雄性変形性膝関節症モデルウサギにおいて、電気鍼治療は関節微小循環を改善し、軟骨低酸素症を抑制する

Electroacupuncture improves articular microcirculation and attenuates cartilage hypoxia in a male rabbit model of knee osteoarthritis.

抄録

背景と目的:

軟骨の低酸素症は変形性膝関節症（KOA）の潜在的な発症因子と考えられてきた。これまでの研究で、関節の血液灌流障害が軟骨の低酸素化につながることが示されている。電気鍼(EA)は、疼痛緩和と微小循環の改善に効果があることが証明されている。本研究は、関節微小循環と軟骨無酸素状態に対するEAの効果とその基礎となる機序を探ることを目的とした。

BACKGROUND AND AIM: Hypoxia of the cartilage has been considered as a potential pathogenic factor in knee osteoarthritis (KOA). Studies have shown that impaired blood perfusion of joint leads to cartilage hypoxia. Electroacupuncture (EA) has proven effects on pain relief and improving microcirculation. This study aimed to explore the effect of EA on articular microcirculation and cartilage anoxic and the underlying mechanisms.

方法:

KOAモデルを確立するために、Videmanの方法を6週間使用した。KOAモデル構築後3週間、膝周囲4点にEA介入を行った。エソロジーの評価にはLequesne MGスコアを用いた。滑液の酸素張力と滑膜微小循環をin vivoで記録した。軟骨形態の評価にはHE染色を用い、主要解糖系酵素であるグルコセトランスポーター1（GLUT1）、ピルビン酸キナーゼM2（PKM2）、乳酸デヒドロゲナーゼA（LDHA）の発現評価には免疫組織化学（IHC）、ウェスタンブロッティング、RT-PCRを用いた。乳酸含量の検出には酵素結合免疫吸着測定法（Elisa）を用いた。

PROCEDURES: Videman's method was used for 6 weeks to establish the KOA model. EA intervention was performed in four points around the knee for 3 weeks after KOA modeling. The Lequesne MG score was used to assess ethology. We recorded the oxygen tension of synovial fluid and the synovial microcirculation in vivo. HE-staining was used to assess cartilage morphology, and immunohistochemistry (IHC), Western blotting, and RT-PCR were used to assess expression of the major glycolytic enzymes glucosetransporter1 (GLUT1), pyruvate kinase M2(PKM2), and lactate dehydrogenase A (LDHA). Enzyme-linked immunosorbent assay (Elisa) was used to detect lactate content.

結果と結論:

EA介入後、Lequesne MGスコアの有意な低下とMankinスコアの改善（P<0.01）、滑膜微小循環（P<0.05）と滑膜液酸素張力（P<0.01）の有意な上昇、GLUT1、PKM2、LDHA（P<0.01）と乳酸（P<0.05）の発現の有意な低下が認められた。本研究により、EAは関節微小循環と酸素緊張を改善することにより、KOAモデルウサギの軟骨低酸素症を改善し、軟骨細胞の解糖代謝を調節することが示唆された。

RESULTS AND CONCLUSION: There was a significant decrease in Lequesne MG score and improvement in Mankin score after EA intervention (P < 0.01), a significant increase in synovial microcirculation (P < 0.05) and synovial fluid oxygen tension (P < 0.01), and there was significant decrease in the expression of GLUT1, PKM2 and LDHA (P < 0.01) and lactate (P < 0.05). This study suggested that EA ameliorate cartilage hypoxia and regulate glycolytic metabolism in chondrocytes in KOA model rabbits by improving articular microcirculation and oxygen tension.