張錕等
【摘 要】 對近些年來如何抑制類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞的實驗研究文獻進行分析總結(jié),主要從4個方面闡述已取得的科研成果,旨在歸納與展望更多可能防治本病的潛在性治療手段。
【關(guān)鍵詞】 關(guān)節(jié)炎,類風(fēng)濕;成纖維樣滑膜細胞;潛在性治療手段;綜述
doi:10.3969/j.issn.2095-4174.2015.10.018
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種以關(guān)節(jié)滑膜為主要靶組織的慢性、系統(tǒng)性、炎癥性及自身免疫功能障礙性疾病,主要表現(xiàn)為進行性、對稱性、多發(fā)性關(guān)節(jié)炎,部分患者伴有不同程度的全身癥狀。在我國發(fā)生率約為0.32%~0.36%,世界范圍內(nèi)高達0.5%~1.0%[1]。RA主要病理表現(xiàn)為滑膜細胞增生,襯里層增厚,炎性細胞浸潤(T細胞、B細胞、NK細胞、漿細胞等),形成血管翳,大量的滑膜細胞和破骨細胞侵入相鄰關(guān)節(jié)的軟骨和軟骨下骨造成關(guān)節(jié)破壞[2]。RA成纖維樣滑膜細胞(rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocyte,RA-FLS)是滑膜細胞的主要組成部分,被越來越多的學(xué)者作為研究RA的主要靶向細胞,本文著重對近年來國內(nèi)外相關(guān)研究報告及文獻進行綜述。
1 炎性因子對RA-FLS的影響
近些年研究發(fā)現(xiàn),一些炎性因子通過核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear factor-κB,NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等信號通路,刺激FLS的侵襲[3]。腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)是一種具有多種生物活性的炎性介質(zhì),在RA發(fā)病機理中居于重要地位。RA患者關(guān)節(jié)液中TNF-α水平與關(guān)節(jié)炎的嚴重程度呈正相關(guān),TNF-α可使RA-FLS凋亡障礙,并產(chǎn)生多種炎癥細胞因子[如白細胞介素(interleukin,IL)-6、IL-8]以及刺激基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetall oproteinases,MMPs)的高表達,是RA病變持續(xù)存在、遷延進展的關(guān)鍵因素[4]。
NF-κB信號途徑參與調(diào)節(jié)多種炎性因子和細胞粘附因子的表達,在RA發(fā)病中起到重要作用,如在RA-FLS中過表達IκBa,能抑制NF-κB的活性,進而下調(diào)促炎因子的表達水平[5]。羅心靜等[6]
在實驗中證實,RA-FLS受TNF-α刺激后能誘導(dǎo)細胞中轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的核移位,導(dǎo)致NF-κB信號通路活化。由此可見,通過抑制TNF-α不僅能減少IL和MMPs的分泌,還對信號通路產(chǎn)生一定的影響,最終極大地延緩RA的進程。Lin等[7]研究發(fā)現(xiàn),在RA-FLS中分別給予藥物環(huán)格列酮和15D-PGJ2的情況下,能分別抑制TNF-α誘導(dǎo)的MMP-13水平上升(113.1±5.1)%和(95.5±4.5)%;它們可通過過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPARγ)和p38-MAPK的調(diào)節(jié)進而衰減NF-κB信號途徑的活化,被認定是治療RA的一種潛在性手段。
IL-1和TNF-α是一對“姐妹因子”,共同影響FLS的增殖、存活及其他炎性因子產(chǎn)生,促進破骨細胞的活化和合成,在RA的發(fā)病機制中同樣扮演重要的角色。因此,如何降低RA患者IL-1的水平,進而減緩其對軟骨的破壞,也是目前研究的熱點。尤欣等[8]以腺病毒為載體,將p53基因用于治療IL-1β誘導(dǎo)增殖的RA-FLS,TUNEL染色雖未明確檢測到細胞凋亡,但組織學(xué)分析顯示大量浸潤的炎癥細胞消失。IL-6被認為是TNF-α生物效應(yīng)的放大因子,能促進類風(fēng)濕因子的表達,并介導(dǎo)前列腺素(PGs)的生成。IL-8、IL-17也是RA發(fā)病的重要炎癥介質(zhì),具有強大趨化作用,能加速血管翳的形成、增強炎性細胞的浸潤、調(diào)節(jié)淋巴細胞粘附分子的表達。因此抑制RA-FLS的促炎細胞因子IL-6、IL-8的產(chǎn)生也是防治RA的重要策略。研究發(fā)現(xiàn),昆母湯醇提取物對TNF-α誘導(dǎo)的RA-FLS增殖中IL-6、IL-8表達有一定的抑制作用[9]。IL-17可通過誘導(dǎo)RA-FLS產(chǎn)生富半胱氨酸蛋白61(Cysteine-rich,Cyr61)從而促使RA-FLS增生[10],因此Cyr61也是作為RA治療的一個潛在靶點。越來越多人認為,IL-33對RA的發(fā)展也起到了重要作用[11]。Palmer等[12]通過實驗證實,IL-33在RA患者的滑膜組織中高表達;IL-33的miRNA和蛋白也被發(fā)現(xiàn)在RA-FLS中有一定的表達,但其水平可能與IL-1β、TNF-α的誘導(dǎo)有關(guān)。實驗表明,IL-33作用于缺乏ST2蛋白的小鼠模型中,不僅被證實可延緩膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎的發(fā)展,還能減弱其他炎性細胞因子(IL-17、TNF-α和IFN-γ)的產(chǎn)生[13]。這些研究結(jié)果表明,特異性阻斷IL-33/ST2通路可能是治療RA的一種有效的手段。
2 MMPs對RA-FLS的影響
RA患者關(guān)節(jié)的進行性破壞主要由過度增殖的FLS分泌MMPs造成[14]。MMPs在體內(nèi)主要降解細胞外基質(zhì)(extracellular matrx,ECM),是調(diào)節(jié)ECM產(chǎn)生與消除的動態(tài)平衡中最重要的酶系,但其分泌異常則會造成關(guān)節(jié)的破壞。根據(jù)其作用底物的不同,MMPs主要分為膠原酶(MMP-1、MMP-8、MMP-13),基質(zhì)溶解素(MMP-3、MMP-7、MMP-10、MMP-11),明膠酶(MMP-2、MMP-9)等5大亞型。研究證實,炎性因子介導(dǎo)RA-FLS的MMPs表達中涉及MAPK通路的活化[15],TNF-α和IL-1β可通過活化轉(zhuǎn)錄激活因子-1(transcription activator-1,AP-1),使MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13高表達;同時MMPs基因啟動子區(qū)均含有NF-κB的結(jié)合位點,所以NF-κB也參與了RA中MMPs的表達[16],轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)活化其受體可使其下游分子Smads復(fù)合物入核而結(jié)合MMP-1、MMP-3、MMP-13的啟動子區(qū)來調(diào)控轉(zhuǎn)錄;此外,基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinases,TIMPs)作為MMPs的抑制物也能改變MMPs的分泌[17]。所以下調(diào)MMPs水平是用于治療RA的合理靶標(biāo)。由于MMP-1和MMP-3在骨破壞中起到更為重要的作用,它們也是實驗研究中的關(guān)鍵。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),在IL-1β刺激RA-FLS后,金合歡素可以通過抑制p38、c-Jun氨基端激酶,影響NF-κB活動來降低MMP-1、MMP-3和MMP-13的基因和蛋白表達,從而達到預(yù)防關(guān)節(jié)破壞的目的[18]。
3 MicroRNAs對RA-FLS的影響
miRNA在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的調(diào)節(jié)作用,能調(diào)控多種免疫過程,包括粒細胞發(fā)育、T和B細胞的成熟分化、抗原遞呈過程以及細胞因子的產(chǎn)生等[19]。實驗表明,miRNA在RA滑膜組織中表達異常,可通過影響炎性細胞因子進而造成或加重FLS病變。目前研究最多的miR-146a已被證實在RA發(fā)展過程中能激活先天免疫應(yīng)答系統(tǒng),并有效抑制破骨細胞形成[20],成為當(dāng)前研究RA中最關(guān)鍵的miRNA。此外還有很多miRNA也被證明在RA的進程中能起到十分重要的作用[21],例如miR-155、miR-132、miR-16和miR-146a有類似功能,能調(diào)節(jié)TNF-α的產(chǎn)生;miR-203可通過活化MMPs,加重關(guān)節(jié)的損壞,與其相反,miR-155則能抑制MMPs的產(chǎn)生,兩者之間相互拮抗;miR-124a可阻礙周期蛋白依賴性激酶2(cyclin dependent kinase 2,CDK2)和單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)的產(chǎn)生并抑制RA-FLS的增殖,有望未來成為治療RA的新靶點;miR-346通過間接調(diào)控IL-18的產(chǎn)生,減少對FLS的刺激。越來越多的miRNA表達改變與RA-FLS的異常增生密切相關(guān),其必將成為以后RA科研的主攻方向之一。
4 誘導(dǎo)RA-FLS凋亡
鑒于FLS在RA發(fā)病發(fā)展過程中所起到的關(guān)鍵作用,誘導(dǎo)RA-FLS凋亡則成為治療RA的一個有效策略,且在實驗及臨床中都得到了驗證。細胞凋亡主要有2個途徑:外源性途徑通過配體結(jié)合細胞死亡的受體觸發(fā)細胞凋亡;而另一條則是由遺傳物質(zhì)引發(fā)的內(nèi)在線粒體途徑。目前國內(nèi)外鑒于如何誘導(dǎo)細胞凋亡也有許多文獻報道。有學(xué)者觀察運用丹參酮ⅡA誘導(dǎo)RA-FLS凋亡,實驗結(jié)果顯示,Bcl-2表達水平明顯下降,線粒體細胞色素C、半胱天冬酶原-3和半胱天冬酶原-9表達顯著上升;同時凋亡酶激活因子-1、胞漿細胞色素C、半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-9水平表達的改變可證明丹參酮ⅡA誘導(dǎo)RA-FLS凋亡;并在流式細胞儀下檢測藥物干預(yù)RA-FLS在細胞周期G2/M期發(fā)生凋亡[22]。Lattuada等[23]運用抗腫瘤藥物Smac066作用于RA-FLS 18 h后,細胞凋亡抑制蛋白1,2(CIAP1,2)和X連鎖凋亡抑制蛋白(XIAP)顯著下調(diào),進而證實Smac066通過抑制激活蛋白酶途徑有效地誘導(dǎo)RA-FLS凋亡。此外,許多藥物同樣被證明可有效干預(yù)RA-FLS細胞的凋亡,進而達到治療RA的效果。
5 討 論
鑒于RA-FLS在RA發(fā)病過程中所起的重要作用,抑制RA-FLS增殖并誘導(dǎo)其凋亡已經(jīng)成為目前防治RA的主要研究方面。本文主要通過闡釋炎性因子、MMPs、Micro-RNA與RA-FLS之間的關(guān)系及相互影響,并介紹如何誘導(dǎo)RA-FLS凋亡這4個方面對目前的研究成果進行總結(jié)分析,從這些機制理論出發(fā),通過抑制RA-FLS的侵襲,為臨床帶來了更多治療手段??筎NF-α、抗IL-1、抗IL-6等療法可有效抑制RA-FLS的增殖,在臨床上已被證明[24]。但部分患者經(jīng)治療后并無明顯癥狀改善,同時還有增加感染及癌癥風(fēng)險的可能性[25]。炎性因子和RA-FLS能促使MMPs分泌,所以通過調(diào)控RA-FLS的增殖合并MMPs抑制劑的使用,將MMPs水平控制在合適的范圍內(nèi),能減緩關(guān)節(jié)破壞程度。miRNA在RA-FLS病變中所起的作用越來越得到重視,部分miRNA的作用機制已得到初步闡明,但miRNA對靶基因的調(diào)節(jié)是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系,仍需大量科研人員的不懈努力[26],相信未來可作為調(diào)控RA-FLS的主攻方向。誘導(dǎo)RA-FLS凋亡是目前治療RA的關(guān)鍵指標(biāo)之一,誘導(dǎo)細胞早期凋亡可改善RA病程的進展,目前誘導(dǎo)細胞凋亡的方法和藥物有很多,但具體機制有些仍不清楚。
總之,影響RA-FLS的因素還有很多。在未來的研究中,可以通過調(diào)控與RA-FLS相關(guān)因素的水平來改變RA-FLS對關(guān)節(jié)的侵襲,從而盡可能找到根治RA的手段,目前對于RA-FLS的研究仍任重而道遠。
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收稿日期:2015-04-23;修回日期:2015-07-06