针刀、圆利针干预膝骨关节炎模型大鼠对β-内啡肽及前列腺素E2水平的影响

李惠娟 张栋 张晓哲

[摘要] 目的 探討针刀和圆利针干预膝骨关节炎（KOA）模型大鼠对β-内啡肽及前列腺素E2（PGE2）水平的影响。方法 采用关节腔注射木瓜蛋白酶法建立大鼠KOA模型，从40只雄性Wistar大鼠中逐个抽取随机分为正常组、造模组、针刀组和圆利针组，每组10只。针刀组采用针刀干预，圆利针组采用与针刀相同直径的圆利针干预，两种干预均行针刀手法，每周1次，共治4周。干预前后对各组大鼠进行行为学评价。取材后检测血清中β-内啡肽及PGE2水平。 结果 干预前，造模组、针刀组和圆利针组的Lequesne MG行为学评分均高于正常组（P < 0.01）;干预后，造模组、针刀组和圆利针组的Lequesne MG行为学评分均高于正常组（P < 0.01）。造模组、针刀组和圆利针组干预后Lequesne MG行为学评分均明显低于干预前，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。造模组、针刀组和圆利针组的β-内啡肽水平低于正常组，PGE2水平高于正常组，差异有统计学意义（P < 0.05或P < 0.01）。针刀组和圆利针组的β-内啡肽水平高于造模组，PGE2水平低于造模组，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。 结论 针刀松解法相较圆利针更能有效改善行为学评分，促进β-内啡肽的合成及抑制PGE2的合成可能是其作用机制之一。

[关键词] 针刀;膝骨关节炎;行为学;β-内啡肽;前列腺素E2

[中图分类号] R274          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）03（c）-0153-04

[Abstract] Objective To explore effect of acupuncture needle and round sharp needle on β-endorphin and prostaglandin E2 （PGE2） in rats with knee osteoarthritis （KOA）. Methods KOA model of rats was established by injecting papain into the joint cavity. 40 male Wistar rats were randomly divided into normal group， model group， acupuncture needle group and round sharp needle group， with 10 rats in each group. Needle knife intervention was used in needle knife group， and needle knife intervention with the same diameter was used in the round needle knife group. Both interventions were treated with needle knife technique once a week for 4 weeks. Behavior of rat in each group before and after intervention was evaluated. Serum levels of β-endorphin and PGE2 were measured after sampling. Results Before intervention， behavioral scores of Lequesne MG in model group， acupuncture needle group and round sharp needle group were higher than those in normal group （P < 0.01）. After intervention， behavioral scores of Lequesne MG in model group， acupuncture needle group and round sharp needle group were higher than those in normal group （P < 0.01）. The Lequesne MG behavioral scores after intervention in model group， acupuncture needle group and round sharp needle group were lower than those before intervention， there were highly statistically significant differences （P < 0.01）. The levels of β-endorphin in model group， needle knife group and round needling group were lower than those in normal group， levels of PGE2 in model group， needle knife group and round needling group were higher than those in normal group， and the differences were statistically significant （P < 0.05 or P < 0.01）. The levels of β-endorphin in needle knife group and round needling group were higher than those in model group， levels of PGE2 in needle knife group and round needling group were lower than those in model group， and the differences were highly statistically significant （P < 0.01）. Conclusion The needle-knife loosening method is more effective than round needles in improving behavioral scores， and promoting the synthesis of β-endorphin and inhibiting the synthesis of PGE2 may be one of its mechanisms.

[Key words] Needle knife; Knee osteoarthritis; Behavior; β-endorphin; Prostaglandin E2

膝骨关节炎（KOA）是一种以膝关节软组织炎症为主的退行性骨关节病，国外研究显示，KOA全球总发病率为3.6%[1]。国内调查显示，40岁以上KOA总体发病率为15.6%[2]，其发病与高龄、肥胖等因素有关[3]，且KOA发病率仍逐年升高[4]。目前治疗方法很多，但未能改变其病理生理进程[5]，其病因病机尚未清楚[6]。中医治疗有独特优势，可减缓病程，改善症状[7]。针刀疗法近几年有满意的疗效[8]。因此本实验设计以KOA大鼠为研究对象，观察针刀与相同直径的圆利针，行相同的针刀手法。针刀具有刀锋，而圆利针不具有。本研究观察针刀、圆利针干预对KOA大鼠行为学及血清中β-内啡肽、前列腺素E2（PGE2）水平表达的影响，旨在进一步研究针刀松解法的镇痛作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组

健康清洁级，雄性8周龄Wistar大鼠，体重（0.17±0.01）kg。由北京市维通力华实验动物有限公司提供，许可证号：SCXK（京）2016-0006，在中日友好医院实验动物中心动物室喂养，许可证号：SYXK（京）2016-0043。合格证号：1100111911076598。实验前，适应性饲养3 d，相同条件下（标准化饮食和自由饮水，室温23～25℃，湿度55%～60%）分笼饲养，紫外线定期消毒。从40只大鼠中逐个抽取随机分为正常组、造模组、针刀组和圆利针组，每组10只。在实验过程中，对动物的处置符合动物伦理学标准。

1.2 主要试剂与仪器

针刀：一次性无菌针刀，规格：0.35 mm×25 mm（乐灸牌，马鞍山邦德医疗器械有限公司）;圆利针：一次性无菌圆利针，规格：0.35 mm×25 mm（乐灸牌，马鞍山邦德医疗器械有限公司）;Haier冰箱（BCD-196TMBA）;造模材料：木瓜蛋白酶（BioRuler，RH31265），L-半胱氨酸（BioRuler，RH32452）;台式高速冷冻离心机（THERMO，美国，LEGEND MICRO 21R）。

1.3 大鼠KOA造模方法

参照兔膝关节腔注射不同浓度木瓜蛋白酶和L-半胱氨酸混合液诱导关节炎的方法，并于造模后第4周测量左右膝关节厚度，若右膝关节较左膝关节肿胀超过20%，则视为造模成功[9-10]。

1.4 干预方法

正常组：正常饲养，不做任何干预。造模组：造模后不做任何干预。针刀组与圆利针组均选取内、外膝眼穴。两穴均参考《实验针灸学》[11]，具体操作与治疗步骤如下：①针刀组使用针刀行针刀手法。造模成功后，将KOA大鼠固定于治疗台上，选取内、外膝眼穴作为针刀进针点，以龙胆紫定位标记并常规消毒，然后针刀刺入，刀口线与韧带方向平行，针体与皮肤切面垂直，刺入约0.3 cm，出针刀并用棉球按压3 min止血。每周干预1次，共4周。②圆利针组采用与针刀相同直径的圆利针干预，行针刀手法。具体操作及干预时间同针刀组。

1.5 行为学检测项目与方法

采用Lequesne MG[12]量表评估四组大鼠行为学表现，包括步态改变、疼痛刺激反应、关节肿胀、关节活动四个部分。其中，①疼痛刺激反应部分：Ⅰ级，无异常疼痛反应，0分;Ⅱ级，患肢收缩，1分;Ⅲ级，患肢痉挛、收缩，伴轻度全身反应，2分;Ⅳ级，患肢痉挛、收缩剧烈、乱窜、挣扎、颤抖、异常叫声，3分。②步态改变部分：Ⅰ级，患肢无跛行，跑动正常，蹬地有力，0分;Ⅱ级，患肢轻度跛行，蹬地有力，1分;Ⅲ级，患肢参与行走，但跛行明显，2分;Ⅳ级，患肢不能触地、蹬地，不能参与行走，3分。③关节活动部分，按患肢膝关节活动范围分为4级（伸直为0°）：Ⅰ级，≥90°，0分;Ⅱ级，45°～<90°，1分;Ⅲ级，15°～<45°，2分;Ⅳ级，<15°，3分。④关节肿胀部分：Ⅰ级，骨性标记清楚，无肿胀，0分;Ⅱ级，骨性标记变浅，轻度肿胀，1分;Ⅲ级，骨性标记消失，2分。

1.6 取材及指标检测

各组大鼠于治疗结束后，处死进行取材，取腹主动脉血约10 mL，充分混匀后，静置30 min，低温离心机离心（4℃，3500 r/min，离心半径8.6 cm）15 min，吸取上清液并选取较佳的6只编号待酶联免疫吸附测定（ELISA）法检测。

1.7 统计学方法

采用SPSS 22.0软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验，组内比较采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠Lequesne MG行为学评分比较

干预前，造模组、针刀组和圆利针组的Lequesne MG行为学评分均高于正常组（P < 0.01）;干预后，造模组、针刀组和圆利针组的Lequesne MG行为学评分均高于正常组（P < 0.01），而针刀组、圆利针组低于造模组（P < 0.01）。造模组、针刀组和圆利针组干预后Lequesne MG行为学评分均明显低于干预前，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。见表1。

2.2 各组大鼠血清ELISA检测结果比较

造模组、针刀组和圆利针组的β-内啡肽水平低于正常组，PGE2水平高于正常组，差异有统计学意义（P < 0.05或P < 0.01）。针刀组和圆利针组的β-内啡肽水平高于造模组，PGE2水平低于造模组，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。见表2。

3 討论

大量研究表明，针刀治疗可发挥镇痛机制[13-16]。针刀治疗后KOA动物模型中枢神经系统中β-内啡肽的水平增加，提示针刀治疗的松解作用减少了膝关节外周神经末梢的疼痛刺激，使中枢神经系统阿片类相关激素分布得到调节，从而发挥镇痛作用。当人体受到伤害性刺激时，储存于垂体内的β-内啡肽释放增加，血液中β-内啡肽的水平升高，通过抑制痛觉递质P物质的释放，抑制脊髓、三叉丘系和初级感觉神经元的痛觉传导发挥镇痛作用。此外，其还可以通过与外周阿片类受体结合，共同发挥抗伤害和镇痛作用[17]。另外，人体内β-内啡肽水平充足时能有效地减轻局部神经源性炎性反应。

PGE2是由巨噬细胞所产生的脂肪酸代谢产物。研究发现，当急性损伤时，炎性因子随着热痛觉在中枢神经系统和损伤组织迅速升高，最终成为前列素[18]。PGE2水平增多会直接使神经根痛阈下降而引起疼痛[19]，并导致组织水肿、血管痉挛。由此降解产生并释放P物质及5-羟色胺[20]，使外周神经系统及中枢敏感化，促使痛觉增强，是导致疼痛的重要因素。

本研究选择了β-内啡肽和PGE2两个指标进行镇痛机制调控分析。其中，β-内啡肽试验结果显示，造模组水平较正常组显著降低，针刀组和圆利针组较造模组水平高（P < 0.01），针刀组高于圆利针组，但差异不显著，提示针刀组可能较圆利针组更可促进β-内啡肽的生成，增强外周神经系统水平的镇痛作用。在PGE2试验结果方面，针刀组、圆利针组均显著低于造模组，提示针刀和圆利针对PGE2均具有抑制其合成的作用，且针刀组PGE2水平相较于圆利针组降低，但差异不显著，提示针刀组可能较圆利针组更能减少分布于膝关节外周神经末梢的疼痛刺激。

本试验采用刺激强度和刺激量都比一般毫针针刺作用大的针刀和圆利针进行干预，这两种疗法均能松解血管和周围神经的卡压，增加病损组织的血氧供应，提高新陈代谢。从临床应用可知[21-23]，针刀主要切割的是肌筋膜，对软组织附着的肌筋膜进行切割，使肌肉软组织内压减小，痉挛也随之解除。圆利针疗法是在中医理论的指导下，以现代运动医学和解剖学为原则，通过松解手法对粘连的软组织进行剥离，对膝周形成多个减压通道，降低内部组织的压力，改善膝周痉挛状态[24-25]。唯有不同的是针刀具有刀锋，而圆利针不具备刀锋，藉由对比针刀与同等直径的圆利针干预KOA大鼠，从而研究探讨“针刀”与“针”的差别。

综上所述，针刀和圆利针均可促进β-内啡肽的合成及抑制PGE2的合成，但针刀相较于圆利针更能增加内源性阿片肽及抑制PGE2的合成，达到镇痛作用，因此应将针刀广泛应用于KOA的治疗。

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