肖志鋒 闞衛(wèi)兵 趙婧 姚麗 姜玉祥 謝殿洪 于為國

骨性關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)又稱退行性關(guān)節(jié)炎或老化性關(guān)節(jié)炎，以膝關(guān)節(jié)多發(fā)，是一種由多種因素引起的以關(guān)節(jié)軟骨漸進性退變及破壞、滑膜炎癥并伴有骨贅形成為主要病理過程的慢性疾病。盡管軟骨損傷是骨關(guān)節(jié)炎的主要特征，但軟骨、軟骨下骨、滑膜均參與骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生過程［1］，滑膜和炎癥在骨關(guān)節(jié)炎軟骨降解中作用日益受到重視，不但關(guān)節(jié)本身的炎癥可以促使骨關(guān)節(jié)炎，而且全身其他系統(tǒng)炎癥釋放入血的炎癥介質(zhì)到達骨關(guān)節(jié)同樣可以引起軟骨、骨、滑膜的損害［2］。許多炎癥相關(guān)的細胞因子如白細胞介素(interleukin，IL)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)、前列腺素E2(ProstaglandinE2，PGE2)、一氧化氮(nitric oxide，NO)等不僅是骨關(guān)節(jié)炎的重要參與者也是導致炎癥產(chǎn)生關(guān)節(jié)疼痛的主要因素［3］，解決能夠調(diào)控這些因子的靶向藥物將會是骨關(guān)節(jié)炎治療的新突破。

中醫(yī)藥治療骨關(guān)節(jié)炎歷史悠久，認為骨關(guān)節(jié)炎屬“骨痹”、“筋痹”、“歷節(jié)”等范疇，證屬“本虛標實”，以肝腎虧虛為本、血脈不利為標，治療多以補腎活血法。結(jié)合現(xiàn)代生物醫(yī)學研究手段，中醫(yī)藥辨證治病的機制逐漸被發(fā)現(xiàn)，而通過影響這些生物炎性細胞因子、抑制組織過氧化損傷達到控制關(guān)節(jié)炎癥、平衡滑膜與軟骨分解與合成代謝可能是補腎活血法治療骨關(guān)節(jié)炎的作用機制［4-5］。

1 骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)因子IL-1β 及補腎活血法對其的調(diào)控作用

骨關(guān)節(jié)炎的早期階段，滑膜炎癥是主要特征，發(fā)炎滑膜釋放的一些可溶性分子如細胞因子和趨化因子會導致疼痛、腫脹等一系列骨關(guān)節(jié)炎癥狀［6］。IL-1β 是促使軟骨代謝平衡轉(zhuǎn)向分解和退化的主要細胞因子之一，可以誘導滑膜和軟骨產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)等蛋白水解酶造成軟骨基質(zhì)的降解破壞。除了直接作用，它還可以誘導產(chǎn)生如IL-6、IL-8、NO 等多種其他細胞因子從而引起相加或協(xié)同的生物放大效應(yīng)。此外IL-1β 還通過增加胞質(zhì)中蛋白ikb-a 的磷酸化降解介導核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)信號通路的激活，促進骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生發(fā)展［7］。R.J.Goekoop 等［8］研究了IL-1β、白細胞介素-1 受體拮抗劑(interleukin-1 receptor antagonist，IL-1RA)、IL-6、TNF-α、IL-10 與骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)即使在老年仍不患有骨關(guān)節(jié)炎者跟其體內(nèi)與生俱來低水平的IL-1β與IL-6 相關(guān)，而與TNF-α、IL-10 水平?jīng)]有明顯聯(lián)系。甚至已有人發(fā)現(xiàn)膝骨關(guān)節(jié)炎人群骨關(guān)節(jié)放射學進展與白細胞介素-1 受體拮抗基因(interleukin-1 receptor antagonist gene，IL-1RN)相關(guān)，而對IL-1RN 的標記可能作為一種前兆性生物標記用于骨關(guān)節(jié)炎病人的刷選分級以方便醫(yī)療管理和藥物研發(fā)［9］，這說明了IL-1β 在未來骨關(guān)節(jié)炎治療中的地位。

多項研究發(fā)現(xiàn)補腎活血法能夠降低骨關(guān)節(jié)炎IL-1β 水平，從而抑制IL-1β 引起的一系列炎癥反應(yīng)，減輕軟骨的破壞，而這種作用可能是通過補腎活血法抑制IL-1β 誘導的MMPs 生成或IL-1 相關(guān)信號通路達成的。在體外細胞實驗中李念虎［10］發(fā)現(xiàn)補腎活血中藥含藥血清可以明顯抑制由脂多糖誘導的滑膜細胞產(chǎn)生IL-1β 水平，并且隨著中藥藥物濃度的增大表現(xiàn)出抑制作用的增強;在其后續(xù)的在體動物實驗中，通過檢測血清和關(guān)節(jié)液IL-1β 水平證實了補腎活血法具有抑制大鼠關(guān)節(jié)滑膜細胞分泌IL-1β 及其相關(guān)的MMP-1 表達的作用，且補腎活血方對關(guān)節(jié)滑膜的特異性使這種作用明顯強于補腎活血對血清IL-1β 的影響［11］。補腎活血法調(diào)控IL-1β 在臨床治療上也得到印證，研究發(fā)現(xiàn)采用補腎活血方治療膝骨關(guān)節(jié)炎患者后可以有效的降低膝骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)液中IL-1β 水平，明顯改善患者膝關(guān)節(jié)活動功能，這種作用的體現(xiàn)隨療程增加而增強［12］，這表明通過抑制IL-1β 水平可能是補腎活血法治療骨關(guān)節(jié)炎的一種分子機制，而IL-1β 是補腎活血法的作用環(huán)節(jié)之一。郝小金等［13］在補腎活血法的基礎(chǔ)上進一步研究了補腎法和活血法分別對骨關(guān)節(jié)炎細胞分子調(diào)控的影響，研究中采用以活血作用為主的“牛膝+澤蘭”的活血藥對組、以補腎作用為主的“熟地黃+鹿角”的補腎藥對組、以補腎兼顧活血作用的“補骨脂+骨碎補”藥對組及結(jié)合補腎和活血作用的“熟地黃+鹿角+牛膝+澤蘭”聯(lián)合藥對組干預兔膝骨關(guān)節(jié)炎模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)“牛膝+澤蘭”組、“補骨脂+骨碎補”組及聯(lián)合組均能降低兔血清IL-1含量，且“牛膝+澤蘭”組效果最好，而“補骨脂+骨碎補”組與聯(lián)合組比較無差異，單獨的“熟地黃+鹿角”的補腎藥對組作用不佳。這預示著膝骨關(guān)節(jié)炎早期炎癥、局部血液循環(huán)障礙，可能是重要的致病因素，而在早期骨關(guān)節(jié)炎治療中，活血對藥具有明確作用，補腎藥物則可能需要更長時間的治療才能凸顯效果，或是通過調(diào)控IL-1 以外的一些因子起作用。

2 骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)因子IL-6 及補腎活血法對其的調(diào)控作用

與IL-1β 類似，IL-6 也是骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生發(fā)展的重要參與者，作為同家族的促炎癥因子，它們一同可以導致關(guān)節(jié)軟骨的退化、誘發(fā)疼痛，并可相互影響。越來越多的證據(jù)表明IL-6 跟早期創(chuàng)傷炎癥關(guān)系密切，并且是早期炎癥引起疼痛的關(guān)鍵所在［14-15］。與IL-1 不同的是，IL-6 是一種具有雙向作用的炎癥因子，它既可以刺激基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase，TIMPs)生成從而減輕軟骨降解，又可以與IL-1 一起發(fā)生協(xié)同效應(yīng)明顯加強MMPs 的合成，從而促進軟骨分解代謝［16］，而IL-6 同時作為IL-1 一個作用靶點，其水平又常受到IL-1 誘導而升高［17］。有趣的是，Alfons S.K.de Hooge 等［18］研究發(fā)現(xiàn)IL-6 基因敲除雄性老鼠在老齡階段會比正常老鼠發(fā)展為更為嚴重的自發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎，預示著IL-6 在雄性老鼠中可能是與年齡相關(guān)的自發(fā)骨關(guān)節(jié)炎的一種保護因子。雖然IL-6 在骨關(guān)節(jié)中的生理病理作用機制還沒有完全明確，但是在許多已有的研究中顯示了IL-6 與骨關(guān)節(jié)炎密切的聯(lián)系，其血漿水平不僅與老齡膝關(guān)節(jié)放射學改變及軟骨喪失有關(guān)［19］，而且其高水平狀態(tài)將降低患有膝骨關(guān)節(jié)炎老年女性的肌肉耐力和平衡能力［20］，而體內(nèi)天生的IL-6 低水平狀態(tài)卻能大大降低患老齡性骨關(guān)節(jié)炎的風險［8］。

因為IL-6 的多重作用，調(diào)控IL-6 向有利骨關(guān)節(jié)炎的方向?qū)o治療帶來希望。這需要進一步的努力，而有研究在觀察補腎活血法對伴發(fā)抑郁癥類風濕關(guān)節(jié)炎大鼠治療作用時，顯示出補腎活血法能夠明顯降低因抑郁及類風濕引起的IL-6 高水平及與其相關(guān)的IL-1β 和TNF-α 水平［21］，這可能是補腎活血法良好抗炎止痛效果和緩解病情作用的基礎(chǔ)。段曉虹等［22］用補腎活血方治療腎虛血瘀證慢性腎炎患者時，腎炎患者的IL-6、尿蛋白等明顯下降。補腎活血法同樣對缺血缺氧引起的IL-6 升高有調(diào)控力，周清安等［23］比較了補腎活血之益元活血丹及益氣活血之益氣活血方對腦缺血老齡大鼠IL-6 和TGF 的影響，發(fā)現(xiàn)2 種方法都能減少腦組織與血清IL-6 含量，其中補腎活血法對血清IL-6 的降低作用更加明顯，益氣活血法則側(cè)重于對腦組織IL-6 的作用，這種效應(yīng)可能與中醫(yī)腎為先天之本，補腎之法是更加偏向于調(diào)控整個機體有關(guān)。此外，補腎活血方可以通過調(diào)節(jié)性激素缺乏和降低IL-6 對抗骨質(zhì)疏松［24］，同時以補腎活血作用為主的蠲痹膠囊被發(fā)現(xiàn)能夠明顯降低兔膝骨關(guān)節(jié)炎模型關(guān)節(jié)液中IL -6、IL-1、TNF-α 水平，且隨增加的用藥劑量表現(xiàn)出更大的效應(yīng)［25］;而在一項前瞻性隨機雙盲臨床實驗中使用補腎活血功效的GCSB-5(防風、大豆黃卷、金毛狗脊、杜仲、牛膝、刺五加六種中藥的干燥混合提取物)治療膝骨關(guān)節(jié)炎，其可與塞來昔布膠囊(商品名:西樂葆)的有效性和安全性相媲美［26］;這提示了補腎活血法潛在的多重抗炎止痛功效及內(nèi)分泌和免疫調(diào)節(jié)平衡的能力，而在研究其調(diào)節(jié)作為免疫生物分子的IL-6 功能平衡以治療骨關(guān)節(jié)炎上可以寄予一定的希望。

3 骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)因子TNF-α 及補腎活血法對其的調(diào)控作用

TNF-α 是巨噬細胞產(chǎn)生的一種免疫活性因子，TNF-α 具有多種生物學效應(yīng)，而其與IL、NO 等生物因子構(gòu)成的復雜的炎癥機制網(wǎng)絡(luò)可能是骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生過程中的重要因素。創(chuàng)傷后導致發(fā)生的骨關(guān)節(jié)炎與創(chuàng)傷誘導產(chǎn)生的TNF-α 有關(guān)，在一項長期的前瞻性縱貫研究中，前十字韌帶損傷患者的關(guān)節(jié)滑膜中TNF-α、IL-6、IL-8 等明顯升高，甚至IL-6 最高可以達到正常1800 倍水平，但其水平會隨著時間的延長慢慢下降，到達30 周后與正?；緵]有明顯差別，而滑膜中TNF-α 水平在傷后迅速升高并且直到5年后仍然保持在很高的水平［27］，因此由創(chuàng)傷刺激產(chǎn)生的長期高水平TNF-α 可能是導致創(chuàng)傷關(guān)節(jié)發(fā)展為骨關(guān)節(jié)炎的主要原因。TNF-α 不僅直接參與炎癥，還可以通過其他環(huán)節(jié)起作用，與IL-6 相同的是血漿的TNF-α 水平同樣可以導致膝關(guān)節(jié)軟骨丟失引起影像學改變［19］，并且還可通過刺激產(chǎn)生IL-1、IL-6 等發(fā)起瀑布式的級聯(lián)炎癥反應(yīng)［28］。已有發(fā)現(xiàn)應(yīng)用TNF-α 抗體的抗TNF-α 治療可以長期有效的減輕骨關(guān)節(jié)炎疼痛癥狀并延緩炎癥進程［29］，這意味著抗TNF-α 治療在骨關(guān)節(jié)炎治療中的巨大潛力。

補腎活血法作為一種標本并治，攻補兼施的療法，可能具有廣泛的調(diào)節(jié)能力。多項研究發(fā)現(xiàn)補腎活血法對TNF-α、IL-1、IL-6 等同時有著較好的調(diào)控作用［10，13，21］，這些炎癥因子間可能存在復雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)，而專一的補腎活血法調(diào)控TNF-α 治療骨關(guān)節(jié)炎的研究還不成熟，更深入的作用機制有待研究。張沖等［30］以補腎強筋骨作用為主的補腎固筋方在治療兔膝骨關(guān)節(jié)炎時發(fā)現(xiàn)補腎固筋中藥能夠減輕滑膜炎癥、保護軟骨，且能夠明顯抑制關(guān)節(jié)液中TNF-α、IL-1 的分泌。在衣蕾等［31］的研究中發(fā)現(xiàn)，補腎活血不但能降低類風濕關(guān)節(jié)炎模型中TNF-α、IL-1 含量，且能降低血清免疫球蛋白IgG、IgM 水平，改善關(guān)節(jié)炎指數(shù)，這說明補腎活血療法具有一定的免疫平衡調(diào)節(jié)能力。此外，TNF-α 被發(fā)現(xiàn)與激素相關(guān)的骨質(zhì)疏松發(fā)生有關(guān)，而補腎活血法通過影響細胞因子TNF-α 的表達來減少軟骨下骨的吸收和硬化，抑制骨贅形成，可能是其延緩絕經(jīng)期女性骨關(guān)節(jié)炎的機制之一。

4 骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)因子NO 及補腎活血法對其的調(diào)控作用

NO 是一種具有多重效應(yīng)的胞內(nèi)和胞外信使分子，在多種組織器官功能調(diào)節(jié)中擔負著重要的角色，而現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)它還是一種免疫調(diào)節(jié)分子并作為細胞毒性效應(yīng)分子參與宿主防御機制。NO 由一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOSs)合成，而炎癥反應(yīng)中的炎癥介質(zhì)IL-1 和TNF-α 可誘導激活誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)導致NO 合成增多，繼而NO 與超氧化陰離子一起生成超氧亞硝酸根離子(ONOO－)導致滑膜、軟骨的一系列氧化損傷［32］。NO 可能是機械應(yīng)力導致骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的重要因素，半月板部分切除術(shù)后引起關(guān)節(jié)局部的高負荷可以導致iNOS 及IL-1 基因表達增強致使NO 釋放積累，而其帶來的半月板及軟骨的分解代謝變化可伴隨著骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生發(fā)展進程的始終［33］。Chih-Hung Chang 等［34］第一次發(fā)現(xiàn)在部分關(guān)節(jié)矯形術(shù)后軟骨細胞甚至可以像巨噬細胞一樣吞噬植入的高分子聚乙烯磨損碎片，而吞噬了高分子聚乙烯顆粒的軟骨細胞活力下降并釋放大量的NO 和PGE2進一步造成軟骨細胞死亡和基質(zhì)降解，這可能是關(guān)節(jié)成形術(shù)治療后導致遠期骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的重要原因。

NO 這種特殊氣體分子同時參與信號通路的調(diào)控及自由基導致的組織細胞氧化損傷，在缺血缺氧或者缺血再灌注引起的組織損傷中NO 水平是升高的。關(guān)節(jié)內(nèi)低氧分壓、pH 值，微循環(huán)障礙，細胞因子，創(chuàng)傷等多種病理因素刺激，均可誘導軟骨及滑膜iNOS 的生成，產(chǎn)生大量的NO。補腎活血法能夠明顯改善患者的血流變學指標，降低NO、iNOS、IL-1β、TNF-α 水平，改善過氧化物歧化酶(super oxide dismutase，SOD)，抑制炎癥抵抗過氧化損傷可能是其有效治療骨關(guān)節(jié)炎的機制之一［35］。LIU Wei等［36］的研究顯示補腎活血方治療膝骨關(guān)節(jié)炎兔模型7 周后可以明顯降低血清與滑液中NO 和升高其SOD 水平，展現(xiàn)出補腎活血法的抗氧化損傷及保護關(guān)節(jié)滑膜、軟骨的作用。NO 在骨關(guān)節(jié)炎中的地位及補腎活血法調(diào)控NO 治療骨關(guān)節(jié)炎的有力證據(jù)直接體現(xiàn)。在楊平林等［37］及牛維等［38］的研究中，Hulth 造模后的家兔關(guān)節(jié)軟骨、滑膜及血清中NO 是高的，而補腎活血方可以明顯降低血清及關(guān)節(jié)滑膜、軟骨中NO 水平。綜上所述，補腎活血法可能是通過改善關(guān)節(jié)局部微循環(huán)及其本身抗炎抗氧化作用以達到抑制NO 生成，改善關(guān)節(jié)病變的效用。

5 討論

骨關(guān)節(jié)炎是中老年人群的常見病、多發(fā)病，而青少年人群發(fā)生率極低。骨關(guān)節(jié)炎屬于中醫(yī)“痹癥”范疇，《張氏醫(yī)通》曰“膝痛無有不因肝腎虛者，虛則風寒濕氣襲之”，《內(nèi)經(jīng)·素問》曰“病久入深，營衛(wèi)之行澀，經(jīng)絡(luò)時疏故不通……久痹不去視其血絡(luò)”，傅山曰“久病不用活血化瘀，何除年深堅固之深疾，破日久閉結(jié)之瘀滯”，故本病是在肝腎不足的基礎(chǔ)上，風寒濕侵襲痹阻導致“久病入絡(luò)致瘀”，“肝腎虧虛為本，血脈不利為標”為本病的基本病機，辨證治療可予以補腎活血法。闞衛(wèi)兵等［39-40］臨床用補腎活血方治療膝骨關(guān)節(jié)炎，其總有效率達到91%，明顯高于美洛昔康的74%，而在其后續(xù)研究中，補腎活血方對導致軟骨基質(zhì)降解MMPs 中MMP-2、MMP-3、MMP-7、MMP-9、MMP-12 有明顯的下調(diào)作用并可促進軟骨修復，初步揭示了補腎活血法有效治療骨關(guān)節(jié)炎的分子基礎(chǔ)。

現(xiàn)代醫(yī)學中的“炎癥”在骨關(guān)節(jié)炎中的重要地位越來越多的被認識到，IL-1、IL-6、TNF-α、NO 等多種炎癥細胞因子既參與正常生理活動同時也是重要的致病因子，其功能的平衡就像中醫(yī)的“陰和陽”，特別對于IL-6、NO 等具有多重作用的介質(zhì)來說，其含量、拮抗物質(zhì)、功能的陰陽平衡對維持機體健康至關(guān)重要?！瓣幤疥栔k，精神乃治，陰陽離決，精氣乃絕”，機體陰陽平衡是機體保持健康的基本，腎陰、腎陽是全身陰、陽之本，其虧損失衡必然引起全身陰陽的失調(diào)，從中醫(yī)角度通過補益腎陰、腎陽使陰陽和謐是祛除病患保證機體機能正常的重要方法。本文綜合分析發(fā)現(xiàn)補腎活血法在治療骨關(guān)節(jié)炎過程中，能夠調(diào)控IL-1、IL-6、TNF-α、NO 等多種細胞因子，而補腎法治療骨關(guān)節(jié)炎可能正是通過調(diào)節(jié)IL-1、IL-6、NO 等因子“陰陽”平衡而起效的，補腎法的這種調(diào)節(jié)作用也是需要經(jīng)歷很長一段時間才能達到較好的效果，這可能與中醫(yī)的“虛證難補，實證易除”相關(guān)，也是現(xiàn)代醫(yī)學攻破調(diào)節(jié)人體復雜免疫機制平衡的難點所在。中醫(yī)的血瘀證跟IL-1、IL-6、TNF-α 等多種炎癥因子介導的損傷是相關(guān)的［41-42］，早已證實局部組織的缺血缺氧或者缺血再灌注會導致一系列炎癥因子的爆發(fā)，其可以通過自由基過氧化作用、細胞酶的釋放、信號通路致細胞代謝改變等多途徑損傷組織細胞，而因炎癥導致的滑膜增生、血管炎等進一步造成關(guān)節(jié)局部血運障礙，使血瘀加重?；钛铕龇ㄍㄟ^改善局部微循環(huán)、降低局部炎癥因子濃度、促進滑膜、軟骨細胞新陳代謝、抗氧化等可能是活血法去除骨關(guān)節(jié)炎局部病理產(chǎn)物以達到“祛瘀生新”促進關(guān)節(jié)修復治療骨關(guān)節(jié)炎的機制。

中醫(yī)藥復方藥物復雜，且煎制過程中可能發(fā)生成分間的生化反應(yīng)，很難完全闡明其有效成分，但這可能是其多靶點多環(huán)節(jié)治療某種疾病的優(yōu)勢所在。補腎活血法作為祖國醫(yī)學治療骨關(guān)節(jié)炎的經(jīng)典治法之一，臨床療效確切，其可以通過減低骨關(guān)節(jié)炎中IL、TNF、NO 等因子水平，對骨關(guān)節(jié)炎滑膜炎癥和軟骨退變都具有一定的作用，這可能是補腎活血法治療骨關(guān)節(jié)炎顯效的基礎(chǔ)。但是補腎活血法治療骨關(guān)節(jié)炎的主要療效機制及作用靶點還需要深入的研究，以期更能有效的指導補腎活血法治療骨關(guān)節(jié)炎。

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