医用臭氧可缓解颞下颌关节骨关节炎的疼痛

doi:10.12307/2024.542

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (27): 4300-4305.doi: 10.12307/2024.542

• 组织构建相关生物安全性Biosecurity in tissue construction • 上一篇下一篇

医用臭氧可缓解颞下颌关节骨关节炎的疼痛

鲁彩霞1，2，张思敏1，2，尼格阿依•艾合麦提1，2，李雪儿1，2，陈泽源1，2，买买提吐逊•吐尔地1，2

1新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)口腔颌面创伤正颌外科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054；2新疆维吾尔自治区口腔医学研究所，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054

收稿日期:2023-09-04 接受日期:2023-10-30 出版日期:2024-09-28 发布日期:2024-01-26
通讯作者: 买买提吐逊•吐尔地，博士，主任医师，新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)口腔颌面创伤正颌外科，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054；新疆维吾尔自治区口腔医学研究所，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830054
作者简介:鲁彩霞，女，河南省舞钢市人，汉族，硕士在读，主要从事颌面创伤外科研究。

Medical ozone alleviates pain in temporomandibular joint osteoarthritis

Lu Caixia1, 2, Zhang Simin1, 2, Nigeayi·Aihemaiti1, 2, Li Xueer1, 2, Chen Zeyuan1, 2, Maimaitituxun·Tuerdi1, 2

1Department of Oral and Maxillofacial Trauma and Orthognathic Surgery, the First Affiliated Hospital (Affiliated Stomatological Hospital) of Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; 2Xinjiang Uygur Autonomous Region Institute of Stomatology, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

Received:2023-09-04 Accepted:2023-10-30 Online:2024-09-28 Published:2024-01-26
Contact: Maimaitituxun•Tuerdi, PhD, Chief physician, Department of Oral and Maxillofacial Trauma and Orthognathic Surgery, the First Affiliated Hospital (Affiliated Stomatological Hospital) of Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; Xinjiang Uygur Autonomous Region Institute of Stomatology, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
About author:Lu Caixia, Master candidate, Department of Oral and Maxillofacial Trauma and Orthognathic Surgery, the First Affiliated Hospital (Affiliated Stomatological Hospital) of Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China; Xinjiang Uygur Autonomous Region Institute of Stomatology, Urumqi 830054, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

颞下颌关节骨关节炎：颞下颌关节是连接下颌骨与颅骨的关节，颞下颌关节骨关节炎属于颞下颌关节紊乱病，可引起头痛、颈痛、面部疼痛、耳痛等症状。有报告指出11%的人群患有颞下颌关节骨关节炎。
医用臭氧：为淡蓝色极不稳定的气体，可以溶于血液和组织液，由德国化学家先贝因博士提出，适合浓度的医用臭氧可杀灭多种病原菌，对炎症及其疼痛的治疗具有良好疗效。

背景：颞下颌关节骨关节炎引起的疼痛严重影响了患者的生活质量及心理健康。研究发现医用臭氧能有效缓解颞下颌关节骨关节炎疼痛，但对其镇痛作用及机制尚不清楚。

目的：探讨医用臭氧对颞下颌关节骨关节炎疼痛的作用及可能机制。
方法：采用随机数字表法将24只SD大鼠分成4组，每组6只，除对照组外，模型组、空气组、医用臭氧组通过关节内注射碘乙酸钠的方法建立颞下颌关节骨关节炎模型，造模1周后，空气组、医用臭氧组大鼠颞下颌关节内分别注射洁净空气、医用臭氧，1次/周，共3次。造模前及造模后28 d内，采用Von Frey机械疼痛测量技术衡量大鼠颞下颌关节机械痛阈值；造模后28 d取材，应用ELISA法检测血清和颞下颌关节液中白细胞介素1β水平，苏木精-伊红染色观察颞下颌关节软骨组织病理学变化，免疫组化染色分析颞下颌关节内缺氧诱导因子1α、环氧合酶2表达水平。

结果与结论：①与对照组相比，模型组大鼠造模后1，3，7，14，21，28 d的颞下颌关节机械痛阈值降低(P < 0.01)；与模型组、空气组相比，医用臭氧组大鼠造模后28 d的颞下颌关节机械痛阈值升高(P < 0.01)；②与对照组相比，模型组大鼠血清与关节液中的白细胞介素1β质量浓度升高(P < 0.01)；与模型组、空气组相比，医用臭氧组大鼠血清与关节液中的白细胞介素1β质量浓度降低(P < 0.01)；③苏木精-伊红染色显示模型组和空气组软骨结构紊乱，呈退行性改变；医用臭氧组软骨结构紊乱程度轻于模型组、空气组；④免疫组化染色显示，与对照组相比，模型组大鼠颞下颌关节内缺氧诱导因子1α、环氧合酶2表达升高(P < 0.01)；与模型组、空气组相比，医用臭氧组大鼠颞下颌关节内缺氧诱导因子1α、环氧合酶2表达降低(P < 0.01，P < 0.05)。结果表明，医用臭氧可通过减少关节内缺氧诱导因子1α、白细胞介素1β和环氧合酶2表达来缓解SD大鼠颞下颌关节骨关节炎引起的疼痛。

https://orcid.org/0009-0003-1005-2875(鲁彩霞)；https://orcid.org/0000-0002-0505-0993(买买提吐逊•吐尔地)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 颞下颌关节骨关节炎, 医用臭氧, 大鼠, 疼痛, 缺氧诱导因子1α, 白细胞介素1β, 环氧合酶2

Abstract: BACKGROUND: Temporomandibular joint osteoarthritis can cause severe pain, which significantly affects the patient’s quality of life and psychological health. Studies have found that medical ozone can effectively alleviate pain due to temporomandibular joint osteoarthritis, but its analgesic effect and mechanism are still unclear.
OBJECTIVE: To explore the effects of medical ozone on pain relief in temporomandibular joint osteoarthritis and the potential mechanisms.
METHODS: Twenty-four Sprague-Dawley rats were randomly divided into four groups (n=6 per group): control group, model group, air group, and medical ozone group. A sodium iodate-induced rat model of temporomandibular joint osteoarthritis was established in all groups except for the control group. After 1 week of modeling, rats in the air group and medical ozone group were injected with clean air and medical ozone, respectively, in the temporomandibular joint. The injection frequency for the air group and medical ozone group was once a week for three times in total. The von Frey mechanized pain measurement technique was used to assess the mechanical pain threshold of the temporomandibular joint in rats before and 28 days after modeling. ELISA was utilized to detect interleukin-1β in both serum and temporomandibular joint fluid at 28 days after modeling. Histopathologic changes of the temporomandibular joint were evaluated through hematoxylin-eosin staining. Additionally, the expression levels of hypoxia-inducible factor 1α and cyclooxygenase 2 in the temporomandibular joint were analyzed using immunohistochemistry.
RESULTS AND CONCLUSION: Compared with the control group, the mechanical pain thresholds of the temporomandibular joint in the model group were decreased at 1, 3, 7, 14, 21, and 28 days after modeling (P < 0.01); and compared with the model and air groups, the mechanical pain thresholds of the temporomandibular joint in the medical ozone group were increased at 28 days after modeling (P < 0.01). Compared with the control group, the level of interleukin 1β in the serum and joint fluid of rats in the model group was elevated (P < 0.01); compared with the model and air groups, the level of interleukin 1β in the serum and joint fluid of rats in the medical ozone group was decreased (P < 0.01). Hematoxylin-eosin staining results showed derangement and degeneration of the cartilage structure in the model group and the air group, while the derangement of the cartilage structure in the medical ozone group was less than that in the model group and the air group. Immunohistochemical staining showed that the expression of hypoxia-inducible factor 1α and cyclooxygenase 2 in the temporomandibular joints of rats in the model group was elevated compared with that in the control group (P < 0.01); the expression of hypoxia-inducible factor 1α and cyclooxygenase 2 in the temporomandibular joints of rats in the medical ozone group was decreased compared with that in the model group and the air group (P < 0.01, P < 0.05). These findings suggest that medical ozone can alleviate the pain caused by osteoarthritis of the temporomandibular joints in Sprague-Dawley rats by reducing the expression of hypoxia-inducible factor 1α, interleukin 1β, and cyclooxygenase 2.

Key words: temporomandibular joint osteoarthritis, medical ozone, rat, pain, hypoxia inducible factor-1α, interleukin-1β, cyclooxygenase-2

中图分类号:

鲁彩霞, 张思敏, 尼格阿依•艾合麦提, 李雪儿, 陈泽源, 买买提吐逊•吐尔地. 医用臭氧可缓解颞下颌关节骨关节炎的疼痛[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(27): 4300-4305.

Lu Caixia, Zhang Simin, Nigeayi·Aihemaiti, Li Xueer, Chen Zeyuan, Maimaitituxun·Tuerdi. Medical ozone alleviates pain in temporomandibular joint osteoarthritis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(27): 4300-4305.

图/表（结果） 10

2.1 实验动物数量分析 24只大鼠全部进入结果分析。
2.2 各组大鼠机械痛阈检测结果见图1和表2。

与对照组相比，造模后1 d大鼠出现颞下颌关节区肿胀、进食量减少、洗脸频繁等疼痛的表现。造模前1 d(-1 d)，各组大鼠50%机械缩头阈值对比差异无显著性意义(P > 0.05)；造模后1，3，7，14，21，28 d，模型组、空气组和医用臭氧组大鼠50%机械缩头阈值均低于对照组(P < 0.01)，此结果表明碘乙酸钠对颞下颌关节有致痛作用；造模后28 d，医用臭氧组大鼠50%机械缩头阈值高于模型组、空气组(P < 0.01)。以上结果说明医用臭氧注射可提高TMJOA大鼠50%机械缩头阈值，对TMJOA具有镇痛作用。
2.3 各组大鼠食物摄入量测量结果见图2和表3。

造模后7 d，模型组、空气组和医用臭氧组大鼠进食量少于对照组(P < 0.01)，说明造模后影响了大鼠进食量；造模后28 d，模型组、空气组和医用臭氧组大鼠进食量少于对照组(P < 0.01)；医用臭氧组大鼠进食量多于模型组、空气组(P < 0.01)。以上结果表明医用臭氧可以改善TMJOA疼痛模型大鼠进食量，进一步说明医用臭氧对TMJOA疼痛具有镇痛作用。
2.4 ELISA试剂盒检测结果见图3和表4。

与对照组相比，模型组大鼠血清和关节液中白细胞介素1β质量浓度均升高(P < 0.01)，说明碘乙酸钠注射于大鼠颞下颌关节内可以导致白细胞介素1β质量浓度升高；与模型组、空气组相比，医用臭氧组大鼠血清和关节液中白细胞介素1β质量浓度降低(P < 0.01)；空气组大鼠血清和关节液中白细胞介素1β质量浓度与模型组比较差异无显著性意义(P > 0.05)，说明医用臭氧可降低碘乙酸钠所致大鼠血清和关节液中白细胞介素1β质量浓度的升高。
2.5 各组大鼠颞下颌关节软骨组织形态学检查见图4。

苏木精-伊红染色显示，对照组大鼠颞下颌关节软骨未出现病理学改变，髁突软骨各层间软骨细胞排列规则，界限分布清晰，由外向内由纤维层、增生层、肥大层和钙化软骨层4层结构组成；模型组和空气组大鼠髁突软骨4层紊乱，结构不清，表面不光滑，呈退行性改变，出现无细胞区，且无细胞区较大，细胞簇集，软骨细胞排列紊乱；医用臭氧组髁突软骨各层次轻度紊乱和增厚，弥漫性细胞数量增多，但颞下颌关节软骨4层结构相对于模型组、空气组较为清晰。
对照组、模型组、空气组、医用臭氧组大鼠颞下颌关节软骨改良Mankin’s评分分别为0.50±0.55，9.50±0.55，8.83± 1.17，5.67±0.52，模型组、空气组、医用臭氧组评分高于对照组(P < 0.01)，模型组、空气组评分高于医用臭氧组(P < 0.01)，模型组、空气组评分相比较差异无显著性意义(P > 0.05)，说明医用臭氧可改善碘乙酸钠所致大鼠颞下颌骨关节炎病理损害。
2.6 各组大鼠颞下颌关节软骨免疫组化染色结果见图5和表5。

免疫组化染色中，缺氧诱导因子1α和环氧合酶2阳性免疫反应定位在颞下颌关节软骨细胞的细胞核和细胞质中。
对照组大鼠颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α和环氧合酶2表达水平较低；与对照组相比，模型组大鼠颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α和环氧合酶2表达升高(P < 0.01)；与模型组相比，空气组大鼠颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α和环氧合酶2表达无明显变化(P > 0.05)；与模型组、空气组相比，医用臭氧组大鼠颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α和环氧合酶2表达降低(P < 0.01，P < 0.05)。

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引言

颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis，TMJOA)是颞下颌常见的慢性退行性疾病，发病机制尚不清楚，并且缺乏有效的干预措施[1]。TMJOA的病理特征通常为关节软骨进行性降解、软骨下骨的局部增厚和重塑、软骨血管长入、滑膜组织慢性炎症[2]。有报告指出，TMJOA导致的关节疼痛严重影响了患者的进食欲望及日常生活[3]，疼痛的不可控及无规律给患者带来极大心理压力的同时伴有食欲下降、焦虑、恐慌等症状[4]，因此缓解TMJOA疼痛至关重要。
缺氧诱导因子1α是一种高度保守的转录因子，在骨关节炎中可上调骨桥蛋白，骨桥蛋白的上调可激活软骨细胞的促炎因子白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α[5]。众所周知，白细胞介素1β是促炎细胞因子家族中分解代谢最强的成员之一，白细胞介素1β与软骨流失和破坏及骨关节炎的发病机制有关[6]。环氧合酶2作为花生四烯酸代谢及前列腺素合成的重要限速酶之一，是炎症过程中的一种诱导酶，主要存在于病理状态[7]。缺氧诱导因子1α、白细胞介素1β、环氧合酶2对骨关节炎及其疼痛的发生发展起着至关重要的作用[8-10]。
目前对骨关节炎的临床治疗尚无有效的预防和根治措施，多以对症治疗为主[11]，常用的治疗方法有电疗法[12]、口服非类固醇抗炎药[13]、关节内注射玻璃酸钠等[14]。电疗法属于物理疗法，单独使用时疗效不佳，一般与其他治疗方法联用。口服药物(如非类固醇抗炎药)会对患者胃肠道等产生一定不良反应。关节内注射玻璃酸钠的价格昂贵、起效慢，限制了其临床应用。近年来，医用臭氧对骨关节炎的治疗作用备受关注[15]，医用臭氧关节腔内注射治疗的价格低廉，并且具有良好的抗炎镇痛作用[16]。前期研究发现30 mg/L医用臭氧可有效改善骨关节炎的病理变化[17]，但在颞下颌关节腔内注射医用臭氧对TMJOA疼痛影响的研究报道较少。此次实验构建SD大鼠TMJOA疼痛模型后在大鼠双侧颞下颌关节腔内分别注入30 mg/L医用臭氧，观察大鼠疼痛行为改变及大鼠颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α、白细胞介素1β、环氧合酶2表达水平的变化，旨在为医用臭氧治疗TMJOA方面提供基础理论支持。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验，组间比较采用单因素方差分析与turkey事后检验。
1.2 时间及地点实验于2023年3-8月在新疆医科大学动物实验中心及新疆医科大学临床医学研究院完成。
1.3 材料
1.3.1 主要试剂及仪器大鼠缺氧诱导因子1α、环氧合酶2免疫组织化学抗体(江苏亲科生物研究中心有限公司)；碘乙酸钠(上海麦克林生化科技有限公司)；大鼠白细胞介素1β ELISA 试剂盒(上海江莱实业股份有限公司)；医用臭氧发生器(德国Hermann公司)；切片机、包埋机、显微系统(Leica，德国)；Von Frey 纤维丝疼痛测量包(North Coast，美国)；恒温箱(上海爱朗仪器有限公司)；酶标仪(Bio-Rad，上海)；防脱载玻片(江苏世泰实验器材有限公司)；高速离心机(科大创新股份有限公司中佳分公司)。
1.3.2 实验动物与分组 8周龄雄性SD大鼠24只，体质量210-250 g，SPF级，由新疆医科大学动物实验中心提供，许可证号：SYXK(新)2018-0003。采用随机数字表法将24只大鼠分为4组，每组6只，分别为对照组、模型组、空气组、医用臭氧组。实验过程中严格遵循《关于善待实验动物的指导性意见》，尽一切努力最大限度地减少SD大鼠痛苦和死亡。实验方案经新疆医科大学第一附属医院动物伦理委员会批准，伦理编号：IACUC-20160218-001。实验前，大鼠在室温21-25 ℃、光照黑暗各12 h的环境中适应性喂养1周。
1.4 方法

1.4.1 建立大鼠TMJOA疼痛模型腹腔注射0.3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)麻醉4组大鼠，麻醉起效后双侧颞下颌关节进行碘伏消毒，将生理盐水注射到对照组大鼠双侧颞下颌关节腔内，50 μL/侧；将碘乙酸钠溶液(2 mg 碘乙酸钠溶于50 μL生理盐水)分别注射到模型组、空气组、医用臭氧组大鼠双侧颞下颌关节腔内，50 μL/侧[18]。造模1周后，模型组、空气组、医用臭氧组大鼠颞下颌关节活动度受限、颞下颌关节区疼痛阈值下降、进食量减少、关节部位肿胀，说明建模成功。

1.4.2 分组干预造模1周后，医用臭氧组大鼠颞下颌关节腔内注射30 mg/L医用臭氧，每侧注射0.1 mL，空气组大鼠每侧颞下颌关节内注射洁净空气0.1 mL，1次/周，持续注射3周。造模后28 d(第3次注射后7 d)，麻醉下处死SD大鼠并取材。
1.4.3 机械痛阈检测实验开始前剔除特异性敏感和迟钝SD大鼠，校准器械。在建模前1 d及建模后1，3，7，14，21，28 d，采用 Von Frey 纤维丝疼痛测量包进行大鼠50%机械缩头阈值检测，以此评估大鼠机械疼痛阈值。机械阈值测试前将大鼠放入测试笼中适应约30 min，待大鼠安静后，采用up-down法对各大鼠颞下颌关节区表面施加垂直压力，使纤维丝成“C”或“S”状弯曲并维持6-8 s，施加刺激时当大鼠出现以下表现记为阳性反应：①大鼠缓慢地将头部移开或迅速地向后移动有时同侧进行单脸擦拭；②大鼠避免与刺激对象进一步接触要么被动地将身体从刺激对象移开，要么主动地攻击刺激对象做出咬和抓的动作；③大鼠表现出一系列不间断地至少3次面部清洗动作，这些动作指向受刺激的面部区域。大鼠若无反应记为 “O”，有反应则记为 “X”，两根纤维丝之间的间隔为10 s，测试结果以克(g)表示。
1.4.4 食物摄入量测量造模后7，28 d，测量各组大鼠进食量。将大鼠放入笼中15 h，期间只提供水不提供食物，15 h后给予大鼠食物但不提供水，记录1.5 h内每只大鼠所进食的食物量，结果以克(g)表示。
1.4.5 关节液与血清中炎症因子检测在麻醉状态下，将50 μL生理盐水注入大鼠右侧颞下颌关节腔内，然后抽取关节液；抽取大鼠腹主动脉血5 mL。将关节液、腹主动脉血放于离心机内，3 000 r/min离心15 min，取上清液，储存于-80 ℃冰箱。使用ELISA试剂盒检测血清及关节液中白细胞介素1β质量浓度，在测试前首先测出样本原液的合适稀释浓度，然后将不同浓度的标准品、关节液和血清，分别加入酶标板内进行孵育、洗涤等操作，使用酶标仪检测标本吸光度值，读取数值后计算样品白细胞介素1β质量浓度。

1.4.6 颞下颌关节软骨形态学检测将去皮的大鼠整个头部放入40 g/L多聚甲醛中进行固定，固定72 h后放于流动水下冲洗过夜，而后用10%EDTA进行组织脱钙6周，组织脱钙后使用1 mL注射器针尖刺入骨组织最厚处，若可以穿透骨组织则说明脱钙完成。石蜡包埋，后切取厚度为4 μm的组织切片，常规苏木精-伊红染色，参照改良Mankin’s评分表对各组大鼠颞下颌关节组织进行评分，见表1。

1.4.7 免疫组化检测颞下颌关节中缺氧诱导因子1α、环氧合酶2的表达将大鼠整个头部去皮并置于40 g/L多聚甲醛中固定72 h，流动水冲洗过夜，使用10%EDTA脱钙6周，使用1 mL注射器针尖刺入骨组织最厚处，若可以轻松穿透骨组织则说明脱钙完成。经石蜡包埋后，切取厚度为4 μm的组织切片，经过脱蜡、脱水、抗原修复、冲洗、封闭后，依次加入缺氧诱导因子1α、环氧合酶2一抗(稀释比例分别为1∶50、1∶100)和二抗进行孵育，经DAB显色、苏木精复染色、封固等操作后采集图像，使用ImageJ-win 64软件分析免疫组化染色后的平均吸光度值。其中，缺氧诱导因子1α和环氧合酶2定位于细胞质或细胞核，细胞内出现棕黄色颗粒者为阳性。
1.5 主要观察指标各组大鼠50%机械缩头阈值、食物摄入量、血清及颞下颌关节液中白细胞介素1β质量浓度、颞下颌关节软骨病理变化、颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α和环氧合酶2表达水平。
1.6 统计学分析实验使用SPSS 26.0统计软件进行数据处理，使用GraphPad Prism 9.0软件做图。所得数据以x±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，用turkey事后检验进行两两差异统计学分析，检验水准α=0.05，P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经新疆医科大学统计学专家审核。

讨论

TMJOA是颞下颌关节的一种渐进性退行性疾病，影响着全球8%-16%的人口，每年的医疗费用超过800亿美元[7]。目前对关节炎的治疗主要以对症治疗为主，由于口服药属于全身用药，长期应用口服药物对于伴有其他慢性系统性疾病的老年人群来说不良反应较大。多年的研究表明，许多口服药物进入颞下颌关节内的量很少，对于骨关节病的治疗效果微乎其微。关节内注射玻璃酸钠可以缓解患者疼痛和改善关节功能[19]，但是玻璃酸钠价格偏贵、起效较慢。医用臭氧在临床应用中具有并发症少、价格低、可重复治疗、抗炎镇痛效果明显等优点。有研究者比较了医用臭氧与玻璃酸钠治疗前后患者的目测类比评分以及关节功能变化，结果显示医用臭氧在改善患者关节疼痛与功能上优于玻璃酸钠[16]。
医用臭氧为淡蓝色极不稳定的气体，可以溶于血液和组织液，由德国化学家先贝因博士提出，适合浓度的医用臭氧可杀灭多种病原菌，对炎症及疼痛治疗具有良好疗效[20]。也有研究表明，注射医用臭氧可通过抑制致痛物质的合成而达到镇痛效果，从而提高患者的依从性[21]。有研究表明医用臭氧水可改善患者颞下颌关节内紊乱[22]。目前已经建立了不同的动物模型来研究TMJOA的病理原因[23]，而关于医用臭氧对TMJOA疼痛的基础研究较少。因此，此次实验向雄性SD大鼠颞下颌关节内注射碘乙酸钠诱导TMJOA疼痛模型，而后采用医用臭氧对模型进行治疗，通过疼痛阈值和食物摄入量的测量来探讨医用臭氧对大鼠TMJOA的镇痛效果，研究结果显示相比于模型组，医用臭氧组大鼠机械疼痛阈值和食物摄入量显著升高，表明医用臭氧对大鼠骨关节炎具有良好的镇痛效果。
炎症反应是造成骨关节炎疼痛的主要原因之一[24-25]，既往研究显示白细胞介素1β在骨关节炎的发生发展中扮演着重要角色，在TMJOA患者关节液中通常存在着白细胞介素1β的高表达，其与关节炎症和疼痛密切相关[26]。正常关节中有少量的白细胞介素1β，但在骨关节炎中白细胞介素1β的分泌会增多并刺激关节软骨，增加细胞因子的分泌，进一步加剧骨关节炎的进展。白细胞介素1β还可诱导环氧合酶2的增多，从而导致痛觉过敏[27]。环氧合酶2 在炎症部位表达增加，促进了骨关节炎的发展[28]，并影响痛觉过敏。缺氧诱导因子1α是缺氧诱导细胞反应的主要转录调节因子[29]，是骨关节炎症的重要影响因素，骨关节炎中缺氧诱导因子1α表达增加，可加重骨关节炎的发展[30]，缺氧诱导因子1α也被认为是骨关节炎的主要参与者[31]。此次实验结果表明颞下颌关节内注射碘乙酸钠后，大鼠颞下颌关节内的缺氧诱导因子1α、白细胞介素1β、环氧合酶2表达量增多，而关节内注射医用臭氧后可降低大鼠关节内缺氧诱导因子1α、白细胞介素1β、环氧合酶2表达水平，最终结果表明了医用臭氧提高了SD大鼠TMJOA疼痛阈值，降低了大鼠血清和关节液中白细胞介素1β表达水平，以及颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α、环氧合酶2表达水平，从而减轻骨关节病理性损伤。大鼠痛觉感受器敏感性降低，其机制可能是医用臭氧通过抑制关节炎症反应实现的[32]。
骨关节炎时可导致组织内产生过多的活性氧[33]，增加的活性氧可使组织氧化损伤，并诱导缺氧诱导因子1α的表达，上调线粒体DNA突变[34-35]。活性氧可促进缺氧诱导因子1α的合成并抑制其分解[36-37]。此次实验中，造模后颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α的表达水平升高，这与先前研究一致[38]；医用臭氧治疗后颞下颌关节软骨中缺氧诱导因子1α的表达明显降低，这可能是医用臭氧在颞下颌关节内通过诱导和生成抗氧化酶(如超氧化物歧化酶)来清除过多的自由基(如活性氧)而减少组织中缺氧诱导因子1α的表达。在慢性疼痛中阻断缺氧诱导因子1α可产生镇痛作用，而缺氧诱导因子1α可影响白细胞介素1β、环氧合酶2表达水平变化[39-40]。此次实验结果显示，医用臭氧对TMJOA疼痛及其炎症的治疗作用也可能是通过降低关节炎中缺氧诱导因子1α的表达量，进而降低白细胞介素1β、环氧合酶2表达水平来发挥作用的。研究的不足之处在于未使用缺氧诱导因子1α抑制剂进一步验证。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

医用臭氧可缓解颞下颌关节骨关节炎的疼痛

Medical ozone alleviates pain in temporomandibular joint osteoarthritis

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