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中药防治类风湿关节炎骨破坏的研究进展

2017-01-14王钢魏勇

中国骨质疏松杂志 2017年7期
关键词:治则骨细胞成骨细胞

王钢 魏勇

1. 甘肃中医药大学附属医院,甘肃 兰州 730000 2. 甘肃中医药大学,甘肃 兰州 730000

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以累及周围关节为主要表现的系统性炎症性自身免疫病。其病理特征表现为关节滑膜炎症及滑膜组织增生,进而导致关节损伤及骨破坏,在我国的患病率高达0.4%,而骨破坏正是导致RA致残的主要原因[1]。该病发病机制至今不明,缺乏有效的治疗手段[2-3]。近年来,关于中药防治类风湿关节炎骨破坏的研究越来越多,且中药的防治作用引起国内外学者的广泛关注。

1 中医学对类风湿关节炎骨破坏的认识

中医对RA骨破坏早有认识,《内经》提出“骨痹”的病名,《素问·长刺节论》曰:“病在骨,骨重不可举,骨髓酸痛,寒气至,名曰骨痹。”近年来,许多医家对RA骨破坏病因病机做了更为深入的探讨。王义军[4]认为RA骨破坏主要因湿热毒邪内侵腐蚀筋骨气血,痰浊瘀血交阻骨骱凝涩不通,肝肾亏虚所导致。吴秋玲[5]阐述湿邪是RA骨破坏病机之一,湿聚生痰,痰浊瘀血相互凝结,深入骨骱,致使关节畸形,屈伸不利。曾升平[6]指出,寒湿痹阻筋脉,血行不畅则为瘀血,表现为关节刺痛,畸形,屈伸不利。路志正[7]认为RA病程晚期血滞生痰,湿凝为痰,痰瘀胶结,导致肌肉、关节、经络痹阻,气血流通不畅,痰积瘀血渐生,久病入络,由筋入骨,出现关节畸形、功能障碍,则标志着已发生了不可逆的RA骨质破坏。

2 现代医学对RA骨破坏的发生机制

RA骨破坏的产生机制复杂,研究表明,核因子-κB受体活化因子配基(receptor activator of nuclear factor-kappaβligand,RANKL)/核因子-κB受体活化因子(receptor activator of nuclearfactor-kappa B,RANK)/骨保护素(osteoprotegerin,OPG) RANKL/RANK/OPG、破骨细胞、炎症机制等与其发生发展密切相关。

研究发现破骨细胞是骨破坏的主要因素,在RA的骨破坏中发挥着重要作用[8], RANKL/RANK/OPG是破骨细胞分化过程中的重要信号传导通路,在破骨细胞生成、活化、成熟过程中起着关键性作用。RANKL是破骨细胞生成的启动信号[9],它主要通过与破骨前体细胞表面的受体RANKL相互作用,加快破骨细胞的形成。而OPG作为RANKL的可溶性诱骗受体,其通过RANKL结合,抑制RANKL与位于破骨细胞前体细胞表面的核因子KB受体激活剂联合,从而抑制破骨细胞前体细胞的分化并诱导其凋亡[10-14]。有研究表明,RANKL/RANK/OPG表达水平可作为决定破骨细胞介导的骨吸收程度的关键指标[15-16]。

研究发现,多种炎症因子如TNF-α、IL-1、IL-6等可通过诱导间充质干细胞表达RANKL促进破骨细胞的形成[17],而IL-17则能诱导RANKL、TNF-α、IL-1的表达和生成,促进破骨细胞分化和骨吸收,减少骨重建[18-19]。此外,p53基因、c-myc、丝裂原活化的蛋白激酶(MAPKs)等多种细胞内信号通路均可通过影响RANKL/RANK/OPG的表达等机制参与调节破骨细胞的分化与成熟。这些炎症因子、信号通路之间相互影响,协同调节破骨细胞生成及活性。

3 中药防治类风湿关节炎骨破坏的相关研究

3.1 调控成骨细胞和破骨细胞

在类风湿关节炎骨破坏发生过程中,成骨细胞与破骨细胞起着重要的促进作用,与类风湿关节炎骨破坏的发展有着紧密的联系[20-22]。近年来,有关中药通过调控成骨细胞和破骨细胞达到防治类风湿关节炎骨破坏的研究越来越多。贾敏等[23]研究发现白芍总苷具有促进成骨细胞存活,抑制破骨细胞存活的作用。提示白芍总苷可能通过直接促进成骨细胞活性,抑制破骨细胞存活,从而调节骨吸收-骨重建动态平衡来防治RA骨破坏。严启新等[24]研究表明含骨新康血清剂量依赖性地促进成骨细胞增殖;10%、20%的骨新康组含药血清显著促进成骨细胞分泌碱性磷酸酶(P<0.01),抑制骨陷窝的生成。提示骨新康通过促进成骨细胞的增殖和分化,抑制破骨细胞的活性,对临床类风湿关节炎骨破坏的防治具有积极意义。张梦颖等[25]的实验发现:青风藤醇提取液能降低胶原诱导的关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)大鼠血清IL-17、RANKL水平,升高OPG水平,降低RANKL/OPG,抑制破骨细胞生成,发挥抑制关节骨破坏作用。黄志明等[26]研究证明骨碎补总黄酮含药血清在肿瘤坏死因子α介导的炎症环境下能够促进成骨细胞增殖,减少成骨细胞凋亡,可能是通过调节Bc-l 2/Bax mRNA来达到对临床类风湿关节炎骨破坏的防治。沙鑫等[27]研究证明丹参可通过下调磷酸化Akt水平的途径抑制破骨细胞生成,对早期类风湿关节炎骨破坏有预防作用。张莹莹等[28]研究认为益肾蠲痹汤(淫羊藿、熟地黄、穿山甲、当归、虎杖),治则以补益气血,补肾填精为主,具有促进成骨细胞增殖及提高成骨细胞活性,同时,对破骨细胞增殖有抑制作用,达到防治类风湿关节炎骨破坏的目的。

3.2 调节骨组织RANKL/RANK/OPG系统

RANKL/RANK/OPG是一组新近发现的破骨细胞分化调节信号因子,在RA的骨破坏中扮演着重要角色,中药防治可能成为RA骨破坏治疗的新靶点[29]。庞学丰等[30]研究证明寒痹康汤(秦艽、黄芪、青风藤、防风、熟附子、麻黄、当归、淫羊藿、狗脊),治则以补益气血、祛风除湿、蠲痹止痛为主,能抑制CIA大鼠的关节炎严重度,提高骨组织中OPG蛋白和基因表达,抑制RANKL和RANK的蛋白和基因表达,提示其具有抗类风湿关节炎骨质侵蚀的作用,机制可能与调控RANKL/RANK/OPG破骨细胞分化调节信号传导系统有关。周学平等[31]研究认为清络通痹颗粒(生地黄、青风藤、桑寄生、鬼箭羽、炙僵蚕、络石藤、雷公藤),治则以滋肾养阴、祛风除湿、通络为主,可能通过降低RANKL上游分泌的IL-34、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)等炎症细胞因子,抑制RANKL这一介导破骨细胞分化关键因子的过度表达,从而干预破骨细胞的分化,延缓骨质破坏的进程。李成等[32]通过观察正清风痛宁联合氨甲蝶呤对CIA大鼠模型血清OPG/RANKL的表达影响发现,正清风痛宁联合氨甲蝶呤可协同延缓关节炎骨破坏的发生,其机制可能与提高OPG/RANKL比例,从而竞争性抑制RANK和RANKL的结合有关。张梦颖等[25]的实验发现:青风藤醇提取液能降低CIA大鼠血清IL-17、RANKL水平,升高OPG水平,降低RANKL/OPG,延缓关节炎骨破坏的发生。Mezquita等[33]研究表明蛇床子素能够上调大鼠成骨细胞中OPG基因的表达,同时降低RANKL的表达,提高OPG/RANKL的比率,抑制破骨细胞的成熟与分化,从而抑制类风湿关节炎骨破坏。廖悦华等[34]通过骨碎补含药血清观察OPG情况,明显促进OPG的表达,说明其可能主要是通过提高OPG分泌及表达,促进骨形成,防治RA骨破坏。李成等[32]通过观察青藤碱联合甲氨蝶呤对胶原诱导的类风湿关节炎大鼠模型血清OPG/RANKL的表达影响,结果显示青藤碱联合甲氨蝶呤可协同延缓骨破坏的发生,其机制可能是通过提高OPG/RANKL的比例,从而竞争性抑制RANK和RANKL的结合。董宏生等[35]探讨中药痹愈汤对SD大鼠RA骨破坏修复的作用机制和疗效,经治疗30 d后,结果证明大剂量痹愈汤(骨碎补、青风藤、伸筋草、土贝母、莪术),治则以补肝肾、除湿、活血通络为主,可通过上调OPG的表达,提高OPG/RANKL的比例,从而竞争性抑制RANK和RANKL的结合,最终延缓了RA骨破坏。仲伟静等[36]研究证明麝香乌龙丸(人工麝香、制川乌、生地龙、生全蝎、生黑豆),治则以温经散寒、活血、除湿止痛为主,能通过抑制患者RANKL水平,升高OPG水平,降低 RANKL/OPG比值,延缓骨破坏及促进骨修复。

3.3 下调骨破坏促进因子,上调保护性因子

研究发现,各种炎症因子在RA 的发病机制中处于关键地位[37]。大量证据研究表明,不同中药可通过调节某些炎症因子,从而防治RA骨破坏。曹炜等[38]研究发现风湿清(苍术、黄柏、丹参、赤芍、土茯苓、萆薢),治则以清热利湿、活血通络为主,能明显上调RA大鼠血清及滑膜局部IL-4含量,对血清及滑膜局部γ-IFN有下调趋势,能明显下调全身和局部滑膜细胞MIP-1α的高表达,从而维持Th1/Th2细胞平衡,抑制滑膜局部的细胞及体液免疫反应,减轻慢性关节滑膜炎及血管炎病变。孔祥英等[39]研究结果也显示风湿清能明抑制 RA-HFLS的增殖,促进OPG分泌,并抑制RANKL、IL-17和TNF-α的水平,这可能是风湿清防治骨破坏作用机制。姜泉等[40]发现清热活血方(金银花、苍术、黄柏、赤芍、丹参、生薏苡仁、土茯苓),治则以清热利湿,活血通络为主,能抑制RA骨破坏的护骨作用可能是通过降低IL-17表达而发挥作用。郭亚静等[41]进行拆方研究,从湿热毒瘀各方面研究痹肿消汤及拆方对CIA大鼠滑膜IL-1和TNF-α的影响,结果显示痹肿消汤(白花蛇舌草、苡米、丹参、络石藤、骨碎补),治则以清热解毒、活血化瘀、祛风通络为主,其及拆方可下调致炎因子IL-1和TNF-α的水平。孙文畅等[42]研究证明独活挥发油可抑制脂多糖诱导的RAW264.7细胞TNF-α、IL-6 和NO释放,提示独活挥发油降低炎症因子表达,具有一定的抗炎作用。周海蓉等[43]观察清热解毒法对活动性RA患者血清血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和转化生长因子β(TGF-β1)的影响,将活动期RA患者60例随机分为消痹方法治疗组与湿热痹冲剂对照组。结果发现两组治疗后均能显著降低VEGF的水平,提高TGF-β1水平,从而达到防治RA骨破坏的目的。雷公藤能通过上调IL-10水平,降低 IL-17表达达到对抗类风湿关节炎骨破坏的作用[44]。

3.4 调节OPG和RANKL蛋白和基因表达

庞学丰等[30]研究证明寒痹康汤能抑制CIA大鼠的关节炎严重度,提高骨组织中OPG蛋白和基因表达,抑制RANK蛋白和RANKL mRNA基因表达,提示其具有抗类风湿关节炎骨质破坏的作用。刘梅洁等[45]通过观察左归丸(熟地、山药、枸杞子、山萸肉、牛膝、菟丝子、龟板胶、鹿角胶)含药血清对破骨细胞分化调控因子OPG和RANKL表达的影响,结果发现左归丸含药血清可通过调节破骨细胞分化调控因子OPG、RANKL的表达来实现对破骨细胞的抑制作用,达到防治类风湿关节炎骨破坏的效果。丁从珠等[46]研究发现,正清风痛宁片、氨甲蝶呤两者联合应用与模型组比较能够下调IL-17水平,与单用氨甲蝶呤、正清风痛宁片比较,联合用药能显著提高类风湿关节炎模型大鼠外周血OPN/RANKL水平,表明二者能协同抗炎和抑制骨破坏。张秀珍等[47]观察淫羊藿甙对体外培养大鼠OPG、RANKL mRNA表达的影响,证实淫羊蕾贰可明显促进成骨细胞OPG mRNA的表达,抑制RANKL mRNA的表达,可上调OPG基因表达,下调RANKL基因表达,从而调节骨细胞的再吸收,从而调节骨吸收,这可能是淫羊藿甙防治骨侵蚀的重要机制之一。黄艳[48]的研究表明,清络通痹颗粒(生地、清风藤、川断、露蜂房、鬼箭羽),治则以养阴清热、宣痹通络为主,可以抑制RA患者成纤维样滑膜细胞异常增殖,并下调RANKL mRNA的表达,从而达到防治RA骨破坏的要求。

4 小结

综上所述,随着近年来中药治疗RA骨破坏的研究已取得很快进展,显示了中医药治疗RA骨破坏具有很强的优势和特色。中药可调控成骨细胞和破骨细胞,调节骨组织RANKL/RANK/OPG系统,下调骨破坏促进因子,上调保护性因子,对抗炎症的损伤,调节OPG和RANKL蛋白和基因表达,从而减轻RA骨破坏。目前对中药防治RA骨破坏进行了多以实验为主的基础研究,为临床选药提供了一定的客观依据,但重要起效的具体有效部位及其分子机制还不够清楚,对相应的中医理论依据研究也相对偏少,还需要对中药防治RA骨破坏的研究进一步深入探索。

最近几年国内外对中药防治RA骨破坏进行了大量的科研研究,机理作用的研究已深入到细胞分子水平,这些基础研究为临床选药提供了可靠的客观依据,但尚有很多不足之处,由于对其临床试验刚刚起步,所以相关的国内外文献资料比较少。对于种类繁多的中药,尤其是益气活血药与通络化瘀药物之间的关联以及差异的研究还是不深入、不系统,缺少一个完整的中药治疗框架体系。目前复方或单味药中对于有效成分的研究大多数处于探索阶段。所以深入挖掘RA骨破坏发病机制,监测及干扰促进RA破坏的因子,有助于早期RA的治疗,防止RA患者残疾及减少死亡率。

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