白芍总苷治疗类风湿关节炎药理作用及机制

2015-12-10 02:51王红权詹杰
医药导报 2015年2期
关键词:白芍滑膜细胞因子

王红权,詹杰

(湖北省荆门市第二人民医院血液风湿免疫内科,荆门 448000)

白芍总苷治疗类风湿关节炎药理作用及机制

王红权,詹杰

(湖北省荆门市第二人民医院血液风湿免疫内科,荆门 448000)

近年研究表明白芍总苷(TGP)治疗类风湿关节炎(RA)可取得理想疗效。该文对TGP的抗炎作用、调节由T淋巴细胞介导的细胞免疫和由B淋巴细胞介导的体液免疫等药理作用,及治疗RA的机制,如TGP对白细胞介素(IL)-1的抑制作用,TGP对IL-2的双向调节作用,TGP对IL-17的调节作用,TGP对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的抑制作用,TGP对核转录因子-κB(NF-κB)活化的调控作用,TGP对关节滑膜细胞增殖的抑制作用等予以综述。

白芍总苷;关节炎,类风湿;细胞因子

白芍总苷(total glucosides of Peony,TGP)是从传统中药白芍(PaeonialactifloraPall.)中提取的有效成分,其药效成分单体主要为一组单萜糖苷类物质,包括芍药苷(paeoniflorin,PF)、芍药内酯苷(albiflorin)、羟基芍药苷(oxypaeoniflorin)、苯甲酰芍药苷(benzoylpaeoniflorin),其中PF是主要有效活性成分[1-2],约占90%以上。有资料表明,TGP除具有抗炎、镇痛、抗应激、保肝等作用外,还能多途径有效抑制自身免疫反应,对类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)有确切疗效,且安全、不良反应少[3-4]。TGP是具有较好应用前景的、改善病情的植物类慢作用抗风湿药。笔者对TGP治疗RA的药理作用及其机制进行综述。

1 TGP治疗RA的药理作用

1.1 抗炎作用 对于实验性关节炎大鼠模型,如胶原诱导性关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)和佐剂性关节炎(adjuvant arthritis,AA),TGP可明显减轻和有效抑制继发性足肿胀、关节疼痛、多发性关节炎等急性炎症反应,并能明显改善其关节炎症程度[5-8]、炎性细胞浸润和血管翳增生现象[9],以及抑制关节滑膜基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)的表达及前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)等炎性因子的产生,从而有效抑制其炎症应答[10]。

1.1.1 TGP对MMPs的抑制作用 MMPs在RA患者关节受损局部及滑膜高表达。实验发现,TGP大、中剂量(100,50 mg·kg-1)可显著抑制CIA大鼠关节炎足爪中MMP-9蛋白的表达[8-9]和关节滑膜中MMP-1、MMP-3的表达[6],均呈现明显剂量依赖性。由此推测,TGP可通过调节MMPs在RA滑膜组织中的表达而减轻关节炎症反应,达到缓解并控制RA关节滑膜炎和对RA关节软骨侵蚀性破坏的目的。

1.1.2 TGP对PGE2的调节作用 PGE2主要通过其受体EP2(E-prostanoid 2)和EP4介导兴奋G蛋白(stimulatory G protein,Gs)信号通路调节细胞内环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)水平和DNA合成发挥明显致炎及致痛作用。在体外培养的大鼠滑膜成纤维样细胞(fibroblast-like synoviocytes,FLS)中,TGP可通过升高细胞膜EP2受体水平,改善Gs信号通路而提高FLS内cAMP水平,从而抑制PGE2刺激致FLS过度增殖致关节滑膜炎[11]。还可通过调节CIA大鼠体内G蛋白-AC-cAMP信号转导通路[10]、抑制AA大鼠滑膜细胞[12]和由脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的巨噬细胞生成PGE2[13]。在体外体系中,不同浓度TGP能不同程度地抑制由rIL-1α体外刺激下诱导的CIA大鼠FLS产生PGE2,提高cAMP表达水平,从而发挥抗炎作用[14]。

1.2 免疫调节作用

1.2.1 对B淋巴细胞介导体液免疫的调节作用 将不同浓度TGP经体内和体外两种途径给药后均能降低由异源性鸡Ⅱ型胶原(CⅡ)诱导CIA大鼠增高的B淋巴细胞的增殖反应和血清中抗CⅡ抗体水平,并可防止动物体内针对自身CⅡ的IgG抗体在关节软骨处沉积后形成免疫复合物所致的关节及组织的损伤和破坏,这些特征与人类RA更为接近[5]。在临床中发现TGP可通过下调RA患者血液中作为B淋巴细胞活化标志的可溶性CD23(sCD23)的表达水平而抑制B细胞增殖活化,从而有效抑制这种前炎症细胞因子释放肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白细胞介素(interleukin,IL)-1、IL-6等[15]。

1.2.2 对T淋巴细胞介导细胞免疫的调节作用 梁君山等[16]研究发现,TGP对AA大鼠低下的脾脏T细胞功能有促进和调节作用。近年来的研究发现,不同浓度TGP体内外两种途径给药时均能降低CIA大鼠增高的T淋巴细胞增殖[5]。还可通过抑制外周血T淋巴细胞表达破骨细胞分化因子(RANKL)而抑制破骨细胞(Osteoclast,OC)的分化,阻断炎症及骨质损害的病理基础,减轻实验动物的关节炎性反应,减缓由RANKL介导的关节骨质破坏[17],且已有临床资料证实[18]。可以推测,TGP可通过促进或抑制由T淋巴细胞介导的细胞免疫在RA炎症及骨质破坏中发挥多途径的双向调节作用而达到治疗目的。

2 TGP治疗RA的主要作用机制

2.1 TGP对IL-1的抑制作用 研究发现将TGP按50 mg·kg-1·d-1灌胃给药可使AA大鼠腹腔巨噬细胞升高产生的IL-1水平下降[16]。近年研究发现,如将不同浓度TGP通过体内给药(50,100 mg·kg-1)和体外给药后,均可显著降低由LPS诱导的CIA 大鼠腹腔巨噬细胞产生的IL-1水平[5],还可显著抑制CIA大鼠滑膜细胞中因滑膜细胞超微结构改变而产生的IL-1[6]和血清中IL-1β的水平[8,19],并呈浓度相关性。提示TGP不同浓度和不同给药途径均对实验性关节炎大鼠因巨噬细胞升高和滑膜细胞改变所产生的IL-1和IL-1β有抑制或调节作用。

2.2 TGP对IL-2的双向调节作用 由辅助性T细胞-1(helper T cell-1,Th1)分泌的IL-2广泛参与免疫应答的各种调节,是主要正性细胞调节因子。梁君山等[16]灌胃AA大鼠TGP 50 mg·kg-1·d-1后可使其低下的IL-2恢复到正常水平。在近年来的研究中发现将不同浓度TGP体内(50,100 mg·kg-1)和体外(2.5,12.5,62.5 mg·kg-1)给药后均可降低由刀豆蛋白(concanavalin,Con A)诱导的CIA大鼠脾淋巴细胞升高的IL-2水平[5]。可见TGP可对IL-2具有双向调节作用。

2.3 TGP对IL-17的调节作用 IL-17作为一种前炎性细胞因子,在RA的炎症及滑膜增生中可通过磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)激活核转录因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)进而促进成纤维细胞释放IL-6等炎性因子,促进骨的侵蚀与破坏。刘国玲等[20]研究发现,TGP可通过抑制NF-κB/P65的表达下调IL-17在AA大鼠血清中的含量。由此推测,TGP可以通过间接下调IL-17这个前炎性因子的含量而降低其在RA中的致炎活性,从而减轻或阻止RA的骨质破坏和病情进展。

2.4 TGP对TNF-α的抑制作用 TNF-α是造成RA长期关节滑膜炎症及关节软骨破坏的重要促炎性细胞因子。TGP可呈浓度依赖性地降低或抑制CIA大鼠外周血[7-8,19]和滑膜细胞中因滑膜细胞超微结构改变而产生的TNF-α的水平[6]。还可显著下调RA患者外周血中可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅰ的表达[15],从而降低TNF-α的活化状态。

2.5 TGP对NF-κB活化的调控作用 在RA中NF-κB活化后,可启动多种促炎基因转录,如IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α、COX-2等。TGP能明显抑制炎症时NF-κB的核转移,拮抗由LPS诱导的巨噬细胞NF-κB与DNA的结合活性,通过作用于多个关键环节达到抑制巨噬细胞NF-κB的活化[13]。还可通过阻遏NF-κB p65蛋白的核转移和下调其表达而达到抑制由LPS诱导的巨噬细胞NF-κB的活化[21]和TNF-α、IL-1β、IL-17等炎性细胞因子的释放及NF-κB与细胞因子作用的相互网络来抑制AA大鼠关节炎症和病理改变[19-20]。但只有大、中剂量TGP(100,50 mg·kg-1)才能显著抑制CIA大鼠软骨组织内NF-κB/p65蛋白在细胞质内表达,小剂量(25 mg·kg-1)与对照组比较差异无统计学意义[19]。表明TGP可呈浓度相关性的通过抑制NF-κB的活化及NF-κB p65蛋白的表达而阻止炎症因子释放所触发的免疫炎性反应来发挥效应。

2.6 TGP对关节滑膜细胞增殖的抑制作用 将不同剂量TGP(50,100 mg·kg-1)体内给药[22]和体外给药[23]后可显著抑制CIA大鼠和兔佐剂性关节炎滑膜细胞增殖,还对CIA大鼠滑膜细胞亢进的分泌功能[24]和代谢能力[6]有明显改善作用,并呈剂量依赖性。由此表明,TGP可能通过抑制关节滑膜细胞的过度异常增殖和分泌来阻止某些致炎因子触发免疫应答,缓解或减轻滑膜炎对关节软骨及骨质破坏,从而发挥其对关节滑膜的保护功能,并以关节滑膜细胞为靶细胞发挥其治疗作用。

3 结束语

以上表明,TGP在对RA的治疗过程中可从多个环节发挥其有效药理效应,并通过影响RA的炎症过程、细胞免疫和体液免疫以及调控多种炎性细胞因子而减轻自身免疫性炎症反应。TGP作为抗炎免疫调节药,在调节RA异常的免疫功能和炎症反应中发挥双向免疫调节作用,并能有效抑制关节滑膜炎症,减缓并阻止关节及软骨骨质破坏,并呈现出浓度(剂量)依赖性的特点,是RA治疗中具有独特价值的一种免疫调节药。但目前有关TGP治疗RA的作用机制基础研究多局限于某些细胞因子,有待从分子和基因层面更深入阐明其治疗RA的作用机制。此外,TGP与其他抗风湿药物联用治疗RA是否具有协同作用,机制如何等,有待更深入研究,为临床联合用药提供科学依据。

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DOI 10.3870/yydb.2015.02.016

2014-08-25

2014-10-24

王红权(1982-),男,湖北宣恩人,医师,硕士,主要从事中西医结合防治风湿病的临床与基础研究。电话:(0)15926139779,E-mail:479049726@qq.com。

R593.22;R285.6

A

1004-0781(2015)02-0199-03

DOI 10.3870/yydb.2015.02.015

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