白藜芦醇抗类风湿关节炎研究进展

范家德

(合肥市第一人民医院，安徽合肥 230001)

类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种病因未明的、以炎性滑膜炎为主的慢性多系统性的自身免疫性疾病。其病理特点是滑膜细胞的大量增生，关节持续性进行性的滑膜炎。临床表现为手、足小关节的多关节、血管炎、侵袭性关节炎症，常伴有关节外器官受累及血清类风湿因子阳性，可以导致关节畸形及功能丧失。RA常发病于四肢小关节，除侵犯关节外，还可以侵犯关节以外的各脏器组织，对人体健康危害极大，至今其确切发病机制尚未被探明。我国的患病率约为0.3%，是我国劳动人群丧失劳动能力的主要原因［1］。近年来的研究发现，细胞炎性因子如白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)表达失衡，基质金属蛋白酶以及黏附分子的过度表达，RA的主要效应细胞滑膜β成纤维细胞的“肿瘤式”增生等都是类风湿关节炎发病的重要因素［2］。目前临床上治疗类风湿性关节炎的药物主要包括镇痛类药物、抗体药物、非甾体类抗炎类药物(NSAIDs)、改善病情的抗风湿药物(DMARDs)、植物药物等，其中白藜芦醇被认为是新型的植物型药物，其潜在的抗类风湿关节炎的临床应用价值备受瞩目。

1 白藜芦醇的理化性质及其来源

白藜芦醇(Resveratrol，Res)，化学名 3，4＇，5 － 三羟基二苯乙烯，分子式C14H12O3(化学结构示意图见图1)，相对分子质量228，性状为无色无味针状结晶，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、乙酸乙酯等有机溶剂中。遇碱性溶液显红色，遇醋酸镁的甲醇溶液显粉红色，能和三氯化铁—铁氰化钾起显色反应。化学结构有顺、反两种结构，在自然界中主要以反式存在，在紫外线的照射下，反式白藜芦醇能够翻转成为顺式异构体。在生物体内，顺式和反式白藜芦醇可以先分别与葡萄糖结合，生成相应的苷类，然后顺式和反式的白藜芦醇糖苷在肠道中糖苷酶的作用下可以释放出白藜芦醇而发挥药理学活性。

白藜芦醇属于非黄酮类多酚化合物，于1940年首次发现，是一种天然的植物抗毒素，广泛存在于种子植物中。目前已在12科31属72种植物中发现白藜芦醇的存在，富含白藜芦醇的植物主要有葡萄、花生及中药虎杖［3］。

目前临床上使用的抗RA非甾体抗炎药、糖皮质激素等药理作用广泛，不良反应发作频繁，屡见报端。近年来随着对白藜芦醇的深入研究，有报道临床上已开始用虎杖根来治疗RA，疗效甚好［4］。由于白藜芦醇来源于天然植物，毒副作用较小，安全廉价，国内资源丰富。因此白藜芦醇的抗RA作用越来越受到重视，有望成为临床新型的抗RA新药［5］。

2 白藜芦醇的抗炎作用

类风湿关节炎患者血清中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosisfactor-α，TNF-α)、关节滑液中IL-1β、IL-6的水平高低与临床活动性明显相关［6］。目前的研究表明，IL-1β、IL-6、TNF-α等炎性细胞因子在活动性RA中具有举足轻重的作用，当机体受到炎症刺激后，IL-1β、IL-6和TNF-α促进胶原酶和前列腺素E2(PEG2)等小分子炎症介质的释放，抑制各种生长因子对软骨细胞的促有丝分裂作用，最终导致软骨和骨的破坏［7］。有实验证明，在关节腔内注射炎性因子IL-1β可引起软骨细胞的破坏和蛋白多糖的降解，放大对关节的损害作用［8］。有研究表明，在使用TNF-α单克隆抗体治疗后，软骨细胞损坏减轻，骨破坏受到抑制，类风湿患者临床症状明显改善，表明炎症因子TNF-α也是RA的有效靶点［9］。在体内试验中，白藜芦醇能够明显减少实验动物模型血清学中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α等的生成，较强抑制中性粒细胞的功能，减缓炎症因子对关节滑膜的侵害［10］。而在体外，用脂多糖(LPS)诱导激活小胶质细胞后，加入不同浓度的白藜芦醇，可以发现小胶质细胞所分泌的NO和TNF-α的量明显减少并呈现剂量依赖性［11］。饶慧等［12］在其试验中分别用不同剂量的白藜芦醇给实验性骨关节炎兔灌胃，结果显示实验性骨关节炎模型动物血清中IL-6浓度显著下降且呈现剂量依赖性。Takata等［13］研究发现，白藜芦醇能够抑制TNF-α诱导的核转录因子NF-κB活化，继而下调NF-κB下游基因 iNOS和 COX-2表达，选择性抑制 iNOS和COX-2的催化活性，降低炎症效应对关节的损伤作用。此外白藜芦醇还可抑制体内趋化因子及黏附分子的表达，减少其在关节滑膜中的致炎作用，缓解RA的临床症状。综上，白藜芦醇可以抗炎主要机制可能是通过减少细胞因子的生成量，从而抑制炎症的发生或减轻炎症程度，缩短炎症持续时间。

3 抑制滑膜细胞增殖，促进滑膜细胞凋亡

滑膜细胞的增生被认为是类风湿关节炎一项重要生理特征。抑制滑膜细胞的“肿瘤式增生”，对控制RA的病理发展具有重要意义。目前的研究证实，抑制滑膜成纤维样细胞异常增生，可以减少炎性细胞因子如IL-1、IL-8、TNF-α、基质蛋白酶等引起的促炎症反应，保护骨和关节软骨［14］。研究发现，胶原诱导性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞在不同的白黎芦醇体外刺激下，可以阻滞细胞周期停留在S期，抑制细胞有丝分裂，诱导细胞凋亡。在这个浓度范围内，随着白藜芦醇浓度的增加，细胞增殖的抑制作用越明显且呈现出剂量依赖性［15］。在体内，正常情况下滑膜细胞的增殖和凋亡滑膜细胞处于动态平衡下，在病理条件下，滑膜细胞的过度增生可能部分与其凋亡的相对不足有关。最近发现，白藜芦醇在50～400μmol·L－1可以抑制抑制滑膜细胞增殖，诱导滑膜细胞凋亡，其机制可能与激活Caspase家族有关。Caspase分为两种类型，启动型位于级联反应的上游，效应型位于反应的下游。在白藜芦醇诱导的凋亡中，Caspase8受到信号刺激，级联放大传递给下游的Caspase3，Caspase3激活后裂解底物，使滑膜细胞发生生化和形态学改变，促使细胞凋亡［16］。进一步的机制实验表明，白藜芦醇还可能通过抑制某些增殖通路的活化，如PI3K/AKT，MAPK等，继而下调促凋亡基因如BAX相关死亡促进因子磷酸化表达，从而抑制滑膜的增殖［17］。

4 白藜芦醇的免疫抑制作用

研究证实，T细胞的活化也参与了RA病理过程。激活T细胞后，可以刺激破骨细胞和滑膜成纤维细胞增生，引起骨侵蚀，放大对关节的损伤作用［18］。Gao等［19］在体内及体外实验中，证实了白藜芦醇具有免疫调节作用。体内试验证明，安全剂量80 mg·kg－1白藜芦醇剂量不会引起造血或血液毒性，只是略微降低了T细胞介导的免疫反应。在体外实验中，高剂量25μmol·L－1白藜芦醇对活化T细胞增殖抑制率达到90%。Sharma等［20］研究也已证实白藜芦醇可能降低CD28和CD80分子的表达，并上调CTLA4的表达量，从而抑制T细胞、巨噬细胞和B细胞的活性。而于良等［21］在实验中证实，白藜芦醇浓度 ＞2.5 mg·L－1时，白藜芦醇明显抑制淋巴细胞转换及人外周血T细胞增殖。目前已经证实，Th1与Th2细胞之间的动态平衡对维持机体正常的免疫功能有着重要的作用［22］。Th1类炎症性细胞因子如IFN-γ、TNF-α的在RA患者中表达量显著升高，而Th2类炎症性细胞因子表达相对不足，这也能是导致RA发生的一个潜在机制。白藜芦醇具有抑制Th1型细胞功能亢进的作用，下调IFN-γ、TNF-α的表达，减缓RA的病理过程。研究表明［23］，白藜芦醇的对免疫细胞的抑制作用具有选择性。在体内，白藜芦醇对正常淋巴细胞仅有轻微的细胞增殖抑制作用，而对白血病细胞等非正常淋巴细胞有显著的促凋亡效应，这也为开发白藜芦醇治疗免疫性疾病提供了广阔的前景。

5 白藜芦醇的抗氧化作用

白藜芦醇具有抗氧化、清除自由基和影响花生四烯酸代谢的药理作用。而近年来体内和体外实验研究证实氧自由基可以损伤透明质酸，加快和延伸RA的病理过程。体内过多的自由基可以产生大量的过氧化物，损伤关节软骨，造成骨和关节软骨的损伤，促进 RA的发生。Barkhard等［24］研究表明，白藜芦醇能直接清除自由基，减少自由基对关节软骨和骨的侵害，从而降低H2O2和铬离子引起的DNA氧化损伤，同时在研究中发现白藜芦醇的保护作用呈剂量依赖关系。Hung等［25］研究证实白藜芦醇可以清除体内自由基，抑制自由基的形成，减轻DNA的损伤，保护关节软骨和骨。

6 对骨和关节软骨的保护作用

阻止骨和软骨的破坏也是治疗RA的重要靶点。随着RA病程的进展，骨和软骨的表面会被大量增生的血管翳和滑膜细胞逐渐侵蚀，导致关节软骨破坏，关节纤维化，部分功能丧失。动物实验证实白藜芦醇可以抑制软骨炎症和分解代谢信号通路中转录因子的活化，减少兔膝骨关节软骨降解，减轻LPS诱导的兔炎症性膝关节炎的滑膜炎症;拮抗软骨降解蛋白酶的产生，改善关节软骨细胞的生存［26］。白藜芦醇和姜黄素合用后，能激活细胞外调节蛋白激酶(MEK/ERK)信号通路，下调β1整合素和ERK1/2蛋白，抑制炎症因子IL-1β诱导的关节软骨细胞凋亡，保护关节软骨［27］。

7 白藜芦醇的抗菌抗病毒作用

微生物感染也可能是RA发病的重要因素，当某些细菌或病毒进入人体内，可能会引发机体的自身免疫反应，诱发RA的发病。研究表明，在疱疹病毒侵染的裸鼠动物模型中，局部涂抹白藜芦醇软膏制剂，结果发现白藜芦醇软膏可有效抑制动物病毒引起的病变，显示了良好的抗疱疹病毒效果［28］。最近发现，在琼脂平板培养皿中培养奇异变形杆菌，15μg·L－1的白藜芦醇可以明显抑制奇异变形杆菌迁徙生长，而使用高浓度60μg·L－1的白藜芦醇则完全抑制细菌生长［29］。抗菌实验证实，白藜芦醇不仅对绿脓杆菌、福氏痢疾杆菌等细菌菌种均有良好的抗菌作用，而也有相关证据表明白藜芦醇对人的皮肤真菌和皮肤细菌也有抑制作用［30］。

8 白藜芦醇与抗关节炎症信号通路

近年来Res调节信号通路发挥抗炎作用已成为新的领域研究热点。虽然目前白藜芦醇的抗炎药理作用具体机制尚不明确，但研究证实，大部分风湿性疾病与免疫炎症、细胞凋亡及信号转导通路相关，白藜芦醇很可能通过抑制炎症信号通路发挥其治疗作用。白藜芦醇抗炎的有关信号通路见表1。

表1 白藜芦醇抗炎的有关信号通路

9 白藜芦醇应用的展望

白藜芦醇是从天然植物中分离的一种化学单体，其来源广泛，无过敏反应、无急性毒性、无致突变性、无致癌、无细胞毒性等副作用，很可能是治疗RA的潜在药物，但目前白藜芦醇作用于RA的具体分子机制尚不十分明确，需进行大量深入的研究。现有的对白藜芦醇的研究大多集中于细胞分子水平及动物实验，临床试验有限，相应的毒理研究亦很少，对其有效性、安全性的评估相当滞后。而且从植物中提取的白藜芦醇含量也十分有限，经济有效的化学合成路线急需探明。但随着对白藜芦醇研究深入和新技术的引入，总的来说，白藜芦醇临床应用前景广阔，有望成为治疗RA的新型植物药物。

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