NF-κB信号通路在推拿促进膝骨性关节炎软骨修复中的作用*

周 斌 时明伟 周运峰△

骨关节炎(Osteoarthritis,OA)以关节软骨破坏为显著特征，致残率高[1,2]。膝骨性关节炎(Knee osteoarthritis，KOA)是OA中最常见的类型，在50岁以上的人群中，女性(平均4.8%)比男性(平均2.8%)更多见[3]。中国农村人口KOA总患病率约为23.6%，城市人口为20.0%～23.9%[4]。KOA的发生及发展与软骨退变、关节炎症直接相关[5]，病理变化主要在关节软骨，其中软骨基质成分蛋白多糖、胶原纤维进展性丢失是软骨受到破坏的重要标志[6]。目前关于推拿治疗KOA的相关研究偏重于临床，NF-κB信号通路在推拿促进KOA软骨修复中的作用需进一步深入研究。

1 KOA软骨损伤的相关基础研究

1.1 KOA软骨损伤的基础关节软骨由软骨细胞和细胞外基质所构成，覆盖于膝关节的表面，对于膝关节的功能至关重要[7]。关节软骨共有浅表层、过渡层、辐射层及钙化软骨层，各层软骨细胞大小、形状和数量明显不同[8]。软骨细胞凋亡和炎症产生会引起II型胶原和蛋白聚糖合成与降解的不平衡，最终导致软骨降解。细胞外基质主要由II型胶原和蛋白聚糖组成，有利于维持软骨的亲水性、强度、韧性等理化特性，正常情况下是动态合成代谢和分解代谢相互平衡，平衡的维持是关节软骨发挥正常生理功能的有效保证[9]。关节软骨退行性病变和软骨基质降解是KOA的主要表现，其中软骨细胞功能的异常是关键。

1.2 KOA软骨损伤机制软骨代谢异常、生物力学改变、外部创伤等诸多因素均可导致膝关节软骨被破坏，进而诱发KOA的产生。关节软骨的退变是KOA的启动因素，同时也是其最主要的病理特征。随着软骨组成结构、功能发生改变，软骨的力学性能也随之下降。KOA病情进一步发展，软骨细胞发生的变性将会由浅层发展到深层，导致全层软骨的丢失，刺激正常软骨细胞肥大分化，加速向成骨方向进展，使软骨下骨硬化，引起软骨的机械应力发生改变，最终诱发膝关节退化和功能丧失[10,11]。

1.3 NF-κB信号通路对KOA软骨损伤、修复的调控作用在KOA的发病过程中，NF-κB信号通路的病理性激活扮演着重要角色，其病理性激活会引起软骨细胞炎症，损伤细胞外基质，进而破坏软骨[12,13]。NF-κB信号通路由一组在结构方面密切相关的蛋白质家族组成，主要为NF-κB转录因子家族以及其抑制物I-κB家族。NF-κB是一种异源二聚体蛋白，人体NF-κB家族由5个蛋白组成：RelA/p65、RelB、c-Rel、NF-κB1/p50和NF-κB2/p52，I-κB由I-κBα、I-κBβ、I-κBε、I-κBγ 4个蛋白组成。正常情况下NF-κB蛋白通过与抑制蛋白I-κB结合，以非活性状态固定在胞浆中。NF-κB信号通路可调节促凋亡因子和抗凋亡因子的表达[14]。激活NF-κB信号通路可调节软骨细胞的存活和增殖，抑制NF-κB信号通路可调节软骨细胞的凋亡或坏死[15]。临床当中许多KOA的有效药物都能够抑制NF-κB蛋白的活性[16]，如布洛芬能够抑制IKK的活性，有效防止I-κB的磷酸化，从而阻断NF-κB信号通路被激活[17]。艾灸可以通过抑制KOA膝关节软组织中的RelA蛋白高调控状态，从而发挥抗炎作用[18]。

2 推拿对KOA的治疗

针对KOA的治疗，现代医学主要采用阶梯治疗，即基础治疗、药物治疗、修复性治疗、重建治疗。尽管广泛使用的非甾体抗炎药能减轻关节疼痛和僵硬，但KOA的炎症成分不能有效改善[19]。晚期KOA患者只能通过全膝关节置换术来治疗，虽然能减少疼痛和改善本体功能，但在手术后数年患者的主动肌肉活动、力量和功能表现仍持续下降[20]。

KOA属于中医“痹证”“膝痛”“骨痹”等范畴，推拿广泛应用于KOA的临床治疗当中。Xu Q等[21]证实推拿能够改善KOA患者的疼痛、肢体运动功能。戴七一等[22]通过观察软骨组织及细胞超微结构、组织切片及免疫组化检测等，证实揉髌可显著降低膝关节软骨细胞凋亡率，延缓膝关节退行性改变，其作用机制可能与上调Bcl-2表达，下调Bax、Fas表达，促进滑液分泌，改善软骨组织的物质代谢有关。

3 基于NF-κB信号通路探讨推拿手法修复KOA软骨

3.1 NF-κB信号通路对其他炎症因子或信号通路的影响参与炎症或细胞外基质降解的许多炎症因子在KOA软骨中的表达均有改变[23]。激活的NF-κB信号通路可促进相关炎症因子、趋化因子(如IL-6、IL-8)、基质金属蛋白酶MMPS)(如MMP3、MMP13)的表达[24]。NF-κB信号通路的激活可促使TNF-α和IL-1β等炎症细胞因子编码基因的转录，介导炎症反应中的关键事件，进而诱导IL-6、IL-8和环氧化酶-2(COX-2)的产生，并刺激软骨细胞产生作为关节炎早期病变基础的MMPS[25]。NF-κB蛋白活化之后，将会介导由TNF-α引起的抑制Ⅱ型胶原和连接蛋白基因的表达[26]。除了调节TNF-α和IL-1β的表达外，NF-κB信号通路也被这些细胞因子激活[27]。NF-κB蛋白的表达增加和MAPK信号通路传导有关，MAPK信号通路激活后，可以诱导NF-κB蛋白的表达，进而产生炎症因子[28]。

3.2 NF-κB信号通路在推拿治疗KOA过程中的作用NF-κB蛋白广泛参与了KOA的免疫、炎症、抗凋亡、细胞增殖等过程，在KOA的发病机制中至关重要，其可以通过增加分解代谢因子的合成来诱导细胞外基质的降解[29]。推拿手法可以下调滑膜细胞中NF-κB蛋白的表达，减轻滑膜炎症，改善KOA患者的临床不适症状[30]。同时推拿也可以下调软骨细胞中NF-κB蛋白的表达，减少软骨细胞凋亡，从而延缓KOA的发展进程[31]。TNF-α能够导致I-KKα/β磷酸化，促使I-κBα的磷酸化和降解，从而引起RelA的核转移。推拿则被证实可以下调TNF-α的表达，减轻炎症反应，从而有效防治KOA[30,31]。吴佳航等[32]发现“舒筋”手法能够减少关节液中的IL-1β的释放，减缓软骨的降解。

4 结语

NF-κB信号通路的激活在关节软骨的损伤中具有重要作用[33]，抑制该通路的激活能够保护膝关节软骨、延缓软骨细胞凋亡以及抑制细胞外基质降解等方面作用显著，对于KOA的发生、发展和治疗至关重要。推拿通过调控NF-κB信号通路来治疗KOA的相关研究也在不断增多，内容逐渐丰富，单从现有的研究来看，主要存在以下几个问题：①干预对象主要以动物模型为主，相关临床研究报道较少；②研究深度不够，大部分研究都还停留在检测NF-κB蛋白磷酸化及非磷酸化表达，对通路的信号传递研究较少；③KOA的病理变化是多条信号通路相互作用的结果，关于NF-κB信号通路和其他信号通路调控关系的研究尚属空白。

总之，目前关于推拿介导NF-κB信号通路防治KOA的研究尚处于起步阶段，对于此方面研究的进一步深化，有助于我们从分子生物学角度来探讨推拿治疗KOA的作用机制。