Summary

Tuina-intervensjon i kaninmodell av knet artrose

Published: August 25, 2023
doi:

Summary

Protokollen beskriver en metode for Tuina-intervensjon i en kaninmodell av kneartrose.

Abstract

Knet artrose (KOA) er hovedsakelig preget av degenerative forandringer i kneleddet brusk og omkringliggende bløtvev. Effekten av Tuina ved behandling av KOA er bekreftet, men den underliggende mekanismen må undersøkes. Denne studien tar sikte på å etablere en vitenskapelig gjennomførbar KOA-kaninmodell behandlet med Tuina for å avdekke de underliggende mekanismene. For dette ble 18, 6 måneder gamle mannlige New Zealand-kaniner tilfeldig delt inn i sham-, modell- og Tuina-grupper, med 6 kaniner i hver gruppe. KOA-modellen ble etablert ved å injisere 4% papain-løsning i kneleddhulen. Tuinagruppen ble intervenert med Tuina kombinert med kneleddets rotasjonskorreksjonsmetode i 4 uker. Bare standard griping og fiksering ble utført i humbug- og modellgrupper. På slutten av 1-ukers intervensjon ble kneleddets bevegelsesområde (ROM) observert, og bruskhematoksylin-eosin (HE) farging ble gjort. Studien viser at Tuina kunne hemme kondrocyttapoptose, reparere bruskvev og gjenopprette ROM i kneleddet. Avslutningsvis demonstrerer denne studien den vitenskapelige gjennomførbarheten av Tuina-behandling for KOA-modellkaniner, og fremhever dens potensielle anvendelse i studien av KOA og lignende kneleddsrelaterte forhold.

Introduction

Knæartrose (KOA) er en degenerativ sykdom i kneleddet, hovedsakelig manifestert av knesmerter, hevelse, deformasjon og begrenset bevegelse, med høy funksjonshemming og høyere forekomst hos kvinner, med 527.81 millioner pasienter med slitasjegikt over hele verden i 2019 og dens globale prevalens står for 60.6% av den totale globale forekomsten av OA1. Klinisk er behandlingen av KOA vanligvis delt inn i ikke-kirurgiske og kirurgiske terapier. Ikke-kirurgiske terapier inkluderer fysioterapi, farmakoterapi og blodplaterik plasmainjeksjonsbehandling 2,3. Tuina er en vanlig, trygg, pålitelig og effektiv behandlingsmetode i kinesisk medisin. Denne studien bruker Tuina kombinert med kneleddets roterende korreksjonsmetode for å behandle KOA. Tuina-teknikker som den roterende elte- og pressemetoden kan balansere muskelvev, redusere smerte, justere inflammatoriske faktornivåer, forbedre vevsmetabolismen og hemme leddbruskdegenerasjon 4,5. Kneleddets roterende korreksjonsmetode kan justere justeringen av bein og ledd i underekstremitetene, forbedre kneleddgapet, gjenopprette den normale kraftlinjen og balansere biomekanikken i underekstremitetene 6,7,8,9. Motstandsøvelser kan forbedre muskelmasse og styrke og fremme bruskvevsfornyelse10,11. En foreløpig studie fant at denne Tuina-protokollen er betydelig mer effektiv enn orale glukosaminsulfatkapsler ved behandling av KOA, med raskere innsettende virkning og signifikant inhibering av kondrocytdegenerasjon og reparasjon av skadet bruskvev12. Ved behandling av KOA, sammenlignet med Tuina-terapi, har ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler bivirkninger og utilfredsstillende langsiktig effekt, relativt høye kirurgiske risikoer og kostnader, og krever visse indikasjoner for kirurgisk behandling, med postoperative problemer og periprostetiske komplikasjoner13,14,15. Sammenlignet med medisinering og kirurgi, tilbyr Tuina-behandling for KOA flere fordeler, inkludert reduserte bivirkninger, lavere risiko, forbedret sikkerhet, kostnadseffektivitet og langvarig effekt. I tillegg kan det effektivt lindre kneleddsmerter, hevelse, popping og begrenset bevegelse 6,13,16,17.

Imidlertid må Tuina-mekanismen for behandling av KOA avklares, noe som begrenser forbedringen og perfeksjonen av behandlingsprotokollen for KOA. Derfor er studier av mekanismen for Tuina-intervensjon i KOA gjennom dyreforsøk en effektiv metode. Kaniner, sammenlignet med rotter, har et fyldig temperament og større kneledd. Den anatomiske strukturen og brusk biokjemiske indekser ligner på mennesker, så det er et egnet emne for å studere mekanismen for kneleddssykdom av Tuina18. KOA-modellen etablert ved å injisere papain i kneleddhulen hos kaniner har fordelene med kort modelleringstid, redusert traumer, høy suksessrate, høy overlevelsesrate og lignende patologisk mekanisme som KOA19. Denne studien tar sikte på å etablere en vitenskapelig gjennomførbar dyreeksperimentell protokoll for Tuina-intervensjon i KOA og undersøke mekanismen til Tuina.

Protocol

Studien ble godkjent av etikkomiteen ved Affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine (godkjenningsnummer: 2020-29). 1. Forsøksdyr Oppdra 18, 6 måneder gamle mannlige New Zealand-kaniner av normal kvalitet (2,75 ± 0,25 kg) i standard enkeltbur (12 timer lys / mørk syklus, temperatur 20-24 ° C, luftfuktighet 40% -60%). 2. Gruppering metode Velg 6 av de 18 New Zealand-kanine…

Representative Results

Graden av begrenset knebevegelse og bruskvevskader gjenspeiler alvorlighetsgraden av KOA. Kneleddets ROM gjenspeiler graden av begrensning av kneleddbevegelse. Jo mindre kneleddet ROM, desto mer alvorlig er begrensningen av kneleddbevegelse. Tvert imot, jo større kneleddet ROM, jo mer normal er graden av knebevegelse. HE-farging for å observere morfologien og strukturen til bruskvev gjenspeiler graden av bruskvevskader. Jo mer uregelmessig overflaten av bruskvev, jo høyere eksistens av sprekker og mangler, jo lavere a…

Discussion

Utformingen av den eksperimentelle protokollen er spesielt viktig for å undersøke Tuinas mekanisme i behandling av KOA. KOA-modellering ble utført på kaniner ved injeksjon av papain ved Waixiyan. Waixiyan ligger i den laterale krypten til patellarligamentet, som er lett å finne, og leddrommet mellom lårbenet og tibia er stort her under knefleksjon, noe som gjør det enkelt å injisere i kneleddhulen og forhindrer skade på det omkringliggende vevet, så det er enkelt å etablere KOA-modellen34</su…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet av Shandong Provincial Traditional Chinese Medicine Science and Technology Project (2021Q080) og Qilu School of Traditional Chinese Medicine Academic School Inheritance Project [Lu-Wei-Letter (2022) 93].

Materials

0.9 % sodium chloride injection Sichuan Keren Pharmaceutical Co. Z22121903
-20°C refrigerator Haier BD-328WL
4 % fixative solution Solarbio P1110
4°C refrigerator Haier SC-315DS
Anhydrous ethanol Sinopharm
Automatic tissue dewatering machine Dakowei (Shenzhen) Medical Equipment Co. HP30
Blast drying oven Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co. DHG-9070A
Coverslip Biyuntian FCGF50
Electric thermostat water bath Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co. HWS-26
Embedding freezing table Changzhou Paishijie Medical Equipment Co. BM450
Embedding machine Changzhou Paishijie Medical Equipment Co. BM450A
Ethylenediaminetetraacetic acid decalcification solution Servicebio G1105-500ML
Fluorescent inverted microscope Leica Leica DM IL LED
Hematoxylin-eosin staining kit Cisco Jet EE0012
Hydrochloric acid Laiyang Economic and Technological Development Zone Fine Chemical Plant
Medical joint goniometer KOSLO
Neutral gum Cisco Jet EE0013
Normal-grade male New Zealand rabbit Jinan Xilingjiao Breeding and Breeding Center SCXK (Lu) 2020 0004
Papain(3000 U/mg) Bioss D10366
Pathological tissue bleaching and drying instrument Changzhou Paishijie Medical Equipment Co. PH60
Pet electric clippers Codos CP-3180
Rabbit fixing box any brand
Rotating Slicer Leica 531CM-Y43
Tuina technique parameter determination instrument Shanghai DuKang Instrument Equipment Co. Ltd. ZTC-Equation 1
Ventilator TALY ELECTRIC C32
Xylene Fuyu Reagent

References

  1. Long, H. B., et al. Prevalence trends of site-specific osteoarthritis from 1990 to 2019: findings from the global burden of disease study 2019. Arthritis & Rheumatology. 74 (7), 1172-1183 (2022).
  2. Tschopp, M., et al. A randomized trial of intra-articular injection therapy for knee osteoarthritis. Investigative Radiology. 58 (5), 355-362 (2023).
  3. Buchanan, W. W., Kean, C. A., Kean, W. F., Rainsford, K. D. Osteoarthritis. Inflammopharmacology. , (2023).
  4. Wang, W. Y., et al. A randomized, parallel control and multicenter clinical trial of evidence-based traditional Chinese medicine massage treatment VS External Diclofenac Diethylamine Emulgel for the treatment of knee osteoarthritis. Trials. 23 (1), 555 (2022).
  5. Wang, M. N., et al. Mechanism of traditional Chinese medicine in treating knee osteoarthritis. Journal of Pain Research. 13, 1421-1429 (2020).
  6. Katz, J. N., Arant, K. R., Loeser, R. F. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. The Journal of the American Medical Association. 325 (6), 568-578 (2021).
  7. Chang, A., et al. The relationship between toe-out angle during gait and progression of medial tibiofemoral osteoarthritis. Annals of the Rheumatic Diseases. 66, 1271-1275 (2007).
  8. Jenkyn, T. R., Hunt, M. A., Jones, I. C., Giffin, J. R., Birmingham, T. B. Toe-out gait in patients with knee osteoarthritis partially transforms external knee adduction moment into flexion moment during early stance phase of gait: a tri-planar kinetic mechanism. Journal of Biomechanics. 41 (2), 276-283 (2008).
  9. Brouwer, G. M., et al. Association between valgus and varus alignment and the development and progression of radiographic osteoarthritis of the knee. Arthritis & Rheumatism. 56 (4), 1204-1211 (2007).
  10. Liao, C. D., et al. Effects of protein supplementation combined with resistance exercise training on walking speed recovery in older adults with knee osteoarthritis and sarcopenia. Nutrients. 15 (7), 1552 (2023).
  11. Thudium, C. S., et al. Cartilage tissue turnover increases with high-compared to low-intensity resistance training in patients with knee OA. Arthritis Research & Therapy. 25 (1), 22 (2023).
  12. Zheng, L. J., et al. Shutiao Jingjin massage can stabilize intracellular environment of rabbit chondrocytes following knee osteoarthritis-induced cartilage injury. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 27, (2023).
  13. Liu, K. Q., et al. Efficacy and safety of Tuina (Chinese therapeutic massage) for knee osteoarthritis: A randomized, controlled, and crossover design clinical trial. Frontiers in Medicine. 10, 997116 (2023).
  14. Wang, Z., et al. Systematic Review and Network Meta-analysis of Acupuncture Combined with Massage in Treating Knee Osteoarthritis. BioMed Research International. 2022, 4048550 (2022).
  15. Li, Y. Y., et al. Therapeutic effect of acupotomy at Sanheyang for cartilage collagen damage in moderate knee osteoarthritis: a rabbit model. Journal of Inflammation Research. 16, 2241-2254 (2023).
  16. Guo, G. X., et al. Cerebral mechanism of Tuina analgesia in management of knee osteoarthritis using multimodal MRI: study protocol for a randomised controlled trial. Trials. 23 (1), 694 (2022).
  17. 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).
  18. Chen, B. J., 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).
  19. Rasheed, M. S., Ansari, S. F., Shahzadi, I. Formulation, characterization of glucosamine loaded transfersomes and in vivo evaluation using papain induced arthritis model. Scientific Reports. 12 (1), 19813 (2002).
  20. Li, Z. R. Experimental acupuncturology. Beijing: China Press of Traditional Chinese Medicine. 2003, 314-319 (2003).
  21. Hu, Y. L. Manual of practical animal acupuncture. Beijing: China Press of Agriculture. 2003, 286-298 (2014).
  22. Liu, J., et al. Effects of "knot-loosing" of acupotomy on motor function and morphological changes of knee joint in knee osteoarthritis rabbits. Zhen Ci Yan Jiu. 46 (2), 129-135 (2021).
  23. Li, Q., et al. The protective effects and mechanism of Ruyi Zhenbao Pill, a Tibetan medicinal compound, in a rat model of osteoarthritis. Journal of Ethnopharmacology. 308, 116255 (2023).
  24. Kwon, M., Nam, D., Kim, J. Pathological characteristics of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis in rats. Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 20 (3), 435-446 (2023).
  25. Wang, J. G., Tang, C. L. Experimental Tuina science. Beijing: China Press of Traditional Chinese Medicine. Chinese. , (2017).
  26. Fang, M., Song, B. L. Tuina science. Beijing: China Press of Traditional Chinese Medicine. , (2016).
  27. Jin, X. Y., Yu, Y. Y., Lin, Y. Y., Yang, J. P., Chen, Z. H. Tendon-regulating and bone-setting manipulation promotes the recovery of synovial inflammation in rabbits with knee osteoarthritis via the TLR4-MyD88-NF-κB signaling pathway. Annals of Translational Medicine. 11 (6), 245 (2023).
  28. Wang, M., Liu, C., Xiao, W. Intra-articular injection of hyaluronic acid for the reduction in joint adhesion formation in a rabbit model of knee injury. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy: Official Journal of the ESSKA. 22 (7), 1536-1540 (2014).
  29. Xu, C., et al. Bacterial cellulose membranes used as artificial substitutes for dural defection in rabbits. International Journal of Molecular Sciences. 15 (6), 10855-10867 (2014).
  30. Leary, S., et al. AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2020 edition. Schaumburg: American Veterinary Medical Association. 2020, (2020).
  31. Amirtham, S. M., Ozbey, O., Kachroo, U., Ramasamy, B., Vinod, E. Optimization of immunohistochemical detection of collagen type II in osteochondral sections by comparing decalcification and antigen retrieval agent combinations. Clinical Anatomy. 33 (3), 343-349 (2020).
  32. Niazvand, F., et al. Curcumin-loaded poly lactic-co-glycolic acid nanoparticles effects on mono-iodoacetate-induced osteoarthritis in rats. Veterinary Research Forum: An International Quarterly Journal. 8 (2), 155-161 (2017).
  33. Liu, A., et al. Intra-articular injection of umbilical cord mesenchymal stem cells loaded with graphene oxide granular lubrication ameliorates inflammatory responses and osteoporosis of the subchondral bone in rabbits of modified papain-induced osteoarthritis. Frontiers in Endocrinology. 12, 822294 (2022).
  34. Hall, M. M. The accuracy and efficacy of palpation versus image-guided peripheral injections in sports medicine. Current Sports Medicine Reports. 12 (5), 296-303 (2013).
  35. Xing, L., et al. Traditional Chinese medicine ointment combined with Tuina therapy in treatment of pain and swelling after total knee arthroplasty. World Journal of Orthopedics. 13 (10), 932-939 (2022).
  36. Xu, H., et al. The effectiveness of Tuina in relieving pain, negative emotions, and disability in knee osteoarthritis: a randomized controlled trial. Pain Medicine. 24 (3), 244-257 (2023).
  37. Ding, N., et al. Mast cells are important regulator of acupoint sensitization via the secretion of tryptase, 5-hydroxytryptamine, and histamine. The Public Library of Science One. 13 (3), e0194022 (2018).
  38. Cai, F. H., Li, F. L., Zhang, Y. C., Li, P. Q., Xiao, B. Research on electroacupuncture parameters for knee osteoarthritis based on data mining. European Journal of Medical Research. 27 (1), 162 (2022).
  39. Mei, Z. G., Cheng, C. G., Zheng, J. F. Observations on curative effect of high-frequency electric sparkle and point-injection therapy on knee osteoarthritis. Journal of Traditional Chinese Medicine. 31 (4), 311-315 (2011).
  40. Xiao, G., et al. Effect of manipulation on cartilage in rats with knee osteoarthritis based on the Rho-associated protein kinase/LIM kinase 1/Cofilin signaling pathways. Journal of Traditional Chinese Medicine. 42 (2), 194-199 (2022).
  41. Wu, M. X., et al. Clinical study on the treatment of knee osteoarthritis of Shen-Sui insufficiency syndrome type by electroacupuncture. Chinese Journal of Integrative Medicine. 16 (4), 291-297 (2010).
  42. Richards, R. E., Andersen, M. S., Harlaar, J., van den Noort, J. C. Relationship between knee joint contact forces and external knee joint moments in patients with medial knee osteoarthritis: effects of gait modifications. Osteoarthritis Cartilage. 26 (9), 1203-1214 (2018).
  43. Shull, P. B., et al. Toe-in gait reduces the first peak knee adduction moment in patients with medial compartment knee osteoarthritis. Journal of Biomechanics. 46 (1), 122-128 (2013).
  44. Adouni, M., Shirazi-Adl, A. Partitioning of knee joint internal forces in gait is dictated by the knee adduction angle and not by the knee adduction moment. Journal of Biomechanics. 47 (7), 1696-1703 (2014).
  45. Kutzner, I., Trepczynski, A., Heller, M. O., Bergmann, G. Knee adduction moment and medial contact force–facts about their correlation during gait. The Public Library of Science One. 8 (12), e81036 (2013).
  46. Camacho-Cardenosa, A., et al. Resistance circuit training combined with hypoxia stimulates bone system of older adults: a randomized trial. Experimental Gerontology. 169, 111983 (2022).
  47. Babur, M. N., Siddiqi, F. A., Tassadaq, N., Arshad Tareen, M. A., Osama, M. Effects of glucosamine and chondroitin sulfate supplementation in addition to resistance exercise training and manual therapy in patients with knee osteoarthritis: A randomized controlled trial. The Journal of the Pakistan Medical Association. 72 (7), 1272-1277 (2022).
  48. Wang, H. N., et al. Effect of low-load resistance training with different degrees of blood flow restriction in patients with knee osteoarthritis: study protocol for a randomized trial. Trials. 23 (1), 6 (2022).
  49. Cheon, Y. H., et al. Relationship between decreased lower extremity muscle mass and knee pain severity in both the general population and patients with knee osteoarthritis: Findings from the KNHANES V 1-2. The Public Library of Science One. 12 (3), e0173036 (2017).
  50. Murton, A. J., Greenhaff, P. L. Resistance exercise and the mechanisms of muscle mass regulation in humans: acute effects on muscle protein turnover and the gaps in our understanding of chronic resistance exercise training adaptation. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 45 (10), 2209-2214 (2013).
check_url/65763?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Zhang, S., Zhang, X., Sun, G., Wang, K., Qiao, Y., He, Y., Li, M., Li, H., Zheng, L. Tuina Intervention in Rabbit Model of Knee Osteoarthritis. J. Vis. Exp. (198), e65763, doi:10.3791/65763 (2023).

View Video