奧·烏力吉,高飛,包書茵,付強(qiáng)?
(1. 內(nèi)蒙古蒙醫(yī)藥工程技術(shù)研究院,內(nèi)蒙古 通遼 028000;2. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;3. 內(nèi)蒙古民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 通遼 028000)
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種全身性自身免疫性疾病,多見于中年女性,我國(guó)患病率約為0.32%~0.36%[1]。主要累及關(guān)節(jié),以慢性滑膜炎癥為特征。病因可能與免疫細(xì)胞、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)、遺傳等因素有關(guān)[2]。因其病機(jī)復(fù)雜,目前尚無特效治療方案,主要以減輕癥狀,延緩病情為主。常用藥物主要有非甾體抗炎藥(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs),如阿司匹林、沙利度胺、糖皮質(zhì)激素類藥(glucocorticoids,GCs)、甲氨蝶呤等改善病情抗風(fēng)濕藥(disease modifying anti-rheumatic drugs,DMARDs),以及生物制劑。但往往伴隨肝腎不良反應(yīng)、過敏、物質(zhì)代謝紊亂等副作用[3]。隨著中醫(yī)藥現(xiàn)代化的發(fā)展,其整體調(diào)節(jié)、多靶點(diǎn)、低毒副作用的優(yōu)勢(shì)被逐漸認(rèn)可,臨床中與西藥聯(lián)合應(yīng)用可減毒增效。絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)是RA 進(jìn)展中重要的炎癥因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,與MMP合成及促炎因子的產(chǎn)生等關(guān)系密切。本文從中藥提取物及有效部位、中藥復(fù)方、中醫(yī)物理治療方面詳細(xì)闡述中醫(yī)藥通過調(diào)控MAPK信號(hào)通路治療RA的研究進(jìn)展。
MAPK 是絲氨酸-蘇氨酸激酶家族,是信號(hào)從細(xì)胞膜到細(xì)胞核傳導(dǎo)的重要通路[4]。MAPK 有三個(gè)主要家族——細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(ERK 1/2)、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPKα、β、γ、和δ)、c-Jun 氨基末端激酶1/2/3(JNK 1/2/3)。MAPK的激活途徑為典型的三級(jí)酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)。在上游生長(zhǎng)因子與特定受體結(jié)合后,通過MAPKKK-MAPKK-MAPK 的逐級(jí)磷酸化,調(diào)控其下游轉(zhuǎn)錄因子,進(jìn)而對(duì)細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移及分化等功能進(jìn)行調(diào)節(jié)[5]。
表皮生長(zhǎng)因子(EGF)通過受體(EGFR)(受體酪氨酸激酶)啟動(dòng)細(xì)胞表面的信號(hào)后,GTP取代GDP與小G蛋白R(shí)as結(jié)合,Ras被激活,并召集細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Raf絲蘇氨酸蛋白激酶至細(xì)胞膜上,Raf激酶磷酸化激酶絲裂原蛋白激酶激酶1 和2(MEK1/2)上的兩個(gè)絲氨酸殘基,進(jìn)而再通過磷酸化激活ERK1/2。ERK1/2 通過多種機(jī)制調(diào)控細(xì)胞增殖、分化及凋亡等,因其能夠誘導(dǎo)細(xì)胞周期的正調(diào)節(jié)因子,所以對(duì)細(xì)胞增殖方面起著關(guān)鍵作用[6]。
多種細(xì)胞外信號(hào),如細(xì)胞應(yīng)激和促炎細(xì)胞因子,都可以激活p38MAPK 通路,其中MAPKKKs 磷酸化p38 MAPK特異性MAPKKs(MKK3、MKK4或MKK6),繼而磷酸化p38MAPK 的4種同工型(α、β、δ和γ)以及p38α和p38β 的3 個(gè)可變剪接變體。磷酸化底物繼而引發(fā)各種生物反應(yīng),包括炎癥、細(xì)胞凋亡、增殖、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)和分化等,特別是與炎癥介質(zhì)的調(diào)節(jié)有關(guān)[7]。
JNK 可以受多種的細(xì)胞外刺激而激活,如腫瘤壞死因子(TNF)、表皮生長(zhǎng)因子(EGF)、紫外線照射和缺血/再灌注損傷等[8]。其上游激酶目前確認(rèn)的有MKK7和MKK4,通過雙磷酸化JNK 的Thr、Tvr 位點(diǎn)進(jìn)行傳導(dǎo),JNK 能夠磷酸化并激活許多核蛋白和非核蛋白,包括c-Myc、p53、細(xì)胞死亡調(diào)節(jié)因子線粒體中的Bcl-2家族等。這些蛋白質(zhì)控制著多種細(xì)胞反應(yīng),如增殖、分化、凋亡[9]。
細(xì)胞內(nèi)每條MAPK 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路具有相對(duì)獨(dú)立的功能,并在受到不同的外界刺激后以級(jí)聯(lián)放大的方式傳導(dǎo),但這3 條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,上游分子及下游底物均存在“串話(crosstalk)”[10]。這使得3 條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間相互影響,進(jìn)而產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。
MAPK 信號(hào)通路在與RA 發(fā)病機(jī)制相關(guān)的細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄激活中發(fā)揮重要作用[11]。在受損關(guān)節(jié)組織中,MAPK 不僅調(diào)節(jié)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,而且在白介素(interleukin,IL)-1、IL-17 和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α 受體下游的信號(hào)級(jí)聯(lián)中發(fā)揮重要作用[9]?;りP(guān)節(jié)慢性炎癥是RA 的主要特征。成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞(fibroblast-like synoviocytes,F(xiàn)LS)中促炎細(xì)胞因子和MMP呈上調(diào)表達(dá),能夠促進(jìn)滑膜細(xì)胞肥厚、增生并引起炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。ERK 信號(hào)傳導(dǎo)通路活化可促進(jìn)T 細(xì)胞的增殖,使多種細(xì)胞因子的分泌水平顯著提升,并導(dǎo)致單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞聚集激活,進(jìn)而使滑膜組織分泌TNF-α、IL-1、IL-6、MMP及黏附分子等,這些生物小分子促進(jìn)RA-FLS過度增殖并抑制凋亡,形成惡性循環(huán)。同時(shí),ERK 信號(hào)通路主要調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化,這兩個(gè)過程直接影響RA 的滑膜組織重塑[12]。軟骨細(xì)胞的功能正常是維持關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,軟骨破壞是RA 關(guān)節(jié)損傷的一個(gè)重要病理環(huán)節(jié)。WADA 等[13]研究表明,經(jīng)p38MAPK 抑制劑干預(yù)后,IL-1β 介導(dǎo)的人軟骨細(xì)胞MMP 和環(huán)氧化酶(epoxidase,COX)-2 表達(dá)顯著降低,膠原降解受到抑制,具有一定的軟骨保護(hù)作用。HASHIMOTO 等[14]研究證實(shí)p38MAPK 的活化與RA 軟骨細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。IL-6 通過激活ERK 和JNK 信號(hào)傳導(dǎo)通路,從而引起MMP-1、MMP-3 和MMP-13表達(dá)上調(diào),促使關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞基質(zhì)降解[15]。在RA 骨破壞進(jìn)程中,破骨細(xì)胞的過度活化是主要因素。ZWERINA 等[16]研究表明,p38MAPK 抑制劑能抑制體外培養(yǎng)的破骨細(xì)胞的增殖,并在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中抑制骨破壞。LEE 等[17]研究也發(fā)現(xiàn),ERK 活性突變體能夠延長(zhǎng)破骨細(xì)胞存活時(shí)間。
此外,MAPK 信號(hào)通路還與磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、核因子κB(nuclear factor,NFκB)等通路存在交叉聯(lián)系,協(xié)同影響基因轉(zhuǎn)錄。綜上,MAPK 在RA 關(guān)節(jié)的炎癥和組織破壞進(jìn)程中起到關(guān)鍵作用,并與RA 病理狀態(tài)的進(jìn)展密切相關(guān)。因此,可將調(diào)控MAPK 作為新的思路和途徑,探究中醫(yī)藥治療RA的作用機(jī)制。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為RA 屬“痹癥”范疇,與中醫(yī)古籍中所記載的“歷節(jié)病”“頑痹”“鶴膝風(fēng)”等相似?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》曰:“風(fēng)寒濕三氣雜至,合而為痹”,指出風(fēng)、寒、濕是引起痹證的主因,其基本病機(jī)為邪氣痹阻經(jīng)脈,不通則痛。中醫(yī)藥治療RA 依據(jù)辨證論治合理配伍藥物,用藥層次豐富、療效穩(wěn)定,可有效延緩疾病進(jìn)展,在減輕癥狀方面有極大的優(yōu)勢(shì)。
RA 的病理基礎(chǔ)為滑膜炎,異常增生的RA-FLS能夠產(chǎn)生大量炎性細(xì)胞因子和趨化因子,從而導(dǎo)致RA的炎癥狀態(tài),并對(duì)軟骨細(xì)胞進(jìn)行侵蝕和破壞。因此,RA-FLS 成為治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的一種至關(guān)重要的靶細(xì)胞。
大黃素是中藥大黃中最主要的藥理活性成分之一,通過抑制炎癥細(xì)胞活化及炎癥介質(zhì)分泌從而發(fā)揮抗炎作用。研究發(fā)現(xiàn),大黃素能夠降低TNF-α 誘導(dǎo)的RA-FLS 中ERK1/2、p38MAPK 蛋白及mRNA 的表達(dá),進(jìn)而減少炎癥因子釋放,有效延緩RA 病情進(jìn)展[18]。黃連清熱燥濕、瀉火解毒,其主要成分黃連素能夠下調(diào)血清中的TNF-α 和IL-1 水平,具有較強(qiáng)的抗炎作用。蛋白質(zhì)印跡(Western bloting,WB)和反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增反應(yīng)(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)實(shí)驗(yàn)證實(shí),調(diào)節(jié)溶血磷脂酸(lysophosphatidic acid,LPA)介導(dǎo)的RA-FLS經(jīng)黃連素干預(yù)后,顯著抑制RA-FLS中IL-6和TNF-α的過度增殖,同時(shí)下調(diào)K-ras、c-Raf 、P-p38MAPK 和PERK1/2的表達(dá),以抗關(guān)節(jié)炎并抑制滑膜增生[19]。漢黃芩素為黃芩的主要活性單體成分,具有抗炎、抗腫瘤等藥理作用。王慧蓮等[20]發(fā)現(xiàn),漢黃芩素能夠誘導(dǎo)RAFLS 細(xì)胞凋亡,降低MMP 水平,可能與其調(diào)控ROS/p38MAPK 信號(hào)通路有關(guān)??鄥⑶鍩嵩餄?,為臨床治療熱痹常用藥,提取物苦參堿被我國(guó)批準(zhǔn)用作免疫調(diào)節(jié)劑,具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒和抗炎等藥理作用。其衍生物MASM 可明顯抑制IL-1β 介導(dǎo)的RA-FLS 中炎癥因子(TNF-α、IL-6、IL-8)以及MMPs(MMP-1、MMP-3、MMP-13)的表達(dá),抑制RA-FLS 細(xì)胞增殖并上調(diào)自噬與凋亡水平,其可能通過抑制ERK1/2、JNK 和p38MAPK 的磷酸化發(fā)揮作用[21]。穿心蓮內(nèi)酯被譽(yù)為天然抗生素藥物,有研究指出穿心蓮內(nèi)酯降低了TNF-α 誘導(dǎo)的RA-FLS 中p38MAPK 和ERK1/2 磷酸化,通過抑制MAPK 通路對(duì)自身免疫性關(guān)節(jié)炎產(chǎn)生保護(hù)作用[22]。益母草堿除了用于治療傳統(tǒng)婦產(chǎn)科疾病外,還具有降脂、降低血黏度、改善微循環(huán)等生物學(xué)功能。具有抗細(xì)胞凋亡、免疫調(diào)節(jié)等生物活性。李楠[23]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),益母草堿是通過干預(yù)p38MAPK 介導(dǎo)的NF-κB 信號(hào)通路及JNK 信號(hào)通路,抑制RA-FLS 炎癥因子、MMPs 的表達(dá)及其遷移侵襲的功能。白藜蘆醇具有良好的抗風(fēng)濕作用,能夠多途徑調(diào)控RA 相關(guān)的免疫細(xì)胞及信號(hào)通路發(fā)揮抗炎、抗骨侵蝕作用。有研究證實(shí)白藜蘆醇阻斷了IL-1β 介導(dǎo)的RSC-364 細(xì)胞中JNK 和p38MAPK 的磷酸化,抑制滑膜組織的炎癥反應(yīng)和細(xì)胞增殖,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[24]。土貝母苷甲具有較強(qiáng)的抗炎、抗腫瘤和抗病毒的活性,劉振州[25]發(fā)現(xiàn)其可能通過抑制p38MAPK 和JNK 的磷酸化水平,進(jìn)而減少RA-FLS 的IL-1β、IL-6 和IL-8 的分泌,減輕炎癥反應(yīng),發(fā)揮治療RA 的作用。紫草的主要活性成分紫草素具有抗炎、鎮(zhèn)痛、免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性,能夠降低TNF-α 誘導(dǎo)的MH7A 細(xì)胞增殖、遷移、黏附和侵襲能力,其機(jī)制可能與下調(diào)P-p38MAPK,PERK,P-JNK 的蛋白表達(dá)水平,從而抑制MAPK 信號(hào)通路的活化相關(guān)[26]。
膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis,CIA)大鼠作為經(jīng)典的RA 模型,其臨床表現(xiàn)及病理學(xué)特質(zhì)與RA 高度類似,被廣泛運(yùn)用于RA 的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,大多數(shù)研究者通過對(duì)CIA 大鼠關(guān)節(jié)、滑膜的觀察評(píng)估及HE 染色等實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)合體外研究,以評(píng)估中藥復(fù)方的療效。根據(jù)RA 活動(dòng)期的濕、熱、毒、瘀病機(jī)所擬的痹腫消湯臨床應(yīng)用多年,肖玉美[27]及徐則林[28]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)其能夠顯著抑制CIA 大鼠p38MAPK、JNK、ERK1/2 及ERK5 的磷酸化水平,從而阻抑關(guān)節(jié)滑膜增殖和骨質(zhì)侵蝕。清代醫(yī)家程松齡的《醫(yī)學(xué)心悟》中記載的蠲痹湯,具有祛風(fēng)除濕、蠲痹止痛的療效,研究表明其可有效抑制TNF-α 誘導(dǎo)的MH7A 細(xì)胞炎癥因子及MMPs 基因和蛋白水平的表達(dá),其發(fā)揮作用的機(jī)制可能和抑制p38MAPK、JNK 磷酸化相關(guān)[29]。以“補(bǔ)益肝腎、祛風(fēng)除濕、化瘀通絡(luò)”的基本治法擬定的斷藤益母湯,通過研究發(fā)現(xiàn),RA-FLS 經(jīng)斷藤益母湯干預(yù)后,MEKK2 蛋白及mRNA 表達(dá)水平下降,炎癥因子MMP-1,TNF-α,IL-6表達(dá)水平顯著降低,可能是其緩解RA炎癥反應(yīng)的重要機(jī)制之一[30]。二妙散出自《丹溪心法》,是中醫(yī)治療RA的經(jīng)典方劑,王澤等[31]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)二妙散干預(yù)后,CIA 大鼠關(guān)節(jié)中NF-κB、p50、ERK1/2蛋白及mRNA 的表達(dá)水平低于模型組,在信號(hào)機(jī)制上論證了二妙散治療RA 的作用靶點(diǎn)。以二妙散為基礎(chǔ)方研制的風(fēng)濕祛痛膠囊,能明顯下調(diào)TNF-α誘導(dǎo)的MH7A 細(xì)胞、VEGF 誘導(dǎo)的HUVEC 細(xì)胞以及CIA 大鼠炎癥關(guān)節(jié)滑膜組織中p38MAPK、ERK 和JNK的磷酸化表達(dá)水平,從體內(nèi)和體外兩個(gè)方面證實(shí)其可能通過抑制MAPK信號(hào)通路發(fā)揮治療作用[32]。國(guó)醫(yī)大師周仲瑛根據(jù)RA“陰虛絡(luò)熱證”的病機(jī)特點(diǎn),采用養(yǎng)陰清熱、宣痹通絡(luò)法治療,立清絡(luò)通痹方。清絡(luò)通痹顆粒通過WB 檢測(cè)證實(shí)能夠抑制RA 破骨細(xì)胞TRAF6、ERK1/2、p38MAPK、JNK 信號(hào)通路的活化[33]。民族醫(yī)藥對(duì)RA 的治療有著豐富經(jīng)驗(yàn),壯醫(yī)主張“毒虛致百病”,治療上重視祛毒,輔以補(bǔ)虛,由飛龍掌血、大鉆、八角楓、兩面針、青風(fēng)藤、九龍?zhí)佟⑽逯该液碗u血藤等壯藥組成的龍鉆通痹顆粒,能通過下調(diào)RA 模型大鼠滑膜中MEK1/2、ERK1/2mRNA 及蛋白表達(dá)水平,以減輕滑膜病變,延緩軟骨和骨破壞[34]。從朱丹溪的痛風(fēng)方中精簡(jiǎn)而來的新痹痛靈,能夠下調(diào)EAM 大鼠滑膜組織中TLR4、NF-κB/p-p65 及P-p38MAPK 的蛋白表達(dá),提示新痹痛靈可能是通過抑制TLR4/MAPK/NFκB 通路的異?;罨瘉戆l(fā)揮治療作用[35]?!秱摗分杏涊d:“發(fā)汗,病不解,反惡寒者,虛故也,芍藥甘草附子湯主之”?,F(xiàn)代臨床實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)芍藥甘草附子湯對(duì)RA療效明確,石璐[36]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),芍甘附子湯可下調(diào)CIA 大鼠關(guān)節(jié)滑膜ERK 和p38MAPK的磷酸化水平,證實(shí)其可能是通過抑制MAPK信號(hào)通路的異常活化,以發(fā)揮非特異性抗炎、鎮(zhèn)痛作用?!夺t(yī)林改錯(cuò)》中記載身痛逐瘀湯可治療痹癥有瘀血者。HAN等[37]發(fā)現(xiàn)身痛逐瘀湯顯著抑制RA-FLS中P-p38MAPK和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor,CTGF)蛋白及mRNA水平,促進(jìn)過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPAR)γ蛋白及mRNA表達(dá),以干預(yù)p38/PPARγ/CTGF 信號(hào)通路,并能抑制RA-FLS 增殖,誘導(dǎo)G1/S 期細(xì)胞阻滯并增加細(xì)胞凋亡率,從而改善RA病情。
中醫(yī)物理治療通過對(duì)特定部位、穴位的刺激,直接針對(duì)病灶,在治療過程中具有靶向性高,起效快的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。藏藥浴療法是藏醫(yī)治療RA 的常用手段,五味甘露顆粒對(duì)寒濕痹阻型RA 療效顯著。研究發(fā)現(xiàn),五味甘露藥浴散加減方在控制RA 的關(guān)節(jié)炎癥狀,緩解關(guān)節(jié)腫脹方面療效確切,其機(jī)制可能為通過降低p38MAPK,ERK1/2 的蛋白表達(dá)以及JNK1、p38MAPK、ERK1 的基因表達(dá),從而減少炎性因子的釋放,抑制滑膜異常增殖,阻抑RA 關(guān)節(jié)骨質(zhì)侵蝕[38]。通過基因芯片檢測(cè)及生物信息分析技術(shù)證實(shí),與模型組相比,艾灸雙側(cè)腎俞穴治療后的RA 家兔滑膜細(xì)胞MAPK 通路上大量信號(hào)分子表達(dá)下調(diào),說明艾灸的抗炎效應(yīng)可能是對(duì)MAPK信號(hào)通路中相關(guān)信號(hào)分子表達(dá)的有效調(diào)控來實(shí)現(xiàn)的[39]。通過火針刺激L1~L5夾脊穴及阿是穴,可有效調(diào)節(jié)RA 模型大鼠滑膜組織JNK、p38MAPK 蛋白表達(dá),降低MAPK 活性,從而參與抑制炎癥細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄,這可能是火針治療RA起效的作用機(jī)制之一[40]。
中醫(yī)藥以其多成分、多靶點(diǎn)、低毒性的特點(diǎn)在調(diào)控信號(hào)通路方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。中藥提取物及有效部位、中藥復(fù)方、中醫(yī)物理治療均可以有效治療RA。然而,國(guó)際上關(guān)于藥物機(jī)制的研究已深入到分子機(jī)制層面。縱觀相關(guān)中醫(yī)藥研究,大部分研究?jī)H局限于臨床療效觀察,對(duì)其作用機(jī)制研究不夠深入。
目前關(guān)于MAPK 信號(hào)通路與RA 的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道眾多,諸多研究發(fā)現(xiàn),通過有效抑制MAPK 信號(hào)通路激活,可降低炎性因子的釋放,改善關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度、減少骨破壞。關(guān)于MAPK 抑制劑的研發(fā)已成為RA 領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。中醫(yī)藥的研究有望在多方面展開,進(jìn)一步結(jié)合組學(xué)技術(shù)、表觀遺傳等新技術(shù)、新方法,將臨床實(shí)踐與基礎(chǔ)研究有效銜接,通過人或動(dòng)物的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)以及體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn),層層推進(jìn)臨床優(yōu)勢(shì)復(fù)方-單味中藥-中藥有效成分對(duì)RA 的作用機(jī)制,以期更好地解析中醫(yī)藥治療RA的科學(xué)內(nèi)涵。