中藥有效成分對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎信號通路的調(diào)控作用研究進(jìn)展

張麗偉,秦文熠,陳祖明,修 潔，周 偉

(1.重慶市合川區(qū)人民醫(yī)院，重慶 401520；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，重慶 400016)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種自身免疫病，病理表現(xiàn)主要包括關(guān)節(jié)軟骨破壞、血管翳形成、滑膜增生等，臨床上以侵蝕性關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)功能障礙、關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)腫脹、關(guān)節(jié)晨僵等為主要癥狀，治愈難度大，若治療不及時、不合理可致使關(guān)節(jié)功能喪失與關(guān)節(jié)畸形，且可伴發(fā)多種并發(fā)癥，如肺間質(zhì)病變、血管炎、鞏膜炎、胸膜炎及心包炎等[1-2]?，F(xiàn)階段，臨床多選用西藥治療RA，如生物制劑、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、非甾體抗炎藥等；其中，糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、非甾體抗炎藥的不良反應(yīng)較多，而生物制劑價格昂貴，導(dǎo)致此類藥物應(yīng)用受限[3]。RA屬中醫(yī)“痹證”范疇，中藥用于治療RA可有效改善患者關(guān)節(jié)功能障礙，減輕關(guān)節(jié)腫脹、疼痛與骨侵蝕，并提高其生活質(zhì)量[4]。掌握RA患者疾病進(jìn)展中的分子機(jī)制有利于確定RA治療中中藥干預(yù)的靶點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上為中藥防治RA提供理論依據(jù)與新思路。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明，RA進(jìn)展中滑膜細(xì)胞增殖過度的原因主要為蛋白降解酶、炎性因子促使細(xì)胞中蛋白激酶被激活，細(xì)胞分子水平上滑膜細(xì)胞增殖共經(jīng)歷了三個階段，第一階段為胞外信號刺激，第二階段為胞內(nèi)信號傳導(dǎo)，第三階段為核內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄活化；可對滑膜細(xì)胞增殖產(chǎn)生刺激的細(xì)胞因子主要有轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)、白細(xì)胞介素-1(interleukin-1，IL-1)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis facto-α，TNF-α)等[5]。胞內(nèi)信號傳導(dǎo)通路作為胞外刺激與核內(nèi)基因活化不可缺少的一個耦聯(lián)環(huán)節(jié)，其在滑膜細(xì)胞過度增殖中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文就近年來中藥有效成分對RA信號通路的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在為RA的基礎(chǔ)研究、新型藥物研制及治療提供新的思路與參考。

1 核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor κB ligand，RANKL)/細(xì)胞NF-κB受體活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB，RANK)/骨保護(hù)素(Osteoprotegerin，OPG)通路

RANKL/RANK/OPG系統(tǒng)是RA關(guān)節(jié)破壞、骨吸收的分子機(jī)制[6]。RANKL是啟動破骨細(xì)胞前體(osteoclast precursor，OCP)分化、成熟的重要因子，可促使OCP表面RANK受體誘導(dǎo)OCP分化為破骨細(xì)胞(osteoclast，OC)，且可刺激OC活化、分化及成熟，對其凋亡產(chǎn)生抑制，以調(diào)控骨重建；RANK可調(diào)控樹突狀細(xì)胞功能與T細(xì)胞生長，其通過對RANKL發(fā)起的細(xì)胞信號予以轉(zhuǎn)導(dǎo)，可使OCP分化為OC，對于骨重塑控制具有重要作用。OPG作為RANK的一個誘餌，可對RANK結(jié)合RANKL產(chǎn)生阻滯作用，對破骨細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用，在此基礎(chǔ)上降低骨吸收，所以維持OPG與RANKL平衡可對骨吸收水平產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，而RANKL/OPG比值是骨骼完整性、骨骼質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素。雷公藤提取物-5-羥基雷公藤內(nèi)酯醇具備免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤及抗炎等功效，Zeng等[7]研究報道，雷公藤甲素可有效減輕大鼠關(guān)節(jié)炎，抑制MMP-13產(chǎn)生，提升OPG/RANKL表達(dá)水平，表明雷公藤甲素可通過OPG/RANK/RANKL配體信號途徑緩解膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen induced arthritis，CIA)大鼠關(guān)節(jié)損傷。劉益杰等[8]報道，淫羊藿苷可有效降低CIA大鼠的Larsen評分、AI評分，減輕軟骨面破壞、炎癥細(xì)胞浸潤及關(guān)節(jié)滑膜增生，且可提升OPG水平，降低血清RANKL水平與RANKL/OPG比值，這一機(jī)制可能與CIA大鼠OPG濃度上升、RANKL水平下降致使RANKL/OPG減少有關(guān)。

2 Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)信號通路

TLRs是一個單跨膜受體家族，進(jìn)化相對保守，其有機(jī)結(jié)合細(xì)胞膜模式識別受體(pattern recognition receptors，PRRs)，將多種機(jī)制作為靶點(diǎn)，促使細(xì)胞因子分泌、合成與激活其他宿主防御程序，對于促進(jìn)適應(yīng)性免疫、固有免疫發(fā)展十分重要。TLRs信號通路由髓樣分化因子(myeloiddifferentiationfactor8，MyD88)依賴的通路與MyD88非依賴性通路組成，兩種通路均經(jīng)NF-κB誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子而產(chǎn)生。相關(guān)研究顯示，TLRs信號通路于RA發(fā)生及發(fā)展中有著重要作用，人RA關(guān)節(jié)細(xì)胞中均存在功能性TLRs高表達(dá)，如早期RA滑膜FLS中TLR3、TLR4均處于高表達(dá)狀態(tài)，而RA關(guān)節(jié)滑膜組織中骨侵蝕部位、軟骨內(nèi)TLR2處于高表達(dá)狀態(tài)。白琳等[9]報道在相關(guān)研究中提出，黃芩苷可抑制RA模型大鼠滑膜組織內(nèi)FLS增殖，減輕炎性損傷，還可使滑膜組織TLR2及MyD88 mRNA表達(dá)水平下降，減弱TLR2與MyD88、NF-κB p65蛋白表達(dá)，表明黃芩苷具備抗類風(fēng)濕關(guān)節(jié)滑膜炎功效，主要與黃芩苷可對TLR2/NF-κB信號通路活化產(chǎn)生抑制有關(guān)。張玉萍[10]研究發(fā)現(xiàn)，青藤堿可減輕CIA小鼠關(guān)節(jié)腫脹與滑膜炎性細(xì)胞浸潤，具有顯著抗炎功效，且可使血清IL-17、TNF-α水平下降，對滑膜TLR4、mRNA、NF-κB蛋白及MyD88的表達(dá)起到下調(diào)作用，主要與青藤堿可對滑膜TLR4/MyD88/NF-κB炎癥信號通路產(chǎn)生抑制有關(guān)。余克強(qiáng)等[11]報道，青藤堿可抑制RA患者外周血樹突狀細(xì)胞TLR2、TLR4 mRNA及蛋白表達(dá)，主要與青藤堿可對樹突狀細(xì)胞TLR介導(dǎo)的炎癥信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生抑制有關(guān)。

3 NF-κB信號通路

NF-κB信號通路由核心IκB激酶復(fù)合物、抑制物IκB蛋白及NF-κB共同組成。NF-κB于大部分細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)與IκB形成復(fù)合物，因促炎細(xì)胞刺激，IKK復(fù)合物致使IκB磷酸化，經(jīng)26S 蛋白酶體泛素化及水解，而NF-κB被釋放后向細(xì)胞核中轉(zhuǎn)移，致使下游基因表達(dá)被激活。NF-κB家族轉(zhuǎn)錄激活因子對IL-6、IL-1及TNF-α等一系列細(xì)胞因子表達(dá)具有調(diào)節(jié)作用，而RA病理過程中這些細(xì)胞因子均有參與，抑制NF-κB通路可對人RA-FLS凋亡起到誘導(dǎo)作用，阻滯其增殖。Zhang等[12]報道，人參皂苷可上調(diào)過氧化物酶體增殖激活受體-γ蛋白表達(dá)，對NF-κB核轉(zhuǎn)位、IκBα磷酸化予以抑制，表明人參皂苷對NF-κB信號通路產(chǎn)生抑制后可發(fā)揮抗炎功效。Cheng等[13]報道，青藤堿可對TNF-α 誘導(dǎo)的RA-FLS血管細(xì)胞黏附分子1、IL-6、CXCL8及CCL2產(chǎn)生抑制作用，青藤堿的抗炎活性機(jī)制主要為IκBα磷酸化；同時，另有研究表明，防風(fēng)提取物可對CIA大鼠破骨細(xì)胞形成與炎癥因子產(chǎn)生起到抑制作用，可能與防風(fēng)提取物可抑制NF-κB有關(guān)[14]。

4 磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)/絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶B(Akt)信號通路

PI3K/Akt信號通路可對細(xì)胞多個過程予以調(diào)節(jié)，如細(xì)胞侵入、遷移、凋亡、周期進(jìn)展及存活等。生理?xiàng)l件下，PI3K在活化Akt的基礎(chǔ)上發(fā)揮作用，即促進(jìn)細(xì)胞增殖，對細(xì)胞凋亡予以抑制，并對部分細(xì)胞因子的基因表達(dá)予以誘導(dǎo)。RA發(fā)生機(jī)制中PI3K/Akt信號通路具有重要作用。PI3K與細(xì)胞增殖、遷移、生長及分化有著密切聯(lián)系，其可激活A(yù)kt，增加NF-κB分泌IL-6、IL-1β、TNF-α等促炎細(xì)胞因子分泌量。Meng等[15]研究發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖可抑制IL-1β刺激的RA-FLS中B淋巴細(xì)胞瘤-2與RSC-364細(xì)胞表達(dá)，提升半胱氨酸蛋白酶-3活性與Bax表達(dá)水平，在此基礎(chǔ)上抑制細(xì)胞活性，加速細(xì)胞凋亡，且可對IL-1β刺激的RSC-364細(xì)胞PI3K/Akt/mTOR信號通路的激活產(chǎn)生抑制，通過對PI3K/Akt/mTOR自噬通路的調(diào)節(jié)作用，于在IL-1β刺激的FLSs中產(chǎn)生抗炎、促凋亡作用，以此延緩TA病理過程。Tian等[16]研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α誘導(dǎo)RA-FLS產(chǎn)生MMP-3、IL-1β的過程中，PI3K/Akt 信號通路的激活發(fā)揮著十分重要的作用，白藜蘆醇可對RA/FLS中PI3K/Akt信號通路產(chǎn)生抑制，在此基礎(chǔ)上抑制TNF-α誘導(dǎo)的MMP-3、IL-1β的產(chǎn)生。Wang等[17]報道，藤黃酸可降低CIA小鼠關(guān)節(jié)炎評分，抑制IL-18、IL-6、IL-1β、TNF-α與Caspase-9、Caspase-3、NF-κB、MMP-9、MMP-2及磷酸化p38表達(dá)，提升基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子-1蛋白表達(dá)水平，而這些作用主要依托于調(diào)節(jié)PI3K/Akt信號通路而產(chǎn)生。Lv等[18]研究發(fā)現(xiàn)，粉防己堿可抑制RA-FLS遷移、侵襲，且不會影響細(xì)胞增殖，其機(jī)制主要為降低RhoA、Cdc42、Rac1表達(dá)水平與抑制PI3K/Akt與JNK信號通路被激活。

5 絲裂原活化蛋白激酶家族(mitogen2activated protein kinases，MAPKs)信號通路

MAPKs是一種絲氨酸蛋白激酶，具有高度保守性，于多種細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)中扮演著中介角色，其家族成員主要有JNK1-3、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK2)及p38激酶(ERK1)，細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶及JNK1-3。不同MAPK家族成員于RA及其他炎性關(guān)節(jié)炎患者滑膜組織中處于高表達(dá)狀態(tài)，高選擇性p38、JNK、ERK抑制劑可對RA患者FIS、軟骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞炎癥激活產(chǎn)生預(yù)防作用。Li等[19]研究證實(shí)，穿心蓮內(nèi)酯可有效抑制CIA大鼠血清抗Ⅱ型膠原抗體、IL-6、IL-1β及TNF-α產(chǎn)生，還可減少TNF-α誘導(dǎo)人RA-FLS的p38 MAPK與ERK1/2磷酸化，所以穿心蓮內(nèi)酯主要通過對MAPKs路徑產(chǎn)生抑制以治療自身免疫性關(guān)節(jié)炎。Kong等[20]研究發(fā)現(xiàn)，防風(fēng)提取物可有效抑制CIA大鼠關(guān)節(jié)炎性反應(yīng)，并對關(guān)節(jié)組織與血清內(nèi)IL-6、IL-1β及TNF-α的產(chǎn)生予以抑制，且降低p-p38、p-JNK及p-ERK表達(dá)。Yang等[21]研究發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷可有效減少滑膜p38 MAPK/NF-κB信號通路的蛋白表達(dá)水平，在此基礎(chǔ)上對血管生成及炎癥浸潤產(chǎn)生抑制，延緩CIA大鼠疾病進(jìn)展。王慧蓮等[22]報道，漢黃芩素可抑制RA-FLS增殖，加速凋亡，提升活性氧水平，降低MMP水平，促使p38 MAPK信號通路被激活，且呈劑量依賴性，漢黃芩素激活ROS/p38 MAPK信號通路誘導(dǎo)以促使RA-FLS細(xì)胞凋亡。王建竹等[23]報道，雷公藤甲素抑制人RA-FLS增殖，主要在于雷公藤甲素可調(diào)控Ras/MAPKs信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路異?；罨?/p>

6 酪氨酸激酶(janus kinases-signal，JAKs)/信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄活化因子(Signaltransducer and activatoroftranscription，STAT)信號通路

JAK/STAT信號通路參與介導(dǎo)機(jī)體一系列生理病理反應(yīng)，特別是在機(jī)體炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)方面。靶細(xì)胞表面受體與炎性細(xì)胞因子相結(jié)合之后可激活與耦聯(lián)受體的JAK激酶，致使STAT磷酸化，并通過二聚體形式進(jìn)入核內(nèi)，致使靶基因轉(zhuǎn)錄被激活，即JAK/STAT信號通路。相關(guān)研究顯示，RA患者關(guān)節(jié)滑液內(nèi)參與RA發(fā)生及關(guān)節(jié)破壞的干擾素、IL-15、IL-6水平明顯上升，上述因子可經(jīng)不同途徑促使JAK/STAT1信號通路被激活，促使JAK1與IFN、IL-10、IL-15、IL-6相結(jié)合，JAK2與IL-6、CM-CSF、EGF、血小板衍生因子相結(jié)合，JAK與IL-15相結(jié)合[24]。Kasperkovitz等[25]報道，RA患者較骨關(guān)節(jié)炎患者的滑膜組織內(nèi)總STAT1蛋白水平更高，且于炎癥浸潤部位的B細(xì)胞、T細(xì)胞及內(nèi)膜襯里層FLS內(nèi)表達(dá)，提示RA滑膜內(nèi)STAT信號通路激活機(jī)制主要為促進(jìn)STAT1表達(dá)，且滑膜炎癥的發(fā)生可能與STAT1誘導(dǎo)炎癥基因有關(guān)。Krause等[26]研究認(rèn)為，缺乏STAT3會促進(jìn)RA-FLS凋亡，表明RA-FLS中STAT3發(fā)揮著重要作用，RA滑膜炎癥中STAT可能具有雙重調(diào)節(jié)作用，即保護(hù)關(guān)節(jié)與加劇癥狀。Yang等[27]報道，苦參堿可減輕膠原誘導(dǎo)CIA大鼠踝關(guān)節(jié)病理損傷，并對FLS增殖產(chǎn)生抑制，加速其凋亡，且可對STAT3、STAT1及JAK2產(chǎn)生抑制，認(rèn)為苦參堿誘導(dǎo)CIA大鼠FLS凋亡的機(jī)制主要為抑制JAK/STAT信號通路激活。Wang等[28]報道，姜黃素可有效抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的RA-FLS增殖與DNA合成，且濃度不同的姜黃素可使STAT1與STAT3的DBA結(jié)合活性下降，并對JAK2磷酸化予以抑制，但對STAT1、STAT3蛋白表達(dá)無明顯影響。鄧龍飛等[29]報道，威靈仙總皂苷可對mRNA、STAT3及JAK2表達(dá)產(chǎn)生抑制，并使p-STAT3/STAT3、p-JAK2/JAK2相對表達(dá)下降，威靈仙總皂苷用于治療佐劑關(guān)節(jié)炎的機(jī)制主要為其可對JAK2/STAT3信號通路產(chǎn)生抑制。楊琳等[30]報道，秦艽醇提物用于治療佐劑關(guān)節(jié)炎大鼠具有良好抑制作用。

7 Wnt信號通路

Wnt信號通路對骨轉(zhuǎn)換過程、軟骨控制及骨骼發(fā)育均有影響，可調(diào)節(jié)骨代謝動態(tài)平衡。Wnt蛋白有機(jī)結(jié)合靶細(xì)胞表面的卷曲基因受體之后，可使下游多種細(xì)胞內(nèi)級聯(lián)反應(yīng)被激活，在此基礎(chǔ)對細(xì)胞周期素D1、癌基因等靶基因轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控，對成骨細(xì)胞生產(chǎn)、成熟及分化產(chǎn)生影響。因下游激活物存在差異，Wnt信號通路可劃分為兩類，一類為非經(jīng)典通路，Wnt/β-Catenin信號通路以外的通路，另一類為經(jīng)典通路，即Wnt/β-Catenin信號通路。分泌型Fzd相關(guān)蛋白SFRPs和Dickkopf(DKK)家族蛋白可抑制Wnt-Fzd結(jié)合，在此基礎(chǔ)上抑制Wnt信號傳導(dǎo)。某些情況下SFRPs有機(jī)結(jié)合Wnt蛋白可避免降解狀況發(fā)生，進(jìn)而上調(diào)Wnt信號。相關(guān)研究顯示，RA發(fā)生及發(fā)展中滑膜內(nèi)Wnt信號通路被激活，促使血管翳、滑膜炎及滑膜增生出現(xiàn)[31]。體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)表明，激活Wnt/β-catenin信號通路之后，RA患者成纖維樣滑膜細(xì)胞β-catenin表達(dá)水平會明顯上升，以此使RA成纖維樣滑膜細(xì)胞持續(xù)性活化[32]。但也有相關(guān)研究提出，RA滑膜中Wnt信號拮抗劑Dkk的表達(dá)處于上調(diào)狀態(tài)，可能與骨質(zhì)疏松、骨吸收有關(guān)，表明RA成骨細(xì)胞功能障礙的發(fā)生可能與Wnt信號通路被阻斷有關(guān)[33]。Terpos等[34]研究發(fā)現(xiàn)，RA患者經(jīng)托珠單抗治療2個月后，其Dkk1顯著降低，未達(dá)到緩解患者與達(dá)到緩解或低疾病活動度患者的Dkk1差異顯著。RA炎癥過程中，通過激活Wnt/β-catenin信號通路可對相關(guān)炎癥因子表達(dá)產(chǎn)生介導(dǎo)作用，誘發(fā)RA炎癥反應(yīng)，而就RA軟骨代謝而言，不論Wnt/β-catenin信號通路被抑制或者被激活，均能夠加速軟骨細(xì)胞分化、凋亡，致使關(guān)節(jié)軟骨進(jìn)行性破壞；就RA骨平衡而言，激活Wnt/β-catenin信號通路可對成骨細(xì)胞分化、成熟產(chǎn)生誘導(dǎo)作用，對破骨細(xì)胞活動予以抑制，在此基礎(chǔ)上減少骨質(zhì)破壞?？姵少F等[35]報道，滁菊內(nèi)的總黃酮可調(diào)控RA模型大鼠滑膜組織Wnt通路分泌型SFRP4、SFRP4下游β-catenin 與C-myc的表達(dá)，可有效降低模型大鼠的足爪腫脹評分、關(guān)節(jié)炎評分，上調(diào)滑膜組織內(nèi)SFRP4 mRNA與蛋白表達(dá)，下調(diào)下游基因β-catenin與C-myc mRNA的蛋白表達(dá)，治療機(jī)制可能與滁菊總黃酮對RA模型大鼠滑膜組織Wnt通路激活產(chǎn)生抑制有關(guān)?？姵少F等[36]研究發(fā)現(xiàn)，桑黃多糖可有效增強(qiáng)RA模型大鼠滑膜中SFRP1、SFRP2表達(dá)，降低β-catenin、C-myc、CCND1及纖黏蛋白表達(dá)，提示桑黃多糖可抑制RA模型大鼠滑膜中Wnt信號?？姵少F等[37]還發(fā)現(xiàn)，禹州漏蘆總黃酮可有效抑制佐劑關(guān)節(jié)炎大鼠滑膜組織Wnt信號關(guān)鍵基因的表達(dá)，如CCND1、C-myc及β-catenin等，還可上調(diào)SFRP4、SFRP2及SFRP1。

8 小 結(jié)

RA疾病進(jìn)展原因主要為多條信號通路介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，信號通路過低或者過高表達(dá)均會引起疾病基站，因此需要予以精準(zhǔn)調(diào)控；同時，無論是細(xì)胞水平或整體水平，中藥有效成分通過調(diào)控RA的不同信號通路均可發(fā)揮減少骨質(zhì)破壞、抗氧化應(yīng)激、促RA/FLS凋亡及抗炎等多種作用，在此基礎(chǔ)上達(dá)到治療RA目的。通過對以往文獻(xiàn)資料進(jìn)行綜述發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段研究存在以下幾點(diǎn)不足，即：①大量研究對辨證論治RA的機(jī)制研究較少；②相關(guān)信號通路間存在相互作用，僅研究單一通路存在局限性，且中藥治療具有多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)及多途徑等優(yōu)勢，應(yīng)進(jìn)一步深入研究RA不同信號通路之間的相互作用與中藥干預(yù)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)制。隨著科研的不斷發(fā)展，中藥干預(yù)RA的機(jī)制研究不斷深入，中藥治療RA將會有更大突破。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。