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miRNA在中医药治疗类风湿关节炎中的作用机制研究进展

2021-11-30陈秋霞韦露秋唐秀松尚昱志方刚庞宇舟

医学综述 2021年2期
关键词:雷公藤白头翁滑膜

陈秋霞,韦露秋,唐秀松,尚昱志,方刚,庞宇舟

(广西中医药大学,南宁 530001)

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种病因尚未明确的自身免疫性疾病,其发病伴随蛋白质、基因以及分子相互作用网络的动态失调。微RNA(microRNA,miRNA)作为一种短链非编码RNA,是一种参与高等生物基因表达调控的重要分子[1],它既是疾病的生物标志物,又是参与疾病发生的介质,还可能是疾病预后的预测因子。miRNA广泛存在于RA患者的关节液、滑膜组织、外周血中[2],调控着约30%的蛋白编码基因,如miR-146a、miR-155、miR-16等在RA患者中的异常表达,参与RA的滑膜增殖、炎症反应、血管翳形成、骨流失及骨破坏等一系列反应[3-5]。RA是一种慢性疾病,早期病情隐匿,多数患者确诊时已出现全身多个关节进行性破坏或其他脏器受累现象,预后较差,死亡率高,是造成我国人群丧失劳动力与致残甚至死亡的主要疾病之一,临床必须有计划地长期治疗。目前理想的给药方案是获得最大疗效的同时避免或减少不良反应的发生,相对西药治疗RA产生的不良反应,天然、副作用小的中医药更让患者乐意接受。

RA属中医的“痹病”范畴,中医药治疗RA具有一定优势,既可抗炎止痛、缓解症状以治标,又可改善微循环、调节免疫以固本,达到标本兼治的目的[6]。近年来,中医药对RA的治疗不断得到医学界的认可。现就miRNA在中医药治疗RA中的作用机制研究进展予以综述,以期为中药防治RA的机制研究和临床应用提供参考。

1 中药复方治疗RA与miRNA

中药复方是经过严谨的四诊合参、审证查因、辨证论治后,有效结合患者自身情况选择符合病证的药物酌定用量,按照组方原则妥善配伍而成的一组药物。中药复方讲究从整体出发,注重脏腑与内外的联系,对全身症状的RA患者具有很好的调节和治疗作用。

《金匮要略》中最早记载用于治疗痹证的方药是桂枝芍药知母汤,“诸肢节疼痛,身体魁羸,脚肿如脱”描述的症状与RA十分相似。益气清络方由桂枝芍药知母汤加防己黄芪汤组成,具有清热利湿、通络止痛、益气扶正之效,可明显降低RA患者的炎症指标及改善骨代谢异常状态,缓解临床症状,提高免疫力[7]。朴雪梅等[8]治疗RA发现,患者的外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中miR-146a与炎症指标呈负相关,与单纯西医治疗相比,经益气清络方治疗后RA患者的临床症状得到显著改善,PBMC中miR-146a明显上调,且显著高于单纯采用西医治疗者,说明PBMC中miR-146a的表达有益于判断RA疾病活动度,益气清络方治疗RA的机制可能与增加RA患者PBMC中miR-146a的表达水平有关。进一步研究证实,益气清络方还可通过上调抗炎因子调节性T细胞(regulatory T cell,Treg细胞)以及下调促炎因子辅助性T细胞(helper T cell,Th细胞)17的水平,使Th17/Treg平衡得到一定程度的纠正,从而影响RA[9]。温化蠲痹方可温经化痰、清热化湿、化瘀通络,治疗顽痹有明显特效[10]。刘喜德等[11]运用温化蠲痹方结合西药治疗活动期RA发现,患者miR-146a表达水平下降而DNA甲基化转移酶表达水平升高,温化蠲痹方结合西药不但能降低疾病活动指数、健康状况评分和疼痛评估评分,减少关节肿胀数、疼痛数及缩短晨僵时间,而且能明显减少肝损害、胃肠道反应等副作用的发生,治疗有效率高达90%(27/30),提示温化蠲痹方有效治疗RA的作用机制可能与下调RA患者活动期miR-146a表达、上调DNA甲基化转移酶表达有关。

miR-146a是最早被发现具有免疫调节作用的miRNA,是调控Toll样受体/核因子κB (nuclear factor-kappa B,NF-κB)信号通路作为协调免疫和炎症信号转导的最重要miRNA之一,可成为RA的诊断和治疗标志物[12]。而在非可控炎症反应中,miR-155的促炎效应占主导作用,拮抗miR-146a对炎症反应的负向调控作用[13]。在RA患者的滑膜、外周血中均观察到miR-146a、miR-155表达上调,导致自身抗体和促炎细胞因子产生异常,间接参与炎症反应,促进炎症的发生,与疾病活动性呈正相关[12]。王慧莲等[14]基于miR-155/NF-κB信号通路探讨具有清热利湿、通络除痹功效的宣痹方对改善RA患者血液高凝状态的机制,结果表明宣痹方可通过抑制NF-κB信号通路及miR-155的表达,提高6-酮前列腺素F1、白细胞介素(interleukin,IL)-4、IL-10细胞因子水平,调节凝血纤溶系统状态以改善血液高凝状态,利于缓解患者临床症状,从而提高患者生活质量。此外,活血通络方也具有调节miR-155的作用[15-16],该方为《医学衷中参西录》中活络效灵丹加生黄芪、鸡血藤化裁而成,具有活血化瘀、通络止痛的功效。药理试验证明,活络效灵丹加味具有较好的消炎止痛作用,对关节炎患者可明显减少滑膜细胞增生、滑膜组织充血水肿、滑膜血管翳的形成、浸润炎症细胞增多等病理反应[17]。其改善RA滑膜炎的机制可能为通过下调miR-155和IL-2、γ干扰素的表达,上调IL-4和IL-10的表达。

2 中成药治疗RA与miRNA

随着医疗技术的进步,经过反复的临床试验后中药中的有效成分被提取出来,可制成疗效更显著、使用更方便以及贮存更持久的中成药。中成药用分子式和结构式表示可分为中药单体化合物和复方化合物,具有一定的生物活性和治疗作用。两者在治疗RA慢性疾病中各具有一定优势,临床可根据患者的病情症状以及患者个体差异进行选药,在保证安全、可控的情况下达到最佳治疗效果。

2.1中药单体化合物 中药单体化合物由于成分单一,靶向治疗目标明确,作用机制容易阐述,具有较好的发展前景。临床上常用于治疗RA的植物制剂有雷公藤总苷、白芍总苷、白头翁皂苷、青藤碱等,多具有抵抗炎症反应、调节免疫功能、缓解关节症状等功效。

2.1.1雷公藤总苷 雷公藤是一种常用于治疗RA的传统中草药,具有清热解毒、活血祛风、舒筋通络等功效,在RA中起到抑制炎症、抗血管生成、保护软骨和骨关节以及免疫抑制等作用[18]。雷公藤虽有大毒,具有一定的生殖毒性、胃肠道反应、肝毒性等副作用,但如果能合理规范地使用于老年患者或无生殖需求的患者,有助于提高患者对该药的耐受性。雷公藤可下调RA患者体内miR-146a的表达,引起炎症因子启动子处甲基化异常和金属蛋白酶组蛋白甲基化异常,抑制RA患者炎症因子的上调和骨质的破坏,有效缓解患者临床症状,与传统医学的免疫制剂相比,其疗效明确且起效较快[19-22]。临床用于治疗RA的雷公藤单体化合物较多的为雷公藤内酯醇和雷公藤多苷。彭桉平等[23]通过脂多糖诱导的RA患者PBMC的变化来探讨雷公藤内酯醇抑制炎症反应的机制,结果表明雷公藤内酯醇能通过下调miR-155表达而释放其靶标含SH2肌醇磷酸酯酶1,从而抑制脂多糖诱导的RA患者单核细胞炎症反应。张英和韩俊[24]应用雷公藤多苷治疗中重度RA患者,观察治疗前后PBMC中miR-146a表达的变化。结果显示治疗12、24周后,miR-146a的表达水平降低,且临床不应答者基线期miR-146a和C反应蛋白水平低于临床应答者,说明雷公藤多苷可能通过抑制RA患者NF-κB的表达,阻断依赖NF-κB上调的miR-146a通路,导致miR-146a表达下调或无法上调,从而减少炎症因子的表达和分泌,达到改善RA的目的。此外,王晓月等[25]根据转录组数据挖掘和生物分子网络分析得出的结果,筛选出了hsa-miR-4720-5p、 hsa-miR-374b-5p和hsa-miR-185-3p作为雷公藤多苷治疗RA的候选生物标志。结果显示,其有助于对适合运用雷公藤多苷治疗的RA患者制订个体化治疗方案,提高疗效并减少不良反应的发生。因此,雷公藤多苷可能成为有效治疗RA的替代药物。

2.1.2白芍总苷 白芍总苷是从白芍中提取出的一种糖苷类成分,主要有效活性成分为芍药苷,占总成分的90%以上[26]。临床观察证明,白芍总苷与甲氨蝶呤、来氟米特联合治疗RA患者可减少总体不良反应,降低肝功能异常和白细胞减少的发生率,从而最大限度地减少药物的不良反应,提高治疗后的总有效率[27]。刘锋[28]通过实验表明,白芍总苷可降低肿瘤坏死因子-α、IL-1、IL-6的水平,抑制淋巴细胞增殖,减少滑膜细胞Bcl-2蛋白的表达以及增加miR-15a和胱天蛋白酶3的表达,从而减轻RA模型大鼠滑囊组织病变,抑制自身免疫反应和炎症反应的发生。因此,白芍总苷可能通过增加miR-15a的表达诱导滑膜细胞凋亡,从而治疗RA。白芍总苷是一种新型的具有抗炎、双向免疫调节、抗肝纤维化、保护肝脏作用的传统中成药[29],较大剂量时可以抑制机体免疫功能,其疗效显著,被认为是一种潜在治疗RA的有效佐剂。

2.1.3白头翁皂苷 中药白头翁具有清热解毒、燥湿杀虫、凉血止痢的功效,白头翁中丰富的化学单体(白头翁皂苷A、B、C、D等)对异常增殖细胞具有显著药理活性,其中白头翁皂苷B4为主要代表[30]。相关实验证明,白头翁的细胞免疫调节作用可能是其抗炎机制之一,并在炎症性疼痛中具有显著的抗炎镇痛作用[31-32]。同时,白头翁皂苷B4还具有保护肾脏的功能,对肾小球滤过具有一定的修复作用[33]。在治疗RA方面,缪成贵等[34]研究发现白头翁皂苷可能通过上调佐剂性关节炎大鼠中miR-375水平,抑制人卷曲蛋白8的表达,从而减少炎症因子IL-1、IL-6、IL-8的释放以治疗RA。此外,白头翁皂苷还具有明显的镇痛、抗炎、护肾作用以及毒性低的优点,具有良好的应用前景。

2.1.4青藤碱 青风藤因具有显著的祛风利湿、疏经通络、调利小便等功效,在治疗风湿性疾病中已有上千年的历史。青风藤中发挥治疗作用的主要活性成分为青藤碱,属于一种异喹啉类生物碱,临床用药安全性较好。许超[35]研究发现,青藤碱能减少胶原诱导性关节炎小鼠Bcl-6信使RNA和Bcl-6蛋白的表达以及降低滤泡Th细胞比例,阻止IL-21表达,从而减轻关节炎症状,表明青风藤制剂可能通过调节滤泡Th细胞抑制RA的发病。冯知涛[36]通过观察青风藤制剂联合甲氨蝶呤片对RA的干预作用发现,其可通过下调RA患者外周血miR-16和miR-146a的表达,抑制肿瘤坏死因子和IL-1b的分泌及滑膜细胞增殖,从而减少过度的炎症反应,改善关节炎性症状。Feng等[37]采用小鼠BV-2小胶质细胞、氧葡萄糖剥夺/再灌注建立了体外缺血再灌注模型,并通过炎症指标测定证实青藤碱预处理对炎症激活的抑制作用。其机制为青藤碱通过转录特异性蛋白1/miR-183-5p/NF-κB抑制蛋白α途径抑制氧葡萄糖剥夺/再灌注诱导的炎症激活。可见,青藤碱在抗炎、镇痛、免疫抑制等方面发挥重要作用,是一种治疗RA的理想制剂。

2.2中药复方化合物 中药复方中含有许多有效活性成分,有效组合成分是阐明中药复方的作用机制和代谢过程的前提。其化学类型或作用机制有许多不同之处,具有多功效、多靶点的治疗优点。

董文哲等[38]运用新风胶囊治疗RA患者发现,治疗后红细胞沉降率、C反应蛋白、α1-酸性糖蛋白、IL-17信使RNA、miR-326水平明显下调,而叉头框转录因子P3(forkhead box P3,FoxP3)、细胞因子信号转导抑制因子、FoxP3 信使RNA水平明显升高,Th17/Treg失衡得到有效调节,说明新风胶囊可能通过下调Th17细胞相关因子IL-17的表达水平,减少Treg细胞表面分子FoxP3的表达或通过调节细胞因子信号转导抑制因子、信号转导及转录激活因子3和miR-326,进而调控Th17/Treg失衡,最终改善RA炎症状态。章平衡等[39]发现,RA血瘀证患者肺功能异常可能与其体内miR-155的高表达、NF-κB的异常活化、凝血指标异常以及细胞因子网络失衡有关,而新风胶囊能通过调节miR-155/NF-κB信号通路,改善血瘀状态,从而改善RA患者肺功能。这进一步说明了新风胶囊具有多成分、多功效、多靶点和多通路治疗RA的作用。研究发现,麝香乌龙丸能上调RA患者PBMC中miR-181a和miR-16的表达,下调miR-146a、miR-18a、miR-223及miR-130表达,减少炎症细胞因子的释放,从而发挥治疗RA的作用[40-41]。此外,王志文等[42]还通过试验进一步证明了麝香乌龙丸能够下调RA患者PBMC中miR-223、miR-146a的表达,且其作用优于白芍总苷。任晨晖[43]发现,RA患者外周血中miR-155的下调表达量与CD4+T细胞分化减少量呈正相关,而麝香乌龙丸能够影响T细胞亚群的分化,减少CD4+T细胞的分化和miR-155的表达,从而减轻炎症反应。刘锐等[44]研究表明,芪龙风湿丸联合甲氨蝶呤治疗能降低患者风湿性关节炎活动度评分、疼痛指数评分和外周血miR-146a、miR-155、miR-124 a水平,增加双手平均握力及缩短晨僵时间,疗效确切,说明其治疗RA可能与调节外周血miR-146a、miR-155、miR-124a水平有关。古金华等[45]运用黑骨藤追风活络胶囊治疗风寒湿痹型RA,结果表明其可能通过减少miR-146a、miR-16的表达,调控炎症因子释放,进而减少自身免疫因子的表达,改善风寒湿痹型RA患者的体征及症状。柳庆坤等[46]研究发现,追风透骨胶囊可能通过下调RA大鼠关节滑液及滑膜组织中miR-155、转化生长因子-β1的表达治疗RA,为临床RA的治疗及发病机制提供理论依据。

3 针灸治疗RA与miRNA

针灸具有疏通经络、调和营卫、调理气血的作用,治疗RA操作方式简便,疗效肯定,不良反应少,并且能够减少药物的使用以及服用药物带来的并发症,减轻医疗负担,可作为治疗RA的一种辅助治疗手段。赵创等[47]探讨了艾灸对胶原诱导的关节炎模型小鼠关节炎及miR-155、miR-146a、miR-21表达的影响。结果显示,经艾灸后小鼠关节肿胀均有所好转,关节面恢复平整,滑膜层较治疗前变厚,并能下调胶原诱导的关节炎模型小鼠miR-155、miR-146a表达,但miR-21表达无差异,说明艾灸能改善滑膜炎症,其机制可能与下调miR-155、miR-146a表达有关。陈汉玉和冷冬月[48]观察了温针灸配合白仙风汤剂治疗对RA患者外周血miR-146a、高迁移率族蛋白B1、CXC趋化因子配体16水平的影响,结果显示其可有效改善RA患者临床症状,上调miR-146a水平,下调高迁移率族蛋白B1、CXC趋化因子配体16水平,提高临床疗效。针灸能显著改善缓解炎症反应,抑制膝骨关节中软骨细胞的凋亡,还可能与其对miR-30b-5p/Toll样受体4/NF-κB轴的调控密切相关[49]。

4 小 结

在中药治疗RA调控miRNA的研究中,较热门的miRNA种类为miR-146a,其次为miR-155,说明miR-146a及miR-155的表达水平可能作为中药治疗RA疾病活动的有效指标及潜在预后预测指标。目前能有效干预RA的中药很多,但有关中药与miRNA结合的研究较少,更多有效治疗RA的药物有待深入研究,如飞龙掌血、龙须藤、过山枫、乌头等单药,壮药龙钻通痹方[50]、断藤益母汤[51]等经验方,以及火针、艾灸、药物敷贴等。虽然目前有关中药在RA中的miRNA调控机制尚未得到完全验证,未来相信会有更好的技术被研究和挖掘,能够更好地阐释并肯定中药通过调控miRNA治疗RA的作用机制,以便为临床用药的开发和推广提供依据。

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