脂氧素与类风湿关节炎的相关性研究进展

程露露 陈朝晖 张 慧 吴庆港 王 波

(安徽中医药大学,合肥230038)



脂氧素与类风湿关节炎的相关性研究进展

程露露 陈朝晖 张 慧 吴庆港①王 波

(安徽中医药大学,合肥230038)

类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis) 是一种以慢性关节滑膜炎为主要特征的自身免疫性疾病，以形成侵袭性滑膜血管翳，破坏软骨、骨与周围组织为基本病理改变,统计表明[1]，RA 在全世界均有发病，平均发病率为1%，而我国患病率为 0.3%～0.4%，是一种致残率较高的疾病，严重影响患者的生活质量。目前临床上治疗RA的方法，主要是对症治疗，即镇痛、抗炎以及控制病情发展等，尚缺乏治愈RA的方案和预防措施。研究表明，脂氧素来自白细胞花生四烯酸的一种脂氧化酶代谢物，被认为是促炎消退的关键分子[2]，具有抗炎、促进炎症消退[3]、镇痛、清除自由基等多方面作用。近年来就其与RA的相关机制进行了大量的实验性研究，本文拟就其与RA的相关性实验研究进展进行阐述。

1 脂氧素的性质

脂氧素(Lipoxin,LX)是于1984年发现来源于二十烷类家族中的花生四烯酸代谢产物，主要通过跨细胞途径在一系列脂氧合酶(Lipoxygenase,LO)催化下在炎症部位合成的一类重要的内源性脂质抗炎介质，其结构特征是分子中包含三个羟基和四个共轭双键,这些基团是与生物大分子结合的潜在位点。根据分子中羟基位置和构象的不同可分为四种:LXA4、LXB4、15-epi-LXA4和15-epi-LXB4。其抗炎、促炎症消退主要通过作用于不同受体,主要包括脂氧素A4受体(ALX)、半胱氨酸白三烯受体1(CysLT1)和芳烃受体(AhR)，对多种炎性细胞和炎性反应起负性调节作用，被誉为炎症反应的“刹车信号”或“停止信号”[4]。因LX在体内可迅速失活，半衰期极短[5]，难以充分有效地研究并利用其生物功能和作用机制，为增强天然脂氧素的稳定性和效应强度，一系列稳定的LX和ATL类似物现已人工合成。

2 脂氧素与RA相关的实验研究

2.1 脂氧素对滑膜成纤维细胞的影响 滑膜成纤维细胞(Synovial fibroblast,SF)的增生是类风湿性关节炎中最明显特征之一。SF是炎症滑膜炎中组织损伤和基质重塑的直接效应细胞，主要包括B型滑膜细胞和成纤维细胞样滑膜细胞(Fibroblast-like synovial cell,FLS)，在正常关节滑膜中产生细胞外基质和关节液，保持关节内环境稳定，但在RA病程中，可通过释放TNF-α、IL-6等炎症因子吸引白细胞进入关节来诱导滑膜炎，并刺激滑膜细胞增殖。在RA关节局部病变，滑膜细胞受到IL-1β等炎症因子的刺激，可大量表达VEGF等促血管生成因子，这些因子在FLS中呈组成性表达，可强烈诱导血管内皮细胞增殖，参与滑膜血管翳的形成，从而促进炎症细胞的浸润活化及滑膜细胞的迅速增殖，进一步侵蚀关节软骨基质[6]。 脂氧素可抑制滑膜细胞的增殖和扩散。张力等[7]通过病理切片发现佐剂诱导的大鼠关节病变可见严重的滑膜增生，伴有大量炎性细胞浸润,血管翳形成并侵入关节组织,软骨和骨组织遭到破坏，利用脂氧素激动剂BML-111可明显减轻滑膜细胞过度增殖及血清中TNF-α和IL-6浓度，结果提示脂氧素可调节免疫介导的慢性炎症过程。周丹等[8]进一步研究发现，脂氧素对血管内皮生长因子表达的影响，发现在AA大鼠滑膜组织中，BML-111能有效降低AA大鼠血清血管内皮生长因子水平，抑制滑膜血管新生和血管内皮生长因子及其受体的表达。滑膜血管新生在RA慢性炎症的发生、发展的病理过程中处于核心位置，抑制RA滑膜血管新生将成为未来有效的治疗策略和研究方向[9]，脂氧素将成为防治RA滑膜血管生成的新靶点。

2.2 脂氧素对细胞因子的影响 细胞因子(Cytokine,CK) 是由免疫细胞和某些非免疫细胞经过免疫刺激后合成、分泌的一种具有广泛生物学活性的小分子蛋白质。在类风湿性关节炎发病机制、治疗及预后中,细胞免疫调节起着重要作用，贯穿于发展的始终。其中与RA有关的主要细胞因子有TNF-α、IL-1、IL-6、VEGF等，这些细胞因子间相互作用，相互影响，在RA发病过程中起着极为关键的作用[10]。

研究表明，TNF-α在类风湿性关节炎活动期的滑囊炎和骨损坏过程中起着决定性作用。在RA发病过程中,TNF-α具有刺激血管扩张渗出、加重炎性细胞浸润、促进滑膜细胞增殖及金属蛋白酶表达等多方面的致病效应。而IL-1是使滑膜细胞浸润速率明显提高的关键因子，在活动性RA中可诱导VEGF、基质金属蛋白酶等基质的表达，增加降解酶的释放并强烈抑制软骨细胞的合并功能，加重免疫炎性反应。Abramson等[11]认为阻断IL-1在RA中的作用，可以避免骨和软骨破坏。 IL-6是一种重要的促炎症细胞因子，可通过刺激B细胞合成自身抗体，促进C反应蛋白、类风湿因子及其他细胞因子生成，还可增强IL-1和TNF-α等炎性因子的生物效应，从而加剧炎症过程[12]。王昌富等[13]对106例RA患者进行检测，发现IL-6不仅可参与免疫调节、合成类风湿因子，而且RA患者血清中及滑膜液中IL-6的水平与疾病活动性及临床表现密切相关。此外，过度的血管新生是RA病情进展的关键环节，而VEGF是迄今为止已知最强的促血管生长因子，在RA血管新生的过程中是最主要的调控因子[14]，因而抑制VEGF的表达是控制RA病情发展的关键部分。

张力等[7]以AA大鼠为研究对象，采用ELISA法检测经脂氧素受体激动剂BML-111治疗后大鼠血清中TNF-α、IL-6浓度，结果显示脂氧素受体激动剂BML-111处理组明显降低AA大鼠的TNF-α和IL-6浓度。Zhang等[5]针对CIA采用BML-111处理时,发现可明显降低血清中的TNF-α、IL-6的水平，针对于此，LX在慢性免疫介导的炎性疾病如RA可起到免疫反应的负向调控作用。周丹等[8]研究脂氧素对VEGF表达的影响，结果显示LXA4可在FLS中显著抑制IL-1β诱导的VEGF表达，从而影响了AA大鼠模型中血管翳的新生和形成。

2.3 脂氧素对细胞内炎症信号通路的影响 RA滑膜细胞可通过自分泌或旁分泌的方式产生大量细胞因子，当细胞因子与相应受体结合是可通过信号通路传递信息，调控细胞核内基因的表达，进而影响滑膜细胞的生长、分化、凋亡等一系列的过程。因而针对RA的炎性反应，脂氧素可通过对P13K/Akt、NF-κB、MAPK等多种炎症信号通路的调控来抑制细胞激活、炎性细胞因子表达、细胞增殖扩散等炎症应答。

2.3.1 脂氧素调控磷脂酰肌醇 3 激酶/蛋白激酶 B(PI3K/Akt)信号通路 在患者的病变关节中，RA成纤维样滑膜细胞(RAFLS)呈现出持续性增生和侵袭性生长的病理学特征，PI3K/Akt信号通路是RA滑膜血管新生的重要调节因子[15]。PI3K/Akt信号通路激活可参与组织细胞炎性反应的增强， 并导致低氧环境诱导的滑膜血管的分化、生长,而抑制异常活化的PI3K/Akt信号通路或抗凋亡分子的表达可诱导RAFLS凋亡。Mitra等认为PI3K/Akt信号通路激活后会促进 RASF 持续增生，提示在 RA 后期 RASF 通过上调PI3K/Akt/mTOR 抑制自噬，加重滑膜细胞持续增生。张晓军等[16]研究发现，针对AA大鼠采用Western blot检测滑膜PTEN、PI3K、AKT 蛋白表达，研究发现PI3K/Akt的激活可参与组织细胞炎性反应的增强，并导致低氧环境诱导的滑膜血管的分化、生长。抑制PI3K/Akt通路的激活可减少对化膜细胞的刺激，Kebir 等[17]首先证实了 15-epi-lipoxin A4 通过切断 PI3K/Akt 信号通路来抑制血清淀粉样蛋白 A(SAA)延长的性粒细胞凋亡，从而降低局部组织的炎症反应。脂氧素通过抑制 PI3K 的磷酸化表达来切断 PI3K/Akt信号通路，将为RA信号通路靶点提供理论依据。

2.3.2 脂氧素调控 NF-κB 信号通路 NF-κB 是细胞内最重要的核转录因子，调节150多条基因的转录，在多种刺激因素介导的炎症反应中起核心转录调控作用，涉及免疫、炎症、凋亡、细胞增殖和NF-κB信号负反馈等。在RA发病中，NF-κB信号通路激活时，诱导多种致炎因子(TNF-α等)和凋亡抑制因子基因的高表达。而TNF-α激活NF-κB信号通路诱导VEGF、组织因子和细胞黏附分子等表达，其作用于血管内皮细胞，促进血管翳的形成。罗心静等[18]通过对RA患者滑膜组织进行检测发现TNF-α可通过促进IκBα的降解而诱导滑膜细胞中转录因子NF-κB的核转移，从而导致滑膜细胞中NF-κB信号通路活化，与类风湿关节炎炎症进程有着密切关联。Moreno 等[19]在体外实验中证实 LXA4 抑制了 LPS诱导的 IκBβ酶(IκKβ)磷酸化激活,导致 IκBβ(IκK)不能被降解，阻断NF-κB 入核，抑制NF-κB 活性，从而抑制NF-κB 的信号通路，降低致炎因子和凋亡抑制蛋白的表达，从而发挥内源性抗炎和促进炎症消退作用。

2.3.3 脂氧素调控丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路 MAPK 是一组能被不同细胞外刺激因素激活的保守的丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶。对于不同类型的细胞、不同的刺激因素所激活的MAPK 家族成员不同，所引起下游的生物学效应也不相同。在炎症反应中，脂氧素调控的MAPK 家族成员主要包括：JNK、ERK、38MAPK 等。 沈晖等[20]研究发现AA大鼠关节滑膜巨噬细胞、成纤维细胞及淋巴细胞中P38mRNA表达均增加，提示P38参与滑膜病变。Choe等[21]研究发现在RAfls中，丝烈原活化蛋白激酶信号通路是IL-1β诱导VEGF表达的重要信号传导途径。周丹等[8]在对AA大鼠研究发现LXA4在抑制IL-1β诱导的VEGF表达的同时，MAPK的三个亚型p38、JNK和ERK的磷酸化水平均显著降低，故认为LXA4可能通过抑制MAPK通路的活化而抑制VEGF表达。

2.4 脂氧素对酶的影响 软骨和骨的进行性、不可逆性破坏仍是类风湿性关节炎在临床上不可忽视的一点。因基质金属蛋白酶是一种能降解细胞外所有基质的锌蛋白酶，参与正常人体的软骨基质降解。进而根据大量研究发现，滑膜中成纤维样细胞来源的MMPs是导致关节病理损伤的重要因素之一。目前大多数学者认为MMPs-3是导致软骨降解重要的蛋白酶[22]。MMPs-3不仅可直接降解软骨和骨质对RA的破坏，还可激活其他MMP发挥生物学效应破坏关节。米存东等[23]发现活动期RA患者血清MMPs-3明显高于正常人。在关节病的领域，LXA4可拮抗人关节滑膜成纤维细胞分泌的炎症因子和基质金属蛋白酶[24]。

3 结语

LXA4是由花生四烯酸代谢而来的脂性生物活性分子，具有独特的抗炎促消退效应，涉及多种类型细胞应对不同刺激的炎症反应，抗炎作用广泛而强大。在脉管系统疾病、代谢性疾病、损伤再灌注等急性炎症损伤过程中可发挥有效的保护作用[25]。由于RA是多基因疾病，其发病因素十分复杂，至今仍不能阐明RA的发病记录及对疾病的预测，但在RA 的病程进展中，FLS、细胞因子(TNF-α、IL-6、VEGF)、MMP-3、NF-κβ信号通路等几个关键点很重要。 综上所述，脂氧素可针对性的影响这些关键点，LXA4可从多个方面控制RA的发生发展，而且针对以上疾病治疗没有常规抗炎药物的毒副作用，且生物活性强大，应用前景将十分广泛。脂氧素抗炎机制的研究目前仅处于实验室试验阶段，仍未被用于临床试验和治疗实践，因而还需更多的实验室试验、临床试验和治疗实践证实脂氧素的抗炎症反应的能力和机制，了解LXA4减轻RA的药理机制，有望成为RA防治的新靶点。

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[收稿2015-11-16 修回2016-01-03]

(编辑 许四平)

10.3969/j.issn.1000-484X.2016.11.034

程露露(1990年-),女,在读硕士,主要从事中医药防治筋伤疾病研究，E-mail:chenglulu958@163.com。

及指导教师：陈朝晖(1968年-),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从事中医药防治筋伤疾病研究，E-mail:czhn007@163.com。

R593.22

A

1000-484X(2016)11-1721-04

①淮南师范学院，淮南232038。