针刀松解法对膝骨关节炎兔内侧副韧带生物力学特性及软骨整合素β1基因表达的影响

骨关节炎(osteoarthritis, OA)的患者数量在近些年内有所增加,已成为医生和患者共同关注的焦点。KOA发病后所致的不适及功能障碍严重地影响着患者的生活质量。临床上我们应用针刀松解法治疗膝骨关节炎取得了良好的疗效,针刀松解法是在中医理论指导下,借鉴外科手术原理,以针刀为主要治疗手段的中医新疗法。针刀松解法自发明以来经过近30年的发展,在治疗经筋疾病方面已经形成了比较完整、规范的治疗方法并且取得了良好的临床疗效,但是欠缺对针刀疗法方法学的基础研究。本实验将通过动物模型对针刀松解法治疗经筋病机理进行深入的基础研究。 研究目的 膝骨关节炎的多中心RCT临床研究证明针刀松解法治疗KOA疗效显著。本研究采用左后肢伸直位固定制动法造成KOA兔模型,采用针刀松解法治疗并与电针治疗做对照,观察针刀松解法对膝骨关节炎模兔行为学、韧带力学和软骨整合素β1的影响,以探讨韧带力学改变对软骨基质的影响以及针刀松解法对膝关节力学平衡调整的作用机制,为临床针刀松解法治疗经筋病提供实验室依据。 研究方法 将40只6月龄新西兰家兔(雌雄各半),随机分为四组：空白组、模型组、针刀组、电针组,采用左后肢伸直位固定法制备膝骨关节炎模型。造模后针刀组每周干预1次,电针组每周干预3次,两组均治疗3周。采用改良Lequesne MG的膝关节评估方法对各组兔行为学的总分进行评价；Real-time PCR法检测整合素β1mRNA的表达水平,Western blot法检测整合素β1蛋白的表达水平；通过对膝关节内侧副韧带进行应力松弛、蠕变及拉伸等力学测试,研究针刀松解法对内侧副韧带生物力学的影响。 研究结果 1.行为学结果显示：干预前,模型组、针刀组、电针组家兔膝关节疼痛反应、步态、关节活动度和肿胀程度四项的总分明显上升,与空白组相比三组均有极显著性差异(P<0.01)；干预后,三组的四项总分均有不同程度下降,其中针刀组降低最为明显,针刀组与模型组比较有极显著性差异(P<0.01)；电针组与模型组比较无显著性差异(P>0.05);电针组与针刀组比较两者有显著性差异(P<0.05),且针刀组四项总分明显低于电针组；在总分差值上,针刀组与模型组比较有显著性差异(P<0.05),但电针组与模型组比较无显著性差异(P>0.05)；电针组与针刀组相比有显著性差异(P<0.05),针刀组改善程度较电针组明显。 2.Real-time PCR实验结果显示造模后,兔膝关节软骨中整合素β1mRNA表达水平明显降低,较空白对照组有显著的差异。针刀松解法治疗后,可以使整合素β1mRNA表达水平上升,针刀的改善作用强于电针。 3.Western blot实验结果显示造模后,兔膝关节软骨中整合素β1蛋白表达水平下降,较空白对照组有显著的差异。针刀松解法可以上调整合素β1蛋白表达水平,而电针对此调控无太大的影响。实验结果与Real-time PCR实验结果基本保持一致。 4.膝关节内侧副韧带力学测试结果显示：短期制动后,模型组与空白组MCL的拉伸力学性能出现了显著的不同,最大载荷和最大位移在模型组家兔中都明显的下降,可能是制动后,韧带受到不同程度的损伤,较空白组易出现断裂现象,但是在刚度方面,造模前与造模后对比,变化不甚明显。制动还可以明显改变韧带的材料特性,在实验结果中发现,家兔造模后韧带的应力、应变及能量损失与造模前比较存在较为显著的差异。应力松弛实验结果显示造模后,模型组韧带的应力松弛率明显高于空白组的松弛率,针刀干预后,对模型组韧带的松弛率产生了良好的影响,电针组对应力松弛率的影响与针刀组差别不大,说明针刀松解法和电针治疗均可以改善模型的应力松弛率,对韧带的应力松弛特性产生不同程度的影响,但四组未见显著性差异(P>0.05)。蠕变结果显示造模后,模型组的蠕变率有明显的上升趋势,与造模前比较差异明显。针刀干预后,其蠕变率几乎接近正常组的水平,无显著性差异。但是与模型组比较有很大的差异,说明针刀对模型的蠕变率具有一定程度的影响。电针干预后,韧带的蠕变率几乎没有明显的改善,与模型组的蠕变率相差不大。 研究结论 1.针刀松解法可以明显改善膝关节内侧副韧带的力学特性,激活韧带的自身修复功能,使膝关节的力学处于平衡稳定状态。 2.针刀松解法可以调节机械信号对软骨细胞的刺激,上调软骨中整合素β1基因和蛋白的表达水平,改善软骨基质。