马铃薯外敷药膏对膝关节创伤性滑膜炎白细胞介素1β表达的影响*

吴建民 ，刘 晓 ，谢 千 ，李 宁

1甘肃中医药大学附属医院，甘肃 兰州 730000；2 兰州市靖远路社区卫生中心；3甘肃中医药大学

膝关节创伤性滑膜炎是骨伤科常见病之一，本病是由于膝关节滑膜受到急性创伤等刺激引起的滑膜水肿、渗出产生关节积液的一种非感染性炎症反应，属中医“痹症”“鹤膝风”等范畴［1］。轻者可见膝关节肿痛、屈伸不利，严重者出现关节畸形甚至功能丧失。目前西医治疗主要以激素、非甾体抗炎镇痛药、封闭抽吸法治疗，但不良反应较多，效果不理想。近年来，中医药在治疗滑膜炎方面显示出良好的疗效，并且痛苦小、不良反应较少［2］。马铃薯外敷药膏是我科在长期的临床实践中总结的经验方，对膝关节创伤性滑膜炎的治疗具有良好的消炎镇痛效果，为探讨其治疗的作用机制，本研究选用新西兰大白兔为研究对象，观察马铃薯外敷药膏对白介素1β(IL-1β)表达的影响。

1 材料与方法

1.1 动物 SPF级新西兰大白兔40只，雌雄各半，3～4 月龄，体质量 2.2～2.8 kg，由兰州军区总医院实验动物中心提供，动物实验许可证号：SYXK(军)2012-0029。实验动物适应性饲养1周，饮水饲料充足，光照节律 12 L/12D(7∶00-19∶00)，温度(23±2)℃，相对湿度(50±10)%。

1.2 药物与仪器 马铃薯外敷药膏制备材料：马铃薯(自购)、明矾及冰片(甘肃中医药大学附属医院提供，批号：1714590，5707600)；制备方法：将马铃薯洗净，放入器皿中捣成泥，撒上明矾和冰片(比例为马铃薯∶明矾∶冰片 =100∶4∶1)，充分搅匀，冷藏保存(制作1次马铃薯外敷药膏最多为2天用药量)；扶他林(北京诺华制药有限公司，国药准字H19990291)。兔IL-1β酶联免疫分析试剂盒(大连范邦化工技术开发有限公司)；3%戊巴比妥钠、8%硫化钠(兰州军区总医院动物实验中心提供)。钢制兔台、千分卡尺(兰州军区总医院动物实验中心提供)；“英迪”KWD-808-I型脉冲针灸治疗仪(广州康哲医疗器械有限公司)；HADAIA360型全自动荧光磁微粒酶免分析系统/酶联免疫分析仪(日本)。

1.3 造模方法 借鉴易世宏等［3］建立的膝关节创伤性滑膜炎动物模型，具体方法如下：将新西兰大白兔固定，剪去右后肢膝关节周围的毛，用8%的硫化钠将剪剩的毛褪去，暴露皮肤。用3%戊巴比妥钠按照1 mL/kg的比例由造模兔耳缘静脉缓慢推注麻醉，然后将兔侧卧于实验台上，造模肢朝上，用针灸针垂直刺入兔造模肢股四头肌中点和腓肠肌中点，连接“英迪”KWD-808-I型脉冲针灸治疗仪，使用连续波波形，频率始终保持为50 Hz，强度固定在6.0 mA，使其膝关节不停地重复被动屈伸从而造成膝关节滑膜的损伤，每天2次，每次45分钟，连续进行10天。

1.4 分组与给药 将40只新西兰大白兔随机分为正常组、模型组、马铃薯外敷药膏组和扶他林乳胶剂组，每组10只。剔除大白兔膝关节周围体毛，马铃薯外敷药膏组给药剂量约为18 g/次，扶他林乳胶剂组给药剂量约为1.2 g/次，分别涂于受试兔右后肢膝关节损伤部位，范围在膝关节上下各4 cm以内，每天敷药2次，每次90分钟，连续进行5天。正常组和模型组未给予药物处理。

1.5 标本采集与存储 干预治疗完成后，隔日采用空气栓塞法将新西兰大白兔处死，切开各组受试兔右后肢膝关节囊，用1 mL生理盐水灌洗关节腔，回抽收集关节液将关节液置于已硅化试管中，4℃、1800r/min离心10分钟，将上清液置于-80℃冰箱冷冻保存待用。

1.6 指标检测与方法

1.6.1 大体观察 通过肉眼大体观察各组动物受试膝关节周围的皮色、关节液的色质和滑膜厚度的变化情况。

1.6.2 受试关节周径的测定 模型建立开始(第1天)至治疗结束(第15天)，在各组大白兔膝关节内外两侧用记号笔标记好固定的2点，使用千分卡尺和尼龙带在固定点每天测量受试膝关节周径，观察各组之间的变化情况。

1.6.3 受试关节表面温度测定 在各组大白兔右侧膝关节内外侧标记固定不变的2个点，用数字体温计探针在标记的固定点每天测量造模开始至干预治疗结束后各组动物受试膝关节温度，观察之间的变化情况。

1.6.4 白细胞介素1β(IL-1β) IL-1β测定严格按照试剂盒检测说明书操作，实验结果以酶标仪读数为准。具体步骤：稀释对照品→加样品及对照品→加酶→显色液→加入终止液→15分钟内450nm波长测OD值，根据OD值和标准物浓度绘制标准曲线，将OD值代入相应公式计算最终浓度。

1.7 统计学方法 所有数据均采用SPSS 18.0软件进行统计分析，计量资料采用(±s)表示，组间比较采用方差分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 兔膝关节皮色、关节液色质及滑膜厚度 各组大白兔膝关节皮色、关节液色质及滑膜厚度大体观察结果。见表1。

表1 各组兔膝关节皮色、关节液色质及滑膜厚度大体观察

2.2 兔膝关节周径及表面温度 大白兔膝关节周径及表面温度的测定结果。见表2。

2.3 马铃薯外敷药膏对大白兔IL-1β表达的影响 与空白组相比，IL-1β的表达模型组最高，马铃薯外敷药膏组次之，扶他林乳胶剂组最少；各组IL-1β与模型组相比，差异有统计学意义(P＜0.01)；马铃薯外敷药膏组与扶他林乳胶剂组比较，差异无统计学上意义(P＞0.05)。见表3。

表2 各组兔膝周径及表面温度结果比较(±s)

表2 各组兔膝周径及表面温度结果比较(±s)

注：＊表示与模型组比较，P＜0.01，#表示与扶他林乳胶组比较，P＞0.05

组别 只数 关节周径/cm 表面温度/℃空白组 10 0.13±0.03＊ 35.81±0.24＊模型组 10 0.43±0.07 37.32±0.26马铃薯外敷药膏组 10 0.23±0.02＊# 37.01±0.11＊#扶他林乳胶剂组 10 0.22±0.03＊ 36.97±0.15＊

表3 各组兔关节液中IL-1β和TN F-α表达比较(±s)

表3 各组兔关节液中IL-1β和TN F-α表达比较(±s)

注：＊表示与模型组比较，P＜0.01；△表示与扶他林乳胶组比较，P＞0.05

组别 只数 IL-1β/(pg·mL-1)空白组 10 11.07±0.23＊模型组 10 13.82±0.82马铃薯外敷药膏组 10 11.26±0.34＊Δ扶他林乳胶剂组 10 11.24±0.22＊

3 讨论

膝关节是人体最复杂、滑膜分布最广的关节，且关节负重大、活动频繁、易受到损伤，成为滑膜炎的高发部位［4］。滑膜受到损伤后，血管扩张，产生大量渗出液，同时滑膜细胞产生大量黏液素［5］。有效缓解膝关节创伤性滑膜炎患者关节疼痛症状，减轻炎症反应并促进损伤软骨修复被认为是膝关节创伤性滑膜炎临床治疗的关键［6］。本病属于祖国传统医学“痹证”“鹤膝风”等范畴，由内因和外因相互作用而发病，先天禀赋不足、虚损劳倦为内因，外感风寒湿邪、筋脉瘀阻为外因，最终导致关节经脉失养，气机不畅，不荣则痛，不通则痛。治疗以活血化瘀、消肿止痛、利水渗湿为主。

马铃薯外敷药膏是我科在临床实践中总结的治疗膝关节创伤性滑膜炎的经验方，该方由马铃薯、明矾及冰片组成，方中马铃薯性平味甘，具有解毒消肿、生肌止痛之功效；明矾性寒，味酸涩，有解毒杀虫，燥湿止痒等功效；冰片辛、苦，微寒，具有开窍醒神，清热止痛的功效。三药合用，共奏消肿止痛、活血祛瘀、清热解毒之功。现代研究发现马铃薯抗菌抗炎的主要成分有生物活性肽、糖苷生物碱及酚类化合物等。黄志宏等［7］通过小鼠耳肿胀实验、大鼠足跖肿胀实验研究证实马铃薯总糖苷生物碱具有较强的抗炎活性。唐霞珠等［8］研究发现马铃薯片外敷能明显降低静脉炎发生率，减轻炎性程度。陈文等［9］以铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌为研究对象，通过抑菌实验证实明矾混悬液具有较强的体外抑菌作用。冰片有效成分主要为右旋龙脑、左旋龙脑或异龙脑等。常颂平等［10］研究发现冰片的最低抑菌浓度为5%、杀菌浓度为10%，并且在电镜下观察到冰片能破坏真菌细胞的结构，使真菌溶解。

在滑膜炎发生发展中，有多种细胞因子参与并介导其炎症过程，其中IL-1β在全身性及局部性炎症中起着关键性的作用。Benito等［11］研究发现在骨性关节炎滑膜组织中出现炎性因子的过度表达，而这些炎性因子是该疾病进展的重要递质，主要有IL-1β、TNF-α等。本研究结果表明，IL-1β的表达模型组最高，马铃薯外敷药膏组次之，扶他林乳胶剂组最少。与模型组比较，马铃薯外敷药膏组IL-1β的表达水平显著降低，提示其能够抑制炎症细胞因子IL-1β的表达，在分子水平上揭示了马铃薯外敷药膏治疗膝关节创伤性滑膜炎的疗效机制。然而，本实验也存在不足之处，虽然马铃薯外敷药膏可以抑制IL-1β的表达，但其抑制IL-1β表达的最佳时间、最佳浓度仍需进一步去探索。