楊駿吉 逯子衡 蔡青城 楊家祥 王艷君

1.河北中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院針灸科，河北石家莊 050011；2.河北省中醫(yī)院骨傷二科，河北石家莊 050011

膝骨關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是由膝關(guān)節(jié)軟骨纖維化、皸裂、脫失等一系列病變引起，以膝關(guān)節(jié)周圍疼痛、腫脹、僵硬、變形為主要臨床表現(xiàn)的退行性改變[1]。我國KOA 發(fā)病率為5.4%～30.5%，約占骨關(guān)節(jié)炎的78.5%，是發(fā)病率最高的骨關(guān)節(jié)炎[2-3]。造成KOA的發(fā)病原因似乎是機械、細胞和炎癥因素之間相互作用的結(jié)果，但其機制仍然未知[4]。隨著研究的深入，不再將KOA 視為單純的退行性疾病，而是一種多因素導(dǎo)致的疾病，其中慢性低度炎癥起核心作用[5]。因此，如何減輕其炎癥反應(yīng)是治療本病的重要內(nèi)容。針刺治療是一種臨床常用的中醫(yī)外治法，在減輕KOA 患者膝關(guān)節(jié)腫脹疼痛、恢復(fù)膝關(guān)節(jié)活動度等方面均有良好的治療效果[6-7]。本文從調(diào)節(jié)巨噬細胞、細胞因子、炎癥通路、腸道菌群等角度闡述針刺炎癥反應(yīng)改善KOA的相關(guān)機制。

1 針刺通過調(diào)控巨噬細胞治療KOA

膝關(guān)節(jié)發(fā)生損傷后，活化的巨噬細胞可以分泌多種細胞因子，促進并擴大KOA 的炎癥過程，巨噬細胞還會在滑膜內(nèi)浸潤增加，促進滑膜炎癥的形成，這是KOA 發(fā)病的重要原因[8]。

巨噬細胞是先天免疫細胞，參與對病原體的主要反應(yīng)和適應(yīng)性免疫反應(yīng)、炎癥消退和組織修復(fù)。根據(jù)不同的環(huán)境刺激，巨噬細胞通常會極化為兩種不同的亞型，即M1 型和M2 型[9]。在炎癥反應(yīng)產(chǎn)生后，M1 型巨噬細胞被干擾素和脂多糖激活后分泌大量促炎因子和介質(zhì)，如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-6、IL-12 等，這些細胞因子會進一步促進炎癥反應(yīng)，并誘導(dǎo)軟骨細胞破壞，是軟骨修復(fù)的主要障礙[10]。而M2 型巨噬細胞被IL-4 和IL-13 等極化后則分化為特定亞型M2a、M2b、M2c，分泌抗炎細胞因子、免疫抑制因子和促進軟骨分化的細胞因子，在減輕炎癥反應(yīng)和促進軟骨修復(fù)方面發(fā)揮重要作用[11-13]。有研究發(fā)現(xiàn)，在KOA患者中M1/M2 巨噬細胞比值明顯升高，并且與KOA的嚴重程度有關(guān)[14]；可能是治療本病的靶點。邱麗[15]在探討電針治療急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的作用機制中發(fā)現(xiàn)，電針可以通過激活MAPK 下調(diào)一氧化氮合酶2 的表達，促進巨噬細胞從M1 促炎表型轉(zhuǎn)換為M2 抗炎表型，下調(diào)IL-1β、NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3 的表達，從而控制炎癥反應(yīng)的程度。余楠楠等[16]采用針刺足三里穴治療大鼠骨關(guān)節(jié)炎發(fā)現(xiàn)，其可促進M1型巨噬細胞極化為具有免疫調(diào)節(jié)作用的M2 型巨噬細胞起到抗炎的作用。Wei 等[17]使用火針刺激KOA 模型小鼠犢鼻、內(nèi)膝眼、梁丘、血海等穴位后發(fā)現(xiàn)，火針針刺可以促進巨噬細胞向M2 型巨噬細胞極化，并減少KOA 小鼠M1 型巨噬細胞極化，以此減輕KOA 炎癥。因此，針刺治療可以通過調(diào)控M1、M2 型巨噬細胞的比例，產(chǎn)生抗炎作用。

2 針刺通過調(diào)控細胞因子分泌治療KOA

細胞因子是由免疫細胞及非免疫細胞分泌合成的一種蛋白質(zhì)，與免疫應(yīng)答等方面密切相關(guān)，包括IL、脂肪因子、趨化因子等[9]。在KOA 的炎癥反應(yīng)中，關(guān)節(jié)內(nèi)部發(fā)生的過程不僅有分解代謝效應(yīng)，抗炎合成代謝過程也不斷發(fā)生。驅(qū)動這些反應(yīng)的細胞因子可以分為促炎細胞因子和抗炎細胞因子。在KOA 的病理過程中，IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-13 等細胞因子含量明顯增加，加重炎癥反應(yīng)及軟骨損傷；IL-1β 還會通過促進趨化因子的釋放，吸引炎癥細胞在膝關(guān)節(jié)局部聚集，使炎癥反應(yīng)加劇[18]。以IL-13 為代表的抗炎細胞因子則有著顯著的抗炎作用，其具有保護軟骨細胞，減少炎癥細胞因子和金屬蛋白酶分泌的作用；同時使IL-1β 與受體結(jié)合減少，對IL-1β、TNF-α 和基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）的合成有明顯抑制作用，可以控制炎癥反應(yīng)的程度[19]。Wang 等[20]使用電針干預(yù)KOA 豚鼠內(nèi)外膝眼，發(fā)現(xiàn)TNF-α 和IL-1β 的表達明顯降低，減輕了關(guān)節(jié)局部的炎癥反應(yīng)。Liu 等[21]使用毫針針刺治療KOA 大鼠，與模型組比較，TNF-α 明顯降低；Shi 等[22]使用電針和手針干預(yù)8 周后發(fā)現(xiàn)，TNF-α、IL-1β 在處理后顯著降低，而抗炎細胞因子IL-13 在治療后顯著增高。另有研究表明，脂肪組織分泌的脂肪因子（如瘦素、脂聯(lián)素、內(nèi)脂素、抵抗素等）也與KOA 慢性低度炎癥密切相關(guān)[23]。

綜上所述，針刺可以通過調(diào)節(jié)促炎細胞因子和抗炎細胞因子平衡等方式實現(xiàn)抗感染的目的，從而減輕軟骨損傷及KOA 癥狀，但針對抗炎細胞因子的治療不能通過阻斷分解代謝的途徑阻止疾病的進展，因此對于抗炎細胞因子的研究仍需深入。

3 針刺通過調(diào)控炎癥通路治療KOA

信號通路就是信息經(jīng)細胞膜傳入細胞內(nèi)發(fā)揮效應(yīng)的一系列酶促反應(yīng)通路，各信號通路上游對下游的激活或抑制作用主要通過改變下游蛋白的立體構(gòu)象完成的[24]。這些“信息”包括神經(jīng)長因子、細胞因子、激素及其他遞質(zhì)、小分子化合物等。KOA 發(fā)生后，產(chǎn)生的炎癥因子、趨化因子等過表達，也是通過炎癥信號傳導(dǎo)通路發(fā)生的。

與KOA 炎癥反應(yīng)密切相關(guān)的信號通路主要有NF-κB、MAPK、JAK/STAT 及Wnt 信號通路等，其中NF-κB、p38、MAPK 及JAK 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)器和STAT 信號通路與炎癥反應(yīng)聯(lián)系最為密切，下文將介紹這3 種信號通路，以分析針刺調(diào)節(jié)信號通路的作用。

3.1 TLRs/NF-κB 信號通路

NF-κB 是一條經(jīng)典的炎癥通路，與包括KOA 在內(nèi)的多種炎癥反應(yīng)有密切聯(lián)系。其上游TLRs 是固有免疫應(yīng)答中一類重要模式識別受體，激活后的TLRs 與胞質(zhì)內(nèi)銜接蛋白如髓樣分化因子88 結(jié)合形成復(fù)合物，經(jīng)過系列反應(yīng)，使NF-κB 進入細胞核，激活NF-κB信號通路，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生TNF-α、NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3 等炎癥因子及MMPs 的釋放，并在關(guān)節(jié)內(nèi)發(fā)生炎癥級聯(lián)放大效應(yīng)，使炎癥反應(yīng)持續(xù)[25-28]。阮安民等[26]使用電針干預(yù)KOA 新西蘭大白兔模型，發(fā)現(xiàn)電針可以抑制TLR2、NF-κB 及髓樣分化因子88蛋白的表達，降低下游TNF-α、MMP-13 的表達，減輕炎癥反應(yīng)。李惠娟等[29]使用圓利針干預(yù)KOA 模型大鼠內(nèi)外膝眼，發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)滑膜軟組織中NF-κB p65 mRNA 含量明顯降低。張小琴等[30]使用碘乙酸建立KOA 大鼠模型，使用毫針或電針刺激內(nèi)外膝眼，發(fā)現(xiàn)NF-κB p65 的表達明顯降低，其作用機制可能與調(diào)節(jié)NF-κB 通路有關(guān)。

3.2 p38 MAPK 信號通路

p38MAPK 通路與細胞周期、炎癥反應(yīng)的調(diào)控相關(guān)，其核心成分是p38 MAPK 蛋白[31]。p38 MAPK 信號通路能誘導(dǎo)MMP-13 的表達，導(dǎo)致具有軟骨特性的Ⅱ型膠原進行性降解，破壞關(guān)節(jié)軟骨，導(dǎo)致KOA 炎癥的發(fā)生。NF-κB 作為p38 的下游通路具有調(diào)控炎癥因子釋放的作用，因此p38 的活化往往伴隨著下游炎癥因子水平的驟升，進一步加重關(guān)節(jié)腔的炎癥[32]。郭建軍等[33]使用針刺干預(yù)KOA 大鼠模型，其中針刺組大鼠p38 蛋白表達抑制，認為針刺可能通過降低KOA 大鼠p38 中的MAPKs 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中關(guān)鍵蛋白的過度磷酸化，抑制過度亢進的MAPKs 信號，產(chǎn)生抗炎止痛的作用。

3.3 JAK/STAT 信號通路

JAK/STAT 信號通路與KOA 進展中的炎癥及免疫反應(yīng)、軟骨重塑密切相關(guān)[34]。例如細胞因子如IL-6結(jié)合受體后可活化JAK1，并促使STAT3 的磷酸化和轉(zhuǎn)錄激活，調(diào)控炎癥反應(yīng)[35]。吳明霞等[36]使用電針干預(yù)木瓜蛋白酶誘導(dǎo)KOA 大鼠模型，刺激內(nèi)膝眼、犢鼻，發(fā)現(xiàn)電針可激活大鼠JAK-STAT 通路的上游受體——瘦蛋白，從而提高大鼠關(guān)節(jié)軟骨細胞中STAT3的表達。張艷玲等[37]使用溫針刺激KOA 模型兔的內(nèi)膝眼、外膝眼、鶴頂、足三里，結(jié)果顯示p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3 和血清MMP-9 蛋白在兔軟骨中表達均明顯降低?？梢娽槾碳夹g(shù)可通過介導(dǎo)JAK/STAT信號通路的蛋白表達起到治療KOA 的作用。

綜上所述，NF-κB、p38 MAPK、JAK/STAT 三條炎癥通路與KOA 關(guān)系密切，是針刺治療KOA 的重要靶點。上述研究表明，針刺可以通過介導(dǎo)炎癥通路中關(guān)鍵蛋白的表達，調(diào)節(jié)炎癥通路，起到減輕炎癥反應(yīng)和軟骨破壞的作用，達到治療KOA 的效果。

4 針刺通過調(diào)控腸道菌群治療KOA

腸道菌群被定義為腸道微生物群的集合，負責(zé)一系列代謝、免疫、結(jié)構(gòu)和神經(jīng)功能，如維持代謝穩(wěn)態(tài)、免疫系統(tǒng)發(fā)育和成熟、抵抗感染和產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)[38]。腸道菌群失調(diào)則主要表現(xiàn)為厚壁菌門豐度增加及擬桿菌門豐度減少，厚壁菌門與擬桿菌門比值增加，導(dǎo)致細菌與宿主之間的關(guān)系發(fā)生變化，導(dǎo)致代謝失調(diào)，出現(xiàn)代謝綜合征，影響膝關(guān)節(jié)局部代謝平衡，從而影響關(guān)節(jié)局部的炎癥反應(yīng)[39-40]。有學(xué)者提出，針灸可能通過調(diào)節(jié)腸道微生物的數(shù)量和比例，調(diào)節(jié)腸道黏膜的通透性，控制慢性低度炎癥，發(fā)揮抗感染的作用，進而對KOA 的癥狀發(fā)揮預(yù)防和治療效果[41]。有研究通過針刺足三里、陰陵泉等穴位后發(fā)現(xiàn)，腸道菌群內(nèi)的腸桿菌門及腸球菌豐度均降低，提示針刺可有效調(diào)節(jié)腸道菌群的菌屬比例[42]。Xie 等[43]發(fā)現(xiàn)，電針刺激足三里和陽陵泉可以抑制腸道微生物組促炎轉(zhuǎn)移，增加擬桿菌/厚壁菌的比例，并促進梭菌、阿克曼西亞、丁酸單胞菌和乳球菌相對豐度的恢復(fù)。Wang 等[44]認為，電針可以通過改變腸道微生物群中的幾個屬來改善炎癥效應(yīng)，特別是減少腸道中致病細菌（如鏈球菌）的數(shù)量，并增加腸道中有益細菌（包括嗜酸乳桿菌和擬桿菌）的數(shù)量。

綜上所述，針刺可能通過調(diào)節(jié)腸道菌群比例，減少致病菌群，使有益菌增加。最終改善菌群失調(diào)，減輕全身性炎癥及調(diào)整代謝平衡，從而減輕KOA 局部的炎癥反應(yīng)。

5 小結(jié)

炎癥反應(yīng)在KOA 發(fā)病過程中占據(jù)重要地位，針刺可以調(diào)控各種細胞因子、炎癥介質(zhì)、炎癥反應(yīng)通路、腸道菌群等調(diào)控炎癥反應(yīng)。針刺是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)常用的治療方法，在治療KOA 方面效果顯著，目前對于針刺治療機制的研究也在逐步深入。但是其作用機制復(fù)雜，如炎癥因子復(fù)雜多樣，多條細胞通路針刺對炎癥反應(yīng)具有明確的效果。目前關(guān)于針刺治療機制的研究也在逐步深入，但是其作用機制復(fù)雜，很多方面仍需進一步挖掘研究。例如：①炎癥因子復(fù)雜多樣，各自之間存在交叉作用，使炎癥因子在KOA 病理、生理過程中如何發(fā)揮作用尚不明確。②多條信號通路相互作用，是否存在更多的靶點影響針刺治療KOA。③腸道菌群等全身性炎癥影響因素對KOA 的研究仍然較少，其作用機制仍不明確。關(guān)于針刺治療KOA 的研究仍需要進一步地挖掘和深入。

利益沖突聲明：本文所有作者均聲明不存在利益沖突。