雷公藤甲素治疗类风湿关节炎作用机制研究进展

2015-04-16 12:07李清宋邓晓霞林色奇刘红宁江西中医药大学南昌330004
江西中医药 2015年6期
关键词:甲素雷公藤滑膜

★ 李清宋 邓晓霞 林色奇 刘红宁 (江西中医药大学 南昌330004)

类风湿关节炎(RA)主要是以滑膜细胞增生,多种炎性细胞浸润,血管翳形成,以及软骨和骨组织的破坏为病理特点的一种慢性的自身免疫性疾病,中医学认为,气血虚弱,正气不足,外感风寒湿,热邪乘虚而入,阻塞经络,气血运行不畅,久而成痹,痹久不除,必成顽疾[1]。而中医药治疗RA具有较长的历史,尤其是卫矛科植物雷公藤,具有祛风除湿、活血通络、消肿止痛的功效[2],被认为是目前治疗RA的最佳单味中药。现代医学研究表明,雷公藤甲素是雷公藤的主要有效成分之一,可以抑制血管新生,减缓滑膜血管翳形成与滑膜增殖而减轻其对关节软骨及骨的侵蚀破坏作用,发挥对RA的治疗作用[3]。现将近年来雷公藤甲素治疗RA的作用机制研究进展综述如下。

1 对细胞因子的影响

近年来,大量的研究证实,关节炎滑膜细胞及滑膜组织中浸润的单核巨噬细胞、淋巴细胞等产生的炎性细胞因子在类风湿风湿关节炎滑膜病变中起核心作用,细胞因子主要包括肿瘤坏死因子(TNF-),白细胞介素(IL-1、IL-6、IL-8、IL-15、IL-17等),干扰素(interferon,IFN),集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)等。

1.1 通过对关节滑膜组织病理切片及免疫组织化学检测发现Tri能够减轻滑膜组织的病理学改变,减少滑膜血管、血管壁及其周围炎性细胞浸润,可以降低滑膜组织中TNF-的表达,降低AA大鼠关节腔滑液IL-β水平[4]。采用免疫组织化学研究发现在RA软骨组织中TNF-、IL-6,COX-2和NF-κB表达较高,Tri能够显著的降低TNF-、IL-6,COX-2和NF-κB的表达[5]。研究已经证实位于TNF-基因启动子区域-308位点存在G/A多态性,能直接影响TNF-水平的表达,与RA的易感性及药物疗效关系密切,Tri对携带TNF--308位点不同基因型的RA患者PBMC分泌TNF-的体外试验发现雷公藤多苷可以降低人体血浆内TNF-水平。

1.2 对RA患者不同病期中白细胞介素的检测发现活动期RA患者的血清中IL-17、IL-18、IL-6和IL-8含量明显高于稳定期RA患者[6]。研究证实IL-1家族、IL-12家族、IL-15和IL-17等在RA发病中对病变维持及在关节破坏中发挥了重要作用[7],在RA中,IL-6通过诱导其他细胞因子如IL-1与TNF-α的产生和释放,而Tri可明显下调AA大鼠关节腔滑液IL-6表达水平[8]。IL-18诱导骨关节滑膜成纤维细胞合成、分泌IL-8和IL-6以及Th1型淋巴细胞分泌IFN-γ和表达Fas/FasL,促使T细胞和NK细胞增殖。在RA的发生和进展中起到关键的作用,研究发现Tri能够抑制IL-18诱导的骨关节滑膜成纤维细胞合成、分泌IL-8和IL-6,有效抑制PMA(加波佛酯)刺激的RASF(RA滑膜细胞)IL-18生物学活性。同时还能抑制PMA刺激的RASF的IL-18和IL-18R的蛋白和mRNA表达[9]。

2 对免疫淋巴细胞的影响

RA患者滑膜组织和滑膜液中,存在多种免疫细胞如T细胞、树突状细胞、肥大细胞,它们与RA的发生发展密切相关。Tri通过抑制RA滑膜细胞中COX-2的水平和PEG-2的分泌,从而抑制Tri淋巴细胞的分化[10]。

2.1 通过体外PBMCs细胞试验检测细胞表面活化分子,发现Tri可能是通过降低CD69和CD25的表达,抑制CD4+和CD8+T细胞的活化,以及抑制RA患者外周血T细胞IFN-γ、IL-2和IL-4的产生,从而发挥免疫抑制作用[11]。在Tri处理过PBMCs上清中,INF-γ的分泌水平明显降低,且CD4+T细胞中和CD4+CD45RA记忆性T细胞中INF-γ的表达也明显降低,说明Tri可抑制淋巴细胞的增殖,抑制Th1细胞的分化[12]。

2.2 树突状细胞是非常有效的专职抗原提呈细胞它们通过活化初始T细胞从而在启动免疫反应中起独特作用,并且通过吸引、聚集和活化CD4+辅佐性T细胞及CD8+细胞毒性T细胞而促进局部免疫应答。研究表明在RA滑膜淋巴细胞浸润中,已经确定有成熟和未成熟树突状细胞[13]。赵轶雯等[14]探讨Tri对分泌IL-10的树突细胞(DC)亚群CD11clow CD45RBhigh DC功能的影响,发现Tri可促进CD11clow CD45RBhigh DC IL-10的分泌,诱导CD4+T淋巴细胞向Th2型分化,并可通过激活CD11clow CD45RBhigh DC介导机体的免疫抑制活性。

3 对酶类的影响

郭伟健观察Tri对RASF增殖和表达类风湿关节炎滑膜成纤维细胞环氧化酶-2(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及合成iNOS诱导产物前列腺素E2(PGE2)、NO的影响,发现Tri可显著抑制TNF-刺激引起的COX-2和iNOS的表达及PGE2和NO的生成,抑制作用与Tri浓度呈正相关[15]。

Ras-MAPKs信号转导通路异常是RA慢性滑膜炎的典型特征,活化的MAPKs促进NF-B、AP-1和CREB的转录活性,后者就与相应基因的增强子结合启动基因转录,产生一系列促炎性细胞因子、基质蛋白降解酶等,进一步活化MAPK路径,从而引起持久的慢性滑膜炎。Tri可降低ERK、JNK和P38等的磷酸化和Ras蛋白表达水平,从而抑制RA-HFLS Ras-MAPKs信号传导通路的异常活化[16]。张前德等[13]通过采用不同浓度的Tri对滑膜细胞的作用,发现Tri抑制RA滑膜细胞分泌VEGF和MMP-9,从而可以抑制血管新生,减缓滑膜血管翳形成与增殖而减轻其对关节软骨及骨的侵蚀破坏作用,发挥对RA的治疗作用。

4 对核内转录因子NF-κB的调节

Ranyia Matta等[17]发现脂多糖(LPS)刺激导致117的高度表达,用Tri进行干预后超过50%的抑制,大部分的基因被LPS强诱导并且能被Tri显著的抑制促炎细胞因子和趋化因子,包括TNF-、IL-1β、IL-6等的分泌,也能抑制由LPS诱导的Micro-RNA-155的表达,既能抑制磷酸化、下调LPS刺激后IB的表达,还能影响DNA绑定活化的NF-B。Tri可以上调Jurkat细胞IB的基因转录,可能导致胞内IκB增多从而抑制NF-κB活力,上调Jurkat细胞中IB的基因转录有可能是其抑制胞内NF-κB活力的机制之一[18]。

5 对炎症介质

屈飞等[19]研究发现佐剂性关节炎(AA)模型组大鼠血清PGE 2明显高于正常对照组,经过Tri、来氟米特、Tri联合来氟米特配伍治疗后血清中含量均发生不同程度的下降,且Tri联合来氟米特配伍组PGE 2降低最为显著。证明两者配伍后能够显著降低大鼠血清中炎症介质水平,降低关节破坏,从而缓解AA大鼠的关节炎症状。NOS参与VEGF的信号传导通路,VEGF通过活化和上调内皮型一氧化氮合酶(eNOS)发挥刺激血管生成和增加血管通透性的作用,在体内及体外NOS抑制剂可以阻VEGF诱导的细胞扩增、迁移及血管生成,Tri能够抑制iNOS的表达[20]。

6 抑制血管生成

血管新生是一个涉及内皮细胞增殖、迁移和成管的复杂过程,需要多种生长因子和信号通路的参与,其中重要的信号分子VEGF、FGF(成纤维细胞生长因子)[21]、缺氧诱导因子-1(HIF-1)[22],在RA患者的血清和滑膜液中VEGF高表达,而且活动期的表达量要远高于稳定期的表达量。临床研究发现RA关节内新生血管增生的程度与患者的病情、滑膜增生及炎细胞浸润的程度成正相关,通过抑制血管生成的药物可以缓解RA的病情[23]。Tri能降低AA模型大鼠滑膜组织中TNF-、血管内皮生长因子(VEGF)、bFGF的表达[24],也可以抑制血管内皮细胞(EC)的血管内皮生长因子(VEGF)受体降低EC的增殖、迁移及小管的形成能力,从而抑制血管的形成[25],杨锐等[26]发现Tri可以通过抑制HUVECS的增殖、迁移、侵袭、小管形成从而达到抑制血管生成的目的,在体内可以通过抑制VEGF的生成而减少新生血管的生成。Kong X等[27]通过建立CIA大鼠模型,用Tri进行干预发现其能显著的减少血管生成因子TNF-,IL-17,VEGF,VEGFR,Ang-1,Ang-2 and Tie2的表达,同时也在蛋白水平上抑制IL-1β诱导的ERK,p38 and JNK的磷酸化,首次表明Tri能下调血管生成活化剂和抑制有丝分裂酶原激活的蛋白激酶活化下游信号通路,在RA中的具有抗血管生成作用。王伟东等[28]以AA大鼠为实验模型,通过药理、病理、免疫组织化学检测等方法,从整体、炎性细胞因子、组织形态、蛋白等水平,研究发现雷公藤内酯醇Tri可明显降低滑膜组织中TNF-的表达,抑制大鼠滑膜中新生血管的生成。

7 诱导细胞凋亡

Tri对携带TNF-α-308 G/G基因型组PBMC有明显的抑制作用,抑制PBMC的活化与增殖,并可诱导其凋亡,在治疗RA、阻止其病程进展过程中发挥了重要的作用。夏卿[29]通过Tri含药血清对大鼠成纤维样滑膜细胞进行体外培养,观察对大鼠FLS的增殖及MIF表达的影响。结果表明Tri可明显抑制成纤维样滑膜细胞的增殖,降低滑膜细胞上清液MIF的表达,下调MIF基因表达。推测Tri可能通过抑制炎性细胞因子MIF释放,减轻细胞因子对滑膜细胞和软骨细胞的刺激,抑制滑膜细胞异常增殖来发挥疗效。

8 其他

Liu等[30]研究表明Tri能够通过在mRNA和蛋白水平上减少炎症关节腔中破骨细胞、降低NF-B配体的受体激活剂(RANKL)和NF-B受体激活剂(RANK)以及上调护骨素(OPG)的表达,降低CIA模型大鼠血清和炎症关节腔中护骨素与NF-B配体的受体激活剂,并且在人成纤维滑膜细胞和外周血单核细胞共培养中得到证实。说明Tri能够通过阻止骨组织破坏缓解关节炎以及调节RANKL/RANK/OPG的信号通路达到抑制破骨细胞的形成。

Wang等[31]发现IL-10在CIA模型大鼠血清中的含量水平明显低于Tri治疗组,Tri能够提高血清中IL-10的含量同时能够降低T细胞受体BV15和BV19的表达水平,这些都证明了Tri对类风湿关节炎治疗作用。

9 展望

近年来随着人们通过大量的科学研究,不断的探索雷公藤甲素治疗类风湿关节炎的机制,目前取得相应的进展,研究证实雷公藤甲素调节细胞因子、酶类、核转录因子B的表达,抑制炎症因子分泌,抑制血管的生成和诱导细胞的凋亡,保护软骨和基因调控等方面的抗RA药理作用。并从细胞、分子、基因等水平揭示了其作用机制。雷公藤甲素通过多方面多途径发挥治疗作用,相信随着研究的深入,雷公藤甲素在治疗RA中体现出最佳单味中药的优势。

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