覃書穎,蘇 靜,韋成玉,陳志芬,劉泳麗,李劉貞,雷龍鳴
(1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,廣西 南寧 530200;2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,廣西 南寧 530023)
膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)是以膝關(guān)節(jié)軟骨退行性病變及軟骨下骨骨質(zhì)增生為主要病理特征的一種慢性關(guān)節(jié)炎,其臨床癥狀表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、功能障礙等[1]。KOA 發(fā)病率高且發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前認(rèn)為與年齡、肥胖、關(guān)節(jié)創(chuàng)傷、居住環(huán)境等因素密切相關(guān),該病若得不到及時(shí)治療嚴(yán)重者將導(dǎo)致殘疾,因此如何防治KOA 已成為全球重要的公共衛(wèi)生問題[2]。對(duì)早中期KOA 患者來說,非手術(shù)療法是首選的治療方案,主要包括物理療法和藥物療法。研究表明,KOA 的治療藥物多以非甾體類抗炎藥、糖皮質(zhì)激素為主,但都存在一定局限性[3]。如非甾體類抗炎藥雖可有效鎮(zhèn)痛和抗炎,但長(zhǎng)期使用會(huì)增加胃腸道不適、急性腎損傷、心血管損害等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),而關(guān)節(jié)內(nèi)注射糖皮質(zhì)激素通常只能提供一個(gè)短暫的緩解期[4]。因而尋找安全有效、價(jià)格低廉、副作用小的KOA 治療藥物是當(dāng)前重要的研究方向。
近年來,中藥治療KOA 取得一定的進(jìn)展。臨床研究表明,中藥藥性溫和用于防治KOA 可減輕患者的不良反應(yīng),改善膝關(guān)節(jié)活動(dòng)受限或疼痛的癥狀,從而提高其生活質(zhì)量。諸多基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)從分子機(jī)制方面著手,證實(shí)了中藥對(duì)于KOA 具有抑制炎癥反應(yīng)、抗氧化應(yīng)激反應(yīng)、調(diào)節(jié)軟骨代謝平衡、改善局部微循環(huán)、發(fā)揮鎮(zhèn)痛等作用。基于此,本文查閱近5年國(guó)內(nèi)外中藥治療KOA 相關(guān)文獻(xiàn),并根據(jù)中藥藥性將單味中藥分為活血化瘀、清熱、祛風(fēng)濕、補(bǔ)虛以及其他類中藥,歸納總結(jié)中藥治療KOA 的作用機(jī)制,旨在從中發(fā)現(xiàn)新的思路和方向。
膝骨關(guān)節(jié)炎屬于中醫(yī)學(xué)“痹癥”“骨痹”等范疇。中醫(yī)醫(yī)家主流認(rèn)為本病是本虛標(biāo)實(shí)之證,《古今醫(yī)鑒》謂“痹因元精內(nèi)虛,腎陽不足,感受外邪,不能祛散,博于經(jīng)脈,留于關(guān)節(jié)或內(nèi)注筋骨所致”??偫ǜ文I虧虛,正氣不足是KOA 發(fā)病的根本原因?!端貑枴け哉撈吩唬骸帮L(fēng)寒濕三氣雜至,合而為痹也”。由此表明風(fēng)、寒、濕三邪為KOA 發(fā)病的誘發(fā)因素。中醫(yī)提出“正氣存內(nèi),邪不可干”,因此認(rèn)為KOA 的病因病機(jī)在于肝腎虧虛,筋骨失養(yǎng),易受風(fēng)寒濕邪侵襲而致氣血瘀滯,經(jīng)絡(luò)痹阻?;诖?,KOA 的中醫(yī)證型可概括為:氣滯血瘀型、風(fēng)寒痹阻型、濕熱蘊(yùn)結(jié)型以及肝腎虧虛型[5]。故本病的治療法則提倡標(biāo)本兼治,應(yīng)從活血化瘀、散寒通絡(luò)、祛風(fēng)除濕、清熱利濕、補(bǔ)益肝腎等方面進(jìn)行論治。
2.1.1 姜黃 姜黃具有破血行氣、通絡(luò)止痛的功效。姜黃素是提取于姜科姜黃屬植物姜黃的根莖中的多酚類物質(zhì),其藥理作用分為抗炎、抗誘變和抗癌活性等[6]。Yan 等[7]發(fā)現(xiàn)KOA 軟骨細(xì)胞的炎癥和分解代謝反應(yīng)與Toll 樣受體4 (TLR4)的激活有關(guān),姜黃素可下調(diào)滑膜組織中TLR4 及其下游核轉(zhuǎn)錄因子-κB (NF-κB)p65 蛋白和基因的表達(dá),抑制滑膜炎癥。在大鼠KOA 模型中,姜黃素能提高大鼠疼痛閾值,增加關(guān)節(jié)軟骨厚度,促進(jìn)壞損的關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)[8]。同時(shí),姜黃素能通過激活細(xì)胞外信號(hào)
調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(ERK1/2)信號(hào)通路和抑制蛋白激酶B(Akt)/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白信號(hào)通路誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞自噬增強(qiáng)以維持軟骨穩(wěn)態(tài),保護(hù)軟骨細(xì)胞免于亞致死損傷[9]。此外,姜黃素還可從多個(gè)方面發(fā)揮抗KOA 的功效:通過介導(dǎo)Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)信號(hào)通路減少軟骨細(xì)胞凋亡[10],促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖[11];通過抑制NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)降低基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá)以減輕軟骨細(xì)胞外基質(zhì)降解[12],通過激活Janus 激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3 信號(hào)通路增加軟骨細(xì)胞線粒體抗氧化應(yīng)激的能力[13]。
2.1.2 川芎 川芎具有活血通絡(luò)、化瘀止痛的功效,是骨傷科常用的中藥之一。川芎嗪是是從川芎中提取的生物堿類活性物質(zhì),能擴(kuò)張血管,改善組織微循環(huán),可用于KOA 的治療[14]。研究發(fā)現(xiàn),川芎嗪可減輕KOA 大鼠炎癥反應(yīng),猜測(cè)其機(jī)制可能與下調(diào)血管內(nèi)皮因子(VEGF)的表達(dá)水平以抑制血管新生有關(guān)[15]。有學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證上述猜想:經(jīng)川芎嗪灌胃后,KOA 大鼠軟骨內(nèi)靶向VEGF的抗血管生成基因mi R-20b 的表達(dá)水平上調(diào),抑制了VEGF mRNA 的表達(dá),從而抑制關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)血管新生[16]。另外,川芎嗪能促進(jìn)木瓜蛋白酶誘導(dǎo)的KOA 大鼠軟骨組織中骨形態(tài)發(fā)生蛋白2 和Smad1蛋白二者基因含量表達(dá),從而促進(jìn)蛋白聚糖和Ⅱ型膠原表達(dá)量的升高,加快軟骨的修復(fù)過程[17]。
2.1.3 牛膝 牛膝具有補(bǔ)肝腎,強(qiáng)筋骨,逐瘀通經(jīng)的功效,可抗炎、抗氧化、抗凋亡,在KOA 的治療中起重要作用[18]。研究表明牛膝總皂苷對(duì)KOA 兔表現(xiàn)出較好的治療效果,表現(xiàn)為緩解兔膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度,減輕其滑膜炎癥,推斷其治療機(jī)制與降低膝關(guān)節(jié)滑膜液中炎癥因子、趨化因子、基質(zhì)金屬蛋白酶等細(xì)胞因子水平有關(guān)[19,20]。馬篤軍等[21]將牛膝總皂苷灌胃于KOA 兔模型,6 周后于電鏡下觀察到實(shí)驗(yàn)組較空白組、對(duì)照組細(xì)胞活力增強(qiáng),細(xì)胞數(shù)量增加;TaqMan 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 檢測(cè)結(jié)果顯示:Ⅱ型膠原mRNA 表達(dá)升高,低氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)、VEGF mRNA 表達(dá)降低,提示牛膝總皂苷是通過抑制HIF-1α 信號(hào)通路提高軟骨細(xì)胞耐缺氧、減少炎癥因子的能力。槲皮素亦是提取于牛膝的活性成分之一,可通過上調(diào)超氧化物歧化酶(SOD)、基質(zhì)金屬蛋白酶-1 組織抑制因子(TIMP-1)表達(dá),下調(diào)MMP-13 表達(dá),減輕氧化應(yīng)激反應(yīng),減少細(xì)胞外基質(zhì)降解,從而改善KOA 變性[22]。
2.1.4 骨碎補(bǔ) 《本草拾遺》中指出骨碎補(bǔ)“主傷折,補(bǔ)骨碎”,具有活血止痛,補(bǔ)腎強(qiáng)骨的作用。研究指出異常血管的生成與KOA 密切相關(guān),KOA 的嚴(yán)重程度是隨著血漿和滑液中VEGF 水平的升高而加重[23],骨碎補(bǔ)總黃酮能降低滑膜組織中HIF-1α和VEGF 蛋白的表達(dá)量阻止新血管的形成,從而改善局部微循環(huán)[24]。在KOA 中,MMPs 和TIMPs 之間的平衡對(duì)保護(hù)軟骨至關(guān)重要。150、300、600 μg/mL 骨碎補(bǔ)總黃酮干預(yù)IL-1β 誘導(dǎo)的SW1353 細(xì)胞1 h,未發(fā)現(xiàn)細(xì)胞毒性作用,均可通過抑制NF-κB 和磷脂酰肌醇3 激酶(PI3K)/AKT 通路的激活,下調(diào)MMPs(包括MMP-1、MMP-3 和MMP-13)的表達(dá)以及上調(diào)TIMP-4 的表達(dá),調(diào)節(jié)軟骨基質(zhì)代謝[25]。體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)表明:骨碎補(bǔ)的活性成分柚皮素可減少NF-κB 通路上游靶點(diǎn)IκBα 的磷酸化,通過抑制NF-κB 通路減輕KOA 大鼠疼痛行為,且發(fā)現(xiàn)40 mg/kg 劑量柚皮素組20 mg/kg 劑量組效果更為顯著,同時(shí)可下調(diào)軟骨細(xì)胞中分解代謝標(biāo)記物MMP-13 和含血小板凝血酶敏感蛋白結(jié)構(gòu)域的解聚素與金屬蛋白酶(ADAMTS-4、ADAMTS-5)的表達(dá),延緩關(guān)節(jié)退變[26]。
2.1.5 丹參 《日華子》曰:“治冷熱勞,骨節(jié)疼痛,四肢不遂;排膿止痛,生肌破宿血,補(bǔ)新生血”。丹參的主要活性成分包括丹參酮、隱丹參酮等,具有活血祛瘀,通經(jīng)止痛,涼血消癰的功效。研究發(fā)現(xiàn),0.25~0.5 mg/kg 丹參酮IIA 可將凋亡的軟骨細(xì)胞比例從41%降低至2%,從而抑制ECM 降解,也可抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)活化所誘導(dǎo)的白介素-1β(IL-1β)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)表達(dá)增多,降低KOA 炎癥反應(yīng)[27]。體外試驗(yàn)顯示:丹參酮IIA能調(diào)控人關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中miR-155 基因和叉頭框蛋白O3(FOXO3)的表達(dá)水平,通過抑制 miR-155/FOXO3 軸來改善KOA,進(jìn)一步證實(shí)丹參酮IIA 的抗炎、抗凋亡作用[28]。Peng 等[29]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隱丹參酮可有效防止KOA 小鼠模型軟骨的破壞和軟骨下骨的增厚,并抑制絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)及NF-κB 信號(hào)的活化來抑制多種炎癥介質(zhì)產(chǎn)生,從而發(fā)揮抗炎作用。
2.1.6 其他活血化瘀藥 除上述研究相對(duì)多的活血化瘀類中藥以外,還有部分活血藥對(duì)KOA 具有防治效果。例如,馬錢子提取物馬錢子總堿可降低KOA 大鼠的全血黏度及血漿黏度,促進(jìn)血液循環(huán)及降低骨內(nèi)壓,從而改善軟骨的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)[30]。益母草堿可調(diào)控線粒體介導(dǎo)的凋亡相關(guān)因子B 淋巴細(xì)胞瘤-2 基因(Bcl-2)/bcl-2 相關(guān)的X 基因(Bax)/含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)凋亡信號(hào)通路來抑制軟骨細(xì)胞凋亡[31],且具備較好的抗炎抗氧化能力,能降低滑膜組織中多種炎癥因子及氧化物表達(dá)水平,減輕KOA 小鼠滑膜炎癥[32]。藏紅花素能通過降低促炎因子的含量來減輕KOA 大鼠關(guān)節(jié)疼痛,同時(shí)減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)從而改善肌肉功能障礙[33]。
綜上所述,活血化瘀類中藥防治KOA 已有大量基礎(chǔ)研究作為支撐?!夺t(yī)林改錯(cuò)》有云:“痹有瘀血”。瘀是貫穿膝痹整個(gè)階段的病理產(chǎn)物,亦是病癥加重的因素之一,是由于過度勞損、氣血虧虛,加之外傷、外邪侵襲,而致血行不暢,瘀阻血絡(luò)成痹。因此,活血化瘀應(yīng)是貫穿KOA 治療的整個(gè)過程,通過行氣活血、化舊去腐的治療手段可祛除膝關(guān)節(jié)內(nèi)沉積的瘀血及其他病理產(chǎn)物,同時(shí)化生新血及新組織,從而發(fā)揮祛瘀生新、滑利關(guān)節(jié)的作用[34]。目前,臨床上常用于治療KOA 的活血化瘀藥物如當(dāng)歸、桃仁、兒茶、雞血藤等,針對(duì)病程較長(zhǎng)的患者,可適當(dāng)運(yùn)用土鱉蟲、莪術(shù)等破血之品,其治療的作用機(jī)制還需進(jìn)一步探討。
2.2.1 生地黃 地黃梓醇是從中藥地黃根中提取的環(huán)烯醚萜苷化合物,具有抗細(xì)胞凋亡、抗炎等藥理作用[35]。0~100 μg/mL 地黃梓醇對(duì)KOA 大鼠軟骨細(xì)胞無明顯毒性,且能增加Ⅱ型膠原和聚集蛋白聚糖的含量,防止細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的降解[36]。何強(qiáng)等[37]發(fā)現(xiàn)不同濃度地黃梓醇均能下調(diào)KOA 大鼠滑膜組織中鈣結(jié)合蛋白(S100A12)和IL-1β 表達(dá)以抑制炎癥因子的釋放,同時(shí)降低半乳糖凝集素3 的含量以減緩小梁骨丟失和骨強(qiáng)度降低,且高劑量組效果更佳。此外,地黃梓醇還能通過抑制NF-κB 通路的激活,減輕IL-1β 誘導(dǎo)的大鼠軟骨細(xì)胞的炎癥反應(yīng)、分解代謝水平及凋亡水平,從而恢復(fù)軟骨細(xì)胞的功能[38]。
2.2.2 苦參 苦參具有清熱燥濕、利尿等功效。體外實(shí)驗(yàn)表明,苦參提取物苦參堿可通過抑制人軟骨細(xì)胞中MAPK 和NF-κB 信號(hào)通路激活來抑制ECM降解重要參與酶MMPs 的表達(dá),防治其過度表達(dá)造成Ⅱ型膠原和蛋白聚糖降解,同時(shí)顯著降低了軟骨細(xì)胞凋亡的百分比,提示苦參堿具有抑制ECM 降解、抗凋亡的作用[39]。研究發(fā)現(xiàn),苦參的另一種生物堿槐果堿抑制了PI3K/AKT/NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)途徑,減輕NO、前列腺素E2(PGE2)、環(huán)氧合酶-2(COX-2)、iNOS 等多種促炎因子的含量,從而保護(hù)骨關(guān)節(jié)[40]。
2.2.3 大黃 大黃為蓼科植物,性寒,味苦,具有清熱瀉火,涼血解毒,活血祛瘀等功效。大黃素是來源于大黃根莖的一種蒽醌類衍生物,對(duì)延緩KOA關(guān)節(jié)軟骨退變具有一定療效。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),10、20 和30 μg/mL 大黃素可顯著逆轉(zhuǎn)10 ng/mL IL-1β 引起的KOA 大鼠軟骨細(xì)胞毒性,也可抑制ERK 和Wnt/β-catenin 信號(hào)傳導(dǎo)通路活化,下調(diào)軟骨細(xì)胞中一系列炎癥介質(zhì)的表達(dá),促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖[41]。另有研究者在KOA 大鼠的關(guān)節(jié)內(nèi)注射大黃素,發(fā)現(xiàn)大黃素呈劑量依賴性抑制MMPs 及ADAMTS 蛋白的表達(dá),增加蛋白聚糖和Ⅱ型膠原蛋白的表達(dá),降低軟骨降解的發(fā)生,對(duì)關(guān)節(jié)軟骨起到保護(hù)作用[42]。大黃酸亦是中藥大黃活性成分之一。孫先潤(rùn)等人利用Hulth 法建立KOA 獼猴模型,發(fā)現(xiàn)大黃酸能抑制軟骨中NF-кB 信號(hào)通路的激活,降低模型獼猴血清中IL-1β、iNOS、NO 含量,減少滑膜組織中滑膜單克隆抗體和降鈣素基因相關(guān)肽表達(dá),同時(shí)增加軟骨Ⅱ型膠原蛋白表達(dá),從而達(dá)到治療KOA 的效果[43,44]。
2.2.4 金蕎麥 金蕎麥具有清熱解毒,排膿祛瘀的功效,可用于治療風(fēng)濕痹癥、跌打損傷等證。研究發(fā)現(xiàn),金蕎麥提取物能降低KOA 模型兔血清、關(guān)節(jié)液中的炎癥反應(yīng)以及抑制軟骨細(xì)胞的凋亡[45],亦能提高KOA 模型大鼠組織中抗氧化酶SOD 含量,降低過氧化脂及丙二醛(MDA)的含量,改善氧自由基代謝平衡,減輕對(duì)軟骨組織的破壞[46]。
2.2.5 其他清熱藥 研究發(fā)現(xiàn),還有部分清熱藥在治療KOA 方面具有一定作用。例如,丹皮酚及蒲公英甾醇均可降低多種氧化物的含量以減輕氧化應(yīng)激反應(yīng),從而緩解炎性細(xì)胞因子的過表達(dá)[47,48]。此外,梔子苷和青蒿琥酯對(duì)KOA 亦具有抗炎效果。體內(nèi)及體外試驗(yàn)顯示:梔子苷是通過抑制p38 絲裂原激活的蛋白激酶信號(hào)通路來抑制多種炎癥介質(zhì)產(chǎn)生[49],而青蒿琥酯能通過下調(diào)KOA 大鼠模型中血管生成因子的表達(dá),改善滑膜炎癥[50]。研究表明,黃芩總黃酮可通過激活X 型膠原蛋白α1 鏈(COL10A1)/性別決定區(qū)Y 框蛋白9(SOX9)信號(hào)通路,提高軟骨細(xì)胞增殖率,降低其凋亡率[51]。Li等[52]發(fā)現(xiàn),紫草素可下調(diào)MMPs 的表達(dá),上調(diào)TIMP-1 的表達(dá),即通過維持促軟骨ECM 分解代謝和合成代謝之間的平衡,減少基質(zhì)金屬酶對(duì)ECM 的破壞。
《金匱翼·熱痹》曰:“熱痹者,閉熱于內(nèi)也”。本病的急性發(fā)作期或中后期階段大多以濕熱偏盛,膝關(guān)節(jié)局部紅腫、熱痛為主,證屬濕熱蘊(yùn)結(jié)[53]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,急則治其標(biāo),緩則治其本,故此時(shí)應(yīng)以清熱解毒消腫為主要治則,以改善膝關(guān)節(jié)功能及局部組織的新陳代謝,加速炎癥吸收,緩解疼痛。上述清熱藥的抗KOA 作用已在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí),其他清熱藥的抗病效果有待驗(yàn)證。
2.3.1 青風(fēng)藤 青藤堿是提取于中藥青風(fēng)藤中的生物堿單體,在治療KOA 方面發(fā)揮了消炎,調(diào)節(jié)免疫,鎮(zhèn)痛等作用。研究者推測(cè)青藤堿的作用機(jī)制在于一方面能下調(diào)TLR/髓樣分化因子88(My D88)通路中相關(guān)分子TLR2、TLR4、My D88 三者的mRNA 和蛋白表達(dá),抑制KOA 兔軟骨免疫反應(yīng)[54];另一方面是通過降低KOA 兔關(guān)節(jié)腔中內(nèi)脂素及抵抗素的水平,減輕炎癥反應(yīng)及軟骨降解[55]。此外,青藤堿可降低KOA 兔軟骨與滑膜中與疼痛發(fā)生密切相關(guān)的VEGF 和神經(jīng)生長(zhǎng)因子的表達(dá)水平,從而改善疼痛行為[56]。
2.3.2 豨薟草 豨薟草常用于治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等骨性疾病,具有祛風(fēng)濕、利關(guān)節(jié)、解毒的功效[57]。研究表明,豨薟草可通過上調(diào)沉默信息調(diào)節(jié)因子-1 表達(dá),下調(diào)FOXO1 乙?;?,抑制KOA 大鼠血清中IL-1β、TNF-α、軟骨寡聚基質(zhì)蛋白水平,從而減輕KOA 大鼠軟骨損傷,改善其關(guān)節(jié)腫脹、疼痛等臨床癥狀[58]。董樺等[59]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)豨薟草提取物能降低MDA 過氧化水平和提高SOD 抗氧化水平以抑制KOA 大鼠氧化過激反應(yīng),同時(shí)降低NADH 氧化酶2(NOX2)/活性氧簇(ROS)/NF-κB通路相關(guān)分子NF-κB、NOX2 m RNA 及蛋白水平,從而減輕大鼠關(guān)節(jié)軟骨組織的損傷。
2.3.3 秦艽 秦艽始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,善于祛風(fēng)濕,舒筋絡(luò),退虛熱,可用于風(fēng)濕痹痛、骨節(jié)酸痛、筋脈拘攣等證。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),秦艽提取物龍膽堿對(duì)KOA具有顯著的治療作用,表現(xiàn)為KOA 大鼠足跖腫脹的癥狀減輕,血清及關(guān)節(jié)液中IL-6、IL-1β、TNF-α 表達(dá)水平下降,滑膜腫脹、充血等表現(xiàn)得以改善[60]。張艷霞等[61]發(fā)現(xiàn)黃管秦艽中的龍膽苦苷能夠降低KOA 大鼠全血粘度,抑制血清中炎癥因子IL-1β 誘導(dǎo)的PGE2、NO、COX-2 表達(dá)增多,減少炎癥反應(yīng)。
2.3.4 其他祛風(fēng)濕藥 瑞香素和蒼術(shù)提取物對(duì)KOA 軟骨細(xì)胞具有較好抗凋亡作用。瑞香素可抑制PI3K/AKT、MAPK 和NF-κB 多條信號(hào)通路活化,降低凋亡的線粒體途徑中標(biāo)志物BAX/BCL-2的比值,抑制凋亡因子Caspase-3 表達(dá),減少細(xì)胞凋亡的發(fā)生[62]。蒼術(shù)提取物則通過抑制軟骨細(xì)胞miR-378c 基因表達(dá),上調(diào)細(xì)胞周期蛋白CyclinD1 和抗凋亡因子Bcl-2 蛋白表達(dá)水平,下調(diào)細(xì)胞周期協(xié)調(diào)因子P21 和促凋亡因子Bax 表達(dá)水平,從而降低軟骨細(xì)胞凋亡率并促進(jìn)其增殖[63]。陳曉昱等[64]發(fā)現(xiàn),雷公藤甲素可降低KOA 滑膜組織中c-Jun 及MMP-9 含量,抑制外周血PGE2及IL-8 水平,發(fā)揮抗炎作用。研究表明,狗脊多糖能下調(diào)軟骨細(xì)胞中異常氧自由基NO、MDA 表達(dá)水平,上調(diào)抗氧化酶SOD 表達(dá)水平,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化應(yīng)激能力,減輕氧化反應(yīng)對(duì)骨細(xì)胞膜及胞內(nèi)線粒體結(jié)構(gòu)的損害[65]。
《素問·痹論》謂:“所謂痹者,各以其時(shí)重感于風(fēng)寒濕者也”。歷代醫(yī)家皆認(rèn)同:由于素體虧虛,人體受風(fēng)寒濕邪侵襲而發(fā)為痹癥。風(fēng)邪為百病之長(zhǎng),引寒濕之邪侵襲機(jī)體,由衛(wèi)表皮毛肌腠逐漸侵入關(guān)節(jié)筋絡(luò)。膝關(guān)節(jié)位于人體下部,更易受到邪氣的侵襲,出現(xiàn)疼痛、麻木、重著等癥狀?;诖?,祛風(fēng)除濕為治療KOA 的基本法則,常見藥物如防風(fēng)、桑寄生、獨(dú)活、絲瓜絡(luò)等祛風(fēng)通絡(luò),除濕止痛。
2.4.1 枸杞子 枸杞子具有滋補(bǔ)肝腎,益精明目的功效。枸杞多糖是中藥枸杞中含量較高的成分,具有抗氧化、降血糖、免疫調(diào)節(jié)等生物活性[66]。研究發(fā)現(xiàn),100、200、400、800 μg/mL 枸杞多糖培養(yǎng)軟骨細(xì)胞24 h,MTT 法檢測(cè)顯示4 種劑量均可促進(jìn)細(xì)胞增殖,且400 μg/mL 枸杞多糖增殖效果最好,能通過抑制NF-κB 信號(hào)通路活化顯著降低IL-1β、TNFα、i NOS 的表達(dá),同時(shí)上調(diào)可抗炎、促組織修復(fù)因子TGF-β 表達(dá)水平,發(fā)揮抗炎作用[67]。此外,枸杞多糖可抑制KOA 兔軟骨組織中CD151基因和MMP-3 的高表達(dá),通過CD151 對(duì)MMPs 的正性促進(jìn)作用,有效減少M(fèi)MP-3 含量,延緩關(guān)節(jié)軟骨退變[68]。
2.4.2 淫羊藿 淫羊藿具有補(bǔ)腎陽、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效,在臨床上被廣泛用于治療關(guān)節(jié)痹痛、筋骨微軟等證。淫羊藿苷是從中藥淫羊藿分離出來的中藥單體。研究發(fā)現(xiàn),0~20 μM 淫羊藿苷對(duì)TNF-α 誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞無毒性,且增強(qiáng)細(xì)胞活力,可顯著降低 IL-1、IL-6 和IL-12 含量發(fā)揮抗炎作用,并抑制NO、ROS 表達(dá)水平,重建軟骨代謝穩(wěn)態(tài)。在TNF-α 處理的軟骨細(xì)胞中加入淫羊藿苷,結(jié)果顯示:S 期細(xì)胞群的百分比從22.27%增加至26.11%,細(xì)胞死亡比從46.33%下降至24.33%,說明淫羊藿苷可以促進(jìn)軟骨細(xì)胞正常分裂,降低凋亡率。此外,淫羊藿苷可激活軟骨細(xì)胞中的自噬過程,上調(diào)自噬標(biāo)記物Atg 5、Atg 7 和 LC3-Ⅱ 表達(dá)水平,進(jìn)一步抑制炎癥反應(yīng)[69]。He 等[70]發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可通過調(diào)節(jié)TDP-43 信號(hào)通路,抑制KOA 大鼠外周血中VEGF 和HIF-1α 的表達(dá),阻止滑膜組織中新血管的形成,改善膝關(guān)節(jié)局部微循環(huán)。
2.4.3 黃芪 黃芪具有補(bǔ)氣升陽、益氣固表、透絡(luò)利痹等功效,是臨床上治療KOA 常被選用的藥物之一。黃芪主要包含皂苷類、多糖類、黃酮類等多種成分,其不同的藥理活性在KOA 的治療中各有側(cè)重。研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷對(duì)IL-1β 誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞組織中多種炎癥因子的產(chǎn)生呈劑量依賴性抑制,減輕炎癥反應(yīng)[71],可降低滑膜組織中Wnt/β-catenin信號(hào)通路相關(guān)因子MMP-7、Ⅱ型膠原C-端肽(CTX-Ⅱ)、COMP 的表達(dá),抑制軟骨基質(zhì)降解,改善滑膜炎癥[72],調(diào)控MMP 類金屬降解酶的表達(dá)水平,減輕其對(duì)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的破壞,延緩軟骨退化[73]。此外,黃芪甲苷Ⅳ可通過自噬激活減少了IL-1β 誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞凋亡[74]。黃芪總黃酮是從黃芪中提取的抗氧化活性成分,可通過抑制NF-κB 信號(hào)通路活化,降低KOA 軟骨細(xì)胞氧化應(yīng)激及炎癥相關(guān)因子的表達(dá),發(fā)揮抗氧化、抗炎作用[75]。
2.4.4 其他補(bǔ)虛藥 補(bǔ)虛藥具有補(bǔ)益虛損,增強(qiáng)免疫能力的功效,在治療KOA 時(shí)可發(fā)揮促軟骨細(xì)胞增殖、抗炎、鎮(zhèn)痛的作用。例如,紅景天苷能促進(jìn)KOA 大鼠軟骨細(xì)胞增殖,并通過 NF-κB 途徑減輕膠原纖維化以及調(diào)節(jié)炎癥和免疫反應(yīng)來緩解軟骨退化[76]。補(bǔ)骨脂素是通過增加軟骨細(xì)胞Wnt/βcatenin 信號(hào)通路關(guān)鍵蛋白表達(dá)水平促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖,表現(xiàn)為Wnt-4、β-catenin 和cyclin D1 的表達(dá)水平增高[77]。有實(shí)驗(yàn)采用番紅O 染色觀察到女貞子提取物亦能促進(jìn)KOA 大鼠軟骨細(xì)胞增殖,改善其排列和膠原質(zhì)量;同時(shí)下調(diào)10 型膠原(Col10)、MMP13 表達(dá)及上調(diào)2 型膠原(Col2)、軟骨基質(zhì)基因蛋白聚糖(Aggrecan)表達(dá),抑制軟骨細(xì)胞肥大和分解代謝,以改善KOA 疼痛[78]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)多種補(bǔ)虛藥對(duì)KOA 具有較好的抗炎作用,如絞股藍(lán)皂甙通過抑制 NF-κB 信號(hào)通路活化抑制多種炎癥因子的產(chǎn)生,對(duì)軟骨組織起到保護(hù)作用[79]。此外,杜仲水提物[80]、山茱萸新苷Ⅰ[81]等亦被證實(shí)可通過降低MMP 家族、白介素家族等相關(guān)炎癥因子的含量,抑制炎癥反應(yīng)。
古人云:“肝主金,腎主骨”,“腎生骨髓,髓生肝。”說明關(guān)節(jié)筋骨的正?;顒?dòng)與肝腎的共同作用息息相關(guān),腎精充足、肝血充盈,筋骨得以濡養(yǎng)。KOA 好發(fā)于中老年階段,是由于該階段人體腎精處于衰落階段,精血虧虛不足以濡養(yǎng)膝之筋骨,而出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)痿軟無力、疼痛、屈伸不利等癥狀。因此,補(bǔ)益肝腎、益氣養(yǎng)血是治療KOA 的關(guān)鍵思路。腎陰不足,不能濡養(yǎng)筋骨,常用藥物如石斛、龜甲等滋陰益腎強(qiáng)骨;腎陽不足,筋脈失于溫煦,常用藥物如補(bǔ)骨脂、肉蓯蓉等補(bǔ)腎助陽。
除上述四種重點(diǎn)介紹的中藥外,還有其他類中藥對(duì)KOA 具有一定的治療效果。例如,花椒毒酚可抑制炎性小體NLRP3 蛋白的活化,并下調(diào)NFκB 信號(hào)通路,進(jìn)而抑制炎癥反應(yīng)[82]。葛根素的抗炎作用亦被證實(shí),有學(xué)者利用ELASA 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)葛根素以劑量依賴方式下調(diào)炎性因子TNF-α、IL-6、IL-12 的表達(dá),且能降低人體內(nèi)血液?jiǎn)魏思?xì)胞的炎性浸潤(rùn)[83]。NF-κB 是PI3K/AKT 通路的下游信號(hào)靶點(diǎn),蛇床子素通過抑制PI3K/AKT/NF-κB 信號(hào)通路來抑制IL-1β 誘導(dǎo)的軟骨炎癥[84]。此外,五味子提取物治療KOA 發(fā)揮的抗炎功效是通過抑制MAPK 及NF-κB 信號(hào)通路活化來實(shí)現(xiàn)的[85]。cyclin D1 表達(dá)的增強(qiáng)能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖,大蒜素能通過上調(diào)cyclin D1 表達(dá)并下調(diào)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白P27 表達(dá),進(jìn)而加速軟骨細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到增殖目的[86]。
中藥在KOA 的防治與康復(fù)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。相對(duì)于傳統(tǒng)的KOA 臨床療效評(píng)價(jià)系統(tǒng),采用PCR 技術(shù)、免疫組化等多種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)對(duì)相關(guān)生物因子進(jìn)行檢測(cè)使得中藥對(duì)KOA 的療效判斷更具精準(zhǔn)性,基于此文章對(duì)中藥治療KOA 的作用機(jī)制進(jìn)行綜述總結(jié),筆者發(fā)現(xiàn):(1)多數(shù)活血化瘀、清熱、祛風(fēng)濕、補(bǔ)虛類及少數(shù)其他類中藥的黃酮類、苷類、酚類、萜類等活性成分能夠抑制炎癥反應(yīng)、抗氧化應(yīng)激反應(yīng)、調(diào)節(jié)軟骨代謝平衡、改善局部微循環(huán)、發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用,有效改善KOA 的發(fā)生發(fā)展,由此表明中藥對(duì)KOA 的治療以活血通絡(luò)、祛風(fēng)除濕、補(bǔ)益肝腎為主是切實(shí)可行的。(2)部分中藥如姜黃、淫羊藿、大黃等可同時(shí)作用于多條信號(hào)通路干預(yù)KOA,可見不同的信號(hào)通路在相關(guān)作用機(jī)制中相互協(xié)同、相互影響,共同維持細(xì)胞的正常生理功能以及膝關(guān)節(jié)局部微循環(huán),這充分證明中藥在KOA 的防治中具有多靶點(diǎn)、多途徑的優(yōu)點(diǎn)。(3)目前中藥治療KOA 的基礎(chǔ)研究較多基于NF-κB、MAPK、PI3K/Akt、Wnt/β-catenin 通路以及對(duì)個(gè)別靶蛋白進(jìn)行探討,而探究TGF-β 和Toll 樣受體信號(hào)通路及軸蛋白的文獻(xiàn)較缺乏。
雖然關(guān)于中藥防治KOA 的研究較多,但尚存在著一定的局限性:對(duì)中藥的細(xì)胞毒性和生物利用度缺乏研究,限制了其在臨床上的應(yīng)用,將來還需運(yùn)用更廣泛、先進(jìn)的技術(shù)手段,充分挖掘中藥的藥理作用,并進(jìn)行大樣本,多中心的基礎(chǔ)研究,提高臨床實(shí)用性。針對(duì)現(xiàn)有研究缺乏對(duì)利水滲濕、祛瘀化痰、益氣補(bǔ)血類藥物研究的問題,未來可結(jié)合生物信息學(xué)方法例如網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等篩選、評(píng)估更多可以用于治療KOA 的中藥,并重視如何利用多種中藥共同調(diào)節(jié)多種信號(hào)途徑來調(diào)控KOA 的病程發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)層面,現(xiàn)有研究大多是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或細(xì)胞實(shí)驗(yàn),缺乏病證結(jié)合的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,不能完全?yàn)證中醫(yī)治療KOA 的理論,因此如何將中醫(yī)“辨證論治”思想與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)融入試驗(yàn),是今后需要思考和提高的。本文通過綜述中藥在KOA 防治研究中的作用機(jī)制,厘清了近5 年國(guó)內(nèi)外關(guān)于中藥應(yīng)用于KOA的研究現(xiàn)狀,未來我們需繼續(xù)開發(fā)和研究更多針對(duì)KOA 的中藥,以期為臨床應(yīng)用提供科學(xué)理論依據(jù)。
作者貢獻(xiàn)度說明:
覃書穎:文章思路構(gòu)思及撰寫;韋成玉、李劉貞:檢索文獻(xiàn);陳志芬、劉泳麗:整理文獻(xiàn);蘇靜:提供指導(dǎo)意見;雷龍鳴:把關(guān)文章質(zhì)量及提供文章思路,以及真實(shí)性,可行性。
所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。