تم إجراء جميع الإجراءات الحيوانية وفقاً للإرشادات المؤسسية لرعاية واستخدام حيوانات المختبر، وقد تمت الموافقة عليها من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان بجامعة آنهوي للطب الصيني (رقم الموافقة AHUCM-rabbits-2023195). الكواشف والمواد الكيميائية والبرمجيات والأدوات المستخدمة في هذا البروتوكول مدرجة في جدول المواد.
1. الحيوانات التجريبية والتقسيم إلى مجموعات
تم الحصول على خمسين أرنباً ذكراً بالغاً وسليماً من سلالة New Zealand White (بعمر 6 أشهر، ووزن يتراوح بين 2.0–2.5 kg) من مزرعة Laifu Breeding Farm في منطقة Pukou بنانجينغ (رخصة إنتاج الحيوانات رقم: SCXK (Su) 2024-07). خضعت جميع الحيوانات لفترة تغذية للتأقلم لمدة أسبوع واحد قبل بدء التجربة. تم تخصيص الركبة اليمنى لتقييم التورم والركبة اليسرى لجمع أنسجة الغضروف وفقاً لاتفاقية إجرائية ثابتة، وليس بناءً على فرضية تجريبية محددة. بعد التأقلم، وُزعت الأرانب عشوائياً على خمس مجموعات (n = 10 لكل مجموعة): مجموعة ضابطة، لم تخضع لأي إجراء نمذجة أو علاج؛ ومجموعة نموذج KOA، حيث تم تحفيز KOA باستخدام طريقة Videman المعدلة؛ ومجموعة celecoxib، حيث بدأ العلاج الدوائي بعد 6 أسابيع من النمذجة؛ ومجموعة acupotomy، حيث بدأ علاج الـ acupotomy بعد 6 أسابيع من النمذجة؛ ومجموعة acupotomy وهمية، حيث بدأ إدخال الإبر دون قطع أو إرخاء بعد 6 أسابيع من النمذجة.
2. إنشاء نموذج التهاب المفاصل العظمي (KOA)
خضعت جميع الأرانب، باستثناء تلك الموجودة في مجموعة الضبط، لإجراء "فيدمان" المعدل لتحفيز الإصابة بالتهاب المفاصل العظمي. صِيّمت الحيوانات لمدة 12 h قبل الجراحة. تم إجراء التخدير عن طريق الحقن الوريدي لـ 3% pentobarbital sodium بجرعة 30 mg/kg عبر الوريد الهامشي للأذن. وبعد التحضير الروتيني لموقع الجراحة والتطهير والتغطية بالستائر المعقمة، تم إجراء شق طولي على طول الجانب الإنسي لمفصل الركبة. ثم قُطع الرباط الجانبي الإنسي والرباط الصليبي الأمامي بالتتابع، وأُزيل الغضروف الهلالي الإنسي بالكامل. بعد ذلك، أُغلق الشق الجراحي على شكل طبقات.
لتقليل مخاطر حدوث عدوى بعد الجراحة، تم إعطاء البنسلين عن طريق الحقن العضلي بجرعة 40,00 U/kg/day لمدة 3 أيام متتالية. وبعد الجراحة، أُعيدت الأرانب إلى أقفاصها وسُمح لها بالحركة دون قيود وبدون تثبيت المفاصل.
3. علاج الوخز الإبري الوهمي
بعد 6 أسابيع من نمذجة التهاب مفاصل الركبة (KOA)، خضعت الأرانب في مجموعة الوخز الإبري الوهمي لنفس إجراءات الجس وتحديد النقاط المستخدمة في علاج الوخز الإبري الفعال. تم إدخال إبرة وخز إبري معقمة تستخدم لمرة واحدة بمقاس 0.35 mm × 25 mm بشكل عمودي عبر الجلد عند كل نقطة محددة حتى الوصول إلى الأنسجة تحت الجلد. لم يتم إجراء أي قطع أو إرخاء أو تحريك عرضي أو أي مناورة تحرير ميكانيكية أخرى. سُحبت الإبرة فور إدخالها دون التلاعب بالأنسجة. تم تقديم العلاج الوهمي مرة واحدة أسبوعياً لمدة 4 أسابيع متتالية.
4. علاج الوخز الإبري الجراحي (Acupotomy)
بعد 6 أسابيع من نمذجة التهاب مفاصل الركبة (KOA)، تم تثبيت الأرانب في مجموعة العلاج بالوخز الإبري الجراحي على طاولة العلاج. تم جس الأنسجة المحيطة بالمفصل حول الركبة المصابة، خاصة حول الرضفة والمساحات المفصلية الإنسية والوحشية، لتحديد البنى الشبيهة بالحبال أو العقد الصلبة. تم اختيار من أربع إلى ست نقاط علاجية بناءً على نتائج الجس وتم تحديدها على الجلد.
تم حلق منطقة العلاج وتطهيرها باستخدام الإجراءات التعقيمية الروتينية. أُدخلت إبرة وخز إبرية (acupotomy) معقمة المرة الواحدة بقياس 0.35 mm × 25 mm ببطء وبشكل عمودي عند كل نقطة محددة حتى الوصول إلى سطح العظم. نُفذ الإجراء وفقاً لتقنية الوخز الإبري المكونة من أربع خطوات؛ حيث تم إجراء التحرير الطولي أولاً، يليه الفصل العرضي. وعند مواجهة عقدة صلبة، يتم شقها حتى الشعور بإحساس تحرر واضح من خلال الإبرة القاطعة. بعد انتهاء الإجراء، سُحبت الإبرة، وضُغط على كل موقع إدخال لفترة وجيزة بقطعة شاش معقمة ثم غُطي بضمادة لاصقة. قُدم العلاج مرة واحدة أسبوعياً لمدة 4 أسابيع متتالية.
5. العلاج الدوائي
بعد 6 أسابيع من نمذجة الفصال العظمي في الركبة (KOA)، تلقت الأرانب في مجموعة سيليكوكسيب (celecoxib) معلق سيليكوكسيب عن طريق التغذية القسرية الفموية بجرعة 24 mg/kg مرة واحدة يومياً لمدة 4 أسابيع متتالية. تم تحضير المعلق طازجاً كل يوم في محلول ملحي فسيولوجي. تتوفر معلومات المورد والكتالوج في جدول المواد.
6. تقييم تورم مفصل الركبة
في نهاية فترة التدخل، والتي تقابل 10 أسابيع بعد نمذجة فصال الركبة العظمي (KOA)، تم تقييم تورم مفصل الركبة. تم لف خيط حريري ناعم حول المنطقة الأكثر تورماً في مفصل الركبة اليمنى، وعادة ما يكون ذلك عند مستوى الهضبة الظنبوبية. أزيل الخيط وقيس لأقرب مليمتر باستخدام مسطرة، وعُرِّف الطول المسجل على أنه محيط الركبة.
تم حساب نسبة الانتفاخ النسبية باستخدام المعادلة التالية:

7. جمع العينات
في نهاية فترة التدخل، تم تخدير الأرانب عن طريق الحق الوريدي لـ 3% pentobarbital sodium بجرعة 30 mg/kg عبر الوريد الهامشي للأذن. ثم فُتح مفصل الركبة اليسرى باستخدام شفرة مشرط رقم 23 للكشف عن الأسطح المفصلية للهضبة الظنبوبية واللقيمات الفخذية، وجُمعت أنسجة الغضروف المفصلي من هذه المناطق.
قُسمت كل عينة من الغضروف إلى جزأين؛ ثُبّت الجزء الأول في 4% paraformaldehyde لإجراء الفحص الهيستوباثولوجي، بينما وُضع الجزء الثاني في أنابيب تجميد، وجُمّد سريعاً في النيتروجين السائل، ثم حُفظ في درجة حرارة −80 °C حتى إجراء التحاليل الجزيئية. وفور الانتهاء من جميع إجراءات جمع الأنسجة، تم قتل الأرانب عن طريق الانصمام الهوائي عبر حقن الهواء وريدياً وبسرعة من خلال الوريد الهامشي للأذن.
أُجري الصبغ النسيجي وتقييم Mankin وMoran باستخدام عينات غضروفية من جميع الأرانب العشرة لكل مجموعة (n = 10). واختيرت صور تمثيلية لصبغة الهيماتوكسيلين والإيوسين وصبغة Safranin O–Fast Green من ثلاثة أرانب اختيرت عشوائياً من كل مجموعة. كما أُجري الفحص الكيميائي النسيجي المناعي واللطخة الغربية باستخدام عينات من ثلاثة أرانب اختيرت عشوائياً من كل مجموعة (n = 3). وأُجري تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي مع النسخ العكسي والمقايسة المناعية المرتبطة بالإنزيم باستخدام عينات من ستة أرانب اختيرت عشوائياً من كل مجموعة (n = 6). وقد تم إجراء جميع عمليات اختيار المجموعات الفرعية عشوائياً دون معرفة مسبقة بتوزيعات المجموعات.
8. صبغ الهيماتوكسيلين والإيوسين
تم إزالة الكالسيوم من أنسجة الغضاريف المثبتة في 4% paraformaldehyde باستخدام محلول حمض إيثيلين ديامين رباعي حمض الأسيتيك (EDTA) بتركيز 10% وبدرجة pH 7.4 لمدة تتراوح بين 4 و6 أسابيع. تم استبدال محلول إزالة الكالسيوم كل 3 أيام. وبعد التأكد من إزالة الكالسيوم عن طريق اختراق الإبرة، تم تجفيف الأنسجة عبر سلسلة متدرجة من الإيثانول بتركيزات 70%، 80%، 90%، 95%، و10%، ثم جرى ترويقها في xylene، وطمرها في البارافين. تم تقطيع الأنسجة المطرومة بسمك 5 µm باستخدام الميكروتوم، ثم وُضعت المقاطع على شرائح زجاجية.
لإجراء صبغ الهيماتوكسيلين والإيوسين، تم تسخين المقاطع عند 60 °C لمدة 60 min، وإزالة البارافين باستخدام الزيلين من خلال ثلاث تغييرات مدة كل منها 5 min، ثم إعادة الترطيب بالتتابع في إيثانول بتركيزات 10% و95% و80% و70%، يليه الماء المقطر. صُبغت المقاطع بالهيماتوكسيلين لمدة 5 min، ثم غُسلت تحت مياه الصنبور الجارية لمدة 10 min، وأجري التمايز في حمض الهيدروكلوريك بتركيز 1% مُحضّر في إيثانول 70% لمدة 2–3 s، ثم غُسلت بالماء المقطر. بعد ذلك، صُبغت المقاطع بالإيوسين لمدة 2 min، وغُسلت بالماء المقطر، ثم جُففت عبر إيثانول بتركيزات 70% و80% و90% و95% و10%، ونُقيت في الزيلين، وثُبتت باستخدام راتنج محايد. تم فحص مورفولوجيا الغضروف، والتقاط صور ممثلة باستخدام المجهر الضوئي.
9. صبغ Safranin O–Fast Green
تمت إزالة البارافين من مقاطع الغضروف المدمجة في البارافين وإعادة ترطيبها كما هو موضح في القسم 8. صبغت المقاطع بـ Weigert iron hematoxylin لمدة 5 min وشُطفت بالماء المقطر. بعد ذلك، صبغت المقاطع بمحلول Fast Green بتركيز 0.05% لمدة 3 min، وشُطفت لفترة وجيزة في حمض الخليك بتركيز 1% لمدة 10–15 s، ثم صبغت بمحلول Safranin O بتركيز 0.1% لمدة 5 min.
بعد الصبغ، جُففت المقاطع سريعاً في إيثانول بتركيز 95% و10%، ثم شُففت باستخدام الزايلين، وثُبتت باستخدام راتنج متعادل. وفُحصت المقاطع المصبوغة باستخدام مجهر ضوئي. وحُللت كثافة صبغ Safranin O، والتي تعكس محتوى البروتيوغليكان، تحليلاً شبه كمي باستخدام برنامج لتحليل الصور.
10. التقييم النسيجي
قام طبيبان متخصصان في علم الأمراض، لم يكن لديهما علم بتوزيع المجموعات التجريبية، بتقييم المقاطع المصبوغة بشكل مستقل باستخدام نظامي "مانكين" (Mankin) و"موران" (Moran) للتقييم من أجل تقدير درجة تنكس الغضروف. وقبل عملية التقييم، تم تعيين رموز تعريف عشوائية لجميع المقاطع. ولم يتم الكشف عن توزيعات العلاج لأطباء علم الأمراض إلا بعد اكتمال جميع عمليات التقييم23.
1. المقايسة الممتزة المناعية المرتبطة بالإنزيم
تم وزن أنسجة الغضروف المجمدة، وخلطها مع محلول ملحي منظم بالفوسفات عند pH 7.4، ثم تجنيسها جيداً على الثلج. تم إجراء طرد مركزي للمجانس عند 3,0 × g لمدة 20 min عند 4 °C، وجُمع السائل العلوي للتحليل. تم قياس تركيزات interleukin-1β (IL-1β) وtumor necrosis factor-α (TNF-α) وinterleukin-6 (IL-6) في السائل العلوي للأنسجة باستخدام أطقم المقايسة الممتزة المناعية المرتبطة بالإنزيم الخاصة بالأرانب وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة.
12. تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي مع النسخ العكسي
تم استخلاص RNA الكلي من نسيج الغضروف باستخدام طريقة تعتمد على الفينول والكلوروفورم. وباختصار، تم تحلل النسيج في كاشف استخلاص RNA، وأضيف الكلوروفورم لفصل الطورين المائي والعضوي. جُمع الطور المائي، ورُسب RNA باستخدام الإيزوبروبانول، ثم غُسل بالإيثانول بتركيز 75%، وجُف في الهواء، وأذيب في ماء معالج بـ diethyl pyrocarbonate. وقِيست تركيزات ونقاوة RNA باستخدام مقياس الطيف الضوئي.
قبل عملية النسخ العكسي، تمت إزالة الحمض النووي الجينومي المتبقي باستخدام كاشف للتخلص من الحمض النووي الجينومي. ثم تم تخليق الحمض النووي المكمل باستخدام طقم النسخ العكسي وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة. وأجري تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي باستخدام طريقة كشف تعتمد على SYBR Green على نظام تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي. وكانت ظروف الدورات كما يلي: مسخ أولي عند 95 °C لمدة 1 min، يليه 40 دورة من المسخ عند 95 °C لمدة 20 s، والارتباط والاستطالة عند 60 °C لمدة 1 min. كما أُجري تحليل منحنى التفكك لتقييم خصوصية التضخيم.
تم قياس مستويات تعبير كل من البروتينات المعدنية المصفوفية-3 (MMP-3)، والبروتينات المعدنية المصفوفية-13 (MMP-13)، وعامل النسخ SRY-box 9 (SOX9)، والأغريكان، و RIC8A، و circPDE4B. وقد استُخدم β-actin كجين مرجعي داخلي. حُسب التعبير النسبي باستخدام هذه الطريقة. تتوفر تسلسلات البادئات في الجدول 1.
13. تحليل لطخة ويسترن
تم تحلل نسيج الغضروف في محلول منظم لمقايسة الترسيب المناعي الإشعاعي (radioimmunoprecipitation assay buffer) مضافاً إليه فينيل ميثيل سلفونيل فلوريد. تم طرد lysate مركزياً عند 12,0 × g لمدة 15 دقيقة عند 4 °C، وجُمع الرائق ككسر بروتيني كلي. تم تحديد تركيز البروتين باستخدام مقايسة حمض البيسينكونينيك.
فُصلت كميات متساوية من البروتين (30 µg لكل مسار) باستخدام الفصل الكهربائي الهلامي بـ 10% sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis، ثم نُقلت إلى أغشية polyvinylidene fluoride التي تم تنشيطها مسبقاً في الميثانول. أُجريت عملية النقل عند 30 mA وبدرجة حرارة 4 °C. وكانت أوقات النقل كما يلي: aggrecan (250 kDa) لمدة 90 min؛ وMMP-3 (60 kDa)، وRIC8A (59 kDa)، وSOX9 (56 kDa)، وMMP-13 (52 kDa) لمدة 50 min؛ وp38 MAPK (41 kDa) وGAPDH (36 kDa) لمدة 40 min. تم حجب الأغشية باستخدام 5% من الحليب الجاف خالي الدسم في محلول Tris-buffered saline يحتوي على Tween 20 لمدة 2 h في درجة حرارة الغرفة. بعد ذلك، حُضنت الأغشية طوال الليل عند 4 °C مع الأجسام المضادة الأولية ضد MMP-3 (1:2,0)، وMMP-13 (1:1,0)، وSOX9 (1:1,0)، وaggrecan (1:1,00)، وRIC8A (1:1,50)، وphosphorylated p38 MAPK (1:1,00)، وtotal p38 MAPK (1:2,00). واستُخدم GAPDH (1:2,0) كضابط للتحميل (loading control). وبعد ثلاث غسلات بمحلول Tris-buffered saline يحتوي على Tween 20 (لمدة 10 min لكل غسلة)، حُضنت الأغشية مع أجسام مضادة ثانوية مقترنة بـ horseradish peroxidase بتركيز (1:20,0) لمدة 1.2 h في درجة حرارة الغرفة. وبعد ثلاث غسلات إضافية، تم تصور حزم البروتين باستخدام ركيزة التلألؤ الكيميائي المعززة (enhanced chemiluminescence substrate) وتصويرها باستخدام نظام توثيق الهلام (gel documentation system). كُمّمت شدة الحزم باستخدام برنامج ImageJ ومعايرتها بالنسبة لـ GAPDH.
14. الكيمياء النسيجية المناعية
تمت إزالة البارافين من مقاطع الغضروف المدمجة في البارافين وإعادة ترطيبها من خلال سلسلة متدرجة من الإيثانول (ثلاث تغييرات من الزيلين، لمدة 5 min لكل منها؛ تليها إيثانول بتركيز 100% و 95% و 80%، لمدة 3 min لكل منها). تم إجراء استعادة المستضد عن طريق تسخين المقاطع في محلول EDTA المنظم (pH 9.0) في قدر ضغط. سُخن المحلول المنظم حتى الغليان، وبعد الوصول إلى الضغط المطلوب، استمرت عملية الاستعادة لمدة 2 min، ثم تلتها عملية التبريد حتى درجة حرارة الغرفة. تم حجب نشاط البيروكسيديز الداخلي باستخدام بيروكسيد الهيدروجين بتركيز 3% لمدة 10 min في درجة حرارة الغرفة. وبعد الغسل، تم حجب الارتباط غير النوعي باستخدام مصل الماعز لمدة 20 min في درجة حرارة الغرفة وفي الظلام.
حُضنت المقاطع مع أجسام مضادة أولية ضد phosphorylated p38 MAPK بنسبة (1:80) وphosphorylated nuclear factor kappa B (NF-κB) بنسبة (1:30) لمدة 60 min عند 37 °C. وبعد ثلاث غسلات بمحلول phosphate-buffered saline يحتوي على Tween 20، حُضنت المقاطع مع أجسام مضادة ثانوية مناسبة مقترنة بإنزيم horseradish peroxidase لمدة 30 min عند 37 °C. وبعد ثلاث غسلات إضافية، استُخدم diaminobenzidine لإظهار اللون (تحت تحكم المجهر)، متبوعاً بالصبغ الطباقي بـ hematoxylin لمدة (2 min)، ثم التمايز في 1% hydrochloric acid في 70% ethanol، والتزريق في محلول lithium carbonate لمدة (30 s). بعد ذلك، جُففت المقاطع، ثم نُقيت، وثُبتت، وفُحصت باستخدام المجهر الضوئي. قُيم التلوين باستخدام برنامج ImageJ، وحُسبت الكثافة الضوئية المتكاملة لإجراء تحليل شبه كمي.
15. التحليل الإحصائي
يتم عرض البيانات في شكل المتوسط ± الخطأ المعياري للمتوسط (SEM). وقد أُجريت المقارنات بين المجموعات المتعددة باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه (one-way analysis of variance) متبوعًا باختبار توكي البعدي (Tukey’s post hoc test). واعتُبرت القيمة P < 0.05 ذات دلالة إحصائية.