脂氧素與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的相關(guān)性研究進展

程露露 陳朝暉 張 慧 吳慶港 王 波

(安徽中醫(yī)藥大學(xué),合肥230038)

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脂氧素與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的相關(guān)性研究進展

程露露 陳朝暉 張 慧 吳慶港①王 波

(安徽中醫(yī)藥大學(xué),合肥230038)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid Arthritis) 是一種以慢性關(guān)節(jié)滑膜炎為主要特征的自身免疫性疾病，以形成侵襲性滑膜血管翳，破壞軟骨、骨與周圍組織為基本病理改變,統(tǒng)計表明[1]，RA 在全世界均有發(fā)病，平均發(fā)病率為1%，而我國患病率為 0.3%～0.4%，是一種致殘率較高的疾病，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前臨床上治療RA的方法，主要是對癥治療，即鎮(zhèn)痛、抗炎以及控制病情發(fā)展等，尚缺乏治愈RA的方案和預(yù)防措施。研究表明，脂氧素來自白細胞花生四烯酸的一種脂氧化酶代謝物，被認為是促炎消退的關(guān)鍵分子[2]，具有抗炎、促進炎癥消退[3]、鎮(zhèn)痛、清除自由基等多方面作用。近年來就其與RA的相關(guān)機制進行了大量的實驗性研究，本文擬就其與RA的相關(guān)性實驗研究進展進行闡述。

1 脂氧素的性質(zhì)

脂氧素(Lipoxin,LX)是于1984年發(fā)現(xiàn)來源于二十烷類家族中的花生四烯酸代謝產(chǎn)物，主要通過跨細胞途徑在一系列脂氧合酶(Lipoxygenase,LO)催化下在炎癥部位合成的一類重要的內(nèi)源性脂質(zhì)抗炎介質(zhì)，其結(jié)構(gòu)特征是分子中包含三個羥基和四個共軛雙鍵,這些基團是與生物大分子結(jié)合的潛在位點。根據(jù)分子中羥基位置和構(gòu)象的不同可分為四種:LXA4、LXB4、15-epi-LXA4和15-epi-LXB4。其抗炎、促炎癥消退主要通過作用于不同受體,主要包括脂氧素A4受體(ALX)、半胱氨酸白三烯受體1(CysLT1)和芳烴受體(AhR)，對多種炎性細胞和炎性反應(yīng)起負性調(diào)節(jié)作用，被譽為炎癥反應(yīng)的“剎車信號”或“停止信號”[4]。因LX在體內(nèi)可迅速失活，半衰期極短[5]，難以充分有效地研究并利用其生物功能和作用機制，為增強天然脂氧素的穩(wěn)定性和效應(yīng)強度，一系列穩(wěn)定的LX和ATL類似物現(xiàn)已人工合成。

2 脂氧素與RA相關(guān)的實驗研究

2.1 脂氧素對滑膜成纖維細胞的影響 滑膜成纖維細胞(Synovial fibroblast,SF)的增生是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中最明顯特征之一。SF是炎癥滑膜炎中組織損傷和基質(zhì)重塑的直接效應(yīng)細胞，主要包括B型滑膜細胞和成纖維細胞樣滑膜細胞(Fibroblast-like synovial cell,FLS)，在正常關(guān)節(jié)滑膜中產(chǎn)生細胞外基質(zhì)和關(guān)節(jié)液，保持關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，但在RA病程中，可通過釋放TNF-α、IL-6等炎癥因子吸引白細胞進入關(guān)節(jié)來誘導(dǎo)滑膜炎，并刺激滑膜細胞增殖。在RA關(guān)節(jié)局部病變，滑膜細胞受到IL-1β等炎癥因子的刺激，可大量表達VEGF等促血管生成因子，這些因子在FLS中呈組成性表達，可強烈誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細胞增殖，參與滑膜血管翳的形成，從而促進炎癥細胞的浸潤活化及滑膜細胞的迅速增殖，進一步侵蝕關(guān)節(jié)軟骨基質(zhì)[6]。 脂氧素可抑制滑膜細胞的增殖和擴散。張力等[7]通過病理切片發(fā)現(xiàn)佐劑誘導(dǎo)的大鼠關(guān)節(jié)病變可見嚴(yán)重的滑膜增生，伴有大量炎性細胞浸潤,血管翳形成并侵入關(guān)節(jié)組織,軟骨和骨組織遭到破壞，利用脂氧素激動劑BML-111可明顯減輕滑膜細胞過度增殖及血清中TNF-α和IL-6濃度，結(jié)果提示脂氧素可調(diào)節(jié)免疫介導(dǎo)的慢性炎癥過程。周丹等[8]進一步研究發(fā)現(xiàn)，脂氧素對血管內(nèi)皮生長因子表達的影響，發(fā)現(xiàn)在AA大鼠滑膜組織中，BML-111能有效降低AA大鼠血清血管內(nèi)皮生長因子水平，抑制滑膜血管新生和血管內(nèi)皮生長因子及其受體的表達?；ぱ苄律赗A慢性炎癥的發(fā)生、發(fā)展的病理過程中處于核心位置，抑制RA滑膜血管新生將成為未來有效的治療策略和研究方向[9]，脂氧素將成為防治RA滑膜血管生成的新靶點。

2.2 脂氧素對細胞因子的影響 細胞因子(Cytokine,CK) 是由免疫細胞和某些非免疫細胞經(jīng)過免疫刺激后合成、分泌的一種具有廣泛生物學(xué)活性的小分子蛋白質(zhì)。在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎發(fā)病機制、治療及預(yù)后中,細胞免疫調(diào)節(jié)起著重要作用，貫穿于發(fā)展的始終。其中與RA有關(guān)的主要細胞因子有TNF-α、IL-1、IL-6、VEGF等，這些細胞因子間相互作用，相互影響，在RA發(fā)病過程中起著極為關(guān)鍵的作用[10]。

研究表明，TNF-α在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎活動期的滑囊炎和骨損壞過程中起著決定性作用。在RA發(fā)病過程中,TNF-α具有刺激血管擴張滲出、加重炎性細胞浸潤、促進滑膜細胞增殖及金屬蛋白酶表達等多方面的致病效應(yīng)。而IL-1是使滑膜細胞浸潤速率明顯提高的關(guān)鍵因子，在活動性RA中可誘導(dǎo)VEGF、基質(zhì)金屬蛋白酶等基質(zhì)的表達，增加降解酶的釋放并強烈抑制軟骨細胞的合并功能，加重免疫炎性反應(yīng)。Abramson等[11]認為阻斷IL-1在RA中的作用，可以避免骨和軟骨破壞。 IL-6是一種重要的促炎癥細胞因子，可通過刺激B細胞合成自身抗體，促進C反應(yīng)蛋白、類風(fēng)濕因子及其他細胞因子生成，還可增強IL-1和TNF-α等炎性因子的生物效應(yīng)，從而加劇炎癥過程[12]。王昌富等[13]對106例RA患者進行檢測，發(fā)現(xiàn)IL-6不僅可參與免疫調(diào)節(jié)、合成類風(fēng)濕因子，而且RA患者血清中及滑膜液中IL-6的水平與疾病活動性及臨床表現(xiàn)密切相關(guān)。此外，過度的血管新生是RA病情進展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而VEGF是迄今為止已知最強的促血管生長因子，在RA血管新生的過程中是最主要的調(diào)控因子[14]，因而抑制VEGF的表達是控制RA病情發(fā)展的關(guān)鍵部分。

張力等[7]以AA大鼠為研究對象，采用ELISA法檢測經(jīng)脂氧素受體激動劑BML-111治療后大鼠血清中TNF-α、IL-6濃度，結(jié)果顯示脂氧素受體激動劑BML-111處理組明顯降低AA大鼠的TNF-α和IL-6濃度。Zhang等[5]針對CIA采用BML-111處理時,發(fā)現(xiàn)可明顯降低血清中的TNF-α、IL-6的水平，針對于此，LX在慢性免疫介導(dǎo)的炎性疾病如RA可起到免疫反應(yīng)的負向調(diào)控作用。周丹等[8]研究脂氧素對VEGF表達的影響，結(jié)果顯示LXA4可在FLS中顯著抑制IL-1β誘導(dǎo)的VEGF表達，從而影響了AA大鼠模型中血管翳的新生和形成。

2.3 脂氧素對細胞內(nèi)炎癥信號通路的影響 RA滑膜細胞可通過自分泌或旁分泌的方式產(chǎn)生大量細胞因子，當(dāng)細胞因子與相應(yīng)受體結(jié)合是可通過信號通路傳遞信息，調(diào)控細胞核內(nèi)基因的表達，進而影響滑膜細胞的生長、分化、凋亡等一系列的過程。因而針對RA的炎性反應(yīng)，脂氧素可通過對P13K/Akt、NF-κB、MAPK等多種炎癥信號通路的調(diào)控來抑制細胞激活、炎性細胞因子表達、細胞增殖擴散等炎癥應(yīng)答。

2.3.1 脂氧素調(diào)控磷脂酰肌醇 3 激酶/蛋白激酶 B(PI3K/Akt)信號通路 在患者的病變關(guān)節(jié)中，RA成纖維樣滑膜細胞(RAFLS)呈現(xiàn)出持續(xù)性增生和侵襲性生長的病理學(xué)特征，PI3K/Akt信號通路是RA滑膜血管新生的重要調(diào)節(jié)因子[15]。PI3K/Akt信號通路激活可參與組織細胞炎性反應(yīng)的增強， 并導(dǎo)致低氧環(huán)境誘導(dǎo)的滑膜血管的分化、生長,而抑制異常活化的PI3K/Akt信號通路或抗凋亡分子的表達可誘導(dǎo)RAFLS凋亡。Mitra等認為PI3K/Akt信號通路激活后會促進 RASF 持續(xù)增生，提示在 RA 后期 RASF 通過上調(diào)PI3K/Akt/mTOR 抑制自噬，加重滑膜細胞持續(xù)增生。張曉軍等[16]研究發(fā)現(xiàn)，針對AA大鼠采用Western blot檢測滑膜PTEN、PI3K、AKT 蛋白表達，研究發(fā)現(xiàn)PI3K/Akt的激活可參與組織細胞炎性反應(yīng)的增強，并導(dǎo)致低氧環(huán)境誘導(dǎo)的滑膜血管的分化、生長。抑制PI3K/Akt通路的激活可減少對化膜細胞的刺激，Kebir 等[17]首先證實了 15-epi-lipoxin A4 通過切斷 PI3K/Akt 信號通路來抑制血清淀粉樣蛋白 A(SAA)延長的性粒細胞凋亡，從而降低局部組織的炎癥反應(yīng)。脂氧素通過抑制 PI3K 的磷酸化表達來切斷 PI3K/Akt信號通路，將為RA信號通路靶點提供理論依據(jù)。

2.3.2 脂氧素調(diào)控 NF-κB 信號通路 NF-κB 是細胞內(nèi)最重要的核轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)150多條基因的轉(zhuǎn)錄，在多種刺激因素介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)中起核心轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用，涉及免疫、炎癥、凋亡、細胞增殖和NF-κB信號負反饋等。在RA發(fā)病中，NF-κB信號通路激活時，誘導(dǎo)多種致炎因子(TNF-α等)和凋亡抑制因子基因的高表達。而TNF-α激活NF-κB信號通路誘導(dǎo)VEGF、組織因子和細胞黏附分子等表達，其作用于血管內(nèi)皮細胞，促進血管翳的形成。羅心靜等[18]通過對RA患者滑膜組織進行檢測發(fā)現(xiàn)TNF-α可通過促進IκBα的降解而誘導(dǎo)滑膜細胞中轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的核轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致滑膜細胞中NF-κB信號通路活化，與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎炎癥進程有著密切關(guān)聯(lián)。Moreno 等[19]在體外實驗中證實 LXA4 抑制了 LPS誘導(dǎo)的 IκBβ酶(IκKβ)磷酸化激活,導(dǎo)致 IκBβ(IκK)不能被降解，阻斷NF-κB 入核，抑制NF-κB 活性，從而抑制NF-κB 的信號通路，降低致炎因子和凋亡抑制蛋白的表達，從而發(fā)揮內(nèi)源性抗炎和促進炎癥消退作用。

2.3.3 脂氧素調(diào)控絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路 MAPK 是一組能被不同細胞外刺激因素激活的保守的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶。對于不同類型的細胞、不同的刺激因素所激活的MAPK 家族成員不同，所引起下游的生物學(xué)效應(yīng)也不相同。在炎癥反應(yīng)中，脂氧素調(diào)控的MAPK 家族成員主要包括：JNK、ERK、38MAPK 等。 沈暉等[20]研究發(fā)現(xiàn)AA大鼠關(guān)節(jié)滑膜巨噬細胞、成纖維細胞及淋巴細胞中P38mRNA表達均增加，提示P38參與滑膜病變。Choe等[21]研究發(fā)現(xiàn)在RAfls中，絲烈原活化蛋白激酶信號通路是IL-1β誘導(dǎo)VEGF表達的重要信號傳導(dǎo)途徑。周丹等[8]在對AA大鼠研究發(fā)現(xiàn)LXA4在抑制IL-1β誘導(dǎo)的VEGF表達的同時，MAPK的三個亞型p38、JNK和ERK的磷酸化水平均顯著降低，故認為LXA4可能通過抑制MAPK通路的活化而抑制VEGF表達。

2.4 脂氧素對酶的影響 軟骨和骨的進行性、不可逆性破壞仍是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎在臨床上不可忽視的一點。因基質(zhì)金屬蛋白酶是一種能降解細胞外所有基質(zhì)的鋅蛋白酶，參與正常人體的軟骨基質(zhì)降解。進而根據(jù)大量研究發(fā)現(xiàn)，滑膜中成纖維樣細胞來源的MMPs是導(dǎo)致關(guān)節(jié)病理損傷的重要因素之一。目前大多數(shù)學(xué)者認為MMPs-3是導(dǎo)致軟骨降解重要的蛋白酶[22]。MMPs-3不僅可直接降解軟骨和骨質(zhì)對RA的破壞，還可激活其他MMP發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)破壞關(guān)節(jié)。米存東等[23]發(fā)現(xiàn)活動期RA患者血清MMPs-3明顯高于正常人。在關(guān)節(jié)病的領(lǐng)域，LXA4可拮抗人關(guān)節(jié)滑膜成纖維細胞分泌的炎癥因子和基質(zhì)金屬蛋白酶[24]。

3 結(jié)語

LXA4是由花生四烯酸代謝而來的脂性生物活性分子，具有獨特的抗炎促消退效應(yīng)，涉及多種類型細胞應(yīng)對不同刺激的炎癥反應(yīng)，抗炎作用廣泛而強大。在脈管系統(tǒng)疾病、代謝性疾病、損傷再灌注等急性炎癥損傷過程中可發(fā)揮有效的保護作用[25]。由于RA是多基因疾病，其發(fā)病因素十分復(fù)雜，至今仍不能闡明RA的發(fā)病記錄及對疾病的預(yù)測，但在RA 的病程進展中，F(xiàn)LS、細胞因子(TNF-α、IL-6、VEGF)、MMP-3、NF-κβ信號通路等幾個關(guān)鍵點很重要。 綜上所述，脂氧素可針對性的影響這些關(guān)鍵點，LXA4可從多個方面控制RA的發(fā)生發(fā)展，而且針對以上疾病治療沒有常規(guī)抗炎藥物的毒副作用，且生物活性強大，應(yīng)用前景將十分廣泛。脂氧素抗炎機制的研究目前僅處于實驗室試驗階段，仍未被用于臨床試驗和治療實踐，因而還需更多的實驗室試驗、臨床試驗和治療實踐證實脂氧素的抗炎癥反應(yīng)的能力和機制，了解LXA4減輕RA的藥理機制，有望成為RA防治的新靶點。

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[收稿2015-11-16 修回2016-01-03]

(編輯 許四平)

10.3969/j.issn.1000-484X.2016.11.034

程露露(1990年-),女,在讀碩士,主要從事中醫(yī)藥防治筋傷疾病研究，E-mail:chenglulu958@163.com。

及指導(dǎo)教師：陳朝暉(1968年-),男,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事中醫(yī)藥防治筋傷疾病研究，E-mail:czhn007@163.com。

R593.22

A

1000-484X(2016)11-1721-04

①淮南師范學(xué)院，淮南232038。