骨關節炎是老年人慢性殘疾的首要原因，肥胖是膝骨關節炎的一個主要風險因素。目前對膝骨關節炎的治療方案並不多，在接受藥物治療的患者中，約一半患者感覺疼痛減輕，但他們的膝關節功能並未得到明顯改善。
美國研究人員Stephen Messier及其同事於2006年7月至2011年4月開展了一項研究。454名超重或肥胖的膝骨關節炎老年患者參與研究，年齡超過55歲，體重指數為27?41。
受試者被隨機分為3組，運動組(n=150)：單純進行運動，不控制飲食，運動包括有氧散步和強度訓練，每天1小時、每周3天；節食組(n=152)：受試者控制飲食但不運動，最初的6個月受試者每天兩餐用營養品取代，另一餐吃500卡?750卡熱量的低脂多種蔬菜飲食，隨後的12個月三餐逐漸用低熱量餐取代；運動節食組(n=152)：節食和運動的方式同前兩組。隨訪18個月，共399人（88%）完成了這項研究。
研究發現，運動節食組比其他兩組平均體重減輕幅度更大，18個月時，運動組、節食組和運動節食組受試者體重平均分別減少1.8 kg、8.9kg和10.6 kg。
6個月時，三組關節疼痛緩解程度相似，但到了18個月，運動節食組關節疼痛程度顯著緩解，其中運動組、節食組和運動節食組3組疼痛評分分別為4.7、4.8和3.6。與其他兩組相比，運動節食組受試者膝部疼痛較少、膝關節功能較好、行走速度更快、身體健康相關的生活品質更高。研究還發現，運動節食組白介素6水平較其他兩組顯著降低。
研究表明，飲食和運動對肥胖的膝骨關節炎患者有益，且二者組合比單獨運動或單獨節食對改善膝骨關節炎患者的疼痛、關節功能、炎症情況和生活質量效果更好。
