针灸改善膝关节骨关节炎症状的作用机制

一、针灸改善膝关节骨关节炎症状的作用机制

膝关节骨关节炎的病因和发病机制复杂。作为膝关节骨关节炎的一种临床广泛使用的非手术疗法,针灸确切的疗效机制尚不清楚。目前针灸改善膝关节骨关节炎症状的机制研究主要集中于以下六个方面。

1.改善血液流变学和局部微循环 中医学认为瘀血在膝关节骨关节炎的发生和发展中起关键作用,血脉瘀滞,气血不行,风寒湿等外邪乘虚侵袭,留于膝部,阻滞经络气血而致筋骨失养发病。研究表明针灸可调和气血,疏通经络,改善血液流变学和局部微循环,从而改善关节内的微环境、缓解临床症状。李秀彬等对45例膝关节骨关节炎患者行隔物温和灸治疗,观察治疗前后以及与96例健康者相比其血液流变学指标的变化,结果显示膝关节骨关节炎患者治疗前血液流变学指标与健康者相比有显著性差异(P<0.05),治疗前纤维蛋白原含量上升,聚集能力增强,红细胞沉降率(简称血沉)加快、压积上升,全血黏度上升,说明膝关节骨关节炎的发病与血液循环障碍有关;治疗后血液流变学指标与健康者相比无显著性差异,纤维蛋白原含量下降,聚集能力减弱,红细胞沉降率减慢,全血黏度下降,提示隔物温和灸能显著改善膝关节骨关节炎的血液流变学指标。杨永晖等研究发现隔三七饼灸法能有效改善气滞血瘀型膝关节骨关节炎局部关节软骨面供血障碍及静脉回流障碍,加快膝关节骨端骨内静脉血流,减轻瘀滞,促进局部血液循环,松弛肌肉和缓解关节周围紧张状态,减轻滑膜炎症和骨内高压,促进局部炎性物质吸收,从而改善关节间隙。

2.调节炎性介质表达,改善膝关节功能 膝关节骨关节炎是累及关节软骨、软骨下骨以及关节周围软组织的慢性疾病,多种炎性介质通过复杂的机制参与膝关节骨关节炎的形成,诱导和促进软骨、软骨下骨及滑膜等组织的损伤与病变,如白细胞介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、基质金属蛋白酶(MMPs)、基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP)、前列腺素E2(PGE2)及转化生长因子-β(TGF-β)等。其中,IL-1β和TNF-α在膝关节骨关节炎发病中具有重要作用,IL-1β能抑制软骨合成并加速软骨分解,并通过增加合成MMPs而加速软骨损伤,同时可刺激合成PGE2而加剧关节炎症的形成及促进软骨的吸收;TNF-α主要在调节免疫应答、诱导细胞凋亡和杀伤靶细胞等过程中发挥作用,是软骨基质降解的重要介质,能引起急性炎症。

研究表明针灸能阻抑炎性细胞因子的生成,延缓或减轻关节软骨细胞结构和功能的损伤,从而延缓膝关节骨关节炎退变。Wang等研究结果显示针刺可下调膝关节骨关节炎模型大鼠软骨细胞中IL-1β和TNF-α的表达水平。嵇波等对膝关节骨关节炎模型兔进行为期3周的针刀松解法治疗和电针治疗,采用放射免疫法检测血清炎性介质的变化,结果显示针刀松解法和电针均能阻抑膝关节骨关节炎模型兔血清中IL-1β、IL-6及TNF-α的生成,提示两种疗法可能通过减少炎性细胞因子的生成,减轻关节软骨细胞和滑膜细胞的结构损伤、功能改变,阻抑MMPs的生成及减轻软骨基质的降解等方面发挥作用。(https://www.daowen.com)

3.修复关节软骨 膝关节骨关节炎以膝关节软骨的退行性变性为主要特征,磁共振成像(MRI)技术可以反映包括早期在内的膝关节骨关节炎各病理分期的软骨退变情况,T2图成像技术是目前应用相对广泛的关节软骨生理性定量MRI方法,T2值的异质性升高可在一定程度上代表软骨胶原网架的损害情况。Zhang等通过MRI扫描测量胫骨关节的10个软骨亚区域的T2值来比较针灸和物理治疗膝关节骨关节炎的有效性及其可能的软骨修复功效,结果显示两组T 2值在第4周末均显著低于基线(P<0.01),且针刺组显著低于物理治疗组(P<0.05)。针尖可以到达的两个部位(胫骨内侧区域(MTa)和前外侧胫骨区(LTa))的T2值显著低于基线值(P<0.05),而物理治疗组T2值治疗前后无显著性差异。以上提示电针可通过促进软骨修复发挥其疗效,与物理治疗相比效果更优,是较佳的治疗膝关节骨关节炎的非手术疗法。

4.调控膝关节骨关节炎相关的基因表达 针灸改善膝关节骨关节炎症状具有多层次、多途径、多靶点的特点,通过比较分析针灸治疗前后差异基因的表达可从微观层面探讨针灸的疗效机制。基因芯片技术以其高通量、大规模、快速化、集约化的技术特点,成为目前整体性研究的重要工具,能在分子层面较好地阐释针灸作用的整体性、综合性特点。谭从娥等从10例经两周温针灸治疗的典型肾阳虚证膝关节骨关节炎患者中选取疗效较好的4例进行治疗前后基因芯片杂交试验,共筛选到32个显著差异表达基因,GO功能及KEGG通路注释显示筛选出的差异表达基因主要集中于免疫类及信号转导通路。王米渠等从温针灸疗效显著的肾阳虚型膝关节骨关节炎患者中筛选出显著差异表达基因57个,其中表达水平下调的基因有12个;表达水平上调的基因有45个,集中于免疫类和能量代谢类基因。研究结果提示温针灸改善肾阳虚型膝关节骨关节炎的分子机制是复杂的,涉及免疫功能、炎症反应以及能量代谢等信号通路上多个差异表达基因的调控。

5.作用于内分泌系统,影响激素的释放 下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴和内源性阿片样物质是机体调控疼痛、应激及其他刺激反应的重要介质,HPA轴激活可引起皮质醇和β-内啡肽的释放,针灸可通过作用于HPA轴影响血浆皮质醇和β-内啡肽的水平而发挥镇痛作用。Ahsin等对电针干预的40例膝关节骨关节炎患者内分泌进行研究,结果显示,电针治疗后,血浆β-内啡肽水平显著升高(P<0.01),而皮质醇水平显著降低(P<0.05)。研究结果提示针灸可通过调节内源性阿片样物质释放和抑制应激激素释放的神经生物学机制来发挥改善膝关节骨关节炎患者疼痛、僵硬和残疾等症状的作用。Qin等用电针治疗卵巢切除后的膝关节骨关节炎模型兔,研究电针对兔雌激素水平、体重、关节软骨MMP-13表达水平的影响。结果显示经电针治疗后,膝关节骨关节炎模型兔与对照组相比血清雌激素水平升高、MMP-13表达水平降低及体重减轻,提示电针可能是通过产生内源性性激素抑制MMP-13的表达并引起体重减轻,以此来预防和治疗绝经后膝关节骨关节炎。

6.调节膝关节骨关节炎相关脑区域连通性及其神经传导通路 疼痛是膝关节骨关节炎最常见、最突出的症状,针灸改善关节疼痛可通过调节相关脑区域连通性发挥作用。疼痛、情绪反刍及伤害性刺激等引起的慢性疼痛会导致大脑连通性变化,尤其是影响中脑导水管周围灰质(PAG)、内侧前额叶皮层(MFC)和双侧海马(HPC)的连通性。Egorova等对44例膝关节骨关节炎患者进行针灸治疗以研究针灸对在慢性疼痛障碍中功能失调的脑区域的影响,结果表明针灸能通过调节PAG-MFC和PAG-HPc的连通性,使疼痛关键脑区域的连通性恢复平衡,改变疼痛相关的注意力和记忆,从而改善膝关节骨关节炎疼痛。Chen等通过对30例膝关节骨关节炎患者进行静息状态功能性磁共振成像(f MRI)扫描,研究纵向针刺对膝关节骨关节炎老年患者的脑区功能连通性影响,结果表明针刺可以通过调节右前额叶网络(r FPN)、执行控制网络(ECN)和下行疼痛调节通路之间的功能连通性实现其对膝关节骨关节炎疼痛的缓解。