丹參活性成分防治骨關(guān)節(jié)炎作用機(jī)制的研究進(jìn)展

戴娜 王從安 師彬

中醫(yī)將骨關(guān)節(jié)炎歸為“骨痹”范疇,其病機(jī)特點(diǎn)為痹證多瘀血,“瘀”貫穿整個(gè)疾病始終,治療當(dāng)以活血祛瘀治療其標(biāo),再辨證論治求本,丹參是典型的活血祛瘀藥物,可用于治療多種痹證[1]。丹參的活性成分包括水溶性酚酸類和脂溶性丹參酮類化合物,具有抗炎、抗氧化、抗血栓、抗凝、改善微循環(huán)、抗腫瘤等多種功效[2]。丹參的活性成分中水溶性酚酸類包括丹參素、丹酚酸A、丹酚酸B等,脂溶性丹參酮類包括丹參酮Ⅰ、丹參酮Ⅱ、隱丹參酮等,臨床主要的丹參類制劑包括注射用丹參多酚酸、注射用丹參多酚酸鹽、丹紅注射液等,臨床廣泛用于心腦血管病的治療[3]。但目前丹參類制劑用于骨關(guān)節(jié)炎的研究尚少。袁長深等[4]運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析,丹參的活性成分可作用于骨關(guān)節(jié)炎65個(gè)靶基因,發(fā)揮抗骨關(guān)節(jié)炎作用。本研究通過統(tǒng)計(jì)整理國內(nèi)外近年來丹參活性成分用于骨關(guān)節(jié)炎的相關(guān)研究,綜述了其作用機(jī)制,為丹參的新藥開發(fā)提供理論支持。

1 丹參活性成分通過減輕炎癥反應(yīng)延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展

甲氨喋呤作為抗炎藥臨床廣泛用于膝骨關(guān)節(jié)炎,但其免疫抑制劑的特性顯著性了長期使用,尋找膝骨關(guān)節(jié)炎更佳的抗炎藥物迫在眉睫,丹參酮為膝骨關(guān)節(jié)炎的治療開辟了新的思路[5]。孫曉娟等[5]對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠模型運(yùn)用丹參酮連續(xù)治療21天后,與甲氨喋呤組相比,丹參酮組降低大鼠膝關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分作用相似,證實(shí)丹參酮對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎具有較好的抗炎活性,經(jīng)熒光素酶基因活性方法對(duì)比,經(jīng)55%洗脫液的丹參酮乙醇提取液的抗炎活性最高。丹參多種活性成分具有良好的抗炎活性,機(jī)制包括抑制白介素1β(interleukin 1 β,IL-1β)的活性、下調(diào)低氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)/血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表達(dá)、上調(diào)β抑制蛋白2(β-arrestin2)的表達(dá)、阻止toll樣受體4(toll-like receptor 4,TLR4)/ 髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)/ 核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)的激活發(fā)揮抗炎作用。

1.1 丹參活性成分通過抑制IL-1β的活性發(fā)揮抗炎作用

IL-1β在骨關(guān)節(jié)炎的炎癥反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用, IL-1β能促使NF-κB、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等多種炎癥信號(hào)通路活化,加劇骨關(guān)節(jié)炎的炎癥反應(yīng)。丹參酸A可通過抑制IL-1β的活性發(fā)揮抗炎作用[6-9]。

Feng S等[7]運(yùn)用24 ng/mL的IL-1β刺激人原代軟骨細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),誘導(dǎo)性一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,iNOS)、環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)等炎癥介質(zhì)表達(dá)明顯增強(qiáng),p-65/NF-κB、p-38/MAPK的水平明顯提高,經(jīng)10、20、40 μg/mL的丹參酸A處理2小時(shí)后,呈劑量依賴性促使COX-2、iNOS的表達(dá)明顯下降,總p-65、p-38的表達(dá)顯著降低,與IL-1β組對(duì)比差異顯著(P<0.01),提示,丹參酸A通過下調(diào)NF-κB和p38/MAPK途徑發(fā)揮抗炎活性。

Lou YT等[8]進(jìn)行體內(nèi)和體外的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),25、50、100 μmol/L丹酚酸B呈濃度依賴性抑制IL-1β刺激人軟骨細(xì)胞引起的COX-2、iNOS、一氧化氮(nitric oxide,NO)、前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)水平升高,阻止IL-1β誘導(dǎo)的NF-κB p65的信號(hào)通路激活和核易位,進(jìn)一步降低骨性關(guān)節(jié)炎的炎性損傷。

Feng ZH等[9]研究也證實(shí),5、10、20 μmol/L的隱丹參酮能以濃度依賴性降低IL-1β刺激引起的人類骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞NO、PGE2、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)等炎癥介質(zhì)的表達(dá),阻止NF-κB、MAPK、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)的活化及p65核易位,通過抗炎活性延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展。

1.2 丹參活性成分通過下調(diào)低HIF-1/VEGF的表達(dá)發(fā)揮抗炎作用

HIF-1/VEGF信號(hào)通路,參與骨關(guān)節(jié)炎的炎癥反應(yīng)和血管形成,丹酚酸B可通過抑制該通路減輕骨關(guān)節(jié)炎的炎癥程度[10]。與骨關(guān)節(jié)炎大鼠相比,10、40 mg/kg丹酚酸B處理后大鼠軟骨中HIF-1、VEGF、TNF-α、IL-6、iNOS的表達(dá)顯著降低,丹酚酸B+HIF-1激活組的VEGF、TNF-α、IL-6、iNOS水平較單純丹酚酸B處理組的高(P<0.05),運(yùn)用CT機(jī)檢測幾組大鼠的關(guān)節(jié)炎軟骨的骨體積分?jǐn)?shù)和踝骨表面積與骨體積比值也顯示出了與上述指標(biāo)相似的變化,表明丹酚酸B可通過下調(diào)HIF-1/VEGF的表達(dá),以降低炎癥反應(yīng),減輕軟骨組織的損傷[10]。

1.3 丹參活性成分通過上調(diào)β-arrestin2的表達(dá)發(fā)揮抗炎作用

β-arrestin2是NF-κB的上游細(xì)胞因子,其過表達(dá)可抑制NF-κB的激活,丹參酮ⅡA可通過促進(jìn)β-arrestin2的表達(dá),發(fā)揮抗炎活性[12]。IL-1β可促使大鼠軟骨細(xì)胞中NF-κB激活及誘導(dǎo)多種炎癥介質(zhì)的分泌已得到多篇研究證實(shí)[8-9, 11],與IL-1β組相比,25、50 μmol/L的丹參酮ⅡA處理大鼠軟骨細(xì)胞后,β-arrestin2的表達(dá)明顯升高,NF-κB/p56的表達(dá)顯著降低,證實(shí),丹參酮ⅡA可通過促進(jìn)β-arrestin2的表達(dá)以減輕如昂細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[12]。

1.4 丹參活性成分通過阻止TLR4/MyD88/NF-κB的激活發(fā)揮抗炎作用

TLR4/Myd88/NF-κB的激活與骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān),丹參酮ⅡA可通過抑制該通路的激活以抑制局部炎癥反應(yīng)[13]。張金峰等[13]通過丹參酮ⅡA治療前交叉韌帶切斷術(shù)建立的膝骨關(guān)節(jié)炎大鼠,與空白組對(duì)比,10、20、50 mg/kg的丹參酮ⅡA能顯著降低大鼠關(guān)節(jié)組織和血清中IL-1β、TNF-α、IL-6等炎癥因子的表達(dá)(P<0.05),顯著抑制軟骨組織中TLR4、Myd88、NF-κB蛋白的表達(dá)(P<0.05),阻止NF-κB p56蛋白核易位,發(fā)揮顯著抗炎活性。

2 丹參活性成分通過保護(hù)軟骨細(xì)胞減輕軟骨組織損傷

丹參活性成分通過抑制IL-1β誘導(dǎo)的軟骨降解,調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞去分化,提高TGF-β1的活性,對(duì)軟骨細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用,以延緩軟骨的病理改變,促進(jìn)軟骨組織的形成,延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展。

2.1 丹參活性成分通過抑制軟骨降解對(duì)軟骨細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用

骨性關(guān)節(jié)炎的主要病理特征為進(jìn)行性軟骨降解,IL-1β可誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞分泌中性金屬蛋白酶,如基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-1、MMP-13、聚蛋白多糖酶(aggrecanase,ADAMTS)-5,還能抑制蛋白多糖和膠原蛋白Ⅱ的合成來影響軟骨細(xì)胞的合成代謝活性,最終引起軟骨降解和骨質(zhì)破壞,丹參多種活性成分可通過抑制軟骨降解,延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展[11-15]。Wang XP等[11]丹參酮I用于軟骨細(xì)胞系CHON-001的體外實(shí)驗(yàn)中,使用10 ng/mL IL-1β刺激72小時(shí)后,膠原蛋白II、聚集膠、SOX001的表達(dá)顯著降低(P<0.05),MMP-13和p-NF-κB的表達(dá)顯著提高(P<0.05),經(jīng)10、20 μmol/L的丹參酮I處理后,逆轉(zhuǎn)了IL-1β引起的上述改變(P<0.05),降低骨關(guān)節(jié)炎小鼠的國際骨關(guān)節(jié)炎研究學(xué)會(huì)(OARSI)評(píng)分、軟骨下骨厚度和滑膜炎評(píng)分(P<0.05),顯著阻止軟骨細(xì)胞外基質(zhì)降解,有助于控抑制骨關(guān)節(jié)炎病情的發(fā)展。經(jīng)IL-1β刺激后,MMP-1、MMP-13、ADAMTS-5的表達(dá)明顯高于未被IL-1β處理的人原代軟骨細(xì)胞(P<0.05),經(jīng)10、20、40 μg/mL的丹參酸A處理后MMP-1、MMP-13、ADAMTS-5的水平顯著降低(P<0.05),抑制效果存在濃度依賴性[7]。一項(xiàng)丹參酸A用于小鼠軟骨細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)中,與未被IL-1β處理的相比,經(jīng)10 ng/mL的IL-1β處理的大鼠軟骨細(xì)胞膠原蛋白Ⅱ的產(chǎn)生顯著下降(P<0.05),MMP-3、ADAMTS-5的水平顯著提高(P<0.05),運(yùn)用6.25、12.5、25 μmol/L的丹參酸A處理后,以濃度依賴性促使膠原蛋白Ⅱ的分泌,同時(shí)抑制MMP-3、ADAMTS-5的表達(dá),以阻止小鼠軟骨細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)的降解[6]。丹參酮ⅡA能逆轉(zhuǎn)IL-1β刺激大鼠軟骨細(xì)胞引起的MMP-1、MMP-3、MMP-13的高表達(dá)和膠原蛋白Ⅱ、聚蛋白多糖酶的低表達(dá),從而顯著降低軟骨細(xì)胞排列紊亂、表面粗糙、軟骨層變薄等病理學(xué)改變,有效阻止軟管基質(zhì)降解[12]。Jia PT等[14]通過前交叉韌帶橫斷和內(nèi)側(cè)半月板切除術(shù)建立骨關(guān)節(jié)炎大鼠模型,經(jīng)0.25～0.5 mg/kg的丹參酮ⅡA處理后,不僅顯著抑制了TNF-α、IL-1β、iNOS的表達(dá),還使軟骨中MMP-13的表達(dá)顯著降低(P<0.05),基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)的表達(dá)顯著升高(P<0.05),有效延緩骨關(guān)節(jié)炎形成過程中軟骨降解的進(jìn)程。閔亞林等[15]使用丹參水提液治療骨關(guān)節(jié)炎大鼠,5 mg/kg的丹參水提液可有效逆轉(zhuǎn)碘乙酸鈉引起的大鼠血清MMP-13升高,顯著提高軟骨體積和厚度,延緩軟骨細(xì)胞的病理變化。

2.2 丹參活性成分通過調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞去分化對(duì)軟骨細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用

軟骨細(xì)胞去分化后將失去成軟骨特征,并顯示出成纖維細(xì)胞樣形態(tài),失去其結(jié)構(gòu)和功能,丹參酮ⅡA可通過調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞去分化的發(fā)生,以減輕軟骨組織的損傷[6]。Zhang Y S等[16]采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法篩選發(fā)現(xiàn),丹參酮IIA可通過7個(gè)hub基因在內(nèi)的28個(gè)靶點(diǎn)參與軟骨去分化進(jìn)程,通過促進(jìn)結(jié)締組織、細(xì)胞外基質(zhì)、骨骼系統(tǒng)、軟骨發(fā)育和軟骨細(xì)胞分化,調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞去分化的發(fā)生和發(fā)展,促進(jìn)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨的修復(fù);值得注意的是,丹參酮IIA在100～200 μg/mL的濃度下可促進(jìn)了軟骨細(xì)胞的體外增殖和活力,但在400 μg/mL下可抑制軟骨細(xì)胞的增殖和活力。

2.3 丹參活性成分通過提高轉(zhuǎn)化生長因子β1 (transforming growth factor β1,TGF-β1)的活性以減輕軟骨的病理改變

TGF-β1參與軟骨的形成,可維持軟骨細(xì)胞的功能,抑制MMP的活性,丹參活性成分可通過促進(jìn)TGF-β1的分泌促進(jìn)和維持軟骨細(xì)胞的功能[14]。與模型組相比,10 mg/kg的丹酚酸A治療前交叉韌帶橫斷術(shù)建立的骨關(guān)節(jié)炎大鼠4周后,能促使大鼠軟骨組織中TGF-β1的表達(dá),顯著提高p-Smad2/Smad2的水平,有效減輕骨關(guān)節(jié)炎的軟骨組織損傷[17]。前交叉韌帶橫斷和內(nèi)側(cè)半月板切除術(shù)建立的骨關(guān)節(jié)炎大鼠模型,可導(dǎo)致軟骨細(xì)胞中TGF-β1、骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)的表達(dá)顯著,運(yùn)用0.5 mg/kg的丹參酮IIA可促使軟骨細(xì)胞中TGF-β1、BMP-2的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)成軟骨細(xì)胞的增殖和分化,促進(jìn)軟骨的形成[14]。

3 丹參活性成分通過抑制軟骨細(xì)胞凋亡延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展

過度的細(xì)胞凋亡能導(dǎo)致軟骨細(xì)胞減少,關(guān)節(jié)軟骨結(jié)構(gòu)和功能受到影響,丹參活性成分可通過抑制細(xì)胞凋亡對(duì)軟骨發(fā)揮保護(hù)作用[18]。展嘉文等[18]運(yùn)用丹酚酸A治療持續(xù)加壓建立的腰椎小關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎兔的實(shí)驗(yàn),與模型組相比,腹腔注射40 mg/kg的丹酚酸A可顯著降低軟骨細(xì)胞凋亡率(P<0.05),還可顯著降低TNF-α、IL-1β、IL-6的表達(dá),減輕軟骨組織的病理改變。丹參活性成分通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的分泌,抑制IL-1β誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,阻斷JAK2/STAT3信號(hào)通路,抑制軟骨細(xì)胞凋亡,以減輕軟骨組織損傷,發(fā)揮抗骨性關(guān)節(jié)炎的作用。

3.1 丹參活性成分通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的分泌抑制細(xì)胞凋亡

一項(xiàng)丹參注射液用于兔軟骨細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)中,給予0～400 μg/L的丹參注射液按照梯度時(shí)間法進(jìn)行干預(yù),各梯度的丹參注射液均可顯著提高軟骨細(xì)胞的活性,顯著提高軟骨細(xì)胞的增殖效率,并在100 μg/L時(shí)兔軟骨細(xì)胞可獲得最大的活性,誘導(dǎo)凋亡第3代細(xì)胞經(jīng)丹參注射液處理后,Bcl-2相關(guān)X蛋白(BCL2-Associated X,Bax)基因表達(dá)明顯降低,B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)基因表達(dá)明顯升高,結(jié)果證實(shí),丹參注射液能通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白抑制線粒體凋亡通路活性[19]。

3.2 丹參活性成分通過抑制IL-1β誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡發(fā)揮抗凋亡活性

IL-1β可通過增加Bax和半胱天冬酶3的水平誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞凋亡。丹參可通過抑制IL-β的分泌以發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡活性[6,11]。Wu YF等[6]為檢驗(yàn)丹參酸A抑制IL-1β誘導(dǎo)的小鼠軟骨細(xì)胞凋亡的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,小鼠軟骨細(xì)胞經(jīng)10 ng/mL的IL-1β刺激后,Bax和裂解的半胱天冬酶-3的表達(dá)明顯提高,Bcl-2的表達(dá)明顯受到抑制,小鼠軟骨細(xì)胞的數(shù)量顯著提高,經(jīng)6.25、12.5、25 μmol/L的丹參酸A處理后,Bax和裂解的半胱天冬酶-3的表達(dá)顯著降低,Bcl-2顯著提高,以濃度依賴性逆轉(zhuǎn)了凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá),顯著降低了軟骨細(xì)胞的凋亡。一項(xiàng)體外研究證實(shí),10 ng/mL的IL-1β可促使軟骨細(xì)胞系CHON-001細(xì)胞凋亡,經(jīng)20 μmol/L的丹參酮I處理后,丹參酮I逆轉(zhuǎn)了IL-1β誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,CHON-001的凋亡率顯著降低[11]。

3.3 丹參活性成分通過阻斷Janus 激酶2(Janus kinase 2,JAK2)/轉(zhuǎn)錄信號(hào)傳感器和激活劑3(Transcription signal sensors and activators 3,STAT3)信號(hào)通路抑制軟骨細(xì)胞凋亡

JAK2/STAT3信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞自噬和凋亡,丹參活性成分可通過調(diào)節(jié)該通路阻止細(xì)胞凋亡[20-21]。棕櫚酸能促進(jìn)軟骨細(xì)胞中p-JAK2、p-STAT3水平的升高,分別給予JSI-124(JAK2/STAT3抑制劑)、丹參酸B進(jìn)行干預(yù),二者均能降低p-JAK2、p-STAT3的水平,同時(shí)能提高LC3 Ⅱ/Ⅰ、Beclin-1的水平,提示,丹參酸B能通過抑制JAK2/STAT3信號(hào)通路,增強(qiáng)軟骨細(xì)胞自噬,以阻止細(xì)胞凋亡進(jìn)程,延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)程[20]。Xu XL等[21]通過手術(shù)建立實(shí)驗(yàn)性骨關(guān)節(jié)炎兔模型,分別給予1.05 g/d丹參注射液、0.4 mL/d透明質(zhì)酸鈉、生理鹽水連續(xù)治療5周,與假手術(shù)相比,實(shí)驗(yàn)性骨關(guān)節(jié)炎兔模型組的p-JAK2和p-STAT3水平的表達(dá)顯著提高,丹參注射液組和透明質(zhì)酸鈉組均使p-JAK2和p-STAT3水平顯著下降,顯著抑制軟骨細(xì)胞凋亡,為進(jìn)一步驗(yàn)證丹參對(duì)JAK2/STAT3的作用,同時(shí)給予AG490(JAK2/STAT3促進(jìn)劑)進(jìn)行干預(yù),結(jié)果AG490消除了丹參對(duì)JAK2/STAT3的抑制作用,結(jié)果證實(shí)丹參注射液可通過阻斷JAK2/STAT3信號(hào)通路,抑制軟骨細(xì)胞凋亡,延緩軟骨退變進(jìn)程。

4 丹參活性成分調(diào)節(jié)非編碼RNA的分泌以延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展

丹參活性成分通過調(diào)節(jié)KCNQ1重疊轉(zhuǎn)錄物1(KCNQ1 overlapping transcript 1,KCNQ1OT1)、miR-155、miR-106a-5p、miR-574-5p的分泌以延緩骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展。

4.1 丹參活性成分通過調(diào)節(jié)KCNQ1OT1延緩骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展

KCNQ1重疊轉(zhuǎn)錄物1(KCNQ1 overlapping transcript 1,KCNQ1OT1)屬于長非編碼RNA,在骨關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中表達(dá)下調(diào),丹參酸B可通過調(diào)節(jié)KCNQ1OT1的分泌發(fā)揮抗骨關(guān)節(jié)炎的作用[20]。

Sun TW等[20]通過前交叉韌帶橫斷和內(nèi)側(cè)半月板切除術(shù)建立骨關(guān)節(jié)炎小鼠,并給予高脂肪飲食喂養(yǎng)建立肥胖相關(guān)骨關(guān)節(jié)炎小鼠模型,給予25 mg/kg的丹參酸B腹腔注射持續(xù)治療10周,與空白對(duì)照組相關(guān),丹參酸B顯著降低了小鼠的體重,提高了軟骨細(xì)胞中KCNQ1OT1的表達(dá),降低了TNF-α、IL-6和PGE2的水平,對(duì)miR-128-3p發(fā)揮負(fù)調(diào)控作用,提高了SIRT1的表達(dá),顯著降低了小鼠軟骨細(xì)胞的凋亡,激活軟骨細(xì)胞自噬,而過表達(dá)的miR-128-3p和低表達(dá)的SIRT1能進(jìn)一步加重小鼠軟骨細(xì)胞的炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡,結(jié)果提示,丹參酸B能靶向調(diào)節(jié)KCNQ1OT1的分泌,通過miR-128-3p/SIRT1信號(hào)通路調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞自噬,減輕炎癥反應(yīng)和抑制細(xì)胞凋亡,以延緩肥胖相關(guān)骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展。

4.2 丹參活性成分通過調(diào)節(jié)多種miRNA的分泌延緩骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展

微小核糖核酸(MicroRNA,miRNA)是維持軟骨穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑,miR-155、miR-106a-5p等多種miRNA參與骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生與發(fā)展,丹參活性成分可通過調(diào)節(jié)miR-155、miR-106a的表達(dá)發(fā)揮抗抗骨關(guān)節(jié)炎作用[22-25]。

Zhou B等[22]將丹參酮ⅡA干預(yù)脂多糖刺激人原代關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),脂多糖能促使人原代關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中TNF-α、IL-1β、IL-6等多種炎癥因子的分泌,促進(jìn)軟骨細(xì)胞中miR-155-5p的低表達(dá)及叉頭框蛋白O3(Forkhead box O3,FOXO3)高表達(dá),進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞凋亡,1、10、100 μmol/L的丹參酮ⅡA干預(yù)后,逆轉(zhuǎn)了炎癥因子的高表達(dá),通過上調(diào)miR-155-5p的表達(dá)和抑制FOXO3的表達(dá),通過轉(zhuǎn)染miR-155證明了,丹參酮ⅡA可直接作用于miR-155/FOXO3發(fā)揮抗炎和抑制細(xì)胞凋亡的作用。一項(xiàng)關(guān)于丹參酮ⅡA干預(yù)聚乙烯誘導(dǎo)骨溶解大鼠的實(shí)驗(yàn)中,30 mg/kg的丹參酮ⅡA顯著降低骨溶解的病理改變,抑制血清中TNF-α、IL-1β、IL-6的分泌,誘導(dǎo)的miR-155-5p水平并抑制FOXO3表達(dá),有助于改善骨保護(hù)素(osteoprotegerin,OPG)和破骨細(xì)胞分化因子(receptor acti-vator nuclearfactor kappa B ligand,RANKL)的平衡,恢復(fù)成骨細(xì)胞的數(shù)量和活力,發(fā)揮抗骨溶解作用[23]。

Ji QB等[24]將隱丹參酮用于人膝骨性關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),10 μmol/L的隱丹參酮能以時(shí)間依賴性方式促進(jìn)miR-106a-5p在人軟骨細(xì)胞中的表達(dá),miR-106a-5p可減輕骨性關(guān)節(jié)炎中軟骨的損傷,使用靶標(biāo)預(yù)測程序研究發(fā)現(xiàn), miR-106a-5p能直接靶向下調(diào)人軟骨細(xì)胞中的GLI家族鋅指蛋白3(GLI-similar 3,GLIS3)的過表達(dá),配對(duì)盒基因5(paired box gene 5,PAX5)可能是隱丹參酮調(diào)節(jié)miR-106a-5p啟動(dòng)子活性的轉(zhuǎn)錄因子,miR-106a-5p與 PAX5 表達(dá)呈正相關(guān),與 GLIS3 表達(dá)呈負(fù)相關(guān),結(jié)果證實(shí)隱丹參酮可能通過調(diào)節(jié)AX5/miR-106a-5p/GLIS3軸的活性,發(fā)揮防治骨性關(guān)節(jié)炎的作用。

Yue ST等[25]基于微陣列數(shù)據(jù)集GSE93008篩選顯示,miR-574-5p在骨關(guān)節(jié)炎的變化最為顯著,給予IL-1β刺激后能促使miR-574-5p的表達(dá)明顯升高,YAF2受到抑制,miR-574-5p能調(diào)節(jié)YAF2的分泌,經(jīng)10 mg/kg的隱丹參酮處理后,miR-574-5p的表達(dá)受到明顯抑制,進(jìn)一步促進(jìn)YAF2的表達(dá),進(jìn)而抑制骨關(guān)節(jié)炎的軟骨細(xì)胞凋亡。

5 結(jié)語

骨關(guān)節(jié)炎的病理機(jī)制復(fù)雜,多種病理學(xué)改變相互影響,中藥在骨關(guān)節(jié)炎防治中的多靶點(diǎn)、價(jià)廉效優(yōu)、安全性高等特點(diǎn)越來越受到廣大學(xué)者的關(guān)注[26]。本研究綜述了近7年的相關(guān)研究報(bào)道,從炎癥反應(yīng)、軟骨降解、細(xì)胞凋亡、非編碼RNA四個(gè)方面探討丹參活性成分防治骨關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制。目前丹參用于骨關(guān)節(jié)炎的研究大部分停留于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),在人體的療效及作用機(jī)制尚不明確。丹參的活性成分復(fù)雜用于骨關(guān)節(jié)炎的作用存在不同作用機(jī)制,各成分間的相互作用尚未可知。丹參在人體的使用可造成不同程度的不良反應(yīng),在防治骨關(guān)節(jié)炎的最低有效濃度及毒效關(guān)系仍需進(jìn)一步研究確認(rèn)。望后續(xù)的研究者開展丹參治療骨關(guān)節(jié)炎的多中心、多樣本的臨床研究,為明確丹參在臨床的作用機(jī)制及安全性提供可靠數(shù)據(jù)。