蘇 杉,王 蓉,趙 敏,高慧琴
(甘肅中醫(yī)藥大學藥學院,甘肅蘭州730000)
類風濕關(guān)節(jié)炎(RA)是一種以關(guān)節(jié)病變?yōu)橹饕Y狀的慢性、全身性自身免疫病。其不僅侵犯關(guān)節(jié)滑膜、軟骨、韌帶和肌肉,還可能影響心、肺等臟器功能[1],主要臨床癥狀表現(xiàn)為局部關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、晨僵、關(guān)節(jié)軟骨破壞、貧血等[2]。RA的病因尚未明確,缺乏根本的藥物治療,目前治療該病的理想效果是抑制炎癥發(fā)展,預(yù)防骨質(zhì)侵蝕或關(guān)節(jié)破壞,最大程度地改善患者的生活質(zhì)量。研究證明,RA患者的關(guān)節(jié)滑膜在發(fā)病3個月之內(nèi)可能出現(xiàn)破壞,一旦出現(xiàn)破壞便很難逆轉(zhuǎn),所以早期診斷及治療對于控制病情的發(fā)展、降低致殘率尤為重要[3]。臨床目前主要靠癥狀表現(xiàn)、影像和血清類風濕因子(RF)水平診斷RA。而早期的癥狀表現(xiàn)常不典型,關(guān)節(jié)軟骨有一定程度的破壞時影像才能發(fā)現(xiàn),且RF在RA早期可能不出現(xiàn),因此缺乏特異性[4]。因此,提高RA的早期診斷能力是目前面臨的重要難題。聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)可定性檢測病原體,有較高的靈敏度,但卻無法實現(xiàn)病原體的定量檢測。而高靈敏性和特異性的實時熒光定量PCR技術(shù)可以實現(xiàn)細胞因子mRNA表達譜的準確定量,可以用于解釋炎癥反應(yīng)、自身免疫疾病中的免疫致病途徑,即便待測樣本中細胞因子含量極低[5]。因此,該技術(shù)在疾病診斷與療效監(jiān)控中的應(yīng)用在逐步推廣?,F(xiàn)就實時熒光定量PCR技術(shù)在RA檢測中的應(yīng)用進行綜述。
有研究發(fā)現(xiàn),miRNA在冠狀動脈、自身免疫疾病等患者的血液中表達失調(diào),對RA的診斷有一定價值[6-7]。
研究發(fā)現(xiàn),miR-146a及miR-155在RA患者體中異常表達,與該病發(fā)生、發(fā)展有密切的關(guān)系[8]。馮佳等[9]采用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測了miR-146a及miR-155在RA患者外周血的表達水平,并結(jié)合關(guān)節(jié)疾病活動度評分(DAS28)、血沉(ESR)、C-反應(yīng)蛋白(CRP)、免疫球蛋白 M(IgM)、類風濕因子(RF)等指標,分析miR-146a及miR-155在RA檢測中的意義。結(jié)果發(fā)現(xiàn)RA患者的miR-146a、miR-155表達上調(diào),且與ESR、CRP、DAS28呈正相關(guān),而與IgM、RF無相關(guān)性。認為miR-146a和miR-155在RA患者外周血淋巴細胞中的表達水平與RA病情活動性相關(guān),可作為判斷該病活動程度的有效指標。
核因子κB(NF-κB)的異常表達是RA的主要特點之一,NF-κB信號通路在RA炎癥進程中發(fā)揮重要作用[10]。鋅指蛋白A20對NF-κB信號通路和TNF-α介導(dǎo)的細胞凋亡信號通路起負調(diào)控作用[11]。朱麗花等[12]采用實時熒光定量 PCR 技術(shù)檢測了RA患者外周血和關(guān)節(jié)液中A20和NF-κB基因的表達水平以及經(jīng)治療后該基因表達水平的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)RA患者外周血A20的表達顯著減少,而NF-κB的表達水平上調(diào),經(jīng)治療后疾病緩解,A20的表達有所恢復(fù)。關(guān)節(jié)液中A20和NF-κB與外周血中的表達水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
激活過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR-γ)可以調(diào)節(jié)多種基因的表達,并有抗炎作用[13]。研究顯示,PPAR-γ激動劑吡格列酮具有較好的抑制膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎作用[14]。陳瑞林等[15]采用實時熒光定量PCR技術(shù)對PPAR-γ在RA患者的外周血單個核細胞中的表達水平進行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)RA患者外周血單個核細胞中 PPAR-γ mRNA的表達與關(guān)節(jié)疾病活動度評分(DAS28)呈負相關(guān),患者疾病活動度越低,PPAR-γ的表達水平越高,認為PPAR-γ的表達水平可作為判斷RA疾病活動度的有效指標。
Xu GX 等[16]研究發(fā)現(xiàn) miR-142-3p 通過靶向調(diào)控靶基因白介素-1受體相關(guān)激酶1(IRAK-1)的表達,從而影響下游轉(zhuǎn)錄因子的表達,如NF-κB、腫瘤壞死因子(TNF-α)、白介素-6(IL-6)等,導(dǎo)致炎癥反應(yīng)。趙涌等[17]采用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測了微小RNA(miR)-142-3P在RA患者的外周血單個核細胞中的表達水平,并分析其與ESR、CRP、RF臨床指標的相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-142-3p在RA患者外周血單個核細胞中的表達增加,且和疾病的嚴重程度呈正相關(guān),認為miR-142-3p可能參與了RA的發(fā)病。
研究表明,炎癥因子白介素-17(IL-17)可誘導(dǎo)RA的滑膜細胞分泌IL-6、IL-8及血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等,加重關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)及軟骨破壞[18]。林錦驃等[19]采用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測RA患者外周血單個核細胞IL-17 mRNA的表達水平,酶聯(lián)免疫吸附法測定血清抗環(huán)瓜氨酸肽抗體(抗CCP),免疫比濁法檢測RF含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)RA患者血清中RF、抗CCP含量和IL-17 mRNA的表達均顯著高于正常對照組,且呈正相關(guān)。提示抗CCP和RF含量及IL-17 mRNA表達的聯(lián)合動態(tài)監(jiān)測有助于RA的診斷和治療。
基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPS)是具有降解細胞外基質(zhì)能力的蛋白溶解酶家族,在該家族中MMP-3被認為是產(chǎn)生軟骨降解作用最主要的蛋白酶[20]。周磊等[21]采用實時熒光定量PCR檢測了RA患者外周血單個核細胞MMP-3 mRNA的表達水平,發(fā)現(xiàn)RA患者MMP-3 mRNA的表達水平高于健康人群,活動期RA患者該基因的表達水平高于非活動期患者。提示MMP-3 mRNA的表達水平與RA的發(fā)病及疾病活動相關(guān)。
RA是以慢性關(guān)節(jié)滑膜炎癥、軟骨吸收及骨質(zhì)纖維化為主要特征的慢性炎癥疾病?;な荝A的靶器官,關(guān)節(jié)滑膜細胞隨著病情的惡化惡性增生,血管翳形成,并逐漸破壞關(guān)節(jié)軟骨,最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)變形及功能障礙。在RA發(fā)病的初期,以關(guān)節(jié)滑膜炎癥為主要特征,一般尚未發(fā)生骨質(zhì)破壞,若在發(fā)病初期診斷并及時治療預(yù)后良好[22]。目前研究發(fā)現(xiàn)白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、白介素-17(IL-17)及TNF-α等細胞因子與誘導(dǎo)關(guān)節(jié)滑膜炎癥有關(guān)。
脂肪組織可分泌大量脂肪因子,如瘦素、脂聯(lián)素等,參與炎癥反應(yīng)與免疫反應(yīng)[23]。缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)是參與調(diào)控RA血管翳產(chǎn)生的關(guān)鍵因子之一[24]。王磊等[25]給予膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎鼠關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射脂聯(lián)素,并觀察其對小鼠發(fā)病的影響,采用實時熒光定量PCR檢測HIF-1α、IL-17、IL-6和TNF-α mRNA的表達水平,結(jié)果顯示關(guān)節(jié)局部組織中HIF-1α、IL-17、IL-6的表達增加,TNF-α未見差異。同時又用不同濃度的AD刺激RA小鼠的滑膜成纖維細胞72 h,采用實時熒光定量PCR和蛋白印跡技術(shù)(western blot,WB)檢測HIF-1α、IL-17、IL-6和 TNF-α的表達水平,結(jié)果顯示AD呈劑量依賴性地促進HIF-1α、IL-17、IL-6的表達水平,而TNF-α未見差異。
轉(zhuǎn)化生長因子β激活激酶(TAK1)是發(fā)生炎癥反應(yīng)細胞信號傳導(dǎo)上游重要的激酶,可能對關(guān)節(jié)炎癥的發(fā)病有著重要調(diào)節(jié)作用[26]。MMPs家族是RA患者軟骨破壞的主要家族,而基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)是MMPs家族的抑制劑,其中TIMP1可抑制多數(shù)MMP。蘭忠煜等[27]收集了11例RA患者的滑膜組織,并對滑膜成纖維細胞進行體外培養(yǎng),后采用轉(zhuǎn)染的方法將TAK1特異的小干擾RNA導(dǎo)入RA患者的滑膜細胞中,探究TAK1對滑膜細胞中MMP9及TIMP1表達水平的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑制TAKl在RA滑膜細胞中的表達,MMP9 mRNA的降低率為 74.76%,TIMP1 mRNA的沉默率為31.51%,雖同時降低,但兩者之間的平衡被打破。研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染技術(shù)可以抑制TAK1在RA滑膜細胞中的表達水平;MMP9 mRNA的表達水平顯著下調(diào),對于抑制患者的軟骨破壞有重要意義;靶向抑制TAK1打破了MMP9 mRNA與TIMP1 mRNA之間的平衡,降低了RA患者軟骨的破壞。
VEGF是血小板源生長因子(PDGF)家族的成員之一,具有促使血管翳的生成和提高血管通透性作用,在RA的早期就可出現(xiàn)。單味中藥雷公藤的療效肯定,雷公藤多苷片是雷公藤經(jīng)提純得到,它對RA、腫瘤等血管新生疾病有明顯療效。韓曼麗[28]采用實時熒光定量PCR檢測了模型對照組、空白組、雷公藤多苷片組及沙利度胺陽性藥對照組大鼠肺、心、肝、腎與滑膜組織中VEGF mRNA的表達水平,并進行了關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)雷公藤多苷片組、沙利度胺陽性藥對照組大鼠的關(guān)節(jié)炎評分及關(guān)節(jié)腫脹度比模型組低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);雷公藤多苷片組大鼠不同臟器中VEGF mRNA的表達水平降低,且與模型對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),與沙利度胺陽性藥對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。認為雷公藤多苷片治療Ⅱ型膠原關(guān)節(jié)炎大鼠的作用機制可能與降低VEGF的表達水平有關(guān)。
研究證實,一些抗體含量在滑液中比在血清中更高[29]。在RA的診斷過程中,抽取患者關(guān)節(jié)液進行相關(guān)的抗體檢測,對RA早期診斷及早期有效治療有重要意義。
淋巴毒素 β 受體 (lymphotoxin β receptor,LTβR)是TNF-α受體家族的一個成員。研究發(fā)現(xiàn),LTβR信號通路參與了T細胞活化,可誘導(dǎo)細胞的凋亡等,在RA等自身免疫性疾病的病程中起積極作用。小鼠的LTβR免疫球蛋白可以抑制關(guān)節(jié)炎敏感性,為RA的治療提供新的思路[30]。鄒安慶等[31]研究發(fā)現(xiàn)LTβB信號通路中的LTβR、磷酸化轉(zhuǎn)錄因子(ReLB)mRNA在RA患者的關(guān)節(jié)腔積液中表達水平高,認為其對于RA的診斷具有重要意義。
巨嗜細胞炎癥蛋白-1α(MIP-1α)是主要由單核細胞、中性粒細胞及巨嗜細胞產(chǎn)生的一種促進淋巴細胞向炎癥部位遷移并活化的因子[32]。郭大文等[33]采用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測了8位活動期RA患者滑液單個核細胞(SFMC)及血清單個核細胞(PBMC)中MIP-1 mRNA的表達水平,并檢測了血清中CRP及滑液白細胞數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)RA患者SFMC MIP-1α mRNA的表達水平較PBMC中的表達水平高,且與CRP、滑液白細胞數(shù)有正相關(guān)性。
胡秋俠等[34]采用實時熒光定量PCR檢測了RA患者的尿沉渣中miR-146a的表達水平,并分析了其與RA臨床相關(guān)指標的聯(lián)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-146a在RA患者的表達水平高于健康人群,活動期患者的表達水平高于非活動期患者,非活動期患者的表達水平高于健康人群,且尿沉渣中miR-146a的表達水平與DAS28評分、ESR、CRP呈正相關(guān)。認為miR-146a可能參與了RA疾病的發(fā)生。
人參皂苷是人參中的主要有效成分。有研究證實,人參皂苷Rg1具有糖皮質(zhì)激素樣作用及抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用[35]。對于膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎小鼠的炎癥反應(yīng)具有緩解作用[36]。藺娜等[37]用TNF-α刺激人臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUVECs),再加入不同濃度的人參皂苷Rg1,培養(yǎng)24 h后采用實時熒光定量PCR及western Blot檢測MMP-9及VEGF的表達水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg1可以抑制由TNF-α刺激HUVECs的MMP-9和VEGF mRNA及蛋白的表達,認為人參皂苷Rg1可能具有治療RA的功用。
RA引起的骨質(zhì)侵蝕或關(guān)節(jié)畸形,嚴重降低了患者的生活質(zhì)量,一旦發(fā)生這種關(guān)節(jié)畸形便很難治愈。所以早期發(fā)現(xiàn)、有效治療至關(guān)重要。實時熒光定量PCR技術(shù)已逐漸成為科研的主要工具,對RA患者或風濕模型的血液、關(guān)節(jié)滑膜、關(guān)節(jié)液及其他各組織中的研究逐漸深入,為解釋RA的發(fā)病機制及治療機制提供可能,有助于醫(yī)生對疾病的診斷與治療的實時監(jiān)控。雖然該技術(shù)與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比有著明顯的優(yōu)勢,但卻也有不足:設(shè)備要求高,檢測費用昂貴,缺乏標準化的標準品及完善的質(zhì)量評價體系。但隨著科學技術(shù)的發(fā)展,對實時熒光定量PCR技術(shù)的研究逐步深入,設(shè)備與檢測費用的降低及技術(shù)的普及,該技術(shù)運用于RA等疾病的早期臨床診斷及相關(guān)實驗研究將更加廣泛。