中醫(yī)藥介導(dǎo)PI3K/AKT信號通路在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中的機(jī)制探討

陸婷 唐芳 馬武開 蘭維婭 蔣總 高月 秦瑤 彭金龍 李婷 江瑤

【摘 要】 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量并帶來較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）信號通路在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展和治療中參與多個(gè)環(huán)節(jié)，而中醫(yī)藥治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎長期備受重視，無論是單味中藥還是中藥復(fù)方都被證實(shí)能夠較好地緩解類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。因此，探討中醫(yī)藥介導(dǎo)PI3K/AKT信號通路在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中的治療機(jī)制具有重要意義，不僅能為患者提供更多的用藥選擇，還可為臨床用藥提供更多的科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎；中醫(yī)藥；PI3K/AKT信號通路；滑膜炎

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）作為一種炎癥性疾病，隨著病情的進(jìn)展會影響全身各關(guān)節(jié)及組織系統(tǒng)，導(dǎo)致不可逆的關(guān)節(jié)變形和身體功能障礙［1］。RA的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，有效的干預(yù)措施和控制病情進(jìn)展仍是研究重點(diǎn)。治療RA的藥物主要包括生物制劑改善病情抗風(fēng)濕藥（bDMARDs）和靶向合成改善病情抗風(fēng)濕藥（tsDMARDs）等，但不良反應(yīng)明顯（如胃腸道和肝腎功能損傷等），對RA的治療有限［2］。RA屬中醫(yī)學(xué)“痹證”范疇，最早記載于《素問·痹論篇》。中藥治療RA具有整體調(diào)節(jié)優(yōu)勢，在發(fā)病早期及時(shí)應(yīng)用可迅速改善癥狀，緩解病情，且長期應(yīng)用可彌補(bǔ)西藥之不足，減輕西藥的不良反應(yīng)，從根本上調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，利于病情恢復(fù)，功效與作用十分明顯，不良反應(yīng)較少，也可根據(jù)患者的臨床特點(diǎn)提供個(gè)體化治療并長期使用［3］。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）通路的激活可影響成纖維樣滑膜細(xì)胞（FLS）的抗凋亡特性，從而影響RA滑膜增殖。該通路還可調(diào)節(jié)RA相關(guān)炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生［4］。本文從PI3K/AKT信號通路、單味中藥提取物、中藥復(fù)方等方面討論中醫(yī)藥介導(dǎo)PI3K/AKT信號通路對RA的作用機(jī)制，以期探索更多RA的治療機(jī)制。

1 PI3K/AKT信號通路

PI3K/AKT信號通路存在于眾多生物細(xì)胞中，在一系列生理和病理活動中起著重要作用。PI3K可被G蛋白偶聯(lián)受體、蛋白酪氨酸激酶受體和Ras蛋白激活，激活的PI3K使底物PI-4，5-p2（PIP2）轉(zhuǎn)化為PI-3，4，5-p3（PIP3）后激活下游依賴性激酶-1和AKT因子［5］。同時(shí)，PI3K信號通路的下游靶點(diǎn)AKT在PI3K激活后將PIP2磷酸化并產(chǎn)生PIP3，AKT與PIP3結(jié)合后使絲氨酸124（Ser124）和蘇氨酸450（Thr450）被磷酸化，PIP3將PIP3依賴性激酶-1活化并使其定位于細(xì)胞膜上催化AKT發(fā)生磷酸化，AKT由此完成激活，進(jìn)一步調(diào)節(jié)下游靶基因而發(fā)揮作用，如B淋巴細(xì)胞瘤-2關(guān)聯(lián)死亡啟動子（Bad）、核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）、半胱氨酸蛋白酶-9（Caspase-9）、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和p70S6K等［6］。激活的AKT磷酸化促凋亡因子Bad（Bcl-XL/Bcl-2）與伴侶蛋白14-3-3結(jié)合進(jìn)而抑制Bad-Bcl-XL/Bcl-2二聚體的形成，然后釋放Bcl-XL/Bcl-2蛋白與自噬效應(yīng)蛋白1（Beclin-1）結(jié)合，最后激活線粒體產(chǎn)生自噬，限制Bad的促凋亡作用［7］。與此同時(shí)，AKT（Ser473）磷酸化后激活下游mTOR，并通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)核糖體蛋白S6激酶（p70S6K）后使細(xì)胞周期素過表達(dá)，使細(xì)胞增殖升高，作為自噬負(fù)調(diào)控因子進(jìn)一步抑制自噬［8］。內(nèi)源性負(fù)調(diào)節(jié)蛋白（PTEN）作為PI3K的負(fù)調(diào)節(jié)因子對其信號級聯(lián)至關(guān)重要，能通過抑制PI3K/AKT通路使PIP3去磷酸化后復(fù)原為PIP2并反作用于該信號通路使其失活［4］。

2 PI3K/AKT信號通路與RA

RA的發(fā)病機(jī)制涉及多種相關(guān)的炎癥細(xì)胞，而研究較多的則是FLS［1］。PI3K/AKT是參與RA發(fā)生、發(fā)展的信號通路之一，在FLS的生長、增殖、遷移、存活和凋亡等過程中起重要作用；同時(shí)，還參與滑膜炎中白細(xì)胞趨化、吞噬，炎癥因子分泌和NF-κB激活等，并在促進(jìn)滑膜新生血管和基質(zhì)降解中發(fā)揮重要作用［9］。RA-FLS與PI3K/AKT通路可相互激活而發(fā)揮不同作用，RA-FLS中的細(xì)胞因子激活PI3K/AKT通路，促進(jìn)細(xì)胞遷移和侵襲，也可使細(xì)胞中抗凋亡基因表達(dá)增加。同時(shí)PI3K/AKT與

RA-FLS的激活、黏附、血管生成等密切相關(guān)［10］。在RA中，激活的FLS產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素（IL）-6、IL-1β、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）等，使PI3K/AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常，導(dǎo)致滑膜細(xì)胞不斷增殖，最后導(dǎo)致RA發(fā)生軟骨破壞和骨侵蝕，并影響破骨細(xì)胞的生成和分化，因此，抑制FLS增殖是治療RA的理想靶點(diǎn)［11］。PI3K/AKT信號通路作為血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的下游通路，在缺氧和炎癥刺激下被激活后可加速血管內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）的遷移和增殖，從而形成新的微血管腔，而血管生成可促使炎癥細(xì)胞浸潤關(guān)節(jié)，導(dǎo)致滑膜炎癥、滑膜增生和進(jìn)行性骨破壞［12］。研究表明，IL-1β和低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）可通過上調(diào)PI3K/AKT通路的表達(dá)促進(jìn)新血管的生成［13］。PI3K/AKT抑制劑或者通過上調(diào)其PTEN的水平，可抑制RA滑膜細(xì)胞增殖，從而緩解RA的發(fā)展［14］。PI3K/AKT可作用于mTOR而抑制FLS自噬，使滑膜細(xì)胞異常增殖，促進(jìn)RA進(jìn)一步發(fā)展［10］。研究表明，RA-FLS中IL-21、IL-17、IL-22等因子分別通過不同途徑激活PI3K/AKT通路，使FLS異常增殖并加重滑膜炎癥［5］。綜上，PI3K/AKT信號通路在RA的發(fā)生、發(fā)展中以骨侵蝕、骨破壞、滑膜增生、滑膜炎癥及血管生成等病理改變?yōu)橹鳌?/p>

3 中醫(yī)藥介導(dǎo)PI3K/AKT信號通路在RA中的作用

中醫(yī)治療RA已有數(shù)千年的歷史，最早的方劑（烏頭湯、桂枝芍藥知母湯）記載于2000多年前的《金匱要略》［15］。中醫(yī)藥治療在減少疾病復(fù)發(fā)率、不良反應(yīng)發(fā)生率，改善生活質(zhì)量等方面有一定的優(yōu)勢，同時(shí)可彌補(bǔ)西藥治療的不足［16］。

3.1 單味中藥有效成分 近年來，人們對中藥及其提取物和有效成分進(jìn)行了廣泛研究，并以其低毒性和多種優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注，越來越多的中藥提取物及有效成分被廣泛應(yīng)用于臨床［17］?？鄥A是苦參中主要生物活性成分，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，苦參堿具有抗炎和抗病毒等作用［18］。苦參堿可下調(diào)膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎（CIA）大鼠和RA-FLS關(guān)節(jié)組織中p-AKT、VEGF、胎盤生長因子、HIF-α、血管生成素（Ang）的表達(dá)，抑制PI3K/AKT通路及調(diào)控HIF-VEGF-Ang軸上的關(guān)鍵分子，發(fā)揮抗血管生成作用，從而抑制RA發(fā)病，改善癥狀［13］。

高良姜素是從高良姜根中提取所得，具有抗氧化、抗炎、抗增殖和免疫保護(hù)等作用。研究表明，高良姜素通過降低TNF-α、IL-6和IL-17水平抑制pPI3K、pAKT和pmTOR蛋白水平，下調(diào)PI3K/AKT信號通路，抑制RA-FLS炎癥反應(yīng)，促進(jìn)RA-FLS凋亡，緩解RA發(fā)展［19］。青蒿素從植物青蒿中提取所得，用于治療瘧疾和其他炎癥等疾病，青蒿素可通過調(diào)控Bcl-2、Bcl-XL、Bax、LC3-Ⅰ、

LC3-Ⅱ和Beclin-1等自噬和凋亡相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而抑制PI3K/AKT/mTOR通路，促進(jìn)RA軟骨細(xì)胞凋亡和自噬［20］。姜黃素為姜黃中提取所得，具有抗增殖活性、抗氧化和抗炎等作用，因其具有較強(qiáng)的抗炎特性，并能誘導(dǎo)FLS細(xì)胞凋亡，通過作用于PI3K/AKT通路抑制IL-17、IL-6和TNF-α水平，從而抑制MH7A和原發(fā)性RA-FLS的炎癥反應(yīng)［21］。紫草素來自于紫草科植物紫草的根，具有抗氧化、抗病毒、增強(qiáng)免疫力和抗炎的功效。因此，紫草素近年來得到了廣泛的應(yīng)用［22］。研究發(fā)現(xiàn)，紫草素通過激活細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和抑制細(xì)胞內(nèi)三磷酸腺苷水平、糖酵解相關(guān)蛋白和PI3K-AKT-mTOR信號通路誘導(dǎo)RA-FLS的凋亡和自噬，可顯著降低大鼠關(guān)節(jié)炎組織中凋亡相關(guān)蛋白、足腫脹的表達(dá)，降低外周血中TNF-α、IL-10、IL-17A、IL-1β等炎性因子水平，使對肝臟和腎臟的毒性最小，并抑制RA-FLS的能量代謝［23］。此外，研究表明，甘草酸苷、淫羊藿、雷公藤、白黎蘆醇和黃芪多糖等均能治療RA［13，24］。綜上，中醫(yī)藥治療RA可通過直接或間接抑制炎癥反應(yīng)延緩病情進(jìn)展。

3.2 中藥復(fù)方 隨著中醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展及研究的深入，中藥復(fù)方治療RA的療效得到更多的認(rèn)可。烏頭湯由甘草、麻黃、白芍、烏頭、黃芪組成，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，烏頭湯具有抗炎、調(diào)節(jié)免疫、緩解疼痛和抗血管生成作用［4］。研究表明，烏頭湯能阻斷PI3K/AKT通路，抑制HIF-1α的表達(dá)，通過抑制PI3K-AKT-mTOR-HIF-1α通路改善RA血管生成［25］。身痛逐瘀湯（由秦艽、川芎、牛膝、桃仁、甘草、紅花、羌活、沒藥、靈脂、當(dāng)歸、香附、地龍組成）最早記載于清代的經(jīng)典《醫(yī)林改錯(cuò)》中，廣泛應(yīng)用于臨床，以改善由痹證引起的各種疼痛和癥狀，包括RA、膝骨關(guān)節(jié)炎、頸椎病和肩周炎等［26］。研究證實(shí)，身痛逐瘀湯抑制完全弗氏佐劑誘導(dǎo)的RA大鼠PI3K/AKT通路的上調(diào)，表現(xiàn)為模型組大鼠PI3K、PDK1、AKT、p-AKT表達(dá)水平明顯高于正常對照組，但在治療后上述因子的表達(dá)水平急劇下降，同時(shí)TNF-α、IL-1β、IL-2和MMP-9也下降，其中大劑量身痛逐瘀湯對降低以上因子最為有效，提示身痛逐瘀湯能改善RA大鼠關(guān)節(jié)炎和病理變化［27］。益氣養(yǎng)陰通絡(luò)方源于《驗(yàn)方新編·腿部門》中四神煎（由黃芪、石斛、遠(yuǎn)志、川牛膝、金銀花組成）。益氣養(yǎng)陰通絡(luò)方通過抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路下調(diào)CIA大鼠滑膜組織PI3K、AKT、p-AKT、mTOR、Bcl-2蛋白，使Bax蛋白過表達(dá)，導(dǎo)致p-AKT/AKT與Bcl-2/Bax的比值下降，促進(jìn)滑膜細(xì)胞凋亡進(jìn)程，從而改善炎癥與骨破壞［28］。麻黃細(xì)辛附子湯（由麻黃、附子、細(xì)辛、人參、甘草、芍藥、黃連組成）具有免疫調(diào)節(jié)、鎮(zhèn)痛、抗炎等特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，麻黃細(xì)辛附子湯可通過作用于RELA、PTGS2、AKT1、MAPK1等靶點(diǎn)，進(jìn)一步調(diào)控TNF、NF-κB、PI3K-AKT等多條信號通路，發(fā)揮對RA的治療作用［29］。除上述復(fù)方之外，研究證實(shí)的還有清熱活血方、斷藤益母湯、雙烏痹顆粒、復(fù)方大黃散和新風(fēng)膠囊等均能緩解RA。

4 小 結(jié)

中藥成分比較復(fù)雜，主要體現(xiàn)在其化學(xué)成分的多樣性和各成分之間的相互作用中。協(xié)同作用是提高中藥療效、減少不良反應(yīng)的關(guān)鍵。因此，中藥不是單一的化學(xué)成分。由于中藥制劑的復(fù)雜性，往往是由復(fù)雜的化學(xué)成分組成的混合物，其作用機(jī)制不明確，開發(fā)中醫(yī)藥治療人類疾病有限，導(dǎo)致中藥資源的巨大浪費(fèi)。因此，近年來對中藥作用機(jī)制研究備受重視，大量研究表明中藥對RA有益作用的分子機(jī)制主要涉及PI3K-AKT、cAMP、MAPK、NF-κB等信號分子［30］。

越來越多的單味中藥、中藥復(fù)方及各民族藥等被研究證實(shí)可用于介導(dǎo)PI3K/AKT信號通路對RA的治療。中醫(yī)藥作用廣泛，其介導(dǎo)的PI3K/AKT信號通路不管是單味中藥提取物還是中藥復(fù)方都可從不同方面，如減少滑膜增生、緩解滑膜炎癥、改善骨破壞、抑制血管生成等發(fā)揮不同機(jī)制緩解RA的進(jìn)展，為RA患者提供更多的用藥選擇。同時(shí)，確定中醫(yī)藥的潛在作用機(jī)制不僅可以發(fā)現(xiàn)潛在的疾病治療靶標(biāo)，還可以明確中草藥的有效成分，為臨床用藥提供更多的科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

［1］ ZHANG Y，GAO Z，CHAO S，et al.Transdermal delivery of inflammatory factors regulated drugs for rheumatoid arthritis［J］.Drug Deliv，2022，29（1）：1934-1950.

［2］ DARIUSHNEJAD H，CHODARI L，SEDIGHI M，et al.Rheumatoid arthritis：current therapeutics compen-dium［J］.Endocr Regul，2022，56（2）：148-162.

［3］ WU N，YUAN T，YIN Z，et al.Network pharmacology and molecular docking study of the Chinese miao medicine sidaxue in the treatment of rheumatoid arthritis［J］.Drug Des Devel Ther，2022，16（1）：435-466.

［4］ WANG WJ，YANG XN，WANG YL，et al.Study on the compatibility principle of Wutou Decoction based on network pharmacology［J］.Digital Chinese Medicine，2022，5（11）：1-8.

［5］ LIU C，HE L，WANG J，et al.Anti-angiogenic effect of Shikonin in rheumatoid arthritis by downregulating PI3K/AKT and MAPKs signaling pathways［J］.J Ethnopharmacol，2020，10（5）：113039-113048.

［6］ 史東梅，董明，陸穎，等.PI3K/AKT信號通路與骨破壞：問題與機(jī)制［J］.中國組織工程研究，2020，24（23）：3716-3722.

［7］ HU D，CAO S，ZHANG G，et al.Florfenicol-induced mitochondrial dysfunction suppresses cell proliferation and autophagy in fibroblasts［J］，Sci Rep，2017（19）：13554-13566.

［8］ QU L，CHEN C，HE W，et al.Glycyrrhizic acid ameliorates LPS-induced acute lung injury by regulating autophagy through the PI3K/AKT/mTOR pathway［J］.Am J Transl Res，2019，11（4）：2042-2055.

［9］ LI X，WANG Y.Cinnamaldehyde attenuates the progression of rheumatoid arthritis through down-regulation of PI3K/AKT signaling pathway［J］.Inflammation，2020，43（5）：1729-1741.

［10］ AIHAITI Y，TUERHONG X，ZHENG H，et al.Peroxiredoxin 4 regulates tumor-cell-like characteristics of fibroblast-like synoviocytes in rheumatoid arthritis through PI3K/AKT signaling pathway［J］.Clin Immunol，2022，237（1）：108964-108972.

［11］ SONG B，LI XF，YAO Y，et al.BMP9 inhibits the proliferation and migration of fibroblast-like synoviocytesin rheumatoid arthritis via the PI3K/AKT signaling pathway［J］.Int Immunopharmacol，2019，74（6）：105685-105694.

［12］ HUANG CC，LAW YY，LIU SC，et al.Adiponectin promotes VEGF expression in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts and induces endothelial progenitor cell angiogenesis by inhibiting miR-106a-5p［J］.Cells，2021，10（1）：2627-2638.

［13］ AO L，GAO H，JIA L，et al.Matrine inhibits synovial angiogenesis in collagen-induced arthritis rats by regulating HIF-VEGF-Ang and inhibiting the PI3K/AKT signaling pathway［J］.Mol Immunol，2022，141（1）：13-20.

［14］ HUANG Z，XING S，LIU M，et al.MiR-26a-5p enhances cells proliferation，invasion，and apoptosis resistance of fibroblast-like synoviocytes in rheumatoid arthritis by regulating PTEN/PI3K/AKT pathway［J］.Biosci Rep，2019，7（31）：1-16.

［15］ WANG W，WANG X，TANG X，et al.Classifying rheumatoid arthritis by Traditional Chinese Medicine Zheng：a multi-center cross-sectional study［J］.J Tradit Chin Med，2019，39（3）：425-432.

［16］ CHEN GY，LUO J，LIU Y，et al.Network pharmacology analysis and experimental validation to investigate the mechanism of total flavonoids of rhizoma drynariae in treating rheumatoid arthritis［J］.Drug Des Devel Ther，2022，16（1）：1743-1766.

［17］ 王偉，王旭，唐旭，等.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的中醫(yī)分類：多中心橫斷面研究［J］.中華醫(yī)學(xué)雜志，2019，39（3）：425-432.

［18］ ZHANG H，CHEN L，SUN X，et al.Matrine：a promising natural product with various pharmacological activ-ities［J］.Front Pharmacol，2020，11（1）：588-605.

［19］ DENG X，LE H，WAN T，et al.Galangin alleviates rheumatoid arthritis in rats by downregulating the phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signaling?pathway［J］.Bioengineered，2022，13（4）：11192-11201.

［20］ FENG FB，QIU HY.Effects of Artesunate on chondrocyte proliferation， apoptosis and autophagy through the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway in rat models with rheumatoid arthritis［J］.Biomed Pharmacother，2018，102（6）：1209-1220.

［21］ XU Z，SHANG W，ZHAO Z，et al.Curcumin alleviates rheumatoid arthritis progression through the phospha-tidylinositol 3-kinase/protein kinase B pathway：an in vitro and in vivo study［J］.Bioengineered，2022，13（5）：12899-12911.

［22］ LU B，WANG Z，DING Y，et al.RIP1 and RIP3 contribute to shikonin-induced glycolysis suppression in glioma cells via increase of intracellular hydrogen peroxide［J］.Cancer Lett，2018，425（7）：31-42.

［23］ LI J，PANG J，LIU Z，et al.Shikonin induces programmed death of fibroblast synovial cells in rheumatoid arthritis by inhibiting energy pathways［J］.Sci Rep，2021，11（1）：18263-18275.

［24］ CUI J，LI X，WANG S，et al.Triptolide prevents bone loss via suppressing osteoclastogenesis through inhibiting PI3K-AKT-NFATc1 pathway［J］.J Cell Mol Med，2020，24（11）：6149-6161.

［25］ BA X，HUANG Y，SHEN P，et al.WTD attenuating rheumatoid arthritisvia suppressing angiogenesis and modulating the PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α pathway［J］.Front Pharmacol，2021，12（4）：696802-696818.

［26］ WEI W.Treating rheumatoid arthralgia with the Shentong Zhuyu decoction plus bee-sting［J］.Clin J Chin Med，2018，10（5）：61-62.

［27］ WANHG L，PU X，NIE X，et al.Integrated serum pharmacochemistry and network pharmacological analysis used to explore possible anti-rheumatoid arthritis mechanisms of the Shentong-Zhuyu decoction［J］.J Ethnopharmacol，2021，273（12）：113988-113992.

［28］ 張博綸.益氣養(yǎng)陰通絡(luò)方治療氣陰兩虛型類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的臨床觀察與實(shí)驗(yàn)研究［D］.沈陽：遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，2021.

［29］ 韓隆胤，任曉杰，王強(qiáng)，等.麻黃細(xì)辛附子湯治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎作用機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析［J］.中藥新藥與臨床藥理，2020，31（10）：1173-1181.

［30］ WANHG G，XIE X，YUAN L，et al.Resveratrol ameliorates rheumatoid arthritis via activation of SIRT1-Nrf2 signaling pathway［J］.Biofactors，2020，46（3）：441-453.

收稿日期：2023-04-10；修回日期：2023-05-25