張?zhí)K丹,王妍琦,劉亞偉,楊雙慶,谷慧敏,左瑞庭,孟慶良,馬俊福
1.河南中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,河南 鄭州 450046;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450002
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是臨床常見的復(fù)雜的慢性自身免疫性疾病,典型病理表現(xiàn)為滑膜炎性病變。骨侵蝕是RA多關(guān)節(jié)損壞的主要特征,伴隨RA的整個(gè)病程,是該病主要的病理改變[1]。目前,RA骨侵蝕致殘問題較為嚴(yán)重,5~10年殘疾率達(dá)43.5%[2],嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量,給患者家庭及社會造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),全球范圍內(nèi)確診病例約500萬例[3]。RA骨侵蝕的發(fā)病過程中,由于血管翳形成、慢性滑膜炎癥以及骨與軟骨組織的侵蝕,最終會導(dǎo)致患者關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的畸形及功能受限。研究發(fā)現(xiàn),破骨細(xì)胞、T細(xì)胞、炎性細(xì)胞因子、細(xì)胞內(nèi)信號通路等多種因素在RA骨侵蝕的進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用[4-5]。近年來,中醫(yī)藥干預(yù)RA骨侵蝕的研究逐漸增多,本文對中醫(yī)藥延緩RA骨侵蝕進(jìn)程的研究綜述如下。
研究發(fā)現(xiàn),骨侵蝕與RA的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),是該病進(jìn)展的核心因素[6]。既往研究發(fā)現(xiàn),RA患者早期即存在骨量流失[7],分離患者外周血所誘導(dǎo)培養(yǎng)的破骨細(xì)胞與骨侵蝕的形成密切相關(guān)[8]。在RA的發(fā)病機(jī)制研究中,破骨細(xì)胞增殖與分化、T細(xì)胞活化、細(xì)胞因子干預(yù)、細(xì)胞內(nèi)信號通路異常等因素均會引起骨質(zhì)異常,隨RA病程的進(jìn)展會出現(xiàn)骨與關(guān)節(jié)軟骨侵蝕,導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形和功能喪失,最終致殘,達(dá)到不可逆的程度[9]。因此,以加速骨侵蝕進(jìn)程的影響因素為靶點(diǎn)研究RA骨侵蝕的干預(yù)方法,可為臨床治療提供新思路,也為中醫(yī)藥研究提供新靶點(diǎn)。
2.1 抑制T細(xì)胞活化在RA滑膜中,T細(xì)胞占滑膜細(xì)胞總數(shù)的30%~50%,且絕大多數(shù)為CD4+T細(xì)胞,多聚集在血管周圍形成的淋巴濾泡樣結(jié)構(gòu)中,或分散在血管周圍的滑膜組織中,浸潤于RA滑膜組織,提高單個(gè)核細(xì)胞的核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)受體激動(dòng)劑配基(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)表達(dá)水平,加快破骨細(xì)胞增殖與分化,造成骨侵蝕[10]。大量研究同樣表明,RA是以大量CD4+T細(xì)胞浸潤為主的慢性免疫性滑膜炎癥反應(yīng)[11],根據(jù)CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子及其功能,CD4+T細(xì)胞通常分為輔助性T細(xì)胞1(helper T1,Th1)、Th2、Th17以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg)四大亞群。Th1細(xì)胞和Th2細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、IL-12、γ干擾素(interferon,IFN-γ)、IL-3 等細(xì)胞因子均能抑制破骨細(xì)胞生成,其中Th1細(xì)胞通過 IFN-γ抑制骨吸收,Th2細(xì)胞通過IL-4阻礙骨吸收,影響骨侵蝕[12]。Th17細(xì)胞主要分泌IL-17、IL-21等炎性細(xì)胞因子,具有促進(jìn)炎性反應(yīng)、促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨和骨侵蝕進(jìn)程等多重效應(yīng)[13]?;罨腡細(xì)胞通過其分泌細(xì)胞因子的作用,增加RANKL表達(dá),加速破骨細(xì)胞增殖,造成骨質(zhì)破壞,因此抑制T細(xì)胞活化是改善及延緩骨侵蝕進(jìn)程的重要環(huán)節(jié)。
中醫(yī)藥干預(yù)T細(xì)胞及防治骨侵蝕的研究主要集中在抑制經(jīng)T細(xì)胞受體途徑的淋巴細(xì)胞活化上。王卓龍等[14]為了探究白藜蘆醇能否影響小鼠CD4+T細(xì)胞活化,將BALB/c鼠脾臟單個(gè)核細(xì)胞與不同濃度的白藜蘆醇共同孵育后,分別采用抗體刺激培養(yǎng),染色后檢測CD4+T細(xì)胞CD69、CD71的表達(dá),發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可顯著抑制CD4+T淋巴細(xì)胞CD69、CD71表達(dá),證實(shí)白藜蘆醇具有抑制小鼠CD4+T細(xì)胞活化的作用。李曉娟等[15]通過不同濃度的青藤堿作用于分離后的小鼠腸系膜淋巴結(jié)細(xì)胞,觀察CD3+T淋巴細(xì)胞的活化標(biāo)志及其表達(dá)以及IFN-γ和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)的分子表達(dá)變化,發(fā)現(xiàn)青藤堿可抑制T細(xì)胞早期活化標(biāo)志CD69水平,并對T細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞因子IFN-γ及 TNF-α 的表達(dá)具有抑制作用。燕麗君等[16]通過研究威靈仙總皂苷對RA模型大鼠T淋巴細(xì)胞亞群及血清炎性因子水平的影響,發(fā)現(xiàn)連續(xù)給藥6周后,CD8+T淋巴細(xì)胞百分率增加,CD4+T淋巴細(xì)胞百分率減小,二者比值升高,IL-1β、IL-6、TNF-α細(xì)胞炎性因子水平均顯著降低,說明威靈仙總皂苷能夠調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞亞群平衡,降低細(xì)胞炎性因子,從而改善關(guān)節(jié)損傷。
2.2 干預(yù)炎性細(xì)胞因子在RA發(fā)病過程中,T淋巴細(xì)胞活化可進(jìn)一步調(diào)控巨噬細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、破骨細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞釋放各種炎性細(xì)胞因子,最終導(dǎo)致炎癥持續(xù)和骨質(zhì)破壞[17]。而IL-6、TNF、IL-17及IL-1等炎性細(xì)胞因子主要調(diào)節(jié)骨質(zhì)代謝負(fù)平衡,上調(diào)RANKL表達(dá),活化破骨細(xì)胞,促進(jìn)骨吸收[18]。TNF-α主要通過促使T細(xì)胞和成骨細(xì)胞分別產(chǎn)生巨噬細(xì)胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF)及RANKL,間接活化破骨細(xì)胞,加快骨侵蝕。IL-1可通過調(diào)控破骨細(xì)胞骨架重組,影響骨侵蝕進(jìn)程。IL-6、IL-17是Th17細(xì)胞的主要分化因子,通過刺激RANKL,促進(jìn)破骨細(xì)胞生成[19]。因此,炎性細(xì)胞因子可通過干預(yù)RANKL表達(dá)、刺激破骨細(xì)胞生成,影響RA骨質(zhì)破壞。
多數(shù)炎性細(xì)胞因子在RA骨侵蝕的發(fā)病過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。田華等[20]通過實(shí)驗(yàn)觀察川芎嗪對膠原性關(guān)節(jié)炎(collagen-inducedarthritis,CIA)大鼠血清IL-17、IL-23、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)水平的影響及足爪組織中基質(zhì)金屬蛋白酶-13(matrix metalloproteinase13,MMP-13)蛋白表達(dá),發(fā)現(xiàn)川芎嗪可通過下調(diào)MMP-13蛋白表達(dá),抑制炎癥細(xì)胞浸潤及血管增生,減少IL-17、IL-23及VEGF的生成,抑制CIA大鼠炎癥反應(yīng),保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨。馬俊福等[21]基于“汗法治痹”理論,使用以黃芪為“君”的四神煎對CIA模型大鼠進(jìn)行干預(yù),4周后觀察炎性細(xì)胞因子及肝腎功能的變化,發(fā)現(xiàn)大劑量四神煎在改善異常肝腎功能的同時(shí)可降低TNF-α、IL-1β水平,抑制炎性反應(yīng),緩解關(guān)節(jié)腫脹,影響骨侵蝕進(jìn)程。趙海燕等[22]為了探究炎性細(xì)胞因子作用于骨侵蝕的機(jī)制,觀察48例肝腎不足且寒濕痹阻型RA患者,對照組予以獨(dú)活寄生湯進(jìn)行干預(yù),觀察給藥前后血清 IL-1β、IL-17、IL-6、TNF-α含量及骨保護(hù)蛋白(osteoprotegerin,OPG)、RANKL表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)獨(dú)活寄生湯散劑治療后的RA患者血清中,無論是IL-1β、IL-17、IL-6、TNF-的含量還是OPG、RANKL表達(dá)水平,均較干預(yù)前降低,表明獨(dú)活寄生湯可抑制炎性細(xì)胞因子,影響RANKL及OPG/RANKL比值趨勢,延緩骨質(zhì)破壞。姜功道等[23]觀察針刀松解術(shù)對RA肘關(guān)節(jié)僵硬患者關(guān)節(jié)炎中 TNF-α、IL-6及IL-10的影響發(fā)現(xiàn),針刀組患者TNF-α、IL-6水平含量較治療前顯著降低,IL-10含量升高,患肘最大主動(dòng)伸直位、屈曲位及活動(dòng)范圍均改善,表明針刀松解術(shù)可平衡促炎因子與抑炎因子,改善關(guān)節(jié)僵硬。
2.3 阻斷細(xì)胞內(nèi)信號通路骨侵蝕的形成與骨形成-吸收的動(dòng)態(tài)偶聯(lián)穩(wěn)態(tài)失調(diào)相關(guān),其中以O(shè)PG-RANKL-核因子Kappa B受體激動(dòng)劑(Receptor Activator for Nuclear Factor-κB,RANK)信號通路為主要調(diào)節(jié)因素。RA中RANKL主要來自滑膜組織,破骨細(xì)胞細(xì)胞膜上的RANK是其受體;RANKL與破骨前體細(xì)胞或破骨細(xì)胞表面上的RANK結(jié)合,促進(jìn)破骨細(xì)胞的增殖與分化。而OPG能夠競爭結(jié)合RANKL,以阻止RANKL與RANK結(jié)合,以此抑制破骨細(xì)胞的增殖、活化及骨吸收活性。因此,通過調(diào)節(jié)OPG、RANKL的表達(dá)水平,能夠延緩或阻斷RA骨質(zhì)破壞[24]。
中醫(yī)藥阻斷細(xì)胞內(nèi)信號通路的研究主要集中在OPG-RANKL-RANK通路方面。張妍妍等[25]復(fù)制RA大鼠模型并每日分別以不同劑量的伸筋草給藥,Western Blot法測定結(jié)果顯示,大鼠踝關(guān)節(jié)滑膜組織中RANKL/OPG比值和OPG、RANKL表達(dá)均降低。王麗敏等[26]誘導(dǎo)完全弗氏佐劑關(guān)節(jié)炎大鼠模型后以小柴胡湯進(jìn)行干預(yù),發(fā)現(xiàn)小柴胡湯能改善大鼠踝關(guān)節(jié)影像學(xué),并抑制RANKL及OPG mRNA表達(dá)。林靜等[27]在甲氨蝶呤的基礎(chǔ)上加用姜黃素治療64例寒濕痹阻RA骨侵蝕患者,結(jié)果顯示姜黃素與甲氨蝶呤聯(lián)合使用可下調(diào)RANKL、RANKL/OPG比值的表達(dá),且效果優(yōu)于對照組。蔡強(qiáng)等[28]通過觀察青藤堿與甲氨蝶呤合用治療早期RA患者的療效及對RANKL/OPG表達(dá)的影響,發(fā)現(xiàn)兩藥聯(lián)合使用可調(diào)控RANKL/OPG系統(tǒng),達(dá)到延緩骨侵蝕、促進(jìn)骨保護(hù)的目的??登邶埖萚29]觀察發(fā)現(xiàn)甲氨蝶呤結(jié)合復(fù)方大黃散(大黃、梔子、紅花等)外敷治療RA患者能夠控制炎癥并下調(diào)血清中的RANKL水平,從而預(yù)防骨侵蝕。
2.4 調(diào)控破骨細(xì)胞的增殖與分化在骨吸收和代謝的過程中,主要由成骨細(xì)胞介導(dǎo)骨形成和破骨細(xì)胞介導(dǎo)骨吸收。在人體的正常狀態(tài)下,骨量是正常的,骨吸收和骨形成也處于相對平衡狀態(tài)。而在RA環(huán)境下,M-CSF、RANKL等細(xì)胞因子共同激活多個(gè)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促使破骨細(xì)胞前體細(xì)胞分化成熟[7,30],破骨細(xì)胞增殖和分化,打破了骨形成-破壞動(dòng)態(tài)偶聯(lián)穩(wěn)態(tài),從而形成骨侵蝕[31]。
中醫(yī)藥對破骨細(xì)胞增生的干預(yù)及防治骨侵蝕的研究主要集中在影響破骨細(xì)胞分化的細(xì)胞因子及信號通路。吉金雨等[32]研究發(fā)現(xiàn),青藤堿通過抑制 IL-1、IL-6、IL-17、TNF-α等破骨細(xì)胞分化相關(guān)細(xì)胞因子,抑制Janus蛋白酪氨酸激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活子(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription,JAK/STAT)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、Ca2+、NF-κB、活化T細(xì)胞核因子胞漿1型(nuclear factor of activated T cells c1,NFATc1)等破骨細(xì)胞分化相關(guān)信號通路活性,從而降低RA骨侵蝕。王鏗等[33]研究發(fā)現(xiàn),青藤堿合用烏頭原堿可下調(diào)活化T細(xì)胞RANKL表達(dá),間接阻止RANKL誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞生成,達(dá)到延緩RA骨侵蝕的作用。蔡敘東等[34]在誘導(dǎo)RAW264.7巨噬細(xì)胞建立的體外破骨細(xì)胞培養(yǎng)體系中發(fā)現(xiàn),斷藤益母湯(南蛇藤、續(xù)斷、益母草等)可通過抑制破骨細(xì)胞的增殖和分化減緩RA的骨侵蝕。Wei等[35]在RANKL誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞動(dòng)物模型中證實(shí),青蒿琥酯可通過影響NF-κB p65激活和NF-κB抑制蛋白(inhibitor of κB,IκB)的降解,抑制破骨細(xì)胞分化。同時(shí),在脂多糖誘導(dǎo)的小鼠顱骨溶骨模型的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中證實(shí),青蒿琥酯可顯著影響骨吸收與破骨細(xì)胞分化功能。
RA環(huán)境下多關(guān)節(jié)軟骨和骨質(zhì)呈進(jìn)行性侵蝕破壞,骨礦物質(zhì)密度溶解丟失,骨代謝失衡。RA骨侵蝕已成為目前亟待解決的問題。中醫(yī)藥在延緩RA骨侵蝕進(jìn)程方面療效顯著,具有多功能、多途徑、多靶點(diǎn)的優(yōu)勢[36-37]。就骨侵蝕進(jìn)程而言,無論是T細(xì)胞活化、炎性細(xì)胞因子增多、細(xì)胞內(nèi)信號通路激活還是破骨細(xì)胞增殖,干預(yù)其中任一階段均可延緩骨侵蝕;就藥物干預(yù)而言,單味中藥有效成分、兩藥配伍、經(jīng)方、普通組方及中西醫(yī)聯(lián)合用藥均可治療RA,延緩骨侵蝕進(jìn)程。
現(xiàn)有研究中,RA骨侵蝕機(jī)制研究較為成熟,但系統(tǒng)化論述中醫(yī)藥干預(yù)骨侵蝕進(jìn)程重要階段的文獻(xiàn)較少,單味中藥有效成分、單味中藥聯(lián)合西藥、中藥復(fù)方聯(lián)合西藥、中藥配伍研究較多,但缺乏對其有效部分作用機(jī)制、作用途徑、作用靶點(diǎn)的深入探討。此外,中醫(yī)藥延緩RA骨侵蝕進(jìn)展的基礎(chǔ)研究深度不夠,且缺乏大樣本臨床研究。故今后可基于信號通路、細(xì)胞因子/趨化因子系統(tǒng)軸、細(xì)胞間相互作用,結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)理論及技術(shù)加強(qiáng)研究,利用mate分析、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、分子對接、生物信息學(xué)等對中藥有效成分及中藥復(fù)方進(jìn)行靶向分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,廣泛建立與中醫(yī)病癥相符的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
綜上,中醫(yī)藥干預(yù)RA骨侵蝕前景廣闊,以干預(yù)骨侵蝕進(jìn)程的影響因素為靶點(diǎn),深入研究中醫(yī)藥及其有效成分對RA骨侵蝕的作用機(jī)制,可為中藥新藥的深入研發(fā)提供依據(jù)。目前,中藥及其有效成分延緩RA骨侵蝕效果明顯,具有藥效穩(wěn)定、價(jià)格便宜、安全性及有效性高等優(yōu)點(diǎn),在延緩RA骨侵蝕方面必將發(fā)揮重要作用。