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熊果酸治疗类风湿关节炎的作用机制探讨

2022-05-30朱尉东叶香兰张宇轩邱志伟付长龙

风湿病与关节炎 2022年10期
关键词:类风湿关节炎机制

朱尉东 叶香兰 张宇轩 邱志伟 付长龙

【摘 要】 类风湿关节炎是涉及炎症、骨破坏、滑膜增生的慢性自身免疫性疾病,熊果酸治疗类风湿关节炎效果显著,可通过抑制炎症因子的表达、调节免疫反应、骨保护、诱导滑膜成纤维细胞凋亡等多种途径发挥作用。通过分析熊果酸治疗类风湿关节炎的可能作用途径,为部分阐述熊果酸的科学内涵提供理论依据。

【关键词】 类风湿关节炎;熊果酸;作用途径;机制

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以对称性全身多关节侵蚀为主的慢性自身免疫性疾病,基本病理变化为滑膜炎症、血管炎症、关节肿胀和关节软骨破坏等[1]。RA属中医学“痹证”范畴,由于气候环境变化、机体外感风寒热阻滞于经络之中,且体质虚弱、气血不足、肝肾亏虚易受外界六淫病邪的侵袭而得[2]。目前我国RA发病率约为0.3%~0.6%[3]。RA可引起患者全身发热,受累关节疼痛、肿胀,甚至导致关节畸形,严重影响患者日常活动和身心健康[4]。因此,控制RA患者病理进程、抑制炎症反应和保护骨组织,是治疗RA的重要目标[5]。

熊果酸(ursolic acid,UA)是从纯天然植物中提取的一种非极性的五环三萜羧酸化合物,具有多种生物活性,如抗炎、细胞免疫调节、骨保护,以及诱导滑膜成纤维细胞凋亡,可延缓RA病情的进展[6]。鉴于UA的以上特点,通过查阅国内外文献,对UA相关药理药效以及治疗RA的可能作用机制进行初步探讨。

1 UA的药理学研究

UA又名乌苏酸,属于乌素烷型五环三萜类化合物,可从熊果、山楂、车前子、连翘、白花蛇舌草等诸多药用植物中提取[7-8]。UA的药理作用广泛,包括抗炎、抗菌、抗肿瘤、镇静、食欲刺激、抗纤维化以及骨保护等,具有快速反应、疗程短、效果稳定的特性[9-10]。UA的生物学活性广泛,但由于存在水溶性差、缺少靶标特异性、吸收不佳且代谢消除迅速的问题,因此在临床上的应用受到一定限制[11]。目前研究多对UA的C-3、C-28和A环进行系列结构修饰,设计开发了大量活性更强、生物利用度更高的UA衍生物,以期应用于临床治疗疾病[12]。

2 UA治疗RA的机制研究

2.1 抑制炎症反应 炎症反应是导致RA病理进程的重要因素,抑制炎症反应是治疗RA的重要手段之一[13-14]。鲜瑶瑶等[15]通过建立大鼠Ⅱ型胶原诱导关节炎(CIA)模型,设立正常对照组、CIA模型组和UA治疗实验组。通过荧光定量PCR法检测发现,与CIA模型组相比,UA低剂量组与UA高剂量组白细胞介素(IL)-17A、IL-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的mRNA表达均降低,UA高剂量组大鼠膝关节X线评分明显改善。证实UA可通过抑制炎症介质的产生调节RA炎症反应。曾光等[16]同样建立CIA模型,随机分组,通过免疫组化法检测发现,给予UA治疗的大鼠关节中炎症因子TNF-α、IL-17、前列腺素E2(PGE2)的水平较CIA模型组明显降低。KANG等[17]研究发现,UA能显著抑制脚掌肿胀、血浆PGE2的产生和关节放射学改变,可显著抑制关节炎诱导的机械和热痛觉过敏,以及免疫组化检测的脊髓Fos表达,而注射CFA后Fos表达增加。此外,UA的抗关节炎总效价与布洛芬相当,但与布洛芬治疗组相比,UA没有引起明显的胃损伤。BAEK等[18]发现,UA治疗显著降低了CIA诱发关节炎的发生率和严重程度,并降低了关节炎中促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-21和IL-17)和氧化应激标志物(硝基酪氨酸和iNOS)的表达;UA可通过抑制Th17和分化作用显著改善CIA,通过靶向致病的Th17细胞和自身抗体的产生,UA可能有助于治疗自身免疫性关节炎和其他Th17相关疾病。

2.2 调节免疫反应 RA是一种慢性进行性自身免疫性疾病,其特征在于患者体内Th17细胞水平相对升高,而Terg细胞相对下降,Th17/Treg细胞失衡导致IL-6、IL-23、IL-17等相关细胞因子的水平异常有关[19-20]。实验研究结果显示,高剂量UA、UA与甲氨蝶呤(MTX)联合应用,可抑制CIA模型大鼠体内CD4+ T细胞向Th17细胞分化,使Th17细胞比例降低,维持Th17/Treg细胞平衡[21]。为验证UA的衍生物乌索酸-3-乙酸酯(UAA)对RA的作用,LEE等[22]通过CIA小鼠模型和TNF-α刺激建造RA滑膜成纤维细胞模型,小鼠口服UAA治疗,其临床关节炎症状明显减轻,足部厚度一定程度恢复,以及血清IgG1和IgG2a水平均有所下降;UAA可降低引流淋巴结Th1/Th17表型CD4+T淋巴细胞的增殖和炎症因子的产生;此外,UAA可通过下调IKKα/β、ΙκBα和核转录因子-κB(NF-κB),明显使膝关节组织和RA滑膜成纤维细胞中细胞因子和基质金属蛋白酶(MMPs)等炎症介质的表达下降。UAA调节辅助T细胞免疫反应和基质降解酶,可能是治疗RA的候选药物。

2.3 骨保护作用 细胞外基质的重要成分包含Ⅱ型

胶原和蛋白多糖,直接影响膝关节软骨细胞的存活与代谢平衡[23]。MMPs可以降解细胞外基质中绝大部分的蛋白成分,而MMPs对关节软骨造成毁坏,是形成RA的主要病因之一,其可直接降解软骨,同时也可通过血管翳形成造成血管系统损坏[24]。周俭[25]研究结果显示,UA对CIA大鼠關节炎具有治疗作用与骨保护作用,其可抑制RANKL、MMP-1和MMP-9 mRNA的表达,且当UA与MTX联合应用后,可增强MTX对MMP-13的抑制作用。炎症和软骨细胞活力低下导致软骨降解,WANG等[26]证实UA可抑制TNF-α诱导的p65核转位和IκBα和AKT的磷酸化,逆转TNF-α诱导的P20、ACS和NLRP3的上调;即UA通过NF-κB/NLRP3炎症小体途径激活软骨细胞,起到骨保护作用。破骨细胞吸收和成骨细胞形成的动态平衡是维系正常骨形成的代谢基础,平衡被打破后会导致RA患者关节软骨破坏甚至关节畸形[27-28]。CHENG等[29]研究发现,UA可以提高大鼠成骨细胞活性,并且降低破骨细胞活性,进而改善骨生物力学性能和小梁微结构,促进大鼠成骨。另有研究证实,UA能促进体外成骨细胞的分化和矿化,通过MAPKs、NF-κB和AP-1诱导成骨细胞特异性基因的表达[30]。总之,UA可以通过抑制MMPs、激活软骨细胞以及调节成骨细胞与破骨细胞的活性等达到骨保护作用。

2.4 促进成纤维细胞凋亡 成纤维细胞是结缔组织中最主要、最多见的细胞,由胚胎时期的中胚层间充质细胞分化而来[31]。滑膜成纤维细胞的凋亡不足或活化过多,均可导致活化的滑膜成纤维细胞介导的增生性血管增多,从而引起关节损伤[32]。滑膜成纤维细胞对凋亡具有抗性,主要是由于髓细胞白血病-1(Mcl-1)的表达增强[33]。UA通过诱导转录因子特异性蛋白1(Sp1)介导的Noxa表达升高和Mcl-1的蛋白酶体降解增强,从而促进RA滑膜成纤维细胞凋亡[34]。在炎症介质的失衡表达刺激下,局部黏着斑激酶(FAK)在RA滑膜成纤维细胞中表达上调,介导RA滑膜成纤维细胞与血管细胞的增殖和迁移,加重RA炎症反应[35]。刘洋等[36]研究表明,UA可以通过下调FAK水平抑制成纤维细胞的增殖和迁移。总之,UA抑制RA的进展与UA促进成纤维细胞凋亡或抑制其增殖具有很大关联。

3 小结与展望

UA来源广泛、价格低廉、不良反应小,存在于许多治疗痹证的中药中,防治RA具有很大的潜力。但UA在临床运用中存在诸多限制。其一是UA生物利用度低、缺少靶标特异性,可针对设计具有高度吸收且能濃集分布于关节处的UA衍生物;其二是目前研究中用以提取UA的植物来源、提取方法、使用剂量等尚无统一标准,且实验仍然偏向细胞层次和动物实验,故还需进行规范统一的大样本实验;其三是UA的具体药理作用机制尚未完全阐明,治疗RA的具体途径、靶点还需要继续探索。

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收稿日期:2022-05-15;修回日期:2022-06-26

基金项目:陈可冀中西医结合发展基金资助项目(CKJ2021018)

作者单位:1.福建中医药大学中西医结合研究院,福建 福州 350122;2.福建省中西医结合老年性疾病重点实验室,福建 福州 350122;3.福建中医药大学,福建 福州 350122

通信作者:付长龙 福建省福州市闽侯上街邱阳路1号,993001232@qq.com

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