Ziel der Studie war es, die Wirkung der Nadelmethode auf den Signalkaskadenweg von Silent Information Regulator 1 (Sirt1) / Kerntranskriptionsfaktor E2-assoziierter Faktor 2 (Nrf2) / NADPH Chinonoxidoreduktase-1 (NQO1) im Knorpel bei Kaninchen mit Kniegelenksarthrose (KOA) zu beobachten und den Mechanismus der Verbesserung der Knorpelschädigung zu untersuchen. Methoden: 24 männliche Neuseeland-Kaninchen wurden zufällig in eine Normalgruppe, eine Modellgruppe, eine Nadelmethode-Gruppe und eine Nadelmethode+Inhibitor-Gruppe mit je 6 Tieren eingeteilt. In allen Gruppen außer der Normalgruppe wurde ein KOA-Modell nach der modifizierten Videman-Methode etabliert. In der Nadelmethode-Gruppe wurden die mediale und laterale Kollateralbänder des linken Unterbeins, die mediale und laterale Stützbandstrukturen der Patella, das Patellaband und Knotenpunkte der Bandstrukturen für Nadellockerungen einmal wöchentlich über 4 Wochen behandelt; in der Nadelmethode+Inhibitor-Gruppe wurde 30 Minuten vor jeder Intervention eine intraperitoneale Injektion des Sirt1-Inhibitors EX-527 verabreicht, ebenfalls einmal pro Woche für 4 Wochen. Vor der Intervention und eine Woche nach der letzten Intervention wurden der Lequesne-Funktionsindex (Lequesne MG) und der passive Bewegungsumfang (PROM) gemessen; eine Woche nach der letzten Intervention wurden Knorpelgewebeproben für histologische Untersuchungen mittels Hämatoxylin-Eosin (HE) und Safranin O-Grün (SO) Färbungen entnommen; die Gehalte des Interleukin-1β (IL-1β) und Tumornekrosefaktors-α (TNF-α) in der Gelenkflüssigkeit wurden mittels ELISA bestimmt; die Aktivität der Superoxiddismutase (SOD) im Knorpelgewebe wurde kolorimetrisch gemessen, ebenso die Aktivität der Glutathionperoxidase (GSH-Px) mittels enzymatischer Reaktion kombiniert mit der Dithionitrobenzolcarbonsäure-Farbgebung, die gesamtantioxidative Kapazität (T-AOC) mit einem Nachweis-Kit und der Malondialdehydgehalt (MDA) mit der Thiobarbitursäure-Methode; der Level reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) im Knorpel wurde immunfluoreszenztechnisch ermittelt; die Proteinexpression von Sirt1, Nrf2, NQO1, ADAMTS-5 und Matrix-Metalloproteinase 3 (MMP-3) wurde mittels Western Blot detektiert; die mRNA-Expression von Sirt1, Nrf2 und NQO1 im Knorpel wurde mittels Echtzeit-PCR quantifiziert. Ergebnisse: Im Vergleich zur Normalgruppe zeigten die Kaninchen der Modellgruppe eine Erhöhung der Lequesne-MG-Bewertung des linken Kniegelenks, der IL-1β- und TNF-α-Konzentration in der Gelenkflüssigkeit, des MDA-Gehalts im Knorpelgewebe, des ROS-Expressionsniveaus und der Proteinexprimierung von ADAMTS-5 und MMP-3 (P<0,01), sowie eine erhöhte Protein- und mRNA-Expression von Nrf2 (P<0,05, P<0,01); PROM, die Aktivität von SOD, GSH-Px und T-AOC sowie die Protein- und mRNA-Expression von Sirt1 waren vermindert (P<0,01). Im Vergleich zur Modellgruppe wiesen die Kaninchen der Nadelmethode-Gruppe eine verminderte Lequesne-MG-Bewertung, geringere IL-1β- und TNF-α-Konzentrationen, niedrigeren MDA-Gehalt und ROS-Expressionslevel, verringerte Proteinexpression von ADAMTS-5 und MMP-3 (P<0,01) sowie erhöhte PROM, Aktivität von SOD, GSH-Px und T-AOC und Protein- und mRNA-Expression von Sirt1, Nrf2 und NQO1 (P<0,01) auf. In der Nadelmethode+Inhibitor-Gruppe waren Lequesne-MG-Wertung, TNF-α-Konzentration, MDA-Gehalt und ROS-Expressionslevel reduziert (P<0,01, P<0,05), während die mRNA-Expression von Sirt1, Nrf2 und NQO1 erhöht war (P<0,01). Im Vergleich zur Nadelmethode-Gruppe waren in der Nadelmethode+Inhibitor-Gruppe Lequesne-MG-Wertung, IL-1β- und TNF-α-Konzentrationen, MDA-Gehalt, ROS-Niveau und Proteinexpression von MMP-3 und ADAMTS-5 erhöht (P<0,01, P<0,05), während PROM, SOD-, GSH-Px- und T-AOC-Aktivitäten sowie Protein- und mRNA-Expression von Sirt1, Nrf2 und NQO1 verringert waren (P<0,01, P<0,05). Die Ergebnisse der HE- und SO-Färbungen zeigten eine Verdünnung der Knorpeloberfläche im Kniegelenk der Modellgruppe, eine Abnahme der Knorpelzellzahl, Unordnung in der Anordnung und Verlust von Proteoglykanen; die Nadelmethode-Gruppe zeigte im Vergleich zur Modellgruppe eine Zunahme der Knorpelzellzahl, eine geordnete Anordnung und eine Zunahme der Proteoglykane; in der Nadelmethode+Inhibitor-Gruppe war die Schädigung der Knorpeloberfläche im Vergleich zur Nadelmethode-Gruppe verschlimmert. Schlussfolgerung: Die Nadelmethode kann die Gelenkfunktion und die pathologischen Knorpelschäden bei KOA-Kaninchen verbessern, möglicherweise durch Aktivierung des Sirt1/Nrf2/NQO1-Signalwegs zur Reduzierung von oxidativem Stress und Entzündungsreaktionen.

Nadelmethode; Kniegelenksarthrose; Kniegelenksfunktion; Sirt1/Nrf2/NQO1-Signalweg; oxidativer Stress; Knorpelschädigung