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目的：观察益气化瘀补肾方防治骨关节炎(osteoarthritis，OA)的疗效。建立家兔膝骨关节炎动物模型、关节软骨细胞培养体系及IL-1β诱导软骨细胞退变模型的基础上，用益气化瘀补肾方进行干预，明确益气化瘀补肾方防治骨关节炎的临床疗效，以及探讨益气化瘀补肾方防治膝骨关节炎的作用机理。从而丰富中医药防治骨关节炎的辨证论治理论体系。
方法：
临床试验研究：
符合中西医纳入诊断和影像学评级标准的膝骨关节炎120例患者随机分为治疗组和对照组，每组各60例，中药益气化瘀补肾方为治疗组，西药氨糖美辛肠溶片为对照组。在治疗4周后对患者WOMAC积分进行统计分析。动物实验研究：
取健康雄性家兔32只，随机分为正常假手术组、模型组、益气化瘀补肾方组和氨糖美辛肠溶片组，每组各8只。假手术组仅切开膝关节皮肤，不涉及关节内；模型组，益气化瘀补肾方组和氨糖美辛肠溶片组家兔通过改良Hulth造模方法建立家兔膝骨关节炎模型。益气化瘀补肾方组和氨糖美辛肠溶片组家兔于造模术后8周开始用药，连续干预4周。在造模术后12周处死全部家兔。取完整膝关节，行藏红固绿染色观察病理组织形态学变化。利用Real Time-PCR反应及免疫组化染色检测各组关节软骨内Ⅱ型胶原(typeⅡcollagen gene，Co12A1)、基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13，MMP-13)及Ⅹ型胶原(typeⅩ collagen gene，Col10A1)表达的情况。
细胞实验研究：
取4周龄健康雄性家兔的膝关节软骨，将软骨细胞分离传代后，取第三代细胞，用10μg/L的IL-1β诱导正常软骨细胞退变，制备益气化瘀补肾方含药血清及空白血清作为干预措施。益气化瘀补肾方组(治疗组)分别制备(5％，10%，20%)的益气化瘀补肾方血清培养液，生理盐水空白血清组(对照组)制备(5%，10%，20%)空白血清培养液，分别培养48h后，采用苏木精-伊红染色、阿利辛蓝染色、Ⅱ型胶原免疫荧光染色对软骨细胞进行鉴定和MTT比色法检测含药血清对关节软骨细胞增殖的作用。另取对数生长期第三代软骨细胞分为4组：正常软骨细胞+空白血清；正常软骨细胞+20%益气化瘀补肾方血清；IL-1β诱导软骨细胞+20%空白血清；IL-1β诱导软骨细胞+20%益气化瘀补肾方血清。每组6个复孔，每孔100μl，各组分别用相应的血清培养24h、48h后进行检测，采用caspase3/7试剂盒检测各组软骨细胞的caspase3/7酶活性变化情况。并采用Real Time-PCR反应检测软骨细胞外基质CoL1(type I collagen gene)、Co12Al(typeⅡcollagen gene)、Col10(typeⅩ collagen gene)、MMP9(matrix metalloproteinase9)、MMP-13(matrix metalloproteinase-13)表达的情况。
结果：
临床试验研究：
1、疾病总疗效评价：治疗组的有效率90%，对照组的有效率93.3%。
2、治疗4周后两组治疗前后自身WOMAC积分比较均有显著性差异，有统计学意义(P＜0.01)。
3、治疗4周后两组间WOMAC评分表中疼痛、僵硬、活动困难指标比较差异不明显(P＞0.05)。
动物实验研究：
1、建立了家兔膝骨关节炎模型，形态学分析显示造模术后模型组家兔膝关节软骨结构破坏严重，出现特征性的退行性改变。
2、Real Time-PCR反应结果显示模型组家兔膝关节软骨MMP13以及Col10mRNA表达量高于假手术组(P＜0.01)，Co12AlmRNA表达明显低于假手术组(P＜0.01)。而益气化瘀补肾方组家兔关节软骨退变表现较模型组明显减轻，益气化瘀方补肾方组家兔膝关节软骨Co12AlmRNA表达量高于模型组(P＜0.05)，Col10及MMP-13mRNA表达低于模型组(P＜0.05)。
细胞实验研究：
1、对于分离培养的关节软骨细胞进行苏木精-伊红染色、阿利新蓝染色，Ⅱ型胶原免疫荧光染色，证实培养出较纯的关节软骨细胞。并发现不同浓度的益气化瘀补肾方血清均可促进软骨细胞增殖的作用，与对照组比较存在显著性差异(P＜0.05)。其中以20%含药血清最佳。
2、与正常软骨细胞+20%空白血清组比较，IL-1β诱导软骨细胞+20%空白血清组Caspase3/7酶活性升高，差异有统计学意义(P＜0.05)，表明加入IL-1β诱导软骨细胞可以上调Caspase3/7酶活性，引起关节软骨细胞退变；与IL-1β诱导软骨细胞+20%空白血清组比较，IL-1β诱导软骨细胞+20%益气化瘀补肾方血清组Caspase3/7酶活性降低，差异有统计学意义(P＜0.05)，表明益气化瘀补肾方血清通过下调关节软骨细胞caspase3/7酶的活性，从而抑制IL-1β诱导的关节软骨细胞退变。正常软骨细胞+20%益气化瘀补肾方血清组的caspase3/7酶活性与正常软骨细胞+20%空白血清组和IL-1β诱导软骨细胞+20%益气化瘀补肾方血清组无统计学差异(P＞0.05)。
3、与正常软骨细胞+20%空白血清组比较，IL-1β诱导后软骨细胞+20%空白血清组Ⅰ型、Ⅹ型胶原、MMP-9和MMP-13mRNA表达明显升高(P＜0.05，P＜0.01)，Ⅱ型胶原表达降低(P＜0.01)；与IL-1β诱导后软骨细胞+20%空白血清组比较，IL-1β诱导后软骨细胞+20%益气化瘀补肾方血清组可明显降低MMP-9和MMP-13mRNA的过度表达(P＜0.01)，升高Ⅱ型胶原表达(P＜0.01)。
结论：
1、临床试验研究初步证明益气化瘀补肾方可显著缓解膝骨关节炎患者的关节疼痛、僵硬等临床症状，4周时临床疗效接近氨糖美辛肠溶片组。
2、动物实验研究证明成功复制家兔膝关节炎模型。益气化瘀补肾方可通过促进关节软骨Ⅱ型胶原的表达，抑制MMP-13和Col10的表达，从而维持和促进软骨合成蛋白多糖与Ⅱ型胶原，对关节软骨具有保护作用。
3、细胞实验研究表明不同浓度的益气化瘀补肾方血清均能促进关节软骨细胞增殖，亦证实了在骨关节炎中caspase3/7酶的活性升高，导致关节软骨细胞的凋亡，而益气化瘀补肾方抑制关节软骨细胞凋亡的作用。Real Time-PCR反应结果显示退变关节软骨细胞中的Ⅰ型、Ⅹ型胶原表达增高，Ⅱ型胶原表达降低，MMP9和MMP-13表达增加，导致退变关节软骨中细胞外基质(ECM)合成和降解失调。益气化瘀补肾方可通过影响膝关节软骨中胶原及相关蛋白酶的表达而延缓关节软骨细胞的退变。