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抗类风湿性关节炎滑膜增生和滑膜血管新生中药的研究进展*

2020-02-10赵艳红金晨周彩虹程玉瑶陈康张凌江西中医药大学药学院南昌330004江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室南昌330004

江西中医药大学学报 2020年2期
关键词:滑膜新生通路

★ 赵艳红 金晨 周彩虹 程玉瑶 陈康 张凌(.江西中医药大学药学院 南昌330004;2.江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室 南昌 330004)

类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以累及周围关节为主的多系统性炎症性免疫疾病,主要侵犯手足小关节,多呈对称发作,临床表现为受累关节疼痛、肿胀、变形、功能下降,病变呈持续、反复发作过程,晚期可关节强直或畸形,功能严重受损。该病主要病理变化为关节滑膜炎症、积液、血管翳形成、软骨及骨组织受到侵蚀,造成关节进行性破坏。发病原因不明,可能与感染、免疫、遗传、雌激素水平、劳累和环境等因素有关。中医认为该病属于“痹证”“历节”“尪痹”等范畴,总属邪实正虚,分为活动期和缓解期,活动期多以邪实为主,缓解期或中晚期多属正虚邪恋或虚实夹杂,正虚多为肝肾亏虚、气血不足,邪实则多见痰浊、瘀血等[1-3]。据报道,RA的患病率随着年龄增长而逐渐增加,65岁以上人群患病率最高,女性略高于男性,成年人的患病率为0.2%~0.8%,其致残率较高。RA患者生存期普遍缩短3~18年,并且每经过一个10年的跨度,死亡率总体危险性就会增加1.3~2倍[4]。RA的发病机制至今尚未完全阐明,研究表明滑膜增生和滑膜血管新生是RA发生、发展形成血管翳及破坏关节的基础,临床研究发现,RA关节内新生血管增生的程度与患者的病情、滑膜增生及炎性细胞浸润的程度成正相关,通过抑制血管生成的药物可以缓解RA的病情[5-6]。随着分子生物学的快速发展,以细胞因子为作用靶点的分子信号通路及细胞层面对其发病机制探讨成为研究热点,而中药(含复方及其单体成分)在调控这些细胞因子方面亦取得了一些进展[7-9]。笔者根据近年来文献报道,现就抑制滑膜增生和滑膜血管新生中药及作用通路综述如下,为从中药中筛选治疗RA药物提供一定的依据。

1 中药复方

1.1 风湿祛痛胶囊 刘春芳等[10]取正常SD大鼠胸主动脉环,经血管内皮生长因子(VEGF)体外诱导,用风湿祛痛胶囊(二妙散及蜂房、乌梢蛇、金钱白花蛇、蕲蛇、土鳖虫、全蝎、蜈蚣、地龙等多味虫蛇类药组成)干预,观察血管环芽出的新生血管数目、长度和面积;同时,采用SD大鼠建立Ⅱ型胶原诱导性关节炎(CIA)模型,以甲氨蝶呤为阳性对照,风湿祛痛胶囊作用观察炎症关节滑膜中血管形态和分析血管密度,免疫组化检测滑膜中血管内皮细胞标志物血小板-内皮细胞黏附分子(CD31)、血管内皮生长因子(VEGF)和VEGF受体2(VEGFR2)的表达,免疫荧光双染观察滑膜中CD31和α平滑肌肌动蛋白(αSMA)的表达,酶联免疫吸附法检测血清中转化生长因子-β信号通路(TGF-β),血小板衍生因子(PDGF)和VEGFR2的含量。结果该胶囊可显著降低 VEGF 诱导升高的血管环芽出的血管数量、长度和面积,使CIA模型组大鼠炎症血管内皮细胞标志物CD31表达明显降低,TGF-β、PDGF等相关因子亦显著降低,表明该胶囊具有抑制CIA大鼠关节滑膜组织血管新生以及离体血管环生成的作用,并揭示该作用可能与血管新生调控因子的含量有关。

1.2 清热活血方 刘鹏霄等[11]建立CIA大鼠模型,用清热活血方(土茯苓、金银花、苍术、黄柏、革薜、丹参、莪术等组成)干预,从关节肿胀度、关节病理切片、滑膜病理切片、微血管密度(MVD) 、血清中致炎因子干扰素(INF)-γ及血管疾病相关指标组织型纤溶酶原激活因子(tPA)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的影响各指标,探讨抑制CIA 大鼠血管新生的机制。结果表明该方能明显缓解CIA大鼠关节肿胀,抑制关节内滑膜的增生,延缓关节软骨与骨的破坏。滑膜病理切片显示,滑膜组织内炎症细胞的浸润减轻,且微血管密度降低;大鼠血清中INF-γ,tPA,eNOS的表达大幅度减少,表明该方可以减少滑膜增生,抑制促血管生成因子的表达,从而减少新生血管的数量,控制类风湿性关节炎的病程。

1.3 温经活络方 Wu X等[12]对治疗风寒湿痹型RA的温经活络方(决明子、肉桂、芍药、防风和铁线莲组成)进行研究,通过CIA小鼠模型,证实该方可以降低致炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-17)的表达,明显减轻CIA的进展,减轻踝关节肿胀、关节炎评分、病理改变及骨质破坏。实时定量聚合酶链反应(Real-timeQPCR)检测结果表明,可不同程度上下调JAK2mRNA、STAT3mRNA、IL-17A mRNA和RORγt mRNA的表达,并显著增加Foxp3mRNA、OPGmRNA和SOCS3mRNA的表达。能抑制JAK2/STAT3的表达,并能调节JAK2/STAT3通路,提高骨保护蛋白和Foxp3 mRNA水平,降低脾细胞中Th17细胞比例。

1.4 三妙方 Zhu F等[13]对三妙方(北苍术,黄柏,牛膝组成)进行研究,建立了由草酸钾与冷水浴联合诱导大鼠体内产生的RA动物模型,同时结合软骨细胞的体外实验,证实对IL-1β和TNF-α均有抑制作用。此外,该方能够降低基质金属蛋白酶-3(MMPs)-3和ADAMTS-4的表达,这两种酶被认为是软骨基质降解的关键酶,同时减少组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)-1和(TIMPs)-3在关节和软骨细胞中的表达。

1.5 芍甘附子汤加味 柳洋等[14]采用CIA大鼠模型,测定芍甘附子汤加味(黑顺片、白芍、甘草、鸡血藤、青风藤、牛膝组成)各组大鼠足趾肿胀体积,进行关节炎指数(AI)评分,采用免疫组织化学方法检测大鼠膝关节滑膜组织的表达。结果大剂量治疗组足趾肿胀体积有所降低、AI评分明显降低;大、中剂量治疗组HIF-1α和Ang-1表达均出现显著降低,Ang-2表达呈降低趋势。说明该方可通过降低胶原诱导型关节炎中滑膜组织HIF-1α、Ang-1和Ang-2的表达,抑制滑膜血管新生,从而起到治疗类风湿性关节炎的作用。

1.6 清络饮 范为民等[15]对国医大师李济仁基于“从络、从瘀论治”理论创制的治疗RA的方剂清络饮(苦参、青风藤、萆薢、黄柏组成)进行研究,建立大鼠佐剂性关节炎(AA)模型,观察其对血管新生相关的重要指标白细胞介素-6(IL-6)、IL-10、VEGF、环氧化酶 -2(COX-2)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(AKT)的影响,结果表明该方能够改善大鼠血管新生COX-2、PI3K、AKT指标,说明该方治疗作用可能与抑制PI3K/AKT通路有关。

1.7 麝香乌龙丸 麝香乌龙丸(SWP)起源于宋朝,为治疗关节疼痛而制定的“原麝”由麝香、制川乌、地龙、全蝎,川乌、黑豆等19味药组成。Zhang Z等[16]研究SWP对CIA小鼠模型关节病变有明显改善,影像学评估证实SWP能保护骨组织免受CIA诱导的骨侵蚀,并增加骨密度。同时SWP降低小鼠血清TNF-α、IL-6、IFN-α水平,表明该方能有效减轻CIA小鼠关节肿胀,抑制滑膜组织增生,减少炎症细胞浸润,延缓骨破坏。王志文等[17]研究SWP可以调控大鼠滑膜中VEGF/ES的平衡,抑制滑膜组织血管生成,改善AA大鼠的炎症发生。熊卫标等[18]研究SWP证实其能有效缓解RA患者的主要症状,降低患者IL-18、FKN/CX3CL1、ESR、CRP的表达。

1.8 新风胶囊 张晓军等[19]观察新风胶囊(黄芪、薏仁、雷公藤、蜈蚣等组成)对AA大鼠滑膜PI3K/AKT/mTOR通路的影响,采用免疫组化法检测滑膜微血管密度(MVD)表达,酶联免疫吸附法检测IL-6、IL-10、HIF-1α、VEGF-A 表达,免疫印迹法检测PI3K、AKT1、p-AKT1、mTOR、ES蛋白在滑膜血管中表达,结果表明该胶囊通过调节PI3K/AKT/mTOR信号通路、HIF-1α、ES表达改善AA滑膜血管新生。

2 中药单体成分

2.1 扁蒴藤素 扁蒴藤素为过山枫(Celastrus aculeatusMerr.)属于卫矛科(Celastraceae)南蛇藤属植物的活性成分,对血管新生的抑制作用是通过抑制VEGF诱导HUVECs的VEGFR2以及下游PI3K-AKT-mTOR、ERK1/2、JUK和P38信号通路相关蛋白的磷酸化水平而实现的。它能通过诱导AA-FLS细胞周期的G0/G1期阻滞及诱导AA-FLS细胞凋亡,从而能抑制AA-FLS细胞增殖。同时还通过调控凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡蛋白Bax的表达,促进Pro-Caspase-3的剪切,増加促凋亡活性的Cleave-Caspase-3蛋白的表达来实现诱导AAFLS凋亡,无论抑制AA-FLS细胞増殖和诱导AAFLS凋亡均呈剂量依赖性[20-21]。

2.2 人参皂苷代谢产物-K C-K是人参(Panax ginsengC. A. Mey)中人参皂苷在体内的活性代谢产物。Wang R等[22]采用CIA小鼠模型,给予C-K治疗,结果表明,C-K可抑制巨噬细胞吞噬功能,降低M1的比例;C-K可降低CIA小鼠腹腔巨噬细胞β-arrestin2、G-αⅠ、TLR4和NF-κB的过度表达,增加G-αs的表达。此外,C-K通过调节巨噬细胞中的α-arrestin2,促进TLR4-Gα的偶联,抑制TLR4-G的βI偶联,从而降低巨噬细胞M1与M2的比例,改善CIA小鼠的预后。通过激活糖皮质激素受体(GRs)抑制β-arrestin2的表达而发挥抗炎作用。

2.3 京尼平苷酸 京尼平苷酸(GA)是栀子(Gardenia jasminoidesEllis)中的单体成分。金鑫等[23]通过Wistar大鼠AA模型,证实GA可抑制AA大鼠继发性炎症,降低血清TNF-α,IL-1β水平,体外可抑制AA大鼠滑膜细胞增殖及诱导细胞凋亡,作用机制与其下调Bcl-2和上调Bax基因mRNA表达有关。

2.4 白花丹醌 白花丹醌是白花丹(Plumbago zeylanica L)中的单体成分。钟毓娟等[24]采用大鼠CIA模型,原代培养 CIA-FLS,MTT法检测药物对 CIA-FLS 增殖的影响,结果显示能抑制脂多糖诱导的CIA-FLS的增殖,并能通过下调TNF-α、IL-1β和MMP-3的表达而抑制脂多糖诱导CIA-FLS的炎症反应。

2.5 大黄素 大黄素是大黄(Rheum palmatumL.)中的成分。彭菲菲等[25]探讨大黄素对体外培养类风湿性关节炎患者FLS增殖及转移的影响,结果不同浓度的大黄素对体外培养RA-FLS的转移及增殖能力具有抑制作用,且具有一定的量效和时效关系。

2.6 奇壬醇 奇壬醇(Kirenol)是菊科植物豨莶(Siegesbeckia orientalisL)中的一种二萜类成分。Lu Y等[26]通过建立CIA大鼠模型,运用流式细胞仪、RT-PCR法、ELISA法体外检测CII诱导的细胞增殖。结果表明其能显著抑制关节炎症、软骨和骨的破坏,还能上调Foxp3mRNA的表达,增加CD4+CD25+Foxp3+和IL4+CD4+T细胞的数量,降低INFγ+CD4+T细胞的数量;降低关节滑液中肿瘤坏死因子-α、IL-17A、IL-6和血清肿瘤坏死因子-α、IL-17A、INF-γ水平,升高血清IL-4、IL-10和TGFβ-1水平。此外,与CIA大鼠相比,其在体外具有抑制CII诱导脾细胞、PBMC和淋巴结细胞增殖的能力。

2.7 虎杖苷 虎杖苷为虎杖(Reynoutria japonicaHoutt.)的单体成分。曾家顺等[27]通过AA大鼠模型研究虎杖苷的作用机制,结果表明其可显著降低RA大鼠的关节炎评分和足爪肿胀评分,改善关节腔炎症状态,降低血清TNF-α、IL-1β水平及FLS中的Wnt4、GSK-3β、β-catenin m RNA和蛋白及Bcl-2m RNA的表达,并升高FLS中Bax、caspase3 m RNA的表达,说明他可有效抑制RA大鼠滑膜增殖,促进滑膜细胞凋亡,控制关节炎症状态,其机制可能与抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活有关。

2.8 鸦胆子苦醇 鸦胆子苦醇为鸦胆子(Bruceajavanica)的单体成分。余璨[28]的研究表明,它可抑制RA-FLS的增殖、促进RA-FLS的凋亡,并且抑制RA-FLS的迁移、侵袭和变形与运动能力,同时其通过上调 Caspase-3、Caspase-8和Nrf2的表达,抑制 ERK 的磷酸化水平,下调 CHI3L1、MMPs、N-WASP、肌动蛋白结合蛋白和整合素的表达,促进RA-FLS的凋亡,从而抑制RA-FLS的增殖。

3 小结与展望

当前对于RA的发病机制尚无确切的定论,各种基于实验研究的推测层出不穷,从抗RA研究论文数量来看,抗RA研究工作越来越受到重视,从研究成果来看,中医药防治RA的机制主要集中在抑制滑膜细胞增殖,诱导细胞凋亡,抑制血管新生,调节免疫抑制,炎症介质生成等,缓解RA进程是在多种信号通路的上下调控,抑制炎症反应发生。从本文选择的8个中药复方和8味中药单体成分的体内外实验研究来看,药物通过对Wnt/βcatenin、ATX-LPA、ERK、JAK/STAT、MAPK、NF-kB、TLRs、RANKL/RANK/OPG等通路进行有效调控,调控通路中主要因子的磷酸化过程,抑制滑膜组织异常增生,减少炎症细胞浸润,延缓骨破坏,诱导RA-FLS凋亡等作用,从而达到治疗RA的目的。中医药在防治RA机制研究方面取得较大进展,但中药多成分、多层次、多途径、多靶点协同作用在研究中还未能完全体现,研究方式还不能很好体现中医整体辨证论治的思维和方法,因此,下一步在中医药理论体系指导下,应进一步创新研究思路与研究方法技术,运用现代医学的代谢组学、基因组学、蛋白组学等组学研究方法和先进仪器设备结合,从中药复方及其单体成分中开发抗RA药物,充分发挥中医药对人类健康事业的贡献。

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