Summary

変形性膝関節症ラットの炎症と軟骨喪失を軽減するためのTuina操作

Published: June 30, 2023
doi:

Summary

石膏固定化誘発変形性膝関節症ラットに対して実行されるTuina操作のプロトコルを提示します。予備的な結果に基づいて、この方法の有効性は炎症と軟骨喪失の減少に依存していることが示唆されました。

Abstract

臨床試験では、Tuina操作が変形性膝関節症(KOA)の治療に効果的であることが示唆されていますが、そのメカニズムを発見するにはさらなる研究が必要です。したがって、変形性膝関節症の動物モデルの操作は重要です。このプロトコルは、KOAラットに対するTuina操作の標準的なプロセスと、KOAに対するTuinaのメカニズムの予備的な調査を提供します。プレスと混練の操作方法(体表面の特定の領域を押して混練することを指す一種のTuina操作)は、ラットの膝関節の周りの5つのツボに適用されます。操作の力および頻度は指圧記録によって標準化され、操作中のラットの位置はプロトコルに詳細に記載されている。操作の効果は、滑膜および軟骨における疼痛行動試験および顕微鏡所見によって測定することができる。KOAラットは、疼痛行動の有意な改善を示した。滑膜組織炎症浸潤はTuina群で減少し、腫瘍壊死因子(TNF)-αの発現は有意に低かった。対照群と比較して、軟骨細胞のアポトーシスはTuina群で少なかった。この研究は、KOAラットに対するTuina操作の標準化されたプロトコルと、Tuinaの治療効果が滑膜の炎症と軟骨細胞の遅延アポトーシスの軽減に関連している可能性があるという予備的な証拠を提供します。

Introduction

変形性膝関節症(KOA)は、主に関節痛に現れる変性疾患です。線維症、ひび割れ、潰瘍形成、関節軟骨の喪失がこの病気の主な原因です1。KOAは有病率が高く、患者の日常生活に大きな影響を与え、重症の場合に障害を引き起こす可能性があります。45〜84歳の人々の間では、KOAの有病率は年齢とともに増加し、85歳以上の人々の有病率は15%であり、女性で優勢です2,3。さらに、KOAは個人と社会の両方に深刻な経済的負担をもたらす可能性があります。調査によると、一人当たりのKOAの直接医療費は、年間8,858ドル±5,120ドルに達しました4。高齢化社会の進展に伴い、KOAは世界的な健康問題、大きな社会問題となり、科学研究の話題となっています。

エビデンスに基づく研究は、KOA5の治療におけるTuina操作の有効性を示しています。Tuina操作はKOA患者の痛みを和らげ、機能障害を改善する可能性があり、そのメカニズムは抗炎症効果に関連しています6,7。学者らは、Tuina操作が炎症因子インターロイキン(IL)-βおよび5-ヒドロキシトリプタミンの発現を効果的に抑制し、ウサギKOAモデル8の関節軟骨の変性を遅らせることを発見しました。Tuinaが病変部位の血液循環と代謝を促進し、IL-1、IL-6、腫瘍壊死因子(TNF)-αなどの炎症因子を取り除き、それによってKOA9の臨床症状を緩和できることが示唆されました。さらに、Tuina操作による関節の受動的な動きは、関節軟骨への滑液の浸透と拡散を促進し、組織の栄養代謝を改善することができます10。他の研究では、Tuina操作がKOA患者の生体力学的指標を効果的に改善できることが示唆されました11。軟部組織に適用される操作は、四肢全体のストレス分布を改善し、バランス機能を強化することができます12,13。同時に、いくつかの関節調整操作により、下肢のアライメントを調整して、異常な歩行を矯正することもできる1415

KOAの治療におけるTuina操作の作用機序はまだ調査されていないため、実験的研究が必要です。実験動物におけるTuinaの適用の鍵は、モデリング、動物の固定および介入方法の標準化です16。モデリング方法は、実験動物が疾患の特徴を示すことができるかどうかを決定する。一方、適切な固定方法は、Tuina操作の介入を容易にし、Tuinaの効果をよりよく反映することができます。介入方法の標準化は、Tuina操作の最も難しい部分です。2010年、中国の鍼灸基準の基本システムは、実験動物の鍼治療基準に言及し、動物実験における鍼治療とTuina手術の可能性を提供しました17。ただし、Tuinaの操作を標準化することにはまだ困難があります。Tuina操作には複数の種類があります18。特定の操作の選択は、主に治療する疾患とパフォーマーが好む治療理論に依存します。Tuina for KOAの研究では、ポイントプレス操作(親指または肘で特定のツボを押す)、Yizhichanプッシュ操作(親指を小刻みに動かすことによるプッシュ操作)、およびプレスおよび混練操作(指または手のひらで体表面の特定の領域を押してこねることを指す)にさらに注意が払われています19.プレスおよび混練操作は、最も広く用いられているTuina操作の1つであり、皮下組織20を移動させるためにプレスおよび混練を組み合わせたものである。ツボに適用されるプレスと混練の操作は、血液循環を促進し、痛みを和らげることができ、KOA19に対するTuinaの治療効果を表します。

このプロトコルでは、KOAラットに対するプレスおよび混練操作の操作について、将来の研究の参照を提供するために、選択された経穴、操作の強度と頻度、およびラットの体位を含めて詳細に説明します。

Protocol

この研究は、上海中医薬大学(YYLAC-2022-166)と提携している伝統的な中国と西洋の統合の岳陽病院の実験動物倫理委員会によって実施された動物倫理レビューに合格しました。 1. 実験動物の準備とグルーピング 動物の準備室温(18〜21°C)、湿度40%〜50%、12時間:12時間の概日リズム交互で200〜220gの合計10匹の健康なSPF SD雌ラットを後方投与する。動物?…

Representative Results

疼痛行動テストMWTの結果、モデリング後の右後肢のMWTは以前よりも有意に低下したことが示されました(p<0.05)。対照群と比較して、ラットのMWTはTuina後に有意に上昇した(p<0.05; 図5 および 表2)。 図 5…

Discussion

この研究は、KOAラットに対するTuina操作のプロトコルを提供します。疼痛行動試験と組織形態学的所見を通じて、KOAラットに適用されたこのような一連のTuina操作は、滑膜炎症と軟骨アポトーシスを減少させる可能性があることが示唆され、これはKOAの動物モデルにおけるTuina操作の参照となる可能性があります。

プロトコルにはいくつかの重要な手順があります。まず?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作業は、上海クリティカルクリニカルスペシャリティ建設プロジェクト(助成金番号:Shslczdzk04001)によってサポートされました。上海科学技術委員会のセーリングプログラム(助成金番号:22YF1444300);上海中医薬大学の予算内のプロジェクト(助成金番号: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

  1. 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).
  2. David, S., et al. Epidemiology of knee osteoarthritis in general practice: a registry-based study. BMJ Open. 10 (1), 031734 (2020).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Seo, B. R., et al. Skeletal muscle regeneration with robotic actuation-mediated clearance of neutrophils. Science translational medicine. 13 (614), (2021).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Yang, B., Li, S. Research Progress of Massage in Improving Biomechanical Indexes of Knee Osteoarthritis. Acta Chinese Medicine. 37 (12), 2571-2576 (2022).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Guo, Y., Liu, Y., Liu, Q., Chen, Z., Zhao, X. Basic System of Chinese Acupuncture Standard. Chinese Acupuncture & Moxibustion. 31 (6), 549-550 (2011).
  18. YAN, X., Yan, J. Study on the Standardization of Classification of Tuina Manipulation. Acta Chinese Medicine. 32 (5), 875-878 (2017).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Liu, J., et al. Experimental study of a modified Videman method for replicating knee osteoarthritis on rabbit. Rehabilitation Medicine. 30 (03), 212-219 (2020).
  23. Moskowitz, R. W. Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging. Osteoarthritis and Cartilage. 14 (1), 1-2 (2005).
  24. 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).
  25. 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).
  26. Hulth, A., Lindberg, L., Telhag, H. Experimental osteoarthritis in rabbits. Preliminary report. Acta orthopaedica Scandinavica. 41 (5), 522-530 (1970).
  27. 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).
  28. 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).
  29. Zeng, J., et al. Establishment and identification of experimental rabbit model of knee osteoarthritis. Chinese Journal of Clinical Research. 29 (5), 679-682 (2016).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. Wang, Y. Mechanisms of Massage Mediating Chondrocyte Apoptosis in Knee Osteoarthritis Through Piezo 1/JAK2 Signaling Pathway. Shandong University of Traditional Chinese Medicine. , (2019).
  34. Liu, J. Effect of Massage on TLR4/MyD88 Signal Transduction Pathway in Rat Knee Osteoarthritis Model. Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine. , (2019).
  35. 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).
  36. 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).
  37. Zhang, Z., et al. A Review of Massage Therapy for Knee Osteoarthritis. Henan Traditional Chinese Medicine. 39 (1), 146-149 (2019).
  38. 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).
  39. 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).
check_url/65451?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Su, X., Song, P., Meng, F., Xu, W., Xing, H., Zhang, H. Tuina Manipulation to Reduce Inflammation and Cartilage Loss in Knee Osteoarthritis Rats. J. Vis. Exp. (196), e65451, doi:10.3791/65451 (2023).

View Video