中醫藥介導OPG/RANK/RANKL信號通路防治類風濕關節炎的研究進展

祿成龍，宮玉鎖，劉建平，劉曉婷，元寶華，康付平，馬亞龍，陳緒帆，賴宇翔，光佳如

1. 甘肅中醫藥大學中醫臨床學院（蘭州 730000）

2. 甘肅省中醫院創傷骨科（蘭州 730000）

3. 寧夏回族自治區體育科學技術中心運動醫學研究與運動康復診療室（銀川 750001）

類風濕關節炎（rheumatoid arthritis, RA）是一種自身免疫性疾病，主要病理表現為對稱性多關節滑膜炎、關節軟骨受損、骨侵蝕、關節畸形等，可損傷周圍組織，甚至累及多臟器，具有不可逆性。我國RA 患者約占世界人口的1%，研究表明約80.46%的RA 患者為女性，約84.70%的患者類風濕因子（rheumatoid factor, RF）結果呈陽性，約80%的患者RA 處在不同程度的活躍期，軟骨破壞和骨質侵蝕是RA 的關鍵致病因素[1]。藥物治療是目前RA 的常用治療方法，以糖皮質激素、甲氨蝶呤等藥物聯合用藥最常見，但長期用藥易引發肝腎損傷及胃腸道不適等不良反應[2]。中藥在改善RA 的臨床癥狀和穩定病情等方面展現出獨特優勢，可以彌補西藥的不足，具有多靶點、多途徑、多層次治療RA 的特點[3]。中藥通過調控RA 相關信號通路，具有減少骨質破壞、抗炎、促凋亡等作用，從而達到防治RA 的目的[4]。本文檢索近十年國內外有關中醫藥介導骨保護蛋白（osteoprotegerin, OPG）/NF-κB受體激活因子（receptor activator of NF-κB, RANK）/NF-κB配體激活因子（receptor activator of NF-κB ligand,RANKL）信號通路干預RA 的文獻，以期為治療RA 提供新的思路。

1 OPG/RANK/RANKL信號通路在RA中的作用

OPG/RANK/RANKL 信號通路是破骨細胞（osteoclast, OC）分化誘導、成熟與凋亡平衡的重要調控通路[5]。腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor, TNF）配體家族的RANKL 由成骨細胞（osteoblast, OB）、骨髓基質細胞和成纖維樣滑膜細胞（fibroblast-like synoviocytes, FLS）等表達，是促進OC 生成所需的配體。破骨前體細胞、樹突狀細胞和OC 等表面附有腫瘤壞死因子受體（tumor necrosis factor receptor, TNFR）家族中的RANK，破骨前體細胞經RANKL 抑制樹突狀細胞與T 細胞活性，經由巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor,M-CSF）催動，加速OC 成熟，表達RANK，與表面RANKL 產生特異性結合，激活細胞內信號通路，OB 的骨形成與OC 的骨吸收是控制骨重建的重要過程[6]。

OPG 是參與骨代謝過程的重要成員之一，屬于可溶性TNF 受體TNFR 超家族中的成員，主要由OB 分泌生成，白細胞介素-1（interleukin-1,IL-1）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、轉化生長因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）等細胞因子也輔助OPG表達[7]。骨重塑的經典機制是OC 激活骨基質中的TGF-β 并激發OB 活性，來源于OB 的Wnt16能夠通過促進OPG 分泌以抑制OC 生成，OPG 可誘導性地結合RANK，阻斷RANKL 與RANK 的結合過程[8-9]。OB 和基質細胞也可以通過降低RANKL 表達來阻止OC 的形成。OPG 作為骨代謝的標志物之一，在免疫、骨骼和血管系統中發揮著重要的監管作用[10]。

2 OPG/RANK/RANKL信號通路對RA的影響

目前尚未明確RA 的發生機制，RANKL/OPG比值的提升可促使RANK 與RANKL 結合，激發OC 活性，OC 和FLS 介導的骨破壞和產生的炎癥反應對RA 具有關鍵致病作用，破壞維持其穩定的調節細胞因子及細胞間相互作用的平衡，侵蝕軟骨和骨組織，引發炎癥反應，造成組織損傷及關節破壞[11-13]。

2.1 OPG/RANK/RANKL信號通路對促炎性細胞因子的影響

RA 患者關節液及滑膜組織中巨噬細胞、T 細胞及FLS 產生大量破壞關節的基質金屬蛋白 酶（matrix metalloproteinases, MMPs） 和 促 炎性細胞因子，包括干擾素-γ（interferon-γ,IFN-γ）、TNF-α 和白介素家族成員，如白介 素-1β（interleukin-1β, IL-1β）、 白 介 素-6（interleukin-6, IL-6）、白介素-12（interleukin-12,IL-12）、白介素-18（interleukin-18, IL-18）、白介素-17（interleukin-17, IL-17）、白介素-23 （interleukin-23, IL-23）等[14]。這些致炎細胞表達水平越高，誘導RANKL 基因表達的能力就越強，進而激發OC 活性，兩者呈正相關趨勢關系[15]。炎性細胞因子的異常生成，誘導細胞因子活化，RANKL 水平提高，加速OC 生成，浸潤多關節滑膜組織，導致RA 患者在長期炎癥環境下，逐漸發生不可逆的關節和軟骨損壞[16]。

FLS 是產生致炎細胞和基質金屬蛋白酶-3（matrix metallo protein-3, MMP-3）的主要效應細胞，TNF-α、IL-1β、IL-6 和IL-17 誘導RA 分子機制中的FLS 侵襲，通過轉錄因子與活化轉錄因子調控RANKL 以促進OC 的分化成熟，增加滑膜組織和血管翳的形成[17]。組織蛋白酶K（cathepsin K, CTSK）作為反應OC 數量與活性的酶，是RA患者骨侵蝕及并發骨質疏松的標志[18]。在已經發生骨質破壞的RA 患者血清中發現，MMP-3、CTSK、RANK 和RANKL 表達提高，OPG 水平降低，這提示通過這些信號分子可以早期診斷RA 罹患人群[19]。當前治療RA 的主要目的是抑制免疫炎癥反應，緩解局部病灶發展，防止骨與關節損傷，保護關節功能[20]。

2.2 OPG/RANK/RANKL信號通路對抗炎性細胞因子的影響

炎癥因子的失衡會加速RA 的發生發展，抗炎因子常見于白介素家族成員，如白介素-4（interleukin-4, IL-4）、白介素-10（interleukin-10,IL-10）、白介素-13（interleukin-13, IL-13）、白介素-24（interleukin-24, IL-24）、白介素-35（interleukin-35, IL-35）等，這些細胞因子通過抑制炎癥反應減少骨破壞。IL-4 可以抑制IL-6、TNF-α 等促炎細胞分泌，雙向調節OPG/RANK/RANKL 信號通路，一方面能增加OB 分泌OPG，減少RANKL 表達，另一方面可以抑制RANK 形成，抑制RANK 與RANKL 相結合，雙向調節，減少OC 生成。IL-10 參與機體的免疫調節，增加IL-4 及OPG 的表達，從而降低RANKL/OPG比值，抑制RANK 及IL-17 水平，減少OC 生成，預防骨侵蝕進一步進展[21]。研究發現，人參皂苷CK（ginsenoside compound K）可抑制FLS 增殖，降低促炎細胞分泌，上調IL-10 水平，且對IL-4的分泌不產生影響[22]。抗炎性細胞因子主要通過OPG/RANK/RANKL 信號通路免疫調節炎性細胞因子，減輕炎癥反應，減緩骨質破壞機制。

2.3 OPG/RANK/RANKL信號通路對CCP抗體、RF的影響

RF 和抗環瓜氨酸肽（cyclic citrullaminopeptide,CCP）抗體是檢測RA 最常用的標志物，兩者敏感度高，聯合檢測能提高診斷RA 的準確性，對防治RA 具有重要作用。張艷艷等研究發現，和痹方可以降低RF、MMP-3 和RANKL 表達水平，提高OPG 分泌，減輕RA 活動期炎癥細胞因子導致的骨質破壞，改善全身癥狀[23]。RA 患者血清中CCP 抗體與RF、TNF-α、IL-6、IL-1β、MMP3和RANKL 均呈正相關。相反，CCP 抗體表達水平越高，OPG 表達水平越低，這提示RA 血清標志物能提示疾病活動期，反映機體的炎癥水平及骨質破壞情況。

3 中醫藥介導OPG/RANK/RANKL信號通路防治RA

中醫學中RA 屬“痹證、尪痹”等范疇，“虛、邪、瘀”是其致病因素，主要為機體正氣不足、痰瘀痹阻、寒熱錯雜所致，RA 以臟腑衰弱為本、風寒濕熱乘虛侵襲人體為標、痰濁互結為基礎，治以化濕祛瘀、清熱化痰為則[24]。藥物治療是RA的臨床常用治療手段，但患者常伴有骨質疏松、感染、肝腎功能損害等不良反應[25]。中藥具有多向靶點、多種成分、副作用少等優勢，研究顯示中藥對RA 具有明顯的干預治療作用，通過調控OPG/RANK/RANKL 信號通路可以改善RA 患者的臨床癥狀[26]。

3.1 中藥單體及其提取物

研究表明，調控OPG/RANK/RANKL 信號通路的中藥單體及其提取物多為黃酮類和五環三萜類化合物，通過表達OPG，調節促炎性細胞和抗炎性細胞因子等活性有效成分，精準調控該信號通路靶點，維持OB 與OC 之間的動態平衡，從而減少RA 骨質破壞及對機體造成的損害[27]。中藥單體及其提取物治療RA 的具體作用靶點及機制見表1。

表1 中藥單體及其提取物對RA的干預作用Table 1. Intervention effect of traditional Chinese medicine monomers and their extracts on RA

龍須草的主要成分為龍須草種子總皂苷，屬黃酮類化合物，具有清熱安神、利尿通淋的作用。龍須草種子總皂苷能明顯提升OPG 與RANKL比值，恢復大鼠的IL-4 和IL-10 水平，降低IFN-γ、TNF-α 和IL-1β 等促炎性細胞因子水平，通過調控OPG/RANK/RANKL 信號通路改善膠原誘導性關節炎（collagen induced arthritis, CIA）大鼠的免疫炎癥反應和關節軟骨損傷[28]。淫羊藿苷是淫羊藿的主要活性成分，具有促進骨髓造血和骨代謝能力、提高免疫抵抗力、抑制骨質疏松等功效。淫羊藿苷通過調控OPG/RANK/RANKL 信號通路，降低RA 患者的IL-1β、IL-6 和IL-8 水平，抑制TNF-α 誘導的炎癥反應，提高炎癥生存率[29]。獨一味主要活性成分為總環烯醚萜苷，屬黃酮類化合物，具有鎮痛抗炎、潤腸通便等作用。總環烯醚萜苷可明顯降低OC 活性和炎性反應，減少IL-6、IFN-γ 等促炎性細胞生成，增加IL-10 表達，提高OPG/RANKL 比值，減輕大鼠關節間的骨侵蝕[32]。地烏含有黃酮、甾體和五環三萜類皂苷等多種化學成分，其中五環三萜皂苷為地烏的主要有效活性物質，具有祛風濕、利筋骨之效。五環三萜皂苷通過抑制血清中IL-1β、TNF-a 等促炎性細胞水平，增加OPG 表達，降低RANKL與OPG 比值，抑制OC 形成，從而防止CIA 大鼠發生炎癥反應和骨質破壞。五環三萜皂苷具有明顯的抗炎和免疫調節作用，可降低骨吸收標志物I型膠原C端肽的含量，同時升高血清骨鈣素水平，預防局灶性骨破壞和全身性骨丟失，進一步顯示了骨保護特性[37]。

3.2 中藥復方及制劑

中藥復方及制劑調控OPG/RANK/RANKL 信號通路可以通過提高OPG 分泌，降低M-CSF、IL-1β、IL-6、IL-17 和TNF-α 水平，影響CTX、VEGF、RF、CCP 抗體和骨鈣素等表達變量，減少血管翳及促炎性細胞因子形成，抑制OC 活性，進而減少骨質破壞和骨量丟失，延緩RA 疾病發展進程。中藥復方及制劑治療RA 的具體作用靶點及機制詳見表2。

表2 中藥復方及制劑對RA的干預作用Table 2. Intervention effect of traditional Chinese medicine compound and preparation on RA

風濕祛痛膠囊由川黃柏、蒼術、獨活、全蝎、桂枝等中藥組成，具有祛風止痛、燥濕除痹、活血化瘀之效。風濕祛痛膠囊可有效提高CIA 大鼠的OPG/RANKL 比值，降低大鼠血清中IL-1β和TNF-α 水平，促使骨鈣素含量升高，明顯減輕滑膜血管翳、炎性細胞浸潤和骨質破壞等，有效緩解CIA 大鼠關節炎疼痛腫脹程度[39]。骨癆愈康丸由鹿角霜、阿膠、肉桂、鱉甲、全蝎等組成，治以扶正祛邪、生骨排毒為則。骨癆愈康丸可以加速OPG 分泌，降低M-CSF、IL-1β 和TNF-α 等表達水平，抑制OC 分化，有效減少骨質破壞，促進骨修復，減緩RA 發展[40]。尪痹湯由地黃、烏頭、肉桂、續斷、當歸、白芍等藥物組成，具有祛風除痹、通絡止痛之效。尪痹湯可顯著降低CIA 小鼠血清中TNF-α、IL-6 和IL-17的濃度，提高IL-10 表達，降低OC 活性，抑制小鼠抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate resistant acid phosphatase, TRAP）、CTSK 水平，下調RANKL表達，促進OB 介導的骨修復，有效減輕炎癥反應，從而預防骨侵蝕和關節破壞[41]。和痹方由當歸、白芍、白術、蒼術、川芎、防風等中藥組成，全方共奏舒肝理脾、消腫定痛、祛風除濕之效。和痹方可顯著降低CCP 抗體、RF、C-反應蛋白（C-reactiveprotein, CRP）及IL-17 表達，明顯提高OPG/RANKL 比值，OC 的活性被抑制，從而減緩RA 組織骨與軟組織破壞進展[44]。補腎通督膠囊由熟地黃、鹿角、肉桂、麻黃等中藥組成，全方達補腎通督、化瘀散結消腫之效。補腎通督膠囊可提高OPG/RANKL 比值，激發M-CSF 表達，提高骨鈣素含量，預防骨量丟失，同時抑制OC活性，降低骨吸收，減輕RA 大鼠的炎性反應和骨破壞程度，調節骨代謝率[47]。

3.3 中藥配伍

傳統中醫學以君臣佐使理論作為中藥配伍的理論基礎，在治療RA 時可發揮中藥本身的協同作用，兩者相輔相成，顯著增加作用療效。山茱萸味酸、澀，微溫，歸肝腎經，具有免疫調節、抗炎作用。白芍味苦、酸，微寒，歸肝脾經，具有緩急止痛功效。兩者配伍治以關節酸痛、屈伸不利之效。山茱萸配伍酒炙白芍可使RA 小鼠關節滑膜組織中OPG 表達升高，RANKL 表達降低，OC 活性變弱，明顯降低RA 小鼠滑膜組織炎性浸潤[48]。桂枝具有發汗解表、溫通經脈和通陽化氣的功效。附子具有回陽救逆、助陽補火、散寒止痛和祛風散邪之效，為蠲痹之要藥。兩者相須為用，增強了溫散之用，驅散四肢百骸及臟腑經絡之風邪。桂枝與附子配伍可促進OPG 分泌，誘導RANK 表達并與之結合，降低OC 活性，進而控制骨吸收，抑制骨侵蝕，維持骨代謝平衡[49]。青風藤與制附子是臨床治療RA 的常用藥對，青風藤味苦、辛，性平，治以燥濕除痹、祛風止痛之效，制附子味辛、甘，性大熱，治以散寒祛邪、燥濕止痛、通經活絡之效。兩者相須為用，增強了祛風散寒、除濕止痛之力。現代藥理研究表明，青風藤的有效成分青藤堿與制附子有效成分制附子總生物堿均具有抗RA 和免疫調節作用[50-51]。兩者通過調控OPG/RANK/RANKL 信號通路，減少OC 過度增殖，恢復骨代謝平衡，減少大鼠滑膜關節內炎性細胞浸潤，保護關節內部結構的完整性，起到保護骨關節、延緩RA 的作用[52]。目前關于中藥配伍調控OPG/RANK/RANKL 信號通路的研究較少，而中藥配伍在中藥治療中占據重要地位，針對中藥配伍的主要有效成分及協同作用治療RA 具有重要的研究意義和前景。

3.4 中醫治療

中醫治療RA 的臨床常見方式包括針刺、艾灸、針刀、蠟療和中藥湯劑等，治療經驗豐富，也有諸多研究驗證了中醫治療的有效性[53-57]。針刺治療以中醫基礎為理論，操作靈活多變，安全有效，通過刺激經絡、腧穴達到治療效果。針刺治療聯合六味地黃丸可降低肝腎陰虛型RA 患者血清中RF、CCP 抗體、M-CSF、CRP 表達，促進OPG 分泌，降低RANKL 表達，抑制OC 活性，通過OPG/RANK/RANKL 信號通路的關鍵靶點，延緩RA 患者的疾病發展進程[53]。艾灸治療通過在穴位或痛點燃燒艾絨，借助艾草的溫熱之性刺激經絡，調節人體免疫功能，具有溫經散寒、行氣活血、補虛培本、扶陽固脫、減輕RA 患者關節腫痛、減輕負面情緒等作用。艾灸聯合獨活寄生湯治療能降低RA 患者的RF、紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate, ESR）、CRP、MMP-3 及RANKL 表達，提高OPG 分泌，促進OC 凋亡，減輕骨破壞程度及炎癥反應，修復受損的骨與軟組織[54]。針刀治療以針刺與刀的形式刺入患處，對周圍粘連組織進行剝開松解，從而緩解局部緊張的肌肉結節。針刀松解可通過OPG/RANK/RANKL 信號 靶點，降 低RANKL/OPG 比值，保持骨代謝水平平衡，預防骨破壞，進而恢復患者關節活動功能[55]。蠟療是一種利用藥物及熱敷刺激的中醫外治療法，具有通經活絡、活血化瘀的作用，臨床常用于痹證的治療。蠟療聯合獨活寄生湯加減可降低RA 患者血清中MMP-3及RANKL 表達，提高OPG 分泌，減少炎癥因子分泌[56]。中藥蠟療通過改善機體內環境，干預骨破壞機制，減輕RA 患者的痛苦。耳穴刺激迷走神經可干預RA 大鼠的關節軟骨破壞程度，通過下調MMP-1、MMP-3、MMP-13 表達水平，降低RANKL/OPG 比值，抑制OC 活性，從而減輕骨破壞及骨侵蝕程度[57]。

4 小結

RA 發病機制復雜，伴有多種炎性因子參與其中，在疾病初期就已發生病變，而早期預防及準確篩查高風險患者，對于防治RA 具有重要意義。臨床治療常采用糖皮質激素、免疫抑制劑等藥物治療手段，隨著疾病發展，不良反應逐漸出現，對機體往往造成不可逆損傷。而中醫藥治療RA，具有療效好、成本低、不良反應小的優勢，在中醫傳統理論的指導下，辨證論治，整體調節，逐漸成為未來臨床應用趨勢。

中藥單體及其提取物、中藥復方及制劑、中藥配伍，以及中醫治療通過調控OPG/RANK/RANKL 信號通路，促進抗炎性細胞IL-10、IL-4和OPG 分泌，提高OB 活性，抑制RF、CCP 抗體等表達，降低OC 活性。中藥通過OPG/RANK/RANKL 信號通路，抑制促炎性細胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17 和TNF-α 等，減輕炎性細胞浸潤，緩解關節炎癥反應，延緩RA 發展。OPG/RANK/RANKL 信號通路在防治RA 骨質破壞及抗炎等治療中占據著重要地位，為維持骨代謝失衡相關領域研究提供了思路，隨著進一步探索，中醫藥或可有助于實現RA疾病的早診斷和早治療。

目前，中醫藥防治RA 仍存在許多不足。中藥單體以補益肝腎類草藥居多，中藥復方以補益肝腎、燥濕除痹、通絡止痛為主要方向，對于活血化瘀、氣血虧虛為主的中藥，活血化瘀、扶助正氣的中藥復方及中藥配伍的研究較少。國內外研究以實驗研究為主，臨床研究病例較少，且覆蓋面較窄，研究數據不足以明確藥物的治療方向。各種信號通路錯綜復雜，通路之間存在相互關聯，通過某個單一通路并不能明確其作用機制。在現有研究基礎上，未來有待于推動現代藥理學研究與臨床研究相結合，從而深入探索中醫藥防治RA 的作用。