中医药调控类风湿关节炎信号传导通路的研究现状

彭泽燕++何东初

【摘 要】 类风湿关节炎发病与遗传、环境、感染等多种因素有关，目前仍无治疗的特效药。中药在治疗痹证方面有其独特的效果，但其现代药理学机制尚未完全阐明，从而限制了中药的开发利用。多条信号通路被证实在类风湿关节炎的发病中起着重要作用，国内外研究显示中药治疗类风湿关节炎与信号传导通路有关。近年来研究发现，中药在治疗类风湿关节炎中的机制主要是通过影响相关信号通路的传导来减轻炎症反应，抑制血管翳的生成，延缓骨破坏。为进一步研究中药治疗类风湿关节炎的机制提供理论基础，为其临床应用提供依据。

【关键词】 关节炎，类风湿；中药；信号传导通路；机制

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种以关节病变为主的慢性全身性自身免疫性疾病。其病理表现为滑膜增生、血管翳的生成以及关节软骨的破坏，在病程中滑膜细胞的增生是由炎性因子和蛋白降解酶激活细胞内的蛋白激酶所致，滑膜细胞增殖在细胞分子水平上经历胞外的信号刺激、胞内信号传导及核内基因的转录活化。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1（IL-1）、表皮生长因子（EGF）、转化生长因子-β（TGF-β）是常常刺激滑膜细胞增殖的细胞因子。不同的信号传导通路使不同刺激因子的基因表达存在差异。胞内信号传导通路是胞外刺激与核内基因活化的偶联环节，对于滑膜细胞过度增殖起着至关重要的作用[1]。由于RA的具体病因不明，治疗效果也不理想，临床上使用的药物主要有非甾体抗炎药、免疫抑制剂、激素以及生物制剂。这些药物在治疗疾病的同时不可避免地产生相应的不良反应，并且生物制剂价格昂贵，患者无法长期坚持治疗。研究表明，中药在治疗RA方面取得较好的疗效，其能止痛、消肿、减少骨破坏、改善活动受限，并且减轻西药的不良反应，增强西药的疗效[2]。随着中药现代化推进，一些中药在治疗RA方面已达细胞分子水平。本文总结近年来中药在治疗RA方面几条重要的细胞信号通路，分别为Janus激酶/信號转导子与转录激活子（JAK/STAT）信号通路、丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）信号通路、核转录因子-κB（NF-κB）信号通路、磷脂酰肌醇3激酶-AKT/蛋白激酶B（PI3K-AKT）信号通路、Wnt信号通路，为其进一步研究提供参考。

1 中医药调控与RA有关的信号传导通路

1.1 威灵仙总皂苷能调控JAK-STAT信号传导通路减轻炎症反应 JAK/STAT信号通路被干扰素（IFN）、IL-6等多种细胞因子激活，是调节细胞的生长、活化、分化、凋亡及其功能发挥过程中一条重要的细胞内信号转导途径。RA的发生、发展与多种细胞因子有关，如IL-6、TNF-α、IFN-γ等，这些细胞因子在调节机体炎症反应中发挥了重要的作用[3]。IL-6激活JAK/STAT途径促使pSTAT3表达，加重关节的炎症，是RA发病的主要机制之一。其中STATs酪氨酸磷酸化是其发挥多种生物学效应的关键环节[4]。因此，在延缓和治疗RA中阻断酪氨酸磷酸化是抑制JAK-STAT信号传递的重要途径。目前研究发现，从传统的祛风湿药威灵仙中提取的有效成分威灵仙总皂苷（TSC）能够降低促炎细胞因子IL-6的含量，提高抑炎细胞因子IL-10的表达；并且能降低佐剂性关节炎大鼠滑膜细胞中磷酸化JAK2及非磷酸化JAK2（p-JAK2，JAK2）、磷酸化STAT3及非磷酸化sTATS3（p-STAT3，STAT3）的蛋白表达，抑制JAK2/STAT3信号通路；TSC能调控JAK-STAT信号传导通路减轻炎症

反应[5-6]。

1.2 中药能调控MAPK信号传导通路抑制炎症反应 MAPK是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，其作用是把细胞外的刺激信号传递到细胞内，调节细胞的增殖、分化、转化及凋亡[7]。在RA中，MAPK调节着免疫介导的炎症、滑膜细胞的炎性增生和骨破坏三大病理过程。MAPK家族由酪氨酸磷酸蛋白激酶p38（亚型p38α、p38β、p38γ和p38δ）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、细胞外信号调节激酶（ERK）1/2、ERK3/4和ERK5/BMK1（bigMAP kinase 1）五大成员组成。p38促分裂原活化蛋白（MAP）激酶调节致病细胞因子如IL-1和TNF-α的产生，继而激活MAP激酶的激酶7（MKK7）诱导JNK信号通路产生细胞因子和基质金属蛋白酶（MMPs），加重炎症反应。ERK起着细胞因子介导嗜中性粒细胞黏附和聚集的关键作用。MMPs、促炎性细胞因子使滑膜细胞中的p38 MAPK、ERK1/2和JNK持续性激活，介导滑膜组织的增殖[8]。p38 MAPK活化并向核内移动，磷酸化转录因子如ATF2、MEF2C、SAP1等，诱发IL-8之类的炎症趋化因子和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）大量增加，导致滑膜增厚，形成侵袭性血管翳[9]。MAPKs和ERK在RANKL介导的破骨细胞分化中调控破骨细胞中相关基因及其转录因子的表达，从而影响破骨细胞的形成和分化[7]。

目前研究表明，中药单体及复方均可抑制MAPKs信号传导通路治疗RA。葛根素（Puerarin）由豆科植物野葛的干燥根中提取分离得到的黄酮类中药单体之一，乙酰化的葛根素衍生物能下调脂多糖（LPS）激活的RAW 264.7细胞中磷酸化细胞外信号调节激酶（p-ERK）和磷酸化氨基末端蛋白激酶（p-JNK）的水平[10]。木犀草素（Luteolin）是从菊花、金银花等多种中药中提取出的另一种黄酮类中药单体。有研究发现，Luteolin能特异性地减少MAPK信号通路中的p38蛋白与JNK及NF-κB与激活蛋白-1（AP-1）的分泌，抑制IL-6、MMP-1、

MMP-3和TGF-α的表达[11]。槲皮素（Quercetin）存在于槐米、桑叶、银杏叶、三七等中药中，是一种能下调ERK-1/2、p38、JNK磷酸化水平改善RA骨破坏的黄酮类中药单体成分[12]。身痛逐瘀汤具有活血化瘀、通痹止痛的功效，可以治疗RA。研究发现，用身痛逐瘀汤干预LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞，能选择性地抑制p38的磷酸

化[13]。益气补肾活血方是全国名老中医陈湘君总结的以RA正虚为本、邪实为标、全身属虚、局部属实为依据制订的。刘家昌等[14]用益气补肾活血方对佐剂性关节炎大鼠进行灌胃，治疗50 d后，取大鼠关节滑膜组织，检测滑膜组织中JNK和p38 MAPK的磷酸化表达水平，发现中剂量益气补肾活血方对大鼠滑膜JNK和p38 MAPK的磷酸化表达水平均有强抑制作用。无论中药提取物还是中药复方都能通过调控MAPKs信号传导通路抑制炎症反应。

1.3 中药抑制NF-κB信号传导通路治疗RA NF-κB信号传导通路参与细胞的生长、增殖、凋亡，在炎症和免疫反应中起重要作用。NF-κB家族包括5种蛋白：NF-κB1（p50）、NF-κB2（p52）、RelA（p65）、Re1B、c-Rel。该通路贯穿于炎症性关节炎引起的骨侵蚀和骨重塑的始终。在炎症早期，细胞因子类（TNF-α、IL-1、IL-2），LPS，病毒感染，病毒蛋白（tax、X、E1A），T、B细胞抗原刺激剂，钙离子载体，蛋白合成抑制劑，紫外射线及X射线等触发了炎症因子级联瀑布反应[15]。被活化的NF-κB可以诱导炎性介质的产生，而目前认为炎性介质的持续作用是RA病变加重的主要原因。因此，抑制NF-κB信号通路可减少炎性介质的产生，减轻RA的炎症反应。除此之外，NF-κB可通过调节促血管内皮生成因子（VEGF）的产生，促进病理性血管生成，加重炎性反应。因此，抑制NF-κB信号通路可减少VEGF的产生，减轻RA的炎症反应。NF-κB还可上调MMPs，导致软骨的破坏和骨的侵蚀[16]。近年来研究表明，中医药可通过抑制NF-κB通路治疗RA。

薯蓣皂苷主要成分为水溶性总皂苷，具有活血舒筋、消食利水的功效，主治风寒湿痹、劳损扭伤等。段一娜等[17]实验研究发现，薯蓣皂苷片含药血清可使IL-1β、IL-17和TNF-α诱导的大鼠滑膜细胞NF-κB p65减少，I-κB（为NF-κB的抑制物）mRNA增加，I-κB-NR1蛋白增加，I-κB-NR1蛋白表达明显增多；推测薯蓣皂苷治疗RA可能通过调控I-κB来抑制NF-κB p65的产生，进而抑制NF-κB信号转导通路。热痹康汤是庞学丰用于治疗湿热型RA的经验方，由威灵仙、防风、秦艽、桂枝等药物组成，具有清热利湿、除痹止痛功效；热痹康汤提取物（RBK）是使用乙醇对热痹康汤进行萃取、溶解并提取上清液制成；动物研究表明，热痹康汤可降低佐剂性关节炎大鼠滑膜细胞NF-κB/p65、IκBα的表达量[18]。章平衡等[19]研究发现，新风胶囊能降低RA患者外周血细胞因子水平并抑制NF-κB的活化，从而改善其瘀血状态。以上研究表明中药复方及单种成分可通过抑制NF-κB通路治疗RA。

1.4 PI3K-AKT信号通路在RA患者关节滑膜细胞增殖和凋亡失衡中发挥关键作用 PI3K-AKT信号通路在RA滑膜细胞中广泛存在并处于异常激活状态。在RA的发病过程中，该通路可被一系列生长因子、细胞因子及细胞外基质中的信号分子激活，激活的PI3K-AKT信号通路可导致抗凋亡基因高表达，从而抑制RA中成纤维细胞样滑膜细胞（RAFLS）的凋亡。因此，异常激活此信号通路是滑膜细胞凋亡失衡的机制之一[20-21]。

目前，从PI3K-AKT信号通路探讨用于癌症的减毒增效及保护神经的中草药及复方成为热点，虽然尚未从该通路探讨治疗RA的中草药的机制，但是这将会成为一种趋势。姜黄素（Cur）具有抑制炎症反应、抗氧化、抗风湿、降血脂、抗肿瘤的作用。陈立加等[22]实验研究发现，Cur呈剂量依赖性地抑制人胃腺癌细胞的增殖，并检测Cur作用的人胃腺癌细胞（SGC-7901）的PI3K、p-Akt、Akt蛋白和mRNA的表达，发现其蛋白及mRNA的表达水平降低。乔铁等[23]研究发现，用黄芪皂苷对化疗贫血模型小鼠灌胃治疗后，用QPCR法检测脾脏中Akt、PI3K、BCL-xl、bad、FoxO、mTOR、PTEN的mRNA水平，结果显示，黄芪皂苷能提高红细胞计数和血红蛋白的含量，提高脾脏中Akt、PI3K、BCL-xl、bad、mTOR的水平，降低FoxO、PTEN的mRNA水平。该研究表明，黄芪皂苷改善化疗药引起的贫血症状的机制是介导PI3K/Akt/mT0R信号通路的传导。李欢等[24]动物研究发现，右归丸中、高剂量组影响糖尿病病变大鼠模型的视网膜组织PI3K和Akt蛋白表达水平，抑制PI3K/Akt信号通路活化，延缓糖尿病视网膜病变的病变进程。吕翠岩等[25]研究发现，刘铜华的糖痹康方呈剂量依赖性地抑制糖尿病模型大鼠坐骨神经组织P-AKT，AKT及PI3K-P85，P-PI3KP85蛋白表达，提示抑制PI3K/AKT信号通路，可能是糖尿病周围神经病变（DPN）神经保护作用机制之一。从PI3K-AKT信号通路探讨中草药及复方的作用机制逐渐成为潮流，也为探讨用于治疗RA的中草药及复方的作用机制研究提供了研究思路。

1.5 中药通过调控Wnt信号通路治疗RA 在RA中Wnt信号通路影响骨细胞的分化、成熟和凋亡过程，调节着骨代谢的动态平衡[26-27]。该通路激活不足或激活过度都会导致RA骨损害的发生，包括影响成骨细胞形成过程中相关成分的表达和炎症相关的骨破坏两个方面[28]。Wnt蛋白能够与相应的细胞蛋白受体结合，激活该受体复合物引发一系列的细胞内信号的传导[29]，从而调控C-myc、ccnd 1等靶基因的转录[30]，影响成骨细胞的生成、分化、成熟。分泌型卷曲蛋白4（SFRP4）基因是Wnt信号上游负调控基因，可抑制Wnt蛋白与相应受体结合引发的Wnt信号激活，导致Wnt信号通路激活不足，从而导致疾病的发生[31]。

缪成贵等[32]在研究中药滁菊中主要活性成分总黄酮对RA模型大鼠滑膜组织Wnt通路SFRP4基因及SFRP4下游基因（β-catenin）和C-myc表达的调控作用中发现，经滁菊总黄酮（CJTF）灌胃后，RA模型大鼠关节炎评分以及足爪肿胀程度较治疗前均明显下降，并且模型大鼠滑膜组织中SFRP4基因mRNA和蛋白表达明显上调，而其下游基因β-catenin和C-myc基因mRNA和蛋白表达明显下调。该研究结果提示，CJTF治疗RA的机制是以SFRP4为靶点，抑制RA模型大鼠滑膜细胞组织Wnt信号通路的激活。进一步研究发现，经中药桑黄活性成分多糖（PPS）灌胃后，RA模型大鼠关节炎评分、足爪肿胀评分明显降低；滑膜中SFRP1，2表达明显升高，β-catenin、C-myc、ccnd 1和fibronectin表达明显降低[33]。桑黄多糖对RA模型大鼠的治疗作用可能是通过对其Wnt信号的抑制实现的。

2 小 结

多条信号通路均参与RA的发生发展，导致炎症因子聚集、骨代谢失衡以及血管翳的生成，从而使关节结构改变而致残。目前研究提示，中医药可以多靶点治疗RA，但各种中药及复方的作用靶点尚未完全探究清楚，今后可借助网络药理学、遗传学等进一步探明作用靶点，为开发新药提供理论基础。中药及其复方成分十分复杂，今后若能阐明中药成分与靶点的关系，将为中药的开发和利用提供理论基础。

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收稿日期：2017-01-16；修回日期：2017-04-07