中藥單體和復(fù)方干預(yù)強(qiáng)直性脊柱炎的相關(guān)信號(hào)通路研究進(jìn)展

關(guān)鍵詞中藥；復(fù)方；單體；強(qiáng)直性脊柱炎；信號(hào)通路；免疫

強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosingspondylitis，AS）是一種以脊柱和骶髂關(guān)節(jié)為主要受累部位的慢性免疫炎癥性疾病，其臨床表現(xiàn)主要為背痛、進(jìn)行性脊柱強(qiáng)直以及外周關(guān)節(jié)炎癥，且X片會(huì)出現(xiàn)“竹節(jié)樣”病變[1]。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，AS在我國的患病率為0.20%～0.42%，人類白細(xì)胞抗原B27（HLA-B27）被認(rèn)為是AS的重要遺傳易感因子，AS患者中約88.8%～89.4%存在HLA-B27[2]。AS發(fā)病年齡通常在45歲之前，男性患病率約為女性的2.8倍[3]。AS發(fā)病機(jī)制尚不明確，可能與基因、微生物、機(jī)械應(yīng)力、性別、環(huán)境和生活方式等有關(guān)，其治療方式以非甾體抗炎藥、免疫抑制劑、生物制劑和手術(shù)為主。雖然這些治療方式有一定的療效，但也會(huì)出現(xiàn)感染、血液學(xué)異常、胃腸道反應(yīng)和肝損傷等不良反應(yīng)[4]。因此，尋找新的能有效治療AS的藥物是目前臨床亟待解決的問題。

中藥具有多成分、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)，因其毒性低、特異性強(qiáng)、療效高而被廣泛應(yīng)用于自身免疫性疾病的治療[5]。研究發(fā)現(xiàn)，中藥可調(diào)控核因子κB（nuclearfactorκB，NF-κB）、骨保護(hù)素（osteoprotegerin，OPG）/NF-κB受體激活因子（receptoractivatorofNF-κB，RANK）/RANK配體（RANKligand，RANKL）、促分裂原活化的蛋白質(zhì)激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）、Wnt/β-連環(huán)蛋白（β-catenin）、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（phosphoinositide3-kinase/proteinkinaseB/mammaliantargetofrapamycin，PI3K/Akt/mTOR）、骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bonemorphogeneticprotein，BMP）/Smads、Janus激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子（Januskinase/signaltransducerandactivatoroftranscription，JAK/STAT）等信號(hào)通路途徑進(jìn)行抗炎、抑制骨破壞和異位成骨分化等生物學(xué)過程，發(fā)揮抗AS的作用[6―7]。本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，系統(tǒng)總結(jié)了中藥單體及復(fù)方對(duì)AS相關(guān)信號(hào)通路的干預(yù)作用，以期為AS的臨床治療提供參考。

1 AS相關(guān)信號(hào)通路

1.1 PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路

PI3K/Akt/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)途徑是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、運(yùn)動(dòng)、代謝和存活的核心信號(hào)傳導(dǎo)途徑之一，其中PI3K是一個(gè)脂質(zhì)激酶家族，Akt是PI3K下游非常重要的活性信號(hào)靶點(diǎn)。PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路被激活后，可直接抑制自噬，也可調(diào)控自噬蛋白Beclin1的表達(dá)，抑制自噬小體的形成，負(fù)向調(diào)控細(xì)胞自噬[7]。研究發(fā)現(xiàn)，在自噬過程中，AS患者間充質(zhì)干細(xì)胞中PI3K、Akt、mTOR蛋白的磷酸化水平比健康人高[8]。

1.2 OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路

OPG、RANK、RANKL是影響骨形成和骨降解的重要因子，其中RANKL與RANK的結(jié)合可通過級(jí)聯(lián)信號(hào)通路促進(jìn)骨重吸收；OPG是RANK-RANKL-OPG軸上的重要分子，其可通過與RANK競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，抑制破骨細(xì)胞的增殖[9]。研究發(fā)現(xiàn)，RANKL基因的SNPrs2277438位點(diǎn)與中國漢族人群AS的易感性相關(guān)，其中攜帶G等位基因（GG和AG）的基因型是AS發(fā)生的危險(xiǎn)因素[10]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，AS患者血清中RANKL和OPG水平升高[11]。研究還表明，OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路在破骨細(xì)胞分化和骨重塑中發(fā)揮重要作用，可能影響AS的易感性和病情嚴(yán)重程度[12]。

1.3 Wnt/β-catenin信號(hào)通路

研究發(fā)現(xiàn)，典型的Wnt途徑可誘導(dǎo)β-catenin轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，最終促進(jìn)細(xì)胞增殖、存活、分化和遷移[13]。Wnt/β-catenin信號(hào)通路可通過抑制異位成骨分化，治療中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎[14]。此外，一項(xiàng)通過單核苷酸多態(tài)性分析技術(shù)的研究表明，Wnt/β-catenin信號(hào)通路在AS的遺傳結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著重要作用[15]。

1.4 MAPK信號(hào)通路

MAPK信號(hào)通路包括p38MAPK、胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellularsignal-regulatedkinase，ERK）和c-Jun氨基末端激酶（c-JunN-terminalkinase，JNK）途徑，其可參與炎癥信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞增殖和分化的調(diào)節(jié)以及免疫系統(tǒng)的活化[16]。研究發(fā)現(xiàn)，JNK是AS中促炎性絲氨酸誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答的下游效應(yīng)物；AS患者B細(xì)胞表面CD40的異常表達(dá)可能導(dǎo)致B細(xì)胞異?；罨?，從而干擾p38MAPK信號(hào)通路，降低白細(xì)胞介素10（interleukin-10，IL-10）的分泌[17]。還有研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)ERK1/2的激活可以抑制AS單核巨噬細(xì)胞中IL-1β和腫瘤壞死因子α（tumornecrosisfactorα，TNF-α）的表達(dá)，從而減少炎癥因子的分泌[18]。

1.5 JAK/STAT信號(hào)通路

JAK/STAT信號(hào)通路可參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡和免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)過程[19]，還可參與炎癥反應(yīng)等途徑[20]。研究發(fā)現(xiàn)，在中國漢族人群中JAK2基因多態(tài)性與AS相關(guān)，JAK抑制劑托法替尼緩解AS的療效顯著優(yōu)于安慰劑[21―22]。另有研究發(fā)現(xiàn)，STAT3磷酸化抑制劑（STAT3-pInh）能夠抑制AS骨祖細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化與礦化，表明STAT3-pInh可有效抑制AS的骨形成[23]。

1.6 NF-κB信號(hào)通路

NF-κB屬于轉(zhuǎn)錄因子家族，包括p50、p52、p65（RelA）、RelB和c-Rel，其可通過與NF-κB抑制蛋白（NF-κBinhibitoryprotein，IκB）家族的抑制分子（如IκBα）相互作用，而在細(xì)胞質(zhì)中保持不活躍狀態(tài)，從而調(diào)控AS的進(jìn)展[24]。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞因子CX3CL1可通過NF-κB信號(hào)通路促進(jìn)M1巨噬細(xì)胞極化和破骨細(xì)胞分化，從而減輕AS的炎癥反應(yīng)[25―26]。

1.7 BMP/Smads通路

BMP/Smads信號(hào)通路在促進(jìn)新骨形成方面具有重要作用，其中BMP2可激活其細(xì)胞膜受體并將信號(hào)傳遞給下游信號(hào)分子以誘導(dǎo)Smad1/5/8蛋白的磷酸化[27]。研究發(fā)現(xiàn)，體外培養(yǎng)的AS患者髖關(guān)節(jié)囊成纖維細(xì)胞具有成骨分化的生物學(xué)特性，激活的BMP/Smads信號(hào)通路可能是成纖維細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化的相關(guān)機(jī)制[28]。

2 中藥單體和復(fù)方調(diào)控相關(guān)信號(hào)通路干預(yù)AS

2.1 抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路干預(yù)AS

雷公藤甲素又稱為雷公藤內(nèi)酯，研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤甲素可以降低AS滑膜成纖維細(xì)胞中炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平，顯著下調(diào)細(xì)胞中miR-23a-3p以及PI3K、磷酸化PI3K（p-PI3K）、Akt、磷酸化Akt（p-Akt）蛋白和mRNA表達(dá)，上調(diào)細(xì)胞中磷酸酯酶與張力蛋白同源物（phosphataseandtensinhomolog，PTEN）蛋白和mRNA表達(dá)[29]。這表明雷公藤甲素可抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路，改善AS滑膜成纖維細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，抑制AS的疾病進(jìn)展。新風(fēng)膠囊由蜈蚣、黃芪、雷公藤組成，具有健脾化濕通絡(luò)的作用。研究發(fā)現(xiàn)，新風(fēng)膠囊可下調(diào)AS成纖維細(xì)胞中PI3K、Akt、p-Akt、mTOR、pmTOR蛋白和炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6表達(dá)，上調(diào)細(xì)胞中PTEN表達(dá)[30]。也有研究發(fā)現(xiàn)，新風(fēng)膠囊還可降低AS患者血清中免疫球蛋白G1/G3和PI3K、Akt、mTOR蛋白的表達(dá)水平以及血清自噬相關(guān)基因1（autophagyrelated1，ATG1）、ATG12、ATG13、ATG17mRNA的表達(dá)水平[31]。這表明新風(fēng)膠囊可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路影響自噬基因和蛋白的表達(dá)，增強(qiáng)體液免疫，進(jìn)而治療AS。由此可知，雷公藤甲素、新風(fēng)膠囊可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路，調(diào)控自噬基因和蛋白的表達(dá)，抑制炎癥反應(yīng)，增強(qiáng)體液免疫反應(yīng)，從而發(fā)揮抗AS的作用。

2.2 調(diào)控OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路干預(yù)AS

丁繁榮[32]研究發(fā)現(xiàn)，清熱舒督湯可以顯著下調(diào)AS患者血清中TNF-α、IL-23、IL-17、RANKL水平，顯著上調(diào)AS患者血清中OPG水平，表明清熱舒督湯可通過調(diào)控OPG/RANKL信號(hào)通路發(fā)揮抗AS的作用。徐波等[33]研究發(fā)現(xiàn)，陽和湯可以降低AS小鼠血清中RANKL表達(dá)水平，升高AS小鼠血清中OPG表達(dá)水平，表明陽和湯可通過調(diào)控OPG/RANKL信號(hào)通路發(fā)揮抗AS的作用。研究發(fā)現(xiàn)，益腎蠲痹湯含藥血清可以上調(diào)成骨細(xì)胞中OPG表達(dá)，下調(diào)成骨細(xì)胞中RANKL和破骨細(xì)胞中RANK的表達(dá)，表明益腎蠲痹湯含藥血清可通過調(diào)控OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路，抑制破骨細(xì)胞活性，減少骨量丟失，從而改善AS[34]。由此可知，清熱舒督湯、陽和湯、益腎蠲痹湯可通過降低炎癥因子表達(dá)，調(diào)控OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路，從而抑制破骨細(xì)胞分化，減少骨量丟失，從而發(fā)揮抗AS的作用。

2.3 抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路干預(yù)AS

中藥復(fù)方壯督驅(qū)寒合劑由白術(shù)、獨(dú)活、桂枝等組成，研究發(fā)現(xiàn)，壯督驅(qū)寒合劑可上調(diào)AS小鼠膝關(guān)節(jié)滑膜組織中miR-29a、β-catenin蛋白和mRNA的表達(dá)，表明壯督驅(qū)寒合劑可通過調(diào)控Wnt/β-catenin信號(hào)通路發(fā)揮延緩AS新骨形成的作用[35]。李艷萍[36]在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎強(qiáng)督方能上調(diào)AS骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中糖原合成激酶3β蛋白和mRNA的表達(dá)，下調(diào)細(xì)胞中Wnt5a蛋白和mRNA的表達(dá)；在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎強(qiáng)督方可上調(diào)AS小鼠跟腱組織中l(wèi)ncRNAH19基因的表達(dá)，下調(diào)AS小鼠跟腱組織中Wnt3a、β-catenin蛋白和mRNA的表達(dá)。這表明補(bǔ)腎強(qiáng)督方可通過抑制小鼠間充質(zhì)干細(xì)胞成骨過程中的Wnt/β-catenin信號(hào)通路，從而抑制AS骨化。由此可知，壯督驅(qū)寒合劑和補(bǔ)腎強(qiáng)督方通過抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路，抑制新骨形成，從而發(fā)揮抗AS的作用。

2.4 抑制MAPK信號(hào)通路干預(yù)AS

研究發(fā)現(xiàn)，丹皮酚可顯著下調(diào)AS小鼠血清中磷酸化p38MAPK（p-p38MAPK）/p38MAPK、TNF-α蛋白表達(dá)，減少骶髂關(guān)節(jié)滑膜微結(jié)構(gòu)的纖維樣浸潤，表明丹皮酚可通過抑制p38MAPK信號(hào)通路，減輕AS小鼠的滑膜細(xì)胞損傷[37]。另有研究發(fā)現(xiàn)，丹參素可以下調(diào)AS成纖維細(xì)胞中Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（Runx2）、BMP2mRNA表達(dá)水平以及JNK和ERK的磷酸化水平，表明丹參素可通過抑制JNK和ERK信號(hào)通路，抑制AS成纖維細(xì)胞的成骨分化[38]。由此可知，丹皮酚、丹參素可通過抑制MAPK信號(hào)通路，抑制AS的成骨分化。

2.5 調(diào)控JAK/STAT信號(hào)通路干預(yù)AS

徐曉涵等[39]研究發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷可以下調(diào)AS患者外周血單個(gè)核細(xì)胞中JAK2、STAT3蛋白的磷酸化水平。

尚娟[40]研究發(fā)現(xiàn)，加味愈痛丸可下調(diào)AS患者血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子、內(nèi)皮素1、環(huán)氧化酶2、前列腺素E2、磷酸化JAK（p-JAK）、磷酸化STAT3（p-STAT3）表達(dá)水平，上調(diào)血清中免疫球蛋白G1/G2和JAK、STAT3蛋白表達(dá)水平。由此可知，淫羊藿苷、加味愈痛丸可通過調(diào)控JAK/STAT信號(hào)通路，從而發(fā)揮抗AS的作用。

2.6 調(diào)控NF-κB信號(hào)通路干預(yù)AS

研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可下調(diào)AS小鼠血清中TNF-α、IL-6、IL-17A和γ-干擾素的表達(dá)，上調(diào)IL-4的表達(dá)；下調(diào)AS小鼠椎體關(guān)節(jié)組織和回腸組織中胱天蛋白酶1、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白、Toll樣受體4、NF-κBp65蛋白的表達(dá)，表明白藜蘆醇可通過抑制NF-κB信號(hào)，降低炎癥反應(yīng)，從而發(fā)揮抗AS的作用[41]。另有研究發(fā)現(xiàn)，洋薊素可以下調(diào)AS間充質(zhì)干細(xì)胞中磷酸化NF-κB（p-NF-κB）、IL-6、IL-1β、TNF-α蛋白和mRNA的表達(dá)，上調(diào)細(xì)胞中IκBα、核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2和血紅素加氧酶1的表達(dá)，表明洋薊素可通過調(diào)控NF-κB信號(hào)通路，抑制AS的過度炎癥反應(yīng)[42]。由此可知，白藜蘆醇、洋薊素可通過調(diào)控NF-κB信號(hào)通路，降低炎癥反應(yīng)，從而發(fā)揮抗AS的作用。

2.7 抑制BMP/Smads信號(hào)通路干預(yù)AS

研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤內(nèi)酯醇可以下調(diào)AS大鼠血漿中TNF-α、IL-1β、IL-6mRNA表達(dá)，下調(diào)AS成纖維細(xì)胞中核心結(jié)合因子α1、BMP受體Ⅱ、Smad1/4/5蛋白的表達(dá)，上調(diào)AS成纖維細(xì)胞中Smad6蛋白的表達(dá)，表明雷公藤內(nèi)酯醇可通過抑制BMP/Smads信號(hào)通路，發(fā)揮抗AS的作用[43]。另有研究發(fā)現(xiàn)，欖香烯可下調(diào)AS成纖維細(xì)胞中Smad1/4、Runx2蛋白的表達(dá)，降低AS成纖維細(xì)胞中成骨分化的骨化標(biāo)志基因Runx2的表達(dá)，表明欖香烯可通過抑制BMP/Smads信號(hào)通路，抑制成纖維細(xì)胞成骨分化，從而發(fā)揮抗AS的作用[44]。還有研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎強(qiáng)脊顆粒含藥血清可下調(diào)AS成纖維細(xì)胞中Smad4、磷酸化Smad1、磷酸化Smad5蛋白的表達(dá)水平，表明補(bǔ)腎強(qiáng)脊顆粒可通過抑制BMP/Smads信號(hào)通路，抑制AS成纖維細(xì)胞的成骨分化[45]。由此可知，雷公藤內(nèi)酯醇、欖香烯、補(bǔ)腎強(qiáng)脊顆?？赏ㄟ^抑制BMP/Smads通路，抑制AS成纖維細(xì)胞成骨分化，從而發(fā)揮抗AS的作用。

3 總結(jié)與展望

AS是一種自身免疫性疾病，主要表現(xiàn)為骶髂關(guān)節(jié)和脊柱附著點(diǎn)的炎癥，伴隨C反應(yīng)蛋白和血沉升高[46]。隨著疾病進(jìn)展，炎癥可累及脊柱、骶髂關(guān)節(jié)及周圍軟組織，導(dǎo)致脊柱畸形、髖關(guān)節(jié)融合和韌帶骨化，形成竹節(jié)狀外觀，嚴(yán)重影響患者日常生活和活動(dòng)能力[47]。AS的病理特征包括滑膜和韌帶附著部位的慢性炎癥、骨侵蝕、纖維化及骨化，最終引起脊柱關(guān)節(jié)骨化和局部骨質(zhì)疏松[48]。鑒于AS發(fā)病機(jī)制的復(fù)雜性，隨著中醫(yī)藥理論與實(shí)踐研究的不斷深入，具有多成分、多靶點(diǎn)、多通路特點(diǎn)的中藥有望成為治療AS的新方向。本文綜述發(fā)現(xiàn)，中藥單體和復(fù)方可通過抑制Wnt/β-catenin、BMP/Smads、MAPK信號(hào)通路，抑制細(xì)胞成骨分化；可通過調(diào)控OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路，抑制破骨細(xì)胞分化；可通過調(diào)控NF-κB信號(hào)通路，降低炎癥反應(yīng)；可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路，調(diào)控免疫反應(yīng)和自噬；可通過調(diào)控JAK/STAT信號(hào)通路，從而發(fā)揮抗AS的作用。

中藥單體和復(fù)方干預(yù)AS的研究雖然取得一定進(jìn)展，但仍存在不足。首先，相關(guān)研究主要集中于體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型，缺乏大樣本、多中心、長(zhǎng)期隨訪的臨床試驗(yàn)，且毒理學(xué)評(píng)估不足，限制了成果向臨床轉(zhuǎn)化；其次，靶點(diǎn)與信號(hào)通路的研究深度不夠，多停留在單一通路，未揭示多通路相互作用機(jī)制和動(dòng)態(tài)調(diào)控規(guī)律；再者，動(dòng)物模型未有效結(jié)合中醫(yī)證型，難以全面反映中醫(yī)病因病機(jī)和證候特點(diǎn)。未來研究可增加隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，驗(yàn)證中藥單體和復(fù)方的安全性與療效；靶點(diǎn)與信號(hào)通路研究應(yīng)進(jìn)一步深化，構(gòu)建多通路交互作用的系統(tǒng)模型，全面揭示中藥干預(yù)AS的作用機(jī)制。