Summary
Denne protokol beskriver metoderne til Tuina-intervention i natriummonoiodoacetatinjektionsinduceret rottemodel af knæartrose (KOA), som giver en reference for anvendelsen af Tuina i KOA-dyremodeller. Denne protokol undersøger også Tuinas effektive mekanisme for KOA, og resultaterne vil bidrage til at fremme dens anvendelse.
Abstract
Knæartrose (KOA), en almindelig degenerativ ledlidelse, er karakteriseret ved kronisk smerte og handicap, som kan udvikle sig til uoprettelig strukturel skade på leddet. Undersøgelser af sammenhængen mellem ledbrusk, muskler, synovium og andet væv omkring knæleddet i KOA er af stor betydning. I øjeblikket omfatter styring af KOA livsstilsændringer, motion, medicin og kirurgiske indgreb; dog mangler der stadig belysning af de indviklede mekanismer, der ligger til grund for KOA-relateret smerte. Derfor er KOA smerter fortsat en vigtig klinisk udfordring og en terapeutisk prioritet. Tuina har vist sig at have en regulerende virkning på motor-, immun- og endokrine systemer, hvilket giver anledning til udforskning af, om Tuina kunne lindre KOA-symptomer forårsaget af opregulering af inflammatoriske faktorer, og yderligere, hvis de inflammatoriske faktorer i skeletmuskulatur kan øge udviklingen af KOA.
Vi randomiserede 32 hanrotter (SD) (180-220 g) i fire grupper på otte dyr hver: antiPD-L1+Tuina (gruppe A), model (gruppe B), Tuina (gruppe C) og skinkirurgi (gruppe D). For gruppe A, B og C injicerede vi 25 μL natriummonoiodoacetat (MIA) opløsning (4 mg MIA fortyndet i 25 μL steril saltopløsning) i højre knæledshulrum, og for gruppe D blev den samme mængde steril fysiologisk saltvand injiceret. Alle grupperne blev evalueret ved hjælp af de mindst til mest stressende tests (pote mekanisk tilbagetrækningstærskel, pote tilbagetrækning termisk latenstid, hævelse af højre knæled, Lequesne MG score, hudtemperatur) før injektion og 2, 9 og 16 dage efter injektion.
Introduction
Knæartrose (KOA) er en almindelig degenerativ slidgigt, der er karakteriseret ved kronisk smerte og handicap, og relativt alvorlig KOA vil føre til irreversibel strukturel skade på leddet1. Den høje globale forekomst af KOA er blevet en stor global folkesundhedsudfordring2,3, hvilket alvorligt forringer patienternes livskvalitet 4,5. Undersøgelser har vist, at KOA påvirker mere end 260 millioner mennesker verden over6. Med befolkningens aldring er den samlede forekomst af KOA i Kina så høj som 17,0% over 40 år, hvilket lægger en tung byrde på familierne til de berørte 7,8.
Ifølge kinesisk medicin tilhører KOA kategorien "lammelse"9, og den gule kejsers klassiker af intern medicin forbinder sener, knogler og kød med lammelse. Derfor skal vi være opmærksomme på forbindelsen mellem brusk, muskel, synovium samt andre væv omkring knæleddet i KOA. I moderne medicin driver både muskel- og knoglebetændelse, som er hovedkomponenter i immunhomeostase af arthritis, udviklingen af KOA-smerter. Imidlertid fokuserer de fleste undersøgelser på bruskbetændelse og synovial betændelse i knogleled, og der er mangel på artikler, der undersøger inflammatoriske fænomener i skeletmuskler. Derfor er der behov for mere forskning i skeletmuskulaturens rolle i inflammation for at få en mere omfattende forståelse af KOA og give ideer til mere effektive behandlingsmetoder. I en gennemgang af litteraturen fandt vi, at hæmning af den immunrelaterede faktor programmeret dødsligand 1 (PD-L1) forværrede progressionen af KOA10,11, og at der var differentiel ekspression af IL-15 og FOXO1 i skeletmuskulaturen hos patienter med KOA12 samt signifikant skeletmuskelbetændelse hos patienter med slutstadiet KOA, hvilket også var forbundet med ændringer i gang. Det har vist sig, at skeletmuskulaturen også kan udskille faktorer, der er tæt forbundet med inflammatorisk immunitet, såsom IL-6, og at TNF-α også er tæt forbundet med PD-L1-vejen og KOA13,14,15.
I øjeblikket omfatter tilgængelige behandlinger for KOA vægtkontrol, motion, medicin og kirurgi, som normalt omfatter intraartikulære injektioner, smertestillende medicin, artroskopisk kirurgi og periprostetisk osteotomi i knæet16. I øjeblikket kan KOA-sygdomsprogression ikke stoppes fuldstændigt eller vendes, og uden en klar forståelse af de komplekse mekanismer, der ligger til grund for KOA-smerter, er KOA-patienter i risiko for overforbrug af smertestillende medicin og en høj forekomst af bivirkninger8. De fleste behandlingsstrategier er kun effektive i korte perioder og fokuserer kun på midlertidig lindring af symptomer snarere end på patogenesen af sygdommen. Derfor er KOA smerter fortsat en prioritet og en udfordring for behandling, hvilket udgør en alvorlig klinisk udfordring. Tuina kan dog direkte stimulere skeletmusklerne omkring det berørte led i KOA-behandling og kan give nogle fordele. Kombineret med den foregående beskrivelse er det den ideelle terapi at studere skeletmuskelvævets rolle i KOA, og afklaring af skeletmuskelvævets rolle i betændelse kan også give bedre teoretisk støtte til Tuina of KOA.
Undersøgelser har vist, at massageterapi, osteopatisk manipulerende terapi og spinal manipulation kan hjælpe med at lindre smerter og genoprette kropsfunktionen17,18. Disse manipulationer kan virke på lokal betændelse og lindre spasmer og analgesi gennem ekstern mekanisk virkning. De kan lindre smerter efter total knæartroplastik, reducere brugen af smertestillende lægemidler, fremme postoperativ genopretning og forbedre biomekanisk balance19. Svensk massage er mulig i behandlingen af slidgigt og kan reducere stress og forbedre livskvaliteten20. Den terapeutiske virkning af Tuina på KOA er blevet forudset af visse undersøgelser.
I dette eksperiment vil vores team undersøge, om ekspressionen af PD-L1 og relaterede inflammatoriske faktorer i skeletmuskulatur kan inducere KOA og fremme dens udvikling baseret på den MIA-inducerede KOA-model hos rotter. Tuina vil også blive implementeret for at se, om det kan lindre KOA-symptomer forårsaget af øget inflammatorisk faktorekspression. Tuina vil blive kombineret med PD-L1-hæmning for at demonstrere sammenhængen mellem Tuina-medieret PD-1-vej i skeletmuskelbetændelse, der påvirker KOA-udvikling og smerte, hvilket danner grundlaget for yderligere undersøgelser på flere niveauer af de terapeutiske mekanismer ved Tuina-intervention i KOA.
Sammenfattende beskriver dette papir undersøgelsen og udarbejdelsen af mekanismerne for skeletmuskelbetændelse i udviklingen af KOA og dens smerte samt de terapeutiske virkninger af Tuina på KOA ud fra perspektivet af immuninflammatorisk faktorekspression kombineret med adfærdsrelaterede indikatorer for at tilvejebringe moderne forskningsbevis for teorien om "ubalance i sene og knogler" i traditionel kinesisk medicin.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle forsøg blev godkendt og overvåget af Animal Care and Use Committee ved Shanghai University of Traditional Chinese Medicine (godkendelsesnummer: SYXK2018-0040), som er i overensstemmelse med bestemmelserne i World Medical Association Helsinki Declaration.
1. Tilberedning af dyr
- Hus 32 Sprague Dawley (SD) hanrotter i alderen 8 uger og vejer 180-220 g i et specifikt patogenfrit staldapparat under 12 timers lys/12 timers mørke cyklusser ved 24 ± 2 °C og 60% fugtighed med en standard gnaverpillediæt. Alle forsøgsoperationer på dyr overholder velfærdsetik for forsøgsdyr og sikkerhedsbestemmelser for dyreforsøg.
- Randomiser og bur rotter i fire grupper på otte dyr hver efter 1 uges adaptiv fodring: antiPD-L1 + Tuina (gruppe A), model (gruppe B), Tuina (gruppe C) og skinkirurgi (gruppe D).
2. Intraartikulær injektion af mononatriumiodoacetat (MIA) i knæet
BEMÆRK: Bortset fra gruppe D vil KOA-rottemodellen blive fremstillet ved knæledsinjektion af MIA i alle grupperne. For gruppe D injiceres 25 μL sterilt fysiologisk saltvand i højre knæledshulrum.
- Bedøv rotten ved at placere den i et bedøvelsesbur og derefter indføre 2,5% isofluran, indtil den er fuldt bedøvet. Bekræft, at dyret er fuldt bedøvet ved at vente på det punkt, hvor den unge rotte ligger på ryggen, dens lemmer holder op med at bevæge sig, og der er intet svar i tåklemme (pedalrefleks), palpebral refleks og muskelafslapning.
- Tilsæt kæledyrs øjensalve og øjendråber til de bedøvede unge rotter for at forhindre øjentørhed.
- Barber rotternes højre bagben og desinficer knæleddet med tre skiftende runder iodophor og 75% ethanol.
- For at opretholde en standardiseret eksperimentel tilstand skal du forsigtigt fastgøre knæbøjningen i en præcis vinkel på 90 ° og sikre, at patellarbåndet er orienteret opad. Derefter injiceres 25 μL MIA opløsning, bestående af 4 mg MIA fortyndet i 25 μL steril saltopløsning i rotternes højre knæledshulrum.
BEMÆRK: Denne injektion blev udført med en specialiseret mikroinjektor, hvilket sikrer nøjagtighed og konsistens i proceduren21,22,23. Sæt rotterne tilbage i burene, indtil de vågner op. Det dyr, der har gennemgået operation, returneres ikke til andre dyrs selskab, før det er fuldt ud genoprettet. - Ved afslutningen af undersøgelsen aflives rotterne ved at injicere 1% pentobarbitalnatrium som en dosis på 100 mg / kg.
3. Gennemførelse af Tuina
BEMÆRK: Implementeringen afTuina vil blive styret af teorien om, at "for patienter med sene- og knogleubalance skal sener behandles først". Både gruppe A og B startede interventionen den første dag efter den vellykkede evaluering af modellen, og begge grupper blev opereret en gang dagligt i 14 dage. De resterende to grupper blev kun observeret i 14 dage uden intervention. Operatørerne af manipulationen skal være strengt uddannet før eksperimentet for at sikre konsistens af kraft, frekvens og rytme.
- Find nøjagtigt rotteakupunkturpunktet, herunder EX-LE4, ST35, SP10, ST34, SP9 og GB34 (figur 1 og tabel 1), hvor fingeræltningsmetoder udføres ved hjælp af eksperimentel akupunktur24.
- Fastgør rotten i den udsatte position på rottefikseringsudstyret.
- Når det er stille og underbenene er afslappet, æltes EX-LE4 og ST35 af det berørte lem med tommelfingeren og pegefingeren samtidigt i 4 minutter ved 120-140 gange / min.
- Ælt de forreste og mediale-laterale muskler i det berørte lem med tommelfingeren og pegefingeren i 3 minutter ved 120-140 gange / min, med fokus på SP10, ST34 og musklerne nær knæleddet. Fremhæv manipulationen af de stive muskler med en intensitet, så rotten ikke kæmper.
- Ælt de bageste lægmuskler i det berørte lem fra top til bund i 3 minutter ved 120-140 gange / min ved hjælp af tommelfingeren, pegefingeren og langfingeren. For fuldt ud at udsætte behandlingsområdet skal du bruge ringfingeren og lillefingeren til at holde ankelleddet på det berørte lem og forsigtigt trække på det berørte lem. Fokuser på SP9, GB34 og musklerne nær knæleddet med vægt på de stive muskler og intensitet, så rotten ikke kæmper.
4. Måling af adfærdsindeks
- Måling af plantar mekanisk smertetærskel
BEMÆRK: Mål plantarmekaniske smertetærskler 1 dag før MIA-injektion samt 2, 9 og 16 dage efter injektion.- Bring rotterne til et plantarprøverum med gitterbund i rustfrit stål og et plastburhus i rolige omgivelser ved stuetemperatur (22 ± 2) °C i 30 minutters tilpasning.
- Brug en elektronisk mekanisk smertetester med en plastiknål på 0,8 mm i diameter for at stimulere det centrale område af rotternes højre bagfod lodret. Jævnt og gradvist øge stimuleringsintensiteten, indtil rotterne viser pote tilbagetrækning og undgåelsesreaktioner.
- Optag aflæsningen af den elektroniske skærm som den mekaniske smertetærskel for rottens højre plantar fod.
- Mål hver rotte 5x med 5 minutters mellemrum.
- Fjern maksimum- og minimumværdierne fra de fem værdier. Resultatet er gennemsnitsværdien af de tre midterste værdier ved hjælp af den trimmede middelværdi (tabel 2).
- Måling af pote mekanisk tilbagetrækningstærskel
BEMÆRK: Mål potens mekaniske tilbagetrækningstærskel 1 dag før MIA-injektion, 2, 9 og 16 dage efter injektion.- Bring rotterne til et opvarmet plantarprøverum med en glasbund på 30 °C og et plastikbur i rolige omgivelser ved stuetemperatur (22 ± 2) °C i 30 minutters tilpasning.
- Stimuler det højre bageste plantar centerområde med en lyskildeopvarmningsanordning ved en stimuleringstemperatur på 65 ° C, indtil rotten viser en pote tilbagetrækning og undgåelsesrespons.
- Optag tidsaflæsningen af den elektroniske skærm som den rigtige plantar termiske smertetærskel for rotten.
- Mål hver rotte 5x kontinuerligt med 5 minutters mellemrum.
- Fjern maksimum- og minimumværdierne fra de fem værdier. Resultatet er, at gennemsnitsværdien af de tre midterste værdier anvendes ved hjælp af den trimmede middelværdi (tabel 3).
5. Måling af hævelse af højre knæled
BEMÆRK: Mål hævelsen af højre knæled hos rotter 1 dag før MIA injektion, 2, 9 og 16 dage efter injektionen.
- Bedøv rotten ved at placere den i et bedøvelsesbur og udsætte den for 2,5% isofluran, indtil den er fuldt bedøvet.
- Placer rotten i en flad position på operationsbordet.
- Mål bredden af højre knæled med vernier calipers (figur 2 og tabel 4).
6. Måling af Lequesne MG-score
BEMÆRK: Mål Lequesne MG score hos rotter 2, 9 og 16 dage efter MIA injektion. Lequesne et al udviklede et indeks for sværhedsgrad for slidgigt i hoften (ISH), som kan bruges til at vurdere effektiviteten af terapeutiske interventioner. Vi overvejer fire parametre: smertestimulering, gangændring, ledmobilitet og ledhævelse.
- Bring rotterne til en manipulationsplatform i rolige omgivelser ved stuetemperatur (22 ± 2) °C.
- Har to operatører, blindet for hinanden, måle den lokale smertestimuleringsrespons, gangændring, ledbevægelse og ledhævelse.
- Stimuler den laterale side af højre knæled med en plastik testnål og score på en skala fra 0-3 i henhold til svaret. 0 intet svar; 3 et godt svar; 1 sammentrækning af det berørte lem; 2 sammentrækning og spasme af det berørte lem, ledsaget af milde generaliserede reaktioner, såsom rysten, slikning og sugning.
- Placer rotten på operationsbordet og observer gangen på højre bagben. Score på en skala fra 0-3 i henhold til svaret. 0 ingen forstyrrelse i bevægelsen af det berørte lem, normal løb og stærkt fodarbejde; 3 det berørte lem kan ikke deltage i at gå, røre jorden eller stampe på jorden; 1 mild vandring under løb med stærke stomps; 2 Det berørte lem deltager i at gå, men forstyrrelsen i bevægelse af rotterne (trekking) er indlysende.
- Bøj og forlæng rottens højre knæled med hånden og observer leddets mobilitet. Score på en skala fra 0-3 i henhold til svaret. 0 ledmobilitetsvinkel på mere end 90°; 3 ledmobilitetsvinkel på mindre end 15°; 1 fælles mobilitetsvinkel eller 45°-90°; 2 ledmobilitetsvinkel på 15°-45°.
- Berør rottens højre knæled og sammenlign responsen med en normal rotte. Score på en skala fra 0-2 i henhold til svaret. 0 ingen tydelig hævelse og synlige knoglemarkeringer; 2 markeret hævelse og ingen knoglemarkeringer; 1 mild hævelse og overfladiske knoglemarkeringer.
- Disse scorer lægges sammen for at få Lequesne MG-scoren for hver rotte, og gennemsnitsværdien beregnes ved hjælp af den trimmede metode (tabel 5).
7. Måling af hudtemperatur
BEMÆRK: Mål hudtemperaturen 1 dag før MIA injektion og 9 og 16 dage efter injektion.
- Bedøv rotten ved at placere den i et bedøvelsesbur og derefter indføre isofluran, indtil den er fuldt bedøvet.
- Placer rotten sideværts på operationsbordet ved stuetemperatur (22 ± 2) °C.
- Ret højre knæled ved forsigtigt at tage fat i foden med hånden. Fotografi for at bestemme hudtemperaturen ved hjælp af et infrarødt Filr-kamera.
- Aflæs hudtemperaturen i knæleddet og omkring knæleddet på rotten ved hjælp af understøttende redigeringssoftware. Indstil kontrolpunkter ved ankelleddet og knæleddet, hvor temperaturen gradvist falder.
8. Statistisk analyse
- Brug statistisk software til at udtrykke de eksperimentelle data i kvartiler.
- Brug trimmiddelmetoden til at håndtere outliers. Resultaterne af adfærdstest noteres som middelværdien ± standardfejl i middelværdien.
- Udfør uafhængige prøver t-test til sammenligning mellem grupper. Analyser adfærdsdataene ved hjælp af en tovejs gentagen målingsanalyse af varians (ANOVA) efterfulgt af Bonferronis multiple sammenligningstest. Hvis dataene ikke udviser normalitet eller homoscedasticitet, udføres en ikke-parametrisk test (Kruskal-Wallis k-prøver).
BEMÆRK: P < 0,05 angiver, at forskellene er statistisk signifikante. Alle data opfylder antagelserne i de statistiske tests, der anvendes.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Den beskrevne protokol blev implementeret i en klinisk indstilling på Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine. Figur 1 viser den nøjagtige placering af akupunkterne, der skubbes i rotter, og tabel 1 illustrerer de fælles fordele ved at stimulere disse punkter. Tabel 2 og tabel 3 giver overbevisende beviser for bemærkelsesværdig smertelindring opnået gennem Tuina-behandling, selv i fravær af PD-1-vejhæmning. Resultaterne præsenteret i tabel 4, tabel 5 og figur 2 illustrerer desuden sammenhængen mellem Tuina-applikation og progression af knæartrose (KOA), hvilket antyder, at manuel terapi kan tjene som en supplerende tilgang til forbedring af KOA-symptomhåndtering hos rotter. Vi injicerede hver rotte i gruppen med manuel terapi Anti-PD-L1 (MTA) med en dosis på 200 μg anti-PD-L1 for at blokere vejen efter 3 dages induktion af MIA med slidgigt. Derefter blev rotterne udsat for manuel terapi i rotteakupunkturpunkterne, herunder EX-LE4, ST35, SP10, ST34, SP9 og GB34, hver 2. dag i 2 uger ved hjælp af fingeræltningsmetoder efter 3 dage efter induktion af slidgigt.
Figur 1: Diagrammet over punkterne hos rotter. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Forskellige grader af hævelse af knæene hos rotter. Hævelsen kan kontrolleres ved implementering af Tuina. Før PD-L1-vejen blev blokeret, blev højre knæledsdiametre (knæet, der blev injiceret med MIA) målt (den 19.januar) og målt igen efter 1 uge. Virkningerne af Tuina på at kontrollere hævelsen af knæet bliver ubetydelige efter PD-L1 blokade. repræsenterer P < 0,0001, ** repræsenterer P < 0,01, * repræsenterer P < 0,05). Klik her for at se en større version af denne figur.
| Akupunktur punkter | Funktioner |
| EX-LE4 | Lindre knæ hævelse og smerte |
| ST35 | Allevat fælles dysflexia |
| SP10 | Let medial lårbenssmerter |
| ST34 | Fælles lammelse intervention |
| SP9 | Lindre knæsmerter |
| DK34 | Lindre lammelse af underekstremiteter |
Tabel 1: Virkningen af at stimulere disse punkter.
| Grundlinje | 1 uge | 2 uger | |
| Gruppe A | 58.01 | 29.61 | 27.9 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 31.76 | 25 | 23.52 |
| (model) | |||
| Gruppe C | 34.15 | 32.45 | 37.53 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 40.26 | 43.93 | 51.3 |
| (Fingeret kirurgi) |
Tabel 2: Sammenligning af mekaniske smertetærskler mellem grupper ved baseline (dagen for PD-L1-blokade), 1 uge og 2 uger efter vellykket induktion. Dataene i tabellen er middelværdierne for hver gruppe målt den pågældende dag. P-værdien mellem to vilkårlige grupper er <0,05 undtagen P-værdien mellem gruppe A og B.
| Grundlinje | 1 uge | 2 uger | |
| Gruppe A | 9.67 | 6.72 | 7.82 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 7.5 | 7.25 | 6.39 |
| (model) | |||
| Gruppe C | 11.67 | 8.63 | 9.26 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 12.8 | 10.8 | 10.14 |
| (Fingeret kirurgi) |
Tabel 3: Sammenligning af de termiske smertetærskler mellem grupper ved baseline, 1 uge og 2 uger efter vellykket induktion. Dataene i tabellen er middelværdierne for hver gruppe målt den pågældende dag. P-værdien mellem to vilkårlige grupper er <0,05 undtagen P-værdien mellem gruppe A og B.
| Grundlinje | 1 uge | 2 uger | |
| Gruppe A | 10.96 | 11.68 | 10.56 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 11.3 | 12.18 | 11.79 |
| (model) | |||
| Gruppe C | 11.75 | 10.88 | 10.35 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 10.8 | 11.23 | 10.49 |
| (Fingeret kirurgi) |
Tabel 4: Sammenligning af hævelse af slidgigt i knæet mellem grupper ved baseline, 1 uge og 2 uger efter vellykket induktion. Dataene i tabellen er middelværdierne for hver gruppe målt den pågældende dag. P-værdien mellem to vilkårlige grupper er <0,05 undtagen P-værdien mellem gruppe A og B)
| Grundlinje | 1 uge | 2 uger | |
| Gruppe A | 3.13 | 4.25 | 3.88 |
| (antiPD-L1 + Tuina) | |||
| Gruppe B | 2.63 | 4.5 | 4.75 |
| (model) | |||
| Gruppe C | 2.75 | 1.88 | 2.25 |
| (Tuina) | |||
| Gruppe D | 0 | 0 | 0 |
| (Fingeret kirurgi) |
Tabel 5: Sammenligning af Lequesne MG-indeks mellem grupper ved baseline, 1 uge og 2 uger efter vellykket induktion. Dataene i tabellen er middelværdierne for hver gruppe målt den pågældende dag. P-værdien mellem to vilkårlige grupper er <0,05 undtagen P-værdien mellem gruppe A og B.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne undersøgelse har til formål at vurdere forbedringen af KOA efter Tuina-intervention ved hjælp af standardiserede adfærdsindikatorer og undersøge Tuinas mekanismer for KOA og sammenhængen mellem skeletmuskulatur og KOA. I modsætning til farmakologiske og kirurgiske terapier har Tuina en positiv regulerende effekt på motor-, immun- og endokrine systemer. Tuina kan lindre betændelse og smerte produceret af sygdom ved at handle på forskellige mål. For eksempel kan det ved at regulere TLR4-vejen og miRNA hæmme aktiveringen af gliaceller, modulere ændret hjernefunktion, regulere nedstrøms inflammatoriske cytokiner og undertrykke perifer inflammation25,26,27. Samtidig kan Tuina også gribe ind i det autonome nervesystem og hypothalamus-hypofyse-binyreaksen, der er dysfunktionelle i kroniske smertelidelser, hvilket hjælper med at genoprette autonom nervesystemhomeostase og udløse et immunoendokrin respons, som kan lindre smerter ved at regulere endokrine og fysiologiske processer28,29,30. Derudover, når Tuina eksternt stimulerer muskler, forårsager parasympatisk excitation31 og ekstravaskulært tryk in vitro skeletmuskelkontraktion og vasodilatation, hvilket bidrager til det kongestive respons og fremmer metabolisme32,33. Derfor er Tuina som en ikke-farmakologisk og ikke-kirurgisk behandling en lovende terapi til lindring af KOA.
Vi gennemgik også litteraturen om de terapeutiske virkninger af aerob træning, traditionel kinesisk medicin (TCM) og elektroakupunktur på KOA-modellen induceret af mononatriumiodoacetat (MIA). Aerob træning kan hæmme chondrocytapoptose ved at regulere ekspressionen af TRPV5, og kombinationen af aerob træning og glucosaminhydrochloridkapsler kan være endnu mere effektiv34,35. Forbindelser renset fra kinesiske urter, såsom Casticin og vanillinsyre, kan reducere knæartrose, synovial inflammation og smerterelateret adfærd / mediator in vivo. Forbindelser oprenset fra kinesiske urter, såsom Casticin og vanillinsyre36, kan reducere KOA synovial inflammation og smerterelateret adfærd / mediator i knæartrose in vivo. Derudover kan vanillinsyre beskytte knæled ved at hæmme NLRP3 inflammasomaktivering37. Desuden har elektroakupunktur vist sig at hæmme NLRP3-inflammasom og reducere pyroptose, hvilket fører til bevarelse af bruskvæv og behandling af KOA38.
I modsætning til TCM kræver Tuina forskellige former for bevægelse til klinisk behandling, der kombinerer flere teknikker og passiv bevægelse af patienten, hvilket ofte er et problem for nye praktiserende læger ved valg af passende teknik, handlingssted og handlingsstyrke. Derudover er evalueringen af effekten efter behandling en stor udfordring i manipulerende terapi, da den for det meste har været begrænset til subjektive beskrivelser af patienter uden objektive data til evaluering af metoder og praksis. Derfor havde vi til formål at undersøge mekanismerne bag betændelse i skeletmuskulaturen i udviklingen af KOA og smerter og undersøge de terapeutiske effekter af Tuina på KOA baseret på en rottemodel af KOA, induceret med MIA, kombineret med adfærdsmæssige og inflammatoriske faktorrelaterede indikatorer. På samme tid, da Tuina styres af teorien om, at "for patienter med sene- og knogleubalance skal sener behandles først", vil rotteakupunkturpunktlisten i eksperimentel akupunktur blive brugt til nøjagtigt at lokalisere EX-LE4, ST35, SP10, ST34, SP9 og GB34 for at implementere fingeræltningsmetoder. Derfor bør de operatører, der udfører manipulationen, være strengt uddannet, før interventionen anvendes for at sikre konsistens af kraft, frekvens og rytme.
Tabel 2 og tabel 3 giver bevis for, at smerter er blevet signifikant lettet af Tuina uden blokaden af PD-1-vejen. Resultaterne i tabel 4, tabel 5 og figur 2 viser yderligere forholdet mellem implementeringen af Tuina og KOA-progression, hvilket tyder på, at manuel terapi kan være en supplerende behandling for KOA for at forbedre rotternes KOA-symptomer. Derfor kan behandling med Tuina være en effektiv intervention for at bekæmpe udviklingen af KOA; Der er imidlertid behov for mere dybtgående undersøgelser for at klarlægge mekanismen.
Desuden er der nogle begrænsninger for denne eksperimentelle protokol. For det første, da der er overaktive eller stille rotter, og der kan være en vis fejl i målingen af mekanisk smerte, skal hver måling times med regelmæssige intervaller mellem hver måling. For det andet er dette eksperimentelle design designet til at studere den MIA-inducerede KOA-rottemodel, og yderligere forskning er nødvendig for at illustrere de kliniske terapeutiske virkninger af Tuina. Vores team fokuserede imidlertid på effekten af KOA på skeletmuskulatur, forbedring af muskler og KOA af Tuina og forholdet til PD-1-vejen med det formål at undersøge mekanismen for Tuina-intervention i KOA. I fremtiden vil vi sigte mod at fremme gennemførligheden, sikkerheden og effektiviteten af manipulationsterapi og gennemføre yderligere forskning i den kliniske effekt af Tuina på skeletmuskulatur. Mens vi studerer sammenhængen mellem sener og knogler, patogenesen af KOA og mekanismerne for manipulationsterapiintervention, håber vi også at anvende vores forskningsresultater og ideer til andre sygdomme.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikter.
Acknowledgments
Denne undersøgelse er støttet af National Natural Science Foundation of China (NO.82105042, 82205302); Shanghai Postdoktorale Excellence Program (NO.2020371); Kinas postdoktorale videnskabsfond (NO.2021M692156); Shanghai Sejlads Program (NO.20YF1450900); Science Foundation of Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine (NO.2021yygq03). Bidragyderne havde ingen rolle i udformningen, udførelsen eller skrivningen af undersøgelsen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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
- Katz, J. N., et al. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. JAMA. 325 (6), 568-578 (2021).
- 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).
- 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).
- 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).
- Nevitt, M. C., et al. Symptoms of knee instability as risk factors for recurrent falls. Arthritis Care Res (Hoboken). 68 (8), 1089-1097 (2016).
- Hunter, D. J., March, L., Chew, M. Osteoarthritis in 2020 and beyond: a Lancet Commission). Lancet. 396 (10264), 1711-1712 (2020).
- 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).
- 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).
- 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).
- Liu, S. Role and mechanism of PD-1/PD-L1 pathway in osteoarthritis in mice. Shandong University. , 130-134 (2020).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Mahmoudian, A., et al. Early-stage symptomatic osteoarthritis of the knee - time for action. Nat Rev Rheumatol. 17 (10), 621-632 (2021).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- McCoy, A. M. Animal models of osteoarthritis: Comparisons and key considerations. Vet Pathol. 52 (5), 803-818 (2015).
- 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).
- Liu, Z. F., et al. Tuina for peripherally-induced neuropathic pain: A review of analgesic mechanism. Front Neurosci. 16, 1096-1104 (2022).
- Gebremariam, L., et al. Subacromial impingement syndrome--effectiveness of physiotherapy and manual therapy. Br J Sports Med. 48 (16), 1202-1208 (2014).
- 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).
- 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).
- Kovanur, S. K., et al. Measureable changes in the neuro-endocrinal mechanism following spinal manipulation. Med Hypotheses. 85 (6), 819-824 (2015).
- Colombi, A., Testa, M. The effects induced by spinal manipulative therapy on the immune and endocrine systems. Medicina (Kaunas). 55 (8), 312-314 (2019).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Li, X., et al. Casticin suppresses monoiodoacetic acid-induced knee osteoarthritis through inhibiting HIF-1alpha/NLRP3 inflammasome signaling. Int Immunopharmacol. 86, 106745 (2020).
- 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).
- Zhang, W., et al. Electroacupuncture ameliorates knee osteoarthritis in rats via inhibiting NLRP3 inflammasome and reducing pyroptosis. Mol Pain. 19, 17448069221147792 (2023).
