中醫(yī)藥通過OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)干預(yù)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎骨破壞的研究進(jìn)展*

周志鋒，郭會卿，曹玉舉，崔朋濤，袁都戶

1.河南中醫(yī)藥大學(xué)，河南 鄭州 450046； 2.河南省中醫(yī)院，河南 鄭州 450002； 3.鄭州中醫(yī)骨傷病醫(yī)院，河南 鄭州 450016

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)作為一種自身免疫性疾病，可引起嚴(yán)重的軟骨破壞和骨質(zhì)侵蝕[1]。目前，西醫(yī)用于治療RA的藥物主要有非甾體消炎藥、緩解病情抗風(fēng)濕藥、糖皮質(zhì)激素及生物制劑等，然而，它們對于骨保護(hù)的作用非常有限，甚至?xí)铀訇P(guān)節(jié)周圍的骨質(zhì)流失或誘導(dǎo)全身骨質(zhì)減少。RA骨破壞的發(fā)生是破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收增強(qiáng)和成骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨形成(骨修復(fù))共同的結(jié)果[2]，骨保護(hù)素(osteoprotegerin，OPG)/核因子-κB受體活化因子配體(receptoractivatorof NF-κB ligand，RANKL)/核因子-κB受體活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB，RANK)系統(tǒng)為其主要調(diào)控系統(tǒng)之一。眾所周知，中醫(yī)藥治療RA已有千年歷史，并顯示出了良好的療效。近年來，中醫(yī)藥防治RA骨破壞的相關(guān)研究越來越多。本文對OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述，同時將中醫(yī)藥通過OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)干預(yù)RA骨破壞的相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié)，旨在為未來治療RA提供新思路。

1 中醫(yī)對RA骨破壞的認(rèn)識

1.1 古代醫(yī)家對RA骨破壞的認(rèn)識類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎可歸屬于中醫(yī)“痹證”“歷節(jié)風(fēng)”“歷節(jié)病”“頑痹”“尪痹”等范疇?！端貑枴け哉摗吩疲骸帮L(fēng)寒濕三氣雜至，合而為痹也。其風(fēng)氣勝者為行痹，寒氣勝者為痛痹，濕氣勝者為著痹也?！薄八^痹者，各以其時重感于風(fēng)寒濕之氣也?！薄安慌c風(fēng)寒濕氣合，故不為痹。”均論述了痹癥的發(fā)生與感受風(fēng)寒濕邪密切相關(guān)?！端貑枴ば魑鍤狻吩唬骸拔迮K所主……腎主骨?！薄端貑枴り庩枒?yīng)象大論》曰：“腎生骨髓?！薄端貑枴ち?jié)藏象論》曰：“腎者……其充在骨。”均論述了腎對骨正常生理的影響。《素問·五臟生成》言：“諸筋者，皆屬于節(jié)。”《素問·經(jīng)脈別論》曰：“食氣入胃，散精于肝，淫氣于筋?！薄端貑枴け哉撈芬嘌裕弧白诮钪魇嵌麢C(jī)關(guān)也?！本U述了脾胃及肝對濡養(yǎng)筋肉骨節(jié)的重要性。《靈樞·刺節(jié)真邪》有“熱勝其寒，則爛肉腐肌為膿，內(nèi)傷骨為骨蝕”的論述，指出熱毒內(nèi)盛，則傷肌及骨，可引起骨蝕即骨破壞的發(fā)生?！肚Ы鹨健分赋觯骸盁岫玖饔谒闹瑲v節(jié)腫痛”“歷節(jié)風(fēng)著人久不治者，令人骨節(jié)蹉跌”，論述了疾病晚期熱毒之邪深入骨骱，使骨損形變。葉天士“初病濕熱在經(jīng)，久則瘀熱入絡(luò)”，王清任“痹由瘀血致病”等觀點，均強(qiáng)調(diào)濕熱、瘀血等是痹病骨損的重要病理因素。

1.2 現(xiàn)代醫(yī)家對RA骨破壞的認(rèn)識朱良春教授認(rèn)為，頑痹病變在骨，骨又為腎所主，而督脈能督司一身之脈，故“益腎壯督”是治本之道，堅持使用補(bǔ)腎藥物，可以對骨質(zhì)破壞、疏松起到修復(fù)作用[3]。焦樹德教授認(rèn)為，肝腎虧損、瘀血阻滯存在于RA的始終，也是導(dǎo)致骨損傷的病因病機(jī)所在，建議以補(bǔ)益肝腎、活血化瘀作為治療法則[4]。王義軍[5]研究認(rèn)為，濕熱毒邪內(nèi)侵，痰濁瘀血交阻骨骱，正虛邪戀，肝腎虧虛，與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎骨損傷密切相關(guān)，可予清熱解毒、利濕通絡(luò)、化痰祛瘀、補(bǔ)益肝腎方藥治療RA骨破壞。姜泉教授認(rèn)為，RA活動期的主要病因病機(jī)是濕熱痹阻，其亦是導(dǎo)致中后期RA骨破壞的重要病理因素[6-7]。

2 OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)與RA骨破壞

2.1 骨代謝失衡與RA骨破壞骨骼作為一種代謝活躍的器官，在骨重塑中可以不斷地進(jìn)行更新來維持自己的功能。骨重塑取決于骨形成與骨吸收之間的動態(tài)平衡[8]。RA的骨破壞主要在于骨吸收過多和骨形成不足。破骨細(xì)胞作為唯一可以吸收骨基質(zhì)的體細(xì)胞，在骨吸收中發(fā)揮著重要作用[9]。骨髓和血液中的單核-巨噬細(xì)胞系的造血細(xì)胞是破骨細(xì)胞的主要來源，可以被RANKL刺激[10]。成熟的破骨細(xì)胞可以在滑膜細(xì)胞浸潤的骨表面表達(dá)包括整聯(lián)蛋白、抗鼠酸性磷酸酶、降鈣素受體、組織蛋白酶K和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)等的蛋白質(zhì)[11]，其成熟過程大概包括破骨前體細(xì)胞(破骨細(xì)胞分化成熟之前的各階段細(xì)胞)遷移、分化及形成成熟破骨細(xì)胞等過程[12-16]。破骨細(xì)胞的分化是一個復(fù)雜的過程，其分子機(jī)制主要涉及炎癥介質(zhì)、轉(zhuǎn)錄因子和信號通路的調(diào)控。炎癥因子、前列腺素E2(prostaglandinE2，PGE2)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide，iNOS)等可以與破骨細(xì)胞上的受體結(jié)合，促進(jìn)RANKL和巨噬細(xì)胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor，MCSF)的增加，從而加劇RA中的骨吸收。同時，在RA骨破壞過程中，破骨細(xì)胞的分化也需要轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)，包括活化T細(xì)胞的核因子、細(xì)胞癌基因fos、c-Jun等[9]，這些細(xì)胞因子可通過多種信號途徑來介導(dǎo)破骨細(xì)胞調(diào)節(jié)RA中的骨破壞。因此，監(jiān)測和干擾促進(jìn)破骨細(xì)胞激活的細(xì)胞因子和信號通路可以為RA骨破壞的治療提供新的靶點。

破骨細(xì)胞引起的骨吸收增強(qiáng)和成骨細(xì)胞引起的骨形成(骨修復(fù))共同調(diào)控RA骨破壞的發(fā)生[2]。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMSCs)是成骨細(xì)胞的主要來源，成骨細(xì)胞通過表達(dá)RANKL和OPG參與破骨細(xì)胞的調(diào)控[17]。在一定條件下，BMSC在Runt等相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控下可分化為成骨祖細(xì)胞。隨后，成骨細(xì)胞形成的成熟的成骨細(xì)胞可表達(dá)骨鈣蛋白、骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和骨橋蛋白等鈣化相關(guān)蛋白[18-20]。Wnt/β-catenin、BMP/Smad和Notch信號通路可作用于成骨細(xì)胞的分化和成熟。作為Wnt/β-catenin信號通路抑制劑，硬化素和與dickkopf相關(guān)的蛋白1可預(yù)防低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6與下游信號受體的結(jié)合。同時，Wnt/β-catenin、BMP/Smad和Notch信號通路可作用于成骨細(xì)胞的分化和成熟。研究發(fā)現(xiàn)，Wnt/β-catenin信號通路抑制劑在RA患者成骨細(xì)胞中表達(dá)增加，并在抑制成骨細(xì)胞活性和促進(jìn)成骨細(xì)胞凋亡中扮演著重要的角色，而腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和白細(xì)胞介素-1(interleukin-1，IL-1)起促進(jìn)作用[21]。BMP / Smad信號通路可通過調(diào)節(jié)所有信號通路來促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成，并與Wnt/β-catenin信號通路具有協(xié)同作用[22]。Nakashima等[23]已經(jīng)證明RA患者滑膜中磷酸化的Smad1和Smad5的總量與對照組相比顯著增加。多種細(xì)胞因子和信號通路相互交織，在骨代謝過程中關(guān)系復(fù)雜。因此，保持破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞之間的動態(tài)平衡是治療RA骨破壞的關(guān)鍵。

2.2 OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)可直接影響骨代謝RANKL屬于腫瘤壞死因子超家族一員，是一種II型跨膜蛋白[23-24]。RANKL主要由成骨細(xì)胞、骨髓基質(zhì)細(xì)胞、活化T細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等分泌而來，分跨膜和可溶性兩種，可溶性的RANKL是誘導(dǎo)成熟破骨細(xì)胞的主要成分[25-26]。作為調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞發(fā)育過程中的唯一受體，RANK可與RANKL相結(jié)合，在促進(jìn)破骨細(xì)胞增殖與分化的同時，亦可抑制破骨細(xì)胞凋亡。RANKL介導(dǎo)骨破壞最直接的證據(jù)來自動物模型實驗[27-29]。OPG主要由成骨細(xì)胞產(chǎn)生，作為RANKL的天然誘騙受體，其亦可以與RANKL相結(jié)合。OPG與RANK的競爭關(guān)系可阻斷RANKL/RANK信號通路，最終導(dǎo)致骨吸收的減少及骨形成的增加。因此，OPG與RANKL的平衡是保持正常骨代謝的關(guān)鍵，OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)是破骨細(xì)胞分化誘導(dǎo)、激活和存活的主要調(diào)控系統(tǒng)[30]。

綜上所述，OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)與RA骨破壞關(guān)節(jié)密切，調(diào)控OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)已經(jīng)成為治療RA骨破壞新的靶點和思路。

3 中醫(yī)藥干預(yù)RA骨破壞的相關(guān)研究

3.1 實驗研究馬茹等[31]用治尪湯聯(lián)合氨甲蝶呤干預(yù)膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis，CIA)模型大鼠，采用蛋白免疫印跡法檢測踝關(guān)節(jié)RANKL、OPG，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可以降低RANKL mRNA和蛋白表達(dá)，同時增加OPG mRNA和蛋白表達(dá)，并且有劑量依賴性，從而證明治尪湯聯(lián)合氨甲蝶呤可能是通過調(diào)控RANKL/OPG通路改善類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的骨破壞。Jiang等[32]用黑種草種子提取的皂苷干預(yù)CIA大鼠，分析相關(guān)實驗結(jié)果，認(rèn)為其治療RA與緩解滑膜炎、骨侵蝕及血管生成有關(guān)，是通過調(diào)控OPG/RANKL/NF-κB和Ang/Tie-2信號通絡(luò)實現(xiàn)的。劉楊等[33]用木犀草素干預(yù)CIA大鼠，以免疫組化法檢測OPG表達(dá)，以免疫蛋白印跡法檢測足跖內(nèi)NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NOD-like receptor pyrin domain containing 3，NLRP3)、Caspase-1、RANKL、血管內(nèi)皮生長因子(vascularendothelial growth factor，VEGF)及缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α)蛋白表達(dá)，以ELISA檢測IL-1β、IL-18表達(dá)，根據(jù)實驗結(jié)果，認(rèn)為木犀草素發(fā)揮骨組織保護(hù)作用是通過抑制RANLRP3炎性小體表達(dá)，降低Caspase-1、RANKL、VEGF和HIF-1α蛋白及增強(qiáng)OPG蛋白表達(dá)實現(xiàn)的。張研研等[34]用伸筋草干預(yù)RA大鼠模型，觀察其踝關(guān)節(jié)滑膜組織病理變化，檢測滑膜組織ICAM-1、MMP-3、OPG、RANKL蛋白的表達(dá)，并計算RANKL/OPG的比值，分析實驗結(jié)果后認(rèn)為治療RA與調(diào)控OPG/RANKL/RANK信號通路及降低相關(guān)炎癥因子密切相關(guān)，且其作用與濃度成正比。王麗敏等[35]用小柴胡湯干預(yù)RA大鼠完全弗氏佐劑動物模型，檢測RANKL、OPG mRNA表達(dá)，分析實驗結(jié)果，提出小柴胡湯抑制骨侵蝕是通過影響RANKL/RANK/OPG信號通路中RANKL、OPG mRNA的表達(dá)實現(xiàn)的。崔華[36]用尪痹膠囊治療CIA小鼠，從而探究其治療RA的作用，分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，尪痹膠囊對CIA小鼠具有骨保護(hù)及抗炎作用，其機(jī)制可能與下調(diào)RANKL/OPG比值、抑制相關(guān)炎癥因子、抑制NF-κB通路及抑制破骨細(xì)胞分化和成熟有關(guān)。Gao等[37]分別以潑尼松、丹酚酸鹽聯(lián)合潑尼松治療經(jīng)潑尼松處理的CIA大鼠，再次驗證了RA可以導(dǎo)致CIA骨量減少及骨破壞，實驗結(jié)果亦表明，丹參多酚可能通過降低促炎因子及調(diào)控RANKL/RANK/OPG信號通路、TRAIL-TRAF6-NF-κB信號軸，從而發(fā)揮其改善CIA大鼠骨量減少和骨質(zhì)量的作用。唐今揚等[38]研究了不同劑量金藤清痹顆粒治療RA模型大鼠的機(jī)制，結(jié)果提示金藤清顆?？梢源龠M(jìn)CIA大鼠膝關(guān)節(jié)滑膜中OPG表達(dá)，同時抑制RANKL的表達(dá)，從而發(fā)揮其抑制RA骨破壞的作用。

3.2 臨床研究郭占非等[39]用雷公藤片聯(lián)合氨甲蝶呤片及來氟米特片治療RA患者，探討雷公藤甲素治療RA骨破壞的機(jī)制，分析試驗結(jié)果認(rèn)為，雷公藤甲素治療RA骨破壞與調(diào)控RANKL/RANK/OPG通路，下調(diào)IL-1、MCSF、IL-17水平及上調(diào)IFN-γ、IL-2、IL-10水平有關(guān)。王笑青等[40]用滋陰益骨方聯(lián)合氨甲蝶呤片、硫酸羥氯喹片、美洛昔康片及利塞膦酸鈉片治療RA合并骨質(zhì)疏松癥肝腎不足證患者，探究滋陰益腎方的作用機(jī)制，試驗結(jié)果指出其延緩骨破壞的機(jī)制可能與提高血清OPG、降低RANKL有關(guān)。郭云柯等[41]應(yīng)用獨活寄生湯聯(lián)合中藥艾灸治療RA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組均可升高OPG并降低RANKL、MMP-3，且觀察組療效優(yōu)于對照組，從而認(rèn)為其改善骨關(guān)節(jié)損傷的作用與MMP-3、OPG、RANKL及炎癥反應(yīng)有關(guān)。陳媛清等[42]用獨活寄生湯聯(lián)合氨甲蝶呤片及艾拉莫德片治療RA，同時檢測血清TNF-α、OPG、RANKL、IL-6水平，分析試驗結(jié)果認(rèn)為，獨活寄生湯聯(lián)合艾拉莫德治療RA可有效改善血清RANKL、OPG水平，促進(jìn)骨質(zhì)修復(fù)。許蓓等[43]用昆仙膠囊治療老年類RA，從而探究其療效及對骨代謝的影響，檢測外周血OPG、RANKL治療前后變化，根據(jù)試驗結(jié)果分析，認(rèn)為昆仙膠囊聯(lián)合氨甲蝶呤治療RA效果更加明顯，其治療RA的機(jī)制是通過調(diào)控RANK/RANKL/OPG系統(tǒng)實現(xiàn)的。李平順等[44]應(yīng)用骨癆愈康丸聯(lián)合氨甲蝶呤治療肝腎虧虛型RA，分別于試驗前后檢測血清中相關(guān)因子及膝關(guān)節(jié)液中RANK、RANKL、OPG蛋白的表達(dá)，結(jié)果證明，骨癆愈抗丸臨床療效顯著，其可能是通過調(diào)控RANKL-RANK-OPG環(huán)路改善RA骨破壞的。蔡強(qiáng)[45]用青藤堿聯(lián)合氨甲蝶呤治療寒濕阻絡(luò)型RA，同時檢測血清中OPG、RANKL及MMP-3的含量，分析試驗數(shù)據(jù)后認(rèn)為，青藤堿聯(lián)合氨甲蝶呤治療寒濕阻絡(luò)型RA臨床療效顯著，其發(fā)揮骨保護(hù)及抑制骨破壞的作用可能是通過影響OPG/RANKL系統(tǒng)及MMP-3實現(xiàn)的。何奕坤等[46]對補(bǔ)腎解毒通絡(luò)方對活動期RA患者骨侵蝕的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果提示補(bǔ)腎解毒通絡(luò)方可以下調(diào)OPG/RANKL/RANK水平。

4 研究與展望

RA所引起的軟骨破壞及骨質(zhì)侵蝕嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量，盡管西藥在延緩骨破壞方面有一定的作用，但有其局限性，且長期使用所帶來的不良反應(yīng)不容忽視。中醫(yī)藥治療RA歷史悠久，大量實驗已經(jīng)證明中醫(yī)藥聯(lián)合西藥可以起到增效減毒的作用。但通過總結(jié)，仍發(fā)現(xiàn)一些問題，如拔罐、穴位埋線、刺絡(luò)放血、中藥熱敷、中藥熏蒸等中醫(yī)特色療法干預(yù)骨破壞的研究較為匱乏；實驗研究發(fā)現(xiàn)，許多研究結(jié)果與中藥湯劑存在劑量依賴性，而部分動物實驗進(jìn)行方案設(shè)計時并未體現(xiàn)；臨床研究中，RA患者骨破壞最直觀的評價依據(jù)是影像學(xué)變化，骨侵蝕的超聲評分、改良Sharp評分等是臨床試驗中評價骨破壞可靠的參考指標(biāo)，但目前相關(guān)臨床試驗中很少應(yīng)用放射學(xué)變化的相關(guān)指標(biāo)；許多臨床研究樣本量較小，治療周期較短，結(jié)果的準(zhǔn)確性可能存在偏差，治療結(jié)束后缺乏跟蹤隨訪，遠(yuǎn)期療效并不明確。因此，今后的研究可從以下方面入手：在中醫(yī)藥干預(yù)RA骨破壞的臨床研究中挖掘更多的中醫(yī)療法；進(jìn)行實驗方案設(shè)計時充分考慮到劑量與研究結(jié)果的可能相關(guān)性；進(jìn)行大樣本、多中心的臨床研究，延長研究周期，設(shè)計合理的跟蹤隨訪機(jī)制；在療效評價中引入骨侵蝕的超聲評分、改良Sharp評分等相關(guān)指標(biāo)，以提高研究結(jié)果的可信度，為中醫(yī)藥干預(yù)RA骨破壞提供更有利的證據(jù)。