凡勇福，常译牛，苏凯奇，刘飞来，高 静，印 帅，冯晓东,

（1.河南中医药大学康复医学院，河南 郑州 450000；2.河南中医药大学第一附属医院，河南 郑州4 50000）

膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是一种常见的慢性关节疾病，以关节结构退化、肌肉功能受损为特征，临床主要表现为进行性发展的膝关节疼痛、僵硬、功能障碍，甚者可造成关节畸形，对患者的生活质量造成严重影响[1-2]。据统计[3]，60岁以上成年人中，男性KOA的患病率约为10%，女性约为13%[4]。膝骨关节炎的高发病率和高致残率使之成为中老年人残疾的主要原因之一。

目前KOA的临床治疗方法[5]众多，非手术治疗包括口服非甾体抗炎药物、皮质类固醇和生物注射等方法均对KOA有一定的缓解作用，但也存在很多弊端；手术治疗如关节置换术等伴有失血性休克、术后感染等风险，且费用高昂，给患者带来沉重的经济负担[6]，因此临床上迫切需要一种安全、有效的KOA治疗方法。而太极拳运动疗法具有效果好、花费少、副作用小等优势，被越来越多的KOA患者所接受。在最新的2019年美国风湿病学院膝骨关节炎管理指南中，强烈推荐中国传统运动太极拳作为一种有效的运动治疗手段[7]。笔者将太极拳锻炼干预KOA的临床疗效和作用机制进行梳理，方便更好地指导临床实践应用，并结合目前的研究现状作出展望。

1 太极拳锻炼干预KOA的临床疗效

1.1 太极拳锻炼与KOA患者心理行为的关系KOA是一种慢性疾病，患者因长期遭受疼痛、行动能力下降及社会交往受限的困扰，易出现焦虑、抑郁等情绪，从而导致其生活质量下降[8]。以往研究发现[9]，有1/3的KOA患者存在心理障碍，故加强对KOA患者心理障碍的干预也是不容忽视的一部分。GE Y等[10]发现8周的太极拳锻炼既能缓解抑郁、焦虑等情绪，又能调节自我控制行为和改善睡眠质量。此外，太极拳锻炼可直接或间接干预与KOA相关的自主神经区域。施振文等[11]发现太极拳锻炼能够降低自主神经紧张性、提高神经行为功能，同时长期锻炼可以减少自由基对机体的损害，改善细胞代谢功能，在一定程度上延缓衰老进程，增加心理健康水平[12]。因此，KOA患者在进行药物治疗的同时，也需适时进行太极拳锻炼来放松心情，缓解心理症状。

1.2 太极拳锻炼改善患者的功能障碍和生存质量KOA患者常伴有膝关节疼痛、僵硬等症状，从而影响其功能状况和生存质量[13]。WANG C C等[14]把204例有症状的KOA患者分成太极拳锻炼组和物理治疗对照组，采用美国西部Ontario和Mc Master大学骨关节炎指数（The Western Ontarioand Mc Master Universities Osteoarthritis Index，WOMAC）量表分疼痛、僵硬、关节功能三类进行评分，发现在12周时两组患者WOMAC评分均下降且结果差异不大，证明太极拳锻炼能显著改善KOA患者的功能障碍。LEE H J等[15]研究显示8周的太极拳锻炼可有效改善KOA患者生存质量和6米步行距离。由此可知，合理的太极拳锻炼不仅可减轻疼痛、改善关节僵硬，还能增强膝部稳定性及提高行走能力，而且可从多方面改善KOA患者的功能障碍和生存质量。因此，临床医师应充分意识到太极拳锻炼改善KOA患者临床症状的优势，进而加大对KOA患者太极拳运动处方的推广应用。

2 太极拳锻炼干预KOA的作用机制研究

2.1 太极拳锻炼对KOA的抗炎镇痛机制膝关节内炎症增多是造成患者疼痛的主要病理机制，而太极拳锻炼可以降低炎症反应，发挥良好的镇痛作用[16]。一方面，太极拳锻炼可通过降低核转录因子-κB（nuclear factor kap-pa B，NF-κB）的活性[17]来抑制交感神经活动，继而使巨噬细胞减少释放促炎因子(如TNF-α）来减轻炎症反应[18]；另一方面，太极拳锻炼可使具有强大抗炎作用的内源性糖皮质激素（endogenous glucocorticoid，EGC）[19]释放增多，在抑制促炎性细胞因子的同时，还可增加抗炎细胞因子（如IL-10）的合成来促进炎症消退，共同缓解患者疼痛。此外，太极拳锻炼还能通过激活副交感神经使血液回流到四肢，使应激激素恢复到正常水平，提高患者痛阈[20-21]，减轻疼痛。因此，太极拳锻炼既可通过减少促炎因子的释放，增加抗炎因子的合成，又可通过激活副交感神经传导和抑制交感神经活动等多方面来缓解疼痛。

2.2 太极拳锻炼促进血液循环膝关节周围血流不畅也是引起患处疼痛、僵硬的重要因素[22]。研究发现[23]，太极拳锻炼可以加快血流速度，改善血液循环，促进KOA的恢复[24]。一方面，太极拳锻炼时副交感兴奋性增强[25]使微血管前括约肌充分舒张，血流速度加快，红细胞发生叠连和聚集减少，进而促进膝关节周围血液循环，改善KOA患者关节僵硬状态；另一方面，太极拳锻炼既可降低交感缩血管神经的紧张度，使其末梢释放去甲肾上腺素减少，促进心肌分泌心钠素增多，又可使血管内皮细胞释放内源性气态血管舒张因子（如一氧化氮、一氧化碳等），使外周阻力降低，血管舒张[26]。同时太极拳锻炼能使肌肉交感舒血管神经的兴奋性提高，局部代谢产物（如乳酸、二氧化碳、腺苷、腺苷酸等）[26]舒血管物质增多，肌肉血管舒张，改善局部血液循环。此外，太极拳锻炼[27]也能提高细胞从低氧血症和血浆中利用氧的能力，增加线粒体的数量和体积，从而提高三磷酸腺苷（adenosine-triphosphate，ATP）供能，使血管和淋巴管扩张，加快局部血液循环。因此，太极拳锻炼不仅能通过疏通闭塞的微细血管，促进血管舒张因子的生成，还能通过提高ATP供能，使血管和淋巴管扩张，从而改善局部血液循环，加快KOA的恢复。

2.3 太极拳锻炼对关节软骨的保护软骨退变是膝关节损伤的关键[28]。当关节软骨出现退变时，不同的信号通路通过接收关节内的炎性刺激及应激，导致软骨细胞凋亡，破坏关节软骨[29-31]，而太极拳锻炼具有减缓炎症反应及改善应激状态的作用，继而保护关节软骨[32]。太极拳锻炼可阻止由炎症因子所介导的关节软骨退化，有效减缓KOA患者膝关节软骨表面原纤维形成[33]。TNF-α和IL-6是病理条件下降低骨密度的重要因子，而太极拳锻炼对其有明显的抑制作用，可以减少骨量的流失[34]。除了减少相关炎症因子表达抑制骨吸收外，太极拳锻炼还能提高机体抗氧自由基（reactive oxygen species，ROS）的能力[35]，从而促进软骨细胞增殖。JI N C等[36]研究发现，长期低强度有氧锻炼可以增加细胞适应性应答，减缓ROS造成的细胞损伤，抑制细胞凋亡，增加软骨细胞含量，促进软骨损伤修复。此外，太极拳锻炼还可通过刺激产生的IL-10对Janus激酶（Janus kinase，JAK）/信号转导子和转录活化子（signal transducer and activator of transcription，STAT）信号通路的调控来抑制一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，i－NOS）和基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）等软骨降解酶的表达[37]，从而减少骨质破坏，保护关节软骨。因此当软骨受损时，可以采用中、低强度的太极拳锻炼以消除过多的炎症因子和ROS，从抑制骨吸收、促进骨形成方面来保护关节软骨。

2.4 太极拳锻炼对肠道菌群的影响肠道菌群与KOA的发生密切相关[38]，而太极拳锻炼可调节肠道优势菌群的分布[39]，减少有害菌群的数量，进而抑制促炎因子的表达[40]，促进KOA的恢复。细菌细胞壁中的脂多糖（lipopo-lysaccharide，LPS）既可通过活化关节软骨细胞中Toll样受体4（TLR4）来诱导软骨细胞发生炎症反应，也可直接诱导软骨细胞发生分解反应，加重KOA患者的病情[41]；肠道益生菌产生的短链脂肪酸（Shortchain fatty acid，SCFA）[42]既可抑制细胞间黏附分子-1（ICAM-1）和血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）的表达来起到抗炎作用，又可阻碍TNF-α和脂多糖对NF-κB的激活，使肾上腺素能信号释放减少，减轻炎症反应，缓解KOA的炎症反应。周涛等[43]发现太极拳锻炼时肠道双歧杆菌、乳杆菌等有益菌群显著增加，而双歧杆菌和乳杆菌可以减少LPS的分泌，进而减少TNF-α和IL-6等促炎性细胞因子的产生，减轻炎症反应。此外，郑贞等[44]发现不同训练时间的太极拳锻炼均能增加肠道益生菌数量，进而产生更多的SCFA来抑制促炎因子的分泌，减缓炎症的进程。因此，太极拳锻炼既可通过肠道菌群减少机体LPS的生成，发挥对炎症的调控作用，又可通过肠道菌群增加SCFA的生成，降低炎症因子的含量，从两方面缓解KOA的炎症反应。

3 讨论与展望

综上所述，太极拳锻炼对KOA的干预是全面且系统的。太极拳锻炼能够显著减轻KOA患者疼痛，愉悦身心，缓解KOA患者的焦虑和抑郁情绪，改善功能障碍，提高生存质量。太极拳锻炼既可通过减少促炎因子（如TNF-α）的释放，增加抗炎因子（如IL-10）的合成，也可通过抑制交感神经活动，激活副交感神经传导，从多方面减轻疼痛。而对于关节软骨损伤，太极拳锻炼可降低iNOS、MMPs的表达，抑制关节软骨降解，促进KOA关节软骨的恢复。此外，太极拳锻炼还能疏通闭塞的微血管，诱导毛细血管再生，扩张血管，增加细胞利用氧的能力，从而促进血液循环。因此，太极拳锻炼能从多方面缓解KOA患者疼痛，并改善患者的生活质量。

太极拳锻炼作为一种有效的KOA防治手段，被广泛应用于临床，但是目前研究存在很多不足之处：太极拳锻炼干预KOA的疗效评价指标单一，缺乏中医的疗效评价指标；在进行临床研究时，存在所选试验样本量较小、未检测锻炼强度、试验周期较短等问题，严重影响试验结果的精确性；太极拳锻炼促进抗炎细胞因子（如IL-10）的表达机制还不清楚。此外，随着神经影像学技术的发展，研究发现太极拳锻炼能够在多个脑区和脑网络产生增强效应，但是仍需要进一步验证太极拳锻炼临床疗效背后的中枢脑功能效应机制。

为了进一步完善太极拳锻炼干预KOA的机制基础，更好的指导临床实践应用，特做出以下展望：（1）重视中医的疗效评价方法，可以采用中医症状或中医证候评分作为评价指标，用多指标或者多维度来评价，同时进一步探讨太极拳锻炼KOA的评价指标，建立更为规范的KOA中医疗效评价标准；（2）探索太极拳锻炼干预KOA的最宜强度，减少有害刺激，同时适当扩大样本量，严格把控试验质量，提高结果的精确性和可重复性；（3）可从太极拳锻炼调控信号通路、基因表达等角度，继续研究IL-10等抗炎细胞因子的表达机制，进一步完善太极拳锻炼促进KOA关节软骨再生的机制；（4）可应用多模态成像技术、动态长时间窗静息态BOLD-fMRI技术对太极拳锻炼相关的中枢脑功能机制做进一步研究。