电针对兔膝骨关节炎关节液中TGF-β1表达的影响

目的：骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是中老年人群中好发的一种退行性关节疾病,可表现为关节软骨的退化,有限的关节内滑膜炎症,以及关节周围组织病变和软骨下成骨。受累关节疼痛,僵硬,功能退化,晚期症状加剧严重影响患者的生活质量。目前认为OA发病是在多因素共同参与,相互作用的情况下,导致关节软骨细胞、细胞外基质以及软骨下骨合成与降解的正常平衡被打破而引起的慢性进行性的病理损害过程。其中细胞因子在OA发病中的作用备受关注。转化生长因子-β(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)作为一种功能多样的细胞因子,在体内的各种生理过程中扮演着重要的角色。它对关节软骨以及细胞外基质形态,功能的维持起着关键性的作用,在OA中则过度表达加重病变,其表达能够反映病情的进展程度。由于OA发病机制尚未完全阐明,目前临床多以对症治疗为主。电针作为传统针灸和现代电学相结合的产物,既具有穴位治疗的优点,又结合了电的生理效应,增强了普通针刺的治疗效果,现在已普遍应用于OA的临床治疗。本实验通过检测电针治疗前后兔膝OA模型关节液中TGF-β1的含量变化,以及软骨细胞的病理形态学改变,来证明电针对OA的疗效并探讨其中的机制。方法：(1)干预措施：选取31只健康新西兰大耳兔,随机分为正常对照组,模型对照组和电针治疗组,利用石膏固定左膝关节于伸直位在模型对照组和电针治疗组建立OA模型。6周后从造模兔中随机抽出一只处死,通过病理观察确定造模成功,拆除所有石膏,利用空针对所有兔进行关节冲洗液的抽取,编号,冷冻待测。利用SDZ-Ⅱ型华佗牌电针治疗仪对电针治疗组兔进行治疗。取“梁丘”、“足三里”、“血海”、“阳陵泉”4个穴位,选用30号一寸毫针,进针后,连上电针仪,选择4Hz疏波,20Hz密波,脉冲宽度0.5ms,每日一次,每次20min,连续治疗10天。模型组同电针治疗组于每日相同时间固定于兔台上,不作电针处理。10天治疗结束后对所有兔再次进行关节冲洗液的抽取,编号,冷冻待测。处死所有兔,留取完整左膝关节,做病理观察及病理组织切片Mankin's评分。(2)观察指标：①正常对照组、模型对照组及电针治疗组兔左膝关节大体形态变化；②切取左膝关节股骨内侧髁软骨,固定,包埋,切片,HE染色光镜观察软骨细胞形态学变化,并按Mankin's评分标准对软骨大体形态和光镜观察结果进行评分。③酶联免疫吸附测定TGF-β1的表达：利用双抗夹心ABC-ELISA法检测关节液中的TGF-β1浓度。(3)统计学分析：所有数据以均数±标准差(x±s)表示,用SPSS15.0对数据进行单因素方差分析和t检验。结果：(1)左膝关节大体观察：正常对照组左膝关节软骨面光滑平整,呈白色,有光泽,无裂纹,软骨结构Mankin's评分为0分,无明显关节积液。模型对照组左膝关节软骨面明显粗糙欠平整,可见糜烂,光泽暗淡,呈灰黄色,局部可见到裂纹,大部分出现关节积液。电针治疗组左膝关节软骨面粗糙,光泽降低,程度均较模型对照组轻,部分关节出现积液。模型对照组与电针治疗组对软骨结构进行Mankin's评分,比较结果差异有统计学意义(P<0.05)。(2)HE染色病理切片观察：正常对照组基质着色均一,软骨细胞分布较规整,胞体圆润,相同层次大小较一致,未见成簇分布,软骨层较厚,Mankin's评分记为0分。模型对照组基质染色变浅,不均一,局部有破坏,软骨细胞层变浅,可见裂隙,分布紊乱,局部表现为成簇聚集,胞体增大,核增大,染色变浅,形状不规则。电针治疗组基质染色较为均一,但较正常组有一定区别,偶见破坏,可见小的裂隙,软骨细胞数量明显较模型组增多,形状较规整均一,出现层次分布,核变小,染色较正常组浅,成簇少见。对评分结果进行统计学分析,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)酶联免疫吸附测定TGF-β1浓度：TGF-β1的浓度在电针治疗前：模型对照组,电针治疗组较正常对照组明显升高,模型组与治疗组之间无差异(P>0.05)。治疗后,模型对照组TGF-β1的浓度较治疗前无明显变化(P>0.05),电针治疗组则出现下降(P<0.05),但仍较正常对照组高(P<0.05)。结论：(1)采用伸直位石膏固定法制作兔膝OA模型能较好地模拟OA的发病过程,本实验中造模成功。(2) TGF-β1在生理状态下对关节软骨有保护作用,但在OA中过度表达,促进OA样改变,使病情加重,其浓度随OA病程的延长而增加,能够作为反映OA病情变化的指标。(3)电针对兔膝OA治疗有效,可能是通过改善局部血液循环,促进局部炎症的消退,减低TGF-β1的过度表达,减少软骨细胞的分化凋亡,有利于软骨细胞的修复来实现的。