臭氧治疗膝骨性关节炎机制,综述如下:1 抑制缓激肽的释放和抑制炎性介质PGs 的合成,减轻疼痛OA 临床上主要表现为负重关节的疼痛,劳累后加重,休息后减轻,关节症状多因天气变化而加重是其特点。

有实验研究[3 ]显示臭氧可刺激细胞因子释放来中和局部的炎性介质,如: IL21、IL212、IL215、TNF减轻炎症。

白细胞介素21 ( IL21 ,interleukin21) 和肿瘤坏死因子(TNF ,Tumor necrosis factor) 这两种细胞因子被认为在OA 发病和进展中起关键作用。

IL21 包括IL21α、IL21β两种亚型,可抑制透明软骨特征性Ⅱ、Ⅸ型胶原的合成,促进Ⅰ、Ⅲ型胶原的合成,改变和破坏软骨细胞周围环境使软骨的结构蛋白发生质的改变,这在OA的发生中要比促进软骨基质的降解更有破坏性[4 ] 。

TNF 在关节炎(包括OA) 的发生过程中对关节软骨起着重要的破坏作用。

TNF2α和IL21 的生物学作用相似,但其生物学活性比IL21 约低100 倍,在OA的发病中与IL21β起着协同作用[5 ] 。

另外,TNF2α的作用更在于表达出一种更高数量的p55 TNF2α受体,使OA 软骨更易于受到TNF2α降解的刺激物的影响。

Cameron等对膝关节炎的关节液中的TNF2α、IL21 的含量进行了测定。

表明TNF2α和IL21 的含量与关节炎的病变程度密切相关。

其中IL21β对软骨的破坏是绝对主要的,而TNF2α能促进炎症发展和基质退变[6 ] 。

本研究证实了在OA 中OA 软骨中存在IL21β和TNF2αmRNA 表达的上调,可能是OA 的发病机制之一。

因此,臭氧的抑制IL21β和TNF2α的表达及其生物效应,可能是治疗OA 的有效途径之一。

2 抗炎及抑制免疫性反应在原发性OA 病人的滑膜中,可见少数单核细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润,并见大量具有细胞因子分泌功能的滑膜细胞增生。

对OA 病人外周血及滑液中淋巴细胞亚群的研究显示:OA 的T 细胞系统在外周血似乎没被激活,而在滑液中淋巴细胞亚群数量明显异常,2 种激活的T 细胞数均增加,提示OA 可能是一种依赖T 细胞的局部炎症反应过程[7 ] 。

臭氧抗炎及抑制其免疫反应作用实验证实臭氧抗炎机制主要包括: (1) 刺激抑炎因子如( IL210 ,TGF2β1) 的释放;增加拮抗剂或能中和炎性细胞的可融性细胞因子的释放,可以中和和减少这些促炎因子的量; (2) 抑制亲炎症的前列腺素合成,抑制缓激物及致痛复合物的释放; (3) 刺激抗氧化酶的过度表达以中和炎症反应中过量的活性氧; (4) 刺激血管内皮细胞产生NO 和血小板源性生长因子( PDGF) 引起血管扩张,从而导致炎症消散[8 ] ; (5) 减缓或不同程度阻断异常的自身免疫反应,减低非特异性炎症反应,消除受累神经根的免疫反应性炎症。

3 直接作用于神经末梢,并刺激抑制性中间神经元释放脑腓肽等物质,达到镇痛作用实验和临床研究[9 ]均表明臭氧能缓解大多数腰腿痛和坐骨神经痛。

臭氧使髓核萎缩,减低神经根压力、减轻炎症反应均可能是其镇痛作用的主要环节。

关于其作用机制根据国内外实验及临床观察推测为[10 ] : (1) 直接作用于病变组织内、神经周围的炎性致痛物质成分,如52羟色胺、缓激肽、脂质类物质、氢离子等,发挥分解、中和、破坏等作用而消除疼痛。

(2) 刺激局部组织产生类似针灸样的反射疗法效果,使体内产生内源性镇痛物质,缓解疼痛。

(3) 臭氧代谢后在局部直接改善了神经末稍组织缺氧状况。

(4)浸润注射医用臭氧过程,能使病变组织内粘连与挛缩得到松解和疏导。

4 改变关节腔内的内环境,从而促进关节软骨的修复再生,延缓关节退行速度近年来,OA 的病理生理研究表明,OA 的发生发展与关节软骨退行性变的病理密切相关[11 ] ,是OA 发生发展始动及基本的病理。

软骨细胞是软骨基质分解代谢反应的主要来源,生理条件下,软骨成分的降解与合成之间保持动态平衡,而OA 关节软骨的生化研究表明,软骨成分的合成与分解之间的动态平衡已被打破[12 ] 。

软骨细胞不仅不能合成基质成分,反而合成损伤软骨的关节软骨降解酶及成为众多致病因素的靶细胞,故在病理状态下,软骨细胞的作用处于中心地位。

臭氧具有强氧化作用。

而当臭氧被注射进关节腔后,立即与关节滑液中的生化分子(如蛋白等) 发生反应,氧化蛋白多糖[13 ]从而改变了软骨细胞与基质合成代谢平衡破坏的时间,使软骨成分的降解与合成之间保持动态平衡,从而促进关节软骨的修复再生,延缓关节退行速度,改善OA 的进展。

（摘自查磊, 王建伟发表在《长春中医药大学学报》上的“臭氧治疗膝骨性关节炎机制的研究进展”一文）臭氧治疗疼痛的机制医用臭氧在疼痛临床中的应用可分为椎间盘内和椎间盘外两种情况，这两种情况下医用臭氧发挥的作用不同：在椎间盘外医用臭氧主要发挥抗炎和镇痛作用，在椎间盘内医用臭氧主要发挥氧化蛋白多糖和髓核细胞的作用。

1臭氧的抗炎作用: 炎症过程中的渗出、水肿和局部缺氧可产生过量的反应性氧化产物，这些氧化产物又能诱导大量的炎症因子释放，导致炎症。

现已明确在炎症介质PGG2 转变为PGH2 的过程中有氧自由基的生成，臭氧提供的外源性自由基通过抑制环氧酶使PGI2生成减少，减少氧自由基与白三烯的生成从而达到抗炎作用［5］。

臭氧的抗炎作用机制：①臭氧拮抗炎症因子的释放，扩张血管，改善回流，减轻局部的渗出、水肿而发挥抗炎作用。

抑制前列腺素、缓激肽及致痛复合物的合成与释放；中和白介素(如IL-l、1L-2、1L-8、1L-10、lL-12、lL-15)可溶性受体；抑制干扰素，肿瘤坏死因子释放；增加转移生长因子的释放。

②臭氧能通过提高局部氧浓度发挥抗炎作用。

③臭氧通过诱导抗氧化酶的过度表达，巾和反应性氧化产物发挥抗炎作用。

2臭氧的镇痛作用机制：①神经末梢通过释放致痛物质如P物质、磷脂酶A：等产生疼痛，臭氧局部注射后可直接作用于上述神经末捎，刺激抑制性中间神经元释放脑啡肽等物质从而达到镇痛作用，这是臭氧治疗软组织痛的依据。

②宋必卫等发现氧自由基在外周和脊髓均有致痛作用，而自由基清除剂如SOD，VitE 则可持抗此致痛作用。

臭氧局部注射后刺激抗氧化酶的过度表达，通过清除氧自由基镇痛；③炎症过程中的炎症因子能发挥致痛作用，臭氧通过抗炎作用镇痛。

3臭氧对椎间盘内蛋白多糖和髓核细胞的氧化作用椎间盘髓核内的主要成分之一是髓核细胞产生的蛋白多糖，带有负电荷的蛋白多糖具有固定电荷密度的特性即可吸引正电荷至髓核基质内，这一特性使髓核基质产生高渗透压，髓核水份可高达85％。

在椎间盘突出症的治疗中，减少突出的椎间盘容积是治疗的一个主要目的。

臭氧注入椎间盘后能迅速氧化髓核内的蛋白多糖，同时髓核细胞膜和细胞内结构破坏，造成细胞变性坏死，细胞合成和分泌蛋白多糖的功能下降或丧失，最终使髓核渗透压降低并丢失水份，导致了椎间盘容量的减少。

从而减轻对神经根的压迫，减轻静脉淤血，改善局部微循环，增加氧的供应，起到治疗椎间盘突出和镇痛的作用。

（摘自张维，傅志俭，王梅英发表在《国际麻醉学与复苏杂志》上的“医用臭氧与疼痛临床”一文）臭氧治疗椎间盘突出的机制臭氧治疗椎间盘突出的机制：：O3治疗椎间盘突出的作用机制包括: ( 1)氧化作用: O3具有不稳定特性和很强的氧化能力。

O3浓度为60μg/ml 时能够充分氧化分解髓核内蛋白质、多糖大分子聚合物,髓核被氧化后积逐渐缩小、固缩,对神经根的压迫消失;纤维环完全破裂时溢出的髓核可以引起神经根和免疫性炎症。

神经根周围注射合适浓度的O3 后可以氧化神经根表面及周围的髓核结构,消除化学刺激性和免疫源性而对神经根及硬膜结构无任何损伤。

在构成椎间盘的组织结构中,髓核中的蛋白多糖含量最高,达到髓核干重的40～60% ,而O3 可以特异性氧化蛋白多糖,对纤维环和软骨终板作用甚小[ 10 ] ; (2)抗炎作用:通过拮抗炎症反应中的免疫因子释放、扩张血管、改善静脉回流、减轻神经根水肿及粘连,从而达到缓解疼痛的目的; (3)抑制免疫反应:纤维环断裂后释放的糖蛋白和β2蛋白等作为抗原物质,使机体产生免疫反应,臭氧具有抑制免疫的作用; ( 4)镇痛作用:神经末梢因被炎症因子和突出髓核所释放的化学物质(如SP 、PLA2 等) 激活而产生疼痛[ 11 ] 。

O3的强氧化作用能迅速使上述炎性化学物质失活而达到镇痛作用。

（摘自张文祥和倪家骧发表在《中国疼痛医学杂志》上的“臭氧在疼痛治疗中的应用”一文）臭氧治疗颈/腰椎间盘突出症作用机理推测如下腰椎间盘突出症作用机理推测如下：：（1） 氧化蛋白多糖、增强糖酵解是目前认为臭氧治疗椎间盘突出症的主要机制。

臭氧能与髓基质内水分结合形成活性氧破坏Pr 氧化蛋白多糖复合物中氨基酸及CH 基团中的双羟，使之失去电荷密度特性导致髓核基质渗透压改变，水分丢失，髓核萎缩，木乃伊化；（2）破坏髓核细胞。

臭氧能破坏细胞膜，改变细胞膜的通透性；臭氧还能引起细胞核内染色体的改变，造成细胞的凋亡［1］；国内外的动物实验也证实了臭氧注射入髓核组织，早期就能使髓核细胞变性受到损害，造成髓核细胞蛋白多糖合成及分泌功能低下，严重时细胞死亡［5- 6］。

（3）抗炎及抑制其免疫反应作用实验证实臭氧抗炎机制主要包括：①刺激抑炎因子如（IL-10，TGF-β1）的释放；增加拮抗剂或能中和炎性细胞的可融性细胞因子的释放，可以中和减少这些促炎因子的量；②抑制亲炎症的前列腺素合成，抑制缓激物及致痛复合物的释放；③刺激抗氧化酶的过度表达以中和炎症反应中过量的活性氧；④刺激血管内皮细胞产生NO 和血小板源性生长因子引起血管扩张，从而导致炎症消散［7］；⑤减缓或不同程度阻断异常的自身免疫反应，减低非特异性炎症反应，消除受累神经根的免疫反应性炎症。

（4）镇痛作用。

实验和临床研究均表明臭氧能缓解大多数腰腿痛和坐骨神经痛。

臭氧使髓核萎缩，减低神经根压力、减轻炎症反应均可能是其镇痛作用的主要环节。

Bocci 等［1］还推测认为经穿刺针注人臭氧产生了所谓“化学针灸”（chemical acupuncture ）的效果，通过激活疼痛感受抑制机制，从而刺激抑制性中间神经元释放脑啡呔而镇痛。

（摘自李坚,赵伟发表在《实用医学杂志》上的“臭氧在骨外科中的应用”一文）臭氧注射治疗臭氧注射治疗骨性关节炎骨性关节炎骨性关节炎的可能机制的可能机制的可能机制：：诱导抗氧化酶过度表达；促进清除氧自由基的能力；减轻氧自由基对软骨的损伤；促进软骨的修复；中和反应型氧化产物；减轻关节炎症。

臭氧注射术治疗下腰痛的机制臭氧注射术治疗下腰痛的机制：：1. 臭氧有很强的氧化作用，能氧化清除病理组织如突出间盘的髓核、炎性反应物等；2. 臭氧刺激氧化酶过度表达，中和炎症反应中过量产生的反应性氧化产物，拮抗炎症反应中的免疫因子释放，扩张血管，改善回流，减轻炎性水肿；3. 臭氧直接作用于病灶周围神经末梢，抑制其释放致痛物质如P 物质、磷脂酶A 等，亦可刺激抑制性中间神经元释放脑啡肤等物质，从而达到镇痛效果；4. 臭氧中的O2可增加组织供氧，解除缺氧性病变，提高机体免疫力和抗病能力（摘自余斌教授的课件）臭氧治疗常见运动系软组织损伤性疼主要作用机理为臭氧治疗常见运动系软组织损伤性疼主要作用机理为：：(1) 直接作用于病变组织内、神经周围的炎性致痛物质成份, 如5- 羟色胺、缓激肽、脂质类物质、氢离子等。