黃精制劑對(duì)膝骨性關(guān)節(jié)炎患者血清中IL-1、MMP-13的影響

?？∩?，馮秀珍，王金杰，喻心豐，莊汝杰

骨性關(guān)節(jié)炎（ostereoarthritis，OA）是在力學(xué)、生物等因素的共同作用下，軟骨細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)、軟骨下骨的合成與降解失去平衡而形成[1-2]。白細(xì)胞介素-1（interleukin-1，IL-1）是人類最早發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子之一[3]，OA的各種發(fā)病因素都能使其升高，從而介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）（主要是MMP-13）的功能主要是降解I、II、III型膠原和蛋白聚糖，它們的異常的高表達(dá)可促進(jìn)OA關(guān)節(jié)軟骨的破壞[4]。中藥黃精自古就在諸多方劑中作為君藥用來治療“骨痹”、“骨痿”、“痹癥”[5-6]。為探討中藥黃精制劑對(duì)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）患者血清中IL-1與MMP-13的影響，本研究選擇2016年3月—2017年2月浙江省中醫(yī)院確診為KOA患者100例，旨在從細(xì)胞因子學(xué)說角度闡述黃精的治療作用，探討其臨床療效和作用機(jī)理。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本組共100例，男42例，女58例。年齡45～80歲，平均（62.8±7.2）歲。病程2～26個(gè)月，平均（6.7±6.1）個(gè)月；單側(cè)發(fā)病者61例，雙側(cè)發(fā)病者39例。X線平片：膝關(guān)節(jié)間隙變窄不對(duì)稱，關(guān)節(jié)周緣均有不同程度的骨質(zhì)增生，關(guān)節(jié)面硬化不整。采用隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組和對(duì)照組各50例，其中對(duì)照組脫落8例，觀察組脫落5例。兩組年齡、性別、病程情況等比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 治療方法 觀察組45例服用單藥黃精制劑（主要成分為黃精多糖，浙江天臺(tái)山烏藥生物工程有限公司，批號(hào)G20090278），3次/d，2袋/次（3 g/袋），溫水沖服，服用3周后停藥1周，4周為1療程，服用3個(gè)療程。對(duì)照組42例服用塞來昔布（商品名西樂葆，輝瑞制藥有限公司，批號(hào)J20140072），0.2 g，每天1次，每次1粒，服用3月。3個(gè)月、6個(gè)月后抽血化驗(yàn)IL-1、MMP-13水平。

1.3 觀察指標(biāo) 美國(guó)膝關(guān)節(jié)學(xué)會(huì)臨床評(píng)價(jià)系統(tǒng)[7]（KSCRS）分為關(guān)節(jié)和功能兩部分，每一部分總分為100分。關(guān)節(jié)評(píng)分反映關(guān)節(jié)本身狀態(tài)，包括疼痛（50分）、活動(dòng)度（25分）和穩(wěn)定性（25分）（前后方向和內(nèi)外側(cè)方向），減分項(xiàng)目為屈曲攣縮、伸膝缺失和對(duì)線；功能評(píng)分反映患者行走和上下樓梯的能力，對(duì)行走（50分）和上下樓梯能力（50分）進(jìn)行評(píng)估，減分項(xiàng)目為使用手杖或拐杖。

1.4 IL-1、MMP-13測(cè)定 檢測(cè)治療前及治療3個(gè)月、6個(gè)月時(shí)兩組患者血清中IL-1、MMP-13水平。使用美國(guó)R＆D公司提供的酶聯(lián)免疫吸附試劑盒，采用雙抗體夾心ELISA法測(cè)定。

1.5 統(tǒng)計(jì)處理 用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，膝關(guān)節(jié)KSCRS評(píng)分（包括關(guān)節(jié)與功能評(píng)分）及IL-1、MMP-13含量的組間比較采用重復(fù)測(cè)量的方差分析，組內(nèi)比較采用Dunnett-t檢驗(yàn)，組間兩兩比較采用t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 KSCRS關(guān)節(jié)評(píng)分 兩組治療前KSCRS關(guān)節(jié)評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。兩組治療后3、6個(gè)月關(guān)節(jié)評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），觀察組在治療前、治療3、6個(gè)月差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），觀察組在治療前、治療3、6個(gè)月差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者治療前后KSCRS關(guān)節(jié)評(píng)分比較（）

表1 兩組患者治療前后KSCRS關(guān)節(jié)評(píng)分比較（）

組別 KSCRS關(guān)節(jié)評(píng)分 F值 P值治療前 治療3個(gè)月 治療6個(gè)月觀察組 61.22±2.81 65.07±4.03 67.27±3.49 96.006 0.000對(duì)照組 59.38±2.69 60.21±3.49 62.02±3.89 0.130 0.720 F值 1.726 35.818 43.992 F=7.161，P=0.001 P值 0.235 0.000 0.000

2.2 KSCRS功能評(píng)分 兩組治療前KSCRS功能評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。兩組治療后3、6個(gè)月功能評(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），觀察組在治療前、治療3、6個(gè)月差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），觀察組在治療前、治療3、6個(gè)月差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組患者治療前后KSCRS功能評(píng)分比較（）

表2 兩組患者治療前后KSCRS功能評(píng)分比較（）

組別 F值 P值治療前 治療3個(gè)月 治療6個(gè)月觀察組 66.82±2.39 68.31±2.52 71.02±3.67 68.429 0.000對(duì)照組 65.36±2.41 66.90±3.46 68.38±3.83 0.737 0.393 F值 2.118 4.735 10.817 F=1.426，P=0.244 P值 0.154 0.032 0.001

2.3 血清IL-1、MMP-13含量 兩組患者治療前、治療3、6個(gè)月，組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），兩組患者治療前、治療3、6個(gè)月，組 內(nèi)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 兩組患者治療前后血清中MMP-13含量比較（± s，ng/L）

表3 兩組患者治療前后血清中MMP-13含量比較（± s，ng/L）

組別 F值 P值治療前 治療3個(gè)月 治療6個(gè)月觀察組 2.83±0.97 2.02±0.30 1.68±0.42 101.989 0.000對(duì)照組 2.88±0.98 2.06±0.28 1.66±0.42 11.112 0.001 F值 0.051 0.430 0.034 F=0.160，P=0.852 P值 0.821 0.514 0.854

表4 兩組患者治療前后血清中IL-1含量比較（± s，ng/L）

表4 兩組患者治療前后血清中IL-1含量比較（± s，ng/L）

組別 IL-1血清含量（ng/L） F值 P值治療前 治療3個(gè)月 治療6個(gè)月觀察組 2.85±0.46 2.19±0.37 2.00±0.48 254.997 0.000對(duì)照組 2.79±0.45 2.15±0.34 1.95±0.46 35.218 0.000 F值 0.363 0.169 0.204 F=0.052，P=0.950 P值 0.584 0.682 0.653

3 討論

KOA是一種由軟骨細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)、軟骨下骨的合成與降解失去平衡進(jìn)而導(dǎo)致的關(guān)節(jié)退行性疾病，病因尚不明確，發(fā)展到晚期常需要外科手術(shù)及人工關(guān)節(jié)置換治療[8]。因此，在KOA發(fā)病早期，內(nèi)科治療以盡量延緩手術(shù)治療就顯得尤為重要。尋求一種效果明確且不良反應(yīng)小的治療方案，一直是本病研究的重點(diǎn)。

OA發(fā)生發(fā)展的病理過程中，炎性因子及軟骨的破壞在其中扮演著非常重要的角色[9-10]。有研究表明，OA患者的病程越長(zhǎng)、癥狀越重，血清中IL-1和MMP-13含量增多就越顯著[11-12]。IL-1可以通過激活絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinases，MAPKs）信號(hào)通路來誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞凋亡[13]，MAPK信號(hào)通路的激活是導(dǎo)致軟骨細(xì)胞凋亡的主要原因，同時(shí)也是調(diào)控軟骨細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)的上游通路。在MAPK家族中，已證實(shí)參與OA發(fā)生發(fā)展的因子有p38、ERK及JNK，而參與炎癥反應(yīng)調(diào)控的主要是JNK和p38MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[13]，說明IL-1通過激活MAPK信號(hào)通路，由此引起基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物（tissue inhibitor of metalloproteinases，TIMP）與MMPs之間失衡，是其引起軟骨分解的主要機(jī)制。另外，IL-1還有快速?gòu)?qiáng)大的促炎作用，同時(shí)IL-1介導(dǎo)的MMPs的釋放也與滑膜炎有關(guān)，能進(jìn)一步加強(qiáng)IL-1對(duì)軟骨的分解作用。Goldring等[14]總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在OA的不同階段，MMP-13是一個(gè)關(guān)鍵的細(xì)胞因子，且與很多信號(hào)通路如NF-κB、JNK、p38MAPK及轉(zhuǎn)錄因子如NF-κB、HIF2α、Ihh及RUNx2等相關(guān)。這些調(diào)節(jié)因子都直接或間接影響到MMP-13的轉(zhuǎn)錄和活性。Wojdasiewicz等[15]研究證實(shí)，IL-1誘導(dǎo)的MMP-13高表達(dá)是通過NF-κB通路及MAPK通路實(shí)現(xiàn)的。MMP-13是MMPs家族中的一員，主要降解II型膠原，而Ⅱ型膠原是構(gòu)成關(guān)節(jié)軟骨的主要成分。所以，MMP-13與OA的病理也有著密切的關(guān)系。因此IL-1、MMP-13可以作為反映OA程度及病變的重要指標(biāo)[16]。本研究中，黃精制劑降低了觀察組血清中IL-1、MMP-13的含量。其可能是通過抑制OA發(fā)展過程中IL-1/MAPK通路中的某一環(huán)節(jié)，以至于部分抑制IL-1誘導(dǎo)MMP-13的表達(dá)，從而阻止MMP-13降解II型膠原，進(jìn)而抑制軟骨細(xì)胞凋亡，緩解OA滑膜炎癥。

黃精作為祖國(guó)醫(yī)藥中百合科植物黃精、多花黃精或滇黃精的干燥根莖，為《中國(guó)藥典》收載。黃精功似地黃，補(bǔ)而不膩；上可以潤(rùn)肺強(qiáng)心，中可以益氣健脾，下可以補(bǔ)腎填精。中醫(yī)藏象學(xué)說認(rèn)為腎藏精，主骨，生髓；肝藏血，主筋。腎中精氣充盛，才能充養(yǎng)骨髓。肝血充盈才能養(yǎng)筋，筋得其所養(yǎng)，才能運(yùn)動(dòng)靈活而有力。黃精主要活性成分有多糖類、甾體皂苷、蒽醌類化合物、黃酮、氨基酸[17]。已有報(bào)道，黃精煎劑對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、痢疾桿菌等均有抑制作用。鄭春艷等[18]的抗炎結(jié)果顯示，黃精多糖能有效緩解二甲苯對(duì)鼠耳造成的局部炎癥癥狀，說明黃精多糖具有一定的抗炎作用。黃精治療KOA的機(jī)理可能在于黃精的抗炎作用，具體表現(xiàn)為抑制炎性因子的表達(dá)，從而減輕炎癥反應(yīng)對(duì)于關(guān)節(jié)軟骨的破壞，以起到治療KOA的目的。而塞來昔布是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床上使用的新型非甾體抗炎鎮(zhèn)痛藥，主要是通過特異性地抑制環(huán)氧化酶-2，而抑制前列腺素的生成，從而達(dá)到減少發(fā)熱、腫脹和痛覺的作用。有研究[19]證實(shí)塞來昔布可以降低KOA患者血清中的IL-1含量，抑制IL-1的促炎作用，以達(dá)到抑制KOA患者的炎性反應(yīng)，緩解患者的疼痛程度。

綜上所述，黃精制劑和塞來昔布均可降低KOA患者血清中IL-1、MMP-13含量，抑制炎癥反應(yīng)，從而緩解疼痛；同時(shí)黃精制劑又可提高患者KSCRS關(guān)節(jié)與功能評(píng)分，可改善膝關(guān)節(jié)功能，延緩疾病進(jìn)展。