中医药干预NLRP3炎性小体治疗痛风性关节炎的研究进展*

李天祺 张杼惠 杨玉婷 杨 琼 施文杰 张 卫 曹诗华 贺 俐 曾雯雯

（1.广东省深圳平乐骨伤科医院，广东省深圳市坪山区中医院，广东 深圳 518118；2.湖南中医药大学第一附属医院，湖南 长沙 410007）

痛风性关节炎（GA）是一种以单钠尿酸盐（MSU）结晶在关节及其他结缔组织中沉积为特征的晶体相关性关节病［1］。目前我国痛风的患病率呈逐年上升的趋势，高达1%～3%，并且发病年龄逐步趋于年轻化［2］。GA 的发病主要与炎症因子升高、嘌呤代谢紊乱有关，临床症状主要表现为受累关节反复发作的红肿热痛及功能障碍［3］。且GA 缺乏特异性治疗，无法彻底治愈，临床中主要采用非甾体消炎药、秋水仙碱、糖皮质激素等药物控制急性炎症，同时配合使用别嘌醇、非布司他抑制尿酸合成，苯溴马隆促进尿酸排泄等药物降尿酸［4］。然而长期使用这些药物会可能引起胃肠道不良反应、肝肾功能损害、感染、骨质疏松等副作用，使得GA 的治疗效果不甚理想［5］。根据临床表现，GA 可归属中医学“痹证”范畴，历代医家对其病因病机、治法方药做了大量的论述，所创制的方药诸如桂枝芍药知母汤、四妙散、上中下通用痛风方等方剂至今仍是临床上治疗GA 的经典方剂。中医药具有多成分、多靶点、多路径协同作用的优势，且毒副作用小，是治疗GA 的理想治疗方法。现代研究显示，中医药可通过抑制炎性细胞因子、调节骨代谢、降低机体尿酸水平、调节肠道菌群、抗氧化应激等方面干预GA［6］。

核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体由NLRP3 支架、凋亡相关斑点样蛋白（ASC）和效应蛋白半胱氨酸天冬氨酸特异蛋白-1（Caspase-1）3 部分组成，NLRP3 炎症小体是先天免疫系统的关键组成部分，其异常激活与多种炎症性疾病的发病机制特别相关［7］。研究证实，急性痛风性关节炎的病理实质是炎症，在其急性发作期尿酸钠导致关节组织分泌白细胞介素-8（IL-8）、环氧化物酶2（COX-2）、一氧化氮（NO）等炎性介质，这些介质能募集中性粒细胞到达炎症部位，引发炎症的级联反应，而作为固有免疫的重要组成部分，NLRP3 炎症小体的激活和白细胞介素-1β（IL-1β）的释放在痛风进展中发挥了重要作用［8］。以NLRP3 炎性小体为切入点，众多研究人员开展了诸多关于中医药干预GA 中该炎性小体的基础及临床实验研究［9］。NLRP3炎性小体成为当前及未来中医药防治GA 的重要靶点，基于此，故本文围绕该炎性小体在GA 中的作用机制进行阐述，以期为今后深入研究中医药治疗GA提供参考。

1 NLRP3炎性小体概述

NLRP3属于NLR 家族成员，包含N端pyrin结构域（PYD），中心核苷酸结合和寡聚化（NACHT）结构域以及C 端富含亮氨酸的重复（LRR）结构域。其中NLRP3炎症小体由传感器、NLRP3蛋白、ASC衔接蛋白和半胱天冬酶原-1 组成，NLRP3 炎症小体活化一般包括“启动”和“激活”两个过程［10］。启动：当病原体相关分子模式（PAMP）或损伤相关分子模式（DAMP）被相应模式识别受体（PRRs）识别后以TLR4/NF-κB途径依赖性方式有效促进NLRP3 炎性小体基因转录激活。激活：包括NLRP3炎症小体组装、Caspase-1活化及IL-1β 前体和IL-18 前体的剪切加工，最终产生成熟形式的IL-1β 和IL-18 并分泌至胞外而触发炎症反应［11］。研究发现，在GA 病理生理进程中，MSU 结晶沉积在关节中引起组织炎性反应，进而刺激NLRP3 炎症小体的激活，促进IL-1β的成熟活化，进而扩大炎症反应［12］。进一步研究发现，NLRP3 炎性小体还可能通过激活的GSDMD 蛋白介导的细胞焦亡引起IL-1β 和IL-18等炎症因子的释放，参与GA 的免疫炎性反应［13］。此外，有学者研究证实，NLRP3 多态性与痛风性关节炎易感性之间存在关联［14］，在GA 患者关节滑膜中NLRP3、ASC、Caspase-1 和IL-1β 的mRNA 和蛋白表达均显著增高［15］。王国镇等［16］通过踝关节腔注射MSU 晶体建立急性痛风性关节炎模型，采用NLRP3 炎性小体抑制剂MCC950 对GA 大鼠进行干预，结果发现MCC950 能有效缓解炎症反应。

2 中医药通过干预NLRP3 炎性小体治疗GA 的作用机制

痛风性关节炎可归属于中医学“痹证”“历节”范畴，历代医家对于其病因病机有许多不同的认识，大多认为其发病与嗜食肥甘厚味，过量饮酒，脏腑积热，蕴久化为浊毒，加之外邪侵袭，湿热痰瘀痹阻脉络有关［17］。NLRP3 炎性小体是调控关节炎症的重要靶点，通过中医药调控NLRP3 炎性小体抗GA 的作用机制具有较大的潜在价值。多位学者围绕活血通络、清热利湿、清热解毒、健脾祛湿等不同治法对GA进行研究。

2.1 活血通络 白芍总苷是从中药白芍中提取的有效成分，具有抗炎和免疫调节的作用。畅秀丽等［18］研究发现，白芍总苷作用于MSU 诱导的AGA 大鼠，能够有效改善关节肿胀、跛行等症状，还可显著降低AGA大鼠步态级别、关节炎症指数、组织病理学程度，而进一步的机制研究揭示了白芍总苷下调NF-κB/NLRP3信号通路从而降低炎症因子的表达，继而发挥抗AGA的作用。黑晓晶等［19］通过SD 大鼠体内实验和RAW264.7 细胞体外实验发现，独活醇提物能有效改善GA，其机制与抑制NLRP3 炎症小体的激活从而抑制炎症因子有关。没食子酸是从中药大黄中提取的一种多酚类有机化合物，具有抗氧化、抗癌、抗炎的作用。Lin 等［20］研究显示，没食子酸可通过增强Nrf2 信号传导抑制NLRP3 炎症小体活化和焦亡来缓解GA。丹参酮ⅡA 是丹参的主要活性成分之一，Xu 等［21］通过体内实验和体外实验证实，丹参酮ⅡA 通过靶向NLRP3 炎症小体和中性粒细胞活性继而改善MSU 诱导的AGA中的炎症。

2.2 清热利湿 异落新妇苷是从中药土茯苓中提取的一类二氢黄酮醇苷类化合物。姚燕箐等［22］研究发现，异落新妇苷能有效改善AGA 小鼠踝关节肿胀，降低炎性因子水平，其作用机制可能与调节NLRP3 炎症小体和NF-κB 信号通路相关。龙胆苦苷是从中药龙胆草中提取的一类环醚萜苷类化合物，具有抗炎、抗肿瘤的作用。何孟霖［23］通过体内实验结合体外实验研究证实，龙胆苦苷能明显抑制NLRP3 炎性小体活化，降低炎症因子水平，继而改善AGA 模型小鼠关节肿胀、疼痛等症状。豨莶草具有清热除湿、通利关节的功效，有研究人员证实豨莶草醇提物可通过调控TLRs/NF-κB 信号通路及抑制NLRP3 炎症小体活化，抑制炎症因子，继而改善GA 相关症状［24］。白藜芦醇是从中药虎杖中提取的一种多酚类化合物，具有抗炎、抗感染、抗肿瘤的作用；Fan 等［25］通过体内实验和体外实验证实，白藜芦醇抗GA 的机制与其促进线粒体自噬继而抑制NLRP3 炎症小体的活化有关。葫芦素B 是一类从瓜蒂中提取的四环三萜类化合物，具有抗炎、免疫调节、抗肿瘤的作用；Xue 等［26］研究证实，葫芦素B 通过阻断NLRP3炎性小体复合物的形成，抑制NLRP3炎症小体活化，减少GA 小鼠足部肿胀和炎症细胞浸润。四妙散是治疗湿热痹证的经典方剂，杜明瑞等［27］采用加味四妙散（黄柏、牛膝、薏苡仁、苍术、白术、萆薢、土茯苓、赤芍）治疗湿热痹阻证之慢性GA 患者，结果发现加味四妙散能明显改善GA 患者临床症状，降低NLRP3、Caspase-1、ASC 的蛋白表达，减轻炎症反应，且有较好的安全性，其作用机制可能与抑制NLRP3/IL-1β信号通路信号通路有关。

2.3 清热解毒 柯伊利素是从藏药短穗兔耳草中提取的一类黄酮类化合物。赵静等［28］通过研究证实柯伊利素能有效缓解GA 小鼠的症状，其作用机制可能与抑制NF-κB/NLRP3 信号通路，降低炎症因子表达，改善Th17/Treg 平衡有关。黄连碱是中药黄连的特征性成分。Wu 等［29］研究证实，黄连碱通过抑制NLRP3炎症小体活化发挥治疗GA 的作用。黄连解毒汤具有清热解毒的作用，刘建鑫等［30］通过踝关节注射MSU 晶体建立小鼠AGA 模型证明黄连解毒汤可显著减轻炎性免疫损伤，其机制可能与其调控NLRP3 炎性小体和TLR4/NF-κB 信号通路相关。痛风清热方由土茯苓、紫花地丁、穿山甲、生大黄、黄柏、秦艽、白芥子、山慈菇、芒硝、炒苍术、秦皮、茵陈、蒲公英、菝葜、甘草组成，具有清热解毒利湿的作用；康佩芝等［31］通过体内实验研究证实，痛风清热方能抑制AGA 大鼠踝关节滑膜组织中NLRP3、ASC、Caspase-1、P2X7R mRNA 及蛋白表达，并能降低滑膜组织炎症反应，其作用机制与抑制P2X7R/NLRP3信号通路有关。

2.4 健脾利湿 欧前胡素是从中药白芷提取的一类香豆素类化合物，具有抗炎、抗癌、抗菌等药理作用。元明慧等［32］研究了欧前胡素对GA 的改善作用，发现欧前胡素能明显减轻关节肿胀，减轻炎性浸润，显著降低滑膜组织中NLRP3、IL-1β、Caspase-1、IL-6、TNF-α的蛋白及mRNA 表达。豆蔻明具有抗炎、抗氧化的作用。Wang 等［33］通过体内实验结合体外实验发现，豆蔻明治疗GA 的分子机制可能与抑制NLRP3 炎症小体继而抑制炎症反应有关。薯蓣皂苷是中药山药、穿山龙的主要成分，具有抗炎、抗肿瘤、护肝等作用；Han等［34］研究发现薯蓣皂苷是治疗GA 的有效药物，其主要通过抑制炎症小体NLRP3 和TLR4/NF-κB 信号通路，对MSU 引发的炎症反应发挥保护作用。苏萸痛风方由吴茱萸、木瓜、薏苡仁组成，具有散寒化湿、舒筋通络的作用。程媛等［35］研究发现，苏萸痛风方可明显减轻大鼠关节肿胀度、滑膜组织水肿度，抑制炎症因子水平，其作用机制主要通过调控ROS/TXNIP/NLRP3 信号通路，抑制NLRP3炎性小体激活而实现。

3 讨论与展望

综上所述，GA 是一种慢性进行性炎症性关节炎，合并症和残疾率高，严重损害患者的生活质量。尽管在过去的几十年中，GA 的预防和治疗取得了显著进展，但GA 仍然是一个严重的全球健康问题，目前临床中治疗GA 的药物存在禁忌证明显、不良反应严重、治疗效果差的局限性，患者依从性差、GA 复发率高。因此，了解GA 的病理生理学并找到更有效的治疗方案变得非常紧迫。如前所述，NLRP3 炎性小体激活与GA 的发病机制高度相关。越来越多的证据表明，靶向抑制NLRP3 炎性小体可以有效抑制MSU 刺激的巨噬细胞的炎症反应，缓解GA 小鼠的炎症和疼痛，显示出广阔的发展前景和巨大的临床应用潜力。中医药具有多成分、多效应、多靶点的作用特点，且具有安全性高、不良反应小等优势，是治疗GA 的理想药物，其在靶向NLRP3 炎性小体的体内或者体外实验中均显示出较好的疗效，这给GA 的治疗提供了新的思路和方法。然而，目前对于中医药治疗GA 的研究也存在某些局限性。1）目前大部分中药单体和中药提取物治疗GA的研究大多停留在基础研究阶段，尚缺乏规范的大样本、随机双盲、多中心和前瞻性临床试验。2）上述中药复方在临床应用中显示出较好的疗效，但上述中药复方大多是在改善肿胀、疼痛等GA 症状及控制炎症方面表现出更好的效果，而不是完全治愈GA。3）上述中医药干预的模型并未完全统一，GA可以累及多个关节，但上述造模方法仅局限于踝关节或者膝关节，对于其他关节的干预效果缺乏进一步研究。4）目前中医药靶向抑制NLRP3 炎性小体治疗GA 的疗效大多针对其急性发作期，而对于发作间期、慢性痛风石病变期是否能取得同样的疗效仍需进一步研究。5）目前靶向抑制NLRP3对GA 的保护作用仅在MSU 刺激的巨噬细胞和GA小鼠的水平上得到了实验验证，但由于生物种群和干预方式的差异，上述中医药干预治疗尤其是中药提取物和中药单体化合物是否在人体内有类似效果仍需进一步研究。