基于RANKL-RANK-OPG信号通路探讨雷公藤甲素对类风湿关节炎骨破坏的作用机制

郭占非，齐路霞，张 超，付冬冬，边彩月，高 晓，许振丹，范文强*

1.新乡市中心医院 新乡医学院第四临床学院风湿免疫科(河南 新乡 453000) 2.新乡市中心医院 新乡医学院第四临床学院肿瘤内二科(河南 新乡 453000)

类风湿性关节炎是主要累及关节的一种慢性全身自身免疫性疾病，主要特征为骨侵蚀及软骨破坏，主要临床表现为关节肿胀、麻木、变形、僵硬、足跛难行，严重者会致使关节畸形、骨强直、残疾，甚至是功能丧失[1]。破骨细胞在类风湿性关节骨破坏中起重要作用；近年来研究发现，核因子kB受体激活配体(RANKL)-NF-kB受体激活剂(RANK)-骨保护素(OPG)信号通路与破骨细胞的分化、活化、类风湿性关节炎患者骨丢失密切相关，其可通过炎性因子调节RANKL、OPG水平影响患者骨代谢，三者平衡失调可促进破骨细胞形成[2]。现代医学缺乏治疗类风湿性关节炎特效药。临床常给予患者甲氨蝶呤片、来氟米特片改善患者病情，但其长期用药存在一定不良反应，需调整治疗方案，提升患者生命质量。中医治疗疾病历史悠久，在类风湿性关节炎中积累较多临床经验，雷公藤属于卫矛科植物，其化学成分较为复杂多样，所得制剂常用于治疗类风湿性关节炎，其中雷公藤甲素是主要的免疫抑制剂抗炎成分之一[3]，常用于治疗免疫性疾病，但其治疗机制研究较少，本研究旨在基于RANKL-RANK-OPG信号通路探讨雷公藤甲素对类风湿关节炎骨破坏的作用机制，报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料选择2019年12月-2020年12月于新乡市中心医院治疗的373例类风湿关节炎患者为研究对象，以《类风湿性关节炎诊疗指南》[4]为标准：经X线检查确诊，参照美国风湿协会中类风湿性关节炎分级为Ⅱ-Ⅲ级[5]；排除标准：①有凝血功能障碍、感染病、恶性肿瘤、免疫系统病、肝、心、肾功能缺陷者；②合并干燥综合征、系统性红斑狼疮等其他风湿类疾病；③生理病理状况不佳者；④依从性差、难以随访者；⑤妊娠期或哺乳期妇女、儿童青少年；⑥对本次药物有用药禁忌或过敏者；⑦精神障碍及无法正常沟通者。年龄60～80岁，以随机数字表法分为研究组和对照组，其中研究组187例，男81例，女108例，年龄61～80岁，平均(65.82±5.32)岁，病程3个月～10年，平均(6.51±1.32)年。对照组186例，男80例，女106例，年龄60～79岁，平均(65.13±5.21)岁，病程4个月～10年，平均(6.54±1.28)年。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。患者及家属签署同意书。

1.2治疗方法对照组给予患者甲氨蝶呤片(通化茂祥制药有限公司，H22022674，2.5 mg×16片)，1次/d，5 mg/次，每周2次，来氟米特片(爱若华，苏州长征-欣凯制药有限公司，H20000550，10 mg×8片)，1次/次，20 mg/次，连续治疗6个月。研究组在对照组基础上给予患者雷公藤片(华润三九黄石药业有限公司，Z42021534，每片含雷公藤甲素12 μg)治疗，3次/d，2片/次，连续治疗6个月。

1.3观察指标治疗前、后抽取患者外周静脉血5 mL，采用离心机(盐城市凯特实验仪器有限公司，TD5Z)离心，转速为3 500 r/min，离心时间15 min，取上清液，采用酶联免疫吸附法(试剂盒：南京信帆生物技术有限公司)检测患者MCSF、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-17(IL-17)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-10(IL-10)、干扰素-γ(IFN-γ)水平。治疗前、后无菌抽取类风湿性关节炎患者膝关节液，采用Western Blot法检测两组患者OPG、RANKL、RANK蛋白含量。

2 结果

2.1治疗前、后两组MCSF、IL-1、IL-17水平比较

治疗前，比较两组MCSF、IL-1、IL-17水平差异无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组MCSF、IL-1、IL-17水平均明显降低(P<0.05)，研究组MCSF、IL-1、IL-17水平低于对照组(P<0.05)，见表1。

表1 治疗前、后两组MCSF、IL-1、IL-17水平比较

2.2治疗前、后两组IL-2、IL-10、IFN-γ水平比较

治疗前，比较两组IL-2、IL-10、IFN-γ水平差异无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组IL-2、IL-10、IFN-γ水平升高(P<0.05)，研究组IL-2、IL-10、IFN-γ水平明显高于对照组(P<0.05)，见表2。

表2 治疗前、后两组IL-2、IL-10、IFN-γ水平比较

2.3治疗前、后两组患者膝关节RANKL、RANK、OPG蛋白表达比较治疗前，比较两组RANKL、RANK、OPG蛋白水平差异无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组RANKL、RANK蛋白水平降低(P<0.05)，研究组RANKL、RANK蛋白水平低于对照组(P<0.05)，两组OPG蛋白水平升高(P<0.05)，研究组OPG蛋白水平高于对照组(P<0.05)，见表3。

表3 治疗前、后两组患者膝关节RANKL、RANK、OPG蛋白表达比较

3 讨论

类风湿性关节炎是一种自身免疫性疾病，患者滑膜病理改变主要为骨组织损伤、侵蚀性软骨、血管翳形成、炎性细胞浸润、滑膜增生，进而致使不可逆性、进行性关节破坏、畸形及功能丧失，是临床常见疑难病之一[6]。类风湿性关节炎发病率高，我国类风湿性关节炎患病人数高达540万，患病率为0.5%，年龄越大，患病率越高，在60岁以上人群中，患病率高达40.00%，严重影响患者生命质量[7]。环境、性激素、遗传、微生物感染等因素均可诱发类风湿性关节炎[8]。类风湿性关节炎发病机制复杂，一般认为由多因素共同导致，外源性感染因素作用于遗传易感性个体，产生B细胞失衡和T细胞亚群失衡等免疫功能紊乱，而免疫系统功能紊乱是致使类风湿性关节炎重要环节，免疫复合物的形成，激发了免疫性炎性反应，对破骨细胞及成骨细胞产生影响，引起侵蚀性破坏性病变，进而致病[9-10]。类风湿性关节炎患者多伴随骨代谢异常，包括全身骨质疏松、关节破坏、软骨和骨的侵蚀。破骨细胞和成骨细胞是维持骨代谢平衡的主要细胞，骨代谢过程可通过生化指标反映，寻找血液指标中骨代谢标志物可评估患者骨破坏情况，且检测方式操作简单、变异性小、创伤小，利于患者接受[11]。

RANKL-RANK-OPG信号通路与类风湿性关节炎患者骨破坏机制密切相关，可活化并募集破骨细胞，是连接骨吸收及骨形成的重要因子。RANK是RANKL的受体，位于破骨细胞膜，RANKL属于肿瘤坏死因子配体家族，二者结合后通过胞内信号调节基因表达，促进分化破骨细胞前体细胞，大量产生破骨细胞，导致类风湿性关节炎患者产生骨破坏[12]。OPG是一种骨保护素，属于肿瘤坏死因子受体超家族，是RANKL的可溶性诱骗受体，可抑制破骨细胞前体细胞，促进破骨细胞凋亡，抑制骨破坏[13]。在RANKL-RANK-OPG信号通路中，主要通过MCSF、IL-1、IL-17起正向调节作用，通过IL-2、IL-10、IFN-γ起反向调作用[14]。Sachini A D等[15]表示，MCSF、RANKL对破骨细胞有主要调节作用，产生破骨细胞的必要条件是MCSF，MCSF可与RANKL协调促进破骨细胞分化，并诱导破骨细胞成熟；IL-1可通过作用于成骨细胞表面的受体，连接相应细胞，或产生细胞因子，传递相关信息，促进破骨细胞增殖分化、成熟，产生骨吸收；IL-1还可降低患者机体中OPG水平，促进破骨细胞分化，加重病情；IL-17由Th17细胞产生，对类风湿性关节炎患者免疫调节由中药作用，可通过调整患者机体中RANKL-OPG的比例，促进合成破骨细胞，产生骨破坏；IL-2、IL-10、IFN-γ均可通过下调RANK水平，抑制破骨细胞形成。

雷公藤是治疗类风湿性关节炎的常用药物，具有祛风除湿、活血通路、消肿止痛、杀虫解毒之功，对关节肿胀难消、晨起僵硬、功能受限甚至关节变形等具有较好疗效。其主要有效成分雷公藤甲素，也称雷公藤内酯醇，是环氧化二萜内酯化合物，可抑制核因子kB及purine-box转录活性，调节机体中IL-2、IL-10、IFN-γ水平，产生抑制骨破坏作用[16]。雷公藤甲素还可通过调控OPG/RANKL/RANK通路，调节破骨细胞分化调节信号，抑制类风湿性关节炎患者骨质侵蚀[17]。本研究给予类风湿性关节炎患者雷公藤片治疗，结果显示患者MCSF、IL-1、IL-17降低，IL-2、IL-10、IFN-γ水平升高，RANKL、RANK蛋白水平降低，OPG蛋白水平升高，说明雷公藤甲素治疗类风湿关节炎患者，可下调RANKL、RANK蛋白、MCSF、IL-1、IL-17水平，上调OPG蛋白、IL-2、IL-10、IFN-γ水平。

综上所述，雷公藤甲素治疗类风湿关节炎患者，可通过调节RANKL-RANK-OPG信号通路，下调MCSF、IL-1、IL-17水平，上调IL-2、IL-10、IFN-γ水平，改善骨质破坏，值得临床推广。