李萌萌,萬碧江
(湖北中醫(yī)藥大學(xué),湖北 武漢 430061)
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一種病因不明的、慢性全身性自身免疫性疾病,表現(xiàn)為對(duì)稱性、破壞性的小關(guān)節(jié)病變及慢性炎癥。其基本病理改變?yōu)槁曰ぱ装Y及滑膜組織增生[1]?,F(xiàn)臨床多采用抗炎及抗風(fēng)濕藥物治療,雖然在抑制炎癥發(fā)展、減輕關(guān)節(jié)疼痛和延緩疾病進(jìn)展等方面取得了良好的治療效果,但仍有部分患者表現(xiàn)出進(jìn)行性關(guān)節(jié)損傷或?qū)λ幬锂a(chǎn)生不良反應(yīng)[2],仍然需要尋找新的治療選擇。針刀療法創(chuàng)始人朱漢章教授在《針刀醫(yī)學(xué)原理》中提出,針刀治療對(duì)RA有良好的療效,可快速緩解因關(guān)節(jié)內(nèi)炎性滲出引起的關(guān)節(jié)腫脹、疼痛并恢復(fù)關(guān)節(jié)功能[3]。臨床研究證實(shí)針刀治療RA療效確切[4-6],RA是針刀療法的優(yōu)勢(shì)病種之一[7]。但目前針對(duì)針刀治療RA的內(nèi)在機(jī)制研究尚未見報(bào)道。故本實(shí)驗(yàn)采用牛Ⅱ型膠原乳化劑誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎(CIA)的方法建立RA大鼠模型,觀察其自然病程及針刀干預(yù)對(duì)CIA大鼠的影響,探討針刀治療RA的可能機(jī)制,以利于針刀療法的推廣應(yīng)用。
SPF級(jí)SD雌性大鼠30只,體質(zhì)量180~200 g,由湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(鄂)2017-0012。飼養(yǎng)于湖北中醫(yī)藥大學(xué)SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室,自然光線,自由進(jìn)食飲水,大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后開始實(shí)驗(yàn)。
膠原蛋白II型(牛)(美國SIGMA,貨號(hào):CJ7806);弗氏不完全佐劑(美國SIGMA,貨號(hào):100242-200402);TRIzol?Reagent(美國Ambion,貨號(hào):15596-026);超純RNA提取試劑盒(北京康為世紀(jì)生物科技有限公司,貨號(hào):CW0581S);PowerUpTMSYBR?Green Master Mix(美國Thermo Scientific,貨號(hào):A25742);DEPC水(Biosharp,貨號(hào):BL510A)。
一次性漢章系列無菌針刀(0.4 mm×30 mm,北京健力園醫(yī)療器械有限公司);5700型熒光定量PCR儀(美國伯樂公司);JEM-1400透射電子顯微鏡(日本電子 JEOL);艾科浦超純水制成機(jī)(美國艾科浦國際有限公司);ZQP-86振動(dòng)切片機(jī)(上海之信儀器);CP100WX超速離心機(jī)(日立);Nilcoh990數(shù)碼相機(jī)(康尼公司)。
適應(yīng)性飼養(yǎng)動(dòng)物1周后,將30只大鼠采用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為空白組、模型組和針刀組,按文獻(xiàn)記載建造CIA大鼠模型[8]。制備Ⅱ型乳劑:將10 mgⅡ型膠原蛋白溶解于5 mL 0.1 mol/L乙酸溶液中,4 ℃過夜,次日將膠原溶液和弗氏不完全佐劑按1∶1比例混勻,制成Ⅱ型膠原乳劑,濃度為1 mg/mL,4 ℃保存。造模:用體積分?jǐn)?shù)為1%的戊巴比妥鈉麻醉大鼠后,在模型組、針刀組大鼠左后足跖皮內(nèi)注射Ⅱ型膠原乳劑0.1 mL進(jìn)行初次免疫,空白組于相同部位皮內(nèi)注射等量生理鹽水。初次免疫7 d后行強(qiáng)化免疫,藥物注射部位、用量和方法同前;初次免疫14 d后評(píng)價(jià)造模結(jié)果。
1.5.1 空白組 正常飼養(yǎng),不做干預(yù)處理。
1.5.2 模型組 造模成功后正常飼養(yǎng),不做干預(yù)處理。
1.5.3 針刀組 造模成功后,針刀組大鼠使用自制鼠衣固定,在左側(cè)大鼠患膝行觸診,于關(guān)節(jié)周圍找到條索狀物并用龍膽紫定點(diǎn),每次選3點(diǎn),常規(guī)備皮,消毒,按四步進(jìn)針規(guī)程操作進(jìn)針,然后行縱向疏通及橫向剝離2~3刀治療,最后避開神經(jīng)及血管,用針刀將關(guān)節(jié)囊切開數(shù)點(diǎn),放出少許關(guān)節(jié)液,出針后以消毒棉簽按壓針孔1 min,敷以創(chuàng)可貼固定,再輔以手法治療放松膝關(guān)節(jié)周圍軟組織。針刀組大鼠于初次免疫后第15天開始接受針刀干預(yù)治療,每周治療1次,共治療3次。
1.6.1 各組大鼠足跖厚度及AI評(píng)分 初次免疫后定期用千分游標(biāo)卡尺測(cè)量大鼠左下肢足跖厚度,觀察大鼠足跖腫脹程度在免疫過程中及針刀治療前后的變化,并拍照記錄。初次免疫后定期根據(jù)AI評(píng)分判斷標(biāo)準(zhǔn)[9-10]對(duì)各組大鼠行關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分,大鼠前后四肢足趾的紅腫程度分別按0~4分計(jì)算。根據(jù)四肢累計(jì)積分算出AI值,最高分為16分。AI值越高,則代表病情越嚴(yán)重。評(píng)分≥4分提示造模成功。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
1.6.2 HE染色法檢測(cè)膝關(guān)節(jié)病理變化情況 針刀組治療結(jié)束后,隨機(jī)選取空白組、模型組和針刀組大鼠各5只,取致炎側(cè)(左側(cè))膝關(guān)節(jié)除去多余的皮毛及軟組織,用PBS緩沖液洗去血液和殘?jiān)?,置?%多聚甲醛中固定1周后,將組織轉(zhuǎn)移至20~30倍體積的EDTA脫鈣液中6~8周,如大頭針能輕松刺入關(guān)節(jié)則脫鈣滿意,然后縱置關(guān)節(jié),常規(guī)脫水、透明后進(jìn)行石蠟包埋,振動(dòng)切片機(jī)5 μm厚連續(xù)切片,常規(guī)HE染色,顯微鏡下觀察膝關(guān)節(jié)軟骨及滑膜組織病理形態(tài)變化。
1.6.3 Caspase-3、Caspase-9 mRNA檢測(cè) 采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法(real-time quantitative PCR,q-RT-PCR法)法檢測(cè)膝關(guān)節(jié)滑膜組織中Caspase-3、Caspase-9 mRNA的表達(dá)。取余空白組、模型組和針刀組大鼠左膝關(guān)節(jié)滑膜組織100 mg,在研缽中加液氮充分研磨,用Trizol法提取滑膜組織總RNA,按cDNA合成試劑盒說明書操作,將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,運(yùn)用SYBR Green I染料法,在熒光定量PCR儀上,以β-actin基因作為內(nèi)參對(duì)照,進(jìn)行各目的基因的定量檢測(cè),PCR引物序列見表2,由昆泰銳(武漢公司)合成,反應(yīng)總體系為20 μL,反應(yīng)擴(kuò)增條件:50 ℃ 2 min、95 ℃ 2 min、95 ℃ 15 s、60 ℃ 15 s和72 ℃ 1 min,共40個(gè)循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束獲得Caspase-3、Caspase-9的循環(huán)閾值(Cycle threshold,Ct),采用2-ΔΔCt公式計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量。
表2 RT-PCR引物序列
如圖1~2、表3~4,根據(jù)觀察及測(cè)量結(jié)果,空白組大鼠無關(guān)節(jié)腫脹、皮損及關(guān)節(jié)活動(dòng)障礙等表現(xiàn);模型組大鼠初次免疫后3~6 d出現(xiàn)造模側(cè)足跖皮膚潰破,后出現(xiàn)足趾、足踝和膝關(guān)節(jié)紅腫,于8~10 d紅腫加重,并逐漸向?qū)?cè)及雙前肢蔓延,初次免疫后21 d左右紅腫達(dá)到頂峰,皮膚充血發(fā)亮,并持續(xù)存在;針刀組大鼠于第1次針刀干預(yù)后即初次免疫后21 d開始,大鼠足趾厚度及AI值較模型組明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),提示針刀干預(yù)可明顯改善CIA大鼠足趾腫脹程度。
圖1 針刀干預(yù)對(duì)CIA大鼠足趾厚度及AI的影響
表3 針刀干預(yù)對(duì)CIA大鼠足跖厚度的影響
表4 針刀干預(yù)對(duì)CIA大鼠AI的影響
圖2 各組CIA大鼠足跖厚度變化情況
如圖3,空白組大鼠膝關(guān)節(jié)滑膜呈單層細(xì)胞排列,未見增生及炎性細(xì)胞浸潤,關(guān)節(jié)腔內(nèi)無滲出,無血管翳形成,關(guān)節(jié)軟骨表面光滑,無關(guān)節(jié)破壞;模型組大鼠滑膜組織滑膜層增厚,表面不平整,其中有大量炎性細(xì)胞浸潤,多見淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞,新生血管增多,并可見軟骨侵蝕現(xiàn)象;針刀組大鼠滑膜細(xì)胞增生反應(yīng)改善,滑膜層數(shù)減少,炎性細(xì)胞對(duì)滑膜的浸潤緩解,新生血管數(shù)少,軟骨表面較光滑。
注:A:空白組(200×);B:模型組(200×);C:針刀組(200×);D:空白組(400×);E:模型組(400×);F:針刀組(400×)。圖3 各組大鼠膝關(guān)節(jié)病理形態(tài)比較(HE染色)
如表5,與空白組比較,模型組大鼠膝關(guān)節(jié)滑膜組織Caspase-3、Caspase-9 mRNA表達(dá)水平均明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);針刀組大鼠膝關(guān)節(jié)滑膜組織Caspase-3、Caspase-9 mRNA表達(dá)水平較模型組明顯升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但仍低于空白組水平,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表5 各組大鼠關(guān)節(jié)滑膜組織Caspase-3、Caspase-9 mRNA相對(duì)表達(dá)量
RA是一種以反復(fù)發(fā)作的多關(guān)節(jié)炎癥為主要表現(xiàn)的人體自身免疫綜合征,若不予以干預(yù)治療,后期可引起不可逆的骨關(guān)節(jié)侵蝕,導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形和功能障礙。有研究表明,滑膜慢性炎癥和滑膜組織增生在RA的發(fā)病機(jī)理中起著核心作用[11],是導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞的基本原因[12]。因此如何緩解滑膜組織炎癥、抑制滑膜細(xì)胞增殖是治療RA的突破點(diǎn)。
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎屬中醫(yī)學(xué)“痹證”范疇,痹者閉也?!端貑枴け哉摗诽岢觯骸帮L(fēng)寒濕三氣雜至,合而為痹”,其基本病機(jī)為正虛邪湊,風(fēng)寒濕雜至,經(jīng)絡(luò)氣血“不通”,治療原則以“通”為要。針刀療法作為將針刺療法的“針”和手術(shù)療法的“刀”融為一體的治療方法,將經(jīng)絡(luò)理論與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的觀點(diǎn)和方法相結(jié)合,以經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)為主干,以閉合性手術(shù)的方式,通過松解關(guān)節(jié)囊、排出關(guān)節(jié)內(nèi)炎性滲出以降低關(guān)節(jié)內(nèi)部張力,從而達(dá)到“流暢氣血、祛邪養(yǎng)正、宣通脈絡(luò)”的作用[3]。本研究證明針刀干預(yù)對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型大鼠有明確的治療效果。通過CIA大鼠足趾厚度檢測(cè)、AI評(píng)分以及關(guān)節(jié)病理切片觀察可發(fā)現(xiàn)針刀干預(yù)可明顯改善CIA大鼠關(guān)節(jié)腫脹,緩解炎性細(xì)胞對(duì)滑膜組織的浸潤。
天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶家族可對(duì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)進(jìn)行不可逆的裂解,導(dǎo)致蛋白質(zhì)獲得或者喪失其功能,進(jìn)而協(xié)調(diào)細(xì)胞凋亡的發(fā)生[13]。其中Caspase-3、Caspase-9在啟動(dòng)細(xì)胞死亡進(jìn)程的內(nèi)源性途徑中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[14-15]。本研究發(fā)現(xiàn),模型組大鼠滑膜組織Caspase-3、Caspase-9 mRNA表達(dá)量降低,與空白組對(duì)照明顯,提示滑膜組織細(xì)胞凋亡相關(guān)基因表達(dá)異常,滑膜組織內(nèi)細(xì)胞增殖和死亡之間的平衡失調(diào),導(dǎo)致滑膜組織增生。針刀組大鼠滑膜組織Caspase-3、Caspase-9 mRNA表達(dá)量較模型組明顯上調(diào),提示針刀治療可能是通過內(nèi)源性途徑,激活Caspase-3、Caspase-9,促進(jìn)滑膜細(xì)胞進(jìn)入死亡程序,抑制滑膜組織的增生而發(fā)揮治療作用。
綜上所述,通過觀察針刀干預(yù)對(duì)CIA大鼠模型的影響,初步證明了針刀治療可通過上調(diào)滑膜細(xì)胞凋亡相關(guān)基因的表達(dá)抑制滑膜組織增生,進(jìn)而緩解關(guān)節(jié)腫脹及炎性浸潤,為針刀治療RA提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。但針刀治療RA機(jī)制復(fù)雜,尚有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。