從炎癥角度探討補(bǔ)益肝腎類中藥復(fù)方防治膝骨關(guān)節(jié)炎*

張璇，柳直，姚五平，王宇杰，方雨婷，周明旺

1 甘肅中醫(yī)藥大學(xué) 甘肅蘭州 730000

2 甘肅省中醫(yī)院 甘肅蘭州 730000

膝骨關(guān)節(jié)炎（Knee osteoarthritis，KOA）是一種以關(guān)節(jié)軟骨損傷﹑滑膜炎癥和滑膜增生為主要臨床表現(xiàn)的復(fù)雜慢性退行性關(guān)節(jié)性疾病[1]。其所引發(fā)的膝骨關(guān)節(jié)疼痛﹑屈伸活動(dòng)受限，已經(jīng)嚴(yán)重影響老年人的生活質(zhì)量并引發(fā)很高致殘率[2]。近年來(lái)在KOA的發(fā)展轉(zhuǎn)歸過(guò)程的研究中，滑膜炎是KOA的前兆，其可單獨(dú)誘發(fā)KOA，而關(guān)節(jié)內(nèi)致痛炎性因子可引發(fā)滑膜炎的發(fā)生廣受關(guān)注。而中醫(yī)在辨證論治的基礎(chǔ)上應(yīng)用補(bǔ)益肝腎類中藥復(fù)方治療KOA臨床療效顯著，有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。故此本文將從炎癥角度出發(fā)，探討補(bǔ)益肝腎類中藥復(fù)方防治KOA的可能的作用機(jī)制。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)KOA的認(rèn)識(shí)

KOA的病理生理機(jī)制較為復(fù)雜，年齡﹑性別﹑體重﹑創(chuàng)傷等多種因素被認(rèn)為是可能引起或加重KOA的最常見(jiàn)的病因，而關(guān)節(jié)軟骨退行性病變﹑滑膜與軟骨下骨等結(jié)構(gòu)破壞發(fā)生以及軟骨細(xì)胞凋亡是KOA可能的發(fā)病機(jī)制[3-4]。KOA目前被認(rèn)為是一種炎癥性疾病，細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生和降解失衡是造成KOA的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)[5]，而機(jī)體的質(zhì)蛋白酶（MMPS）及其抑制劑（TIMPS）的分泌失衡直接影響細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生，進(jìn)而破壞膝骨關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)結(jié)構(gòu)[6]，隨著膝骨關(guān)節(jié)軟骨的破壞，大量的軟骨基質(zhì)蛋白代謝成分釋放進(jìn)入膝關(guān)節(jié)滑膜液中，在巨噬細(xì)胞的作用下進(jìn)一步介導(dǎo)發(fā)生炎癥反應(yīng)[7]，導(dǎo)致膝骨滑膜炎的產(chǎn)生，而隨著滑膜炎癥進(jìn)展，炎癥介質(zhì)通過(guò)滑液擴(kuò)散到軟骨中加快軟骨的降解，以此產(chǎn)生惡性循環(huán)，此外軟骨組織破壞過(guò)程中所產(chǎn)生的白細(xì)胞介素（IL）﹑腫瘤壞死因子（TNF-α）﹑白細(xì)胞介素1β（IL-1β）等多種炎性因子加重KOA病情的發(fā)展[8]。為此炎癥反應(yīng)在KOA的軟骨退行性病變﹑滑膜與軟骨下骨等結(jié)構(gòu)破壞發(fā)生過(guò)程中具有重要作用。

1 炎性因子在KOA的作用

炎性因子是細(xì)胞內(nèi)﹑外環(huán)境分泌的蛋白分子，它們通過(guò)促進(jìn)軟骨的分解代謝，造成了軟骨代謝穩(wěn)態(tài)的失調(diào)，從而促進(jìn)軟骨細(xì)胞凋亡的發(fā)生引發(fā)KOA[9]。炎性因子TNF-α﹑IL﹑IL-1β等在KOA發(fā)病過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用[10-11]。IL-1β能獨(dú)立地引起炎癥反應(yīng)和分解代謝反應(yīng)，被認(rèn)為是KOA發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵炎性細(xì)胞因子，其在關(guān)節(jié)軟骨和其他附件方面與其他炎性介質(zhì)促進(jìn)KOA的發(fā)生[12]，在KOA中IL-1β主要由滑膜細(xì)胞﹑軟骨細(xì)胞﹑單核細(xì)胞所產(chǎn)生，其可通過(guò)誘導(dǎo)質(zhì)基質(zhì)金屬蛋白酶 （MMPs）的合成，從而抑制軟骨的合成，促進(jìn)軟骨細(xì)胞的凋亡[13]。IL-1β也可激活誘導(dǎo)型NO合成酶 （i NOS） 產(chǎn)生大量NO，在抑制軟骨細(xì)胞增殖的同時(shí)使細(xì)胞外基質(zhì)合成相對(duì)減少， 從而加速軟骨的破壞引發(fā)KOA[14]。TNFα是 TNF/TNFR細(xì)胞因子超家族的成員，TNFα其主要來(lái)源于巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞，在B細(xì)胞﹑中性粒細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等其他細(xì)胞也有表達(dá)[15]。TNF-α作為炎性介質(zhì)，其主要通過(guò)抑制軟骨基質(zhì)膠原與蛋白多糖的合成，促進(jìn)滑膜成纖維細(xì)胞的增生同時(shí)也促進(jìn)了軟骨的降解，最終對(duì)關(guān)節(jié)軟骨造成破壞引發(fā)KOA。TNF-α作為促炎細(xì)胞因子還可以誘導(dǎo)其他炎性因子的增生，共同介導(dǎo)關(guān)節(jié)軟骨的破壞從而引發(fā)KOA[16]。Luo等[17]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) KOA模型大鼠關(guān)節(jié)液中TNF-α和IL-1β等炎性因子的表達(dá)明顯升高，組織病理切片發(fā)現(xiàn)滑膜組織表現(xiàn)出炎癥浸潤(rùn)明顯且KOA模型大鼠的生存能力較差，推測(cè)血清TNF-α和IL-1β等炎性因子的表達(dá)水平可作為KOA大鼠膝骨功能的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

2 炎癥信號(hào)通路的激活

2.1 Wnt /β-catenin信號(hào)通路 Wnt /β-catenin是與炎癥反應(yīng)關(guān)系密切的信號(hào)通路，研究發(fā)現(xiàn)，Wnt /β-catenin信號(hào)通路通過(guò)控制軟骨細(xì)胞的形成和分化與細(xì)胞基質(zhì)水解酶類的表達(dá)在關(guān)節(jié)組織中發(fā)揮重要作用，Wnt-4蛋白的過(guò)度表達(dá)，可以引發(fā)β-catenin蛋白的表達(dá)增多，從而導(dǎo)致軟骨細(xì)胞成熟和關(guān)節(jié)軟骨的逐漸喪失和骨贅形成，MMP-13作為Wnt /β-catenin信號(hào)通路的下游分子，其過(guò)度表達(dá)造成關(guān)節(jié)軟骨破壞的同時(shí)還增強(qiáng)了炎性細(xì)胞因子對(duì)毛細(xì)管的破壞效應(yīng)，β-catenin，MMP-13蛋白相對(duì)表達(dá)水平及滑膜組織中炎性因子的含量明顯升高，使得膝骨關(guān)節(jié)的交叉形態(tài)結(jié)構(gòu)也受到破壞，從而進(jìn)一步導(dǎo)致KOA的發(fā)生[18-21]。研究發(fā)現(xiàn)，獨(dú)活寄生湯對(duì)KOA 模型大鼠的β-catenin﹑MMP-13 的等蛋白的表達(dá)水平具有影響作用，其可能機(jī)制主要與抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路有關(guān)[22]。

2.2 TLR4/NF-κB信號(hào)通路 TLR4是TLRs家族的重要成員，可激活天然免疫與炎癥細(xì)胞引發(fā)一系列的免疫與炎癥反應(yīng)[23]。TLR4作為脂多糖（LPS）的主要受體，其與受體形成復(fù)合物體后會(huì)識(shí)別LPS并激活下游效應(yīng)分子核轉(zhuǎn)錄因子-κB （NF-κB）的激活和核轉(zhuǎn)位，從而進(jìn)一步促進(jìn)TNF-α﹑IL-1β等炎癥細(xì)胞因子基因的轉(zhuǎn)錄[24]。已有研究[25]表明TLR4/NFκB 信號(hào)通路及其介導(dǎo)的相關(guān)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，在調(diào)控KOA發(fā)病中發(fā)揮著重要作用，且該信號(hào)通路還與調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的發(fā)生具有密切聯(lián)系，且相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[26]，TLR4/NF-κB信號(hào)通路早期可觸發(fā)滑膜分泌炎性因子和滑膜增生誘導(dǎo)KOA的發(fā)生。在探討TLR4 /NF-κB信號(hào)通路是否參與KOA大鼠滑膜早期病變的研究中發(fā)現(xiàn)，模型組相比對(duì)照組血清中的TLR4 mRNA﹑NF-κBp65蛋白的表達(dá)均增高，以此說(shuō)明TLR4 /NF-κB信號(hào)通路參與了KOA大鼠滑膜早期病變的過(guò)程[27]。

2.3 PI3K/Akt信號(hào)通路 AKT是調(diào)節(jié)PI3K信號(hào)通路中細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵分子，經(jīng)典的PI3K/Akt信號(hào)通路是軟骨細(xì)胞形成和分化以及細(xì)胞外基質(zhì)的代謝的重要路徑[28]。研究發(fā)現(xiàn)[29-30]，基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）產(chǎn)生升高以及膠原蛋白II和骨聚物減少，是KOA發(fā)病的啟動(dòng)劑和助推器，胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（IGF-1）是與肌腱的修復(fù)生長(zhǎng)有關(guān)生長(zhǎng)因子，其是AKT磷酸化的強(qiáng)激活因子，可以激活A(yù)KT以促進(jìn)膠原蛋白II的合成，另外IGF-1可以通過(guò)激活PI3K和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）和促進(jìn)細(xì)胞周期的表達(dá)，并抑制金屬蛋白酶13（MMP13）的表達(dá)。李剛[31]等研究發(fā)現(xiàn)，PI3KmRNA和AKTmRNA及IL-1β﹑TNF-α等炎性因子廣泛存在于KOA大兔模型血清中，這可能與PI3K /Akt 信號(hào)通路介導(dǎo)KOA炎癥反應(yīng)發(fā)生有關(guān)；商連斌[32]等發(fā)現(xiàn)在生理狀態(tài)下大兔血清中正常表達(dá)PI3K和AKT在KOA狀態(tài)下顯著增加，證明了PI3K /Akt 信號(hào)通路在KOA炎癥反應(yīng)中的重要作用。

中醫(yī)學(xué)對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎的認(rèn)識(shí)

中醫(yī)學(xué)多將 KOA 歸為“痹癥”中的“膝痹”，“痹癥”最早出現(xiàn)于《內(nèi)經(jīng)》，《素問(wèn)·痹論》記載：“風(fēng)寒濕三氣雜至，合而為痹也”；“所謂痹者，各以其時(shí)，重感風(fēng)寒濕之氣也”。中國(guó)2018年發(fā)布的《膝骨關(guān)節(jié)炎中西醫(yī)結(jié)合診療指南》[33]中將KOA分為氣滯血瘀型，風(fēng)寒濕痹型，肝腎虧虛型和濕熱蘊(yùn)結(jié)型4個(gè)證候類型，認(rèn)為本虛標(biāo)實(shí)為KOA的主要病機(jī)，本虛以正氣虧虛為主，標(biāo)實(shí)以實(shí)邪痹阻為主。《素問(wèn)·長(zhǎng)刺節(jié)論》曰：“病在骨，骨重不可舉，骨髓痠痛，寒氣至，名曰骨痹?！?肝藏血主筋，若肝血虧虛不能濡養(yǎng)筋脈，則易致肢體筋脈拘攣﹑麻木，關(guān)節(jié)屈伸不利；《素問(wèn)·逆調(diào)論》曰：“腎不生則髓不能滿?！蹦I為先天之本也，可主骨生髓，濡養(yǎng)筋脈﹑關(guān)節(jié)，上述論述簡(jiǎn)明扼要說(shuō)明了KOA的發(fā)生發(fā)展與機(jī)體肝腎虧虛密切相關(guān)，正氣虧虛，外感風(fēng)寒實(shí)邪侵犯郁而化熱等因素致機(jī)體正虛邪湊。李盛華教授認(rèn)為KOA發(fā)生的關(guān)鍵在于“虛”與“邪”兩個(gè)方面，肝腎虧虛致機(jī)體正虛情況下，外邪乘虛而入，侵襲機(jī)體，致氣滯血瘀，寒凝經(jīng)脈，經(jīng)絡(luò)痹阻，郁熱化熱[34]。鄧運(yùn)明教授將現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究成果與中醫(yī)理論有機(jī)結(jié)合后提出KOA的核心病機(jī)為“正氣虛弱﹑肝腎虧損”，認(rèn)為肝腎虧虛，外邪侵入后KOA久延反復(fù)，則致機(jī)體氣虛或陽(yáng)虛；氣虛則風(fēng)寒濕等實(shí)邪進(jìn)一步侵犯機(jī)體日久進(jìn)而演變?yōu)轲鲅p濕熱；瘀血﹑濕熱等邪氣內(nèi)停相互博結(jié)，日久化“毒”。毒邪耗傷正氣，正氣虛則毒邪勝，由此形成惡性循環(huán)[35]?？傊瑹o(wú)論何種病因?qū)е翶OA的發(fā)生，KOA的發(fā)生與局部炎癥反應(yīng)以及合成代謝過(guò)程異常破壞軟骨穩(wěn)態(tài)的發(fā)生具有相關(guān)性，研究發(fā)現(xiàn)，IL-1β，TNF-α等炎性因子可通過(guò)引發(fā)軟骨細(xì)胞氧化還原狀態(tài)的失衡，引起炎癥反應(yīng)和軟骨細(xì)胞凋亡來(lái)破壞軟骨穩(wěn)態(tài)，進(jìn)一步誘發(fā)KOA的發(fā)生。李朋等人通過(guò)觀察補(bǔ)肝腎活血協(xié)定方治療肝腎虧虛型KOA臨床觀察中發(fā)現(xiàn)，所觀察肝腎虧虛KOA患者中，觀察組患者服用補(bǔ)肝腎活血協(xié)定方后炎性因子TNF-α﹑MMP-3﹑IL-1β水平較治療前有所降低且癥狀改善明顯[36]。

綜上可見(jiàn)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)KOA炎癥的認(rèn)識(shí)與中醫(yī)“肝腎虧虛”理論的認(rèn)識(shí)具有一致性。因此運(yùn)用“扶正祛邪”理論從炎癥角度探討補(bǔ)益肝腎類中藥復(fù)方對(duì)KOA的干預(yù)具有可行性，以達(dá)到“正勝邪自祛”的效果。

補(bǔ)益肝腎類中藥復(fù)方防治KOA

現(xiàn)代諸多醫(yī)家[37-38]認(rèn)為 KOA 以正虛邪盛為基本病機(jī)，肝腎虧虛日久導(dǎo)致機(jī)體氣血虧虛為本，風(fēng)寒濕﹑血瘀為標(biāo)，病變涉及肝﹑脾﹑腎三臟。治則以補(bǔ)益肝腎﹑強(qiáng)筋健骨﹑益氣養(yǎng)血等法治本，用舒筋活血﹑溫經(jīng)祛寒﹑通絡(luò)止痛等法治標(biāo)。多項(xiàng)現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明補(bǔ)益肝腎類中藥牛膝其活性成分牛膝總皂苷具有抑制促炎因子IL-1β和TNF-α的表達(dá)，抑制軟骨細(xì)胞凋亡及促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖﹑減輕滑膜炎癥等 KOA 的病理生理過(guò)程且相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)這些作用可能與PI3K/AKT﹑TLR4/NF-κB等信號(hào)通路有關(guān)[39]；鄺高艷等人研究發(fā)現(xiàn)，加味獨(dú)活寄生湯有效成分具有改善 KOA 患者關(guān)節(jié)液中 IL-1，IL-6，TNF-α 及NO 的含量，推測(cè)其機(jī)制可能與通過(guò)調(diào)控 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路，影響 Wnt 蛋白的表達(dá)，從而抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)[40]；顏春魯[41]等對(duì)120只KOA大鼠應(yīng)用補(bǔ)益肝腎類復(fù)方右歸丸干預(yù)后得出，各組大鼠軟骨組織中IL-6/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和STAT3信號(hào)通路中的IL-6 和STAT3 m RNA和蛋白活性量有不同程度的降低，通過(guò)補(bǔ)益肝腎類中藥復(fù)方右歸丸在KOA大鼠的治療上取得了良好的效果；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[42]補(bǔ)益肝腎類復(fù)方右歸丸能夠直接或間接影響PI3K /Akt /NF-κB 信號(hào)通路，調(diào)節(jié)PI3K /Akt /NF-κB相關(guān)下游信號(hào)分子PI3K，p Akt和 NF-κB的表達(dá)水平，從而抑制炎KOA 的炎性反應(yīng)，達(dá)到緩解軟骨損傷，減輕KOA兔模型的癥狀。李志敏[43]等人研究發(fā)現(xiàn)益腎祛痹湯具有明顯降低肝腎虧虛型KOA 患者關(guān)節(jié)液中炎性因子 TNF-α﹑IL-1β及 IL-6 表達(dá)水平，且患者相關(guān)的 Lequesne 指數(shù)評(píng)分﹑WOMAC 評(píng)分及 VAS 評(píng)分也明顯下降，表明益腎祛痹湯不僅可以減輕 KOA患者炎癥反應(yīng)， 還能逆轉(zhuǎn)軟骨和滑膜的降解， 進(jìn)而改善 KOA 患者的膝關(guān)節(jié)功能。

小 結(jié)

隨著現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)的發(fā)展，中醫(yī)藥在治療KOA已經(jīng)充分展現(xiàn)了自身的特色與優(yōu)勢(shì)。目前關(guān)于干預(yù)炎癥信號(hào)通路防治疾病的研究已經(jīng)成為現(xiàn)代學(xué)者研究的熱點(diǎn)，大量研究發(fā)現(xiàn)，KOA病變過(guò)程中的炎癥反應(yīng)在病理﹑病機(jī)與治療方面與正氣虧虛密切相關(guān)，而補(bǔ)益肝腎類中藥復(fù)方能夠干預(yù)機(jī)體內(nèi)炎癥反應(yīng)的表達(dá)，為此，我們應(yīng)從中醫(yī)藥調(diào)節(jié)與KOA相關(guān)炎癥信號(hào)通路為切入點(diǎn)，在充分發(fā)揮中醫(yī)理論特色的基礎(chǔ)上，應(yīng)運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，探索出一條以中醫(yī)藥干預(yù)炎癥反應(yīng)的新思路，為治療KOA提供新靶點(diǎn)及思路，進(jìn)一步豐富中醫(yī)藥內(nèi)涵，推進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化。