吳伊瑩 柳玉佳 廖亮英 范伏元 郭志華
〔摘要〕 目的 研究通痹顆粒對膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis, CIA)大鼠鐵調(diào)素(hepcidin, Hepc)、Janus激酶(janus kinase, JAK)2/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(signal transduction and activator of transcription, STAT)3信號通路的影響。方法 選取36只雌性SD大鼠隨機(jī)分成空白組、模型組、陽性對照組和通痹顆粒低、中、高劑量組,每組6只??瞻捉M不予處理,其余組用牛Ⅱ型膠原建立CIA模型。造模完成后,空白組、模型組予生理鹽水灌胃,其余各組分別以巴瑞替尼片和低、中、高劑量通痹顆粒灌胃。每天1次,連續(xù)4周。HE染色行滑膜組織病理學(xué)觀察;酶聯(lián)免疫吸附法測定血清Hepc、白細(xì)胞介素6(interleukin 6, IL-6)水平;逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法測定滑膜中JAK2、STAT3、細(xì)胞信號因子傳導(dǎo)抑制體(suppressor of cytokine signaling, SOCS)1、SOCS3的mRNA相對表達(dá)量;Western blot法檢測滑膜中JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3、SOCS1、SOCS3的蛋白表達(dá)量。結(jié)果 模型組見滑膜上皮結(jié)構(gòu)缺損,滑膜重度增生,排列紊亂,并有大量炎癥細(xì)胞浸潤和多個血管翳形成;各給藥組滑膜炎癥均有所減輕,陽性對照組優(yōu)于通痹顆粒高劑量組,通痹顆粒中、高劑量組優(yōu)于低劑量組。與模型組相比,各給藥組關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分、血清Hepc和IL-6水平均顯著降低(P<0.01);與陽性對照組相比,通痹顆粒中、低劑量組關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分、血清Hepc和IL-6水平均升高(P<0.05)。與模型組比較,陽性對照組和通痹顆粒低、中、高劑量組JAK2、STAT3 mRNA和蛋白以及p-JAK2、p-STAT3的蛋白表達(dá)量均降低(P<0.05),而通路抑制因子SOCS1、SOCS3 mRNA和蛋白的表達(dá)均升高(P<0.05);與陽性對照組比較,通痹顆粒各劑量組JAK2、STAT3 mRNA和蛋白以及p-JAK2、p-STAT3的蛋白表達(dá)量均升高(P<0.05),而SOCS1、SOCS3 mRNA和蛋白的表達(dá)均降低(P<0.05)。結(jié)論 通痹顆粒能夠改善CIA大鼠滑膜炎癥,其機(jī)制可能與抑制JAK2/STAT3信號通路而減少Hepc的表達(dá)有關(guān)。
〔關(guān)鍵詞〕 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎;膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎;中藥;通痹顆粒;鐵調(diào)素;JAK2/STAT3信號通路
〔中圖分類號〕R285? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)志碼〕A? ? ? ? ? 〔文章編號〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2024.06.005
Effects of Tongbi Granule on collagen-induced arthritis rats based on Hepcidin and JAK2/STAT3 signaling pathway
WU Yiying1,2, LIU Yujia1, LIAO Liangying1, FAN Fuyuan1, GUO Zhihua2*
1. The First Hospital of Hunan University of Chinese Medicine, Changsha, Hunan 410007, China;
2. Hunan University of Chinese Medicine, Changsha, Hunan 410208, China
〔Abstract〕 Objective To study the effects of Tongbi Granule on hepcidin (Hepc) and janus kinase (JAK) 2/signal transduction and activator of transcription (STAT) 3 signaling pathway in collagen-induced arthritis (CIA) rats. Methods A total of 36 female SD rats were randomized into blank, model, positive control, low-, medium-, and high-dose of Tongbi Granule groups, with six rats in each group. CIA model was constructed with bovine type Ⅱ collagen in all groups except the blank group. After modeling, the blank and model groups were given normal saline by gavage, the other groups were given baricitinib tablets, and low-, medium-, and high-dose of Tongbi Granule by gavage respectively, once a day, for continual four weeks. HE staining was performed to observe pathological synovial tissue. Serum Hepc and interleukin 6 (IL-6) levels were measured by ELISA. The mRNA relative expressions of JAK2, STAT3, suppressor of cytokine signaling (SOCS) 1, and SOCS3 in synovium were determined by RT-PCR. Western blot was used to test the protein expressions of JAK2, p-JAK2, STAT3, p-STAT3, SOCS1 and SOCS3 in synovium. Results In the model group, there were defects of synovial epithelium, severe synovial hyperplasia, disordered arrangement, and a large number of inflammatory cell infiltration and pannus formation. However, all administration groups showed reduction of synovial inflammation, the positive control group was better than the high-dose Tongbi Granule group, and the medium- and high-dose groups was better than the low-dose group. Compared with model group, arthritis index scores, and levels of serum Hepc and IL-6 were significantly lower in all drug administration groups (P<0.01). Compared with the positive control group, the arthritis index scores, serum Hepc and IL-6 levels in low- and medium-dose Tongbi Granule groups were higher (P<0.05). Compared with model group, the mRNA and protein expressions of JAK2 and STAT3, as well as the protein expressions of p-JAK2 and p-STAT3 were lower (P<0.05), while the mRNA and protein expressions of pathway inhibitors SOCS1 and SOCS3 were higher in positive control group and low-, medium-, and high-dose Tongbi Granule groups (P<0.05). Compared with positive control group, the mRNA and protein expressions of JAK2 and STAT3, and the protein expressions of p-JAK2 and p-STAT3 were higher in Tongbi Granule groups of various doses (P<0.05), while the mRNA and protein expressions of SOCS1 and SOCS3 were lower (P<0.05). Conclusion Tongbi Granule can relieve synovial inflammation in CIA rats, and its mechanism may be related to inhibiting JAK2/STAT3 signaling pathway and reducing the expression of Hepc.
〔Keywords〕 rheumatoid arthritis; collagen-induced arthritis; Chinese medicines; Tongbi Granule; hepcidin; janus kinase 2/signal transduction and activator of transcription 3 signaling pathway
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)是一種臨床常見的免疫介導(dǎo)性疾病,以持續(xù)的滑膜炎癥和不可逆的軟骨、骨損傷為主要臨床特點(diǎn)[1]。隨著對RA發(fā)病機(jī)制研究的不斷深入,對小分子靶向藥和生物制劑的探索使用,RA的臨床緩解率已經(jīng)得到了提高,但仍有部分患者遷延難愈[2]。且常規(guī)治療策略中糖皮質(zhì)激素、抗風(fēng)濕藥的大劑量、頻繁和長期給藥,不可避免地導(dǎo)致不良反應(yīng),患者依從性差[3]。滑膜炎和骨破壞是RA治療的主要切入點(diǎn),但在臨床中RA的滑膜炎和骨破壞并非完全一致。當(dāng)滑膜炎癥被控制、病情活動度逐漸降低時,軟骨損傷和骨侵蝕仍可繼續(xù)發(fā)展[4];即使是針對非炎癥的RA治療,以破骨細(xì)胞為靶點(diǎn)同樣可以緩解其骨破壞[5]。因此,在控制關(guān)節(jié)炎癥的同時,尋找滑膜炎和骨破壞機(jī)制中共同的作用靶點(diǎn),具有重要臨床意義[6]。
鐵調(diào)素(hepcidin, Hepc)具有調(diào)節(jié)機(jī)體鐵狀態(tài)、參與炎癥反應(yīng)、增強(qiáng)機(jī)體防御機(jī)制的重要作用,Hepc作為一種炎癥介質(zhì)參與了RA滑膜炎的發(fā)病,還是破骨細(xì)胞生成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,研究發(fā)現(xiàn),Hepc的過表達(dá)可能與RA滑膜炎和骨破壞共同相關(guān)[7]。炎癥信號Janus激酶(janus kinase, JAK)2/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(signal transduction and activator of transcription, STAT)3通路與Hepc的分泌相互關(guān)聯(lián)促進(jìn),是調(diào)節(jié)Hepc的主要信號通路[8]。免疫反應(yīng)時,炎癥因子白細(xì)胞介素-6(interleukin-6, IL-6)與細(xì)胞受體結(jié)合激活STAT3,激活的STAT3與Hepc啟動子結(jié)合進(jìn)而增加Hepc的水平,是Hepc的調(diào)控因子[9]。
通痹顆粒是由當(dāng)歸、黃芪、白芥子、血竭、甘草、僵蠶等多種藥物組成,用于治療血虛痰瘀證RA活動期患者。前期研究表明,通痹顆粒對RA滑膜炎和骨破壞均有一定改善作用[10-12],但具體機(jī)制尚未完全明確。本實驗通過研究通痹顆粒對RA模型膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen-induced Arthritis, CIA)大鼠Hepc、JAK2/STAT3信號通路、IL-6及細(xì)胞信號因子傳導(dǎo)抑制體(suppressor of cytokine signaling, SOCS)的作用,進(jìn)一步明確通痹顆粒治療RA的可能作用機(jī)制,以期為中藥治療RA研究提供依據(jù)并指導(dǎo)臨床治療。
1 材料與方法
1.1? 實驗動物
雌性健康SPF級SD大鼠36只,體質(zhì)量(200±20) g,購自湖南斯萊克景達(dá)實驗動物有限公司,動物許可證號:SCXK(湘)2019-0004。大鼠飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)SPF級中心實驗室,室溫20~25 ℃,相對濕度40%~60%,通風(fēng)、光照良好,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后開始實驗。本實驗嚴(yán)格按照倫理委員會的審查執(zhí)行,倫理審批號:20201010-35。
1.2? 主要藥物與試劑
通痹顆粒(湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院院內(nèi)制劑,主要成分是當(dāng)歸、黃芪、血竭、白芥子、僵蠶、甘草等,規(guī)格:10 g×6包);巴瑞替尼片(美國禮來公司,批號:H20190039,規(guī)格:2 mg×28片)。
牛Ⅱ型膠原(北京凱詩源生物科技有限公司,貨號:T07-0597);完全弗氏佐劑(美國Sigma公司,批號:F5881);兔抗JAK2試劑盒、兔抗STAT3試劑盒、兔抗p-STAT3試劑盒(北京Bioss公司,貨號:bs-23003R、bsm-52235R、bs-22386R);兔抗p-JAK2試劑盒、兔抗SOCS1試劑盒、兔抗SOCS3試劑盒(美國Affinity公司,貨號:AF3024-100、AF5378、DF6133);Hepcidin ELISA試劑盒(上海齊源生物科技有限公司,貨號:E4693-100);IL-6 ELISA試劑盒(武漢艾迪抗生物科技有限公司,貨號:AD40134)。
1.3? 主要儀器
熒光定量RCP儀(美國Bio-rad公司,型號:CFX);超微量分光光度計(美國Thermo公司, 型號:NanoDrop2000);電泳儀、轉(zhuǎn)膜儀(中國北京六一有限公司,型號:DYY-6C、DYCZ-40D);生物樣品均質(zhì)儀(杭州奧盛公司,型號:BioPrep-24);化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(廣州勤翔有限公司,型號:Chemiscope6100)。
1.4? 造模與分組
將實驗大鼠隨機(jī)分為6組:空白組、模型組、陽性對照組和通痹顆粒低、中、高劑量組,每組6只??瞻捉M不予處理,其余各組予牛Ⅱ型膠原誘導(dǎo)造模,具體如下:取牛Ⅱ型膠原溶解于冰醋酸并充分乳化,將乳化后的溶液與完全弗氏佐劑充分混合,制備牛Ⅱ型膠原試劑;將配制好的試劑皮下注射于大鼠于尾部進(jìn)行初次免疫,量約為0.2 mg,2周后再以0.1 mg于尾部進(jìn)行再次免疫;4周后進(jìn)行模型判定,當(dāng)免疫后CIA大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分≥6分,則為造模成功[10]。
1.5? 實驗給藥
造模成功后,空白組、模型組予等量生理鹽水灌胃,其他各組藥物均按照人-大鼠體表面積進(jìn)行換算,以正常人體質(zhì)量70 kg進(jìn)行計算,大鼠體質(zhì)量平均為210 g,換算系數(shù)6.3[13]。其中,陽性對照組以巴瑞替尼片換算為人臨床等效劑量,換算后的等效劑量為0.18 mg/(kg·d);通痹顆粒低、中、高劑量組分別換算為等效劑量的1/2、1、2倍,換算后分別為0.9、1.8、3.6 g/(kg·d)。均每天灌胃1次,連續(xù)4周。
1.6? 取材及指標(biāo)檢測
1.6.1? 關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分? 在造模成功后(第0天)及藥物治療過程(第7、14、21、28天)共計5次評分,根據(jù)大鼠關(guān)節(jié)受累程度不同進(jìn)行相應(yīng)的評分,具體如下:無任何關(guān)節(jié)紅腫為0分;僅足趾關(guān)節(jié)紅腫評為1分;足底及足趾均紅腫評為2分;踝關(guān)節(jié)以下全部紅腫評為3分;全部足踝關(guān)節(jié)均紅腫則評為4分。將大鼠4個關(guān)節(jié)的評分加起來所得分?jǐn)?shù)即為大鼠的關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分,最大值為16分[14]。關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分越高,則大鼠關(guān)節(jié)炎癥狀越嚴(yán)重。
1.6.2? 取材及處理? 治療4周后處死所有大鼠,予以腹主動脈采血,4 ℃靜置4 h,3 500 r/min離心10 min(離心半徑15 cm),取上清液用于血清Hepc、IL-6水平檢測;將大鼠的左膝關(guān)節(jié)滑膜剝離,福爾馬林液固定,用于滑膜組織病理形態(tài)學(xué)觀察;將大鼠的右膝關(guān)節(jié)滑膜剝離,放入液氮中速凍,-80 ℃條件下封存,用于JAK2/STAT3信號通路相關(guān)基因和蛋白檢測。
1.6.3? 滑膜組織病理學(xué)觀察? 取固定好的滑膜組織,石蠟包埋,制作切片,HE染色,光鏡下(×200)行組織形態(tài)學(xué)觀察。
1.6.4? 酶聯(lián)免疫吸咐法測定各組大鼠血清Hepc、IL-6水平? 取離心好的血清室溫靜置30 min,使用酶聯(lián)免疫吸咐法測定血清Hepc、IL-6水平,具體流程嚴(yán)格按照試劑盒說明書執(zhí)行。
1.6.5? 逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法測定滑膜組織中JAK2、STAT3、SOCS1、SOCS3的mRNA相對表達(dá)量? 使用Trizol法提取滑膜組織的總RNA,超微量分光光度計檢測RNA的濃度和純度,逆轉(zhuǎn)錄后獲取互補(bǔ)的cDNA,使用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)進(jìn)行定量擴(kuò)增。具體為:預(yù)變性95 ℃ 10 min;95 ℃ 15 s→60 ℃
30 s,擴(kuò)增循環(huán)40次。以GAPDH為內(nèi)參,對目的基因的擴(kuò)增溶解曲線進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)程序分析,采用2-△△ct法計算目的mRNA的相對表達(dá)量?;蛞镄蛄性斠姳?。
1.6.6? Western blot法檢測滑膜組織中JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3、SOCS1、SOCS3的蛋白表達(dá)
將粉碎的滑膜組織進(jìn)行冰上裂解,裂解后離心并取上層清液,使用BCA法測定相關(guān)蛋白濃度,Western blot法電泳后轉(zhuǎn)印于NC膜封閉過夜,將一抗按比例稀釋后與膜一起孵育,4 ℃過夜,次日室溫放置90 min,PBST洗3次;二抗與膜共同室溫孵育90 min后,PBST洗3次,進(jìn)行ECL顯色,并曝光。曝光后底片掃滿,以GAPDH為內(nèi)參,用化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)軟件分析分子量和灰度值。
1.7? 統(tǒng)計學(xué)分析
采用SPSS 25.0軟件,計量資料以“x±s”表示。若滿足正態(tài)分布和方差齊性者,行單因素方差分析和LSD檢驗;方差不齊者則采用Tamhane' T2法。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1? 各組大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分變化
造模后,與空白組相比,其余各組大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)積分顯著上升(P<0.01)。經(jīng)治療7 d后,陽性對照組和通痹顆粒各劑量組關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分達(dá)到高峰。經(jīng)治療28 d后,與模型組相比,通痹顆粒高、中、低劑量組及陽性對照組大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分均降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),與陽性對照組比較,通痹顆粒中、低劑量組CIA大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分均增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見圖1。
2.2? 各組大鼠滑膜組織病理學(xué)觀察
空白組滑膜上皮細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)正常,脂肪細(xì)胞無明顯異常,未見明顯炎癥增生;模型組見滑膜上皮結(jié)構(gòu)缺損,滑膜重度增生,排列紊亂,并有大量炎癥細(xì)胞浸潤和多個血管翳形成;陽性對照組滑膜結(jié)構(gòu)基本正常,滑膜輕度增生,少量炎癥細(xì)胞,較模型組明顯改善;通痹顆粒低劑量組見滑膜上皮結(jié)構(gòu)缺損,滑膜重度增生,炎癥細(xì)胞浸潤及血管翳形成,較模型組稍輕;通痹顆粒中、高劑量組均見中度滑膜增生及炎癥細(xì)胞浸潤,較低劑量組均減輕,且高劑量組炎癥細(xì)胞浸潤及滑膜增生比中劑量組略輕。詳見圖2。
2.3? 各組大鼠血清Hepc、IL-6水平比較
與空白組比較,模型組和各給藥組大鼠血清Hepc、IL-6水平均升高(P<0.05)。與模型組比較,通痹顆粒高、中、低劑量組和陽性對照組血清Hepc、IL-6水平均降低(P<0.05)。與陽性對照組比較,通痹顆粒中、低劑量組血清Hepc、IL-6水平均升高(P<0.05),通痹顆粒高劑量組血清Hepc、IL-6水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表2。
2.4? 各組大鼠滑膜組織JAK2、STAT3、SOCS1、SOCS3的mRNA表達(dá)量比較
與空白組比較,其余各組大鼠滑膜JAK2、STAT3的mRNA表達(dá)均升高(P<0.05),SOCS1、SOCS3的mRNA表達(dá)均降低(P<0.05)。與模型組比較,通痹顆粒高、中、低劑量及陽性對照組JAK2、STAT3的mRNA表達(dá)均降低(P<0.05),SOCS1、SOCS3的mRNA表達(dá)均升高(P<0.05)。與陽性對照組比較,通痹顆粒各劑量組JAK2、STAT3的mRNA表達(dá)均升高(P<0.05),SOCS1、SOCS3的mRNA表達(dá)均降低(P<0.05)。詳見表3。
2.5? 各組大鼠滑膜組織JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3、SOCS1、SOCS3蛋白表達(dá)比較
與空白組比較,其余各組大鼠滑膜JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3蛋白表達(dá)均升高(P<0.05),SOCS1、SOCS3蛋白表達(dá)均降低(P<0.05)。與模型組比較,通痹顆粒高、中、低劑量組和陽性對照組滑膜JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3的蛋白表達(dá)均降低(P<0.05),SOCS1、SOCS3的蛋白表達(dá)均升高(P<0.05)。與陽性對照組比較,通痹顆粒各劑量組JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3的蛋白表達(dá)均升高(P<0.05),SOCS1、SOCS3的蛋白表達(dá)均降低(P<0.05)。詳見圖2、表4。
3 討論
RA是一種炎癥性、慢性自身免疫性關(guān)節(jié)疾病,當(dāng)固有免疫和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)發(fā)生異常時,免疫耐受失衡誘發(fā)的損傷顯得尤為關(guān)鍵,這一系列事件將導(dǎo)致持續(xù)的關(guān)節(jié)炎癥、增生性滑膜炎,并最終引起基底層軟骨和軟骨下骨的損傷,導(dǎo)致永久性關(guān)節(jié)破壞、畸形和功能喪失[15]。由于RA常規(guī)治療藥物并不能完全滿足臨床,且存在藥物相關(guān)的耐藥性、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和毒副作用等原因[16],中醫(yī)藥辨證論治的獨(dú)特優(yōu)勢在RA治療中逐漸凸顯出來。中醫(yī)從整體入手,扶正與祛邪并行,具有多靶點(diǎn)調(diào)節(jié)、療效確切、毒副作用小等特點(diǎn),在臨床中得到了廣泛應(yīng)用。
RA屬于中醫(yī)學(xué)“尪痹”“骨骱痹”等范疇。《諸病源候論·風(fēng)濕痹候》載:“由氣血虛,則受風(fēng)濕,而成此病?!薄夺t(yī)級·痹》云:“痹非三氣,患在痰瘀?!彼伢w正氣虧虛,則易感受風(fēng)寒濕邪為患;久痹不愈,則易成瘀血痰濁而遷延受損?;赗A的病機(jī)特點(diǎn)和前期研究[17-18],本課題組提出了RA的基本病機(jī)是“虛、瘀、痰”,以此為基礎(chǔ)制定了益氣養(yǎng)血、化痰逐瘀的經(jīng)驗協(xié)定方劑通痹顆粒。方中當(dāng)歸為君,溫養(yǎng)活血,舒筋通脈;黃芪為臣,充養(yǎng)元?dú)?,配伍?dāng)歸以共資氣血生化,氣血雙補(bǔ);血竭散瘀和血止痛,僵蠶、白芥子豁痰散結(jié)、通利消腫,皆為佐藥;甘草為使,緩急溫中健脾,調(diào)和諸藥。既往課題組研究表明,通痹顆粒對RA滑膜炎和骨破壞均有一定的改善作用[19]。黃芪已被證實可調(diào)節(jié)阿爾茨海默病模型小鼠腦組織Hepc的表達(dá)[19],并可通過JAK2、STAT3免疫炎癥相關(guān)通路治療RA[20];當(dāng)歸的有效成分當(dāng)歸多糖對慢性炎癥貧血大鼠Hepc的表達(dá)具有抑制效應(yīng)[21]。因此,通痹顆??赡芡ㄟ^Hepc和JAK2/STAT3信號通路對RA發(fā)揮治療作用。
Hepc是一種具有抗菌特性的肝源性肽,最早于20世紀(jì)初從人的血清和尿液中提純發(fā)現(xiàn),主要由炎癥細(xì)胞因子尤其是IL-6誘導(dǎo)產(chǎn)生,具有調(diào)節(jié)鐵代謝和參與人體炎癥防御反應(yīng)的重要功能[22]。研究表明,Hepc可以反映RA患者的疾病活動度,其高表達(dá)可以直接加劇RA的炎癥程度,是RA疾病活動度增強(qiáng)的重要原因[23]。促炎因子在RA的病變進(jìn)程中發(fā)揮重要作用,腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)、IL-6和粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor, GMCSF)等驅(qū)動了RA持續(xù)性滑膜炎和全身并發(fā)癥[24]。IL-6作為RA臨床發(fā)病前的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,在RA早期滑膜炎的維持和造成關(guān)節(jié)破壞中發(fā)揮主要介導(dǎo)效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),與健康者對比,RA組血清Hepc水平顯著升高,且與IL-6的表達(dá)和RA疾病活動度評分呈正相關(guān),提示Hepc可能直接參與了慢性炎癥的發(fā)病過程[25];通過藥物對IL-6進(jìn)行抑制,Hepc表達(dá)量明顯減少,證明IL-6與Hepc之間具有高度相關(guān)性[26]。另有研究證實,Hepc在RA中的升高與骨破壞標(biāo)志物正相關(guān),Hepc的分泌增加促進(jìn)破骨細(xì)胞生成和骨小梁破壞丟失,提示Hepc可能參與RA的骨破壞[27];而Hepc的負(fù)調(diào)節(jié)因子紅富鐵激素可調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞中骨形成蛋白的信號傳導(dǎo)、減少核因子-κβ受體活化因子配體的產(chǎn)生,限制破骨細(xì)胞生成,具有骨保護(hù)作用[28]。因此,Hepc、IL-6與RA的滑膜炎和骨破壞共同相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),通痹顆粒對CIA大鼠滑膜炎癥具有明顯改善作用,可減少滑膜增生和炎癥細(xì)胞浸潤,并且對大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分具有一定降低作用。與模型組相比,陽性對照組和通痹顆粒各劑量給藥組均能有效降低CIA血清Hepc和IL-6水平,且陽性對照組療效最佳,通痹顆粒高劑量與陽性對照組之間無明顯差異,提示Hepc與RA的炎癥狀態(tài)存在一定正相關(guān)性,推測通痹顆粒緩解RA滑膜炎和骨破壞的機(jī)制可能與降低血清的Hepc和IL-6水平有關(guān),且通痹顆粒的療效可能存在一定的劑量依耐性。
Hepc主要通過與細(xì)胞表面的受體膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ferroportin, FPN)結(jié)合后可激活JAK2蛋白激酶,促進(jìn)FPN磷酸化以及內(nèi)化降解,并通過調(diào)節(jié)鐵代謝影響成骨功能[8]。JAK2/STAT3通路受多種細(xì)胞因子調(diào)節(jié),尤其是IL-6和γ干擾素[29],IL-6可刺激JAK/STAT信號通路促使Hepc表達(dá),既可加重RA的炎癥反應(yīng),還可導(dǎo)致貧血、骨破壞。而SOCS家族成員作為JAK/STAT信號通路的代表性負(fù)調(diào)節(jié)因子,可通過調(diào)節(jié)T細(xì)胞的分化和功能參與免疫耐受[30]。相關(guān)研究證實,IL-6可通過JAK2/STAT3信號通路降低十二指腸鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1水平,刺激Hepc的產(chǎn)生[26];而Hepc也可與膜轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合激活JAK2,并磷酸化轉(zhuǎn)錄因子STAT3,進(jìn)而促進(jìn)IL-6、TNF的表達(dá)[31];另外,抑制JAK2/STAT3信號通路可以使Hepc的表達(dá)降低,SOCS的轉(zhuǎn)錄表達(dá)增加,下調(diào)IL-6等細(xì)胞因子的水平進(jìn)而減輕RA的骨破壞[8]。Hepc與JAK2/STAT3信號通路相互作用形成惡性循環(huán),從而使RA滑膜炎及骨破壞不斷加深加重。通過本實驗進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),與模型組對比,陽性對照組和通痹顆粒各劑量給藥組JAK2/STAT3信號通路相關(guān)因子mRNA和蛋白表達(dá)均顯著降低,而通路抑制因子SOCS1、SOCS3的表達(dá)明顯升高,提示通痹顆粒對JAK2/STAT3信號通路具有一定的調(diào)節(jié)作用。
綜上所述,通痹顆粒能有效改善CIA大鼠的滑膜炎及關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分,對RA具有多靶點(diǎn)的治療作用,降低炎癥因子IL-6水平,其作用機(jī)制與抑制JAK2/STAT3信號通路進(jìn)而減少Hepc的表達(dá)有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn),通痹顆粒對Hepc和JAK2/STAT3信號通路的調(diào)節(jié)作用與藥物濃度有關(guān),因此,臨床探索最合理有效的治療劑量也是接下來的研究重點(diǎn)之一;研究還可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué),從細(xì)胞分子水平進(jìn)一步探討通痹顆粒對破骨細(xì)胞的具體作用靶點(diǎn)及相關(guān)通路,以期為治療RA提供新的方法與藥物。
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