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Research Article
Yifei Xu*1, Xuanying Zhu*2, Xinrong Li*3, Yuxiang Lu*4, Jiangwei Wu3, Weimin Cai3, Juanjuan Zheng3, Zhiwei Wu5, Guangxin Guo3,6
1Longhua Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, 2Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, 3School of Acupuncture-Moxibustion and Tuina,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, 4School of Traditional Chinese Medicine,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, 5Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, 6Shanghai Municipal Hospital of Traditional Chinese Medicine,Shanghai University of Traditional Chinese Medicine
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Dieses Protokoll beschreibt die Methoden der Tuina-Intervention im Natriummonojodacetat-induzierten Rattenmodell der Kniearthrose (KOA), das eine Referenz für die Anwendung von Tuina in KOA-Tiermodellen darstellt. In diesem Protokoll wird auch der wirksame Mechanismus von Tuina für KOA untersucht, und die Ergebnisse werden dazu beitragen, seine Anwendung zu fördern.
Die Kniearthrose (KOA), eine häufige degenerative Gelenkerkrankung, ist durch chronische Schmerzen und Behinderungen gekennzeichnet, die zu irreparablen strukturellen Schäden des Gelenks führen können. Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Gelenkknorpel, Muskeln, Synovium und anderen Geweben, die das Kniegelenk umgeben, sind bei KOA von großer Bedeutung. Derzeit umfasst die Behandlung von KOA Änderungen des Lebensstils, Bewegung, Medikamente und chirurgische Eingriffe. Die Aufklärung der komplizierten Mechanismen, die den KOA-bedingten Schmerzen zugrunde liegen, fehlt jedoch noch. Folglich bleibt der KOA-Schmerz eine zentrale klinische Herausforderung und eine therapeutische Priorität. Es wurde festgestellt, dass Tuina eine regulierende Wirkung auf das motorische, immunologische und endokrine System hat, was zu der Untersuchung führte, ob Tuina KOA-Symptome lindern kann, die durch die Hochregulierung von Entzündungsfaktoren verursacht werden, und ob die Entzündungsfaktoren in der Skelettmuskulatur das Fortschreiten von KOA verstärken können.
Wir randomisierten 32 männliche Sprague Dawley (SD)-Ratten (180-220 g) in vier Gruppen mit jeweils acht Tieren: antiPD-L1+Tuina (Gruppe A), Modell (Gruppe B), Tuina (Gruppe C) und Scheinchirurgie (Gruppe D). Für die Gruppen A, B und C injizierten wir 25 μl Natriummonojodacetat (MIA)-Lösung (4 mg MIA verdünnt in 25 μl steriler Kochsalzlösung) in die rechte Kniegelenkshöhle, und für Gruppe D wurde die gleiche Menge steriler physiologischer Kochsalzlösung injiziert. Alle Gruppen wurden vor der Injektion und 2, 9 und 16 Tage nach der Injektion mit den am wenigsten bis am stärksten belastenden Tests (mechanische Rückzugsschwelle der Pfoten, thermische Latenz des Pfotenrückzugs, Schwellung des rechten Kniegelenks, Lequesne-MG-Score, Hauttemperatur) bewertet.
Die Kniearthrose (KOA) ist eine häufige degenerative Arthrose, die durch chronische Schmerzen und Behinderungen gekennzeichnet ist, und eine relativ schwere KOA führt zu irreversiblen strukturellen Schäden am Gelenk1. Die weltweit hohe Prävalenz von KOA ist zu einer großen globalen Herausforderung für die öffentliche Gesundheit geworden 2,3, die die Lebensqualität der Patienten ernsthaft beeinträchtigt 4,5. Studien haben gezeigt, dass weltweit mehr als 260 Millionen Menschen von KOA betroffen sind6. Mit der Alterung der Bevölkerung liegt die Gesamtprävalenzrate von KOA in China bei bis zu 17,0 % über 40 Jahren, was eine hohe Belastung für die Familien der Betroffenen darstellt 7,8.
Nach der chinesischen Medizin gehört KOA zur Kategorie der "Lähmung"9, und der Klassiker der Inneren Medizin des Gelben Kaisers assoziiert Sehnen, Knochen und Fleisch mit Lähmungen. Daher müssen wir auf die Verbindung zwischen Knorpel, Muskel, Synovium sowie anderen Geweben um das Kniegelenk bei KOA achten. In der modernen Medizin treiben sowohl Muskel- als auch Knochenentzündungen, die Hauptbestandteile der Immunhomöostase der Arthritis sind, das Fortschreiten von KOA-Schmerzen voran. Die meisten Studien konzentrieren sich jedoch auf Knorpelentzündungen und Synovialentzündungen in Knochengelenken, und es gibt einen Mangel an Artikeln, die entzündliche Phänomene in der Skelettmuskulatur untersuchen. Daher ist mehr Forschung über die Rolle der Skelettmuskulatur bei Entzündungen erforderlich, um ein umfassenderes Verständnis von KOA zu erlangen und Ideen für effektivere Behandlungsmodalitäten zu liefern. In einer Literaturrecherche fanden wir heraus, dass die Hemmung des immunkorrelierenden faktorprogrammierten Todesliganden 1 (PD-L1) die Progression von KOA 10,11 verschlimmerte und dass es eine differentielle Expression von IL-15 und FOXO1 im Skelettmuskel von Patienten mit KOA12 sowie eine signifikante Skelettmuskelentzündung bei Patienten mit KOAim Endstadium gab. was auch mit Veränderungen des Gangbildes verbunden war. Es wurde gezeigt, dass der Skelettmuskel auch Faktoren wie IL-6 sezernieren kann, die eng mit der entzündlichen Immunität verbunden sind, und dass TNF-α auch eng mit dem PD-L1-Signalweg und KOA13,14,15 verwandt ist.
Zu den derzeit verfügbaren Behandlungen für KOA gehören Gewichtskontrolle, Bewegung, Medikamente und Operationen, die in der Regel intraartikuläre Injektionen, schmerzstillende Medikamente, arthroskopische Chirurgie und periprothetische Osteotomie des Knies umfassen16. Derzeit kann das Fortschreiten der KOA-Erkrankung nicht vollständig gestoppt oder rückgängig gemacht werden, und ohne ein klares Verständnis der komplexen Mechanismen, die KOA-Schmerzen zugrunde liegen, besteht bei KOA-Patienten das Risiko eines übermäßigen Gebrauchs von Analgetika und einer hohen Inzidenz von Nebenwirkungen8. Die meisten Behandlungsstrategien sind nur für kurze Zeiträume wirksam und konzentrieren sich nur auf die vorübergehende Linderung der Symptome und nicht auf die Pathogenese der Krankheit. Daher bleiben KOA-Schmerzen eine Priorität und eine Herausforderung für die Behandlung, die eine ernsthafte klinische Herausforderung darstellt. Tuina kann jedoch bei der KOA-Behandlung die Skelettmuskulatur um das betroffene Gelenk herum direkt stimulieren und einige Vorteile bieten. In Kombination mit der vorherigen Beschreibung ist es die ideale Therapie, um die Rolle des Skelettmuskelgewebes bei KOA zu untersuchen, und die Klärung der Rolle von Skelettmuskelgewebe bei Entzündungen kann auch eine bessere theoretische Unterstützung für Tuina von KOA bieten.
Studien haben gezeigt, dass Massagetherapie, osteopathische manipulative Therapie und Wirbelsäulenmanipulation dazu beitragen können, Schmerzen zu lindern und die Körperfunktion wiederherzustellen17,18. Diese Manipulationen können auf lokale Entzündungen einwirken und Krämpfe und Analgesie durch äußere mechanische Einwirkung lindern. Sie können Schmerzen nach einer Knie-Totalendoprothetik lindern, den Einsatz von Analgetika reduzieren, die postoperative Genesung fördern und das biomechanische Gleichgewicht verbessern19. Die schwedische Massage ist bei der Behandlung von Arthrose durchführbar und kann Stress abbauen und die Lebensqualität verbessern20. Der therapeutischen Wirkung von Tuina auf KOA sind bestimmte Studien vorausgegangen.
In diesem Experiment wird unser Team untersuchen, ob die Expression von PD-L1 und verwandten Entzündungsfaktoren in der Skelettmuskulatur KOA induzieren und seine Entwicklung fördern kann, basierend auf dem MIA-induzierten KOA-Modell bei Ratten. Tuina wird auch eingesetzt, um zu sehen, ob es KOA-Symptome lindern kann, die durch eine erhöhte Expression von Entzündungsfaktoren verursacht werden. Tuina wird mit PD-L1-Hemmung kombiniert, um den Zusammenhang zwischen dem Tuina-vermittelten PD-1-Signalweg bei Skelettmuskelentzündungen, die die KOA-Entwicklung beeinflussen, und Schmerzen zu demonstrieren und damit den Grundstein für weitere mehrstufige Studien zu den therapeutischen Mechanismen der Tuina-Intervention bei KOA zu legen.
Zusammenfassend beschreibt diese Arbeit die Untersuchung und Ausarbeitung der Mechanismen der Skelettmuskelentzündung bei der Entstehung von KOA und deren Schmerzen sowie die therapeutischen Wirkungen von Tuina auf KOA aus der Perspektive der Expression immuninflammatorischer Faktoren, kombiniert mit verhaltensbezogenen Indikatoren, um moderne Forschungsbelege für die Theorie des "Ungleichgewichts von Sehne und Knochen" in der traditionellen chinesischen Medizin zu liefern.
Alle Versuche wurden vom Animal Care and Use Committee der Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (Zulassungsnummer: SYXK2018-0040) genehmigt und überwacht, das den Bestimmungen der Helsinki-Erklärung des Weltärztebundes entspricht.
1. Zubereitung von Tieren
2. Intraartikuläre Injektion von Mononatriumjodacetat (MIA) in das Knie
HINWEIS: Mit Ausnahme der Gruppe D wird das KOA-Rattenmodell in allen Gruppen durch die Injektion von MIA in die Kniegelenkshöhle vorbereitet. Bei Gruppe D werden 25 μl sterile physiologische Kochsalzlösung in die rechte Kniegelenkshöhle injiziert.
3. Implementierung von Tuina
HINWEIS: Die Implementierung von Tuina wird von der Theorie geleitet, dass "bei Patienten mit Sehnen- und Knochenungleichgewicht zuerst Sehnen behandelt werden müssen". Beide Gruppen A und B begannen die Intervention am ersten Tag nach der erfolgreichen Evaluierung des Modells, und beide Gruppen wurden 14 Tage lang einmal täglich operiert. Die anderen beiden Gruppen wurden nur 14 Tage lang ohne Intervention beobachtet. Die Bediener der Manipulation müssen vor dem Experiment streng geschult werden, um die Konsistenz von Kraft, Frequenz und Rhythmus zu gewährleisten.
4. Messung des Verhaltensindex
5. Messung der Schwellung des rechten Kniegelenks
HINWEIS: Messen Sie die Schwellung des rechten Kniegelenks von Ratten 1 Tag vor der MIA-Injektion, 2, 9 und 16 Tage nach der Injektion.
6. Messung des Lequesne MG-Scores
HINWEIS: Messen Sie den Lequesne MG-Score bei Ratten 2, 9 und 16 Tage nach der MIA-Injektion. Lequesne et al. entwickelten einen Schweregrad für Hüftarthrose (ISH), mit dem die Wirksamkeit therapeutischer Interventionen beurteilt werden kann. Wir betrachten vier Parameter: Schmerzstimulation, Gangveränderung, Gelenkbeweglichkeit und Gelenkschwellung.
7. Messung der Hauttemperatur
HINWEIS: Messen Sie die Hauttemperatur 1 Tag vor der MIA-Injektion und 9 und 16 Tage nach der Injektion.
8. Statistische Analyse
Das beschriebene Protokoll wurde in einer klinischen Umgebung am Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine implementiert. Abbildung 1 zeigt die genaue Position der Akupunkturpunkte, die bei Ratten geschoben werden, und Tabelle 1 veranschaulicht die allgemeinen Vorteile der Stimulation dieser Punkte. Tabelle 2 und Tabelle 3 bieten überzeugende Beweise für eine bemerkenswerte Schmerzlinderung, die durch die Tuina-Therapie erreicht wird, selbst wenn keine Hemmung des PD-1-Signalwegs vorliegt. Die in Tabelle 4, Tabelle 5 und Abbildung 2 dargestellten Ergebnisse veranschaulichen zusätzlich die Korrelation zwischen der Anwendung von Tuina und dem Fortschreiten der Kniearthrose (KOA), was darauf hindeutet, dass die manuelle Therapie als zusätzlicher Ansatz zur Verbesserung des KOA-Symptommanagements bei Ratten dienen könnte. Wir injizierten jeder Ratte in der Anti-PD-L1 (MTA)-Gruppe mit manueller Therapie eine Dosis von 200 μg Anti-PD-L1, um den Signalweg nach 3 Tagen der Arthrose-Induktion von MIA zu blockieren. Dann wurden die Ratten 2 Wochen lang alle 2 Tage einer manuellen Therapie in den Ratten-Akupunkturpunkten, einschließlich EX-LE4, ST35, SP10, ST34, SP9 und GB34, unterzogen, wobei nach 3 Tagen nach der Arthroseinduktion Fingerknetmethoden verwendet wurden.

Abbildung 1: Das Diagramm der Punkte bei Ratten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Abbildung 2: Unterschiedlich starke Schwellungen der Knie bei Ratten. Die Schwellung kann durch die Implementierung von Tuina kontrolliert werden. Bevor der PD-L1-Signalweg blockiert wurde, wurden die Durchmesser des rechten Kniegelenks (das Knie, dem MIA injiziert wurde) gemessen (am 19.Januar) und nach 1 Woche erneut gemessen. Die Auswirkungen von Tuina auf die Kontrolle der Schwellung des Knies werden nach einer PD-L1-Blockade unbedeutend. für P < 0,0001, ** für P < 0,01, * für P < 0,05). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
| Akupunktur-Punkte | Funktionen |
| EX-LE4 | Linderung von Knieschwellungen und -schmerzen |
| ST35-KARTON | Gelenkdysflexie lindern |
| SP10-KARTON | Linderung medialer Oberschenkelschmerzen |
| ST34-KARTON | Intervention bei Gelenklähmung |
| Artikelnummer 9 | Knieschmerzen lindern |
| GB34-KARTON | Linderung von Lähmungen der unteren Gliedmaßen |
Tabelle 1: Die Wirkung der Stimulation dieser Punkte.
| Grundlinie | 1 Woche | 2 Wochen | |
| Gruppe A | 58.01 | 29.61 | 27.9 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 31.76 | 25 | 23.52 |
| (Modell) | |||
| Gruppe C | 34.15 | 32.45 | 37.53 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 40.26 | 43.93 | 51.3 |
| (Schein-Operation) |
Tabelle 2: Vergleich der mechanischen Schmerzschwellen zwischen den Gruppen zu Studienbeginn (Tag der PD-L1-Blockade), 1 Woche und 2 Wochen nach erfolgreicher Induktion. Bei den Daten in der Tabelle handelt es sich um die Mittelwerte jeder Gruppe, die an diesem Tag gemessen wurden. Der P-Wert zwischen zwei beliebigen Gruppen beträgt 0,05 <, mit Ausnahme des P-Werts zwischen den Gruppen A und B.
| Grundlinie | 1 Woche | 2 Wochen | |
| Gruppe A | 9.67 | 6.72 | 7.82 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 7.5 | 7.25 | 6.39 |
| (Modell) | |||
| Gruppe C | 11.67 | 8.63 | 9.26 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 12.8 | 10.8 | 10.14 |
| (Schein-Operation) |
Tabelle 3: Vergleich der thermischen Schmerzschwellen zwischen den Gruppen zu Studienbeginn, 1 Woche und 2 Wochen nach erfolgreicher Induktion. Bei den Daten in der Tabelle handelt es sich um die Mittelwerte jeder Gruppe, die an diesem Tag gemessen wurden. Der P-Wert zwischen zwei beliebigen Gruppen beträgt 0,05 <, mit Ausnahme des P-Werts zwischen den Gruppen A und B.
| Grundlinie | 1 Woche | 2 Wochen | |
| Gruppe A | 10.96 | 11.68 | 10.56 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 11.3 | 12.18 | 11.79 |
| (Modell) | |||
| Gruppe C | 11.75 | 10.88 | 10.35 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 10.8 | 11.23 | 10.49 |
| (Schein-Operation) |
Tabelle 4: Vergleich der Schwellung der Kniearthrose zwischen den Gruppen zu Studienbeginn, 1 Woche und 2 Wochen nach erfolgreicher Induktion. Bei den Daten in der Tabelle handelt es sich um die Mittelwerte jeder Gruppe, die an diesem Tag gemessen wurden. Der P-Wert zwischen zwei beliebigen Gruppen beträgt <0,05, mit Ausnahme des P-Werts zwischen den Gruppen A und B)
| Grundlinie | 1 Woche | 2 Wochen | |
| Gruppe A | 3.13 | 4.25 | 3.88 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 2.63 | 4.5 | 4.75 |
| (Modell) | |||
| Gruppe C | 2.75 | 1.88 | 2.25 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 0 | 0 | 0 |
| (Schein-Operation) |
Tabelle 5: Vergleich des Lequesne-MG-Index zwischen den Gruppen zu Studienbeginn, 1 Woche und 2 Wochen nach erfolgreicher Induktion. Bei den Daten in der Tabelle handelt es sich um die Mittelwerte jeder Gruppe, die an diesem Tag gemessen wurden. Der P-Wert zwischen zwei beliebigen Gruppen beträgt 0,05 <, mit Ausnahme des P-Werts zwischen den Gruppen A und B.
Die Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte bestehen.
Dieses Protokoll beschreibt die Methoden der Tuina-Intervention im Natriummonojodacetat-induzierten Rattenmodell der Kniearthrose (KOA), das eine Referenz für die Anwendung von Tuina in KOA-Tiermodellen darstellt. In diesem Protokoll wird auch der wirksame Mechanismus von Tuina für KOA untersucht, und die Ergebnisse werden dazu beitragen, seine Anwendung zu fördern.
Diese Studie wird unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (NO.82105042, 82205302); Shanghaier Postdoktoranden-Exzellenzprogramm (NO.2020371); Chinesische Stiftung für Postdoktorandenforschung (NO.2021M692156); Shanghai Segelprogramm (NO.20YF1450900); Wissenschaftsstiftung des Yueyang-Krankenhauses für integrierte traditionelle chinesische und westliche Medizin (NO.2021yygq03). Die Geldgeber spielten keine Rolle bei der Konzeption, Durchführung oder Erstellung der Studie.
| Anti-PD-L1 | Abcam, Cambridge, MA, USA | ab80276 | |
| elektrisches von Frey Esthesiometer | IITC/Life Science, Woodland Hills, CA, USA | ALMEMO 2450 | |
| GraphPad Prism 9.0 | GraphPad Software | Software für die statische Analyse | |
| von Mononatriumiodacetat | Sigma-Aldrich Inc | I9148 | Aufgelöst in normale Kochsalzlösung für die Injektion |
| pentasorbitales Natrium | Sigma-Aldrich Inc | P3761 | |
| Sprague Dawley (SD) männliche Ratten | Shanghai Jihui Experimental Animal Breeding Co., Ltd | Nr. SCXK (Hu) 2017-0012 | |
| Thermisches Analgesie-Testgerät | IITC/Life Science | Modell 390 |