Summary

Манипуляция Tuina для уменьшения воспаления и потери хряща у крыс с остеоартритом коленного сустава

Published: June 30, 2023
doi:

Summary

Мы представляем протокол манипуляций Tuina, выполненных на крысах с остеоартрозом коленного сустава, вызванным гипсом. Основываясь на предварительных результатах, он предположил, что эффективность метода основана на уменьшении воспаления и потери хряща.

Abstract

Клинические испытания показывают, что манипуляция Tuina эффективна при лечении остеоартрита коленного сустава (KOA), в то время как для выяснения ее механизма необходимы дальнейшие исследования. Поэтому манипуляции на животных моделях остеоартроза коленного сустава имеют решающее значение. Этот протокол обеспечивает стандартный процесс манипуляций с Туиной на крысах КОА и предварительное исследование механизма Туина для КОА. Метод манипуляций с прессом и разминанием (разновидность манипуляции Туйна, которая относится к надавливанию и разминанию определенного участка поверхности тела) применяется на 5 акупунктурных точках вокруг коленного сустава крыс. Сила и частота манипуляций стандартизировались с помощью записей давления пальцами, а положение крысы во время манипуляции подробно описано в протоколе. Эффект манипуляции можно измерить с помощью болевых тестов и микроскопических данных синовиальной и хрящевой оболочки. Крысы с КОА показали значительное улучшение болевого поведения. Воспалительная инфильтрация синовиальной ткани была снижена в группе Туйна, а экспрессия фактора некроза опухоли (ФНО)-α была достоверно ниже. По сравнению с контрольной группой, апоптоз хондроцитов был меньше в группе Туина. В этом исследовании представлен стандартизированный протокол манипуляций с Туиной на крысах с КОА и предварительное доказательство того, что терапевтические эффекты Туина могут быть связаны с уменьшением воспаления синовиальной оболочки и отсроченного апоптоза хондроцитов.

Introduction

Остеоартроз коленного сустава (КОА) – это дегенеративное заболевание, которое в основном проявляется болью в суставах. Фиброз, растрескивание, изъязвление и потеря суставного хряща являются основными причинами этого заболевания1. КОА имеет высокую распространенность и может оказывать глубокое влияние на повседневную жизнь пациентов, вызывая инвалидность в тяжелых случаях. Среди людей в возрасте 45-84 лет распространенность КОА увеличивается с возрастом, а распространенность среди людей в возрасте 85 лет и старше составляет 15%, с преобладанием у женщин 2,3%. Кроме того, KOA может стать серьезным экономическим бременем как для отдельного человека, так и для общества. Опрос показал, что прямые расходы на здравоохранение на душу населения достигают 8 858 долларов США ± 5 120 долларов СШАв год. Со старением общества КОА стала глобальной проблемой здравоохранения и серьезной социальной проблемой, а также актуальной проблемой для научных исследований.

Научно обоснованные исследования показали эффективность манипуляций Туина при лечении КОА5. Манипуляция Туина может облегчить боль и улучшить дисфункцию у пациентов с КОА, механизм которой связан с противовоспалительным действием 6,7. Ученые обнаружили, что манипуляции Туина эффективно ингибируют экспрессию воспалительных факторов интерлейкина (ИЛ)-β и 5-гидрокситриптамина и замедляют дегенерацию суставного хряща у кролика моделиКОА 8. Было высказано предположение, что Туина может способствовать кровообращению и метаболизму в месте поражения, что помогает устранить воспалительные факторы, такие как IL-1, IL-6 и фактор некроза опухоли (TNF)-α, тем самым облегчая клинические симптомы КОА9. Кроме того, пассивное движение сустава с помощью манипуляций Туина может способствовать проникновению и диффузии синовиальной жидкости в суставной хрящ и улучшает метаболизм питательных веществ в тканях10. Другие исследования показали, что манипуляции Туина могут эффективно улучшать биомеханические показатели у пациентов с КОА11. Манипуляции, применяемые к мягким тканям, могут улучшить распределение нагрузки по конечностям и улучшить функцию равновесия12,13. В то же время при некоторых манипуляциях с выравниванием суставов выравнивание нижних конечностей также может быть скорректировано для коррекции аномальной походки14,15.

Механизм действия манипуляций Туина при лечении КОА еще предстоит изучить, а потому необходимо экспериментальное исследование. Ключом к применению Tuina на экспериментальных животных является стандартизация методов моделирования, фиксации животных и вмешательства16. Метод моделирования определяет, может ли подопытное животное проявлять признаки заболевания. Между тем, соответствующие методы фиксации могут облегчить вмешательство манипуляции Туйна и лучше отразить эффект Туины. Стандартизация методов вмешательства является самой сложной частью манипуляции Туйна. В 2010 г. в базовой системе китайских стандартов акупунктуры упоминались стандарты акупунктурных точек для экспериментальных животных, обеспечивающие возможность проведения операций иглоукалывания и туйна в экспериментах на животных17. Тем не менее, по-прежнему существуют трудности со стандартизацией манипуляций с Туйной. Существует несколько видов манипуляций Туина18. Выбор конкретной манипуляции в основном зависит от заболевания, подлежащего лечению, и терапевтических теорий, которые предпочитает исполнитель. В исследовании Туйна для КОА больше внимания было уделено манипуляциям с точечным нажатием (нажатие на определенные акупунктурные точки большим пальцем или локтем), манипуляциям Ичичичань (манипуляция с надавливанием большим пальцем) и манипуляциям с нажимом и разминанием (что относится к надавливанию и разминанию определенной области поверхности тела пальцем или ладонью)19. Манипуляции с прессом и разминанием являются одной из наиболее широко используемых манипуляций Туины, которая сочетает в себе надавливание и разминание для перемещения подкожной клетчатки20. Манипуляции с прессом и разминанием, применяемые к акупунктурным точкам, могут улучшить кровообращение и облегчить боль и представляют собой терапевтический эффект Туйна на КОА19.

В этом протоколе будет подробно описана операция манипуляций с прессом и разминанием на крысах с КОА, включая выбранные акупунктурные точки, интенсивность и частоту манипуляций и положение тела крысы, чтобы обеспечить ориентир для будущих исследований.

Protocol

Это исследование прошло проверку этики животных, проведенную экспериментальным комитетом по этике животных больницы интегрированной традиционной китайской и западной медицины Юэян при Шанхайском университете традиционной китайской медицины (YYLAC-2022-166). 1. Подготовк…

Representative Results

Тесты болевого поведенияРезультаты МВТ показали, что МВТ правой задней конечности после моделирования была достоверно ниже, чем до (стр<0,05). По сравнению с контрольной группой, MWT крыс была достоверно повышена после Tuina (p<0,05; Рисунок 5 и таблица 2). <p cl…

Discussion

В этом исследовании представлен протокол манипуляций Туина на крысах с КОА. С помощью тестов болевого поведения и гистоморфологических данных было высказано предположение, что такая серия манипуляций с Туйной, примененная к крысам с КОА, может уменьшить воспаление синовиальной оболо?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Работа выполнена при поддержке Шанхайского проекта строительства критически важных клинических специальностей (номер гранта: Shslczdzk04001); Парусная программа Шанхайской комиссии по науке и технике (номер гранта: 22YF1444300); Проекты в рамках бюджета Шанхайского университета традиционной китайской медицины (номер гранта: 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