天山雪蓮口服液對類風濕關節炎的治療作用及其機制研究①

王靈銳 叢珊 王鈺銘 張晨曦 羅劍 羅莉（新疆醫科大學第一附屬醫院，烏魯木齊 830000）

類風濕關節炎（rheumatoid arthritis，RA）是一種發病機制尚不明確的慢性自身免疫性疾病，主要病理表現為持續性多關節滑膜炎癥反應、進行性的軟骨和骨骼的破壞甚至關節功能喪失［1］。RA在成年人群中的患病率為0.5%～1%，以女性患者居多［2］。RA的發病機制復雜，其中滑膜組織增生是引起RA軟骨和骨骼破壞的最重要因素。最新研究發現，滑膜成纖維細胞自噬紊亂是RA的重要發病機制之一，在膠原誘導性關節炎（collagen-induced arthritis，CIA）大鼠模型中，滑膜成纖維細胞（RA synovial fibroblasts，RASFs）自噬水平升高，進而促進其增殖，最終導致滑膜增生，通過抑制滑膜組織自噬水平可減輕滑膜增生［3］。天山雪蓮（sasussured involucrata，SI）是中國新疆天山西部地區的稀有草本植物，多年來常用于RA的治療［4］。天山雪蓮口服液（SI Oral Liquid，SIOL）主要由SI提取物組成，目前已廣泛應用于RA的臨床治療，在改善RA患者關節疼痛、晨僵、關節腫脹、關節壓痛方面效果明顯［5］，然而其作用機制尚不明確。本研究通過建立CIA大鼠模型，從調節自噬角度，進一步探討SI治療RA的作用機制。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1實驗動物SPF級雄性SD大鼠50只，鼠齡6～7周，體質量（200±20）g，購自新疆醫科大學動物實驗中心。

1.1.2主要試劑與儀器天山雪蓮口服液（新疆天山蓮藥業有限公司，批號：20190901）；雷公藤多苷片（黃石飛云制藥有限公司，批號：20200901）；牛源性Ⅱ型膠原蛋白（bovine typeⅡcollagen，CⅡ，Chondrex，Inc公司，批號：#20022）；弗氏完全佐劑（Sigma公司，CFA，批號：#SLCC6223）；JNK抗體、p-JNK抗體（Cell Signaling Technology公司，批號：#9252、#4668）；Bcl-2抗 體（Abcam公 司，批 號：ab59348）；Beclin-1抗體、LC3-Ⅱ抗體、β-actin抗體、辣根酶標記山羊抗兔IgG（Proteintech公司，批號：

11306-1-AP、14600-1-AP、20536-1-AP、SA00001-2）；BCA蛋白定量試劑盒（索萊寶公司，批號：No.20210419）；TG15高速離心機（四川蜀科儀器有限公司）；JY600C電泳儀（北京君意東方電泳設備有限公司）。

1.2方法

1.2.1CIA模型制備大鼠適應性喂養1周后，將CⅡ以2 mg/ml溶解于0.05 mol/L的乙酸中，并在等體積的CFA中乳化，以200 μl乳劑在足趾及尾根部1.5 cm處皮下注射進行初次免疫，初次免疫7 d后再次經皮下注射相同乳劑進行加強免疫，進而誘發CIA大鼠模型［6］。加強免疫后15 d（即初次免疫第21天）開始觀察并記錄關節病變程度，大鼠出現包括踝關節在內的全部足爪腫脹提示造模成功。

1.2.2分組及給藥將50只大鼠平均分為健康對照組、陰性對照組、陽性對照組、SIOL低、高劑量組。除健康對照組外，其余各組采用CⅡ建立CIA模型，造模成功后，空白組和陰性對照組灌胃生理鹽水（2 ml/d），陽性對照組灌胃雷公藤多苷片［20 mg/（kg·d）］［7］，SIOL低、高劑量組灌胃分別灌胃SIOL（0.5 ml/d、2.0 ml/d），共給藥28 d。注：SIOL給藥劑量根據人等效劑量換算公式得到，其中低劑量組為人等效劑量。

1.2.3觀察大鼠一般情況并測量踝關節腫脹度

分別在造模前、給藥第0天、第7天、第14天、第21天、第28天用游標卡尺測量大鼠左后踝關節直徑，連續測量3次，取其平均值。腫脹度（%）=（dn-dt）/dt×100%，dt、dn分別代表致炎前后踝關節直徑。

1.2.4HE染色觀察關節滑膜組織病理形態表現

取大鼠踝關節，于4%多聚甲醛溶液中固定24 h后置于10%的EDTA溶液進行關節脫鈣，脫鈣完成后梯度濃度乙醇脫水，經包埋、切片、烘干、脫蠟、HE染色等步驟后，×100顯微鏡下觀察踝關節病理改變。

1.2.5qPCR測定滑膜組織中JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3mRNA含量取大鼠膝關節內滑膜組織30 mg提取總RNA，逆轉錄合成cDNA。以cDNA為模板，按照試劑盒說明分別加入引物和SuperReal PreMix Plus等，qPCR反應條件：95℃15 min，95℃20 s，56℃20 s，40個循環。熔解曲線分析：溫度62～95℃，引物序列見表1。

表1 引物序列Tab.1 Primer Sequences

1.2.6Western blot檢測滑膜組織中JNK、p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3-Ⅱ蛋白表達收集各組大鼠的膝關節滑膜組織，稱取約20 mg，加入150 μl RIPA蛋白裂解液，勻漿離心后留取蛋白。采用BCA蛋白測定試劑盒測定總蛋白濃度。每個樣品取等量蛋白10 μg，采用SDS-PAGE電泳分離蛋白，電泳條件：90 V，20 min；130 V，1 h。隨后以130 V、300 mA、2 h將電泳分離后的蛋白轉移至PVDF膜，5%脫脂奶粉室溫封閉2 h，分別加入不同的兔抗大鼠一抗JNK、p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3、β-actin（稀釋比例分別為1∶10 000、1∶10 000、1∶1 000、1∶10 000、1∶2 500、1∶5 000）4℃孵育過夜。洗膜后加入二抗（羊抗兔IgG按1∶9 000稀釋）室溫孵育2 h，TBST洗膜后ECL化學發光法顯影檢測，采用Image pro plus 6.0軟件對條帶灰度值進行量化分析。

1.3統計學處理采用SPSS 17.0統計軟件進行數據統計，計量資料間較符合正態分布的采用t檢驗，以±s表示，兩組間資料比較采用t檢驗，P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1SIOL對CIA大鼠踝關節腫脹度的影響與健康對照組相比，灌胃后第7、14、21、28天陰性對照組大鼠踝關節腫脹顯著升高（P＜0.01）；與陰性對照組相比，陽性對照組、SIOL低、高劑量組在灌胃后第21、28天可顯著抑制CIA大鼠踝關節腫脹，差異具有統計學意義（P＜0.01），見圖1。

圖1 SIOL對CIA大鼠踝關節腫脹度的影響Fig.1 Effect of SIOL on swelling degree of ankle in CIA rats

2.2SIOL對CIA大鼠踝關節病理組織學損傷程度的影響HE染色結果顯示，健康對照組大鼠踝關節軟骨、骨組織無破壞，關節面光滑，滑膜組織內無炎癥細胞浸潤；陰性對照組大鼠滑膜組織明顯增生嵌入關節腔，有大量炎癥細胞浸潤；與陰性對照組相比，陽性對照組大鼠滑膜組織增生顯著降低，趨于正常，炎癥細胞浸潤減少；SIOL低劑量組各病變改善不明顯；SIOL高劑量組滑膜組織增生顯著減輕，關節腔嵌入程度明顯改善，炎癥細胞明顯減少（圖2）。

圖2 SIOL對CIA大鼠踝關節組織病理學影響（HE，×100）Fig.2 Effect of SIOL on histopathology of ankle in CIA rats（HE，×100）

2.3SIOL對CIA大 鼠JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3mRNA表達的影響與健康對照組相比，陰性對照組JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3mRNA表達均顯著升高（P＜0.01）；與陰性對照組相比，陽性對照組和SIOL低、高劑量組JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3mRNA表達均降低，差異具有統計學意義（P＜0.01或P＜0.05），見圖3。

圖3 SIOL對CIA大鼠關節滑膜組織JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3 mRNA表達的影響Fig.3 Effects of SIOL on mRNA expressions of JNK，Bcl-2，Beclin-1 and LC3 mRNA in synovial tissues of CIA rats

2.4SIOL對CIA大鼠滑膜組織中JNK、p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3-Ⅱ蛋白表達的影響Western blot檢測JNK/Bcl-2/Beclin-1通路相關因子JNK、p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3-Ⅱ蛋白表達水平，結果表明：與健康對照組相比，陰性對照組p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3-Ⅱ相對蛋白表達水平均顯著升高（P＜0.01）；與陰性對照組相比，陽性對照組、SIOL低、高劑量組p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3-Ⅱ相對蛋白表達水平均顯著降低，差異均有統計學意義（P＜0.01或P＜0.05），各組JNK水平無明顯差異，見圖4。

圖4 SIOL對CIA大鼠關節滑膜組織JNK、p-JNK、Beclin-1、Bcl-2、LC3-Ⅱ蛋白表達的影響Fig.4 Effects of SIOL on protein expressions of JNK，p-JNK，Beclin-1，Bcl-2，LC3-Ⅱin synovial tissues of CIA rats

3 討論

CIA大鼠是目前研究RA常用的動物模型，其主要病理表現為滑膜炎癥細胞浸潤、滑膜增生、軟骨破壞和骨侵蝕，這些病理學表現與RA相一致［8］。本研究中大鼠注射CⅡ21 d后，大鼠表現出關節腫脹度增加，HE染色滑膜組織增生，炎癥細胞浸潤，這些表現與既往研究報道一致［8］，提示造模成功。SIOL能減輕炎癥細胞浸潤和滑膜增生，減緩RA的關節破壞［9］。雷公藤多苷片具有免疫調節、抗炎等作用，是一種常用的RA治療藥物［10］。本研究選取雷公藤多苷片為陽性對照，結果表明SIOL高劑量組與陽性對照組之間JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3的表達水平差異較小，提示SIOL可作為雷公藤多苷片的替代療法治療RA。

自噬是一種重要的細胞內機制，通過降解細胞內病原體、受損細胞器和蛋白質聚集體來維持細胞和組織的穩態和完整性［11］。最近的研究表明，自噬與RA滑膜成纖維細胞（RASFs）有關［12］。生理情況下，RASFs自噬處于較低水平，病理情況下，RASFs自噬水平升高進而導致滑膜增生，加重RA病程［13］。JNK/Bcl-2/Beclin-1通路是自噬啟動的重要途徑，c-Jun氨基末端激酶（C-Jun N-terminal kinase，JNK）是一類絲氨酸/蘇氨酸激酶，在內質網上，JNK被磷酸化激活后，導致抗凋亡蛋白Bcl-2活化，使Beclin-1從Bcl-2-Beclin-1復合物解離，游離的Beclin-1可啟動自噬過程，使胞質形式的LC3（LC3-Ⅰ）通過與磷脂酰肌醇結合形成膜結合形式的LC3（LC3-Ⅱ），LC3-Ⅱ逐漸聚集并定位于自噬體膜上直到與溶酶體融合［14-15］。RA模型大鼠滑膜組織中自噬通路顯著上調，進而導致滑膜增生［3］。本研究發現，陰性對照組關節滑膜組織中p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3蛋白表達水平均高于健康對照組，提示RA大鼠JNK/Bcl-2/Beclin-1通路被激活，自噬水平升高。SIOL灌胃28 d后，RA大鼠p-JNK、Bcl-2、Beclin-1、LC3蛋白表達水平均下降，提示SIOL干預后，RA大鼠JNK/Bcl-2/Beclin-1通路被抑制，細胞的自噬活動降低，從而改善RA癥狀。

綜上所述，SIOL對CIA大鼠有一定的治療作用，其機制可能與抑制JNK/Bcl-2/Beclin-1通路活性，進而抑制滑膜組織自噬有關。