內(nèi)皮細(xì)胞與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎血管新生及中醫(yī)藥對(duì)其影響

劉磊 劉健

【摘 要】 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎基本病理變化為滑膜炎及血管翳，與血管新生密切相關(guān)。血管生成因子與抑制血管因子共同調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移及凋亡，參與血管新生。近年來(lái)，伴隨著類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎血管新生機(jī)制的不斷深入，中醫(yī)藥調(diào)控血管內(nèi)皮細(xì)胞變化抑制類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎血管新生取得了一定成就。

【關(guān)鍵詞】 關(guān)節(jié)炎，類風(fēng)濕；血管新生；內(nèi)皮細(xì)胞

doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2016.06.013

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）是一種慢性、進(jìn)行性、多系統(tǒng)受累的自身免疫性疾病。反復(fù)遷延的滑膜炎是RA基本病理變化。滑膜炎初期可表現(xiàn)為單核細(xì)胞、炎癥細(xì)胞等浸潤(rùn)滑膜組織，滑膜炎反復(fù)發(fā)生導(dǎo)致滑膜細(xì)胞進(jìn)行性增生肥大、滑膜組織血管新生、肥厚絨毛樣突起形成血管翳，進(jìn)而侵襲關(guān)節(jié)軟骨、軟骨下骨，導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞及功能障礙[1]。RA滑膜組織含有豐富的血管成分，新生血管為滑膜細(xì)胞增殖提供營(yíng)養(yǎng)支持，通過(guò)抑制滑膜新生血管可以減少關(guān)節(jié)炎患者病情活動(dòng)。血管內(nèi)皮細(xì)胞是血管新生[2]的重要組成細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖是血管新生的重要環(huán)節(jié)。因此，干預(yù)血管內(nèi)皮細(xì)胞、抑制RA血管新生是RA治療的重要研究熱點(diǎn)。

1 血管內(nèi)皮細(xì)胞與RA血管新生

血管新生是指在原有血管床基礎(chǔ)上的血管發(fā)芽，從現(xiàn)已存在的血管系統(tǒng)中形成新的血管是血管由少到多的過(guò)程，主要見(jiàn)于生理性和病理性血管重建，且涉及到多種信號(hào)分子的共同參與?；そM織血管新生的具體機(jī)制尚不清楚，目前研究多認(rèn)為，滑膜組織單核細(xì)胞浸潤(rùn)、滑膜細(xì)胞增殖肥大、滑膜組織耗氧量增加均與RA血管新生密切相關(guān)。首先，RA滑膜內(nèi)皮襯里細(xì)胞釋放基質(zhì)降解酶，使原有血管基底膜及基底部發(fā)生降解，血管通透性增加[3]。血管內(nèi)皮細(xì)胞是血管結(jié)構(gòu)形成及血管新生的重要組成部分，內(nèi)皮細(xì)胞增殖是由促血管生成因子如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）提供促增殖信號(hào)，而內(nèi)皮增殖抑制因子則通過(guò)抑制促增殖信號(hào)、調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等途徑下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。在多種生長(zhǎng)因子及趨化因子的共同作用下血管內(nèi)皮細(xì)胞穿過(guò)原血管壁發(fā)生遷移、增殖，形成芽生血管腔，新生血管芽相互融合形成血管網(wǎng)，趨化周圍細(xì)胞進(jìn)一步構(gòu)建穩(wěn)態(tài)血管結(jié)構(gòu)[4]。

2 促血管生成因子對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞與RA血管新生的影響

2.1 VEGF對(duì)RA血管新生中內(nèi)皮細(xì)胞的影響 RA患者滑膜、滑液和血清中含有豐富的VEGF，它作用于新生血管早期，受多種調(diào)節(jié)因子調(diào)控而持續(xù)高水平表達(dá)。在RA的發(fā)病過(guò)程中VEGF是直接促炎因子，并與疾病的活動(dòng)度呈相關(guān)性[5]。佐劑性關(guān)節(jié)炎（AA）大鼠VEGF表達(dá)水平與滑膜微血管計(jì)數(shù)及關(guān)節(jié)炎指數(shù)亦呈正相關(guān)[6]。VEGF是由二硫鍵連接而成的二聚體糖蛋白，屬于血小板衍生性生長(zhǎng)因子（PDGF）家族的成員。VEGF家族可分為VEGF-A、B、C、D、E、F及胎盤(pán)生長(zhǎng)因子（PIGF）7個(gè)亞型。VEGF是一種特異作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞的多功能細(xì)胞因子，主要是通過(guò)結(jié)合特異性血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體（VEGFR）磷酸化胞內(nèi)酪氨酸殘基而實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的調(diào)控作用[7]。VEGF主要有VEGFR-1，2，3共3種酪氨酸蛋白激酶受體，所有受體在細(xì)胞外擁有7個(gè)類似免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域。VEGFR-1某些病理情況下可發(fā)揮正向調(diào)節(jié)VEGF的作用，其在介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生和血管通透性增加方面起重要作用。VEGF結(jié)合VEGFR-2是血管生成的主要信號(hào)通路，VEGF活化VEGFR-2通過(guò)級(jí)聯(lián)反應(yīng)活化信號(hào)蛋白，分別激活p38 MAPK通路、RAS-MEK-ERK通路、P13K-Akt/PKA通路促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、分化。轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號(hào)可誘發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞周圍局部基底膜分解，位于出芽頂端的內(nèi)皮細(xì)胞后形成血管芽，調(diào)控血管新生。同時(shí)有研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞的遷移、增殖與VEGF的梯度、濃度存在依賴關(guān)系[8]。VEGF結(jié)合細(xì)胞膜表面受體刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞膜局部產(chǎn)生H2O2，可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖。

2.2 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）對(duì)RA血管新生中內(nèi)皮細(xì)胞的影響 RA患者血清TGF-β水平低于正常人，RA活動(dòng)期TGF-β水平低于非活動(dòng)期，提示TGF-β對(duì)RA病情的環(huán)節(jié)主要發(fā)揮免疫抑制作用[9]。TGF-β在炎癥早期可誘導(dǎo)、激活單核細(xì)胞，將免疫淋巴細(xì)胞趨化致炎癥部位，加重滑膜組織炎癥，影響病情發(fā)展。TGF-β是由2個(gè)結(jié)構(gòu)相同或相近借助二硫鍵連接而成的二聚體堿性蛋白，TGF-β受體廣泛表達(dá)于機(jī)體組織細(xì)胞，體內(nèi)大部分的正常細(xì)胞均表達(dá)TGF-β家族成員的膜結(jié)合受體[10]，TGF-β與其受體具有高度特異的親和力。TGF-β家族成員有TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3 3種形式。TGF-β1廣泛表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞且在調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞中的效應(yīng)上具有兩面性，主要與TGF-β選擇性激活內(nèi)皮細(xì)胞ALK1與ALK5兩種特異性受體而激活不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)。高濃度TGF-β1活化結(jié)合并磷酸化內(nèi)皮細(xì)胞膜表面型受體ALK5，激活并通過(guò)Smad2介導(dǎo)信號(hào)傳遞，上調(diào)血管內(nèi)皮細(xì)胞成熟相關(guān)基因的表達(dá)，抑制細(xì)胞的增殖和遷移。低濃度TGF-β1活化ALK1-Samd1，5信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路更明顯，可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移，誘導(dǎo)新生血管的形成[11]。同時(shí)TGF-β激活TGF-β/Smad信號(hào)通路，可調(diào)節(jié)細(xì)胞核的轉(zhuǎn)錄活動(dòng)，使VE-cadherin轉(zhuǎn)錄下調(diào)，α-連環(huán)蛋白表達(dá)減少，破壞內(nèi)皮細(xì)胞黏附連接，致使內(nèi)皮細(xì)胞的TER降低和屏障功能破壞。TGF-β的濃度及ALK5、ALK1受體活化比例的動(dòng)態(tài)平衡共同決定其對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞增殖調(diào)控的方向。

3 抑制血管新生因子對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞與RA血管新生的影響

3.1 血管內(nèi)皮抑素（ES）對(duì)RA血管新生中內(nèi)皮細(xì)胞的影響 RA患者血清中ES顯著升高，檢測(cè)RA中ES表達(dá)能顯著提高RA的特異診斷，及早監(jiān)測(cè)病情活動(dòng)情況，對(duì)RA的病情評(píng)估、治療效果評(píng)價(jià)具有重要意義[12]。ES是一種內(nèi)源性的新生血管生成抑制因子，是目前發(fā)現(xiàn)的最有力的抗血管生成物質(zhì)，能夠有效地抑制新生血管的形成。ES是膠原ⅩⅧ分子C末端的一個(gè)水解片段，含184個(gè)氨基酸，能夠抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移、血管芽成管，以及誘導(dǎo)凋亡。ES可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡抑制其增殖，其具體機(jī)制可能涉及ES啟動(dòng)細(xì)胞自噬程序，及上調(diào)Caspase-3、Fas、C-jun表達(dá)，降低抗細(xì)胞凋亡蛋白Bcl-x1、Bcl-2的表達(dá)[13]。同時(shí)ES能降低內(nèi)皮細(xì)胞胞內(nèi)己糖激酶2表達(dá)，誘導(dǎo)線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔開(kāi)放，上調(diào)Caspase-9表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。ES能夠通過(guò)影響SHb磷酸化及傳導(dǎo)信號(hào)過(guò)程，使內(nèi)皮細(xì)胞于G1期，進(jìn)而使內(nèi)皮細(xì)胞增殖周期停滯。同時(shí)ES可磷酸化內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮合酶，抑制一氧化氮的合成，進(jìn)而抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。ES與整合素α5β1結(jié)合，可下調(diào)黏著斑激酶活性，影響MAP通路中ERK1/p38的磷酸化，抑制內(nèi)皮細(xì)胞的遷移?；|(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）對(duì)毛細(xì)血管內(nèi)皮下基底膜的降解是血管新生的重要環(huán)節(jié)，ES能夠降低MMPs活性阻止血管的新生。

3.2 血小板反應(yīng)蛋白-1（TSP-1）對(duì)RA血管新生中內(nèi)皮細(xì)胞的影響 TSP-1是由3條相同肽鏈構(gòu)成的同源三聚體的多功能基質(zhì)糖蛋白，是內(nèi)皮細(xì)胞、血小板等細(xì)胞炎癥期分泌的趨化因子，主要存在于血小板-α顆粒和細(xì)胞外基質(zhì)中，能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞與中性粒細(xì)胞結(jié)合[14]。TSP-1是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子糖蛋白，其中Ⅰ型重復(fù)序列（TSRs）被認(rèn)為是抑制內(nèi)皮細(xì)胞增生、誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和抑制血管新生等作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。生理狀態(tài)下TSP-1具有抗血管增殖作用，高水平TSP-1通過(guò)促進(jìn)炎性細(xì)胞因子IL-1、IL-6和TNF-α的分泌與釋放，加速RA病情進(jìn)展。老年RA患者血清中TSP-1水平存在異常表達(dá)[15]，并與腫脹關(guān)節(jié)數(shù)、DAS28評(píng)分呈顯著相關(guān)性，提示TSP-1可用于老年RA患者病情評(píng)估。TSP-1通過(guò)誘導(dǎo)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡，可降低細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2的表達(dá)，提高Bax的表達(dá)進(jìn)而抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖[16]。同時(shí)TSP-1可以誘導(dǎo)細(xì)胞色素C釋放，進(jìn)而活化Caspase-3蛋白誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[17]。TSP-1也可直接與VEGF結(jié)合，競(jìng)爭(zhēng)VEGF與VEGFR的結(jié)合，阻礙VEGF激活發(fā)揮的促細(xì)胞增殖的生物學(xué)效應(yīng)。同時(shí)TSP-1可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合內(nèi)皮細(xì)胞表面的肝磷脂，抑制bFGF-2結(jié)合內(nèi)皮細(xì)胞后所產(chǎn)生的促內(nèi)皮細(xì)胞增殖的作用。

4 中醫(yī)藥對(duì)RA血管新生及內(nèi)皮細(xì)胞的調(diào)控作用

中醫(yī)藥對(duì)血管新生調(diào)控的研究一直都是研究領(lǐng)域的焦點(diǎn)。在中醫(yī)整體調(diào)節(jié)、辨證論治理論指導(dǎo)下，結(jié)合現(xiàn)代藥理學(xué)技術(shù)，中醫(yī)藥調(diào)控RA血管新生的藥物研制取得了一定成績(jī)。①新風(fēng)膠囊：為中藥復(fù)方，由黃芪、薏苡仁、雷公藤、蜈蚣組成。新風(fēng)膠囊具有改善RA關(guān)節(jié)炎癥、調(diào)節(jié)免疫、降低炎性細(xì)胞因子、降低血小板活化功效的作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，新風(fēng)膠囊能有效降低AA大鼠足跖腫脹度、關(guān)節(jié)炎指數(shù)、滑膜微血管密度MVD，且能通過(guò)降低血管VEGF的異常表達(dá)實(shí)現(xiàn)抑制滑膜血管新

生[18]。②雷公藤甲素[19]：是雷公藤治療RA的有效成分。研究表明，雷公藤甲素對(duì)AA大鼠踝關(guān)節(jié)滑膜組織的VEGF表達(dá)有明顯抑制作用，提示其抗RA作用與抑制血管增生和血管翳有關(guān)。雷公藤甲素可以通過(guò)抑制人內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、侵襲、血管芽形成，從而達(dá)到抑制血管新生的作用。③麝香烏龍丸[20]：具有溫經(jīng)活絡(luò)、行血祛瘀、消腫止痛功效。研究表明，麝香烏龍丸可降低AA大鼠滑膜組織VEGF和ES的表達(dá)，認(rèn)為本藥的抗RA機(jī)制可能與其能調(diào)控VEGF/ES的失衡來(lái)抑制滑膜組織血管生成有關(guān)。

5 小 結(jié)

RA病情的發(fā)生、發(fā)展與內(nèi)皮細(xì)胞及RA血管新生密切相關(guān)。RA病變過(guò)程中的滑膜血管新生涉及細(xì)胞增殖的調(diào)控、組織炎癥與缺氧環(huán)境、免疫平衡的失調(diào)、細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的共同作用，過(guò)程繁瑣、復(fù)雜。這些環(huán)節(jié)常相互作用、相互影響，是開(kāi)展中醫(yī)藥干預(yù)RA血管新生研究的困難所在，決定了對(duì)RA血管新生病變開(kāi)展研究不能流于單一方法、角度、作用靶點(diǎn)的研究。因此，對(duì)RA血管新生的研究，應(yīng)該以中醫(yī)整體觀為指導(dǎo)，將體內(nèi)實(shí)驗(yàn)與體外細(xì)胞培養(yǎng)研究進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，結(jié)合現(xiàn)代研究方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，深入開(kāi)展研究。

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收稿日期：2016-01-26；修回日期：2016-03-07