徐凱捷，歐陽桂林

(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海 201203； 2.上海市光華中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院關(guān)節(jié)外科，上海 200052)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種以侵襲性關(guān)節(jié)炎為主要表現(xiàn)的自身免疫性疾病，其特征為滑膜炎癥[1]。該病好發(fā)于手、腕、足等小關(guān)節(jié)，呈對稱分布，隨著疾病的進(jìn)展，可逐漸擴(kuò)散到腕踝、膝髖等關(guān)節(jié)，RA若不及時有效地進(jìn)行治療，則可能損害關(guān)節(jié)、甚至導(dǎo)致殘疾。人體關(guān)節(jié)腔內(nèi)關(guān)節(jié)囊覆蓋關(guān)節(jié)軟骨面，而關(guān)節(jié)囊可分為內(nèi)層和外層，外層纖維層堅韌且厚、由致密結(jié)締組織組成，內(nèi)層滑膜層薄而柔軟、由疏松結(jié)締組織組成，滑膜層可分泌滑膜液起潤滑營養(yǎng)、減少關(guān)節(jié)軟骨摩擦等作用?；た煞譃榛ひr里層和滑膜襯里下層，其中滑膜襯里層是RA中炎癥的主要部位[2]，常駐細(xì)胞為成纖維樣滑膜細(xì)胞(fibroblast-like synoviocytes，F(xiàn)LS)和巨噬細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞(macrophage-like synoviocytes，MLS)，而FLS為中心細(xì)胞，其通過促進(jìn)滑膜炎、血管翳生長參與 RA的許多病理過程，最終導(dǎo)致軟骨和骨破壞。在類風(fēng)濕炎癥中，F(xiàn)LS分泌各種促炎細(xì)胞因子，而細(xì)胞因子分泌可影響其他免疫細(xì)胞，特別是MLS與滑膜的相互作用，MLS可通過分泌活性氧類、一氧化氮中間體、基質(zhì)降解酶等促進(jìn)RA進(jìn)展；此外，MLS在RA滑膜中產(chǎn)生不同種類的細(xì)胞因子，可通過募集其他免疫細(xì)胞并激活FLS來加速炎癥反應(yīng)[3]。因此，F(xiàn)LS和MLS作為RA的關(guān)鍵影響因素，被越來越多的學(xué)者作為研究RA的主要靶向細(xì)胞，且以FLS為主。現(xiàn)就細(xì)胞因子、缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-inducible factor，HIF)和微RNA(microRNA，miRNA)對RA滑膜細(xì)胞的作用予以綜述。

1 細(xì)胞因子與滑膜細(xì)胞

在RA、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、脊柱關(guān)節(jié)炎等風(fēng)濕免疫疾病中，細(xì)胞因子是重要的信號分子，其通過特定受體介導(dǎo)細(xì)胞之間的通訊來協(xié)調(diào)免疫反應(yīng)。細(xì)胞因子是一類具有廣泛生物活性的小分子蛋白，其由免疫細(xì)胞或其他細(xì)胞經(jīng)刺激而合成及分泌，RA滑膜細(xì)胞和滑膜組織中分泌多種細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子對免疫的調(diào)節(jié)不平衡，包括抗炎細(xì)胞因子產(chǎn)生的不足和促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生的增加、兩者作用導(dǎo)致慢性炎性病癥[4]。其中，常見的細(xì)胞因子有腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α和白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-1、IL-6、IL-17等。

1.1TNF-α TNF-α是TNF家族的成員，在介導(dǎo)炎癥反應(yīng)及細(xì)胞死亡中起重要作用，被證明是RA炎癥的主要介質(zhì)[5-6]。TNF-α主要由巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞等產(chǎn)生，最初作為跨膜蛋白合成，通過與以兩種不同形式存在的受體(TNF受體1和TNF受體2)結(jié)合而發(fā)揮作用[7]。研究表明，TNF-α刺激滑膜不僅能導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的表達(dá)和產(chǎn)生[8]，也可以刺激滑膜細(xì)胞及軟骨細(xì)胞合成前列腺素E2與膠原酶[9]。Zhang等[10]試驗發(fā)現(xiàn)，TNF-α可促進(jìn)RA-FLS的增殖，并抑制程序性細(xì)胞死亡因子5的信使RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)。呂邵娃等[11]經(jīng)酶聯(lián)免疫吸附劑測定發(fā)現(xiàn)，與非TNF-α組相比，TNF-α組誘導(dǎo)FLS的炎癥因子IL-6和抗凋亡因子B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2)水平顯著升高。Shibasaki等[12]采用蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)，TNF-α可誘導(dǎo)FLS內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及大量纖溶酶原激活物抑制劑2，而相關(guān)纖溶酶原激活物抑制劑主要分布在增生和浸潤性滑膜組織的滑膜襯里區(qū)域?？梢?，TNF-α對于滑膜細(xì)胞具有增殖和促炎作用，而阻斷TNF-α能夠改善滑膜炎癥，延緩關(guān)節(jié)的破壞，因此在臨床上使用TNF-α抑制劑具有較好療效[13]。

1.2IL-1 IL-1家族包含11個成員，其存在IL-1α、IL-1β兩種形式，IL-1可調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答、涉及效應(yīng)細(xì)胞的募集和活化，參與炎性腸病、RA等疾病[14-15]。同時由于IL-1在炎癥小體激活的下游起關(guān)鍵作用，故被認(rèn)為是許多自發(fā)性疾病的致病性細(xì)胞因子[16-17]。研究發(fā)現(xiàn)，炎癥相關(guān)因子IL-1β和TNF-α可促進(jìn)FLS增殖并產(chǎn)生IL-1α、IL-1β等，從而進(jìn)一步加重滑膜炎癥反應(yīng)[18]。Chen等[19]在實(shí)驗中使用IL-1β誘導(dǎo)炎癥，結(jié)果觀察到IL-1β刺激顯著增加RA-FLS的細(xì)胞活力，表明IL-1β能誘導(dǎo)FLS增殖。Tsai等[20]證實(shí)，與未刺激組相比，IL-1β刺激組誘導(dǎo)增加了滑膜細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)1及促炎細(xì)胞因子(TNF-α和IL-6)的表達(dá)。可見，IL-1β在滑膜細(xì)胞的增殖、炎癥促進(jìn)方面具有重要的調(diào)節(jié)作用。

1.3IL-6 IL-6是具有廣泛作用的炎癥細(xì)胞因子，RA-FLS可以自發(fā)分泌多種促炎細(xì)胞因子，如IL-6、IL-8以及MMP(MMP-1和MMP-3)，它們在關(guān)節(jié)的逐漸破壞中起重要作用[21]。另外，F(xiàn)LS受到IL-1和TNF-α等炎癥細(xì)胞因子的刺激會分泌IL-6[22]。同時，IL-6刺激對FLS也會產(chǎn)生重要影響，Narazaki等[23]認(rèn)為IL-6在FLS或其他細(xì)胞中誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子，且IL-6刺激FLS和成骨細(xì)胞產(chǎn)生核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL)，RANKL激活破骨細(xì)胞，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和關(guān)節(jié)破壞。Kaneshiro等[24]通過檢測細(xì)胞周期調(diào)節(jié)子p16INK4a、p21Cip1、p27Kip1及細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶6的表達(dá)，證實(shí)IL-6和TNF-α協(xié)同調(diào)節(jié)細(xì)胞周期并促進(jìn)RA-FLS增殖。因此，IL-6與滑膜細(xì)胞的增殖和炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[25]。

1.4IL-17 IL-17包括從IL-17A到IL-17F的6個家族成員，其中IL-17A和IL-17F是主要的成員，兩者均通過與IL-17受體A和IL-17受體C結(jié)合起作用[26]。IL-17是對先天性和獲得性免疫應(yīng)答至關(guān)重要的促炎細(xì)胞因子之一，主要由輔助性T細(xì)胞(helper T cell，Th細(xì)胞)17分泌，也可由中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞等細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生[27]。研究顯示，IL-17能抑制滑膜細(xì)胞的凋亡[28]、促進(jìn)滑膜細(xì)胞的增殖和介導(dǎo)炎癥的產(chǎn)生[29]。Lee等[30]研究發(fā)現(xiàn)，與骨關(guān)節(jié)炎患者相比，RA患者FLS中抗凋亡基因Bcl-2表達(dá)水平較高，而IL-17進(jìn)一步上調(diào)了RA-FLS中Bcl-2的表達(dá)，同時CCK-8(Cell Counting Kit-8)檢測顯示IL-17促進(jìn)FLS的增殖。另有學(xué)者從細(xì)胞凋亡調(diào)控基因-程序性細(xì)胞死亡因子5方面進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，RA患者滑液中的程序性細(xì)胞死亡因子5水平和IL-17水平呈負(fù)相關(guān)，表明IL-17與滑膜細(xì)胞增殖有關(guān)[31]。在介導(dǎo)炎癥方面，Hirota等[32]證實(shí)粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)是自身免疫性關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵炎癥介質(zhì)，Th17細(xì)胞通過IL-17刺激FLS分泌GM-CSF，導(dǎo)致RA炎癥的發(fā)展。同時，有研究證實(shí)IL-17在促進(jìn)FLS中IL-6、IL-8和粒細(xì)胞集落刺激因子以及MMP的產(chǎn)生中具有增強(qiáng)和協(xié)同效應(yīng)，且特異性抗IL-17抗體在體外阻斷細(xì)胞因子和趨化因子反應(yīng)方面表現(xiàn)出良好的效果[33]。Shui等[34]研究發(fā)現(xiàn)，IL-17A通過誘導(dǎo)FLS中MMP-13的表達(dá)來抑制共培養(yǎng)系統(tǒng)中軟骨細(xì)胞Ⅱ型膠原纖維α1基因信使RNA和蛋白的表達(dá)，從而增加膠原蛋白的降解并在RA相關(guān)的軟骨損傷中發(fā)揮作用。van Nieuwenhuijze等[35]在小鼠關(guān)節(jié)內(nèi)聯(lián)合注射GM-CSF腺病毒表達(dá)載體和IL-17腺病毒表達(dá)載體揭示了滑膜中MMP、NF-κB配體的受體激活劑RANKL和IL-23產(chǎn)生的累加和協(xié)同作用，導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞，而聯(lián)合注射IL-17和GM-CSF的抗體治療顯著降低關(guān)節(jié)破壞程度?？梢?，IL-17能促進(jìn)FLS的增殖、誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子、與其他細(xì)胞因子產(chǎn)生協(xié)同作用及增強(qiáng)MMP的表達(dá)，對滑膜炎癥、關(guān)節(jié)破壞有重要影響。因此，IL-17可以作為治療RA的重要靶點(diǎn)。

2 HIF與滑膜細(xì)胞

HIF是由一個α亞基和一個β亞基組成的異二聚體分子，被認(rèn)為是調(diào)節(jié)細(xì)胞氧平衡反應(yīng)基因表達(dá)的核轉(zhuǎn)錄因子，HIF-α分為HIF-1α、HIF-2α、HIF-3α三個α亞基，HIF能調(diào)節(jié)低氧環(huán)境的適應(yīng)性反應(yīng)，而缺氧是RA的重要微環(huán)境特征。研究證明，缺氧和HIF調(diào)節(jié)RA的許多重要病理生理特征，包括滑膜炎癥和軟骨破壞等[36]。HIF-1α在多種類型細(xì)胞中普遍表達(dá)，其對滑膜細(xì)胞增殖、炎癥等有影響。

HIF-1α在RA滑膜組織中高表達(dá)，能促進(jìn)滑膜細(xì)胞的增殖[37]。Li等[38]研究表明，HIF-1α可上調(diào)CXC趨化因子受體4，而CXC趨化因子受體4與基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1結(jié)合促進(jìn)RA-FLS活化、遷移和增殖。對于HIF-1α信號的抑制則減弱了RA患者滑膜中激活的FLS的侵襲性[39]。在RA滑膜細(xì)胞中，HIF-1α能影響FLS與T細(xì)胞和B細(xì)胞之間的關(guān)系，能誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子、細(xì)胞間接觸介質(zhì)、趨化因子、血管細(xì)胞黏附分子的產(chǎn)生[40]。Lee等[41]發(fā)現(xiàn)，RA-FLS的存活可以通過B細(xì)胞活化因子表達(dá)控制、受HIF-1α與B細(xì)胞活化因子啟動子結(jié)合的調(diào)節(jié)。另有文獻(xiàn)報道，HIF-1α的過表達(dá)可增強(qiáng)RA-FLS介導(dǎo)的炎癥性Th1和Th17細(xì)胞的擴(kuò)增，并增強(qiáng)Toll樣受體配體刺激的RA-FLS中炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)，從而引起RA向炎癥性狀態(tài)的轉(zhuǎn)變；在RA微環(huán)境條件下，低氧和HIF-1α可能與Toll樣受體刺激的先天性免疫反應(yīng)共同發(fā)揮作用，以驅(qū)動RA炎癥[42]。同時，HIF-1α又受細(xì)胞因子、相關(guān)刺激蛋白等調(diào)控而影響滑膜細(xì)胞。Hu等[43]研究表明，IL-33可以在RA-FLS中誘導(dǎo)更多的HIF-1α表達(dá)，從而形成HIF-1α/IL-33調(diào)節(jié)回路，進(jìn)一步增加HIF-1α的表達(dá)。Park等[44]發(fā)現(xiàn)，高遷移率族蛋白B1通過Toll樣受體4/NF-κB信號通路誘導(dǎo)HIF-1α表達(dá)及其活性的增加，從而誘導(dǎo)血管生成。Li等[45]在研究民族藥刺老苞提取物對FLS的細(xì)胞凋亡作用時，發(fā)現(xiàn)該提取物降低了抗細(xì)胞凋亡因子Bcl-2、HIF-1α和磷酸化蛋白激酶B的蛋白水平，表明FLS的細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)作用與細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)調(diào)節(jié)和對蛋白激酶B/HIF-1α信號通路的抑制有關(guān)。另外，在低氧條件下IL-17A誘導(dǎo)MMP-2和MMP-9的表達(dá)時可發(fā)現(xiàn)，NF-κB/HIF-1α的激活增加，表明IL-17A還可通過激活NF-κB/HIF-1α途徑上調(diào)MMP-2和MMP-9的表達(dá)促進(jìn)RA-FLS的遷移和侵襲[46]。

已有研究證明，缺氧條件下的RA-FLS經(jīng)歷上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，細(xì)胞遷移和侵襲增加，而缺氧誘導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化伴隨HIF-1α表達(dá)的增加和蛋白激酶B的激活，進(jìn)一步影響FLS的遷移和侵襲[47]。在研究IL-17與缺氧在FLS中的作用時，Samarpita等[48]認(rèn)為IL-17和缺氧協(xié)同增強(qiáng)滑膜巨噬細(xì)胞中HIF-1α、MMP-9的表達(dá)，而HIF抑制劑可消除IL-17和缺氧介導(dǎo)的HIF-1α和MMP-9表達(dá)。另有實(shí)驗證明，關(guān)節(jié)缺氧可能會不同程度地影響RA-FLS中IL-1β 刺激的MMP-1和MMP-13表達(dá)，而HIF-1α基因敲除可明顯緩解缺氧對MMP-1和MMP-13表達(dá)的影響，表明由低氧介導(dǎo)的IL-1β刺激的RA-FLS中MMP-1和MMP-13表達(dá)的差異取決于HIF-1α的表達(dá)[49]。因此，測試針對靶向HIF-1α的療效時，應(yīng)考慮這種低氧介導(dǎo)的差異作用。

3 miRNA與滑膜細(xì)胞

miRNA是一類內(nèi)源性非編碼小RNA，其具有組織或發(fā)育階段特異性的表達(dá)模，通過結(jié)合靶信使RNA 3′非翻譯區(qū)中的互補(bǔ)區(qū)來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后水平的基因表達(dá)[50]。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA不僅在調(diào)節(jié)免疫功能中具有重要作用，還可通過調(diào)控細(xì)胞信號中某些信號分子(細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)錄因子、生長因子等)的表達(dá)來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和發(fā)育、促進(jìn)細(xì)胞增殖與分化、調(diào)控細(xì)胞凋亡[51-52]，在RA中起重要作用。其中，常見與滑膜細(xì)胞有關(guān)的miRNA包括miR-124、miR-155、miR-142等。

3.1miR-124 miR-124具有重要的細(xì)胞抑制作用，以往其在腫瘤抑制方面有大量研究，近年來研究將其作為自身免疫性疾病的新型診斷指標(biāo)[53]。研究發(fā)現(xiàn)，miR-124a在RA-FLS中的表達(dá)水平明顯降低，占骨性關(guān)節(jié)炎成纖維細(xì)胞表達(dá)水平的1/6[54]，將miR-124a的前體轉(zhuǎn)染至RA-FLS后可抑制其細(xì)胞增殖、使細(xì)胞周期阻滯在G1期。有學(xué)者分析了RA和骨性關(guān)節(jié)炎患者滑膜組織中miR-124a基因的甲基化狀態(tài)，證明該基因啟動子僅在RA中被甲基化，可能與miR-124a下調(diào)有關(guān)[55]。鑒于RA-FLS中miR-124的低表達(dá)情況，學(xué)者對miR-124的調(diào)控進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其能抑制大鼠佐劑誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎，表現(xiàn)為滑膜細(xì)胞增殖減少，白細(xì)胞浸潤和軟骨或骨破壞減少[56]。Yang等[57]研究也表明，miR-124a不僅能抑制RA-FLS的活性和增殖，增加G1期細(xì)胞的百分比，還能抑制促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-6的表達(dá)。因此，miR-124在FLS的炎癥和增殖抑制方面起重要作用，其將成為RA治療的重要靶點(diǎn)，如以負(fù)載miR-124的方式用于RA治療[58]。

3.2miR-155 miR-155是一種多功能miRNA，對于免疫應(yīng)答必不可少，其能調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞的成熟，控制B細(xì)胞增殖，是T細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)劑，也是RA免疫慢性激活的關(guān)鍵介質(zhì)[59]。研究發(fā)現(xiàn)，與骨性關(guān)節(jié)炎成纖維滑膜細(xì)胞相比，RA-FLS中miR-155表達(dá)上調(diào)，miR-155的過表達(dá)在體外也能抑制RA-FLS的侵襲，且用miR-155模擬物轉(zhuǎn)染的RA-FLS能降低MMP-3水平，但沉默miR-155能明顯升高M(jìn)MP-3水平[60]。Li等[61]研究表明，miR-155通過調(diào)節(jié)Wnt信號通路抑制RA-FLS的活力并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。同時有研究認(rèn)為，miR-155在促炎激活中起關(guān)鍵作用，其能減少細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制蛋白1的表達(dá)，可能有助于RA患者的TNF-α和IL-1β產(chǎn)生增加[62]。Liu等[63]研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α能誘導(dǎo)FLS增殖，而miR-155抑制劑可減少TNF-α誘導(dǎo)的FLS增殖及IL-6和IL-1β產(chǎn)生。因此，miR-155不僅能降低MMP-3水平，還能增加促炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，但miR-155的多功能性是否參與了不同的調(diào)節(jié)機(jī)制需進(jìn)一步探討。

3.3miR-142 miR-142編碼兩種成熟的miRNA：miR-142-5p和miR-142-3p[64]，其是器官形成、體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的多方面調(diào)節(jié)劑，在疾病中也起重要作用，如在癌癥、病毒感染、炎癥和免疫耐受中發(fā)揮功能性作用[65]。與骨性關(guān)節(jié)炎滑膜成纖維細(xì)胞相比，miR-142-3p、miR-142-5p在RA-FLS中的表達(dá)水平明顯上調(diào)[66]。Meng等[67]研究發(fā)現(xiàn)，脂多糖刺激RA-FLS下調(diào)了miR-142-3p，而丹酚酸B通過上調(diào)miR-142-3p、調(diào)節(jié)NF-κB和c-Jun氨基端激酶途徑預(yù)防和逆轉(zhuǎn)細(xì)胞損傷，具有抗凋亡和抗炎作用。同時，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)下調(diào)miR-142-3p能抑制TNF-α誘導(dǎo)的RA-FLS增殖、侵襲和炎癥；且miR-142-3p下調(diào)通過靶向IL-1受體相關(guān)激酶抑制NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[68]?？梢?，miR-142-3p在腫瘤研究中具有雙重作用，其可能在RA滑膜細(xì)胞中發(fā)揮不同的調(diào)控作用，今后需進(jìn)一步探索。

4 小 結(jié)

RA是一種慢性炎癥性免疫疾病，隨著研究的深入發(fā)現(xiàn)，RA的特征為發(fā)炎的滑膜中滑膜細(xì)胞的增殖，以及炎癥因子的滑膜細(xì)胞表達(dá)，因此其治療策略通常集中于控制這些細(xì)胞的增殖和炎癥介質(zhì)[69]。目前，RA的病因病機(jī)尚未明確，其進(jìn)展也被認(rèn)為是多因素綜合作用的結(jié)果，因此在研究影響滑膜細(xì)胞的因素中，需進(jìn)一步探索細(xì)胞因子之間的等級關(guān)系、HIF及miRNA的調(diào)節(jié)體系。同時，也有學(xué)者研究了HIF、miRNA、細(xì)胞因子三者在軟骨細(xì)胞中的表達(dá)[70]。今后在研究RA滑膜細(xì)胞時應(yīng)多考慮三者之間的關(guān)系，以尋找更好的RA治療手段。