为了探讨针刀治疗膝关节骨关节炎的作用机制，近年来对此开展了一些实验研究。这些实验存在实验方案欠严谨、动物样本数偏少、针刀治疗方法欠规范、结论推导欠严谨等问题，所得出的结果的可信度和准确性有待于进一步验证。但这些实验数据，还是可以为深入的科学研究提供线索。

1．降低实验动物关节液中白介素水平　俞杰等将造模成功的21只实验兔分为三组，分别采用针刀治疗、针刀配合手法治疗和不做任何治疗等干预方法，每周1次，共计4周。结果显示，针刀组治疗后关节液中IL－1β、 IL－6水平比治疗前明显下降（P＜0．05）。与针刀加手法组相比较，治疗后针刀组关节液中IL－1β、IL－6和TNF－α三种细胞因子水平均明显降低（P＜0．01）。作者认为，针刀疗法能通过对关节周围经络循行部位上筋结的治疗，逐步恢复关节动力学的动态平衡，从而抑制关节液中IL－1β、IL－6和TNF－α水平的异常升高，达到治疗膝关节骨关节炎的目的。

2．抑制实验动物关节软骨细胞的凋亡　何欣芳等将造模成功的30只实验兔分为三组，分为正常组、模型组、针刀组、中药组，分别采取相应的治疗方法，每周1次，共计4周，采用原位末端标记法检测细胞凋亡指数。结果显示，正常组为4．9±1．7，模型组为25．2±4．3，针刀组为11．6± 3．1，中药组为19．1±3．4。针刀治疗和中药治疗均能降低细胞凋亡指数，两组比较，差异具有显著性意义（P＜0．01）。作者认为，针刀疗法能抑制膝关节骨关节炎兔关节软骨细胞的凋亡，促进关节软骨形态恢复，这可能是针刀治疗膝关节骨关节炎的作用机制之一。

3．降低实验动物血清MMP－3、MMP－13含量　刘清国等对34只实验动物兔进行分组、造模，分别采用相应的干预措施，在实验期末分别检测实验动物血清MMP－3、MMP－13含量。结果显示，针刀组MMP－3、MMP－13水平均降低，与模型组比较差异有统计学意义（P＜0．05），但与电针组相比差异无统计学意义（P＞0．05）。结论：针刀松解治疗骨关节炎兔能够使外周血清MMP－3和MMP－13水平下降，从而有可能使软骨退行性变的部分因素得到控制，使关节软骨变性减轻，从而起到治疗作用。

4．对实验动物组织形态学的改变　覃蔚岚等在动物实验中发现，针刀松解术可以减缓骨性关节炎软骨的退行性变，促进软骨表面形成新生纤维结缔组织及大量骨祖细胞，有自我修复及形成软骨母细胞的趋势。Mankin评分统计分析提示，针刀组、电针组的软骨破坏程度均小于模型组，有非常显著性差异（P＜0．01），说明针刀和电针对促进骨关节炎软骨修复，减缓软骨退变的治疗作用在一定程度上可以从形态学反映出来。但针刀组与电针组在Mankin分值上无统计学意义（P＞0．05）。从形态学来看，两者治疗效果相当。

5．改善患病关节的应力平衡　“针刀医学”认为关节应力失衡是膝关节骨关节炎发病的主要原因，针刀的切割能剥离松解软组织的黏连、瘢痕和挛缩，从而降低软组织张力，恢复关节的应力平衡。曾贵刚等将14例膝关节骨性关节炎患者膝关节周围痛点行针刀松解治疗，测量治疗前后局部软组织的力—位移曲线，得出500g压力时该痛点的位移大小（L500g），同时记录该点疼痛视觉模拟评分（VAS）。结果显示：痛点治疗前与治疗后L500g的差异有非常显著性意义（P＜0．01），治疗前后VAS评分的差异也有非常显著性意义（P＜0．01），且L500g的改变值与VAS的改变值二者有直线相关关系（r＝－0．55，P＜0．01）。故认为：膝关节骨关节炎局部疼痛与该处软组织张力有密切联系，针刀松解可以通过松解局部挛缩、粘连的软组织，消除其对神经血管的压迫或牵拉，达到缓解张力性疼痛的目的，并最终恢复膝关节内部的力平衡。