針刀干預(yù)對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎模型兔影響的Meta分析

徐文博,汪利合,劉林楓,張文欣

(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)骨傷學(xué)院,河南 鄭州 450002;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450000)

膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)是一種嚴(yán)重影響中老年人生活質(zhì)量的慢性退行性疾病,主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛、腫脹及活動(dòng)受限[1-2]。KOA的患病率較高[3-4],隨著我國人口老齡化不斷加劇,其患病率有逐漸上升的趨勢(shì)。目前提倡采用階梯化、個(gè)性化方案治療KOA,通過使用非手術(shù)或手術(shù)方法來減輕疼痛、改善或恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能、延緩病情發(fā)展[5-7]。針刀療法以中醫(yī)經(jīng)絡(luò)理論和現(xiàn)代生物力學(xué)理論為理論基礎(chǔ),充分發(fā)揮了針刺與外科手術(shù)刀的優(yōu)點(diǎn),既能刺激穴位,又能松解局部組織粘連,用于治療KOA可以恢復(fù)膝關(guān)節(jié)周圍肌肉、韌帶等組織的力學(xué)平衡[8]。目前已有多項(xiàng)循證醫(yī)學(xué)研究證實(shí)了針刀治療KOA的有效性[9-11],但其作用機(jī)制仍待研究。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)研究的主體,是研究干預(yù)措施效果及作用機(jī)制的有效方法,而且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)Meta分析已被認(rèn)為是探索提升動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)臨床研究指導(dǎo)價(jià)值的有效途徑[12]。目前國內(nèi)外尚缺乏基于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究針刀治療KOA的循證醫(yī)學(xué)研究。因此,本研究從行為學(xué)、軟骨組織形態(tài)學(xué)、軟骨細(xì)胞凋亡、促炎癥細(xì)胞因子4個(gè)方面對(duì)針刀干預(yù)KOA模型兔的相關(guān)研究進(jìn)行了Meta分析,以探討針刀治療KOA的可能的作用機(jī)制,現(xiàn)總結(jié)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索應(yīng)用計(jì)算機(jī)檢索中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普網(wǎng)、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)、PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase,收集針刀干預(yù)KOA模型兔的隨機(jī)對(duì)照動(dòng)物實(shí)驗(yàn),檢索時(shí)限均為建庫至2022年10月21日。中文檢索詞包括膝骨性關(guān)節(jié)炎、膝骨關(guān)節(jié)炎、膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎、針刀、小針刀、動(dòng)物、兔,英文檢索詞包括osteoarthritis,knee、knee osteoarthritides、knee osteoarthritis、osteoarthritis of knee、osteoarthritis of the knee、acupotomy、small needle knife、needle-knife、needle knife、needle scalpel、animals、rabbits、animal、rabbit。采用主題詞和自由詞結(jié)合的方式進(jìn)行檢索,根據(jù)不同數(shù)據(jù)庫制定相應(yīng)的檢索式。

1.2 文獻(xiàn)篩選由2名研究者獨(dú)立按照文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)篩選文獻(xiàn),意見不一致時(shí)通過協(xié)商或請(qǐng)第3名研究者協(xié)助裁定。先將檢索到的文獻(xiàn)導(dǎo)入Endnote軟件中進(jìn)行查重,剔除重復(fù)文獻(xiàn),然后閱讀文獻(xiàn)題目和摘要進(jìn)行初篩,最后下載剩余文獻(xiàn)閱讀全文進(jìn)行復(fù)篩。

1.2.1文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn) ①研究類型為采用隨機(jī)對(duì)照設(shè)計(jì)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn);②研究對(duì)象為KOA模型兔,品種、性別、月齡及造模方式不限;③實(shí)驗(yàn)組采用針刀療法干預(yù),治療部位、周期不限,對(duì)照組不進(jìn)行任何干預(yù);④結(jié)局指標(biāo)包括Lequesne MG評(píng)分[13]、Mankin評(píng)分[14]、軟骨細(xì)胞凋亡率及采用ELISA法測(cè)定的關(guān)節(jié)液中白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1、IL-6和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表達(dá)水平中的1種,結(jié)局指標(biāo)均在針刀干預(yù)結(jié)束后測(cè)量。

1.2.2文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn) ①重復(fù)發(fā)表或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)相同的文獻(xiàn);②無法獲取全文的文獻(xiàn);③數(shù)據(jù)不完整或無法提取的文獻(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)提取和納入研究的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)由2名研究者獨(dú)立采用預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)提取表進(jìn)行數(shù)據(jù)提取并交叉核對(duì),意見不一致時(shí)通過協(xié)商或請(qǐng)第3名研究者協(xié)助裁定。提取的數(shù)據(jù)包括文獻(xiàn)的第1作者、出版時(shí)間、樣本量,實(shí)驗(yàn)兔品種、造模方法、性別、月齡,針刀干預(yù)部位頻次,結(jié)局指標(biāo)名稱、測(cè)量方法、測(cè)量時(shí)間和測(cè)量值。將獲取的數(shù)據(jù)輸入Microsoft Excel 2021軟件。納入研究的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用SYRCLE動(dòng)物實(shí)驗(yàn)偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工具[15]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用RevMan5.3軟件進(jìn)行Meta分析。Lequesne MG評(píng)分、Mankin評(píng)分均以MD作為綜合效應(yīng)量,軟骨細(xì)胞凋亡率及關(guān)節(jié)液IL-1、IL-6、TNF-α表達(dá)水平均以SMD作為綜合效應(yīng)量。I2<50%且P>0.100,提示納入合并分析的各研究之間不存在明顯異質(zhì)性,采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析;當(dāng)I2≥50%或P≤0.100,提示納入合并分析的各研究之間存在明顯異質(zhì)性,采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析,并通過敏感性分析判斷異質(zhì)性來源。采用STATA14.0軟件進(jìn)行Bgger’s檢驗(yàn),評(píng)價(jià)發(fā)表偏倚。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 文獻(xiàn)檢索及篩選結(jié)果共檢索到466篇相關(guān)文獻(xiàn),經(jīng)過逐層篩選最終納入17篇文獻(xiàn)[16-32]。文獻(xiàn)檢索流程見圖1。

1)466篇文獻(xiàn)分別來源于中國知網(wǎng)(n=129)、萬方數(shù)據(jù)庫(n=103)、維普網(wǎng)(n=48)、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)(n=68)、PubMed(n=34)、Cochrane Library(n=40)、Embase(n=14)、Web of Science(n=30)。

2.2 納入研究的基本特征納入的17項(xiàng)研究共涉及258只KOA模型兔,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各129只。納入研究的基本特征及偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果見表1、圖2。

表1 納入研究的基本特征

注:+代表低風(fēng)險(xiǎn),?代表不確定的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1Lequesne MG評(píng)分 共納入7項(xiàng)研究[18-19,23-25,27,29],各研究間異質(zhì)性較高。逐一排除進(jìn)行敏感性分析后發(fā)現(xiàn),排除張偉[23]的研究后異質(zhì)性明顯降低(I2=45%、P=0.110)。隨機(jī)效應(yīng)模型分析結(jié)果顯示,針刀干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組的Lequesne MG評(píng)分低于對(duì)照組(圖3)。

圖3 針刀干預(yù)后Lequesne MG評(píng)分的Meta分析森林圖

2.3.2Mankin評(píng)分 共納入10項(xiàng)研究[17-18,20-21,23,26-27,29-31],各研究間異質(zhì)性較高。逐一排除進(jìn)行敏感性分析后發(fā)現(xiàn),排除劉廣宇等[21]的研究后異質(zhì)性明顯降低(I2=3%、P=0.410)。隨機(jī)效應(yīng)模型分析結(jié)果顯示,針刀干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組的Mankin評(píng)分低于對(duì)照組(圖4)。

圖4 針刀干預(yù)后Mankin評(píng)分的Meta分析森林圖

2.3.3軟骨細(xì)胞凋亡率 共納入3項(xiàng)研究[16,20,31],各項(xiàng)研究間異質(zhì)性較高。逐一排除進(jìn)行敏感性分析后,異質(zhì)性未出現(xiàn)明顯變化。隨機(jī)效應(yīng)模型分析結(jié)果顯示,針刀干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組的軟骨細(xì)胞凋亡率低于對(duì)照組(圖5)。

圖5 針刀干預(yù)后軟骨細(xì)胞凋亡率的Meta分析森林圖

2.3.4關(guān)節(jié)液IL-1表達(dá)水平 共納入2項(xiàng)研究[21-22],2項(xiàng)研究間異質(zhì)性較高。逐一排除進(jìn)行敏感性分析后,異質(zhì)性未出現(xiàn)明顯變化。隨機(jī)效應(yīng)模型分析結(jié)果顯示,針刀干預(yù)后2組關(guān)節(jié)液IL-1表達(dá)水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖6)。

圖6 針刀干預(yù)后關(guān)節(jié)液白細(xì)胞介素-1表達(dá)水平的Meta分析森林圖

2.3.5關(guān)節(jié)液IL-6表達(dá)水平 共納入2項(xiàng)研究[28,32],2項(xiàng)研究間無明顯異質(zhì)性。固定效應(yīng)模型分析結(jié)果顯示,針刀干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組的關(guān)節(jié)液IL-6表達(dá)水平低于對(duì)照組(圖7)。

圖7 針刀干預(yù)后關(guān)節(jié)液白細(xì)胞介素-6表達(dá)水平的Meta分析森林圖

2.3.6關(guān)節(jié)液TNF-α表達(dá)水平 共納入4項(xiàng)研究[21-22,28,32],各研究間異質(zhì)性較高。逐一排除進(jìn)行敏感性分析后,異質(zhì)性未出現(xiàn)明顯變化。隨機(jī)效應(yīng)模型分析結(jié)果顯示,針刀干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組的關(guān)節(jié)液TNF-α表達(dá)水平低于對(duì)照組(圖8)。

圖8 針刀干預(yù)后關(guān)節(jié)液腫瘤壞死因子-α表達(dá)水平的Meta分析森林圖

2.4 發(fā)表偏倚分析結(jié)果基于Mankin評(píng)分進(jìn)行發(fā)表偏倚分析,Bgger’s檢驗(yàn)顯示不存在發(fā)表偏倚(P=0.074)。

3 討 論

KOA的發(fā)病機(jī)制尚不明確,一般認(rèn)為與肥胖、炎癥、創(chuàng)傷等因素有關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)作為研究KOA發(fā)病機(jī)制的重要手段,如何建立合適的動(dòng)物模型,并較完整地模擬人類KOA的病理、生理過程是研究中最關(guān)鍵的一步。目前常用的KOA造模動(dòng)物主要分為小型動(dòng)物(如鼠)、中型動(dòng)物(如兔)和大型動(dòng)物(如狗、豬、羊等)[33-35]。兔性情溫順、飼養(yǎng)簡(jiǎn)單,而且其膝關(guān)節(jié)整體結(jié)構(gòu)除了髕骨外大體與人類似,而且其關(guān)節(jié)軟骨損傷后的修復(fù)過程也與人類的軟骨修復(fù)相似。因此,兔常被作為研究KOA的模型動(dòng)物。但兔在正?；顒?dòng)時(shí),膝關(guān)節(jié)往往處于屈曲狀態(tài),在生物力學(xué)上與人類膝關(guān)節(jié)仍存在差別。常見的KOA造模方法有手術(shù)造模法(如Hulth法)、關(guān)節(jié)注射法(如注射木瓜蛋白酶)和關(guān)節(jié)制動(dòng)法(如Videman法)等[36-38]。此次納入的研究中,大部分選擇了經(jīng)典或改良Videman法,即將兔的后肢在伸直位固定數(shù)周,通過改變膝關(guān)節(jié)周圍的生物力學(xué)特征,誘導(dǎo)膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨增生、關(guān)節(jié)間隙變窄等問題,從而有效模擬人KOA的發(fā)病過程[39-40],適合膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)軟骨變化或炎癥介質(zhì)表達(dá)的研究[41]。

在KOA的發(fā)展過程中,多種誘因造成關(guān)節(jié)軟骨損傷,導(dǎo)致軟骨細(xì)胞相關(guān)信號(hào)通路激活,促進(jìn)趨化因子、基質(zhì)金屬蛋白酶等的表達(dá),引起軟骨細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致軟骨基質(zhì)降解及關(guān)節(jié)軟骨破壞[42-43]。KOA患者出現(xiàn)的膝關(guān)節(jié)周圍疼痛與腫脹表現(xiàn),與促炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)水平增高密不可分。IL-1、IL-6、TNF-α等促炎癥細(xì)胞因子被認(rèn)為是加劇KOA進(jìn)展的主要原因之一[44-46]。針刀通過對(duì)膝關(guān)節(jié)周圍肌肉、肌腱、韌帶的附著點(diǎn)和局部壓痛點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性松解,能有效緩解KOA患者膝關(guān)節(jié)周圍疼痛、改善關(guān)節(jié)功能[47],其作用機(jī)制可能與調(diào)整膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)平衡[48]、降低促炎癥細(xì)胞因子表達(dá)水平[49]有關(guān)。同時(shí),針刀可通過影響相關(guān)信號(hào)通路,調(diào)節(jié)與細(xì)胞凋亡相關(guān)分子的基因及蛋白表達(dá),從而抑制軟骨細(xì)胞凋亡,進(jìn)而對(duì)關(guān)節(jié)軟骨起到保護(hù)作用。伍閑等[50]的研究表明,針刀治療可通過上調(diào)lncRNA-SNHG1介導(dǎo)的miR-16-5p及下調(diào)lncRNA-ATB影響miR-223-3p,進(jìn)而抑制核因子κB信號(hào)通路,從而保護(hù)膝關(guān)節(jié)軟骨。Huang等[51]研究發(fā)現(xiàn),針刀干預(yù)后膝關(guān)節(jié)軟骨磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B mRNA和蛋白表達(dá)明顯上調(diào),且關(guān)節(jié)軟骨蛋白激酶B表達(dá)與細(xì)胞凋亡的相關(guān)系數(shù)明顯增加,因此推測(cè)針刀治療可通過激活PI3K/蛋白激酶B信號(hào)通路,調(diào)控下游靶蛋白,抑制軟骨細(xì)胞凋亡,延緩軟骨退變。此外,針刀治療還能通過影響軟骨下骨護(hù)骨因子/核因子κB受體激活蛋白配體信號(hào)通路,抑制過度活躍的破骨細(xì)胞,延緩KOA軟骨下骨的退變[52]。但目前學(xué)術(shù)界尚未就針刀對(duì)軟骨保護(hù)的力學(xué)-化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制以及確切的信號(hào)通路形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),后續(xù)仍需設(shè)計(jì)合理、新穎的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。

本次研究最終納入17項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),Meta分析結(jié)果提示,針刀干預(yù)能有效降低KOA模型兔行為學(xué) Lequesne MG評(píng)分、軟骨組織形態(tài)學(xué)Mankin評(píng)分、軟骨細(xì)胞凋亡率及關(guān)節(jié)液IL-6、TNF-α的表達(dá)水平,但2組關(guān)節(jié)液IL-1表達(dá)水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與納入研究數(shù)量較少有關(guān)。

本次研究局限性:①納入研究主要為中英文文獻(xiàn),可能存在語種偏倚;②此次研究的樣本量較小,可能會(huì)高估針刀的干預(yù)效果;③納入的17項(xiàng)研究多數(shù)未在分配隱藏、盲法實(shí)施方面做出詳細(xì)描述,表明研究者對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考慮欠周全,可能存在選擇及實(shí)施偏倚;④部分結(jié)局指標(biāo)納入的研究存在較高異質(zhì)性,其原因可能與動(dòng)物造模方式、實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性、針刀刺入的部位及頻率、結(jié)局指標(biāo)測(cè)量方法及時(shí)間等因素有關(guān);⑤大部分研究選擇在結(jié)束針刀干預(yù)后立即處死KOA模型兔,并進(jìn)行相關(guān)結(jié)局指標(biāo)測(cè)量,因而未進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間隨訪,無法評(píng)估針刀的長(zhǎng)期干預(yù)效果。

現(xiàn)有的證據(jù)表明,針刀干預(yù)能夠減輕KOA模型兔膝關(guān)節(jié)疼痛與腫脹、改善膝關(guān)節(jié)功能和軟骨組織病理學(xué)形態(tài),其作用可能與減少軟骨細(xì)胞凋亡、抑制相關(guān)促炎癥細(xì)胞因子表達(dá)有關(guān)。但受納入研究數(shù)量及質(zhì)量的限制,上述結(jié)論仍需大樣本、高質(zhì)量的研究進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí),在今后的研究中,應(yīng)當(dāng)在造模方式、針刀治療部位、結(jié)局指標(biāo)測(cè)量方法等方面進(jìn)一步規(guī)范,為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化到臨床研究提供更可靠的證據(jù)。