楊天寧,楊會軍,金芳梅,胡樂樂,楊娟娟,王愛華,蘇小軍,王海東(.甘肅中醫(yī)藥大學,甘肅 蘭州 730000;.甘肅省中醫(yī)院風濕骨病中心,甘肅 蘭州 730000)
類風濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是由于免疫紊亂導(dǎo)致促炎因子和抑炎因子失衡而產(chǎn)生的自身免疫病。輔助性T17 細胞(T helper 17,Th17)是Heon Park 等于2005 年發(fā)現(xiàn)的一種新的特異性分泌IL-17 等促炎因子的CD4+T 細胞亞群[1],Th17 細胞的過度分化可導(dǎo)致RA 加重。調(diào)節(jié)性T 細胞(regulatory T,Treg)是一類具有顯著免疫抑制性的CD4+T 細胞亞群,主要分泌白細胞介素10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β,TGFβ)等抑炎因子,Treg 細胞功能缺陷可導(dǎo)致炎性疾病出現(xiàn)[2]。Th17 細胞與Treg 細胞的功能失衡是導(dǎo)致RA重要的發(fā)病機制之一。中醫(yī)藥防治RA 的歷史悠久,在RA 現(xiàn)代臨床治療實踐中被廣泛使用,總結(jié)了豐富的實踐經(jīng)驗和治療策略。近年來,圍繞中藥及其有效成分調(diào)控Th17/Treg 細胞失衡及其相關(guān)因子作用的相關(guān)機制和針對RA 中藥新藥研究開發(fā)和藥理作用機制已經(jīng)開展了大量的研究,本文就此作一概述。
CD4+輔助性T 細胞(CD4+helper cells,Th)是適應(yīng)性免疫細胞的主要群體之一,在不同的免疫環(huán)境下,初始CD4+T 細胞能夠激活并分化成為不同的亞群(Th1/Th2/Th17/Tfh/Treg 等)[3]。當TGF-β 單獨存在時可誘導(dǎo)初始T 細胞向Treg 方向分化,但是當TGF-β和IL-6 共同存在時會誘導(dǎo)初始T 細胞分化向Th17細胞方向偏移[4]。有研究[5]顯示Th17 細胞的過度分化可促進RA 的發(fā)展。而Treg 細胞亞群可通過抑制Th17 細胞表達進而緩解自身免疫炎癥反應(yīng)[6]。
IL-17 是由Th17 細胞分泌的一種促炎因子,不僅能調(diào)控核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)通路上調(diào)IL-6、TNF-α 等促炎因子表達,導(dǎo)致局部炎癥,還能通過激活核因子-κB 受體活化因子配體/核因子-κB 受體(nuclear factor-κB receptor activating factor ligand/receptor activator of NF- κB,RANKL/RANK)通路進而刺激破骨細胞生成,加速RA 患者骨破壞[7]。
IL-21 是另一種由Th17 細胞釋放的前炎癥因子,同時IL-21 也能促進Th17 細胞的增殖,抑制叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子P3(forkhead box p3,F(xiàn)oxp3)的表達,從而抑制Treg 細胞功能,RA 患者IL-21 的表達與滑膜細胞及外周血中Th17 細胞密切相關(guān)[4,8]。
IL-10 是Treg 細胞分泌的一種重要抑炎因子,研究發(fā)現(xiàn)IL-10 能夠抑制巨噬細胞中IL-33 的產(chǎn)生,也能抑制巨噬細胞中由IL-33/ST2 激活的NF-κB 分泌的炎癥因子,緩解關(guān)節(jié)炎癥[9]。IL-10 還能抑制Th17細胞中轉(zhuǎn)錄因子孤核受體γt(orphan nuclear receptor,RORγt)的表達,減少IL-17 的釋放,同時促進Foxp3+Treg 細胞產(chǎn)生。
TGF-β 是Treg 細胞分泌的另一種功能復(fù)雜的炎性因子,既有抑炎作用又有促炎的作用,可促進軟骨細胞增殖,誘導(dǎo)合成Ⅱ型膠原和蛋白聚糖,減少對軟骨的損害,從而延緩RA 的骨破壞[4]。
Treg 細胞與Th17 細胞及其分泌的細胞因子之間通過相互拮抗作用形成的動態(tài)平衡對于維持正常免疫應(yīng)答,對防止自身免疫的發(fā)生具有重要意義。
中藥及其有效成分具有多靶點、多途徑防治RA的作用,調(diào)控Th17/Treg 細胞失衡是其發(fā)揮抗RA 作用的有效途徑之一。近年來關(guān)于調(diào)控RA 中Th17/Treg 細胞失衡的中藥有效成分的研究頗多,包括生物堿類、黃酮類、苷類、萜類、植物多糖、香豆素類、多酚類、三萜類化合物,以及烏梢蛇Ⅱ型膠原蛋白等。涉及的單味中藥有刺山柑和槐米;中藥方劑有獨活寄生湯、羌活地黃湯、祛風消炎湯、清熱活血方和滋腎通絡(luò)方;中成藥有新風膠囊、風濕寧膠囊、補腎通督膠囊、蠲痹顆粒和尪痹舒等。
2.1 中藥及其有效成分對RA Th17/Treg 細胞失衡的調(diào)控作用見表1 和表2。
表2 單味中藥對RA Th17/Treg 細胞失衡的調(diào)控作用Table 2 Regulatory effects of single Chinese medicine on the imbalance of Th17/Treg cell in rheumatoid arthritis
2.2 中藥復(fù)方對RA Th17/Treg 細胞失衡的調(diào)控作用見表3。
表3 中藥復(fù)方對RA Th17/Treg 細胞失衡的調(diào)控作用Table 3 Regulation of Chinese medicine compound on rheumatoid arthritis Th17/Treg cell imbalance
抑炎因子和促炎因子表達水平的變化及比例的失衡是RA 發(fā)作的關(guān)鍵所在,也是中藥及有效成分調(diào)控Th17/Treg 細胞失衡來防治RA 的作用靶點。現(xiàn)將近年來文獻報道的中藥及其活性成分及方劑調(diào)控Th17/Treg 細胞失衡來治療RA 的作用靶點進行匯總。分別見表4、表5。
表4 中藥及其有效成分調(diào)控RA Th17/Treg 細胞失衡的作用靶點Table 4 Targets of Chinese medicine in regulating the imbalance of Th17/Treg cell in rheumatoid arthritis
表5 中藥復(fù)方調(diào)控RA 中Th17/Treg 細胞失衡的作用靶點Table 5 Targets of Chinese medicine compound in regulating the imbalance of Th17/Treg cell in rheumatoid arthritis
信號通路是當下藥物作用機制研究的熱點之一,目前已發(fā)現(xiàn)多條信號通路與RA 相關(guān)。其中Toll-like受體(toll-like receptor,TLR)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與RA 的發(fā)病密切相關(guān),上調(diào)IL-10 可抑制TLR 的過度活化及向下游通路傳遞信號,誘導(dǎo)滑膜細胞凋亡[11]。Janus 激酶(Janus kinase,JAK)/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)信號通路廣泛參與炎癥因子IL-6、TNF-α等的轉(zhuǎn)化合成,激活JAK/STAT3 通路,可促進炎癥反應(yīng),加速RA 病程發(fā)展,而抑制JAK/STAT3 信號可使CIA 大鼠Th17/Treg 細胞平衡向Treg 細胞偏移[17]。TGF-β 信號通路在RA 的發(fā)病中也發(fā)揮重要作用,RA 患者滑膜組織中TGF-β 信號的抑制性調(diào)節(jié)蛋白Smad7 表達明顯被抑制,并且敲除CIA 小鼠Smad7 蛋白,則會顯著增加滑膜組織中Th17 細胞數(shù)量,使Th17/Treg 細胞比例上調(diào),加重小鼠炎癥[31]。絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)通路在Th17/Treg 細胞免疫平衡中發(fā)揮重要的作用,通過抑制過亢的MAPKs 通路,能夠重新活化被抑制的Th2 和Treg 細胞,并能使異常增殖的Th1 和Th17 細胞受到抑制,從而影響T 細胞介導(dǎo)的免疫平衡[36]。近年來也發(fā)現(xiàn)RANK/RANKL 通路參與了T 細胞的免疫調(diào)節(jié),局部高水平的IL-17 可明顯增加RANK/RANKL 表達,促進破骨細胞的形成,加速RA 患者骨破壞[57]。隨著RA 研究的不斷深入,腸道菌群失衡和RA 發(fā)病的關(guān)系也得到了驗證,中藥對腸道微環(huán)境的調(diào)節(jié)具有顯著作用,研究證實中藥復(fù)方清熱活血方能通過腸關(guān)節(jié)軸,調(diào)節(jié)腸道菌群,影響Th17/Treg 細胞平衡,達到治療RA 的目的[50]?,F(xiàn)將中藥及其有效成分作用于RA Th17/Treg細胞的相關(guān)通路研究進行匯總。見表6。
表6 中藥調(diào)控RA 中Th17/Treg 細胞失衡相關(guān)的信號通路Table 6 Related signaling pathways of Chinese medicine in regulating the imbalance of Th17/Treg cell in rheumatoid arthritis
RA 屬中醫(yī)學“痹證”“尪痹”“歷節(jié)風”等范疇?!端貑枴け哉摗吩啤帮L寒濕三氣雜至,合而為痹也”“其熱者,陽氣多,陰氣少,病氣勝,陽遭陰,故為痹熱?!敝赋霰宰C發(fā)病的主要外因是外感六淫中的風寒濕邪,并因素體陽盛陰虛者其邪易從熱化而發(fā)展為熱痹。本病發(fā)病主要與素體本虛、正氣不足有關(guān),外感風寒濕邪為發(fā)病條件,屬本虛標實之證。RA 分為風濕痹阻、寒濕痹阻、濕熱痹阻、瘀血阻絡(luò)、痰瘀痹阻、氣血兩虛、肝腎不足、氣陰兩虛8 個證型,以祛風、散寒、除濕、清熱、化痰、行瘀、益氣、養(yǎng)陰、滋補肝腎等為治法[58]。這與中醫(yī)藥調(diào)控RA 中Th17/Treg 細胞失衡的功效基本契合。從中醫(yī)理論體系的角度思考,抓住關(guān)鍵病機,方可全面、準確地認識中藥干預(yù)RA 中Th17/Treg 細胞失衡的作用機制。目前,中藥調(diào)控RA 中Th17/Treg 細胞失衡的作用主要有以下兩個方面:一是干預(yù)初始T細胞分化,通過調(diào)控TGF-β 和IL-6 等影響轉(zhuǎn)錄因子RORγt 和FoxP3 表達,抑制其向Th17 細胞分化,誘導(dǎo)其向Treg 細胞方向分化,逆轉(zhuǎn)Th17/Treg 失衡狀態(tài)。二是改善Th17 細胞免疫應(yīng)答,調(diào)控Treg 細胞免疫抑制,促進Treg 細胞表達IL-10 等抑炎因子,抑制Th17 細胞分泌IL-17 等致炎因子,減緩關(guān)節(jié)等組織的過度炎癥損傷,控制RA 的疾病進展。信號通路在調(diào)控RA Th17/Treg 細胞失衡方面發(fā)揮著重要作用。張逢等[59]研究發(fā)現(xiàn),風寒濕外邪通過JAK/STAT通路能激活Th17 細胞分化,并抑制Treg 細胞分化,導(dǎo)致Th17/Treg 細胞失衡,從而促進大鼠關(guān)節(jié)炎發(fā)病。黃芩苷和黃芪糖蛋白均可通過JAK/STAT 通路逆轉(zhuǎn)RA 中Th17/Treg 細胞失衡,緩解RA 病情發(fā)展。
綜上所述,中藥通過調(diào)控Th17/Treg 細胞失衡以防治RA 的作用及其機制研究已取得豐富的研究成果,可為中醫(yī)藥臨床治療RA 及后續(xù)的藥理作用機制研究提供參考。但是,目前尚不能闡明中藥治療RA的具體作用機制,有待于開展更深入的探討,從分子水平上深入研究中藥與信號通路及其相關(guān)細胞因子之間潛在的關(guān)聯(lián)性,以進一步發(fā)揮中醫(yī)藥防治RA的應(yīng)有價值。