基于MLT/cAMP/PKA/CREB信号通路探讨针刺治疗膝骨关节炎的镇痛作用

Exploring the Analgesic Effect of Acupuncture on Knee Osteoarthritis Based on MLT/cAMP/PKA/CREB Signaling Pathway.

作者信息Chao Zhang, Man Yu, Longyao Zhang, Xin Zhou, Jinchang Han, Bifeng Fu, Hongfei Xue, Chao Zhang
PMID39802514
发布时间2025-01-07
DOI10.2147/JIR.S498202

实验完整度

高

包含动物模型构建、行为学评估、组织病理染色、ELISA、RT-PCR、Western blot等多层级实验,并验证功能与机制。

主要模型

新西兰白兔膝骨关节炎模型(Hulth法) 兔原代软骨细胞

重点核对

实验动物为15只雄性6月龄新西兰白兔,随机分为对照组、OA组和针刺组,每组5只 KOA模型采用Hulth法构建,切除内侧副韧带、内侧半月板及前后交叉韧带 针刺组选取右侧膝关节内膝眼、犊鼻、血海、足三里、合谷、阳陵泉六个穴位,每日治疗1次,每次留针20分钟,持续4周 主要检测指标包括Lequesne MG评分、热板实验痛阈、Mankin和OARSI评分、血清MLT、软骨cAMP、关节液MMP-3、AANAT/MT1/MT2 mRNA表达及PKA/CREB蛋白表达

摘要

背景:针刺是治疗膝骨关节炎(KOA)的有效方法,可减轻疼痛并改善功能。虽然褪黑素(MLT)具有显著的镇痛效果,但针刺治疗KOA的镇痛机制及其与褪黑素的关系仍不清楚。本研究旨在探讨这一机制。方法:本研究采用传统Hulth法构建KOA兔模型,通过Lequesne MG评分和热板实验疼痛评估评估治疗效果。采用苏木精-伊红(H&E)染色、番红O-固绿和MASSON染色观察软骨组织的病理改变,并根据Mankin评分和国际骨关节炎研究学会(OARSI)评分原则评估疗效。同时,采用酶联免疫吸附试验检测血清中MLT、软骨中环磷酸腺苷(cAMP)和关节液中基质金属蛋白酶-3(MMP-3)的水平。此外,采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应检测软骨中芳香族L-氨基酸N-乙酰转移酶(AANAT)、褪黑素受体1(MT1)和2(MT2)mRNA的表达,并通过Western blotting检测PKA/CREB信号通路相关蛋白的水平。结果:基于Lequesne MG评分和热板实验疼痛评估数据,治疗组与OA组相比,膝关节疼痛和整体功能显著改善。此外,组织学染色、Mankin和OARSI评分结果显示,治疗组关节软骨退变显著改善。另外,针刺显著降低膝关节液中炎性因子MMP-3的表达,并显著提高MLT、AANAT、MT1、MT2、cAMP、PKA和CREB的水平。结论:针刺可能通过调节交感神经兴奋性,激活MLT/cAMP/PKA/CREB信号通路,降低炎性因子表达,减缓关节软骨降解,从而缓解膝痛。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
针刺对膝骨关节炎的镇痛作用是否通过MLT/cAMP/PKA/CREB信号通路介导?
核心机制
针刺通过调节交感神经兴奋性,促进AANAT激活和MLT合成,上调MT1/MT2、cAMP、PKA、CREB表达,激活MLT/cAMP/PKA/CREB通路,抑制炎性因子MMP-3表达,延缓软骨降解,缓解膝痛。
主要证据
行为学评估显示针刺组痛阈升高、Lequesne MG评分下降;组织学染色及评分显示软骨退变改善;ELISA、RT-PCR和Western blot显示MLT、AANAT、MT1/2、cAMP、PKA、CREB表达上调,MMP-3表达下调。
研究意义
为针刺治疗KOA疼痛提供更深入的分子生物学依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立KOA兔模型

构建膝骨关节炎动物模型,模拟疾病状态。

采用Hulth法对OA组和针刺组兔子进行手术,切除内侧副韧带、内侧半月板和前后交叉韧带,对照组仅做皮肤切口。

2

针刺干预

评估针刺对KOA模型兔的治疗效果。

治疗组兔子接受右侧膝关节六个穴位(内膝眼、犊鼻、血海、足三里、合谷、阳陵泉)的针刺治疗,每日一次,每次留针20分钟,连续4周。

3

行为学评估

评估针刺对KOA兔疼痛和功能的影响。

采用Lequesne MG评分和热板实验评估疼痛和关节功能。

4

组织病理学评估

评估针刺对KOA兔软骨结构的影响。

通过H&E、番红O-固绿、MASSON染色观察软骨病理改变,并进行Mankin和OARSI评分。

5

分子机制验证

验证针刺是否通过MLT/cAMP/PKA/CREB通路发挥镇痛作用。

通过ELISA检测血清MLT、软骨cAMP、关节液MMP-3水平;RT-PCR检测AANAT、MT1、MT2 mRNA表达;Western blot检测PKA、CREB蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
异氟烷Sinopharm--
青霉素Sinopharm--
针灸针Jiangxi Huatuo Medical Equipment Co., Ltd--
II型胶原酶Sigma-Aldrich--
DMEM F12培养基----
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
兔cAMP ELISA试剂盒VankyoF4108-A
兔MT ELISA试剂盒VankyoF0015-A
兔MMP-3 ELISA试剂盒VankyoF4090-A
酶标仪PrangDNM-9602
动物组织RNA提取试剂盒Foregene--
PrimeScrip逆转录试剂盒TaKaRa--
MagicSYBR MixKangwei Century--
Q7荧光定量PCR仪Bio-Rad--
RIPA裂解液Biyuntian--
聚偏二氟乙烯膜Ebendor--
β-微管蛋白抗体Zhongsui JinqiaoTA-10
PKA抗体BIOSSbs-0520R
CREB抗体Proteintech67927-1-1G
山羊抗兔IgG--ZB-2301
山羊抗小鼠IgG--ZB-2305
ECL发光液Thermo Fisher Scientific--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
动物品系、性别、年龄、体重、分组方法、手术步骤
阅读提示:Materials and Methods: Experimental Animals, Establishment of the KOA Animal Model
针刺干预
穴位、针具规格、针刺深度、留针时间、治疗频率、疗程
阅读提示:Materials and Methods: Animal Treatments
行为学评估
评估时间点、热板温度、截止时间、重复次数
阅读提示:Materials and Methods: Behavioral Assessment
组织病理学评估
固定液、脱钙液、切片厚度、染色方法、评分体系
阅读提示:Materials and Methods: H&E, Safranin O-Fast Green and MASSON Staining, OARSI Score and Mankin Score
分子检测
ELISA试剂盒货号、抗体稀释比例、PCR引物序列、内参基因
阅读提示:Materials and Methods: Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, Real-Time Polymerase Chain Reaction, Western Blotting