中醫(yī)藥經(jīng)Wnt/β-catenin信號(hào)通路對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的干預(yù)機(jī)制

金澤旭 唐芳 馬武開 黃穎 蘭維婭 蔣總 蔡鑫 樊梅

【摘 要】 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎是一種慢性自身免疫性疾病，目前治療上尚未取得突破性進(jìn)展。大量基礎(chǔ)研究已證實(shí)中醫(yī)藥對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的療效，并引起許多學(xué)者的關(guān)注。Wnt/β-catenin信號(hào)通路在多種疾病中起著信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用，隨著研究的深入，其與骨骼肌肉系統(tǒng)的高度相關(guān)性受到廣泛重視。Wnt/β-catenin信號(hào)通路對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的調(diào)控作用成為研究熱點(diǎn)，因此，探討中醫(yī)藥在Wnt/β-catenin信號(hào)通路下對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】 關(guān)節(jié)炎，類風(fēng)濕;Wnt/β-catenin信號(hào)通路;中醫(yī)藥;滑膜炎

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）主要累及周圍小關(guān)節(jié)，最初病理主要表現(xiàn)為滑膜炎，隨著疾病發(fā)展出現(xiàn)骨破壞乃至關(guān)節(jié)畸形[1]。在炎癥因子及蛋白酶介導(dǎo)下，成纖維樣滑膜細(xì)胞（FLS）喪失接觸抑制性而異常增殖，從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)滑膜炎[2]。而炎癥因子如白細(xì)胞介素（IL）-17、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等激活FLS，同時(shí)介導(dǎo)破骨細(xì)胞活化，從而驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)性損傷[3]。Wnt/β-catenin信號(hào)通路與多種免疫疾病高度相關(guān)，并在多個(gè)方面對RA具有重要調(diào)控作用[4]。本文從中藥單味提取、中藥復(fù)方的基礎(chǔ)及臨床研究等方面討論中醫(yī)藥調(diào)控Wnt/β-catenin信號(hào)通路的機(jī)制，以期探索治療RA的新思路。

1 Wnt/β-catenin信號(hào)通路概述

Wnt信號(hào)通路是一套復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，在維持組織生命周期的平衡中發(fā)揮重要作用，包括分泌糖蛋白（Wnt配體）、卷曲蛋白家族的跨膜受體（Frizzled）、脂蛋白受體相關(guān)蛋白（LRP）家族的共受體和其他下游成分[4]。根據(jù)不同的轉(zhuǎn)導(dǎo)方式，Wnt信號(hào)通路分為經(jīng)典信號(hào)通路Wnt/β-catenin信號(hào)通路和非經(jīng)典信號(hào)通路（Wnt/c-JNK通路、Wnt/p-GTP酶通路等）。Wnt/β-catenin信號(hào)通路是目前研究關(guān)注度最高，且較為成熟的信號(hào)系統(tǒng)。該通路轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于β-catenin蛋白與軸蛋白（Axin）、結(jié)腸腺瘤樣息肉病基因編碼的蛋白（APC）和糖原合成酶激酶（GSK-3β）組成的降解復(fù)合物是否關(guān)聯(lián)。當(dāng)Wnt配體與Frizzled受體結(jié)合時(shí)，兩者形成的復(fù)合物與LRP5/6受體共同作用，啟動(dòng)磷酸化級聯(lián)反應(yīng)，以激活散亂蛋白（Dsh），使β-catenin與APC/Axin/GSK-3β復(fù)合體解離，實(shí)現(xiàn)β-catenin跨核膜轉(zhuǎn)運(yùn)，與T細(xì)胞因子/淋巴細(xì)胞增強(qiáng)因子（TCF/LEF）結(jié)合，最終激活下游靶基因[5]。在Wnt配體缺乏時(shí)，β-catenin被酪蛋白激酶1（CK1）和APC/Axin/GSK-3β復(fù)合物磷酸化，啟動(dòng)泛素-蛋白酶途徑將β-catenin降解[6]。同時(shí)，Wnt/β-catenin通路中存在大量負(fù)調(diào)控因子抑制其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。ZNRF3和RNF43是E3泛素蛋白連接酶，通過降解LRP6抑制Wnt/β-catenin通路[7]。此外，Dickkopfs-1（Dkk1）、骨硬化蛋白（SOST）、分泌型卷曲相關(guān)蛋白（sFRP）等負(fù)調(diào)控因子對抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路有著重要影響[8]。

2 Wnt/β-catenin信號(hào)通路與RA

RA發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，其確切病機(jī)尚有待闡明，但隨著研究的深入，人們在分子層面對RA的發(fā)病機(jī)制及病理表現(xiàn)有了更進(jìn)一步了解。Wnt/β-catenin信號(hào)通路對RA的重要影響，體現(xiàn)在調(diào)控FLS活化及骨代謝方面。FLS過度增殖是導(dǎo)致關(guān)節(jié)滑膜炎的關(guān)鍵。炎癥趨化因子會(huì)誘導(dǎo)FLS激活，而激活后的FLS同時(shí)又促進(jìn)炎癥因子高表達(dá)，因而造成炎癥細(xì)胞浸潤，甚至血管翳形成，對關(guān)節(jié)造成不可逆的損害[9]。纖維連接蛋白是一種多功能蛋白，在RA發(fā)病過程中可以在缺乏典型炎癥因子的情況下激活FLS[10]。Wnt7b是經(jīng)典通路中的Wnt配體，并且與RA關(guān)系最為密切，RA患者滑膜中Wnt7b水平顯著上調(diào)，且經(jīng)Wnt7b轉(zhuǎn)染的正?；ぜ?xì)胞中TNF-α、IL-1β和IL-6等炎癥因子表達(dá)增加，反之炎癥水平增加同樣會(huì)誘導(dǎo)Wnt通路激活;因此，F(xiàn)LS活化與激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路高度相關(guān)[11]。Wnt1通過調(diào)控纖維連接蛋白參與激活FLS，研究證實(shí)，抗Wnt1抗體及SFRP1可以抑制纖維連接蛋白合成[9]。由此可見，Wnt/β-catenin信號(hào)通路在RA滑膜炎中具有重要影響力。同時(shí)，Wnt/β-catenin信號(hào)通路在滑膜血管生成中發(fā)揮一定作用，劉興振等[12]研究證實(shí)，散亂蛋白（Dvl 2）可減少血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）分泌，從而誘發(fā)血管翳的形成;Dvl 2同時(shí)還抑制TNF-α對VEGF的促分泌作用。骨保護(hù)素（OPG）是Rank/Rankl通路拮抗劑，可減少破骨細(xì)胞形成及骨吸收，研究證明，OPG受Wnt/β-catenin信號(hào)通路直接調(diào)控，Dkk1能夠下調(diào)OPG并上調(diào)Rankl表達(dá)，抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路調(diào)節(jié)破骨/成骨細(xì)胞比率，能夠改善RA骨破壞[13-14]。

除此之外，Wnt/β-catenin信號(hào)通路可以調(diào)控免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)定狀態(tài)下β-catenin的體外表達(dá)提高了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）的存活率，在炎性條件下激活Wnt經(jīng)典途徑可能會(huì)抑制Treg的功能，從而誘發(fā)自身免疫反應(yīng)[15]。綜上，Wnt/β-catenin信號(hào)通路對RA發(fā)病的調(diào)控作用是多層次、多方面的。

3 中醫(yī)藥經(jīng)Wnt/β-catenin信號(hào)通路干預(yù)RA的研究

在中醫(yī)學(xué)上，RA臨床表現(xiàn)與“周痹”“歷節(jié)病”相似，歸屬于“痹病”范疇?！鹅`樞·周痹》記載：“風(fēng)寒濕氣，客于外分肉之間……分裂則痛?！闭J(rèn)為痹病是由于風(fēng)寒濕三邪侵襲而發(fā)病，在病機(jī)上是由外邪所致，由于風(fēng)寒濕合邪由表入里，導(dǎo)致附著于筋骨之肉分裂，從而出現(xiàn)疼痛癥狀。張仲景基于《黃帝內(nèi)經(jīng)》理論治療風(fēng)濕、寒濕所致關(guān)節(jié)腫大、周身疼痛等“歷節(jié)病”時(shí)，傾向于使用麻黃、桂枝類藥物，其專著《金匱要略》所載經(jīng)方對后世治療痹病產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。目前大量研究發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)藥經(jīng)調(diào)控Wnt/β-catenin信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)治療RA取得良好療效。

3.1 中藥提取物 中藥提取物的研究多集中在Wnt/β-catenin信號(hào)通路抑制FLS過度增殖、緩解關(guān)節(jié)滑膜炎層面。紅景天具有活血化瘀的功效，紅景天苷是其活性成分，經(jīng)體外培養(yǎng)的人RA-FLS受紅景天苷干預(yù)后，β-catenin、基質(zhì)金屬蛋白酶-7、Cyclin-D1蛋白表達(dá)水平下降，從而抑制FLS的異常活化[16]。虎杖具有清熱利濕等作用，研究證實(shí)，其活性成分治療RA療效顯著[17]。曾家順等[18]研究發(fā)現(xiàn)，膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎（CIA）大鼠經(jīng)虎杖苷給藥后，滑膜中FLS的Wnt4、GSK-3β、β-catenin基因及蛋白表達(dá)均下降，說明虎杖苷通過抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路發(fā)揮作用。在Wnt/β-catenin信號(hào)中，C-myc經(jīng)Wnt上游信號(hào)激活后促進(jìn)細(xì)胞增殖及分化。白藜蘆醇是虎杖根的主要成分，研究表明，白藜蘆醇通過上調(diào)SPRF4并抑制β-catenin、C-myc蛋白表達(dá)，能有效抑制FLS的增殖，誘導(dǎo)滑膜細(xì)胞的凋亡[19]。漏蘆總黃酮[20]及白頭翁皂苷[21]同樣通過調(diào)控Wnt/SPRF途徑，抑制滑膜過度增生。

3.2 中藥復(fù)方 韋國雨等[22]采用rt-PCR法，對比當(dāng)歸四逆湯治療前后RA患者血清中Wnt3a、β-catenin及骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）基因表達(dá)，與治療前相比，Wnt3a、β-catenin及BMP-2表達(dá)均下調(diào)，當(dāng)歸四逆湯靶向調(diào)節(jié)作用能有效緩解RA患者關(guān)節(jié)疼痛并改善關(guān)節(jié)功能。李波等[23]發(fā)現(xiàn)，清熱活血方通過調(diào)控Wnt/Dkk1途徑，促進(jìn)成骨細(xì)胞分化而發(fā)揮對RA的骨保護(hù)作用。CIA大鼠經(jīng)清熱活血方干預(yù)后，在血清及滑膜中均發(fā)現(xiàn)Dkk1表達(dá)下降，從而激活Wnt經(jīng)典通路的骨保護(hù)機(jī)制。斷藤益母湯[24]同樣調(diào)控Wnt/Dkk1途徑以減緩RA的骨破壞。通痹顆粒可有效緩解CIA大鼠滑膜及血管增生情況，與模型組相比，治療組大鼠血清中Dkk1和β-catenin表達(dá)下降，可見通痹顆粒對滑膜細(xì)胞的抑制與Wnt/β-catenin呈正相關(guān)[25]。

3.3 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究 CIA與RA在病理上都表現(xiàn)出滑膜炎性細(xì)胞浸潤、滑膜增生、軟骨破壞、骨侵蝕等相同特質(zhì)，所以CIA模型大鼠作為經(jīng)典的RA模型，被廣泛運(yùn)用于RA的實(shí)驗(yàn)研究[26]。繆成貴等[27]通過構(gòu)建CIA模型大鼠，在造模后17 d出現(xiàn)多處紅腫、結(jié)節(jié)，采用滁菊花提取物滁菊總黃酮對CIA大鼠進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)治療組大鼠滑膜中SFRP4基因表達(dá)增加，而β-catenin、C-myc基因表達(dá)下降，從而抑制滑膜細(xì)胞增殖。桑黃中活性物質(zhì)多糖，經(jīng)干預(yù)CIA模型大鼠后，采用rt-PCR法檢測發(fā)現(xiàn)，大鼠滑膜組織中SFRP1、SFRP2基因高表達(dá)，而β-catenin、C-myc等Wnt正向基因表達(dá)下調(diào)，且纖維連接蛋白表達(dá)下降，由此推測，桑黃多糖對CIA大鼠的作用機(jī)制可能是通過抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路，減少纖維連接蛋白合成，從而抑制FLS的激活[28]。杜仲黃酮聯(lián)合蜂毒素干預(yù)CIA大鼠，能增強(qiáng)蜂毒素的抗炎作用，同時(shí)減少蜂毒素溶血反應(yīng)的發(fā)生率。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，杜仲黃酮與蜂毒素單藥及聯(lián)合使用，均發(fā)現(xiàn)RA-FLS中Wnt1、β-catenin、C-myc、Dkk1表達(dá)低于模型組大鼠，在信號(hào)機(jī)制上論證了杜仲黃酮與蜂毒素治療RA的作用靶點(diǎn)[29]。

4 小結(jié)與展望

中醫(yī)藥干預(yù)RA的研究取得很大進(jìn)步，單味中藥及復(fù)方在抑制滑膜異常增生及改善RA骨破壞方面具有療效，因此，基于Wnt/β-catenin信號(hào)通路挖掘中醫(yī)藥治療RA的潛在價(jià)值具有理論可行性。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，人體正氣與疾病發(fā)生關(guān)系高度密切，如《濟(jì)生方》云：“體虛，表不固，外感而成痹。”認(rèn)為“體虛”致痹，治療痹病時(shí)注重補(bǔ)益藥的運(yùn)用。補(bǔ)腎活血方通過抑制滑膜細(xì)胞中β-catenin表達(dá)量，從而改善骨關(guān)節(jié)炎滑膜炎癥[30]。目前尚無其治療RA的直接證據(jù)，基于該方在滑膜細(xì)胞的靶向分子作用，值得研究探討在RA方面的療效?，F(xiàn)階段在Wnt經(jīng)典信號(hào)通路下，有關(guān)RA的中醫(yī)藥研究多以滑膜細(xì)胞為靶點(diǎn)，缺乏該通路對RA骨侵蝕機(jī)制的研究。Wnt經(jīng)典信號(hào)通路在多種細(xì)胞、組織中都發(fā)揮重要調(diào)控作用。Dkk-1、SPRF-1等Wnt拮抗劑通過抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路，從而抑制滑膜過度增生，但其高表達(dá)同時(shí)激活破骨細(xì)胞活性，導(dǎo)致成骨、破骨細(xì)胞分化失衡，造成骨破壞。Wnt/β-catenin信號(hào)通路對RA的雙向調(diào)節(jié)作用，使其成為一把雙刃劍。目前，改善病情抗風(fēng)濕藥及糖皮質(zhì)激素等治療RA同樣存在該弊端;因此，從分子機(jī)制深入研究中醫(yī)藥作用靶點(diǎn)及機(jī)制，有利探索中醫(yī)藥治療RA的隱患，并發(fā)揮其最大優(yōu)勢。

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收稿日期：2020-04-16;修回日期：2020-05-25