王香琳,張 杰
(1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,遼寧 沈陽(yáng) 110032;2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中醫(yī)科,遼寧 沈陽(yáng) 110001)
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是常見(jiàn)的風(fēng)濕免疫性疾病,中國(guó)大陸地區(qū)RA發(fā)病率為0.2%~0.4%,以女性較為多發(fā)[1]。RA以侵蝕性關(guān)節(jié)炎為主要表現(xiàn),關(guān)節(jié)位置出現(xiàn)紅、腫、熱、痛為該病的主要癥狀,此外還可伴有發(fā)熱、疲乏等全身表現(xiàn),隨著病情進(jìn)展最終可發(fā)展為關(guān)節(jié)畸形,甚至導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能喪失。近年來(lái),隨著對(duì)Wnt信號(hào)通路相關(guān)研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)了Wnt信號(hào)通路已經(jīng)廣泛參與了RA發(fā)病進(jìn)程的各個(gè)病理階段,Wnt信號(hào)途徑在RA患者體內(nèi)的成纖維樣滑膜細(xì)胞受體(FLS)中存在異常激活作用,并在細(xì)胞的增殖、凋亡、骨代謝平衡失調(diào)、軟骨的損壞及骨質(zhì)鈣的流失中發(fā)揮著極其重要的作用[2]?,F(xiàn)就Wnt信號(hào)通路對(duì)骨代謝及滑膜炎癥方面的調(diào)控進(jìn)行綜述,為臨床治療RA提供理論依據(jù)。
1.1 病因RA的發(fā)病機(jī)制尚不十分明確,臨床上還多處于探索研究階段,但目前被證實(shí)了RA的發(fā)生多與病毒感染、遺傳因素、免疫調(diào)節(jié)及炎癥機(jī)制有關(guān)[3]。在中醫(yī)上,RA隸屬“痹癥”范疇, 《內(nèi)經(jīng)》所言:“風(fēng)寒濕三氣雜至合而為痹也,其風(fēng)氣勝者為行痹,寒氣勝者為痛痹,濕氣勝者為著痹”。中醫(yī)根據(jù)外感寒熱邪氣中的陰陽(yáng)、虛實(shí)、強(qiáng)弱偏勝,將各種痹癥分為行痹、痛痹、著痹等[4]。
1.2 癥狀RA患者的發(fā)病特點(diǎn)通常是緩慢起病,該病早期癥狀一般為關(guān)節(jié)腫脹與壓痛,常見(jiàn)疼痛部位大多為肘、腕及掌指的關(guān)節(jié),如果患者治療處理不及時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能障礙的加重,嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)關(guān)節(jié)畸形。RA早期的關(guān)節(jié)受累可能是不對(duì)稱的,只有在疾病后期階段,才會(huì)發(fā)生典型的對(duì)稱性多關(guān)節(jié)炎。由于RA早期癥狀通常不典型,患者對(duì)RA的認(rèn)知較低,常常致使臨床診斷延誤及治療不當(dāng)。
1.3 診斷標(biāo)準(zhǔn)RA典型病例常按照美國(guó)風(fēng)濕病協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷,主要依靠臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)檢查:①關(guān)節(jié)及其周圍晨僵感至少持續(xù)1 h,且至少持續(xù)6周;②14個(gè)關(guān)節(jié)區(qū)(雙側(cè)近端指間關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié))中至少3個(gè)區(qū)有軟組織腫脹或積液,且至少持續(xù)6周;③腕關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)或近側(cè)指關(guān)節(jié)腫脹至少持續(xù)6周;④兩側(cè)近端指間關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)及跖趾關(guān)節(jié)受累,同時(shí)出現(xiàn)左右兩側(cè)的對(duì)稱性關(guān)節(jié)炎,但不要求完全對(duì)稱,且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于6周;⑤類風(fēng)濕結(jié)節(jié),表現(xiàn)為骨性突起和關(guān)節(jié)周圍有皮下結(jié)節(jié);⑥類風(fēng)濕因子陽(yáng)性;⑦手和腕關(guān)節(jié)X線片顯示受累關(guān)節(jié)骨侵蝕或骨質(zhì)疏松,以上7項(xiàng)中符合4項(xiàng)即可確診為RA[5]。
1.4 治療RA治療目的主要在于控制病情,改善關(guān)節(jié)功能和預(yù)后,治療方法包括藥物治療、外科手術(shù)及其他治療等。目前治療RA的藥物大致包括:非甾體抗炎藥、傳統(tǒng)生物合成改變病情的抗風(fēng)濕藥、靶向合成的改變病情的抗風(fēng)濕藥、糖皮質(zhì)激素、生物制劑及植物藥制劑等六大類[6]。隨著各國(guó)對(duì)RA疾病的研究認(rèn)識(shí)不斷加深,尋求既可有效抑制過(guò)度自身免疫應(yīng)答,且更為安全、便宜的新藥,已經(jīng)逐步成為醫(yī)師與患者的共同需求。若經(jīng)過(guò)積極的內(nèi)科正規(guī)治療,仍不能控制RA患者病情,可考慮采取手術(shù)糾正關(guān)節(jié)畸形,改善生活質(zhì)量,如滑膜切除術(shù)、人工關(guān)節(jié)置換術(shù)、關(guān)節(jié)融合術(shù)、軟組織手術(shù)等,但手術(shù)并不能根治疾病,術(shù)后仍需使用藥物進(jìn)行治療[7]。除上述方法外,體療、理療對(duì)于緩解癥狀、改善關(guān)節(jié)功能也具有重要作用。少數(shù)患者用藥療效欠佳,且血清中高滴度自身抗體、免疫球蛋白水平明顯增高,則可考慮免疫吸附、血漿置換等免疫凈化療法。此外,健康積極的精神生活方式也是預(yù)防疾病和促進(jìn)RA康復(fù)的重要措施之一,如保持良好的作息時(shí)間,戒煙、戒酒、增加肌肉鍛煉等。
在RA滑膜炎癥,骨與軟骨破壞及骨中鈣的變化均可發(fā)現(xiàn)Wnt信號(hào)通路的改變。Wnt蛋白屬于分泌蛋白生長(zhǎng)因子家族中的一類,通過(guò)自分泌或者旁分泌在細(xì)胞增殖、分化、凋亡調(diào)控及抗凋亡調(diào)控中發(fā)揮重要作用。目前被發(fā)現(xiàn)主要有以下3種信號(hào)通路:經(jīng)典的Wnt/β-連環(huán)蛋白(Wnt/β-catenin)信號(hào)通路、非經(jīng)典的Wnt-鈣離子(Wnt/Ca2+)信號(hào)通路及Wnt-平面細(xì)胞極性通路(Wnt/PCP)[8]。
2.1經(jīng)典Wnt/β-catenin信號(hào)通路Wnt/β-catenin 屬于Wnt里面的一個(gè)經(jīng)典通路,其主要由以下幾種蛋白構(gòu)成:Wnt家族蛋白、低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6(LRP5/6)、散亂蛋白Dsh、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)、結(jié)直腸腺瘤性息肉蛋白(APC)、β-鏈環(huán)蛋白、軸蛋白(Axin)和核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子T細(xì)胞因子(TCF)/淋巴樣增強(qiáng)因子(LEF)[9]。β-catenin在Wnt里面屬于中樞性因子。有Wnt信號(hào)時(shí),Wnt信號(hào)與胞膜蛋白Frizzled結(jié)合,把信號(hào)傳遞至胞漿里面的散亂蛋白Dsh,而活化的散亂蛋白Dsh能夠?qū)xin-APC-GSK-3β組建的復(fù)合物活性起到有效的抑制作用,從而讓?duì)?catenin無(wú)法被GSK-3β磷酸化,促使β-catenin堆積進(jìn)入細(xì)胞核,與TCF/LEF相互作用,從而介導(dǎo)Wnt引起的基因轉(zhuǎn)錄的改變,促進(jìn)破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞增殖分化、軟骨形成等過(guò)程的發(fā)生;當(dāng)Wnt/β-cantenin信號(hào)通路被抑制時(shí),磷酸化的β-catenin可與APC、Axin、GSK-3β結(jié)合成復(fù)合體,磷酸化的β-catenin可促進(jìn)β-catenin的降解,Wnt通路被抑制,引起骨形成不足[10]。Wnt/β-catenin信號(hào)通路是治療RA的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2.2 非經(jīng)典Wnt/Ca2+信號(hào)通路非經(jīng)典信號(hào)通路中的Wnt/Ca2+信號(hào)通路主要是由Wnt5a和Wnt11激活,對(duì)于Wnt蛋白而言,在同細(xì)胞膜上Frizzled受體進(jìn)行融合后,能夠使胞漿里面的G蛋白激活,依靠G蛋白介導(dǎo)的蛋白激酶C與磷脂酶C激活,細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度會(huì)提升,以致核因子-κB(NF-κB)轉(zhuǎn)錄因子和T細(xì)胞核因子等轉(zhuǎn)錄因子被有效活化,最終能促進(jìn)目的基因的轉(zhuǎn)錄[11]。
2.3 Wnt/PCP信號(hào)通路Wnt/PCP信號(hào)通路主要是Wnt配體結(jié)合Frizzled對(duì)散亂蛋白Dsh下游區(qū)、小G蛋白R(shí)ac等進(jìn)行激活,進(jìn)而激活c-Jun氨基末端激酶,階段性調(diào)控胚胎發(fā)育,還可以建立細(xì)胞極性和重排細(xì)胞骨架,調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的不對(duì)稱性分布和上皮細(xì)胞的協(xié)同極化[12]。在胚胎時(shí)期PCP通路通過(guò)控制細(xì)胞收斂與擴(kuò)展功能來(lái)管理細(xì)胞運(yùn)動(dòng)并決定細(xì)胞后期功能,然而PCP通路在骨重建過(guò)程中的功能卻鮮有報(bào)道。
3.1 Wnt信號(hào)通路與RA滑膜炎癥RA最初的病理表現(xiàn)為滑膜炎,其中滑膜成纖維細(xì)胞(RASF)過(guò)度增生,遷移并黏附于軟骨組織,可使炎癥因子、基質(zhì)金屬蛋白酶、趨化因子等表達(dá)增加,形成滑膜血管翳,并導(dǎo)致滑膜炎癥,破壞關(guān)節(jié)軟骨及骨組織,造成關(guān)節(jié)畸形。Wnt信號(hào)通路參與RA慢性炎癥的過(guò)程,RA患者RASF中β-catenin的表達(dá)升高,可激活Wnt信號(hào)通路,從而激活FLS,活化炎癥因子相關(guān)信號(hào)通路,從而釋放大量炎癥因子[13]。Wnt1能與Wnt/β-catenin通路一起通過(guò)調(diào)節(jié)RA患者FLS中纖連蛋白的表達(dá),來(lái)誘導(dǎo)FLS在RA病理過(guò)程中的畸形生長(zhǎng)和炎癥的發(fā)生[14]。Wnt3a屬于Wnt/β-catenin信號(hào)通路的啟動(dòng)因子,其出現(xiàn)升高情況則表示此異常信號(hào)通路已經(jīng)得到了激活[15]。CARESSA等[16]實(shí)驗(yàn)證明,通過(guò)抑制β-cantenin的表達(dá),可以阻抑RASF增殖,減輕骨關(guān)節(jié)炎程度。
相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),在RA患者滑膜組織的FLS中發(fā)現(xiàn)大量與骨侵蝕相關(guān)的因子,尤其是長(zhǎng)期患RA的患者中,這些因子包括腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)及Wnt7b等[17]。其中TNF-α為RA發(fā)病的核心機(jī)制,該因子誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的分化和激活,抑制參與骨重建的成骨細(xì)胞,導(dǎo)致軟骨下骨組織破壞,增加骨質(zhì)疏松的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。徐愿等[18]在試驗(yàn)中證實(shí)了通過(guò)調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin通路可讓TNF-a和基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)受到抑制。柏中喜等[19]利用脈沖電磁廠對(duì)膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎(collagen induced arthritis,CIA)模型鼠實(shí)驗(yàn)中可以驗(yàn)證,抑制Wnt/β-catenin表達(dá)顯著可降低滑膜白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、基質(zhì)金屬蛋白酶-13(MMP-13)、TNF-α的水平并改善滑膜炎癥。NAKAMURA等[20]研究證實(shí),Wnt7b在RA中表達(dá)升高,Wnt7b轉(zhuǎn)染的正常滑膜細(xì)胞中,TNF-α、IL-1β及IL-6的分泌顯著增強(qiáng)。Wnt5a依靠將FLS中PKC途徑激活,讓RA患者關(guān)節(jié)內(nèi)出現(xiàn)促炎趨化因子,而Wnt5A/Frizzled復(fù)合物在受到了阻斷后,可以讓IL-6、白細(xì)胞介素-15(IL-15)及核因子-κB受體活化因子配體(RANKL)表達(dá)有效減少,還可以讓滑膜增生受到抑制[21]。
3.2 Wnt信號(hào)通路與RA骨代謝目前越來(lái)越多的研究表明,Wnt信號(hào)通路在骨代謝方面發(fā)揮著巨大的作用。RA導(dǎo)致的骨質(zhì)損傷主要是由于成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞比例失衡所致。經(jīng)典途徑Wnt/β-catenin通路在骨形成與骨重建過(guò)程中成骨細(xì)胞發(fā)揮著巨大的作用。Wnt蛋白屬于Wnt/β-catenin經(jīng)典通路的起始因子,主要是通過(guò)調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞來(lái)維持骨的動(dòng)態(tài)平衡,其可對(duì)成骨細(xì)胞分化增殖產(chǎn)生影響,Wnt/β-catenin 通路能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)向成骨細(xì)胞分化,同時(shí)β-catenin可誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞堿性磷酸酶的表達(dá),促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖和成熟分化[22]。Wnt3a是Wnt信號(hào)通路的經(jīng)典配體,對(duì)骨穩(wěn)態(tài)及骨代謝有著重要作用,骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)中骨形成蛋白-2(BMP-2)在Wnt3a的誘導(dǎo)下進(jìn)行表達(dá),促使BMSCs向成骨細(xì)胞分化,抑制向脂肪細(xì)胞分化,改善由于雌激素缺乏導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松,促進(jìn)骨形成[23]。DKK1為Wnt經(jīng)典信號(hào)通路的可溶性抑制劑,也作用于通路上游,能夠同Wnt蛋白競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合LRP5/6,進(jìn)而阻止β-catenin向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移,抑制成骨細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的轉(zhuǎn)錄因子表達(dá),阻礙成骨細(xì)胞的分化和增殖,使成骨細(xì)胞數(shù)量減少、活性降低。有研究指出,相比于健康人或骨關(guān)節(jié)炎患者,RA患者滑膜組織中可分離到更高水平Dickkopf1(DKK1),表明DKK1作為RA骨侵蝕的生物學(xué)標(biāo)志物,與骨侵蝕及RA炎癥有關(guān),其表達(dá)與疾病活動(dòng)度成比例[24]。
破骨細(xì)胞屬于引起RA病程里面骨量降低以及骨質(zhì)疏松的一個(gè)關(guān)鍵因素,RANKL、核因子-κB受體活化因子(RANK)、骨保護(hù)素(OPG)共同形成管理破骨細(xì)胞的旁分泌。Wnt可通過(guò)作用于OPG/RANKL/RANK通路對(duì)破骨細(xì)胞產(chǎn)生作用。激活的Wnt信號(hào)通路能夠促進(jìn)OPG的表達(dá),而OPG能競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合RANK受體,阻斷RANKL與RANK的相互作用,從而抑制破骨細(xì)胞的生成[25]。Wnt16是一個(gè)經(jīng)典的Wnt/β-catenin信號(hào)通路激動(dòng)劑,一般作用于信號(hào)通路的上游。Wnt16依靠推動(dòng)成骨細(xì)胞生成OPG,競(jìng)爭(zhēng)性地對(duì)RANKL同RANK受體融合進(jìn)行抑制,減緩或阻止破骨細(xì)胞的活動(dòng),以便對(duì)骨吸收進(jìn)行有效抑制[26]。作為Wnt家族中唯一在四肢發(fā)育的骨骼生長(zhǎng)聚集區(qū)和進(jìn)展區(qū)表達(dá)的成員蛋白,Wnt5a可以通過(guò)激活c-Jun N端激酶(JNK),進(jìn)而激活破骨前體細(xì)胞中表達(dá)的RANK及其配體RANKL,并使兩者結(jié)合從而誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的生成。當(dāng)Wnt5a與Frizzled受體結(jié)合時(shí),1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)、乙酰化炔諾吡啶(DAC)和鈣離子水平短暫升高,從而觸發(fā)NF-κB和活化的T細(xì)胞核內(nèi)因子(NFAT)的激活,調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的生成[27]。
由于RA疾病嚴(yán)重干擾患者正常生活,所以探索其發(fā)病機(jī)制與防治措施顯得十分重要。Wnt信號(hào)通路廣泛參與RA發(fā)病的各個(gè)階段,Wnt/β-catenin信號(hào)不僅可以干預(yù)炎癥因子的表達(dá),還能廣泛促進(jìn)成骨細(xì)胞發(fā)育,抑制破骨細(xì)胞增殖分化,對(duì)保持骨內(nèi)微環(huán)境的穩(wěn)定起著重要作用。然而在RA疾病發(fā)展過(guò)程中,不僅Wnt信號(hào)通路參與其疾病進(jìn)展的調(diào)控,其他通路也廣泛參與疾病的各個(gè)過(guò)程,比如NF-kB、OPG/RANKL/RANK等;并且不同信號(hào)通路間相互影響,互相制約,Wnt通路與這些通路之間的關(guān)系并未完全闡明。因此通過(guò)深入研究經(jīng)典和非經(jīng)典Wnt途徑中各種因子的作用,探索與其他通路之間的聯(lián)系必將為RA的發(fā)病機(jī)制及治療研究提供新的思路與方向。