2.促進骨節軟骨的修複
近幾年的研究提示，骨性關節炎患者的病程早期即出現軟骨和軟骨下骨的保護和修複現象。主要的發現包括兩個方麵：①骨性關節炎軟骨細胞、軟骨下骨組織及滑膜中的血小板獲得性生長因子（PDGF）、胰島素樣生長因子（IGF）－1和轉化生長因子（TGF）－β的水平升高。這些因子與基質有較強的親和力並可抑製炎性細胞因子的作用，因而可減緩軟骨下骨組織損傷的發生。②骨性關節炎的軟骨下骨組織代謝增強，骨生成蛋白（BMP）-2等生長因子產生增多，提示BMP－2能夠促進軟骨細胞的修複。
國內眾多醫學者研究顯示，中醫藥能夠預防和治療骨性關節炎，其機製與中藥能夠改善軟骨細胞功能，促進軟骨修複有關。一方麵中藥能夠刺激軟骨破壞區出現大量幼稚軟骨細胞，減少或阻斷因軟骨片丟失刺激滑膜分泌的途徑；另一方麵，中藥可明顯減少關節積液，降低關節內壓力，更有利於軟骨修複。李同生等運用補腎健骨湯治療兔實驗性骨關節炎8周，患肢關節積液明顯減少，Ｘ線片示：關節骨端變性、軟骨下骨質萎縮、骨質疏鬆得以改善，狹窄的間隙明顯增寬，對照組則加重，從而證實該方有修複軟骨缺損、消腫止痛的功能。沈霖通過實驗研究證實，中藥健骨湯（由黃芪、丹參、杜仲、延胡索、鹿角片、淫羊藿、骨碎補、川牛膝、雞內金等組成）對兔實驗性骨關節炎治療4周後，患側關節液明顯減少並趨於正常，軟骨區出現大量幼稚軟骨細胞，表示軟骨損害已在修複。治療8周後各項指標顯示該方確有修複軟骨之功能。
3.抑製滑膜炎性變
骨性關節炎的基本病變主要發生在關節軟骨、軟骨下骨及關節滑膜，其病變特點是致炎蛋白和酶類分子增加，以及炎性抑製性因子的減少。一方麵，軟骨細胞受不同因素的作用活化後產生Ⅰ、Ⅱa、Ⅲ、Ⅵ、Ⅹ型膠原明顯增加，以及這些膠元成分的降解增強。軟骨細胞和滑膜細胞產生的基質金屬蛋白（MMPs）、白細胞介素-1（IL-1）和腫瘤壞死因子（TNF）－a等致炎細胞因子、炎性介質及自由基等的水平顯著升高。這些炎性成分又可作用於軟骨細胞、滑膜細胞及其周圍組織，進一步促進致炎因子的產生，終致出現軟骨破壞。另一方麵，骨關節炎患者軟骨基質中金屬蛋白酶組織抑製物（TIMPs）明顯減少，軟骨細胞及滑膜的IL-4、IL-10及IL-13等抑製性細胞因子產生水平降低，使這些細胞因子抑製致炎性細胞因子IL-1作用減弱。因此，骨性關節炎患者的關節病變進展與致炎性因子的增高和炎性抑製因子的水平減低兩方麵的因素有關。
中醫藥可抑製滑膜炎性改變，減少滑膜炎性物質從滑膜釋放入滑液，從而阻斷炎性滑液對軟骨和滑膜的侵害，同時藥物通過滑膜滲透直接作用於軟骨細胞，增強軟骨細胞的代償能力，調整軟骨細胞的代謝而促進其向正常方向改變，對軟骨降解起到一定延緩作用。汪偉達等（汪偉達，中國中醫骨傷科雜誌，1994）用關節Ⅲ號方治療兔實驗性骨關節炎，證實能抑製滑膜炎症，抑製軟骨中的纖溶酶（PL）及纖溶酶激活物（PA）的活性，使關節軟骨中性金屬蛋白酶（NMPE）的分泌和激活顯著下降，從而延緩軟骨蛻變的過程。沈培芝等
采用強筋方治療兔膝關節骨性關節炎，對軟骨厚度、軟骨細胞密度、軟骨下骨小梁密度、軟骨結構、細胞狀況、蛋白質多糖進行觀察，顯示中藥對滑膜炎症有明顯抑製作用，對軟骨蛻變也有較好的延緩作用。郭建剛等用壯筋活血湯對兔實驗性骨性關節炎軟骨做生化分析，證實所用藥物能促進軟骨蛻變的基質合成，使其合成超過了分解，造成基質量的積累，同時也可能抑製了基質的分解，從而維持軟骨糖醛酸含量的基本正常。上述實驗研究由於時間短，盡管還不能證明病變軟骨一定會恢複到正常狀態，但對骨性關節軟骨蛻變的確有治療作用。
4.改善關節局部微循環，降低骨內壓骨性關節炎的病因和發病機製至今尚不完全清楚，國內外的部分學者認為骨和骨髓血流動力學及其引起的代謝異常在骨性關節炎的發生、發展和防治中起到十分重要的作用。Brooks等用24隻大鼠結紮和切除一側的肢靜脈，周後處理動物，結果實驗證明骨性關節炎靜脈淤滯導致骨循環中生化改變，包括pH下降，PO2下降，PCO2下降，同時術側膝關節血管淤滯，顯微放射照相和組織學研究發現關節軟骨鈣化增厚和術後骨形成加快。由此表明靜脈淤滯引起骨形成加速和軟骨紊亂，與骨性關節炎的軟骨下骨硬化、骨贅形成和軟骨破壞關係非常密切。Kofoed切除兔膝關節韌帶，使之不穩定，造成膝關節骨性關節炎模型，術後11個月時發現軟骨下骨內壓和氧分壓增加，骨內靜脈造影顯示靜脈淤滯。組織學表明軟骨下骨形成增加，軟骨喪失。盡管血流動力學變化本質上是繼發的，但是靜脈淤滯造成一係列代謝和酶學的改變，加之機械磨損，從而在骨性關節炎發病過程中扮演一個重要角色。中藥包括當歸、川芎、丹參活血化瘀藥物在改善機體血瘀狀態方麵療效肯定，機製明確。應用於膝關節骨性關節炎的治療可以促進關節內外的血液循環，改善靜脈淤滯狀態，降低骨內壓，增加對軟骨的營養。範成明對膝關節骨性關節炎患者血液流變性變化及丹參療效進行觀察，證實了活血化瘀藥物對骨性關節炎患者有明顯的治療效果。