引用本文: 華芳慧, 熊俊, 項潔, 黃守強. 灸法治療膝骨性關節炎模型兔療效的系統評價. 中國循證醫學雜志, 2021, 21(6): 683-688. doi: 10.7507/1672-2531.202011115 復制
膝骨性關節炎(knee osteoarthritis,KOA)是以膝關節軟骨磨損、骨質增生、關節隙變窄為主要病理特征的退行性疾病[1],主要表現為膝關節無力、疼痛和活動受限,嚴重者會導致關節與肢體畸形[2]。全世界大約有 2.5 億人患有 KOA[3]。有研究初步估計我國 KOA 患者人數已高達 5 000 萬[4]。其高發病率和高致殘率,為全社會帶來巨大的醫療經濟負擔。
目前國內外針對 KOA 的治療主要以西藥為主,如非甾體抗炎藥、關節內注射透明質酸鈉和激素類藥物等,但療效不確切,且會引發多種并發癥[5]。灸法以其簡、便、效、驗的特點,逐漸應用于 KOA 的臨床治療。目前已有多個灸法治療 KOA 臨床療效的系統評價發表[6-8],證明了其療效。動物實驗的系統評價可提供關于干預措施安全性和有效性的參考信息,特別在探討干預措施的作用機理等方面存在不容忽視的意義。但目前尚缺乏基于動物實驗的灸法治療 KOA 的循證研究。因此,本文系統評價灸法治療 KOA 模型兔的療效,并探討可能的作用機制,以明確灸法在 KOA 中的作用。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
采用隨機對照設計的動物實驗。
1.1.2 研究對象
實驗 KOA 模型兔,種類品系、雌雄、月齡、造模方法不限。
1.1.3 干預措施
實驗組:僅采用灸法,灸法種類、灸量、療程、干預時長、選穴等不限;對照組:給予空白或安慰劑對照,或其他陽性治療藥物(如西醫常規治療)。
1.1.4 結局指標
主要結局指標:① Mankin 評分;② 軟骨細胞凋亡陽性率;③ 關節液 IL-1β 水平;④ 關節液 TNF-α 水平;⑤ 關節液 NO 含量;⑥ 血清 IL-1β 水平;⑦ 血清 TNF-α 水平;⑧ 血清 NO 含量。
1.1.5 排除標準
① KOA 合并其他基礎疾病;② 重復發表或數據雷同的文獻;③ 非中、英文文獻;④ 關鍵結局指標數據缺失或無法提取的文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 CNKI、WanFang Data、VIP、CBM、PubMed、EMbase 和 The Cochrane Library 數據庫,搜集灸法治療 KOA 模型兔的動物實驗,檢索時限均為建庫至 2019 年 1 月 31 日。檢索采用主題詞和自由詞結合的方式進行。中文檢索詞包括:灸、三伏貼、三九貼、太乙神針、雷火神針、膝骨性關節炎、膝關節退行性關節炎、膝關節退變性關節炎、膝關節退化性關節炎、膝關節退行性變、膝退行性骨關節炎、退行性膝關節骨性關節病、退行性膝關節病、兔等;英文檢索詞包括:moxibustion、osteoarthritis、arthrosteitis、osteoarthritis of knee、arthrosteitis of knee、rabbit 等。以 PubMed 為例,其具體檢索策略見框 1。

1.3 文獻篩選與資料提取
由 2 名研究者獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對。如有分歧,則通過討論或與第三方協商解決。文獻篩選時首先閱讀文題,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀摘要和全文以確定是否納入。如有需要,通過郵件、電話聯系原始研究作者獲取未確定但對本研究非常重要的信息。資料提取內容包括:① 納入研究的基本信息:研究題目、第一作者、發表雜志等;② 動物品種、造模方法和干預措施;③ 偏倚風險評價的關鍵要素;④ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由 2 名研究者獨立評價納入研究的偏倚風險,并交叉核對結果。偏倚風險評價采用 SYRCLE 動物實驗偏倚風險評價工具[9]。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件進行統計分析。計量資料采用均數差(mean difference,MD)或標準化均數差(standardized mean difference,SMD)為效應分析統計量,各效應量均提供其 95%CI。納入研究結果間的異質性采用 χ2 檢驗進行分析(檢驗水準為 α=0.1),同時結合 I2 定量判斷異質性大小。若各研究結果間無統計學異質性,則采用固定效應模型進行 Meta 分析;若各研究結果間存在統計學異質性,則進一步分析異質性來源,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行 Meta 分析[10]。Meta 分析的水準設為 α=0.05。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢共獲得相關文獻 121 篇,經逐層篩選,最終納入 13 個研究[11-23]。文獻篩選流程及結果見圖 1。

*所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下:PubMed(
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果


2.3 Meta 分析結果
2.3.1 Mankin 評分
共納入 6 個研究[11, 13, 16-18, 22]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法能降低 KOA 模型兔的 Mankin 評分[MD=?6.47,95%CI(?7.63,?5.32),P<0.000 01]。
2.3.2 軟骨細胞調亡陽性表達率
共納入 5 個研究[12-15, 18]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法可減少 KOA 模型兔軟骨細胞凋亡陽性表達率[MD=?22.21,95%CI(?23.22,?21.21),P<0.000 01]。
2.3.3 關節液 IL-1β 水平
共納入 3 個研究[13, 14, 20]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法可降低 KOA 模型兔關節液 IL-1β 水平[SMD=?8.40,95%CI(?15.09,?1.72),P=0.01]。
2.3.4 關節液 TNF-α 水平
共納入 2 個研究[13, 20]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法未降低 KOA 模型兔關節液 TNF-α 水平[SMD=?36.21,95%CI(?102.85,30.43),P=0.29]。
2.3.5 關節液 NO 含量
共納入 2 個研究[14, 15]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法可減少 KOA 模型兔關節液 NO 含量[SMD=?11.03,95%CI(?17.87,?4.19),P=0.002]。
2.3.6 血清 IL-1β 水平
僅納入 1 個研究[23],結果顯示灸法可降低 KOA 模型兔血清 IL-1β 水平[MD=?19.94,95%CI(?23.61,?16.27),P<0.05]。
2.3.7 血清 NO 含量
僅納入 1 個研究[21],結果顯示灸法可降低 KOA 模型兔血清 NO 含量[MD=?22.69,95%CI(?28.77,?16.61),P<0.05]。
3 討論
動物實驗目的多是初步驗證干預措施的安全性和有效性,指導臨床試驗方案的制定或修正動物實驗設計缺陷[24]。而中醫藥動物實驗一般以觀察療效、驗證中醫藥干預措施的有效性、探究其治療的作用機制為目的。基于此,本研究從組織形態學、軟骨細胞凋亡和炎性細胞因子 3 個層面進行 Meta 分析,以期從不同層面闡述灸法對 KOA 療效,同時對其作用機理進行探究。
Mankin 評分是對骨關節炎(osteoarthritis,OA)軟骨組織病變的病理學分級標準,評分越高,提示軟骨退變程度越嚴重[25]。IL-1β 和 TNF-α 是 OA 發生中的關鍵細胞因子,可促進促炎因子表達,抑制軟骨基質合成,加速軟骨基質降解,導致軟骨細胞的代謝障礙和活力降低,加重軟骨退變,從而促使 OA 進展[26-28]。軟骨細胞凋亡是 OA 發生的重要環節,在 OA 患者關節軟骨中可發現軟骨細胞的凋亡遠高于正常人,其凋亡率高達 25%~40%[29]。NO 與關節軟骨退變的病理生理密切相關,其一方面抑制軟骨細胞增殖,另一方面又降解軟骨基質,破壞軟骨結構[30]。因此,本研究對以上指標進行 Meta 分析,以期揭示灸法對于 KOA 的作用機制。本研究結果顯示,灸法治療組的 Mankin 評分、軟骨細胞凋亡率、IL-1β 含量及 NO 水平均低于對照組,提示灸法可降低關節液和血清中炎性因子 IL-1β 含量,改善關節局部的內環境,并且從 NO 途徑抑制軟骨細胞凋亡;此外,灸法還對軟骨細胞的凋亡有調控作用。故灸法可能能夠防治 KOA,延緩軟骨退變,但納入研究的樣本量均較小,結果可能存在偏倚。本研究結果顯示兩組關節液 TNF-α 水平差異無統計學意義,可能因為樣本量較小或結果數據測量方法不一所致。
本研究局限性:① 納入研究存在較高的偏倚風險,降低了結論的可靠性;② 研究樣本量均較小,可能高估灸法對 KOA 的療效;③ 僅納入中、英文研究,有語言偏倚和發表偏倚的可能性;④ 由于納入研究在動物造模標準及方法、實驗條件及規范程度、施灸種類及穴位選擇、干預時長、結局指標測量方法等存在較大差異,導致研究間存在較大異質性,但受研究數量限制,無法進行亞組分析,降低了研究結果的動物模型參考價值。
綜上所述,當前證據表明,灸法能夠改善模型兔關節軟骨損傷,加強軟骨細胞活性,抑制炎癥反應,抑制軟骨細胞凋亡。受納入研究數量和質量的限制,上述結論尚待更多高質量研究予以驗證。
膝骨性關節炎(knee osteoarthritis,KOA)是以膝關節軟骨磨損、骨質增生、關節隙變窄為主要病理特征的退行性疾病[1],主要表現為膝關節無力、疼痛和活動受限,嚴重者會導致關節與肢體畸形[2]。全世界大約有 2.5 億人患有 KOA[3]。有研究初步估計我國 KOA 患者人數已高達 5 000 萬[4]。其高發病率和高致殘率,為全社會帶來巨大的醫療經濟負擔。
目前國內外針對 KOA 的治療主要以西藥為主,如非甾體抗炎藥、關節內注射透明質酸鈉和激素類藥物等,但療效不確切,且會引發多種并發癥[5]。灸法以其簡、便、效、驗的特點,逐漸應用于 KOA 的臨床治療。目前已有多個灸法治療 KOA 臨床療效的系統評價發表[6-8],證明了其療效。動物實驗的系統評價可提供關于干預措施安全性和有效性的參考信息,特別在探討干預措施的作用機理等方面存在不容忽視的意義。但目前尚缺乏基于動物實驗的灸法治療 KOA 的循證研究。因此,本文系統評價灸法治療 KOA 模型兔的療效,并探討可能的作用機制,以明確灸法在 KOA 中的作用。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
采用隨機對照設計的動物實驗。
1.1.2 研究對象
實驗 KOA 模型兔,種類品系、雌雄、月齡、造模方法不限。
1.1.3 干預措施
實驗組:僅采用灸法,灸法種類、灸量、療程、干預時長、選穴等不限;對照組:給予空白或安慰劑對照,或其他陽性治療藥物(如西醫常規治療)。
1.1.4 結局指標
主要結局指標:① Mankin 評分;② 軟骨細胞凋亡陽性率;③ 關節液 IL-1β 水平;④ 關節液 TNF-α 水平;⑤ 關節液 NO 含量;⑥ 血清 IL-1β 水平;⑦ 血清 TNF-α 水平;⑧ 血清 NO 含量。
1.1.5 排除標準
① KOA 合并其他基礎疾病;② 重復發表或數據雷同的文獻;③ 非中、英文文獻;④ 關鍵結局指標數據缺失或無法提取的文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 CNKI、WanFang Data、VIP、CBM、PubMed、EMbase 和 The Cochrane Library 數據庫,搜集灸法治療 KOA 模型兔的動物實驗,檢索時限均為建庫至 2019 年 1 月 31 日。檢索采用主題詞和自由詞結合的方式進行。中文檢索詞包括:灸、三伏貼、三九貼、太乙神針、雷火神針、膝骨性關節炎、膝關節退行性關節炎、膝關節退變性關節炎、膝關節退化性關節炎、膝關節退行性變、膝退行性骨關節炎、退行性膝關節骨性關節病、退行性膝關節病、兔等;英文檢索詞包括:moxibustion、osteoarthritis、arthrosteitis、osteoarthritis of knee、arthrosteitis of knee、rabbit 等。以 PubMed 為例,其具體檢索策略見框 1。

1.3 文獻篩選與資料提取
由 2 名研究者獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對。如有分歧,則通過討論或與第三方協商解決。文獻篩選時首先閱讀文題,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀摘要和全文以確定是否納入。如有需要,通過郵件、電話聯系原始研究作者獲取未確定但對本研究非常重要的信息。資料提取內容包括:① 納入研究的基本信息:研究題目、第一作者、發表雜志等;② 動物品種、造模方法和干預措施;③ 偏倚風險評價的關鍵要素;④ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由 2 名研究者獨立評價納入研究的偏倚風險,并交叉核對結果。偏倚風險評價采用 SYRCLE 動物實驗偏倚風險評價工具[9]。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件進行統計分析。計量資料采用均數差(mean difference,MD)或標準化均數差(standardized mean difference,SMD)為效應分析統計量,各效應量均提供其 95%CI。納入研究結果間的異質性采用 χ2 檢驗進行分析(檢驗水準為 α=0.1),同時結合 I2 定量判斷異質性大小。若各研究結果間無統計學異質性,則采用固定效應模型進行 Meta 分析;若各研究結果間存在統計學異質性,則進一步分析異質性來源,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行 Meta 分析[10]。Meta 分析的水準設為 α=0.05。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢共獲得相關文獻 121 篇,經逐層篩選,最終納入 13 個研究[11-23]。文獻篩選流程及結果見圖 1。

*所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下:PubMed(
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果


2.3 Meta 分析結果
2.3.1 Mankin 評分
共納入 6 個研究[11, 13, 16-18, 22]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法能降低 KOA 模型兔的 Mankin 評分[MD=?6.47,95%CI(?7.63,?5.32),P<0.000 01]。
2.3.2 軟骨細胞調亡陽性表達率
共納入 5 個研究[12-15, 18]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法可減少 KOA 模型兔軟骨細胞凋亡陽性表達率[MD=?22.21,95%CI(?23.22,?21.21),P<0.000 01]。
2.3.3 關節液 IL-1β 水平
共納入 3 個研究[13, 14, 20]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法可降低 KOA 模型兔關節液 IL-1β 水平[SMD=?8.40,95%CI(?15.09,?1.72),P=0.01]。
2.3.4 關節液 TNF-α 水平
共納入 2 個研究[13, 20]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法未降低 KOA 模型兔關節液 TNF-α 水平[SMD=?36.21,95%CI(?102.85,30.43),P=0.29]。
2.3.5 關節液 NO 含量
共納入 2 個研究[14, 15]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示:灸法可減少 KOA 模型兔關節液 NO 含量[SMD=?11.03,95%CI(?17.87,?4.19),P=0.002]。
2.3.6 血清 IL-1β 水平
僅納入 1 個研究[23],結果顯示灸法可降低 KOA 模型兔血清 IL-1β 水平[MD=?19.94,95%CI(?23.61,?16.27),P<0.05]。
2.3.7 血清 NO 含量
僅納入 1 個研究[21],結果顯示灸法可降低 KOA 模型兔血清 NO 含量[MD=?22.69,95%CI(?28.77,?16.61),P<0.05]。
3 討論
動物實驗目的多是初步驗證干預措施的安全性和有效性,指導臨床試驗方案的制定或修正動物實驗設計缺陷[24]。而中醫藥動物實驗一般以觀察療效、驗證中醫藥干預措施的有效性、探究其治療的作用機制為目的。基于此,本研究從組織形態學、軟骨細胞凋亡和炎性細胞因子 3 個層面進行 Meta 分析,以期從不同層面闡述灸法對 KOA 療效,同時對其作用機理進行探究。
Mankin 評分是對骨關節炎(osteoarthritis,OA)軟骨組織病變的病理學分級標準,評分越高,提示軟骨退變程度越嚴重[25]。IL-1β 和 TNF-α 是 OA 發生中的關鍵細胞因子,可促進促炎因子表達,抑制軟骨基質合成,加速軟骨基質降解,導致軟骨細胞的代謝障礙和活力降低,加重軟骨退變,從而促使 OA 進展[26-28]。軟骨細胞凋亡是 OA 發生的重要環節,在 OA 患者關節軟骨中可發現軟骨細胞的凋亡遠高于正常人,其凋亡率高達 25%~40%[29]。NO 與關節軟骨退變的病理生理密切相關,其一方面抑制軟骨細胞增殖,另一方面又降解軟骨基質,破壞軟骨結構[30]。因此,本研究對以上指標進行 Meta 分析,以期揭示灸法對于 KOA 的作用機制。本研究結果顯示,灸法治療組的 Mankin 評分、軟骨細胞凋亡率、IL-1β 含量及 NO 水平均低于對照組,提示灸法可降低關節液和血清中炎性因子 IL-1β 含量,改善關節局部的內環境,并且從 NO 途徑抑制軟骨細胞凋亡;此外,灸法還對軟骨細胞的凋亡有調控作用。故灸法可能能夠防治 KOA,延緩軟骨退變,但納入研究的樣本量均較小,結果可能存在偏倚。本研究結果顯示兩組關節液 TNF-α 水平差異無統計學意義,可能因為樣本量較小或結果數據測量方法不一所致。
本研究局限性:① 納入研究存在較高的偏倚風險,降低了結論的可靠性;② 研究樣本量均較小,可能高估灸法對 KOA 的療效;③ 僅納入中、英文研究,有語言偏倚和發表偏倚的可能性;④ 由于納入研究在動物造模標準及方法、實驗條件及規范程度、施灸種類及穴位選擇、干預時長、結局指標測量方法等存在較大差異,導致研究間存在較大異質性,但受研究數量限制,無法進行亞組分析,降低了研究結果的動物模型參考價值。
綜上所述,當前證據表明,灸法能夠改善模型兔關節軟骨損傷,加強軟骨細胞活性,抑制炎癥反應,抑制軟骨細胞凋亡。受納入研究數量和質量的限制,上述結論尚待更多高質量研究予以驗證。