《力学季刊》
膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)常表现为关节疼痛和关节功能障碍。现代医学认为KOA的病理症状是因关节软骨损伤所致[1]。良性的应力刺激可维护骨代谢平衡,而这是通过软骨表面的力学信号感受器来诱发力学信号通路实现的[2]。整合素β1所介导的黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)信号通路是软骨表面特殊力学的主要传导通路之一[3]。FAK作为一种胞质非受体蛋白酪氨酸激酶,活化后能与多种下游分子结合,同时还能启动丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号转导通路。在不同的刺激因素下MAPK可被激活而形成不同的转导通路,其中细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)1/2、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)和p38MAPK这3条信号通路与骨关节炎关系密切。本实验以KOA兔模型作为研究对象,观察刃针干预对KOA兔膝关节软骨组织整合素β1、p38、FAK、JNK等蛋白表达的影响,并分析针刀干预的力学转导通路。
1 材料与方法
1.1 主要仪器与试剂
1.1.1 仪器:X光机(上海先威光电科技有限公司,型号:X-BJI);HANS 穴位神经刺激仪(南京济生医疗科技有限公司,型号:LH202H);微型涡旋混合仪(苏州江东精密仪器有限公司,型号:WH-3);蛋白质电泳及转膜系统(美国Bio-Rad公司);凝胶成像系统(美国Alpha Innotech公司);全波长多功能酶标仪(Tecan 奥地利公司,型号:Tecan Infinite 200 PRO);汉章牌一次性无菌刃针(北京华夏针刀医疗器械厂,规格:0.40 mm×40 mm);华佗牌一次性无菌电针(苏州医疗用品厂有限公司,规格:0.25 mm×25 mm)。
1.1.2 试剂:抑制剂PF-(美国塞立克公司,批号:S2890);整合素β1抗兔单克隆抗体(上海雅吉生物科技有限公司,批号:S-0342R);FAK抗兔单克隆抗体(武汉纯度生物科技有限公司,批号:);p38鼠抗兔单克隆抗体(北京百奥莱博科技有限公司,批号:ABM);JNK鼠抗兔单克隆抗体(美国Santa Cruz公司,批号:BYK-2592R);ERK1/2抗兔单克隆抗体(美国Santa Cruz公司,批号:GMS);二抗山羊抗小鼠IgG(北京天德悦生物科技有限责任公司,批号:S001);蛋白提取试剂盒(碧云天生物有限公司,批号:C3702);二喹啉甲酸法蛋白浓度测定试剂盒(碧云天生物有限公司,批号:AR0146)。
1.2 实验动物 选取6月龄新西兰白兔63只(购自济南金丰实验动物有限公司),均由柳州市中医医院综合实验室喂养,许可证号:ZKL(桂)。白兔体重2.5~3.0 kg,雌雄不限,普通级,均为单笼规律喂养,自由摄食和饮水,自然光线照射,相对湿度40%~60%,室温(22±2)℃,定期紫外线消毒。
1.3 模型制备 在63只白兔中,采用随机数字法选取54只白兔的右下肢进行造模,采用前交叉韧带切断术建立兔KOA模型。造模前禁食,使用5%的水合氯醛(3 mL/kg)经耳缘静脉注射麻醉白兔,麻醉后仰卧固定于操作台上,常规备皮、消毒,沿膝关节内侧做长纵弧形切口,逐层剖解浅筋膜、肌肉,将髌韧带移向膝外侧,剖解关节囊,屈曲膝关节,找出前交叉韧带并剪断;彻底止血,将髌骨复位,采用3-0可吸收缝线闭合关节筋膜、关节腔,然后采用2-0丝线缝合皮肤。术后给予每只白兔肌肉注射青霉素20 U/次,预防感染,2次/d,连续注射3 d。术后每日笼外放养2 h,使术侧膝关节主动屈伸活动,常规标准饲养4周。造模前及造模后4周均行X线检查,了解白兔膝关节内外侧间隙、关节面、关节边缘以及软骨下骨情况,如X线检查提示骨质疏松,关节面不规则,关节间隙狭窄,软骨下骨质硬化以及边缘唇样改变,表示建模成功。
1.4 动物分组 造模的54只白兔中,2只出现感染,1只出现神经压迫损伤,3只出现骨折,最终共48只造模成功。采用随机数字表法将造模成功的48只白兔随机分为模型组、模型抑制组、刃针组、刃针抑制组、电针组、电针抑制组,每组8只。而9只未造模的白兔中,有1只出现足底溃烂,最终纳入8只白兔作为空白组。
1.5 干预方法
1.5.1 空白组:规律饲养,不予任何干预。
1.5.2 模型组:造模成功后规律饲养,不予任何治疗。
1.5.3 刃针组:造模成功后1 d,按照《灵枢》“经筋理论”阐述的经筋分型[4],在患肢髌周、双膝眼、膝后处找到条索、筋结或厚实感状的阳性反应区,用龙胆紫定位进针部位,常规备皮、消毒。用刃针快速刺入皮肤切面,向结节的纵轴方向进行上下松解,以刺破深筋膜让其张力降低为宜。出针时按压片刻予以止血;刃针治疗后给予梁丘、阳陵泉、足三里推拿,以拔伸牵引法为主,按压松弛肌肉起止点,调整肢体力线。隔日治疗1次,1周3次,共治疗2周。