朱尉東 葉香蘭 張宇軒 邱志偉 付長龍
【摘 要】 類風濕關(guān)節(jié)炎是涉及炎癥、骨破壞、滑膜增生的慢性自身免疫性疾病,熊果酸治療類風濕關(guān)節(jié)炎效果顯著,可通過抑制炎癥因子的表達、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、骨保護、誘導滑膜成纖維細胞凋亡等多種途徑發(fā)揮作用。通過分析熊果酸治療類風濕關(guān)節(jié)炎的可能作用途徑,為部分闡述熊果酸的科學內(nèi)涵提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】 類風濕關(guān)節(jié)炎;熊果酸;作用途徑;機制
類風濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種以對稱性全身多關(guān)節(jié)侵蝕為主的慢性自身免疫性疾病,基本病理變化為滑膜炎癥、血管炎癥、關(guān)節(jié)腫脹和關(guān)節(jié)軟骨破壞等[1]。RA屬中醫(yī)學“痹證”范疇,由于氣候環(huán)境變化、機體外感風寒熱阻滯于經(jīng)絡(luò)之中,且體質(zhì)虛弱、氣血不足、肝腎虧虛易受外界六淫病邪的侵襲而得[2]。目前我國RA發(fā)病率約為0.3%~0.6%[3]。RA可引起患者全身發(fā)熱,受累關(guān)節(jié)疼痛、腫脹,甚至導致關(guān)節(jié)畸形,嚴重影響患者日?;顒雍蜕硇慕】担?]。因此,控制RA患者病理進程、抑制炎癥反應(yīng)和保護骨組織,是治療RA的重要目標[5]。
熊果酸(ursolic acid,UA)是從純天然植物中提取的一種非極性的五環(huán)三萜羧酸化合物,具有多種生物活性,如抗炎、細胞免疫調(diào)節(jié)、骨保護,以及誘導滑膜成纖維細胞凋亡,可延緩RA病情的進展[6]。鑒于UA的以上特點,通過查閱國內(nèi)外文獻,對UA相關(guān)藥理藥效以及治療RA的可能作用機制進行初步探討。
1 UA的藥理學研究
UA又名烏蘇酸,屬于烏素烷型五環(huán)三萜類化合物,可從熊果、山楂、車前子、連翹、白花蛇舌草等諸多藥用植物中提取[7-8]。UA的藥理作用廣泛,包括抗炎、抗菌、抗腫瘤、鎮(zhèn)靜、食欲刺激、抗纖維化以及骨保護等,具有快速反應(yīng)、療程短、效果穩(wěn)定的特性[9-10]。UA的生物學活性廣泛,但由于存在水溶性差、缺少靶標特異性、吸收不佳且代謝消除迅速的問題,因此在臨床上的應(yīng)用受到一定限制[11]。目前研究多對UA的C-3、C-28和A環(huán)進行系列結(jié)構(gòu)修飾,設(shè)計開發(fā)了大量活性更強、生物利用度更高的UA衍生物,以期應(yīng)用于臨床治療疾病[12]。
2 UA治療RA的機制研究
2.1 抑制炎癥反應(yīng) 炎癥反應(yīng)是導致RA病理進程的重要因素,抑制炎癥反應(yīng)是治療RA的重要手段之一[13-14]。鮮瑤瑤等[15]通過建立大鼠Ⅱ型膠原誘導關(guān)節(jié)炎(CIA)模型,設(shè)立正常對照組、CIA模型組和UA治療實驗組。通過熒光定量PCR法檢測發(fā)現(xiàn),與CIA模型組相比,UA低劑量組與UA高劑量組白細胞介素(IL)-17A、IL-6、IL-1β、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的mRNA表達均降低,UA高劑量組大鼠膝關(guān)節(jié)X線評分明顯改善。證實UA可通過抑制炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生調(diào)節(jié)RA炎癥反應(yīng)。曾光等[16]同樣建立CIA模型,隨機分組,通過免疫組化法檢測發(fā)現(xiàn),給予UA治療的大鼠關(guān)節(jié)中炎癥因子TNF-α、IL-17、前列腺素E2(PGE2)的水平較CIA模型組明顯降低。KANG等[17]研究發(fā)現(xiàn),UA能顯著抑制腳掌腫脹、血漿PGE2的產(chǎn)生和關(guān)節(jié)放射學改變,可顯著抑制關(guān)節(jié)炎誘導的機械和熱痛覺過敏,以及免疫組化檢測的脊髓Fos表達,而注射CFA后Fos表達增加。此外,UA的抗關(guān)節(jié)炎總效價與布洛芬相當,但與布洛芬治療組相比,UA沒有引起明顯的胃損傷。BAEK等[18]發(fā)現(xiàn),UA治療顯著降低了CIA誘發(fā)關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率和嚴重程度,并降低了關(guān)節(jié)炎中促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-21和IL-17)和氧化應(yīng)激標志物(硝基酪氨酸和iNOS)的表達;UA可通過抑制Th17和分化作用顯著改善CIA,通過靶向致病的Th17細胞和自身抗體的產(chǎn)生,UA可能有助于治療自身免疫性關(guān)節(jié)炎和其他Th17相關(guān)疾病。
2.2 調(diào)節(jié)免疫反應(yīng) RA是一種慢性進行性自身免疫性疾病,其特征在于患者體內(nèi)Th17細胞水平相對升高,而Terg細胞相對下降,Th17/Treg細胞失衡導致IL-6、IL-23、IL-17等相關(guān)細胞因子的水平異常有關(guān)[19-20]。實驗研究結(jié)果顯示,高劑量UA、UA與甲氨蝶呤(MTX)聯(lián)合應(yīng)用,可抑制CIA模型大鼠體內(nèi)CD4+ T細胞向Th17細胞分化,使Th17細胞比例降低,維持Th17/Treg細胞平衡[21]。為驗證UA的衍生物烏索酸-3-乙酸酯(UAA)對RA的作用,LEE等[22]通過CIA小鼠模型和TNF-α刺激建造RA滑膜成纖維細胞模型,小鼠口服UAA治療,其臨床關(guān)節(jié)炎癥狀明顯減輕,足部厚度一定程度恢復,以及血清IgG1和IgG2a水平均有所下降;UAA可降低引流淋巴結(jié)Th1/Th17表型CD4+T淋巴細胞的增殖和炎癥因子的產(chǎn)生;此外,UAA可通過下調(diào)IKKα/β、ΙκBα和核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB),明顯使膝關(guān)節(jié)組織和RA滑膜成纖維細胞中細胞因子和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等炎癥介質(zhì)的表達下降。UAA調(diào)節(jié)輔助T細胞免疫反應(yīng)和基質(zhì)降解酶,可能是治療RA的候選藥物。
2.3 骨保護作用 細胞外基質(zhì)的重要成分包含Ⅱ型
膠原和蛋白多糖,直接影響膝關(guān)節(jié)軟骨細胞的存活與代謝平衡[23]。MMPs可以降解細胞外基質(zhì)中絕大部分的蛋白成分,而MMPs對關(guān)節(jié)軟骨造成毀壞,是形成RA的主要病因之一,其可直接降解軟骨,同時也可通過血管翳形成造成血管系統(tǒng)損壞[24]。周儉[25]研究結(jié)果顯示,UA對CIA大鼠關(guān)節(jié)炎具有治療作用與骨保護作用,其可抑制RANKL、MMP-1和MMP-9 mRNA的表達,且當UA與MTX聯(lián)合應(yīng)用后,可增強MTX對MMP-13的抑制作用。炎癥和軟骨細胞活力低下導致軟骨降解,WANG等[26]證實UA可抑制TNF-α誘導的p65核轉(zhuǎn)位和IκBα和AKT的磷酸化,逆轉(zhuǎn)TNF-α誘導的P20、ACS和NLRP3的上調(diào);即UA通過NF-κB/NLRP3炎癥小體途徑激活軟骨細胞,起到骨保護作用。破骨細胞吸收和成骨細胞形成的動態(tài)平衡是維系正常骨形成的代謝基礎(chǔ),平衡被打破后會導致RA患者關(guān)節(jié)軟骨破壞甚至關(guān)節(jié)畸形[27-28]。CHENG等[29]研究發(fā)現(xiàn),UA可以提高大鼠成骨細胞活性,并且降低破骨細胞活性,進而改善骨生物力學性能和小梁微結(jié)構(gòu),促進大鼠成骨。另有研究證實,UA能促進體外成骨細胞的分化和礦化,通過MAPKs、NF-κB和AP-1誘導成骨細胞特異性基因的表達[30]??傊琔A可以通過抑制MMPs、激活軟骨細胞以及調(diào)節(jié)成骨細胞與破骨細胞的活性等達到骨保護作用。
2.4 促進成纖維細胞凋亡 成纖維細胞是結(jié)締組織中最主要、最多見的細胞,由胚胎時期的中胚層間充質(zhì)細胞分化而來[31]?;こ衫w維細胞的凋亡不足或活化過多,均可導致活化的滑膜成纖維細胞介導的增生性血管增多,從而引起關(guān)節(jié)損傷[32]?;こ衫w維細胞對凋亡具有抗性,主要是由于髓細胞白血病-1(Mcl-1)的表達增強[33]。UA通過誘導轉(zhuǎn)錄因子特異性蛋白1(Sp1)介導的Noxa表達升高和Mcl-1的蛋白酶體降解增強,從而促進RA滑膜成纖維細胞凋亡[34]。在炎癥介質(zhì)的失衡表達刺激下,局部黏著斑激酶(FAK)在RA滑膜成纖維細胞中表達上調(diào),介導RA滑膜成纖維細胞與血管細胞的增殖和遷移,加重RA炎癥反應(yīng)[35]。劉洋等[36]研究表明,UA可以通過下調(diào)FAK水平抑制成纖維細胞的增殖和遷移??傊?,UA抑制RA的進展與UA促進成纖維細胞凋亡或抑制其增殖具有很大關(guān)聯(lián)。
3 小結(jié)與展望
UA來源廣泛、價格低廉、不良反應(yīng)小,存在于許多治療痹證的中藥中,防治RA具有很大的潛力。但UA在臨床運用中存在諸多限制。其一是UA生物利用度低、缺少靶標特異性,可針對設(shè)計具有高度吸收且能濃集分布于關(guān)節(jié)處的UA衍生物;其二是目前研究中用以提取UA的植物來源、提取方法、使用劑量等尚無統(tǒng)一標準,且實驗仍然偏向細胞層次和動物實驗,故還需進行規(guī)范統(tǒng)一的大樣本實驗;其三是UA的具體藥理作用機制尚未完全闡明,治療RA的具體途徑、靶點還需要繼續(xù)探索。
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收稿日期:2022-05-15;修回日期:2022-06-26
基金項目:陳可冀中西醫(yī)結(jié)合發(fā)展基金資助項目(CKJ2021018)
作者單位:1.福建中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結(jié)合研究院,福建 福州 350122;2.福建省中西醫(yī)結(jié)合老年性疾病重點實驗室,福建 福州 350122;3.福建中醫(yī)藥大學,福建 福州 350122
通信作者:付長龍 福建省福州市閩侯上街邱陽路1號,993001232@qq.com