IHC or TUNEL |
| Plantar Test Apparatus | IITC Life Science | / | For Paw Withdrawal Latency test |
| plaster of Paris bandage | WANDE | 20150023 | For model making |
| Proteinase K | Sigma-Aldrich | 124568 | For HE stain IHC or TUNEL |
| TNF Alpha Monoclonal antibody | Proteintech | 60291-1-Ig | For HE stain IHC or TUNEL |
| TUNEL | Servicebio | GDP1042 | For HE stain IHC or TUNEL |
| Wax | Sigma-Aldrich | 327204 | For making specimen |
| xylene | Shanghai Sinopharm Group | 100092 | For making specimen |
References
- Joint Surgery Group of Chinese Orthopaedic Association, Chinese Association of Orthopaedic Surgeons, National Clinical Research Center for Geriatric Diseases, Chinese Journal of Orthopaedics. Chinese Osteoarthritis Treatment Guidelines (2021 Edition). Chinese Journal of Orthopaedics. 41 (18), 24 (2021).
- David, S., et al. Epidemiology of knee osteoarthritis in general practice: a registry-based study. BMJ Open. 10 (1), 031734 (2020).
- Callahan, L. F., Cleveland, R. J., Allen, K. D., Golightly, Y. Racial/Ethnic, Socioeconomic, and Geographic Disparities in the Epidemiology of Knee and Hip Osteoarthritis. Rheumatic Disease Clinics of North America. 47 (1), 1-20 (2021).
- Wang, K., Dong, X., Lin, J. H. Investigation of Medical Costs of Disease In Patients With Osteoarthritis of the Knee Joint. National Medical Journal of China. 97 (1), 4 (2017).
- Perlman, A., et al. Efficacy and Safety of Massage for Osteoarthritis of the Knee: a Randomized Clinical Trial. Journal of General Internal Medicine. 34 (3), 379-386 (2019).
- Xing, H., et al. Therapeutic massage for knee osteoarthritis: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of Acupuncture and Tuina Science. 19 (5), 354-363 (2021).
- Seo, B. R., et al. Skeletal muscle regeneration with robotic actuation-mediated clearance of neutrophils. Science translational medicine. 13 (614), (2021).
- Wu, J. H., Zhang, C., Dong, S. J., Yin, H. Effects of Massage with #34;Relaxing Tendons" Technique on the Interleukin-1B and 5-hydroxytryptamine Levels in the Joint Fluid of a Rabbit Knee Osteoarthritis Model. Chinese General Practice. 21 (6), 688-693 (2018).
- Luo, R. The effects of IL-1B,IL-6,IL-13,IL-26,TNF-a by patellar manipulations on rabbit knee osteoarthritis model. Guangxi University of Traditional Chinese Medicine. , (2017).
- Qiu, F., Li, C., Wu, X., Liu, Y., Zhang, X. Effect of Massage on the Function of Foot-Yangming Meridian-Muscle in Patients with Knee Osteoarthritis. Acta Chinese Medicine. 36 (3), 649-655 (2021).
- Yang, B., Li, S. Research Progress of Massage in Improving Biomechanical Indexes of Knee Osteoarthritis. Acta Chinese Medicine. 37 (12), 2571-2576 (2022).
- Li, C., Qiu, F., Ding, J., Hu, G., Zhang, X. Curative Observation of Retaining of Heated Needle at Trigger Points Combined with Manipulation for Muscles along Meridians in Treating Knee Osteoarthritis. Journal of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine. 37 (11), 2157-2162 (2020).
- Ding, X., Zhang, X., Hou, Y., Zhao, Z., Ye, X. Effect of massage manipulation on joint stiffness of knee osteoarthritis patients based on "spine-pelvis-knee" holistic diagnosis and treatment pattern. Shanghai Journal of Traditional Chinese Medicine. 55 (08), 54-57 (2021).
- Fu, Y., Gong, L., Li, Y. The clinical studies of Rolling combined with Pulling Manipulation on Early and Middle-term. Jilin Journal of Chinese Medicine. 40 (07), 958-962 (2020).
- Jiang, J., Hu, X., Tang, R., Qiu, F., Huang, L. Change of lower limb force line in treating knee osteoarthritis with manipulation. Journal of Changchun University of Chinese Medicine. 34 (01), 129-132 (2018).
- Liang, Y., et al. Some issues on animal experiments standardization of acupuncture and moxibustion. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 25 (09), 2299-2300 (2014).
- Guo, Y., Liu, Y., Liu, Q., Chen, Z., Zhao, X. Basic System of Chinese Acupuncture Standard. Chinese Acupuncture & Moxibustion. 31 (6), 549-550 (2011).
- YAN, X., Yan, J. Study on the Standardization of Classification of Tuina Manipulation. Acta Chinese Medicine. 32 (5), 875-878 (2017).
- Aikebaier, G., Lu, X., Liu, J., Liu, l., Wang, S. Analysis on Manipulation and Acupoint Selection Laws of Massage for Treatment of Knee Osteoarthritis Based on Data Mining Technology. Chinese Journal of Information on Traditional Chinese Medicine. 29 (5), 23-29 (2022).
- Gong, L., Wuquan, S., Zhang, H., Chen, Z. Research of Yan Juntao’s Academic Experiences of Differential Treatment and Manipulation for Treating of Knee Osteoarthritis. Chinese Journal of Traditional Medical Traumatology & Orthopedics. 24 (7), 16-19 (2016).
- Qian, J., Xing, X., Liang, J. Two Methods to Establish Rat Model of Osteoarthritis of the Knee. Research and Exploration in Laboratory. 33 (11), 23-27 (2014).
- Liu, J., et al. Experimental study of a modified Videman method for replicating knee osteoarthritis on rabbit. Rehabilitation Medicine. 30 (03), 212-219 (2020).
- Moskowitz, R. W. Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging. Osteoarthritis and Cartilage. 14 (1), 1-2 (2005).
- Shen, M., Li, Z., Shen, J. Preliminary Exploration of Experiment Teaching on Experiment Acupuncture Science. Chinese Medicine Modern Distance Education of China. 7 (02), 130-131 (2009).
- Jeong, J., et al. Anti-osteoarthritic effects of ChondroT in a rat model of collagenase-induced osteoarthritis. BMC complementary and alternative medicine. 18 (1), 131 (2018).
- Hulth, A., Lindberg, L., Telhag, H. Experimental osteoarthritis in rabbits. Preliminary report. Acta orthopaedica Scandinavica. 41 (5), 522-530 (1970).
- Tawonsawatruk, T., Sriwatananukulkit, O., Himakhun, W., Hemstapat, W. Comparison of pain behaviour and osteoarthritis progression between anterior cruciate ligament transection and osteochondral injury in rat models. Bone & Joint Research. 7 (3), 244-251 (2018).
- Zhou, Q., et al. Cartilage matrix changes in contralateral mobile knees in a rabbit model of osteoarthritis induced by immobilization. BMC musculoskeletal disorders. 16, 224 (2015).
- Zeng, J., et al. Establishment and identification of experimental rabbit model of knee osteoarthritis. Chinese Journal of Clinical Research. 29 (5), 679-682 (2016).
- Shang, P., et al. Comparison with two kind osteoarthritis animal models reduced by plaster immobilization in extend excessive position and bend excessive position respectively. Orthopaedic Biomechanics Materials and Clinical Study. (1), 11-14 (2006).
- He, Y., et al. Evaluation of the effect of improved cast immobilization method on rabbit knee osteoarthritis model. Chinese Imaging Journal of Integrated Traditional and Western Medicine. 18 (2), 198-219 (2020).
- Pengfei, S., et al. Possible mechanism underlying analgesic effect of Tuina in rats may involve piezo mechanosensitive channels within dorsal root ganglia axon. Journal of Traditional Chinese Medicine. 38 (6), 834-841 (2018).
- Wang, Y. Mechanisms of Massage Mediating Chondrocyte Apoptosis in Knee Osteoarthritis Through Piezo 1/JAK2 Signaling Pathway. Shandong University of Traditional Chinese Medicine. , (2019).
- Liu, J. Effect of Massage on TLR4/MyD88 Signal Transduction Pathway in Rat Knee Osteoarthritis Model. Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine. , (2019).
- Yu, S., Zhou, J., Pang, X. Advances in induced animal models of knee osteoarthritis. Journal of Guangxi University of Chinese Medicine. 25 (5), 50-55 (2022).
- Tan, Q., et al. Acupuncture combined with moxibustion regulates the expression of circadian clock protein in the synovium of rats with osteoarthritis. Chinese Journal of Tissue Engineering Research. 26 (11), 1714-1719 (2022).
- Zhang, Z., et al. A Review of Massage Therapy for Knee Osteoarthritis. Henan Traditional Chinese Medicine. 39 (1), 146-149 (2019).
- Gong, L., Sun, W., Zhang, H., Chen, Z. Research of Yan Juntao’s Academic Experiences of Differential Treatment and Manipulation for Treating of Knee Osteoarthritis. Chinese Journal of Traditional Medical Traumatology & Orthopedics. 24 (7), 16-19 (2016).
- Chen, C., Zhang, H. Research on the rules of acupoint selection for the treatment of knee osteoarthritis with massage based on data mining. Hainan Medical Journal. 29 (18), 2617-2619 (2018).
