周志鋒,郭會卿,曹玉舉,崔朋濤,袁都戶
1.河南中醫(yī)藥大學,河南 鄭州 450046; 2.河南中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院/河南省中醫(yī)院,河南 鄭州 450002; 3.鄭州中醫(yī)骨傷病醫(yī)院,河南 鄭州 450016
強直性脊柱炎(ankylosing sporidylitis,AS)是一種以中軸關節(jié)慢性腱端炎為主的全身性疾病,病變主要累及骶髂關節(jié)和脊柱關節(jié),該病的兩大特征即腱端炎和新骨形成。病理性新骨形成是導致AS患者關節(jié)殘疾的主要原因,最終會嚴重影響患者的工作和生活[1]。因此,延緩甚至改善病理性新骨形成已經(jīng)成為治療AS亟須解決的關鍵問題之一。目前,研究認為AS病理性新骨形成的機制主要涉及腱端炎、Wnt/β-catenin信號通路、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信號通路、過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated recep-tor,PPARγ)信號通路、Hedgehog信號通路、微小RNA(microRNA,miRNA)、長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)等。中醫(yī)藥治療AS療效顯著[2],在中醫(yī)療法治療AS病理性新骨形成方面進行了較多的研究,為進一步提高臨床療效提供了新思路。現(xiàn)將中醫(yī)療法治療AS病理性新骨形成的研究進展綜述如下。
目前,腱端炎和病理性新骨形成之間的關系仍存在爭議,更多的研究支持腱端炎可以引發(fā)新骨形成這一觀點,且認為急性腱端炎更容易引起AS新骨形成[3]。白細胞介素(interleukin,IL)-17可以通過抑制Wnt信號通路從而發(fā)揮抑制成骨細胞活性的作用[4-5],早期、長期使用腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)抑制劑,可以延緩AS結構進展,可能是通過消除AS新骨形成的觸發(fā)因素實現(xiàn)的[6]。最新研究表明,腱端炎可以通過誘導鈣敏感受體(calcium-sensing receptor,CaSR)異常上調和成骨細胞中激活的CaSR-PLCγ信號影響AS病理性新骨形成[7]。因此,早期、長期控制AS腱端炎對于改善AS結構改變具有重要作用。中醫(yī)療法在降低AS腱端炎方面進行了許多研究,主要涉及的炎性因子包括紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation Rate,ESR)、C-反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、TNF-α、巨噬細胞移動抑制因子(macrophage migration inhibition factor,MIF)、IL-1、IL-6、IL-17、IL-21、IL-23、IL-27等。靳貞紅等[8]將活動期腎虛督寒證AS患者分為兩組,其中治療組給予督脈灸、撳針聯(lián)合口服塞來昔布膠囊,對照組則單純給予口服塞來昔布膠囊,進行為期2周的連續(xù)治療。結果發(fā)現(xiàn),兩組患者ESR、CRP水平均較治療前降低,且治療組降低程度明顯優(yōu)于對照組。張仲博等[9]將120例早、中期AS腎虛督寒證患者分為兩組,在口服甲氨蝶呤基礎上,觀察組給予加味安腎湯,對照組給予補腎舒脊顆粒,進行為期8周的治療,觀察臨床療效及對血清炎性因子、免疫功能、骨代謝相關指標的變化。結果發(fā)現(xiàn),觀察組TNF-α、IL-23、MIF等炎性因子水平均明顯降低,且觀察組優(yōu)于治療組。
Wnt/β-catenin信號通路屬于Wnt信號通路中的經(jīng)典信號通絡,在骨組織平衡中發(fā)揮著重要作用[10],是AS病理性新骨形成的關鍵通路之一[6]。通過抑制Wnt/β-catenin信號通路干預AS病理性新骨形成是當下的研究熱點。作為Wnt信號通路的負性調控因子,DKK(dickkopfs)家族逐漸被重視[11]。其中,DKK-1在AS病理性新骨形成中發(fā)揮著重要的作用[12]。李艷萍等[13]通過骨髓間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)細胞實驗發(fā)現(xiàn),補腎強督方含藥血清可以抑制AS成骨分化,這一作用可能與干預BMSCs成骨分化中的Wnt/β-catenin信號通路有關。羅靜等[14]對補腎強督方治療AS的相關研究進行總結,發(fā)現(xiàn)其干預AS病理性新骨形成的信號通路主要為 DKK-1/Wnt、Wnt/β-catenin。胡勁濤[15]應用iPS技術將AS患者誘導性多能干細胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)誘導分化為間充質干細胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs),并用白芍總苷干預AS iPS-MSCs的成骨分化。研究發(fā)現(xiàn),在成骨分化過程中,自噬水平升高并誘導β-catenin活化可引起AS iPS-MSCs的成骨能力增強。白芍總苷能夠抑制細胞的成骨分化,主要是通過抑制AS iPS-MSCs成骨分化過程中自噬水平及減少β-catenin活化實現(xiàn)的。吳伊瑩等[16]以蛋白聚糖法誘導的AS小鼠模型為研究對象,觀察壯督驅寒合劑對AS小鼠滑膜組織Wnt3a、β-catenin蛋白表達的影響,結果顯示,中藥劑量組優(yōu)于塞來昔布組,提示壯督驅寒合劑可能通過調節(jié)Wnt3a、β-catenin蛋白表達干預AS病理性成骨。
作為AS病理性新骨形成的重要通路,BMP信號通路主要在骨化的早期階段發(fā)揮作用,可與BMPPR相結合,從而激活Smad5/Smad8和MAPK信號通路,發(fā)揮骨化作用,通過抑制Smad1信號抑制成骨分化。Noggin是BMP抑制劑,能夠在細胞外與各種BMP相結合[17],阻止相關細胞中BMP信號通路的激活。相關研究表明,BMP和Noggin之間的失衡會導致AS患者BMSCs的異常骨質分化,從而揭示了AS病理性新骨形成的發(fā)生機制[18]。最新研究顯示,AS成纖維細胞是AS成骨的重要靶細胞,而BMP是成纖維細胞成骨分化的重要啟動因子,BMP/Smad信號通路可能是AS的成骨機制之一[19]。TGF-β1和BMP2聯(lián)合作用可上調TβRⅢ的表達,從而激活TGF-β1-Smad2/3和BMP2-Smad1-RUNX2信號通路,導致細胞成骨分化[20]。勾志靜等[21]通過臨床研究發(fā)現(xiàn),補腎強脊顆粒聯(lián)合塞來昔布對AS成纖維細胞具有抗骨化作用,且可能是通過抑制BMP/Smad信號通路實現(xiàn)的。邢偉等[22]為了研究丹皮酚對AS小鼠的療效,將丹皮酚與柳氮磺吡啶進行對比,應用Westernblot法檢測小鼠關節(jié)滑膜細胞中的DKK-1、Wnt5a、Smad1水平,發(fā)現(xiàn)兩組均可明顯降低Wnt5a、Smad1水平,升高DKK-1水平,且兩組指標并無顯著差異,說明丹皮酚可以有效調節(jié)AS小鼠Wnt信號通路,降低Smad1。李嘉等[23]探討了脊柱三板法聯(lián)合塞來昔布對AS患者胸椎活動的影響,證實其可有效改善胸腰椎活動,作用機制可能與調節(jié)BMP/Smad信號通路有關。
miRNA是調節(jié)基因轉錄的內源性非編碼小RNA分子。相關研究表明,miRNA可以影響骨組織中多數(shù)細胞的增殖、分化及活性,并通過多種信號通路參與骨代謝[24]。miRNA與AS病理性新骨形成密切相關[25],相關研究也在不斷深入。最新研究發(fā)現(xiàn),miR-96過表達可以激活Wnt信號通路,從而促進AS小鼠成骨細胞分化和骨形成,抑制miR-96可有效抑制成骨細胞分化和骨形成[26]。AS患者血清中miR-21表達與病理性新骨形成呈正相關,可能是AS腱端炎反應與病理性新骨形成之間的潛在介質[27]。miR-214是成骨細胞和破骨細胞進行通訊的重要因子,成骨細胞分泌的miR-214可以轉移到破骨細胞中并促進其活性,從而抑制AS病理性新骨形成[28]。鄒宇聰?shù)萚29]應用雷公藤多苷聯(lián)合淫羊藿苷干預AS模型小鼠,觀察其病理性新骨形成及骨密度情況,檢測BMP-2、ALP、OCNmRNA以miR-21表達等相關指標,結果顯示,雷公藤多苷聯(lián)合淫羊藿苷對防止AS小鼠病理性骨紊亂和骨質疏松的進一步發(fā)展有重要作用。李燦等[30]探討了壯督驅寒合劑對AS模型小鼠的可能機制,結果顯示,壯督驅寒合劑可能通過調控miR-29a抑制Wnt/β-catenin信號通路的激活,發(fā)揮其改善AS病理性新骨形成的作用,且這一作用與其劑量存在量效關系。
AS病理性新骨形成是AS患者致殘的重要原因,然而其相關機制并未完全明確,尤其是腱端炎與新骨形成之間的內在聯(lián)系有待進一步研究。目前,中醫(yī)療法干預AS病理性新骨形成主要涉及腱端炎、Wnt/β-catenin信號通路、BMP信號通路、miRNA等,缺少對PPARγ信號通路、Hedgehog信號通路、IncRNA等的研究。中醫(yī)特色療法眾多,涉及此研究的中醫(yī)療法主要包括中藥湯劑、督脈灸、撳針、中醫(yī)手法、中藥活性成分等,其他特色療法如穴位埋線、刮痧、刺絡放血、拔罐、中藥熱敷、溫針灸、中藥熏蒸、外用膏藥等雖然對于AS療效顯著[31-35],卻未有其治療AS病理性新骨形成的相關研究。若AS病理性新骨形成持續(xù)發(fā)展,最終會引起脊柱和骶髂關節(jié)的骨性強直,而患者的放射學變化是評價其病理性新骨形成的可靠指標。對于脊柱結構性損害進展的評價,改良Stoke強直性脊柱炎脊柱評分系統(tǒng)是目前最常用的方法;而對于骶髂關節(jié)結構的改變,由加拿大脊柱關節(jié)炎研究聯(lián)盟提出的骶髂關節(jié)評分系統(tǒng)具有較高的可信度[36]。然而,現(xiàn)有研究中并未應用相關放射學評價指標。綜上所述,在未來的探索中,可以對多種中醫(yī)特色療法及AS病理性新骨形成的相關分子機制進行研究。同時,在療效評價中引入相關放射學評價指標,為中醫(yī)療法治療AS病理性新骨形成提供更有力的證據(jù)。