类风湿关节炎昼夜节律异常与时间治疗研究进展①

金 玥 吴沅皞 张 磊 刘 维

(天津中医药大学第一附属医院，天津300193)

类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis，RA)是一种以小关节对称性受累为主、可致畸、致残的慢性自身免疫性疾病，以滑膜炎症为主要病理特征，目前发病机制尚不明确，治疗以改善临床症状、控制疾病活动、延缓病情进展为主。已有研究表明，RA存在异常的昼夜节律表现[1,2]，临床症状上表现为晨起明显的关节僵硬和肿痛。Semerano等[3]发现RA患者掌指关节超声信号早晨较高，下午和夜间逐渐降低，具有明显的昼夜节律性，且与疾病活动度呈正相关。由于关节晨僵会导致关节活动受限，与疾病活动非常相关,故而晨僵的评估和管理，直接影响患者的工作、生活及幸福感的获得，晨僵还会导致提早退休等，给患者带来经济损失[4-6]。因此，研究RA患者异常的昼夜节律性，以及探索相应的治疗，都有助于优化RA患者的治疗，改善其致畸、致残的预后。本文拟从RA昼夜节律异常的表现及相应的治疗方面，总结综述如下。

1 昼夜节律产生与反馈回路的分子机制

昼夜节律普遍存在于哺乳动物中。随着昼夜更替、季节变化，视网膜神经节细胞接收光线变化产生的光信号，再通过视网膜下丘脑束(Retinohypoth-alamic tract，RHT)直接传递给视觉交叉上核(Suprachiasmatic nucleus，SCN)。SCN作为中央时钟，能独立驱动所有昼夜节律，如体温、心率、血压、入睡-觉醒、荷尔蒙分泌等周期性变化，并利用反馈调节来维持机体内在的协调与外部的统一[7]。在一些情况下，昼夜节律与疾病的发生发展密切相关，如果昼夜节律出现异常，可能会导致代谢综合征、心血管疾病、糖尿病、肠易激综合征、前列腺癌、超敏反应等[8-10]。

在分子水平上，生物节律钟由一系列相互作用的昼夜节律基因组成，如period (Per)1、Per2、Per3、Bmal、Clock、ROR、REV-ERB、Cryptochrome (Cry)等。研究表明，机体内的昼夜节律活动机制主要存在2条关联反馈回路[7]。一条以Clock基因与Bmal基因为主，其编码的Clock/Bmal蛋白与E-BOX结合，激活相关基因Per、Cry、REV-ERB、ROR的转录，而Per与Cry基因则经过翻译形成PER/CRY二聚体，进入细胞核反馈，抑制Clock/Bmal激活，直到PER/CRY二聚体降解后抑制功能减弱，Clock/Bmal开始新的转录-激活通路；另一条反馈回路以ROR与REV-ERB为主，ROR/REV-ERB蛋白与Bmal的启动因子RORE竞争细胞核上的受体，当ROR/REV-ERB蛋白增多时，RORE结合力下降，RORE启动Bmal作用减弱，从而起到相应的反馈作用。

2 RA在细胞因子、褪黑素、激素水平、能量物质方面的昼夜变化

2.1促炎因子的夜间异常升高与RA RA作为一种自身免疫紊乱的炎性疾病，血液中的炎性因子在疾病活动、进展中发挥着重要作用。白细胞介素(Interleukin，IL)-6作为一种多效性细胞因子，是RA的主要致炎因子之一，其升高水平与RA的疾病活动度及关节影像学破坏程度呈正相关[11，12]。

Perry等[13]研究表明，健康人的血清促炎性细胞因子水平全天维持在较低水平，而RA患者促炎性细胞因子IL-6水平从夜间10:00开始升高，清晨7:00达到峰值，且与晨僵程度呈正相关。而RA患者抗炎因子皮质醇(Cortisol，CS) 水平最低值出现时间较IL-6 升高时间晚3 h，达峰值时间较IL-6达峰时间晚40 min。提示促炎性细胞因子的升高，抗炎性细胞因子水平降低导致炎症加重，抗炎作用减弱可能是导致RA晨僵出现的原因。在RA患者IL-1、IL-2、IL-12、肿瘤坏死因子α(Tumour necrosis factor α，TNF-α)等细胞因子也观察到了类似的规律，即在夜间血清浓度开始升高，清晨浓度达到高峰，中午以后维持在较低的水平[14]。也有研究指出，炎性因子的也会影响生物节律钟的表达。Yoshida等[15]研究指出，TNF-α能通过促进RA滑膜细胞Ca2+内流途径诱导Bmal过表达。

2.2褪黑素水平波动与RA 褪黑素作为一种主要由松果体在夜间分泌的荷尔蒙，对免疫系统产生多种影响，具有强大的抗氧化作用，能清除自由基，抑制一氧化氮，亦能激活免疫细胞、调节炎性细胞因子、抑制成纤维滑膜细胞的增殖等[16]。目前，褪黑素对RA的影响存在争议。

一些研究指出，在RA炎症过程中褪黑素可能起促炎作用。动物实验研究发现，摘除松果体的小鼠胶原诱导性关节炎发病较慢，病情更轻，提示褪黑素具有促炎作用。Forrest等[17]将75例RA患者随机分为口服10 mg褪黑素的治疗组与口服安慰剂的对照组，发现在治疗组中炎症指标如红细胞沉降率(Erythrocte sedimentation rate，ESR)、新蝶呤升高。Sulli等[18]对比了RA患者与健康对照组的褪黑素昼夜波动水平发现，RA患者的褪黑素水平从夜间8:00至凌晨逐渐升高，在午夜达到峰值，随后达到平台期，稳定持续2～3 h左右，而健康对照组出现褪黑素峰值的时间比RA患者组至少晚了2 h，并且没有观察到平台期。两组褪黑素浓度均在凌晨2:00后降低，降低情况类似，早晨8：00时RA患者组浓度高于健康对照组。提示RA患者中褪黑素分泌异常，其浓度升高可能是导致RA患者晨起关节肿痛临床症状加重的原因之一。Afkhamizadeh等[19]对60例RA患者和20例健康对照者的横断面研究发现，RA患者晨起褪黑素水平高于健康对照组(P=0.006，z=2.73)，但与RA疾病活动无相关性。在RA患者的关节滑膜液中，同样发现了褪黑素的高浓度聚集现象[20]，褪黑素的刺激能促进滑膜巨噬细胞产生促炎性细胞因子[21]。

另一些研究得出了相反的结论，认为褪黑素能调节如Bmal、CRY 等钟控基因表达来刺激软骨再生、减轻RA病情[22]。Hedström等[23]的一项病例对照研究显示，比起固定的夜班工作的人群，轮班工作的人群发生RA的风险增加(OR 1.3,95%CI：1.0-1.7)，推测褪黑素可能在RA发病中起保护作用。ArushanianÉB等[24]对RA模型大鼠的研究显示，与使用双氯芬酸(8 mg/kg)对照组相比，褪黑素(1 mg/kg、5 mg/kg)干预组的免疫炎症反应水平更低。褪黑素在RA发生发展中的具体作用及机制，尚需要更多的研究证据。

2.3糖皮质激素分泌、下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPAA)慢性损伤与RA 肾上腺皮质激素作为最早被证明具有昼夜节律性的激素，其分泌受HPAA调控。SCN接收到白天-黑夜节律循环的光线变化信号，控制HPAA节律性分泌促肾上腺皮质激素(Adreno-cortico-tropic-hormone，ACTH)和CS，同时HPAA通过糖皮质激素受体 (Glucocorticoid receptor，GR) 调控外周钟的节律性。正常生理条件下，HPAA各激素呈脉冲式节律性分泌，表现为早晨8：00达到分泌高峰，零点为分泌低谷。

急性炎症反应能激活HPAA，使ACTH和CS维持在较高的浓度水平，在某些极端情况如脓毒症的第一天时，CS能增加18倍[25]。但是在慢性炎症状态下，相关炎性细胞因子会损伤HPAA，导致肾上腺皮质功能不全，相应激素分泌功能下降，内源性CS分泌不足，而具有强大抗炎功效的CS分泌不足又会加重炎症反应。在RA患者尤其活动期RA患者的血清中，HPAA激素分泌水平、昼夜分泌节律与健康人都存在显著异常。早在1982年已发现疾病活动程度高的RA患者血清CS水平较低，而疾病活动程度低的患者CS水平则接近健康人的CS水平，其HPAA各激素分泌高峰(早晨8:00～9:00)与健康人(早晨8：00)相近。Bossb等[26]研究发现活动期RA患者血浆CS水平已失去了正常的昼夜分泌节律，而在缓解期RA患者则CS水平峰值相位前移，认为可能与炎性细胞因子分泌节律的改变及晨僵的出现有关。Alten等[27]研究也发现，RA患者晨僵、关节功能下降、ESR、C-反应蛋白等病情活动指标与血浆CS水平的降低有明显关系。HPAA节律异常在RA 炎症反应中起了重要作用。

2.4能量代谢、脂肪细胞因子分泌与RA 代谢紊乱在慢性炎症中起到至关重要的作用。正常机体的生理活动过程、慢性炎症疾病的免疫系统活动均消耗大量的能量，产生能量需求。如果能量需求不足，或生物节律的失调引起能量代谢出现紊乱，免疫应答不能控制炎症，就会引起持续的慢性炎症，增加RA的发病风险[28]。这可能与能分泌细胞因子(TNF-α、IL-6)和脂肪细胞因子的脂肪组织大量增加有关。

能释放出大量的免疫和炎症介质的白色脂肪组织在RA疾病发生过程中起重要作用，具有昼夜节律性[29]。许多脂肪细胞因子如脂联素、瘦素、抵抗素和内脂素等也呈现出24 h浓度变化。Gomez等[30]研究表明，血清和关节液的内脂素水平与RA疾病严重程度呈正相关。但内脂素与RA发病的相关机制尚不清楚，可能与内脂素促进成纤维滑膜细胞、单核细胞分泌炎性细胞因子与基质金属蛋白酶有关[31]。

3 时间治疗在RA中的应用

RA的治疗目标在于缓解临床症状和控制疾病进展[32，33]，时间治疗的应用显示出了巨大的潜力。这不仅是因为恰当的时间治疗方案能更有效地控制临床症状，可能改善夜间疼痛和晨僵症状，更可能通过更稳定、持续的控制慢性炎症状态达到延缓疾病进展，改善疾病预后的目的[34]。

3.1时间治疗学在糖皮质激素使用中的应用 激素具有强大的抗炎作用，能迅速减轻RA患者的关节疼痛、肿胀，常用于RA关节炎急性发作，或伴有器官受累的重症患者。不少学者研究了激素时间治疗在RA中的应用，一些延缓激素释放的药物剂型已被研制使用，在临床上被证实能提高疗效、减少不良反应[35]。Buttgereit等[36]将RA患者随机分为IR组和DR组，IR组采取早晨服用即刻释放泼尼松的治疗方案，DR组采用睡前服用等量缓释泼尼松的治疗方案，12周后将IR组的治疗方案调整为与DR组相同。结果表明，DR组比IR组更能改善患者晨僵症状，降低IL-6水平，调整治疗方案后IR组后也观察到了类似的结果。Buttgereit等[37]在CAPRA(Circadian administration of prednisone in rheumatoid arthritis，CAPRA)研究中还观察到，与夜间服用即刻释放泼尼松的患者相比，夜间服用缓释泼尼松的患者血清IL-6水平明显降低，晨僵时间更短、疾病活动度更低。两种治疗方案都具有良好的安全性，对HPA轴影响方面差异无统计学意义[38，39]。

3.2时间治疗学在非甾体类消炎药(Non-steroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs)使用中的应用 1981年，Kowanko发现，晚间联合晨间、晚间联合午间服用氟苯洛芬比晨间联合午间服用氟苯洛芬更能改善患者的症状和体征，且每日分2次给药的疗效比分4次给药更显著。研究者不仅研究了如何调整服药时间以获得更好的疗效，也研制了各种可以使药物延迟释放或达到脉冲式释放的胶囊、控释糖衣、控释插头和渗透泵等，如吲哚美辛时间治疗片[40]、氯诺昔康脉冲胶囊[41]等，这些药物能在适当的时间被释放，从而发挥更好的疗效。

3.3时间治疗学在改善病情药物(Disease-modifying anti-rheumatic drugs，DMARDS)使用中的应用 To等[42]在不改变甲氨蝶呤(Methotrexate，MTX)总剂量及每周服药次数的前提下，将患者服药时间调整至睡前，发现3个月后41.2%患者关节痛症状明显改善，类风湿关节炎患者疾病活动度评分(Disease Activity Score Calculator for Rheumatoid Arthritis，DAS28)明显下降，无严重不良反应，认为MTX的时间治疗显示出较好的治疗效果。闫秀清等[43]发现，依据胶原诱导性关节炎(Collagen-induced arthritis,CIA)大鼠IL-6的昼夜分泌节律，采取在其分泌水平开始升高时每日给予1/7 mg/(kg·d)剂量的MTX的给药方案，发现其关节炎指数、TNF-α、踝关节病理积分均显著降低，认为MTX的时间治疗或许可以更有效改善RA病情。

长期以来，研究者对RA在症状、疾病炎性相关指标、内分泌激素等方面的昼夜节律进行相关探索，但直到近年才确认了昼夜节律在调节免疫方面的重要作用，昼夜节律的紊乱可能与RA发病机制直接相关。深入研究生物节律的相关机制、对免疫的直接作用等，有助于加深对RA 的认识，探索新的治疗方案，甚至产生新的治疗目标。目前在RA的时间治疗学证据已逐渐增多，或许能为优化RA患者的治疗提供新方向。