通过经典炎性信号转导通路研究石氏熏洗方治疗膝关节滑膜炎症的作用机制

Previous clinical studies have shown that Chinese herbal bath therapy has the obvious effect on the pain of knee osteoarthritis; recent research indicates the osteoarthritis pain is related with the joint synovitis closely. Combined with the clinical practice and research of Chinese herbal bath therapy for the pain of knee osteoarthritis, we establish the hypothesis that “the Shi's Fumigation and Bath Formula can reduce the synovitis of knee joints via improving the blood circulation, inhibiting expression of pro-inflammatory cytokines in synovial tissue, and delaying the activation of NF-kappa B pathway”. In order to validate the hypothesis, this research will observe the pure water bath on the knee synovitis under different temperature gradients and screen the effective temperature which can inhibit the knee synovitis. Then set the chemical induced and mechanical induced rabbit models of knee osteoarthritis as the objects, and the pure water bath and diclofenac sodium as the controlled group, we observe the effect of Shi's Fumigation and Bath Formula for the local blood dynamics, radiographic outcomes, histopathological changes, related cytokine s and NF-κB signal transduction pathway and the apoptosis of the chondrocytes. With a view to further reveal the pathophysiological mechanisms and the potential therapeutic targets of Shi's Fumigation and Bath Formula treating the knee osteoarthritis, and enrich the connotation of the Chinese herbal bath therapy.

既往临床研究表明中药药浴对膝骨关节炎疼痛具有明显的治疗作用，近期研究表明其疼痛与关节滑膜炎症密切相关。结合中药药浴治疗膝骨关节炎疼痛的临床实践和研究基础，提出“石氏熏洗方药浴可改善膝关节局部血液循环，抑制膝关节滑膜组织的促炎性因子表达，延缓NF-κB通路的激活，减轻膝关节滑膜组织的炎症”假说。为验证该假说，研究拟在观察不同温度梯度条件下纯净水浴对膝骨关节滑膜炎症的影响，筛选出对滑膜炎症具有抑制和改善作用的有效温度的基础上，以化学诱导和机械诱导膝骨关节炎家兔模型为研究对象，与纯净水浴及扶他林乳胶剂治疗相对照，对比观察石氏熏洗方对家兔模型膝关节局部血液动力学、影像学、关节滑膜组织病理学、相关细胞因子和NF-κB信号转导通路及软骨细胞凋亡情况的影响，以期能够进一步揭示石氏熏洗方药浴治疗膝骨关节炎的病理生理学机制和关键作用靶点，丰富中药药浴疗法的认识和内涵。

骨关节炎（osteoarthritis，OA）是导致老年人慢性肌肉骨骼疼痛和活动障碍的最重要原因。在OA的治疗中，浴疗法以其安全性，和在改善OA患者的疼痛及功能等方面的疗效日益获得国际医学界的重视和认可，近年来的临床研究证据不断增加，但其中蕴含的病理生理学机制一直不甚明确，温度要素对OA的影响也未得到明确的阐释。本研究为初步探明上述问题，首先以膝OA家兔模型为实验对象，设置不同温度梯度纯净水浴，通过对IL-1β、TNF-α、NF-κ B、COX-2、NO、MMP-3及MMP-13 蛋白含量及基因表达方面的实验研究表明，与其它温度梯度相比，40℃水浴是对滑膜炎症具有抑制和改善作用的有效作用温度。在此基础上，以石氏熏洗方中药药浴和纯净水浴为干预手段，并与扶他林乳胶剂局部涂擦相对照，以化学诱导型和机械诱导型膝骨关节炎家兔实验模型为研究对象，进一步明确石氏熏洗方药浴缓解膝OA疼痛的镇痛机制是否与抑制其膝关节滑膜炎症具有关联性。研究后发现，在对化学刺激诱导膝OA家兔模型干预后，石氏熏洗方40℃药浴在降低TNF-α、COX-2蛋白表达方面结果较佳，在降低IL-1β、TNF-α、NF-κ B、COX-2、NO、MMP-3、MMP-13基因表达方面结果相对更优。在机械应力刺激诱导膝OA家兔模型上，石氏熏洗方40℃药浴在降低血清和关节液中IL-1β、MMP-3、MMP-13蛋白表达方面结果较佳，在IL-1β、TNF-α、NF-κB、COX-2、NO、MMP-13基因表达方面下调显著。本研究证明了石氏熏洗方40℃药浴对于降低家兔膝关节关节液中炎性细胞因子的表达，促进滑膜炎症的吸收降解，改善膝关节炎的疼痛及抑制膝关节滑膜炎症方面具有明显的治疗作用，从而验证了本课题先前提出的石氏熏洗方药浴治疗膝OA疼痛症状的基本病理机制之一是“改善局部血液循环，抑制膝关节滑膜组织的IL-1β、TNF-α等促炎性因子表达，延缓NF-κB通路的激活，减少COX-2及NO的合成，从而减轻滑膜组织的炎症”的假说。本研究在一定程度上揭示了中药药浴治疗膝骨关节炎的病理生理学机制和关键作用靶点，丰富了对中药药浴疗法的认识和内涵，为中药药浴治疗膝骨关节炎的研究提供新的实验证据支持。