類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎骨破壞作用機(jī)制及中醫(yī)藥治療研究進(jìn)展

趙磊 萬磊 劉健 黃傳兵 馬熙檬 朱子衡 李舒 諶曦 范海霞 葛瑤 劉天陽 劉磊李明

1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，安徽 合肥 230031 2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院風(fēng)濕科，安徽 合肥 230031

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種病因尚未完全明確的慢性自身免疫性炎癥性疾病，炎癥始于關(guān)節(jié)滑膜，導(dǎo)致軟骨、骨和其他鄰近組織的破壞，并形成血管翳。RA骨破壞多與破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的相互作用密切相關(guān)，當(dāng)成骨細(xì)胞的骨形成不及破骨細(xì)胞的骨吸收時，即導(dǎo)致骨破壞及骨質(zhì)疏松。盡管類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的臨床治療取得了長足進(jìn)展，但現(xiàn)有的傳統(tǒng)治療效果并不令人滿意[1]。因此，需要探索更加安全可靠的治療方式，中醫(yī)藥在RA骨破壞的治療過程中取得了較好的臨床療效，正好彌補了傳統(tǒng)RA治療藥物所存在的缺陷。

1 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎骨破壞發(fā)病機(jī)制

1.1 細(xì)胞因子/趨化因子在RA骨破壞中的作用

1.1.1細(xì)胞因子：研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α能直接促進(jìn)核因子-κB受體活化因子配體(receptor activation for nuclear factor-κB ligand，RANKL)的表達(dá)，促進(jìn)破骨細(xì)胞的生成及炎癥狀態(tài)下的骨吸收[2]。通過抑制TNF-α，可以減少機(jī)體破骨細(xì)胞的數(shù)量，從而減輕RA炎癥和軟骨的破壞[3]。IL-17不僅能夠通過激活細(xì)胞核因子κB受體活化因子( receptor activator of the nuclear factor kappa B，RANK)-護(hù)骨素系統(tǒng)誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成，還能誘導(dǎo)IL-1和TNF-α的表達(dá)間接促進(jìn)破骨細(xì)胞形成，并與TNF-α一起在破骨細(xì)胞分化和骨吸收中起協(xié)同作用[4-5]。Li等[6]研究發(fā)現(xiàn)RA患者血漿IL-34水平顯著高于健康對照組，且與疾病活動性評分、超聲骨侵蝕呈顯著正相關(guān)。在RA中，IL-6能通過刺激關(guān)節(jié)白細(xì)胞的募集，促進(jìn)破骨細(xì)胞的成熟和活化，刺激滑膜組織增殖，導(dǎo)致關(guān)節(jié)損傷，造成人體內(nèi)骨量丟失加劇，誘發(fā)骨質(zhì)疏松[7]。當(dāng)IL-6基因敲除后，小鼠的骨痂形成延遲，破骨細(xì)胞密度降低[8]。

1.1.2趨化因子：在RA中的侵蝕性階段，CCL21通過刺激M1巨噬細(xì)胞極化導(dǎo)致IL-6和IL-23轉(zhuǎn)錄增加，同時使原始T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞，驅(qū)動Th17細(xì)胞促進(jìn)RA破骨細(xì)胞的形成，使關(guān)節(jié)炎癥發(fā)展至骨侵蝕。通過阻斷IL-6、IL-23或IL-17的功能，會削弱CCL21的破骨細(xì)胞形成能力[9]。同時，有研究表明，CCL21能促進(jìn)破骨細(xì)胞遷移和吸收的活性，進(jìn)而促進(jìn)破骨細(xì)胞在活體小鼠顱骨模型中的骨吸收[10]。破骨細(xì)胞分化基因表達(dá)譜顯示趨化因子CCL4通過PI3K途徑介導(dǎo)RANKL誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的遷移和侵襲，從而導(dǎo)致骨破壞和骨侵蝕[11]。CCL3是一種誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向炎癥關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)運的趨化因子，能夠促進(jìn)破骨細(xì)胞的生成從而造成骨破壞和骨量丟失，當(dāng)CCL3被抑制時能減少破骨細(xì)胞的形成，減輕關(guān)節(jié)炎癥及相關(guān)的骨量丟失[12]。

1.2 非編碼RNA在RA骨破壞中的作用

1.2.1微小RNA(MiRNA)：參與破骨細(xì)胞的miRNAs被廣泛的分為正向分化調(diào)節(jié)因子和負(fù)向分化調(diào)節(jié)因子。如miR-29家族通過抑制G蛋白耦聯(lián)受體85(GPR85)和CD93(巨噬細(xì)胞特異性基因轉(zhuǎn)錄體)來引導(dǎo)骨髓前體向破骨細(xì)胞分化，促進(jìn)骨破壞。miR-30a能靶向作用于小鼠骨髓前體細(xì)胞，抑制樹突狀細(xì)胞-特異性跨膜蛋白的表達(dá)，減少破骨細(xì)胞數(shù)量，抑制基質(zhì)吸收，從而抑制骨破壞[13-14]。在大鼠模型中，下調(diào)miR141能夠誘導(dǎo)升高股骨頭組織中OPG、骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(bone morphogenetic protein 2，BMP2)等表達(dá)，促進(jìn)成骨細(xì)胞活性，抑制破骨細(xì)胞活性，從而上調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子β2的表達(dá)，緩解股骨頭壞死[15]。劉喜德等[16]研究表明溫化蠲痹方能通過上調(diào)RA患者外周血單個核細(xì)胞DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，同時降低miRNA-146a表達(dá)水平，影響下游靶基因的表達(dá)從而達(dá)到治療RA的目的。

1.2.2長鏈非編碼 RNA(long noncoding RNA，lncRNA)：目前已發(fā)現(xiàn)大量的lncRNAs在RA中表達(dá)異常，且與RA的疾病活動性相關(guān)。如LNC-AK077216可在抑制破骨細(xì)胞前體細(xì)胞凋亡的同時調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞形成。T細(xì)胞核因子1是破骨細(xì)胞生成過程中必不可少的轉(zhuǎn)錄因子，LNC-AK077216通過促進(jìn)T細(xì)胞核因子1的表達(dá)，促進(jìn)破骨細(xì)胞的形成，導(dǎo)致骨破壞，造成骨量丟失[17]。在小鼠實驗中，lncRNA-NEAT1能夠抑制成骨細(xì)胞的形成，促進(jìn)巨噬細(xì)胞系RAW264.7向破骨細(xì)胞分化，從而導(dǎo)致骨破壞，造成骨質(zhì)疏松[18]。lncRNA-MIR22HG在人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化過程中的表達(dá)上調(diào)，可通過下調(diào)磷酸酶和緊張素同源蛋白激活A(yù)KT信號通路促進(jìn)成骨分化，當(dāng)敲除MIR22HG基因后，體外和體內(nèi)的成骨分化均受到抑制[19]。

1.2.3環(huán)狀RNA(circRNA)：circRNA在RA的發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用[20]，BMP2在誘導(dǎo)成骨分化中起重要作用，目前已發(fā)現(xiàn)多種circRNA可增強其表達(dá)，如circRNA 0048211能夠負(fù)性靶向作用于miRNA-93-5p及circRNA 0016624后與miR-98 海綿結(jié)合，增強BMP2的表達(dá)，刺激DNA的合成及表達(dá)，從而促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞定向分化為成骨細(xì)胞，促進(jìn)骨的形成，抑制骨破壞，預(yù)防骨質(zhì)疏松[21-22]。在小鼠模型中，研究表明 circRNA 28313通過發(fā)揮ceRNA的作用，解除miR-195a對集落刺激因子1(colony stimulating factor 1，CSF1) 的抑制，調(diào)節(jié)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的破骨細(xì)胞分化，促進(jìn)骨破壞和骨吸收，當(dāng)敲除circRNA 28313基因后，這種作用也會被顯著抑制[23]。

1.3 信號通路在RA骨破壞中的作用

1.3.1Wnt/β-catenin信號通路：Wnt信號通路通過與其他信號通路的交聯(lián)，調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的分化和功能，從而影響軟骨和骨的代謝，進(jìn)而直接或間接的調(diào)節(jié)骨破壞[24]。硬化蛋白(sclerostin，SOST) 是骨細(xì)胞的特征性標(biāo)志物，能夠抑制骨形成。SOST基因的降低可以激活Wnt/β-catenin信號通路，促進(jìn)骨形成，抑制骨量丟失，從而減少骨損傷[25]。血管活性腸肽通過激活Wnt/β-catenin信號通路，在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞骨修復(fù)過程中發(fā)揮重要的成骨作用，還可通過促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為成骨和血管，促進(jìn)體內(nèi)骨修復(fù)[26]。淀粉樣蛋白β肽可激活人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞Wnt/β-catenin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，顯著提高成骨前細(xì)胞的堿性磷酸酶活性，降低破骨前細(xì)胞的堿性磷酸酶活性，促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化并抑制破骨細(xì)胞的形成，從而減緩骨破壞的發(fā)生[27]。王大偉等[28]研究發(fā)現(xiàn)補腎益氣活血中藥復(fù)方能調(diào)節(jié)和改善Wnt3a蛋白的表達(dá),激活Wnt3a/β-catenin信號傳導(dǎo)通路，促進(jìn)成骨細(xì)胞分化，抑制破骨細(xì)胞，起到防治骨質(zhì)疏松癥的作用。

1.3.2PI3K/AKT信號通路：PI3K/AKT信號通路能夠參與破骨細(xì)胞的生成和分化加重骨侵蝕和骨破壞的發(fā)生[29]。B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)成熟蛋白-1(B lymphocyte induced maturation protein-1，Blimp1)在破骨細(xì)胞的分化和功能中起著至關(guān)重要的作用，TNF-α能夠通過PI3K/AKT信號通路提高破骨細(xì)胞分化過程中Blimp1的表達(dá)，當(dāng)PI3K/AKT信號通路被阻斷，破骨前體細(xì)胞中沉默Blimp1可明顯減弱TNF-α對破骨細(xì)胞生成的刺激作用，從而造成破骨細(xì)胞生成減少，延緩骨破壞的發(fā)生[30]。PI3K/AKT信號通過激活NF-κB通路促進(jìn)成骨前細(xì)胞的增殖、分化和基質(zhì)金屬蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13，MMP-13)的表達(dá)，當(dāng)PI3K/AKT信號抑制劑LY294002被使用后，MMP-13的誘導(dǎo)作用可被減弱，從而減輕關(guān)節(jié)軟骨退變，減弱骨侵蝕和骨破壞[31]。于冬冬等[32]研究表明中藥復(fù)方鹿角膠丸能促進(jìn)AKT磷酸化，通過PI3K/AKT通路促進(jìn)破骨細(xì)胞凋亡，當(dāng)加入LY294002后鹿角膠丸的促AKT磷酸化作用被抑制。

1.3.3RANKL/RANK/OPG信號通路：RANKL/RANK通路可參與破骨細(xì)胞的活性和形成，OPG通過與RANKL結(jié)合，起到骨保護(hù)的作用，防止額外的吸收。RANKL和OPG之間的失衡可能導(dǎo)致過度的骨吸收[33]。Quaking(QKI)是一種RNA結(jié)合蛋白，QKI的缺乏能放大NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase，MAPK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，進(jìn)而上調(diào)T細(xì)胞核因子C1(nuclear factor of activated T cells-1，NFATc1)的活化，實現(xiàn)破骨細(xì)胞的促破骨作用。除此之外，QKI缺乏還可通過炎性微環(huán)境抑制成骨細(xì)胞的形成，破壞骨代謝平衡[34]。IL-20對破骨前細(xì)胞的增殖和凋亡有不同的調(diào)節(jié)作用，IL-20可通過激活OPG/RANKL/RANK軸對破骨細(xì)胞進(jìn)行差異性調(diào)控，顯著促進(jìn)破骨細(xì)胞的形成和骨吸收，并抑制OPG的表達(dá)，造成骨破壞和骨量丟失[35]。張峻瑋等[36]研究發(fā)現(xiàn)中藥骨碎補能夠通過調(diào)節(jié)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞OPG、RANKL的表達(dá)，激活OPG/RANKL/RANK信號通路從而抑制破骨細(xì)胞的分化和成熟。

2 中醫(yī)藥治療骨破壞研究

2.1 中醫(yī)辨證論治

RA歸屬于中醫(yī)疾病“尪痹”，RA骨破壞屬于中醫(yī)“骨痹”的范圍，參照《類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病證結(jié)合診療指南》，結(jié)合臨床癥狀，主要可以分為風(fēng)濕痹阻證、寒濕痹阻證、濕熱痹阻證、痰瘀痹阻證、 瘀血阻絡(luò)證、氣血兩虛證、肝腎不足證、氣陰兩虛證等8個證型，針對這8個證型，分別予以祛風(fēng)除濕、通絡(luò)止痛；溫經(jīng)散寒、祛濕通絡(luò)；清熱除濕、活血通絡(luò)；化痰通絡(luò)、活血行瘀；活血化瘀、通絡(luò)止痛；益氣養(yǎng)血、通經(jīng)活絡(luò)；補益肝腎、蠲痹通絡(luò)；益氣養(yǎng)陰、通絡(luò)止痛的治法[37]。

2.2 中藥單體/單味中藥

在RA骨破壞的治療中，中藥單體發(fā)揮著獨特的作用，如槲皮素能夠抑制RANKL、RANK及IL-8、IL-17、TNF-α等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，增加OPG的表達(dá)，抑制破骨細(xì)胞的活化和形成，減輕骨破壞[38-39]。雷公藤甲素能夠下調(diào)細(xì)胞凋亡抑制蛋白，進(jìn)而促進(jìn)破骨細(xì)胞前體凋亡，減少破骨細(xì)胞數(shù)量，從而有效防治RA骨破壞[40]。青藤堿能夠抑制各種促炎因子的表達(dá)，增加RANKL/OPG的比例，抑制NF-κB信號通路，降低NFATc1的表達(dá)，進(jìn)而抑制破骨細(xì)胞的分化及成熟，延緩RA骨破壞的進(jìn)展[41]。有研究表明，杜仲能夠通過上調(diào)OPG/RANKL的比值，使破骨細(xì)胞的分化和成熟被抑制，促進(jìn)成骨作用，抑制骨破壞和骨吸收[42]。

2.3 中藥復(fù)方

武占成等[43]研究證明二蟲通絡(luò)散能明顯抑制RA骨病變患者血清TNF-α、IL-6水平，從而抑制炎性反應(yīng)，減輕關(guān)節(jié)滑膜炎性損傷，防止骨質(zhì)破壞。二妙散能顯著降低佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠血清中IL-17A、TNF-α和IL-6水平，從而抑制其骨關(guān)節(jié)的破壞，改善癥狀[44]。李貞宗等[45]研究證明蠲痹顆粒能夠抑制IL-17、IL-6、IFN-γ等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，同時上調(diào)IL-10，具有明顯的抗炎作用，從而延緩RA患者的局部炎癥及骨損害。朱俊[46]研究證明護(hù)骨膠囊能在升高血清OPG水平的同時降低RANKL水平，通過調(diào)節(jié)OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)使破骨作用受到抑制，緩解骨破壞。

2.4 其他

在RA骨破壞的其他治療方法包括針灸療法、涂抹療法、熏洗法、貼敷療法、穴位注射等[47]。如通過針刺綜合療法能夠從調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫功能、減少RA特異性代謝產(chǎn)物、延緩骨破壞等方面減輕RA患者癥狀[48]。王洋等[49]研究表明，通過熏洗療法能明顯降低大鼠模型血清IL-1β、TNF-α水平，具有調(diào)節(jié)免疫、改善關(guān)節(jié)功能的作用。全健等[50]研究表明通過穴位注射配合桂枝芍藥知母湯加減能夠通過抗炎、鎮(zhèn)痛及免疫抑制等作用改善患者關(guān)節(jié)腫痛，恢復(fù)正常生活勞動。

3 展望

隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，對于RA的病理生理及其骨破壞的作用機(jī)制也在更加深入地了解。RA最終結(jié)局都會導(dǎo)致不同程度的骨損傷和骨破壞，因此積極有效的治療尤為重要，目前中醫(yī)藥的各種療法逐漸被重視，且在RA治療方面取得了不少成效，隨著臨床的不斷深入研究，中醫(yī)藥在RA骨破壞方面的作用機(jī)制也被研究得更加深入。因此，需要更加深入的研究并結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)理論及技術(shù)，為中醫(yī)藥在治療RA骨破壞的道路奠定更加科學(xué)的理論基礎(chǔ)。