黃酮類化合物抗骨關(guān)節(jié)炎機(jī)制研究進(jìn)展

楊泓毅，林龍飛，劉宇靈，李 慧,4,5*，黃璐琦

1. 江西中醫(yī)藥大學(xué) 院士工作站，江西 南昌 330004

2. 中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心，北京 100700

3. 中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，北京 100700

4. 中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)研究所，江西 南昌 330006

5. 江西中醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)研究院，江西 南昌 330000

骨痹又稱骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA），是一種常見退行性關(guān)節(jié)疾病，尤其多發(fā)于膝、髖、手和足等關(guān)節(jié)。中國目前骨關(guān)節(jié)炎患病率已達(dá)到每10 萬人9 337.15 例，相較于1990 年的患病率，增長率達(dá)到了113.53%[1]，骨關(guān)節(jié)炎在不同程度上影響患者的生活質(zhì)量，并具有高致殘率的特點(diǎn)。目前產(chǎn)生骨關(guān)節(jié)炎的原因仍有待明確，多使用非甾體抗炎藥及透明質(zhì)酸制劑進(jìn)行保守治療，但現(xiàn)有的治療方法無法逆轉(zhuǎn)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病可能與關(guān)節(jié)損傷、年齡、家族遺傳、肥胖以及性別相關(guān)，是一種多因素導(dǎo)致的全關(guān)節(jié)疾病。與骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)的病理檢查結(jié)果包括關(guān)節(jié)軟骨的破壞以及關(guān)節(jié)間隙狹窄、滑膜炎、軟骨下骨硬化和囊腫形成[2]。隨著中國老齡化程度的加深，未來骨關(guān)節(jié)炎患病人群將會(huì)不斷增加。

黃酮類化合物是以色酮環(huán)和苯環(huán)為基本母核的一類化合物的總稱，是廣泛存在于植物內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明黃酮類化合物具有抗炎[3]、心臟保護(hù)作用[4]、抗癌[5]、抗菌[6]、抗抑郁[7]等多種藥理作用。黃酮類化合物可以調(diào)節(jié)疾病過程中的各種分子靶點(diǎn)和信號(hào)通路，在預(yù)防和治療骨關(guān)節(jié)炎中發(fā)揮積極作用。黃酮類化合物治療骨關(guān)節(jié)炎的主要作用機(jī)制包括抑制炎癥介質(zhì)、抑制軟骨降解和凋亡、促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖和基質(zhì)合成以及調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激等。近年來黃酮類化合物抗骨關(guān)節(jié)炎的研究取得了一定進(jìn)展，但仍需要更多的研究來充分證明黃酮類化合物在骨關(guān)節(jié)炎中的作用機(jī)制，并為其臨床應(yīng)用提供參考。

目前黃酮類化合物在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制及臨床治療中的作用和價(jià)值尚不明確，因此本文綜述黃酮類化合物抗骨關(guān)節(jié)炎機(jī)制的研究進(jìn)展，探討其防治骨關(guān)節(jié)炎的潛力。

1 抑制炎癥反應(yīng)

骨關(guān)節(jié)炎患者經(jīng)常出現(xiàn)滑膜炎的癥狀，表現(xiàn)為滑膜增生和滑膜內(nèi)層低度炎癥浸潤以及血管的生成[8]。腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNFα）、白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和IL-6是骨關(guān)節(jié)炎出現(xiàn)的主要促炎細(xì)胞因子，在關(guān)節(jié)軟骨退化的過程中起著重要作用[9-10]。IL-1β 由關(guān)節(jié)中軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及脂肪細(xì)胞等多種細(xì)胞產(chǎn)生，可強(qiáng)烈誘導(dǎo)蛋白水解酶的表達(dá)和釋放，如基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）和聚集蛋白聚糖酶（a disintegrin and metalloprotease with thrombospondin motifs，ADAMTS）[11]。MMP-13 和ADAMTS-5 是2 種分別負(fù)責(zé)降解II 型膠原蛋白和聚集蛋白聚糖的關(guān)鍵分解代謝酶，目前認(rèn)為ADAMTS-5 是治療骨關(guān)節(jié)炎的突破口之一，ADAMTS-5 抑制劑GLPG1972/S201086 可顯著且高選擇性抑制大鼠和人ADAMTS-5[12]。而中藥小分子成分是骨關(guān)節(jié)炎新藥開發(fā)與研究的重要來源[13]。大多數(shù)黃酮類化合物可抑制關(guān)節(jié)軟骨中促炎細(xì)胞因子誘導(dǎo)的MMPs 表達(dá)和分解代謝活性起到抗炎作用。

1.1 抑制NF-κB 通路

NF-κB 是人體中重要的炎癥信號(hào)傳遞的轉(zhuǎn)錄因子，在骨關(guān)節(jié)炎的病程中也起到重要作用[14]。在骨關(guān)節(jié)炎中，細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）降解產(chǎn)物與關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞表面受體、纖連蛋白片段、機(jī)械力、機(jī)體老化、促炎因子等共同作用，可激活NF-κB 信號(hào)通路。NF-κB 信號(hào)通路可單獨(dú)或與其他信號(hào)通路聯(lián)合作用，抑制軟骨細(xì)胞合成代謝，并觸發(fā)幾種基質(zhì)降解蛋白酶的表達(dá)，如 MMPs 和ADAMTS，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨侵蝕。此外，骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量NF-κB 介導(dǎo)的分解代謝細(xì)胞因子和趨化因子，如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、IL-1β、IL-6、IL-8 和核因子受體激活因子-κB（receptor activator for nuclear factor-κB ligand，RANKL），其增加MMPs 的分泌，減少膠原蛋白和蛋白多糖的產(chǎn)生，并以正反饋循環(huán)的方式增強(qiáng)NF-κB 的激活[9,15]。NF-κB 信號(hào)通路通過誘導(dǎo)NO、環(huán)氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）、一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）和前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）促進(jìn)關(guān)節(jié)損傷，從而增加分解代謝細(xì)胞因子的產(chǎn)生，促進(jìn)軟骨炎癥。NF-κB 信號(hào)通路還可參與軟骨細(xì)胞凋亡，影響凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)[16]。NF-κB 通過介導(dǎo)Toll 樣受體2（toll like receptor 2，TLR-2）表達(dá)抑制軟骨細(xì)胞的生長并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[17]。此外，在骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞中，NF-κB 介導(dǎo)一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）過表達(dá)并促進(jìn)NO 增加，可促進(jìn)ECM 和蛋白多糖的降解、Caspase-3/9 的上調(diào)、B 淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的下調(diào)以及誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞凋亡來導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展[18-19]。

Hu 等[20]研究發(fā)現(xiàn)異牡荊素可在體外通過核因子E2 相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）/NF-κB 軸調(diào)節(jié)IL-1β 誘導(dǎo)的骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞中炎癥因子含量并維持ECM穩(wěn)態(tài)。Yang等[21]發(fā)現(xiàn)在小鼠胚胎瘤成軟骨細(xì)胞ATDC5 中IL-1β可誘導(dǎo)MMPs 含量升高和ECM 降解，燈盞花乙素（25～50 μmol/mL）可劑量相關(guān)性通過NF-κB 通路抑制IL-1β 誘導(dǎo)的總核因子κB 抑制因子α（inhibitor of NF-κB α，IκBα）蛋白含量下降和p-IκBα 和磷酸化核因子κB 激酶α（phospho-inhibitor of kappa B kinase α，p-IKKα）的上調(diào)，阻斷p-p65 進(jìn)入細(xì)胞核，并在大鼠體內(nèi)也顯示出了關(guān)節(jié)保護(hù)作用。Luo 等[22]使用IL-1β 干預(yù)小鼠關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞中NFκB 異常激活和ECM 降解，而預(yù)先使用15～60 μmol/mL 燈盞花乙素處理的細(xì)胞可以抑制這一過程，燈盞花乙素可劑量相關(guān)性地抑制NF-κB 活性，并通過Nrf2/血紅素氧合酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）信號(hào)通路減弱ECM 降解，小鼠骨關(guān)節(jié)炎模型也證明燈盞花乙素可通過降低關(guān)節(jié)軟骨破損程度起到關(guān)節(jié)保護(hù)作用。柚皮苷是一類廣泛存在于植物中的黃酮類物質(zhì)，具有廣泛的藥理作用。Xu 等[23]發(fā)現(xiàn)柚皮苷可抑制碘乙酸鈉誘導(dǎo)的SD 大鼠骨關(guān)節(jié)炎癥狀，且對脂多糖處理的RAW264.7 細(xì)胞中PGE2、NO、IL-6 和TNF-α 的產(chǎn)生有顯著抑制作用。彭侃等[24]發(fā)現(xiàn)柚皮苷可在體內(nèi)外抑制軟骨中NF-κB 和核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）炎性體信號(hào)通路，降低SW1353 細(xì)胞中IL-1β 誘導(dǎo)的NF-κB、NLRP3、Caspase-1、IL-6、IL-18、MMP13和ADAMTS-5的mRNA 表達(dá)量升高達(dá)到抗炎作用。

1.2 抑制MAPK 信號(hào)通路

絲裂原活化蛋白激酶（mitogen- activated protein kinase，MAPK）信號(hào)通路是參與炎癥反應(yīng)調(diào)控的重要信號(hào)通路，其參與調(diào)控關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞增殖、分化、凋亡，炎癥因子以及疼痛遞質(zhì)的產(chǎn)生，在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展中起著重要作用。此外，該通路還能調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞的增殖分化和MMPs 的合成。王象鵬等[25]發(fā)現(xiàn)100 μmol/L 槲皮素可抑制由IL-1β 誘導(dǎo)的雄性SD大鼠膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中炎性因子TNF-α、IL-1β 表達(dá)量升高，并且可阻斷p38 MAPK 通路中p38、pp38 等相關(guān)因子表達(dá)，進(jìn)而起到保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨的作用。蘇友新等[26]通過IL-1β 誘導(dǎo)新西蘭兔膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞退變建立體外骨關(guān)節(jié)炎模型，研究顯示5 μg/mL 柚皮苷能顯著抑制IL-1β 引起的兔膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中窖蛋白（caveolin-1，Cav-1）、p-p38 及磷酸化激活轉(zhuǎn)錄因子2（activating transcription factor 2，p-ATF-2）的升高，表明柚皮苷可通過調(diào)控caveolinp38 MAPK 通路對骨關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和損傷起到保護(hù)作用。

1.3 調(diào)控Wnts 信號(hào)通路

Wnts 通路在骨關(guān)節(jié)炎中的作用體現(xiàn)在其影響骨形成、軟骨內(nèi)骨化、骨生長和修復(fù)以及關(guān)節(jié)發(fā)育的能力[27]。經(jīng)典Wnt 信號(hào)通路主要與卷曲蛋白（Frizzled）受體結(jié)合，導(dǎo)致β-連環(huán)蛋白（β-catenin）的積累并且向細(xì)胞核內(nèi)聚集[28]。Corr[29]在軟骨退化的過程中觀察到Wnt 蛋白和β-catenin 水平升高。過表達(dá)的Wnt 會(huì)促進(jìn)骨形成，這一過程可能與骨贅的形成有關(guān)。此外，還有2 種Wnt 調(diào)節(jié)蛋白sFRP-3和Dkk-1 的血清水平可能與骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病和加深相關(guān)。而Wnt/β-catenin 過高或過低的表達(dá)均可導(dǎo)致軟骨細(xì)胞病變和軟骨丟失[30-31]，這表明Wnt/βcatenin 可能在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮雙重作用。Lietman 等[32]使用Wnt 抑制劑處理人滑膜成纖維細(xì)胞和經(jīng)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)半月板失穩(wěn)術(shù)（destabilization of the medial meniscus，DMM）造模的骨關(guān)節(jié)炎大鼠膝蓋，發(fā)現(xiàn)Wnt 通路可影響體外滑膜成纖維細(xì)胞的增殖并降低膠原蛋白水平，并在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中顯示出關(guān)節(jié)保護(hù)作用。Wnt/β-catenin 可調(diào)控蛋白聚糖 4（proteoglycan 4，Prg4），Prg4 是一種維持關(guān)節(jié)表面層潤滑和體內(nèi)平衡所必需的細(xì)胞外基質(zhì)分子，與骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展相關(guān)[33]。已有研究表明Prg4 的表達(dá)可產(chǎn)生關(guān)節(jié)保護(hù)作用[34]，此外Prg4 還可上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia inducible factor，HIF）-3α 水平而抑制軟骨分解代謝和軟骨細(xì)胞肥大[35]。

Wu 等[36]研究表明使用25～100 mg/kg 5,7,3′,4′-四甲氧基黃酮可顯著降低骨關(guān)節(jié)炎大鼠關(guān)節(jié)液中IL-1β、TNF-α 和PGE2的含量，改善關(guān)節(jié)軟骨破損程度，5,7,3′,4′-四甲氧基黃酮可以劑量相關(guān)性地抑制Wnt/β-catenin 通路及其下游COX-2基因的表達(dá)，從而減輕炎癥反應(yīng)，從而發(fā)揮抗骨關(guān)節(jié)炎的作用。Liu 等[37]在IL-1β 處理人骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞后，使用5～20 μmol/mL 燈盞花乙素處理，發(fā)現(xiàn)其能抑制MMPs、ADAMTS-5、Wnt3a 和Frizzled 7 的表達(dá)并阻止β-catenin 向細(xì)胞核易位。此外，燈盞花乙素還能調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin 和MAPK 信號(hào)通路，并增加II 型膠原蛋白和聚集蛋白聚糖的產(chǎn)生，延緩骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。

黃酮類化合物通過抗炎作用防治骨關(guān)節(jié)炎的機(jī)制見表1 和圖1。

圖1 黃酮類化合物抗炎機(jī)制Fig. 1 Anti-inflammatory mechanism of flavonoids

2 抑制氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激是指體內(nèi)活性氧（reactive oxygen species，ROS）成分與抗氧化系統(tǒng)之間穩(wěn)態(tài)失衡所引起的一系列反應(yīng)。失衡將導(dǎo)致炎癥細(xì)胞因子表達(dá)上升，從而導(dǎo)致細(xì)胞大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA的氧化，使其改變或喪失功能。ROS 主要產(chǎn)生的位點(diǎn)包括線粒體、過氧化物酶體和其他含有煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶、黃嘌呤氧化酶和一氧化氮合酶的膜結(jié)構(gòu)。軟骨細(xì)胞中ROS 的過量產(chǎn)生所誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激是骨關(guān)節(jié)炎的主要發(fā)病機(jī)制之一[60]。在ROS 產(chǎn)生增加的條件下，針對氧化應(yīng)激的細(xì)胞機(jī)制被激活，包括過氧化氫酶、過氧化還原酶、谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶等，從而從細(xì)胞中有效地去除ROS。有研究表明IL-1β可促進(jìn)鐵內(nèi)流并導(dǎo)致軟骨細(xì)胞鐵過載，加劇ROS 的產(chǎn)生，導(dǎo)致線粒體功能障礙。Qiu 等[61]對采用半月板切除術(shù)（meniscal transection，MNX）進(jìn)行骨關(guān)節(jié)炎造模的SD 大鼠使用100 mg/kg 槲皮素治療，發(fā)現(xiàn)槲皮素可以抑制ROS 的產(chǎn)生并上調(diào)軟骨細(xì)胞NAD-依賴性去乙?；窼irtuin-1（NAD-dependent deacetylase sirtuin-1，SIRT1）/AMPK 信號(hào)通路，增加谷胱甘肽及其合成酶谷胱甘肽過氧化物酶的表達(dá)，并逆轉(zhuǎn)骨關(guān)節(jié)炎模型小鼠的線粒體功能障礙來減輕骨關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度。黃酮類化合物防治骨關(guān)節(jié)炎的抗氧化應(yīng)激作用機(jī)制見表2。

表2 黃酮類化合物防治骨關(guān)節(jié)炎的抗氧化應(yīng)激作用機(jī)制Table 2 Anti-oxidative stress mechanism of flavonoids in prevention and treatment of osteoarthritis

3 抗細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡主要通過3 種途徑進(jìn)行誘導(dǎo)：（1）死亡受體介導(dǎo)的凋亡，主要通過受體與配體相互結(jié)合傳遞凋亡信號(hào)來介導(dǎo)細(xì)胞凋亡；（2）線粒體依賴性凋亡途徑，可由ROS 等多種因素誘導(dǎo)；（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激凋亡，可由內(nèi)源性或外源性因素誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)異常并導(dǎo)致凋亡。軟骨細(xì)胞負(fù)責(zé)ECM 的合成代謝和分解代謝平衡，保持關(guān)節(jié)軟骨的穩(wěn)態(tài)。在晚期骨關(guān)節(jié)炎中，軟骨細(xì)胞數(shù)量減少并伴有腔隙產(chǎn)生。有研究表明，軟骨細(xì)胞的凋亡與骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展相關(guān)[63-64]。Wang 等[62]使用25 μmol/mL 的槲皮素對經(jīng)過氧化氫叔丁醇處理的雄性SD 大關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)槲皮素可以在體外通過激活SIRT1/AMPK 通路抑制ROS 引起的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細(xì)胞凋亡，且對進(jìn)行了DMM 的小鼠的關(guān)節(jié)退變與糜爛有緩解作用[62]。Hu 等[45]使用硝普鈉誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞凋亡，發(fā)現(xiàn)8 μmol/mL 槲皮素可顯著降低軟骨細(xì)胞中ROS 含量，并通過抑制B 淋巴細(xì)胞瘤-2 相關(guān)X 蛋白（B-cell lymphoma-2 associated X protein，Bax）和Caspase-3 等促凋亡因子的表達(dá)和恢復(fù)線粒體膜電位來減輕軟骨細(xì)胞凋亡程度。黃酮類化合物防治骨關(guān)節(jié)炎的抗細(xì)胞凋亡作用機(jī)制見表3。

表3 黃酮類化合物防治骨關(guān)節(jié)炎的抗細(xì)胞凋亡作用機(jī)制Table 3 Anti-apoptotic mechanism of flavonoids in prevention and treatment of osteoarthritis

4 抗鐵死亡

鐵死亡（ferroptosis）是2012 年發(fā)現(xiàn)的一種新型細(xì)胞死亡，在細(xì)胞死亡過程中通常伴有大量的鐵積累和脂質(zhì)過氧化[70]。Miao 等[71]發(fā)現(xiàn)在人骨關(guān)節(jié)炎細(xì)胞中谷胱甘肽過氧化物酶 4（glutathione peroxidase 4，GPX4）的降低可直接誘發(fā)鐵死亡，且可通過MAPK/NF-κB 信號(hào)通路引發(fā)ECM 降解，這是首次證明鐵死亡與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展直接相關(guān)的報(bào)道。骨關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中的鐵濃度會(huì)增加[71]，而過量的游離鐵可作為催化劑產(chǎn)生大量ROS，使得脂質(zhì)過氧化物不斷積累并最終引起鐵死亡[73]。

Luo 等[74]通過使用脂多糖處理的人滑膜細(xì)胞HUM-CELL-0060 建立的滑膜炎模型來研究淫羊藿苷對滑膜炎細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)2、5、10 μmol/mL 淫羊藿苷能濃度相關(guān)性降低丙二醛水平和鐵含量，增加GPX 水平，通過激活胱氨酸/谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（system Xc-，Xc-）/GPX4 軸抑制鐵死亡以減少細(xì)胞死亡和減輕滑膜炎。目前鐵死亡與骨關(guān)節(jié)炎的相關(guān)研究正處于起步階段，具體機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。

5 抗細(xì)胞焦亡

細(xì)胞焦亡是一種由炎癥小體誘發(fā)并由消皮素（gasdermin，GSDM）蛋白引發(fā)的程序性細(xì)胞死亡。典型的細(xì)胞焦亡由炎性小體介導(dǎo)，伴隨GSDMD 蛋白切割和IL-1β 和IL-18 釋放。炎癥小體主要有NLRP3、核效應(yīng)蛋白4（NLR family caspase activation and recruit?ment domain Containing 4，NLRC4）、黑色素瘤缺乏因子2（absent in melanoma 2，AIM2）、NLRP1 等幾種[75]，已有研究表明NLRP1 和NLRP3炎性小體與關(guān)節(jié)纖維化滑膜炎以及細(xì)胞焦亡的發(fā)生有密切聯(lián)系[76-77]，骨關(guān)節(jié)炎滑膜巨噬細(xì)胞中的炎癥小體進(jìn)入到滑液中使得炎性小體在關(guān)節(jié)液和周圍組織中的濃度升高，這將導(dǎo)致IL-1β 的含量上升并刺激關(guān)節(jié)中的一系列炎癥反應(yīng)，釋放更多的促炎因子，導(dǎo)致軟骨細(xì)胞焦亡和軟骨退化。

缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia-inducible factors，HIFs）是由α（HIF-1α、HIF-2α 和HIF-3α）和β（HIF-1β、HIF-2β 和HIF-3β，也稱為ARNT1、ARNT2 和ARNT3）亞基組成的異二聚體轉(zhuǎn)錄因子[78]。關(guān)節(jié)軟骨處于低氧環(huán)境中[79]，這使得HIF-1α 的表達(dá)和活性加強(qiáng)，保障關(guān)節(jié)軟骨穩(wěn)態(tài)，并抑制ECM 降解，使軟骨基因（SOX9、COL2A1、ACAN）、基質(zhì)沉積、硫酸化糖胺聚糖、II 型膠原蛋白上調(diào)。生理性缺氧還可以降低肥大標(biāo)記物的表達(dá)[80]，從而抑制分解代謝反應(yīng)并緩解關(guān)節(jié)軟骨破壞。Li 等[81]使用碘乙酸鈉進(jìn)行大鼠膝關(guān)節(jié)炎造模，發(fā)現(xiàn)每日ig 0.2 mg/kg 紫花牡荊素可抑制大鼠HIF-1α/NLRP3 炎性體的激活，減輕碘乙酸鈉誘導(dǎo)的大鼠滑膜炎癥狀。Zu 等[82]使用脂多糖誘導(dǎo)大鼠膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞損傷和細(xì)胞焦亡，發(fā)現(xiàn)5～20 μmol/mL 淫羊藿苷可以抑制脂多糖激活的NLRP3 和Caspase-1 信號(hào)通路，抑制細(xì)胞焦亡并發(fā)揮骨關(guān)節(jié)保護(hù)作用。

6 結(jié)語與展望

隨著中國老齡化帶來的影響日益明顯，骨關(guān)節(jié)炎人群的不斷增長將給社會(huì)和醫(yī)療體系帶來沉重負(fù)擔(dān)。中藥治療骨關(guān)節(jié)炎的歷史悠久，但目前僅有少量的天然化合物處于抗骨關(guān)節(jié)炎的臨床前研究階段，黃酮類化合物作為一類廣泛存在于中藥中的天然化合物，可通過多途徑發(fā)揮抗骨關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)保護(hù)作用，與傳統(tǒng)抗骨關(guān)節(jié)炎藥物相比具有更高的安全性，具有巨大潛力。本文從黃酮類化合物抑制炎癥反應(yīng)、減輕氧化應(yīng)激及抗細(xì)胞凋亡、鐵死亡和細(xì)胞焦亡方面進(jìn)行總結(jié)，歸納黃酮類化合物抗骨關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制。黃酮類化合物通過干預(yù)炎癥相關(guān)通路，減輕體內(nèi)炎性反應(yīng)，降低體內(nèi)ROS 水平，減少ECM 降解，影響抗凋亡蛋白Bcl-2 和促凋亡蛋白Bax 的平衡及各蛋白的表達(dá)以抑制細(xì)胞凋亡，影響GPX 水平，并通過激活Xc-/GPX4 軸降低軟骨細(xì)胞鐵死亡率和減輕滑膜炎，通過抑制多種炎癥小體抑制細(xì)胞焦亡，減少IL-1β 在軟骨細(xì)胞的含量，從而達(dá)到抑制骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展的作用。

黃酮類化合物大多為天然成分，對機(jī)體親和性高，毒副作用相對低，對提高患者用藥依從性和長期安全性具有積極作用。隨著對醫(yī)學(xué)的認(rèn)識(shí)不斷加深，越來越多的信號(hào)通路和靶點(diǎn)被納入與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病相關(guān)的范疇，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到骨關(guān)節(jié)炎是一種復(fù)雜的全關(guān)節(jié)退行性疾病，但由于黃酮類化合物治療骨關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制研究較為分散，缺乏系統(tǒng)整理，雖已發(fā)現(xiàn)眾多黃酮類成分顯示出抗骨關(guān)節(jié)炎的潛力，但對黃酮類化合物抗骨關(guān)節(jié)炎的研究多集中于其抗炎作用，未能體現(xiàn)出黃酮類化合物在骨關(guān)節(jié)炎治療中的多信號(hào)通路、多分子靶點(diǎn)優(yōu)勢。與許多天然產(chǎn)物一樣，大多數(shù)黃酮類化合物的水溶性較差，這限制了其在臨床的應(yīng)用。目前已有研究嘗試通過制劑的手段解決這一問題，如Ouyang 等[83]制備出了軟骨親和肽修飾的納米粒子包載橙皮素，獲得了具有良好控釋能力和生物相容性的材料，可達(dá)到靶向給藥的目的，提高生物利用度和穩(wěn)定性。未來的研究應(yīng)在深入挖掘黃酮類化合物抗骨關(guān)節(jié)炎潛力的同時(shí)，加強(qiáng)藥物設(shè)計(jì)及臨床試驗(yàn)方面的研究，這對開發(fā)出安全有效的抗骨關(guān)節(jié)炎藥物具有重要意義。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突