補腎活血湯改善膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠行為學(xué)的實驗研究?

湯小康 楊 華 劉慧英 周長征 盧 敏 唐成劍

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，湖南 長沙 410007）

骨性關(guān)節(jié)炎（OA）是一種以關(guān)節(jié)軟骨退變和丟失為主要病理特征的疾病，是中老年人群中的常見病、多發(fā)病［1］。中醫(yī)理論認(rèn)為，OA屬“骨痹”范疇，多因機體“肝腎虧虛，風(fēng)寒濕邪雜至”，致使人體“氣滯血瘀、經(jīng)絡(luò)痹阻”，為“本虛標(biāo)實、虛實夾雜”之證［2］。補腎活血湯方藥出自《傷科補要》，長于補氣血、強筋骨，其在OA的治療上有著較普遍的運用［3］。本實驗用補腎活血湯對膝骨性關(guān)節(jié)炎（KOA）大鼠進行治療干預(yù)，并收集分析相關(guān)行為學(xué)數(shù)據(jù)，為評估補腎活血湯治療KOA療效提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF級6周齡SD雄性大鼠18只，體質(zhì)量（150±20）g，由湖南斯萊克景達(dá)實驗動物有限公司提供，許可證號：SCXK（湘）2016-0002。實驗前在湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院實驗中心適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d，每籠3只，空氣相對濕度維持在30%～40%，室溫維持在21～23℃，常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料及飲用水飼養(yǎng)。觀察7 d，所有動物無疾病及異常后開始實驗。

1.2 實驗藥物

補腎活血湯：熟地黃、破故紙、菟絲子各15 g，杜仲、枸杞子、歸尾、山茱萸肉、肉蓯蓉、沒藥、獨活各9 g，紅花6 g。水煎，每劑200 mL，生藥含量約為0.57 g/mL，由湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院中藥制劑室提供。

1.3 分組與造模

將SD大鼠隨機分為補腎活血湯組、模型組及空白組，每組6只，每只大鼠常規(guī)稱體質(zhì)量并記錄。補腎活血湯組和模型組大鼠常規(guī)碘伏與酒精交替消毒腹部和雙膝關(guān)節(jié)，無菌條件下10%水合氯醛腹腔給藥麻醉，雙膝關(guān)節(jié)腔注射4%的木瓜蛋白酶0.2 mL，隔日注射1次，連續(xù)注射2周。空白組大鼠僅常規(guī)碘伏與酒精交替消毒腹部，無菌條件下水合氯醛腹腔給藥麻醉，隔日注射1次，連續(xù)注射2周。補腎活血湯組、模型組及空白組大鼠均置于相同飼養(yǎng)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)籠中飼養(yǎng)。

1.4 給藥方法

造模成功后，按人-鼠換算出服藥量為10.31 mg/（kg·d），補腎活血湯組灌胃補腎活血湯，每天2次。模型組和空白組灌胃蒸餾水。連續(xù)給藥4周。

1.5 觀察指標(biāo)

1.5.1 一般情況 連續(xù)2周造模給藥結(jié)束后，觀察各組大鼠的精神狀態(tài)、體質(zhì)量、膝關(guān)節(jié)活動度等。

1.5.2 小動物活體雙膝關(guān)節(jié)活體成像 水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠，運用X線片收集各組大鼠雙膝關(guān)節(jié)影像學(xué)圖像，觀察雙膝關(guān)節(jié)面間隙狹窄、關(guān)節(jié)面磨損及變形、骨贅生成等情況。

1.5.3 自主活動次數(shù)測定 采用大鼠自主活動程序測定儀觀察各組大鼠的自發(fā)活動次數(shù)。設(shè)定測定程序后，將大鼠置入測定箱中，適應(yīng)3 min后，計算機記錄每只大鼠3 min和5 min內(nèi)活動次數(shù)以評估其活動度。

1.5.4 曠場實驗 給藥結(jié)束后，于上午8∶00～12∶00時間段內(nèi)進行實驗，每只大鼠測定1次，每次10 min。握住SD大鼠尾部1/3處，將其輕輕置入曠場箱中心區(qū)域內(nèi)，開啟計時、錄像，記錄各組SD大鼠的平均速度和運動總長度以評估其活動度。

1.5.5 水迷宮實驗 在同一水迷宮實驗室內(nèi)，連續(xù)訓(xùn)練4 d，每天訓(xùn)練1次，若大鼠2 min內(nèi)未找到高出水面2 cm站臺，則將其抓放至站臺上停留20 s。連續(xù)訓(xùn)練4 d后進行正式測試，記錄各組大鼠找到平臺時間和活動距離以評估其活動度。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠一般情況比較

見表1。適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d，造模前補腎活血湯組、模型組和空白組大鼠精神狀態(tài)一致，無明顯萎靡、反應(yīng)遲鈍，雙膝關(guān)節(jié)無明顯腫脹、活動不利，各組體質(zhì)量比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。造模后2周，補腎活血湯組、模型組大鼠較空白組精神萎靡、反應(yīng)遲鈍，雙膝關(guān)節(jié)可見腫脹、活動不利；各組體質(zhì)量比較，組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 各組大鼠體質(zhì)量比較（g，±s）

表1 各組大鼠體質(zhì)量比較（g，±s）

與空白組造模后比較，?P＜0.05

補腎活血湯組模型組空白組6 6 6 194.00±8.60 195.33±10.23 194.50±8.47 206.83±8.37*202.50±13.37*245.33±7.63

2.2 各組大鼠造模后雙膝關(guān)節(jié)活體成像比較

造模2周后，各組大鼠雙膝關(guān)節(jié)影像學(xué)圖像顯示：補腎活血湯組和模型組大鼠雙膝關(guān)節(jié)面間隙狹窄、關(guān)節(jié)面磨損、變形及骨贅生成較空白組大鼠雙膝明顯。見圖1～圖3。

2.3 各組大鼠自主活動次數(shù)比較

見表2。補腎活血湯組、空白組大鼠3 min、5 min內(nèi)自主活動次數(shù)均多于模型組大鼠（P＜0.05）。

2.4 各組大鼠曠場實驗結(jié)果比較

見表3。補腎活血湯組、空白組大鼠10 min活動總距離大于模型組大鼠（P＜0.05）。補腎活血湯組、空白組大鼠10 min活動平均速度大于模型組大鼠（P＜0.05）。

圖1 補腎活血湯組雙膝關(guān)節(jié)X線片

圖2 模型組雙膝關(guān)節(jié)X線片

圖3 空白組雙膝關(guān)節(jié)X線片

表2 各組大鼠自主活動次數(shù)比較（次，±s）

表2 各組大鼠自主活動次數(shù)比較（次，±s）

與模型組比較，△P＜0.05。下同

組別補腎活血湯組模型組空白組n 6 6 6 3 min內(nèi)65.50±10.56△41.17±6.11 67.67±4.97△5 min內(nèi)109.00±8.25△62.50±9.42 118.33±5.72△

表3 各組大鼠曠場實驗結(jié)果比較（±s）

表3 各組大鼠曠場實驗結(jié)果比較（±s）

組別補腎活血湯組模型組空白組n 6 6 6活動總距離（cm）13 396.50±699.32△10 572.67±683.68 16 436.83±716.62△平均速度（cm/s）22.32±1.76△17.62±1.14 27.39±1.19△

2.5 各組大鼠水迷宮實驗結(jié)果比較

見表4。補腎活血湯組、空白組大鼠找到平臺時間和活動距離均短于模型組大鼠（P＜0.05）。

表4 各組大鼠水迷宮實驗結(jié)果比較（±s）

表4 各組大鼠水迷宮實驗結(jié)果比較（±s）

組別補腎活血湯組模型組空白組n 6 6 6找到平臺時間（s）30.17±6.27△46.83±5.98 19.00±2.37△活動距離（cm）1 330.17±128.99△1 741.83±116.95 1 076.33±106.99△

3 討論

OA發(fā)病往往導(dǎo)致患者生活質(zhì)量不同程度的下降，膝關(guān)節(jié)是OA發(fā)病的常見部位［4］。隨著我國人口老齡化程度逐漸上升，KOA已嚴(yán)重影響人民的健康［5］。因KOA發(fā)病機制復(fù)雜，理想的KOA動物模型是研究其發(fā)病機制、危險因素及治療方法等的重要手段。實驗動物關(guān)節(jié)腔給藥誘發(fā)KOA方法，具有操作簡單、創(chuàng)傷小、成功率高及更接近人KOA病理過程等特點，可用于觀察KOA早期病理改變及研究藥物對骨關(guān)節(jié)病變的影響［6-7］。本研究采用4%的木瓜蛋白酶大鼠雙膝關(guān)節(jié)腔注射，隔日注射1次，連續(xù)注射2周。造模后較空白組大鼠精神萎靡、反應(yīng)遲鈍，雙膝關(guān)節(jié)可見腫脹、活動不利，體質(zhì)量顯著低于空白組大鼠，X線片影像學(xué)顯示造模大鼠雙膝關(guān)節(jié)面間隙狹窄、關(guān)節(jié)面磨損變形及骨贅生成較空白組大鼠明顯。結(jié)果說明木瓜蛋白酶膝關(guān)節(jié)腔注射法能為KOA發(fā)病機理及干預(yù)措施研究提供良好動物模型［8-9］。

補腎活血湯中君藥為熟地黃和山茱萸肉，具有補益肝腎、氣血的功效；臣藥為破故紙、菟絲子、杜仲、枸杞子和肉蓯蓉，有強筋壯骨的功效；歸尾、沒藥、紅花為佐藥，可起到活血通絡(luò)的功效；引藥為獨活［10］。諸藥配伍，共奏補腎活血之效，使肝腎精氣充足，氣通血暢，以達(dá)行氣、活血、化瘀之功，腎虛血瘀從源頭解決，諸證得除［11］，在退行性O(shè)A的治療中取得了不錯的療效［12-13］。現(xiàn)有研究表明，補腎活血湯具有抑滑膜細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素-1β和基質(zhì)金屬蛋白酶-1的功效［14］，補腎活血湯含藥血清能有效促進體外培養(yǎng)的大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化［15-16］。自主活動次數(shù)、曠場實驗和水迷宮實驗是評估大鼠行為學(xué)的重要實驗方法，KOA患者往往表現(xiàn)出主動性活動減少、生活被動等癥狀。在本實驗中與模型組大鼠自主活動次數(shù)減少、曠場實驗10 min活動總距離和平均速度降低及水迷宮實驗找到平臺時間和活動距離延長等行為學(xué)表現(xiàn)相似，補腎活血湯組大鼠各項行為學(xué)指標(biāo)均優(yōu)于模型組，說明補腎活血湯具有改善膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠行為學(xué)指標(biāo)，治療KOA的功效。