李健，蔣華生，譚榮雄，蔡杰欽綜述 魏波，黃春明審校

1.廣東醫(yī)科大學，廣東 湛江 524000；

2.高州市人民醫(yī)院，廣東 茂名 525000

無論何種形式的骨骼肌損傷，骨骼肌修復都會經歷炎癥期、修復期以及重塑期三個時期。每個階段對于骨骼肌的損傷修復都是必不可少的。肌肉損傷后，肌肉組織中的炎性細胞一過性增加，其通過清除損傷肌細胞碎片，從而提供肌再生的環(huán)境。整個過程存在復雜炎癥介質的變化和細胞表型的改變。炎癥是肌肉再生的關鍵[1]，其干預炎癥的發(fā)生，進而減弱炎癥細胞的持續(xù)募集和/或炎癥介質的變化，與肌肉損傷修復功能有著密切關系[2]。非甾體藥物在骨骼肌損傷修復過程中的應用會干擾骨骼肌修復過程。因此非甾體藥物的應用對骨骼肌損傷修復是否有益和安全值得商榷。

1 非甾體藥物與炎癥反應

骨骼肌損傷修復是一個極其復雜的過程，涉及到骨骼肌細胞與炎性細胞間的交流。這種交流包括細胞接觸間交流和細胞分泌的炎癥介質交流。研究發(fā)現(xiàn)在骨骼肌再生的所有階段，從激活的肌衛(wèi)星細胞到成肌細胞的增殖和融合，直到肌管的新生和生長，巨噬細胞和肌源性細胞之間存在著持續(xù)聯(lián)系，它們通過緊密的細胞表面接觸建立廣泛的細胞間聯(lián)系[3]。炎癥微環(huán)境中的炎癥介質調節(jié)骨骼肌損傷修復是極其重要的。炎癥微環(huán)境的改變或破壞可能對骨骼肌的修復是有害的。研究發(fā)現(xiàn)阻斷巨噬細胞的浸潤可延緩肌衛(wèi)星細胞的增殖和分化并促進纖維化[4]。動物研究表明消除腫瘤壞死因子α、趨化因子及單核細胞趨化蛋白-1和/或其受體可以損害肌肉的功能恢復[5-6]。炎癥對肌肉再生修復的重要性已經被證明是以促炎癥和抗炎的巨噬細胞活動的形式分別協(xié)調衛(wèi)星細胞的增殖和成肌細胞到肌管的融合[7-8]。因此炎癥反應的強度、持續(xù)時間以及髓系細胞表型轉換必須嚴格與骨骼肌再生修復的過程相協(xié)調是非常重要的。

骨骼肌損傷后面臨的是疼痛問題。而對于骨骼肌損傷治療，臨床上常用的是非甾體藥物和有抗炎特性的天然化合物。但非甾體藥物的介入對于骨骼肌損傷的炎癥反應的干擾會造成怎樣的影響尚眾說紛紜。研究表明非甾體藥物干預下，急性損傷小鼠的脂質介質較不干預的發(fā)生顯著變化，且提高了促炎巨噬細胞，降低抗炎巨噬細胞的百分比，說明干擾了微環(huán)境的脂質介質的產生會干擾促炎巨噬細胞和抗炎巨噬細胞積聚動力學[9]。這說明非甾體藥物干擾炎癥的發(fā)生，從而影響巨噬細胞的極化損害了骨骼肌再生修復功能。但對于非甾體藥物通過哪些途徑改變炎癥微環(huán)境的炎癥介質尚不清楚。但研究發(fā)現(xiàn)非甾體藥物中的雙氯芬酸在人體運動造成骨骼肌損傷前后給予，對血清肌酸激酶的變化有保護作用，減少了骨骼肌的損傷[10]。這說明了非甾體藥物間也存在差異，可能還有潛在的機制來影響骨骼肌損傷修復。

有趣的是，年輕人和老年人對阻力訓練和非甾體藥物治療的反應方面存在明顯的差異，研究表明了大劑量的非甾體藥物會損害年輕人的肌肉的大小和力量[11]；但在老年人群中顯示了阻力訓練和服用非甾體藥物治療能提高骨骼肌的質量和力量[12]。相關文獻研究表明老齡人肌肉中的前列素E2(PEG2)水平較年輕人高，造成肌肉蛋白的分解大于合成的負增長。同時通過非甾體藥物通過已建立的肌動蛋白和其他蛋白質的周轉細胞因子來減少PGE2對蛋白合成的負面影響[13-14]。前面已說明非甾體藥物物會造成肌肉損傷后炎癥微環(huán)境的改變。這可能表明了非甾體藥物在不同年齡的敏感性不同和抑制炎癥反應影響了肌肉蛋白的合成與分解。出現(xiàn)不同的結果可能在這些年齡組中運動誘導的組織重構的機制基礎上也存在明顯的差異。研究發(fā)現(xiàn)具有明顯不同的Ⅰ型和Ⅱ型肌纖維組成的人骨骼肌，其PGE2的產生能力和受體不同。在衰老的骨骼肌中，PGE2的生產能力提高，受體水平下調[14]。這些說明了要關注不同類型肌纖維的損傷以及年齡對肌纖維的再生修復的本質影響。此方向深入研究或許能進一步闡述慢性肌肉萎縮的發(fā)生機制。

是否因為非甾體藥物介入治療的時間點與骨骼肌損傷修復過程達不到平衡才會出現(xiàn)不利的結果？研究表明非甾體藥物酮咯酸在小鼠骨骼肌損傷74 h后干預對骨骼肌的新陳代謝和生物功能發(fā)生明顯的抑制作用，這種抑制作用與浸潤的炎細胞數(shù)量或其功能表型的變化無關，而是通過下調了幾種細胞程序性死亡的外在途徑的抗凋亡蛋白，伴隨肌肉中Caspase活性增加，促進肌肉凋亡[15]。此發(fā)現(xiàn)說明了非甾體藥物物不僅通過了干預炎癥的反應來抑制骨骼肌損傷修復，還通過促進損傷的骨骼肌凋亡來進一步加重骨骼肌的損傷。但非甾體在骨骼肌損傷修復過程干預的時間點和非甾體的劑量對骨骼肌損傷修復研究仍未清楚。非甾體藥物在急性肌肉損傷和慢性肌肉損傷的炎癥反應存在相反的結果，究竟通過什么途徑來影響骨骼肌修復的機制呢？不同的非甾體藥物通過不同機制干預影響骨骼肌損傷修復的發(fā)展。目前對于骨骼肌損傷，臨床上一般早期應用非甾體藥物來緩解疼痛作用，促進早期活動，但相關研究都表明了非甾體藥物的應用會削弱骨骼肌的修復能力，從而延遲骨骼肌的再生進程，會進一步加重骨骼肌纖維化、萎縮等退變，因此必須權衡緩解疼痛與骨骼肌損傷修復的利弊。

2 非甾體藥物與肌衛(wèi)星細胞

肌衛(wèi)星細胞位于肌纖維的基膜和質膜之間，是居留的肌肉組織的干細胞，為肌肉的生長、維持、修復以及再生提供基礎。在骨骼肌修復的階段是離不開肌衛(wèi)星細胞的激活、遷移、增殖和分化的。肌肉損傷不僅會激活鄰近的衛(wèi)星細胞，還能募集遠處的肌衛(wèi)星細胞遷移到再生部位[16]。在炎癥環(huán)境的作用下，肌衛(wèi)星細胞進行程序性增殖和分化修復損傷的骨骼肌[17]。任何環(huán)節(jié)被打亂都會影響的骨骼肌的再生修復。有文獻報道超負荷肌肉中肌衛(wèi)星細胞的耗盡會導致肌肉細胞外基質的積聚和成纖維細胞數(shù)量的增加[18]。因此一定數(shù)量儲備的肌衛(wèi)星細胞對于肌肉損傷修復極其重要。研究表明布洛芬以劑量依賴方式降低P130cas和Crk11的蛋白表達來抑制骨骼肌細胞的遷移和擴散，但不影響對細胞的存活率和凋亡率[19]。前列腺素E2/環(huán)氧合酶途徑對肌衛(wèi)星細胞極其重要，特別是前列腺素E2通過與EP4受體結合促進能有效地調節(jié)肌衛(wèi)星細胞功能、增強再生和力量恢復[20]。非甾體藥物正是通過抑制環(huán)氧合酶減少前列腺素E2的產生減少疼痛的發(fā)生，但研究也表明了非甾體藥物局部灌注抑制離心運動損傷的人骨骼肌衛(wèi)星細胞的增殖，同時也支持了環(huán)氧合酶途徑對肌衛(wèi)星細胞活動的重要性[18]。這都說明了非甾體藥物在肌肉損傷修復方面對肌衛(wèi)星細胞的表現(xiàn)出不利的作用。

非甾體類藥物通過何種通路來影響肌衛(wèi)星細胞的再生和分化尚不清晰。NOTCH信號通路對肌衛(wèi)星細胞的增殖和維持是不可或缺的。NOTCH1、NOTCH2和NOTCH3在肌衛(wèi)星細胞再生分別起著不同的作用。研究發(fā)現(xiàn)單一敲除NOTCH1或NOTCH2基因不會引起肌衛(wèi)星細胞的數(shù)量變化。若同時敲除這兩個基因會使肌衛(wèi)星細胞數(shù)量耗竭嚴重影響小鼠肌肉再生功能并促進嚴重的纖維化。同時NOTCH1和NOTCH2會通過阻止肌衛(wèi)星細胞的分化來維持增殖[21]。然而NOTCH3基因的缺失卻會加快肌衛(wèi)星細胞增殖和自我更新[22]。研究發(fā)現(xiàn)NOTCH信號通過不依賴cAMP/PKA的COX-2/PGE2/EP2信號通路促進人肌祖細胞的自我更新，抑制分化[23]。這觀點和上述PGE2能促使肌衛(wèi)星細胞增殖方面相一致，但對于促進肌衛(wèi)星細胞分化卻是有分歧的。有文獻報道非甾體藥物在損傷的人類骨骼肌再生過程中通過激活NOTCH信號通路增強肌衛(wèi)星細胞活化和重塑作用[24]。這樣的結果似乎與上述的結果出現(xiàn)截然相反的結論。綜合分析可能是研究者造成骨骼肌損傷的程度不同而導致的。在肌纖維嚴重損傷和/或壞死的情況下，非甾體藥物對骨骼肌損傷修復似乎是有益的?；蛟S是因為非甾體藥物能緩解過度的炎癥反應來促進肌衛(wèi)星細胞的增殖和分化。這也說明了非甾體藥物在骨骼肌不同程度損傷的情況下或許能干預通過不同的優(yōu)勢通路或炎癥抑制方法來進行損傷修復的表達，促進骨骼肌恢復。

3 非甾體藥物與肌細胞外基質重塑

骨骼肌細胞外基質(ECM)被分成三個相互連接的層：包圍整個肌肉的外膜、分隔肌肉束的肌周和包圍單個肌肉纖維的肌內膜[25]。這三層的基質主要是交聯(lián)分子構成的膠原蛋白以及許多其他結締組織蛋白，如彈性纖維、蛋白多糖和不同的細胞類型[26]。骨骼肌的細胞外基質對力的傳遞和骨骼肌的被動彈性反應起著至關重要的作用。肌細胞外基質中的基質金屬蛋白酶對肌細胞外基質重塑和組織損傷修復極其重要[27]?；|金屬蛋白酶(MMP)是一大類酶，在許多組織的生理和病理過程中均具有活性。這些蛋白酶能夠選擇性降解細胞外基質的成分。在MMP家族中包括的骨骼肌酶參與組織重塑過程，在肌發(fā)生以及組織重塑和肌肉再生中起關鍵作用[28]。骨骼肌細胞外基質的結構、生化、細胞和功能變化導致肌肉力學性會隨著年齡的增長而退化[29]。衰老過程中骨骼肌中MMP-1/TIMP-1的失衡會影響ECM代謝并導致膠原纖維增加，進而影響骨骼肌的質量和功能，并導致肌肉減少癥的發(fā)生[30]。這一變化跟肌衛(wèi)星細胞隨著年齡的增長而功能低下是一致的。研究表明了在分化過程中，膜內的肌衛(wèi)星細胞主動重塑其微環(huán)境，并受微壞境影響，在細胞膜間遷移增殖和分化，促進肌融合和肌管延長[31-32]。具有穩(wěn)定的MMP-13表達能增強肌衛(wèi)星細胞的遷移，而不會影響成肌細胞的成熟[33]。這都說明了肌細胞外基質對肌細胞再生重塑有重要的意義。

在骨骼肌損傷的情況下，細胞外基質遭到破壞后經過炎性細胞清除再重建能力對骨骼肌功能恢復有直接的影響。特別是對于骨骼肌大面積缺損采用細胞外基質支架介導肌肉組織再生重塑是再生醫(yī)學的新方向。越來越多的動物實驗正是對于大范圍肌肉缺損可利用肌細胞外基質支架促進肌肉的快速修復是可行的[34-35]。研究表明dECM-MA/PLGA復合支架顯著促進了人類肌肉祖細胞的細胞定向和肌管形成[36-37]。能協(xié)調肌衛(wèi)星細胞定向遷移、增殖、分化來修復肌肉損傷說明可以促進肌肉快速修復。體外細胞外基質支架可以人為控制，一旦移植到體內后，必須要與肌纖維周圍的微環(huán)境相互作用。但對于肌細胞外基質成分的復雜性及相應成分的功能是怎樣的？現(xiàn)今僅了解其中小部分細胞外基質作用。研究發(fā)現(xiàn)肌衛(wèi)星細胞能通過分泌MMP-13，促進肌肉再生、生長和成肌細胞運動[38]。特別是繁雜的基質金屬蛋白酶間不同的功能對骨胳肌損傷修復究竟起到何種作用是值得進一步深究的。特別在骨骼肌修復過程中，無可避免要應用藥物治療，但藥物的干預下對肌肉修復又會產生怎樣的影響都是再生醫(yī)學將來必須解決的問題。肌肉損傷后避免不了為了緩解疼痛服用臨床常用的非甾體藥物，但對肌細胞外基質的重塑產生何種影響呢？研究發(fā)現(xiàn)在嚙齒動物研究發(fā)現(xiàn)非甾體藥物阿司匹林的作用下改變宿主反應，減少肌細胞外基質重塑區(qū)域的肌肉再生和膠原的沉積，同時減少M2巨噬細胞和增加M1巨噬細胞的數(shù)量[39]。研究發(fā)現(xiàn)了雙氯芬酸會影響正常愈合過程所需的MMP-2、MMP-3和MMP-13的水平，并且還會導致肌腱修復的中斷[40]。這說明了非甾體類藥物干擾了炎癥反應和/或影響基質中酶類表達來影響細胞外基質的重塑。但不同的非甾體藥物對細胞外基質組成成分生成是否影響尚有待進一步探索。

4 結語

在骨骼肌損傷后，非甾體藥物能起到緩解疼痛的作用，但對骨骼肌損傷修復的利弊目前暫未有明確的定論。非甾體藥物干擾了骨骼肌的炎癥反應、肌衛(wèi)星細胞的再生遷移和肌細胞外基質重塑來抑制骨骼肌損傷修復，但也發(fā)現(xiàn)與此相反的效果。因此不同的非甾體藥物間是有區(qū)別的。它們在骨骼肌損傷修復過程中的利與弊以及相關機制作用尚可進一步探索。研究發(fā)現(xiàn)骨骼肌損傷程度與非甾體藥物使用對骨骼肌損傷修復會出現(xiàn)截然相反的結果。對于何種程度的骨骼肌損傷使用非甾體藥物治療以及不同劑量的非甾體藥物對骨骼肌損傷修復是有利的值得進一步研究。在以后的研究中，非甾體藥物的種類、劑量以及不同程度的骨骼肌損傷方面上深入研究或許能正確評估非甾體藥物在骨骼肌損傷的利弊關系。