祿成龍,宮玉鎖,劉建平,劉曉婷,元寶華,康付平,馬亞龍,陳緒帆,賴宇翔,光佳如
1. 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臨床學(xué)院(蘭州 730000)
2. 甘肅省中醫(yī)院創(chuàng)傷骨科(蘭州 730000)
3. 寧夏回族自治區(qū)體育科學(xué)技術(shù)中心運動醫(yī)學(xué)研究與運動康復(fù)診療室(銀川 750001)
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)是一種自身免疫性疾病,主要病理表現(xiàn)為對稱性多關(guān)節(jié)滑膜炎、關(guān)節(jié)軟骨受損、骨侵蝕、關(guān)節(jié)畸形等,可損傷周圍組織,甚至累及多臟器,具有不可逆性。我國RA 患者約占世界人口的1%,研究表明約80.46%的RA 患者為女性,約84.70%的患者類風(fēng)濕因子(rheumatoid factor, RF)結(jié)果呈陽性,約80%的患者RA 處在不同程度的活躍期,軟骨破壞和骨質(zhì)侵蝕是RA 的關(guān)鍵致病因素[1]。藥物治療是目前RA 的常用治療方法,以糖皮質(zhì)激素、甲氨蝶呤等藥物聯(lián)合用藥最常見,但長期用藥易引發(fā)肝腎損傷及胃腸道不適等不良反應(yīng)[2]。中藥在改善RA 的臨床癥狀和穩(wěn)定病情等方面展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢,可以彌補西藥的不足,具有多靶點、多途徑、多層次治療RA 的特點[3]。中藥通過調(diào)控RA 相關(guān)信號通路,具有減少骨質(zhì)破壞、抗炎、促凋亡等作用,從而達到防治RA 的目的[4]。本文檢索近十年國內(nèi)外有關(guān)中醫(yī)藥介導(dǎo)骨保護蛋白(osteoprotegerin, OPG)/NF-κB受體激活因子(receptor activator of NF-κB, RANK)/NF-κB配體激活因子(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)信號通路干預(yù)RA 的文獻,以期為治療RA 提供新的思路。
OPG/RANK/RANKL 信號通路是破骨細(xì)胞(osteoclast, OC)分化誘導(dǎo)、成熟與凋亡平衡的重要調(diào)控通路[5]。腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)配體家族的RANKL 由成骨細(xì)胞(osteoblast, OB)、骨髓基質(zhì)細(xì)胞和成纖維樣滑膜細(xì)胞(fibroblast-like synoviocytes, FLS)等表達,是促進OC 生成所需的配體。破骨前體細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和OC 等表面附有腫瘤壞死因子受體(tumor necrosis factor receptor, TNFR)家族中的RANK,破骨前體細(xì)胞經(jīng)RANKL 抑制樹突狀細(xì)胞與T 細(xì)胞活性,經(jīng)由巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor,M-CSF)催動,加速OC 成熟,表達RANK,與表面RANKL 產(chǎn)生特異性結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)信號通路,OB 的骨形成與OC 的骨吸收是控制骨重建的重要過程[6]。
OPG 是參與骨代謝過程的重要成員之一,屬于可溶性TNF 受體TNFR 超家族中的成員,主要由OB 分泌生成,白細(xì)胞介素-1(interleukin-1,IL-1)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)等細(xì)胞因子也輔助OPG表達[7]。骨重塑的經(jīng)典機制是OC 激活骨基質(zhì)中的TGF-β 并激發(fā)OB 活性,來源于OB 的Wnt16能夠通過促進OPG 分泌以抑制OC 生成,OPG 可誘導(dǎo)性地結(jié)合RANK,阻斷RANKL 與RANK 的結(jié)合過程[8-9]。OB 和基質(zhì)細(xì)胞也可以通過降低RANKL 表達來阻止OC 的形成。OPG 作為骨代謝的標(biāo)志物之一,在免疫、骨骼和血管系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的監(jiān)管作用[10]。
目前尚未明確RA 的發(fā)生機制,RANKL/OPG比值的提升可促使RANK 與RANKL 結(jié)合,激發(fā)OC 活性,OC 和FLS 介導(dǎo)的骨破壞和產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)對RA 具有關(guān)鍵致病作用,破壞維持其穩(wěn)定的調(diào)節(jié)細(xì)胞因子及細(xì)胞間相互作用的平衡,侵蝕軟骨和骨組織,引發(fā)炎癥反應(yīng),造成組織損傷及關(guān)節(jié)破壞[11-13]。
RA 患者關(guān)節(jié)液及滑膜組織中巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞及FLS 產(chǎn)生大量破壞關(guān)節(jié)的基質(zhì)金屬蛋白 酶(matrix metalloproteinases, MMPs) 和 促 炎性細(xì)胞因子,包括干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)、TNF-α 和白介素家族成員,如白介 素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、 白 介 素-6(interleukin-6, IL-6)、白介素-12(interleukin-12,IL-12)、白介素-18(interleukin-18, IL-18)、白介素-17(interleukin-17, IL-17)、白介素-23 (interleukin-23, IL-23)等[14]。這些致炎細(xì)胞表達水平越高,誘導(dǎo)RANKL 基因表達的能力就越強,進而激發(fā)OC 活性,兩者呈正相關(guān)趨勢關(guān)系[15]。炎性細(xì)胞因子的異常生成,誘導(dǎo)細(xì)胞因子活化,RANKL 水平提高,加速OC 生成,浸潤多關(guān)節(jié)滑膜組織,導(dǎo)致RA 患者在長期炎癥環(huán)境下,逐漸發(fā)生不可逆的關(guān)節(jié)和軟骨損壞[16]。
FLS 是產(chǎn)生致炎細(xì)胞和基質(zhì)金屬蛋白酶-3(matrix metallo protein-3, MMP-3)的主要效應(yīng)細(xì)胞,TNF-α、IL-1β、IL-6 和IL-17 誘導(dǎo)RA 分子機制中的FLS 侵襲,通過轉(zhuǎn)錄因子與活化轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控RANKL 以促進OC 的分化成熟,增加滑膜組織和血管翳的形成[17]。組織蛋白酶K(cathepsin K, CTSK)作為反應(yīng)OC 數(shù)量與活性的酶,是RA患者骨侵蝕及并發(fā)骨質(zhì)疏松的標(biāo)志[18]。在已經(jīng)發(fā)生骨質(zhì)破壞的RA 患者血清中發(fā)現(xiàn),MMP-3、CTSK、RANK 和RANKL 表達提高,OPG 水平降低,這提示通過這些信號分子可以早期診斷RA 罹患人群[19]。當(dāng)前治療RA 的主要目的是抑制免疫炎癥反應(yīng),緩解局部病灶發(fā)展,防止骨與關(guān)節(jié)損傷,保護關(guān)節(jié)功能[20]。
炎癥因子的失衡會加速RA 的發(fā)生發(fā)展,抗炎因子常見于白介素家族成員,如白介素-4(interleukin-4, IL-4)、白介素-10(interleukin-10,IL-10)、白介素-13(interleukin-13, IL-13)、白介素-24(interleukin-24, IL-24)、白介素-35(interleukin-35, IL-35)等,這些細(xì)胞因子通過抑制炎癥反應(yīng)減少骨破壞。IL-4 可以抑制IL-6、TNF-α 等促炎細(xì)胞分泌,雙向調(diào)節(jié)OPG/RANK/RANKL 信號通路,一方面能增加OB 分泌OPG,減少RANKL 表達,另一方面可以抑制RANK 形成,抑制RANK 與RANKL 相結(jié)合,雙向調(diào)節(jié),減少OC 生成。IL-10 參與機體的免疫調(diào)節(jié),增加IL-4 及OPG 的表達,從而降低RANKL/OPG比值,抑制RANK 及IL-17 水平,減少OC 生成,預(yù)防骨侵蝕進一步進展[21]。研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷CK(ginsenoside compound K)可抑制FLS 增殖,降低促炎細(xì)胞分泌,上調(diào)IL-10 水平,且對IL-4的分泌不產(chǎn)生影響[22]??寡仔约?xì)胞因子主要通過OPG/RANK/RANKL 信號通路免疫調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子,減輕炎癥反應(yīng),減緩骨質(zhì)破壞機制。
RF 和抗環(huán)瓜氨酸肽(cyclic citrullaminopeptide,CCP)抗體是檢測RA 最常用的標(biāo)志物,兩者敏感度高,聯(lián)合檢測能提高診斷RA 的準(zhǔn)確性,對防治RA 具有重要作用。張艷艷等研究發(fā)現(xiàn),和痹方可以降低RF、MMP-3 和RANKL 表達水平,提高OPG 分泌,減輕RA 活動期炎癥細(xì)胞因子導(dǎo)致的骨質(zhì)破壞,改善全身癥狀[23]。RA 患者血清中CCP 抗體與RF、TNF-α、IL-6、IL-1β、MMP3和RANKL 均呈正相關(guān)。相反,CCP 抗體表達水平越高,OPG 表達水平越低,這提示RA 血清標(biāo)志物能提示疾病活動期,反映機體的炎癥水平及骨質(zhì)破壞情況。
中醫(yī)學(xué)中RA 屬“痹證、尪痹”等范疇,“虛、邪、瘀”是其致病因素,主要為機體正氣不足、痰瘀痹阻、寒熱錯雜所致,RA 以臟腑衰弱為本、風(fēng)寒濕熱乘虛侵襲人體為標(biāo)、痰濁互結(jié)為基礎(chǔ),治以化濕祛瘀、清熱化痰為則[24]。藥物治療是RA的臨床常用治療手段,但患者常伴有骨質(zhì)疏松、感染、肝腎功能損害等不良反應(yīng)[25]。中藥具有多向靶點、多種成分、副作用少等優(yōu)勢,研究顯示中藥對RA 具有明顯的干預(yù)治療作用,通過調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路可以改善RA 患者的臨床癥狀[26]。
研究表明,調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路的中藥單體及其提取物多為黃酮類和五環(huán)三萜類化合物,通過表達OPG,調(diào)節(jié)促炎性細(xì)胞和抗炎性細(xì)胞因子等活性有效成分,精準(zhǔn)調(diào)控該信號通路靶點,維持OB 與OC 之間的動態(tài)平衡,從而減少RA 骨質(zhì)破壞及對機體造成的損害[27]。中藥單體及其提取物治療RA 的具體作用靶點及機制見表1。
表1 中藥單體及其提取物對RA的干預(yù)作用Table 1. Intervention effect of traditional Chinese medicine monomers and their extracts on RA
龍須草的主要成分為龍須草種子總皂苷,屬黃酮類化合物,具有清熱安神、利尿通淋的作用。龍須草種子總皂苷能明顯提升OPG 與RANKL比值,恢復(fù)大鼠的IL-4 和IL-10 水平,降低IFN-γ、TNF-α 和IL-1β 等促炎性細(xì)胞因子水平,通過調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路改善膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen induced arthritis, CIA)大鼠的免疫炎癥反應(yīng)和關(guān)節(jié)軟骨損傷[28]。淫羊藿苷是淫羊藿的主要活性成分,具有促進骨髓造血和骨代謝能力、提高免疫抵抗力、抑制骨質(zhì)疏松等功效。淫羊藿苷通過調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路,降低RA 患者的IL-1β、IL-6 和IL-8 水平,抑制TNF-α 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng),提高炎癥生存率[29]。獨一味主要活性成分為總環(huán)烯醚萜苷,屬黃酮類化合物,具有鎮(zhèn)痛抗炎、潤腸通便等作用??偔h(huán)烯醚萜苷可明顯降低OC 活性和炎性反應(yīng),減少IL-6、IFN-γ 等促炎性細(xì)胞生成,增加IL-10 表達,提高OPG/RANKL 比值,減輕大鼠關(guān)節(jié)間的骨侵蝕[32]。地烏含有黃酮、甾體和五環(huán)三萜類皂苷等多種化學(xué)成分,其中五環(huán)三萜皂苷為地烏的主要有效活性物質(zhì),具有祛風(fēng)濕、利筋骨之效。五環(huán)三萜皂苷通過抑制血清中IL-1β、TNF-a 等促炎性細(xì)胞水平,增加OPG 表達,降低RANKL與OPG 比值,抑制OC 形成,從而防止CIA 大鼠發(fā)生炎癥反應(yīng)和骨質(zhì)破壞。五環(huán)三萜皂苷具有明顯的抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用,可降低骨吸收標(biāo)志物I型膠原C端肽的含量,同時升高血清骨鈣素水平,預(yù)防局灶性骨破壞和全身性骨丟失,進一步顯示了骨保護特性[37]。
中藥復(fù)方及制劑調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路可以通過提高OPG 分泌,降低M-CSF、IL-1β、IL-6、IL-17 和TNF-α 水平,影響CTX、VEGF、RF、CCP 抗體和骨鈣素等表達變量,減少血管翳及促炎性細(xì)胞因子形成,抑制OC 活性,進而減少骨質(zhì)破壞和骨量丟失,延緩RA 疾病發(fā)展進程。中藥復(fù)方及制劑治療RA 的具體作用靶點及機制詳見表2。
表2 中藥復(fù)方及制劑對RA的干預(yù)作用Table 2. Intervention effect of traditional Chinese medicine compound and preparation on RA
風(fēng)濕祛痛膠囊由川黃柏、蒼術(shù)、獨活、全蝎、桂枝等中藥組成,具有祛風(fēng)止痛、燥濕除痹、活血化瘀之效。風(fēng)濕祛痛膠囊可有效提高CIA 大鼠的OPG/RANKL 比值,降低大鼠血清中IL-1β和TNF-α 水平,促使骨鈣素含量升高,明顯減輕滑膜血管翳、炎性細(xì)胞浸潤和骨質(zhì)破壞等,有效緩解CIA 大鼠關(guān)節(jié)炎疼痛腫脹程度[39]。骨癆愈康丸由鹿角霜、阿膠、肉桂、鱉甲、全蝎等組成,治以扶正祛邪、生骨排毒為則。骨癆愈康丸可以加速OPG 分泌,降低M-CSF、IL-1β 和TNF-α 等表達水平,抑制OC 分化,有效減少骨質(zhì)破壞,促進骨修復(fù),減緩RA 發(fā)展[40]。尪痹湯由地黃、烏頭、肉桂、續(xù)斷、當(dāng)歸、白芍等藥物組成,具有祛風(fēng)除痹、通絡(luò)止痛之效。尪痹湯可顯著降低CIA 小鼠血清中TNF-α、IL-6 和IL-17的濃度,提高IL-10 表達,降低OC 活性,抑制小鼠抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase, TRAP)、CTSK 水平,下調(diào)RANKL表達,促進OB 介導(dǎo)的骨修復(fù),有效減輕炎癥反應(yīng),從而預(yù)防骨侵蝕和關(guān)節(jié)破壞[41]。和痹方由當(dāng)歸、白芍、白術(shù)、蒼術(shù)、川芎、防風(fēng)等中藥組成,全方共奏舒肝理脾、消腫定痛、祛風(fēng)除濕之效。和痹方可顯著降低CCP 抗體、RF、C-反應(yīng)蛋白(C-reactiveprotein, CRP)及IL-17 表達,明顯提高OPG/RANKL 比值,OC 的活性被抑制,從而減緩RA 組織骨與軟組織破壞進展[44]。補腎通督膠囊由熟地黃、鹿角、肉桂、麻黃等中藥組成,全方達補腎通督、化瘀散結(jié)消腫之效。補腎通督膠囊可提高OPG/RANKL 比值,激發(fā)M-CSF 表達,提高骨鈣素含量,預(yù)防骨量丟失,同時抑制OC活性,降低骨吸收,減輕RA 大鼠的炎性反應(yīng)和骨破壞程度,調(diào)節(jié)骨代謝率[47]。
傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)以君臣佐使理論作為中藥配伍的理論基礎(chǔ),在治療RA 時可發(fā)揮中藥本身的協(xié)同作用,兩者相輔相成,顯著增加作用療效。山茱萸味酸、澀,微溫,歸肝腎經(jīng),具有免疫調(diào)節(jié)、抗炎作用。白芍味苦、酸,微寒,歸肝脾經(jīng),具有緩急止痛功效。兩者配伍治以關(guān)節(jié)酸痛、屈伸不利之效。山茱萸配伍酒炙白芍可使RA 小鼠關(guān)節(jié)滑膜組織中OPG 表達升高,RANKL 表達降低,OC 活性變?nèi)酰黠@降低RA 小鼠滑膜組織炎性浸潤[48]。桂枝具有發(fā)汗解表、溫通經(jīng)脈和通陽化氣的功效。附子具有回陽救逆、助陽補火、散寒止痛和祛風(fēng)散邪之效,為蠲痹之要藥。兩者相須為用,增強了溫散之用,驅(qū)散四肢百骸及臟腑經(jīng)絡(luò)之風(fēng)邪。桂枝與附子配伍可促進OPG 分泌,誘導(dǎo)RANK 表達并與之結(jié)合,降低OC 活性,進而控制骨吸收,抑制骨侵蝕,維持骨代謝平衡[49]。青風(fēng)藤與制附子是臨床治療RA 的常用藥對,青風(fēng)藤味苦、辛,性平,治以燥濕除痹、祛風(fēng)止痛之效,制附子味辛、甘,性大熱,治以散寒祛邪、燥濕止痛、通經(jīng)活絡(luò)之效。兩者相須為用,增強了祛風(fēng)散寒、除濕止痛之力?,F(xiàn)代藥理研究表明,青風(fēng)藤的有效成分青藤堿與制附子有效成分制附子總生物堿均具有抗RA 和免疫調(diào)節(jié)作用[50-51]。兩者通過調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路,減少OC 過度增殖,恢復(fù)骨代謝平衡,減少大鼠滑膜關(guān)節(jié)內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤,保護關(guān)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性,起到保護骨關(guān)節(jié)、延緩RA 的作用[52]。目前關(guān)于中藥配伍調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路的研究較少,而中藥配伍在中藥治療中占據(jù)重要地位,針對中藥配伍的主要有效成分及協(xié)同作用治療RA 具有重要的研究意義和前景。
中醫(yī)治療RA 的臨床常見方式包括針刺、艾灸、針刀、蠟療和中藥湯劑等,治療經(jīng)驗豐富,也有諸多研究驗證了中醫(yī)治療的有效性[53-57]。針刺治療以中醫(yī)基礎(chǔ)為理論,操作靈活多變,安全有效,通過刺激經(jīng)絡(luò)、腧穴達到治療效果。針刺治療聯(lián)合六味地黃丸可降低肝腎陰虛型RA 患者血清中RF、CCP 抗體、M-CSF、CRP 表達,促進OPG 分泌,降低RANKL 表達,抑制OC 活性,通過OPG/RANK/RANKL 信號通路的關(guān)鍵靶點,延緩RA 患者的疾病發(fā)展進程[53]。艾灸治療通過在穴位或痛點燃燒艾絨,借助艾草的溫?zé)嶂源碳そ?jīng)絡(luò),調(diào)節(jié)人體免疫功能,具有溫經(jīng)散寒、行氣活血、補虛培本、扶陽固脫、減輕RA 患者關(guān)節(jié)腫痛、減輕負(fù)面情緒等作用。艾灸聯(lián)合獨活寄生湯治療能降低RA 患者的RF、紅細(xì)胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)、CRP、MMP-3 及RANKL 表達,提高OPG 分泌,促進OC 凋亡,減輕骨破壞程度及炎癥反應(yīng),修復(fù)受損的骨與軟組織[54]。針刀治療以針刺與刀的形式刺入患處,對周圍粘連組織進行剝開松解,從而緩解局部緊張的肌肉結(jié)節(jié)。針刀松解可通過OPG/RANK/RANKL 信號 靶點,降 低RANKL/OPG 比值,保持骨代謝水平平衡,預(yù)防骨破壞,進而恢復(fù)患者關(guān)節(jié)活動功能[55]。蠟療是一種利用藥物及熱敷刺激的中醫(yī)外治療法,具有通經(jīng)活絡(luò)、活血化瘀的作用,臨床常用于痹證的治療。蠟療聯(lián)合獨活寄生湯加減可降低RA 患者血清中MMP-3及RANKL 表達,提高OPG 分泌,減少炎癥因子分泌[56]。中藥蠟療通過改善機體內(nèi)環(huán)境,干預(yù)骨破壞機制,減輕RA 患者的痛苦。耳穴刺激迷走神經(jīng)可干預(yù)RA 大鼠的關(guān)節(jié)軟骨破壞程度,通過下調(diào)MMP-1、MMP-3、MMP-13 表達水平,降低RANKL/OPG 比值,抑制OC 活性,從而減輕骨破壞及骨侵蝕程度[57]。
RA 發(fā)病機制復(fù)雜,伴有多種炎性因子參與其中,在疾病初期就已發(fā)生病變,而早期預(yù)防及準(zhǔn)確篩查高風(fēng)險患者,對于防治RA 具有重要意義。臨床治療常采用糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑等藥物治療手段,隨著疾病發(fā)展,不良反應(yīng)逐漸出現(xiàn),對機體往往造成不可逆損傷。而中醫(yī)藥治療RA,具有療效好、成本低、不良反應(yīng)小的優(yōu)勢,在中醫(yī)傳統(tǒng)理論的指導(dǎo)下,辨證論治,整體調(diào)節(jié),逐漸成為未來臨床應(yīng)用趨勢。
中藥單體及其提取物、中藥復(fù)方及制劑、中藥配伍,以及中醫(yī)治療通過調(diào)控OPG/RANK/RANKL 信號通路,促進抗炎性細(xì)胞IL-10、IL-4和OPG 分泌,提高OB 活性,抑制RF、CCP 抗體等表達,降低OC 活性。中藥通過OPG/RANK/RANKL 信號通路,抑制促炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17 和TNF-α 等,減輕炎性細(xì)胞浸潤,緩解關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng),延緩RA 發(fā)展。OPG/RANK/RANKL 信號通路在防治RA 骨質(zhì)破壞及抗炎等治療中占據(jù)著重要地位,為維持骨代謝失衡相關(guān)領(lǐng)域研究提供了思路,隨著進一步探索,中醫(yī)藥或可有助于實現(xiàn)RA疾病的早診斷和早治療。
目前,中醫(yī)藥防治RA 仍存在許多不足。中藥單體以補益肝腎類草藥居多,中藥復(fù)方以補益肝腎、燥濕除痹、通絡(luò)止痛為主要方向,對于活血化瘀、氣血虧虛為主的中藥,活血化瘀、扶助正氣的中藥復(fù)方及中藥配伍的研究較少。國內(nèi)外研究以實驗研究為主,臨床研究病例較少,且覆蓋面較窄,研究數(shù)據(jù)不足以明確藥物的治療方向。各種信號通路錯綜復(fù)雜,通路之間存在相互關(guān)聯(lián),通過某個單一通路并不能明確其作用機制。在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,未來有待于推動現(xiàn)代藥理學(xué)研究與臨床研究相結(jié)合,從而深入探索中醫(yī)藥防治RA 的作用。