艾灸治疗类风湿关节炎机制研究进展

2021-11-30 02:08钟玉梅陈洋罗小超周海燕
中国中医药信息杂志 2021年3期
关键词:滑膜抗炎艾灸

钟玉梅,陈洋,罗小超,周海燕

成都中医药大学针灸推拿学院,四川 成都 610075

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是以侵蚀性、对称性多关节炎为主要临床表现的自身免疫性疾病。其病理改变主要为滑膜炎症、血管翳的形成,并逐渐出现关节软骨和骨的破坏,最终导致关节畸形和功能障碍。RA 在各年龄段皆可发生,临床流行病学调查显示,RA 全球发病率为0.5%~1%,若有家族遗传史,发病风险可增加3~5 倍[1]。因其病因病机复杂,病情迁延难愈,已成为医学界广泛关注的难治性疾病之一。目前,RA 治疗仍以改善风湿病的药物为主,但长期服用不良反应较多。艾灸在RA 治疗中具有较好的抗炎、修复关节滑膜、保护骨及软骨等作用,尤其针灸在RA 治疗中取得了相应的研究进展。因此,本文检索近10 年国内外研究艾灸治疗RA 作用机制的文献,并从抗炎、修复滑膜、、骨保护、调节肠道菌群等方面进行综述。

1 抗炎

1.1 外周机制

炎症因子水平失衡在RA 病理过程中扮演重要的角色。研究发现,与健康对照组比较,RA 模型组动物体内促炎因子水平明显上调,抗炎因子水平显著下调,经艾灸治疗后,促炎因子如白细胞介素(IL)-1β、IL-6表达下调,而抗炎因子如IL-10表达显著上调[2-3],表明抑制促炎因子释放、提高抗炎因子合成可能是艾灸对抗RA 炎症的重要机制。炎症过程中巨噬细胞、白细胞、肥大细胞等合成和释放的炎症介质如组胺(HA)、前列腺素E2(PGE2)可间接导致炎症的进展。李秀坤[4]研究发现,艾灸可降低家兔关节滑膜炎症介质HA、PGE2 含量,这可能是艾灸抑制RA 炎症过程的重要机制之一。而作为胞外刺激因子的表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)和血小板衍生生长因子均由滑膜分泌并直接刺激滑膜。杨馨等[5]研究显示,艾灸可降低家兔滑膜液FGF、EGF 含量,表明艾灸通过减少滑膜细胞分泌的生长因子对滑膜的刺激作用,抑制滑膜过度增生。吴菲等[6]在隔姜灸家兔实验中发现,艾灸温热效应可诱导滑膜液、滑膜组织中热休克蛋白70 的表达,抑制IL-1、肿瘤坏死因子-α 等炎症因子的表达,发挥抗炎作用。

1.2 中枢机制

糖皮质激素(GC)作为体内最重要的抗炎物质,与其受体(GR)结合形成GC-GR 复合物,使GC 在细胞水平发挥作用。研究发现,艾灸可下调海马GR的表达[7],验证了海马GR 在艾灸抗炎效应中具有重要的作用。褪黑激素(MT)在RA 发生发展过程中可能作为一种促炎症激素,艾灸通过抑制MT 的分泌,从而促进抗炎因子IL-4 的分泌而发挥抑炎作用[8];有学者用原位杂交法检测海马褪黑激素受体 1B(MEL1B)的表达,艾灸组MEL1B 光密度值显著低于模型组,其机制可能是通过抑制MEL1B 受体在海马的分泌,下调MT 水平,发挥抗炎效应[7]。马文彬[9]研究发现,实验性RA 大鼠存在下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴功能紊乱,艾灸后血浆皮质酮(CORT)水平明显升高,血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)、促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)水平及下丘脑CRF明显降低,摘除肾上腺后,艾灸上述效果明显降低,表明艾灸对HPA 轴功能具有良性调节作用,其抗炎效应的发挥依赖于HPA 轴的完整。

2 修复滑膜

2.1 组织形态和超微结构

正常的形态和结构是细胞发挥功能的基础,其改变必然导致功能异常,进而引起细胞异常生长。赖德利[10]光镜下观察RA 大鼠滑膜组织形态,结果发现,弗氏完全佐剂造模后,滑膜明显充血、水肿,滑膜细胞增生,衬里层细胞增厚且排列不规则,炎性细胞浸润,血管翳形成;艾灸后上述异常细胞形态和结构明显改善。罗磊等[11]采用透射电镜技术观测发现,模型组大鼠滑膜细胞细胞膜破坏严重,可见部分细胞器脱出、核膜不清晰、核染色边嵴化、线粒体数目减少、粗面内质网扩张等病理改变;艾灸后滑膜细胞线粒体、核膜、核染色等异常明显改善。上述研究表明,艾灸能改善RA 关节滑膜异常病理形态。

2.2 细胞信号通路

滑膜细胞分泌的细胞因子信号转导通路与RA 病理过程密不可分。目前研究集中于核因子(NF)-κB、Ras-MAPK 及JAK-STAT 信号通路。研究显示,RA大鼠滑膜组织NF-κB 蛋白高表达,经艾灸后RA 大鼠滑膜组织NF-κB 表达下调[12]。张传英等[13]研究艾灸对滑膜组织NF-κB 信号通路的影响发现,艾灸能降低IκBα、IκKβ、NF-κB p65 的积分灰度值。有研究发现,RA 模型组家兔滑膜细胞MAPK 通路异常激活,相关信号分子p38MAPK、ERK1、JNK1、N-ras 等表达上调,艾灸组上述信号分子表达明显下调[14];另有研究显示,艾灸可抑制实验性RA 大鼠滑膜组织Ras、Raf和ERK1/2 的过度表达,抑制Ras-MAPK 信号通路的异常激活[15]。杨馨等[16-17]研究显示,与模型组比较,艾灸组滑膜组织SOCS1、SOCS3 积分吸光度值明显降低,进一步采用RNAi 在体阻断SOCS1 在RA 动物模型体内的表达,结果显示,艾灸效应明显降低,表明艾灸对RA 滑膜细胞JAK-STAT 信号通路负反馈因子SOCS1、SOCS3 异常活化的调控是艾灸发挥效应的关键分子机制;有学者运用RT-PCR 技术也证实了这一观点[18]。可见,艾灸对RA 滑膜细胞相关信号通路的调控是其改善滑膜炎症的机制之一。

3 保护骨及关节软骨

RA 进展到后期,骨吸收与骨形成之间的平衡失调,骨侵蚀是其突出特征。NF-κB 受体活化因子配体(RANKL)已被证明是破骨细胞活化的主要角色,并且是破骨细胞形成的最重要因素[19]。研究表明,RANKL 水平与RA 中骨侵蚀呈正相关,骨保护素(OPG)是RANKL 的天然抑制剂,可防止RANKL与其破骨细胞受体结合[20]。OPG 基因敲除小鼠表现出严重的骨质疏松症和骨骼侵蚀,提示RANKL/OPG平衡对维持破骨细胞稳态的重要性[21]。Chen 等[22]研究显示,艾灸RA 家兔RANKL mRNA 表达降低,OPG mRNA 表达升高;麦粒灸“肾俞”“足三里”,大鼠体内RANKL 浓度降低,表明艾灸可修复成骨细胞与破骨细胞之间的平衡关系,从而起到骨保护作用[23]。现有研究表明,Wnt 信号通路在调控软骨细胞凋亡和骨性关节炎中发挥重要作用,针灸联合治疗观察组大鼠Wnt3 和β-catenin 蛋白及mRNA 相对表达均明显低于模型组[24],表明针灸可抑制Wnt 信号通路并降低关节软骨的损伤程度,从而起到保护作用[25]。

4 良性整复昼夜节律

晨僵症状是RA 具有典型时间节律的表现,基于此,研究人员从调整病理节律的角度出发,围绕细胞因子、激素水平等昼夜振荡,以及生物钟开展相关的探索。研究发现,RA 大鼠体内炎症因子IL-1、IL-6峰相位有后移趋势,振幅有增高趋势,中值明显增高,艾灸后大鼠外周血IL-1、IL-6 峰相位有前移趋势,振幅中值明显降低,昼夜节律性向良性方向调整[26-27]。同时,对实验性RA 模型研究发现,MT、ACTH 和CORT 昼夜节律也发生紊乱[28-29]。有学者研究发现,艾灸干预RA 模型可调控CRF、ACTH、CORT 并整复HPA 轴节律[30-31]。生物钟作为人体昼夜节律的主导,钟基因调控生物钟系统并对RA 炎症中起关键作用的基因和蛋白的表达和活化进行调控[32]。研究发现,RA 滑膜BHLHE40 和REV-ERBα 等基因的表达显著升高,BMAL1 蛋白在RA 患者胞质呈强阳性表达[33]。研究发现,艾灸不仅可恢复海马和肾上腺REV-ERBα 的昼夜振荡,而且可调节下丘脑、海马和肾上腺REV-ERBα 的昼夜节律,使紊乱的昼夜节律向良性方向整复[34]。同时,电针慢性时差小鼠,其肝脏BMAL1 表达也明显下调[35]。可见,针灸治疗RA 可能通过调节钟基因表达来调整细胞因子和激素水平,从而对RA 紊乱的昼夜节律实现良性整复。

5 调节免疫功能

RA 发生与自身免疫功能紊乱密切相关,免疫抑制是治疗的主要措施。免疫共刺激分子PD-1 是近年研究热点。研究发现,艾灸大鼠“肾俞”“足三里”可提高大鼠胸腺指数,降低脾指数,对胸腺和脾脏起保护作用[11];进一步研究发现,艾灸不仅可影响PD-1在脾脏的表达,外周血、滑膜液中PD-1 的表达也存在差异[36],表明艾灸不仅作用于局部,对全身也有较好调整作用。赖德利[10]以腺病毒为载体对PD-1 进行基因干扰,结果显示,PD-1 被干扰后,艾灸抗炎效应明显减弱。RA 期间,Th1/Th2 功能失衡,T 细胞向Th1 型细胞分化;艾灸后脾脏细胞T-bet 表达明显降低,GATA-3 表达显著升高,表明艾灸干预后大鼠T细胞向Th2 型细胞分化,使Th1/Th2 功能基本恢复正常[37]。刘志丹等[38]研究发现,艾灸可调控Th17/Treg细胞失衡相关的Foxp3、Galectin-9、RORγt、CARMA1 mRNA 和蛋白的表达,恢复细胞间平衡,从而发挥免疫调节作用。

6 调整肠道菌群

人体免疫系统与肠道菌群共生并相互影响。人类肠道菌群通过微生物代谢产物累积调控人类疾病和健康[39-40]。研究发现,肠道普氏菌、牙龈卟啉单胞菌、柯林斯氏菌等微生物与自身免疫性疾病相关,这些微生物菌群通过激活肠组织黏膜表面免疫反应位点,破坏适应性反应,进而导致免疫性疾病[41]。人类和小鼠模型微生物研究表明,RA 易感性和进展与肠道菌群失调密切相关[42-43]。基于早期RA 患者研究发现,肠道拟杆菌和双歧杆菌分布显著下降,普氏菌分布呈增多趋势[44],通过口服益生菌或改变饮食结构方式调整肠道菌群,与RA 进行相关研究,表明肠道菌群改善后相关炎症因子水平降低,减缓RA 发展[45-46]。陈斌等[47]采用Ⅱ型胶原诱导建立RA 模型,粪菌涂片检测结果显示,艾灸后杆菌/球菌及革兰阳性杆菌/细菌总数比值均上升,提示艾灸可通过调整肠道微生态有效改善RA 大鼠关节炎症。短链脂肪酸(SCFA)是肠道菌群和人类健康的主要媒介。研究发现,SCFA 受体不足小鼠在RA 模式下炎症反应加剧,表明RA 具有很强的肠道-微生物-免疫-关节相互作用[48]。

7 小结与展望

RA 以侵蚀性、对称性多关节炎为主要临床表现,关节滑膜是炎症侵犯的靶组织,保护滑膜是临床治疗的首要任务。目前艾灸RA 研究主要围绕关节抗炎、修复滑膜、骨保护及关节软骨、调整昼夜节律、调节肠道菌群、调节免疫功能等,滑膜、炎性细胞仍是当前研究重点。艾灸各方面作用机制并非独立存在,可能与艾灸通过细胞因子、信号通路及蛋白等发挥作用的多靶点、多途径相关,这对丰富及深入探索艾灸RA 作用机制具有指导意义。笔者总结如下:第一,炎症因子在RA 炎性反应中扮演重要角色,近年对其开展了较为全面的研究。RA 作为一种自身免疫性疾病,除一般炎性指标外还应与相关免疫学指标结合,从自身抗体、抗原及相关基因、蛋白等指标深入探索艾灸治疗RA 机制。第二,涉及艾灸与滑膜细胞量效关系研究较少。今后研究可引入具有实时、无创、可视化特点的MPI 等影像技术,加强灸量与调节滑膜细胞量效关系研究。第三,免疫功能紊乱是整体阴阳失衡所致,滑膜病变是阴阳失调的外在表现。目前,灸法治疗选择穴位大体均为足三里和肾俞,忽视中医学整体观念和辨证论治的重要特征。因此,将脏腑经络辨证与艾灸穴位选择融入科学研究,更有利于将研究结果运用于临床。

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