電針治療膝骨關(guān)節(jié)炎的基礎(chǔ)研究進(jìn)展

馬永圓,郭海云,白福海,李雨衡,張明,鄧姣,熊利澤

?

電針治療膝骨關(guān)節(jié)炎的基礎(chǔ)研究進(jìn)展

馬永圓,郭海云,白福海,李雨衡,張明,鄧姣,熊利澤

(中國(guó)人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院,西安 710032)

中國(guó)膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis, KOA)整體患病率為8.1%,60歲以上人群高達(dá)49%。KOA可由創(chuàng)傷、炎癥、退行性病變等多種因素引起,目前尚無(wú)修復(fù)關(guān)節(jié)損傷的有效方法。臨床治療的首要目標(biāo)在于阻止疾病進(jìn)展、緩解疼痛、保護(hù)關(guān)節(jié)功能并改善患者生活質(zhì)量。目前電針已廣泛應(yīng)用于KOA的臨床治療,并取得較好療效,然而其作用機(jī)制仍不清楚,具體治療措施缺乏標(biāo)準(zhǔn)。而用于基礎(chǔ)研究的動(dòng)物模型與電針治療方法種類繁復(fù),難以綜合進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),影響了機(jī)制的深入研究,對(duì)于臨床實(shí)踐的支撐作用很弱。該文從KOA模型構(gòu)建、電針治療策略和治療機(jī)制3個(gè)方面對(duì)電針治療KOA實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行綜述,為研究者在動(dòng)物模型、電針策略選擇和機(jī)制研究方面提供參考。

骨關(guān)節(jié)炎,膝關(guān)節(jié);電針;動(dòng)物模型;綜述;針刺療法

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis, KOA)是以關(guān)節(jié)軟骨退行性改變?yōu)榛A(chǔ)的疾病。主要臨床癥狀為關(guān)節(jié)疼痛、功能受限及僵直畸形等。目前尚無(wú)修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨損傷的有效方法,臨床主要以藥物治療和非藥物治療結(jié)合為主。藥物治療以非甾體類抗炎藥為主,可一定程度上緩解疼痛,抑制炎癥反應(yīng),但并不能有效阻止膝關(guān)節(jié)軟骨的退變,且長(zhǎng)期服用此類藥物可能對(duì)人體消化系統(tǒng)及肝、腎功能造成損害[1-2]。非藥物治療有針灸、按摩、食療、運(yùn)動(dòng)療法及手術(shù)等。目前,針灸在KOA的治療中已經(jīng)得到了一定的運(yùn)用。電針是在針刺得氣基礎(chǔ)上,在針上通以電流來(lái)刺激穴位,從而治療疾病的一種療法。國(guó)內(nèi)外臨床研究表明[3-5],電針能有效緩解KOA引起的疼痛、關(guān)節(jié)僵硬以及功能障礙,具有起效快、遠(yuǎn)期療效好、不良反應(yīng)低、簡(jiǎn)便、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)[4]。但由于治療機(jī)理不清,缺乏多中心大樣本的臨床研究驗(yàn)證,或由于臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠規(guī)范引起療效差異,電針治療的臨床推廣時(shí)常受到挑戰(zhàn)。研究者們?yōu)樘剿饔行У碾娽樦委煵呗?、闡明電針治療KOA的內(nèi)在機(jī)制,進(jìn)行了一系列基礎(chǔ)研究,本文對(duì)近10年電針治療KOA的基礎(chǔ)研究進(jìn)行綜述,擬從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提供優(yōu)化的、統(tǒng)一的造模方法和治療策略,為進(jìn)一步闡明電針治療KOA的內(nèi)在機(jī)制,促進(jìn)其臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 動(dòng)物模型

KOA動(dòng)物模型主要分為誘導(dǎo)模型和自發(fā)性模型。所用動(dòng)物有大鼠、小鼠、豚鼠、倉(cāng)鼠、兔、雞、綿羊、山羊、豬、犬、貓、馬、奶牛和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物等。近年來(lái)有關(guān)電針治療KOA所用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物主要為大鼠和兔,使用誘導(dǎo)模型,分為非手術(shù)誘導(dǎo)模型和手術(shù)誘導(dǎo)模型。

1.1 非手術(shù)誘導(dǎo)模型

化學(xué)誘導(dǎo)膝關(guān)節(jié)炎模型是指往膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射毒性或炎性化合物,對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨面造成化學(xué)損傷而致模。Guzman RE等[6]研究證明,大鼠膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射1 mg單碘醋酸鹽(monoiodoacetic acid, MIA)后7 d,軟骨細(xì)胞退變、壞死,脛骨及股骨關(guān)節(jié)面變薄;注射后第14天,出現(xiàn)軟骨下骨髓的纖維化;注射后第28天出現(xiàn)關(guān)節(jié)面破壞,注射后第56天出現(xiàn)大面積骨重建,部分關(guān)節(jié)出現(xiàn)軟骨下囊及軟骨下硬化,認(rèn)為此模型快速、無(wú)創(chuàng),是模擬骨關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)的良好模型。目前,MIA模型已經(jīng)廣泛應(yīng)用于KOA病因病理和疼痛藥物方面的研究[7]。

郭長(zhǎng)青等[8]采用膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射木瓜蛋白酶溶液的方法制備KOA模型。將4%木瓜蛋白酶溶液與0.3 mol/L半胱氨酸溶液1:1混置,于第1、4、7天進(jìn)行關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射,第7天注射后4周成模。Seo BK等[9]采用膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射膠原酶的方法制備KOA模型。具體方法為于造模第1、4天分別向關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射50mL(4 mg/mL)膠原酶。木瓜蛋白酶和膠原酶模型均需要進(jìn)行多次關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射,而單次注射MIA即可誘導(dǎo)KOA模型,方法更為簡(jiǎn)單,模型穩(wěn)定重復(fù)性強(qiáng)且對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的操作干擾更少,因此木瓜蛋白酶和膠原酶已經(jīng)較少用于誘導(dǎo)KOA模型,而MIA的應(yīng)用越來(lái)越廣泛[10]。

此外,有文獻(xiàn)報(bào)道膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射乙烯亞胺多聚物、透明質(zhì)酸酶、腎上腺皮質(zhì)激素、尿激酶型纖溶酶原激活物、異物等也可導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的退行性改變,但報(bào)道較少,其可靠性尚未被廣泛印證[11-12]。化學(xué)誘導(dǎo)建立KOA模型具有操作簡(jiǎn)單、創(chuàng)傷小、成功率高、成模迅速、模型穩(wěn)定、受其他混雜因素干擾小等優(yōu)點(diǎn)[13]。模型病理?yè)p傷程度與藥物劑量密切相關(guān),可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇合適的造模劑量[14-15],且成模時(shí)間短,病程進(jìn)展速度適中,適用于針對(duì)疼痛或關(guān)節(jié)病理進(jìn)展的藥物及非藥物治療研究。

1.1.2 固定制動(dòng)造模

兔KOA模型常采用固定制動(dòng)造模法。按照制動(dòng)模式可分為伸直位、屈曲位和中間位法。高亮等[16]采用伸直位法,將兔麻醉后,牽拉膝關(guān)節(jié)伸直到180°,踝關(guān)節(jié)背屈到60°,并用紗布繃帶和石膏固定6周后成模。研究表明,固定制動(dòng)造模法與制動(dòng)時(shí)間有關(guān)。制動(dòng)時(shí)間少于1個(gè)月,有自愈可能;大于1個(gè)月,關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生進(jìn)行性破壞;2個(gè)月后,關(guān)節(jié)軟骨的損傷無(wú)法逆轉(zhuǎn)[17-18]。該模型適合用來(lái)制造兔子、犬類等較大體型動(dòng)物的KOA模型。但該法對(duì)固定的技術(shù)要求較高,成功率低,成模所需時(shí)間較長(zhǎng),動(dòng)物制動(dòng)造成的精神刺激大,容易發(fā)生厭食、腹瀉等不良反應(yīng),甚至肢體腫脹、潰瘍感染、缺血壞死等并發(fā)癥[19]。

1.2 手術(shù)誘導(dǎo)造模

1.2.1 關(guān)節(jié)內(nèi)手術(shù)

該法通過(guò)手術(shù)破壞韌帶或關(guān)節(jié)軟骨,導(dǎo)致關(guān)節(jié)力學(xué)失衡,從而誘發(fā)軟骨退變,與臨床創(chuàng)傷后KOA病理過(guò)程較為相似。按照破壞組織結(jié)構(gòu)的不同,分為關(guān)節(jié)劃痕法、半月板切除法、韌帶橫斷法以及Hulth法[20]等。Hulth法為經(jīng)典手術(shù)造模法,由Hulth等在1970年提出,通過(guò)橫斷內(nèi)側(cè)副韌帶、前后交叉韌帶及切除內(nèi)側(cè)半月板造成關(guān)節(jié)力學(xué)失衡,增加關(guān)節(jié)面間磨損,誘發(fā)關(guān)節(jié)軟骨退變。關(guān)節(jié)內(nèi)手術(shù)法適用于創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、膝關(guān)節(jié)置換等方面的研究,不適用于藥物研究等需要干預(yù)時(shí)間窗較長(zhǎng)的研究;手術(shù)對(duì)關(guān)節(jié)組織結(jié)構(gòu)造成較大破壞,嚴(yán)重影響軟骨及滑膜的生化代謝,不適于研究KOA的生化代謝[21]。

4）可操作性原則：在編撰安全檢查表時(shí)，要使其納入指標(biāo)具有代表性，且概念清晰便于理解，同時(shí)也要考慮到指標(biāo)的實(shí)際可操作性。才能這樣，才能確保后續(xù)應(yīng)用中評(píng)價(jià)過(guò)程能順利進(jìn)行。

1.2.2 關(guān)節(jié)外手術(shù)

1.2.2.1 卵巢切除術(shù)

Qin Y等[22]切除18月齡新西蘭大白兔雙側(cè)卵巢,術(shù)后8周,絕經(jīng)后KOA模型成功。該模型與人類早期骨關(guān)節(jié)炎軟骨病理表現(xiàn)相似,常用于早期骨關(guān)節(jié)炎和雌激素類物質(zhì)對(duì)軟骨作用方面的研究。但造模時(shí)間較長(zhǎng),且適用范圍較窄,僅能模擬婦女由雌激素缺乏引起的KOA,不適用于廣泛的KOA治療機(jī)制研究。

1.2.2.2 股靜脈雙重結(jié)扎術(shù)

周景輝等[23]采用股靜脈雙重結(jié)扎法造模。結(jié)扎切斷大鼠雙側(cè)股靜脈,創(chuàng)口愈合后,驅(qū)趕大鼠跑步1 h/d,術(shù)后1個(gè)月成模。雙側(cè)股靜脈結(jié)扎切斷后,下肢血液瘀滯,關(guān)節(jié)微循環(huán)發(fā)生改變,軟骨營(yíng)養(yǎng)代謝發(fā)生障礙,軟骨發(fā)生退行性改變,形成KOA。股靜脈雙重結(jié)扎KOA模型,常用于關(guān)節(jié)血液循環(huán)和營(yíng)養(yǎng)代謝導(dǎo)致的關(guān)節(jié)退變方面的研究。

此外,還有自然發(fā)生動(dòng)物模型,一些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如Dunkin Hartley豚鼠[24]、敘利亞倉(cāng)鼠、食蟹猴和狗等可隨著年齡增長(zhǎng)患上骨關(guān)節(jié)炎[25],但是該模型費(fèi)時(shí)、不穩(wěn)定、成本高;轉(zhuǎn)基因模型,如STR/ort小鼠[26],此類模型主要用于研究特定基因的功能,常常需要與其他造模方式聯(lián)合使用;高脂飲食模型[27],周期長(zhǎng),不穩(wěn)定,主要用于代謝性關(guān)節(jié)炎的研究;機(jī)械創(chuàng)傷模型[28]。但這些模型在研究電針治療效應(yīng)方面未見(jiàn)報(bào)道。KOA模型分類及特征見(jiàn)表1。

2 電針治療策略

2.1 穴位選取

現(xiàn)代針灸主要的取穴原則包括“辨證取穴”“循經(jīng)取穴”“局部取穴”以及“按神經(jīng)節(jié)段分布取穴”等。在中國(guó)知網(wǎng)、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和Pubmed數(shù)據(jù)庫(kù)上檢索2007—2017年有關(guān)電針和KOA的基礎(chǔ)研究文章,進(jìn)行分析匯總,選取所有與電針治療膝骨關(guān)節(jié)相關(guān)的基礎(chǔ)研究文獻(xiàn),共納入27篇。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),KOA的電針治療使用腧穴分布于4條經(jīng)脈(見(jiàn)表2),按照使用頻率排序,依次為足陽(yáng)明胃經(jīng)(37次)、足太陰脾經(jīng)(16次)及足少陽(yáng)膽經(jīng)(15次)、足太陽(yáng)膀胱經(jīng)(3次)。足三陽(yáng)經(jīng)和足三陰經(jīng)都經(jīng)過(guò)膝關(guān)節(jié),選取這些經(jīng)脈符合“經(jīng)脈所過(guò),主治所及”的循經(jīng)取穴原則。文獻(xiàn)中腧穴使用頻數(shù)前5位依次為陽(yáng)陵泉(15次)、足三里(14次)、犢鼻(13次)、內(nèi)膝眼(12次)和梁丘(10次),這些穴位都位于膝關(guān)節(jié)附近,符合“局部取穴”的原則。

表1 KOA動(dòng)物模型特征表

KOA屬于中醫(yī)學(xué)痹證中“骨痹”的范疇,多由于肝腎虧虛,胃失充養(yǎng),風(fēng)寒濕氣阻滯導(dǎo)致。陽(yáng)陵泉是足少陽(yáng)之脈所入為合的合穴,為八會(huì)穴之筋會(huì),具有舒肝利膽、清利濕熱、強(qiáng)健腰膝、通絡(luò)止痛之功效;足三里是足陽(yáng)明胃經(jīng)之合穴,具有扶正培元、補(bǔ)臟腑之虛損、通經(jīng)活絡(luò)、鎮(zhèn)痛的功效;犢鼻為足陽(yáng)明胃經(jīng)的腧穴,也是足陽(yáng)明脈氣所發(fā),常用來(lái)治療膝痛、麻木、屈伸不利;內(nèi)膝眼位于膝部,具有疏通膝部經(jīng)絡(luò)氣血、止痛的作用;梁丘為足陽(yáng)明胃經(jīng)郄穴,《千金要方》:“梁丘、曲泉、陽(yáng)關(guān)主筋攣,膝不得屈伸,不可以行?！?/p>

表2 電針治療KOA所用腧穴頻率及歸經(jīng)

2.2 治療療程、強(qiáng)度、波形、頻率

對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)(具體見(jiàn)圖1),各研究使用的電針治療策略各不相同。電針強(qiáng)度以引起動(dòng)物肢體局部肌肉抖動(dòng)為度,在1～5 mA之間。治療療程有每日1次、連續(xù)3周[29]和每日1次、每周5次、持續(xù)2周[22]以及隔日治療1次、每周3次、持續(xù)3周[8]等。單次電針時(shí)間有10 min[8]、20 min[30]、25 min[18]或30 min[9]不等。電針時(shí)采用的波形有連續(xù)波[31-33]和疏密波[29]。疏密波多選擇2/100 Hz[34],連續(xù)波選用2 Hz[32]或10 Hz[22,33]。

相比于普通針刺,電針具有多種不同的參數(shù),而不同的刺激參數(shù)通過(guò)不同的機(jī)制發(fā)揮不同的生物學(xué)效應(yīng)。文獻(xiàn)報(bào)道,在大鼠佐劑性關(guān)節(jié)炎模型中,1～2 mA組經(jīng)皮電刺激的療效要優(yōu)于2～4 mA組[35];3.5 mA組的電針鎮(zhèn)痛效果強(qiáng)于5.5 mA組[36]。而在術(shù)后鎮(zhèn)痛臨床研究方面,9～12 mA組經(jīng)皮電刺激的鎮(zhèn)痛效果強(qiáng)于4～5 mA組[37]。Han JS等[38]研究發(fā)現(xiàn)不同頻率的電刺激激活中樞的不同部位釋放不同類型的阿片肽來(lái)發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。2/100 Hz的電刺激,相比較于單純的2 Hz或者100 Hz具有更好的鎮(zhèn)痛作用[38-40],即疏密波鎮(zhèn)痛效果要強(qiáng)于連續(xù)波。在電針刺激時(shí)間方面,謝翠微等[41]研究發(fā)現(xiàn)短時(shí)間的電針即可產(chǎn)生較好的鎮(zhèn)痛效果,而長(zhǎng)時(shí)間電針的鎮(zhèn)痛效果會(huì)減弱,甚至消失。Han JS[42]的研究認(rèn)為,持續(xù)電針30 min可以引發(fā)充分的鎮(zhèn)痛效果,而超過(guò)1 h鎮(zhèn)痛效果會(huì)逐漸下降。Seo BK等[9]給予膠原酶誘導(dǎo)的KOA大鼠30 min的電針刺激,觀察記錄電針期間及停止電針30 min內(nèi)大鼠甩尾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)電針的鎮(zhèn)痛效果逐漸增強(qiáng),在第30 min達(dá)到最強(qiáng),停止電針后鎮(zhèn)痛效果可以維持至少30 min。在針刺治療的頻次方面,Liu HX等[35]發(fā)現(xiàn),在大鼠佐劑性踝關(guān)節(jié)炎模型中,每周1次的經(jīng)皮穴位電刺激效果強(qiáng)于每周2次,每周5次組鎮(zhèn)痛效果最弱且不明顯;而嵇波等[43]的研究表明,每周3次的電針刺激能明顯提高木瓜蛋白酶誘導(dǎo)的KOA大鼠的痛閾,提示不同的刺激方式不同的模型其最佳治療策略也有差異。在抗炎和促進(jìn)軟骨修復(fù)方面,研究認(rèn)為不同的針刺頻次(每周1次[22]、每周3次[44]、每周5次[20])均能促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)。此外,電針的參數(shù)之間是相互聯(lián)系的,不同的參數(shù)之間的組合產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)。目前,在電針治療策略方面的研究還比較少,主要集中在單參數(shù)的研究,參數(shù)之間的組合研究更少,不夠深入,亟待進(jìn)一步系統(tǒng)的研究。

圖1 電針治療KOA治療策略統(tǒng)計(jì)圖

3 電針治療機(jī)制研究

3.1 電針的促軟骨修復(fù)作用

研究表明,KOA患者部分關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞死亡,以凋亡為主[45]。凋亡的軟骨細(xì)胞發(fā)生蛋白多糖降解,軟骨細(xì)胞凋亡率與軟骨基質(zhì)的降解程度相關(guān),提示軟骨細(xì)胞凋亡率與KOA嚴(yán)重程度相關(guān),這為通過(guò)減少軟骨細(xì)胞凋亡來(lái)治療KOA提供了依據(jù)[46]。彭支蓮等[34]研究發(fā)現(xiàn),電針能降低KOA軟骨細(xì)胞的凋亡率。王道海等[31]發(fā)現(xiàn)電針能上調(diào)KOA大鼠關(guān)節(jié)軟骨成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)的表達(dá),從而促進(jìn)軟骨的修復(fù)。

3.2 電針的抗炎作用

研究發(fā)現(xiàn)KOA模型組相比于正常對(duì)照組,關(guān)節(jié)軟骨中白細(xì)胞介素-1(IL-1)、腫瘤壞死因子-a(TNF-a)表達(dá)上調(diào),電針能明顯抑制IL-1和TNF-a的分泌[47]。周景輝等[23]發(fā)現(xiàn)KOA模型組相比于正常對(duì)照組,關(guān)節(jié)滑膜中的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子b及其受體Ⅰ和Ⅱ含量增多,電針和藥物治療能下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子b及其受體Ⅰ和Ⅱ含量,認(rèn)為電針是通過(guò)下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子b的含量來(lái)改善骨關(guān)節(jié)炎癥狀,其受體含量的減少有助于KOA的恢復(fù)。劉苗苗等[30]發(fā)現(xiàn)電針能有效平衡KOA大鼠滑膜組織中基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)和基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1)的異常表達(dá),推測(cè)這可能是電針治療KOA有效的機(jī)制之一。

3.3 電針抗氧化作用

黃劍等[29]觀察到電針治療可明顯降低KOA關(guān)節(jié)液中丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)的含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)活力,推斷抑制損傷關(guān)節(jié)過(guò)氧化可能是電針治療KOA有效的機(jī)制之一。

3.4 電針促進(jìn)雌激素表達(dá)

Qin Y等[22]研究發(fā)現(xiàn),給予雙側(cè)卵巢切除誘導(dǎo)的膝關(guān)節(jié)炎模型新西蘭大白兔電針處理,電針組的雌激素水平高于模型組,從而降低MMP-13的表達(dá)。認(rèn)為電針是一種新的預(yù)防和治療絕經(jīng)后KOA的方法,而這種作用是通過(guò)增加內(nèi)源性的雌激素水平從而抑制MMP-13的表達(dá)產(chǎn)生的。

3.5 電針的中樞鎮(zhèn)痛機(jī)制

嵇波等[48]發(fā)現(xiàn)電針能減輕KOA兔軟骨損傷、緩解疼痛,電針組海馬區(qū)3’,5’環(huán)磷酸腺苷(cAMP)含量較模型組明顯降低。認(rèn)為調(diào)節(jié)海馬內(nèi)cAMP水平是電針發(fā)揮作用的機(jī)制之一。Seo BK等[9]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于膠原酶誘導(dǎo)的KOA大鼠,低頻(2 Hz)電針足三里具有較好的鎮(zhèn)痛效應(yīng),這種鎮(zhèn)痛作用能被提前腹腔注射m和d阿片受體拮抗劑所阻滯,被m和d受體激動(dòng)劑所增強(qiáng),而k受體激動(dòng)劑和拮抗劑對(duì)這種鎮(zhèn)痛作用沒(méi)有影響。推測(cè)電針的鎮(zhèn)痛作用是通過(guò)激活m和d受體,而非k受體介導(dǎo)的。KOA還會(huì)引起大鼠雙足承重百分比的改變,Li A等[49]研究發(fā)現(xiàn),電針組大鼠造模側(cè)和健側(cè)雙足承重差異較假電針組明顯改善,提示電針有較好的鎮(zhèn)痛效應(yīng);而在電針前30 min,腹腔注射5-羥色胺(5-HT)2A和2C受體阻滯劑,能阻滯電針的這種鎮(zhèn)痛作用。提示電針的鎮(zhèn)痛作用可能是通過(guò)5-HT 2A和2C受體介導(dǎo)的。嵇波等[43]發(fā)現(xiàn)電針能減輕KOA大鼠關(guān)節(jié)軟骨損傷,且電針通過(guò)調(diào)節(jié)大鼠中腦、下丘腦、海馬、脊髓等部位5-HT的合成與代謝,調(diào)節(jié)脊髓、下丘腦和延髓腎上腺素(NA)合成和代謝,調(diào)節(jié)中腦多巴胺(DA)合成與代謝,發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。認(rèn)為電針可通過(guò)調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)5-HT和兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)的合成與代謝的失衡狀態(tài),緩解KOA疼痛。

4 存在問(wèn)題與展望

目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)電針治療KOA的作用機(jī)制研究主要集中在中樞鎮(zhèn)痛阿片類受體系統(tǒng)、炎癥相關(guān)細(xì)胞因子及蛋白表達(dá)方面。這些研究從不同層面對(duì)電針的可能作用途徑進(jìn)行了探索,但仍然缺乏更加系統(tǒng)和深入的研究。且由于模型的多元化導(dǎo)致難以進(jìn)行系統(tǒng)綜述,或產(chǎn)生較確切的結(jié)論,總結(jié)當(dāng)前電針治療KOA的基礎(chǔ)研究仍有以下幾個(gè)問(wèn)題亟待解決。

4.1 模型種類繁多,研究精力分散

最理想的KOA模型應(yīng)該是關(guān)節(jié)大小、結(jié)構(gòu)、軟骨以及關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、進(jìn)展、病理改變、癥狀與人類相似。然而,動(dòng)物模型并不能完全符合的這些要求。目前,還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的最理想的KOA模型。骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型的建立方法多種多樣,不同的造模方法、不同的造模動(dòng)物選擇,所建立的骨關(guān)節(jié)炎模型有其各自的特點(diǎn)。小鼠適用于與遺傳相關(guān)的KOA發(fā)病機(jī)制研究。而在驗(yàn)證藥物效應(yīng)時(shí),由于兔為更大型的哺乳動(dòng)物,也是臨床前藥物試驗(yàn)的重要對(duì)象,更傾向于以兔為研究對(duì)象。在機(jī)制研究方面,由于目前的分子生物學(xué)和新興的細(xì)胞生物學(xué)基因編輯等工具在大鼠上較兔更容易實(shí)現(xiàn),我們更推崇大鼠模型。此外,大鼠體型適中,便于進(jìn)行針灸操作、病理檢測(cè)和影像檢查;也有利于行為學(xué)觀察,如步態(tài)、運(yùn)動(dòng)能力、機(jī)械痛、熱痛、焦慮等。大鼠模型中,自發(fā)模型成模周期長(zhǎng),成本高,模型不穩(wěn)定?；瘜W(xué)誘導(dǎo)模型操作最為簡(jiǎn)便,化學(xué)刺激對(duì)關(guān)節(jié)腔影響確切可靠,人為誤差較手術(shù)方式小;而且化學(xué)誘導(dǎo)成模周期短,成功率高,行為學(xué)結(jié)果穩(wěn)定;此外化學(xué)誘導(dǎo)可引起一個(gè)時(shí)間劑量依賴的行為學(xué)和病理學(xué)改變,適合模擬不同程度和階段的關(guān)節(jié)炎?；瘜W(xué)誘導(dǎo)模型中,MIA注射成模周期最短,又避免了其他生物蛋白制劑需反復(fù)注射,個(gè)體耐受差異大的缺點(diǎn),是大鼠KOA模型較為理想的操作方式。而注射藥物劑量的研究[50],認(rèn)為1 mg即可產(chǎn)生明顯的關(guān)節(jié)損傷,2 mg MIA即可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的變化,產(chǎn)生痛敏效應(yīng),故推薦1～2 mg關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射為較好的成模劑量。

4.2 電針治療策略不統(tǒng)一

由于模型的差異、損傷程度的區(qū)別、研究方向以及實(shí)驗(yàn)室治療經(jīng)驗(yàn)的不同,報(bào)道的電針選穴、治療療程、波形、頻率、單次電針時(shí)間各異,沒(méi)有規(guī)范統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在今后的研究中,若能夠統(tǒng)一研究模型,或在單一研究模型中總結(jié)出重復(fù)性強(qiáng)的電針治療方案或策略,可使更多實(shí)驗(yàn)室實(shí)施可比較的電針治療機(jī)制研究,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電針治療KOA作用機(jī)制更系統(tǒng)更深層次的研究。

4.3 缺少統(tǒng)一的觀察指標(biāo)和療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

臨床上療效觀察指標(biāo)以WOMAC評(píng)分量表和VAS視覺(jué)模擬評(píng)分法為主進(jìn)行疼痛和功能評(píng)價(jià),但在實(shí)驗(yàn)室研究中,這兩個(gè)量表不適用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。有學(xué)者以關(guān)節(jié)病理評(píng)分[22]或關(guān)節(jié)活動(dòng)度的改善作為療效指標(biāo)[51],也有以細(xì)胞因子的水平[23]或熱痛敏表現(xiàn)為損傷評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[43]。目前,常用來(lái)評(píng)估關(guān)節(jié)炎模型痛感覺(jué)和功能的指標(biāo)有足底機(jī)械痛(測(cè)量方法為Von Frey纖維絲,電子測(cè)痛儀)、靜態(tài)承重測(cè)試(測(cè)量方法為雙足平衡儀)、足底熱痛敏(測(cè)量方法為熱板,輻射熱)、運(yùn)動(dòng)誘發(fā)痛(測(cè)量方法為步態(tài)分析,關(guān)節(jié)收縮擴(kuò)展實(shí)驗(yàn),滾軸實(shí)驗(yàn))和爪握力(測(cè)量方法為爪壓測(cè)試儀)[52]。為在治療過(guò)程中可以實(shí)時(shí)觀察療效標(biāo)準(zhǔn),筆者推薦以后足機(jī)械痛敏閾值以及后足承重百分比(雙足平衡測(cè)痛)兩種使用最為廣泛、測(cè)量方便、結(jié)果穩(wěn)定、對(duì)動(dòng)物刺激損傷小的行為學(xué)指標(biāo)[53]作為痛行為判定指標(biāo)。關(guān)節(jié)炎患者常常因?yàn)殚L(zhǎng)期的疼痛伴有焦慮和抑郁等癥狀。目前,針灸對(duì)疼痛誘發(fā)的情緒和認(rèn)知的干預(yù)研究,已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自主行為、探究行為與緊張度等情況來(lái)判斷大鼠的認(rèn)知能力、緊張度、興趣度和焦慮等;高架十字或O型迷宮試驗(yàn)是非條件反射模型,以動(dòng)物自發(fā)的恐懼樣反應(yīng)為行為學(xué)基礎(chǔ),是國(guó)際上公認(rèn)的經(jīng)典測(cè)量焦慮反應(yīng)的方法。這兩種實(shí)驗(yàn)可作為關(guān)節(jié)炎模型的痛情緒的評(píng)價(jià)方法。而在治療周期結(jié)束后,病理?yè)p傷評(píng)估的OARSI評(píng)分[54]可作為針對(duì)病因治療效果的金標(biāo)準(zhǔn)。

本文匯總分析了2007年以來(lái)有關(guān)電針和KOA的基礎(chǔ)研究文章,綜述了現(xiàn)有的KOA動(dòng)物模型、電針治療策略以及機(jī)制,發(fā)現(xiàn)目前動(dòng)物模型種類繁多、尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電針治療策略和療效評(píng)價(jià)指標(biāo)。為廣泛深入展開(kāi)電針治療KOA的機(jī)制研究,筆者建議在未來(lái)研究中采用統(tǒng)一的動(dòng)物模型,遵循“循經(jīng)取穴”“局部取穴”的選穴原則;或在單一研究模型中總結(jié)出重復(fù)性強(qiáng)的電針治療方案或策略;進(jìn)一步深入探索電針治療KOA的機(jī)制與最佳的治療和聯(lián)合治療策略,為推動(dòng)電針的臨床應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)可靠的科學(xué)證據(jù)。

[1] Coles LS, Fries JF, Kraines RG,. From experiment to experience: side effects of nonsteroidal anti-inflamma- tory drugs[J]., 1983,74(5):820-828.

[2] Clive DM, Stoff JS. Renal syndromes associated with nonsteroidal antiinflammatory drugs[J].,

1984,310(9):563-572.

[3] Sangdee C, Teekachunhatean S, Sananpanich K,. Electroacupuncture versus diclofenac in symptomatic treatment of osteoarthritis of the knee: a randomized controlled trial[J]., 2002, 2:3.

[4] Ahsin S, Saleem S, Bhatti AM,. Clinical and endocrinological changes after electroacupuncture treatment in patients with osteoarthritis of the knee[J]., 2009,147(1-3):60-66.

[5] 剛嘉鴻,宓軼群,王華敏.電針與美洛昔康治療早中期膝骨關(guān)節(jié)炎臨床療效比較:隨機(jī)對(duì)照研究[J].中國(guó)針灸,2016,36(5):467-470.

[6] Guzman RE, Evans MG, Bove S,. Mono-iodoace- tate-induced histologic changes in subchondral bone and articular cartilage of rat femorotibial joints: an animal model of osteoarthritis[J]., 2003, 31(6):619-624.

[7] Lampropoulou-Adamidou K, Lelovas P, Karadimas EV,. Useful animal models for the research of osteoar- thritis[J]., 2014,24(3): 263-271.

[8] 郭長(zhǎng)青,嵇波,陳幼楠,等.針刀松解法對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠中樞不同部位亮氨酸-腦啡肽的影響[J].中國(guó)骨傷, 2011,24(8):656-658.

[9] Seo BK, Park DS, Baek YH. The analgesic effect of electroacupuncture on inflammatory pain in the rat model of collagenase-induced arthritis: mediation by opioidergic receptors[J]., 2013,33 (5):1177-1183.

[10] Guingamp C, Gegout-Pottie P, Philippe L,. Mono- iodoacetate-induced experimental osteoarthritis: a dose- response study of loss of mobility, morphology, and

biochemistry[J]., 1997,40 (9):1670-1679.

[11] Sakano Y, Terada N, Ueda H,. Histological study of articular cartilage in experimental rat knee arthritis induced by intracapsular injection of cationic polyethyleneimine[J]., 2000,33 (4):246-257.

[12] Waltz DA, Chapman HA. Reversible cellular adhesion to vitronectin linked to urokinase receptor occupancy[J]., 1994,269(20):14746-14750.

[13] Kuyinu EL, Narayanan G, Nair LS,. Animal mo- dels of osteoarthritis: classification, update, and measu- rement of outcomes[J]., 2016,11:19.

[14] Udo M, Muneta T, Tsuji K,. Monoiodoacetic acid induces arthritis and synovitis in rats in a dose- and time- dependent manner: proposed model-specific scoring systems[J]., 2016,24 (7):1284-1291.

[15] Ferreira-Gomes J, Ad?es S, Sousa RM,. Dose- dependent expression of neuronal injury markers during experimental osteoarthritis induced by monoiodoacetate in the rat[J]., 2012,8:50.

[16] 高亮,陳默,岳萍,等.溫針灸對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎兔膝關(guān)節(jié)軟骨轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子b1和胰島素生長(zhǎng)因子Ⅰ水平的影響[J].針刺研究,2015,40(3):229-232.

[17] 邱貴興.兔膝關(guān)節(jié)制動(dòng)引起關(guān)節(jié)軟骨退變的實(shí)驗(yàn)研究[J].中華外科雜志,1987,25(3):175-177.

[18] Okazaki R, Sakai A, Ootsuyama A,. Apoptosis and p53 expression in chondrocytes relate to degeneration in articular cartilage of immobilized knee joints[J]., 2003,30(3):559-566.

[19] 尚平,賀憲,陳孝銀,等.過(guò)伸位和過(guò)屈位固定復(fù)制骨性關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型的比較[J].生物骨科材料與臨床研究, 2006,4(1):11-14.

[20] 席小芳,李學(xué)智,劉菲,等.短刺加電針?lè)▽?duì)膝骨關(guān)節(jié)炎兔膝關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的影響[J].針刺研究,2016,41 (2):124-130.

[21] Moskowitz RW, Davis W, Sammarco J,. Experimen- tally induced degenerative joint lesions following partial meniscectomy in the rabbit[J]., 1973,16(3):397-405.

[22] Qin Y, He J, Xia L,. Effects of electro- acupuncture on oestrogen levels, body weight, articular cartilage histology and MMP-13 expression in ovariectomised rabbits[J]., 2013,31(2): 214-221.

[23] 周景輝,吳耀持,張峻峰,等.電針干預(yù)膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子b含量的變化[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù),2009,13(24):4690-4695.

[24] Bendele AM, Hulman JF. Spontaneous cartilage degene- ration in guinea pigs[J]., 1988,31(4): 561-565.

[25] Liu W, Burton-Wurster N, Glant TT,. Spontaneous and experimental osteoarthritis in dog: similarities and differences in proteoglycan levels[J]., 2003, 21(4):730-737.

[26]Kyostio-Moore S, Nambiar B, Hutto E,. STR/ort mice, a model for spontaneous osteoarthritis, exhibit elevated levels of both local and systemic inflammatory markers[J]., 2011,61(4): 346-355.

[27]Griffin TM, Fermor B, Huebner JL,. Diet- induced obesity differentially regulates behavioral, biomechanical, and molecular risk factors for osteoarthritis in mice[J]., 2010,12 (4):R130.

[28] Furman BD, Strand J, Hembree WC,. Joint degeneration following closed intraarticular fracture in the mouse knee: a model of posttraumatic arthritis[J]., 2007,25(5):578-592.

[29] 黃劍,卓廉士,王永渝,等.電針對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎家兔關(guān)節(jié)液中自由基的影響[J].針刺研究,2008,33 (2):116-119.

[30] 劉苗苗,韋芳,潘超安,等.電針對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎MIA模型大鼠滑膜組織中MMP-3/TIMP-1表達(dá)的影響[J].針灸臨床雜志,2014,30(6):70-75.

[31] 王道海,孫華,包飛,等.電針對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠軟骨bFGF表達(dá)的影響[J].醫(yī)學(xué)研究雜志,2010,39 (12):106-109.

[32] 包飛,王道海,王鳳琴,等.電針對(duì)實(shí)驗(yàn)性膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠軟骨轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子b1表達(dá)的影響[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2008,14(4):345-346.

[33] 李敏,丁武華,李莉,等.電針后外敷威靈仙浸膏治療日本大耳白兔實(shí)驗(yàn)性膝骨關(guān)節(jié)炎的研究[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2015,24(13):1394-1396.

[34] 彭支蓮,黃劍,韋桂勇,等.電針對(duì)兔膝骨關(guān)節(jié)炎家兔模型軟骨細(xì)胞凋亡的影響[J].中國(guó)中醫(yī)急癥,2014,23 (8):1428-1430.

[35] Liu HX, Tian JB, Luo F,. Repeated 100 Hz TENS for the treatment of chronic inflammatory hyperalgesia and suppression of spinal release of substance P in monoarthritic rats[J]., 2007,4(1):65-75.

[36] 周杰芳,靳瑞.不同電針強(qiáng)度對(duì)佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠鎮(zhèn)痛效果的影響[J].廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2004,21 (2):115-117.

[37] Wang B, Tang J, White PF,. Effect of the intensity of transcutaneous acupoint electrical stimulation on the postoperative analgesic requirement[J]., 1997,85(2):406-413.

[38] Han JS. Acupuncture: neuropeptide release produced by electrical stimulation of different frequencies[J]., 2003,26(1):17-22.

[39] Hamza MA, White PF, Ahmed HE,. Effect of the frequency of transcutaneous electrical nerve stimula- tion on the postoperative opioid analgesic requirement and recovery profile[J]., 1999,91 (5):1232-1238.

[40] Ghoname EA, Craig WF, White PF,. Percutaneous electrical nerve stimulation for low back pain: a randomized crossover study[J]., 1999,281 (9):818-823.

[41] 謝翠微,湯健,韓濟(jì)生.持續(xù)電針引起耐受及其與嗎啡鎮(zhèn)痛的交叉耐受[J].針刺研究,1981,6(4):270-274.

[42] Han JS. Cholecystokinin octapeptide (CCK-8): a negative feedback control mechanism for opioid analgesia[J]., 1995,105:263-271.

[43] 嵇波,郭長(zhǎng)青,金燕,等.針刀和電針對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠痛閾和中樞單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響[J].中國(guó)病理生理雜志,2010,26(6):1091-1095.

[44] 梁楚西,郭妍,陶琳,等.針刀對(duì)膝骨性關(guān)節(jié)炎兔軟骨細(xì)胞外基質(zhì)Ⅱ型膠原、聚集蛋白聚糖相關(guān)蛋白表達(dá)的影響[J].針刺研究,2015,40(2):119-124,140.

[45] 江中潮,何洪陽(yáng),劉罡,等.骨生注射液對(duì)實(shí)驗(yàn)性骨性關(guān)節(jié)炎家兔血漿SOD和MDA的影響[J].中國(guó)骨傷, 2004,18(10):22-24.

[46] Blanco FJ, Guitian R, Vázquez-Martul E,. Osteoar- thritis chondrocytes die by apoptosis. A possible pathway for osteoarthritis pathology[J]., 1998, 41(2):284-289.

[47] 王道海,包飛,吳志宏,等.針刺對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠軟骨白細(xì)胞介素-1b及腫瘤壞死因子-a表達(dá)的影響[J].中國(guó)骨傷,2011,24(9):775-778.

[48] 嵇波,劉國(guó)清,郭長(zhǎng)青,等.針刀松解法或電針對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎兔腦組織cAMP_cGMP的影響[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2010,33(7):456-460.

[49] Li A, Zhang Y, Lao L,. Serotonin receptor 2A/C is involved in electroacupuncture inhibition of pain in an osteoarthritis rat model[J]., 2011,2011:619650.

[50] Thakur M, Rahman W, Hobbs C,. Characterisa- tion of a peripheral neuropathic component of the rat monoiodoacetate model of osteoarthritis[J]., 2012,7(3):e33730.

[51]黃怡然,金英利,李娜,等.針刀、電針和圓利針對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎模型兔股直肌Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表達(dá)的影響[J].針刺研究,2014,39(2):100-105.

[52] Suokas AK, Sagar DR, Mapp PI,. Design, study quality and evidence of analgesic efficacy in studies of drugs in models of OA pain: a systematic review and a meta-analysis[J]., 2014,22 (9):1207-1223.

[53] Malfait AM, Little CB, McDougall JJ. A commen- tary on modelling osteoarthritis pain in small animals[J]., 2013,21(9):1316-1326.

[54] Pritzker KP, Gay S, Jimenez SA,. Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging[J]., 2006,14(1):13-29.

2017-12-28

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2014CB543202);國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目(81590954)

馬永圓(1989—),男,2015級(jí)碩士生,Email:mzkmyy@163.com

熊利澤(1962—),男,教授,博士生導(dǎo)師,Email:mzkxlz@126.com

1005-0957(2018)07-0833-08

R246.2

A

10.13460/j.issn.1005-0957.2018.07.0833