中藥單體和復方干預強直性脊柱炎的相關信號通路研究進展

關鍵詞中藥；復方；單體；強直性脊柱炎；信號通路；免疫

強直性脊柱炎（ankylosingspondylitis，AS）是一種以脊柱和骶髂關節為主要受累部位的慢性免疫炎癥性疾病，其臨床表現主要為背痛、進行性脊柱強直以及外周關節炎癥，且X片會出現“竹節樣”病變[1]。流行病學調查結果顯示，AS在我國的患病率為0.20%～0.42%，人類白細胞抗原B27（HLA-B27）被認為是AS的重要遺傳易感因子，AS患者中約88.8%～89.4%存在HLA-B27[2]。AS發病年齡通常在45歲之前，男性患病率約為女性的2.8倍[3]。AS發病機制尚不明確，可能與基因、微生物、機械應力、性別、環境和生活方式等有關，其治療方式以非甾體抗炎藥、免疫抑制劑、生物制劑和手術為主。雖然這些治療方式有一定的療效，但也會出現感染、血液學異常、胃腸道反應和肝損傷等不良反應[4]。因此，尋找新的能有效治療AS的藥物是目前臨床亟待解決的問題。

中藥具有多成分、多靶點的特點，因其毒性低、特異性強、療效高而被廣泛應用于自身免疫性疾病的治療[5]。研究發現，中藥可調控核因子κB（nuclearfactorκB，NF-κB）、骨保護素（osteoprotegerin，OPG）/NF-κB受體激活因子（receptoractivatorofNF-κB，RANK）/RANK配體（RANKligand，RANKL）、促分裂原活化的蛋白質激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）、Wnt/β-連環蛋白（β-catenin）、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（phosphoinositide3-kinase/proteinkinaseB/mammaliantargetofrapamycin，PI3K/Akt/mTOR）、骨形態發生蛋白（bonemorphogeneticprotein，BMP）/Smads、Janus激酶/信號轉導及轉錄激活因子（Januskinase/signaltransducerandactivatoroftranscription，JAK/STAT）等信號通路途徑進行抗炎、抑制骨破壞和異位成骨分化等生物學過程，發揮抗AS的作用[6―7]。本文通過查閱相關文獻，系統總結了中藥單體及復方對AS相關信號通路的干預作用，以期為AS的臨床治療提供參考。

1 AS相關信號通路

1.1 PI3K/Akt/mTOR信號通路

PI3K/Akt/mTOR信號傳導途徑是調節細胞生長、增殖、運動、代謝和存活的核心信號傳導途徑之一，其中PI3K是一個脂質激酶家族，Akt是PI3K下游非常重要的活性信號靶點。PI3K/Akt/mTOR信號通路被激活后，可直接抑制自噬，也可調控自噬蛋白Beclin1的表達，抑制自噬小體的形成，負向調控細胞自噬[7]。研究發現，在自噬過程中，AS患者間充質干細胞中PI3K、Akt、mTOR蛋白的磷酸化水平比健康人高[8]。

1.2 OPG/RANK/RANKL信號通路

OPG、RANK、RANKL是影響骨形成和骨降解的重要因子，其中RANKL與RANK的結合可通過級聯信號通路促進骨重吸收；OPG是RANK-RANKL-OPG軸上的重要分子，其可通過與RANK競爭性結合，抑制破骨細胞的增殖[9]。研究發現，RANKL基因的SNPrs2277438位點與中國漢族人群AS的易感性相關，其中攜帶G等位基因（GG和AG）的基因型是AS發生的危險因素[10]。另一項研究發現，AS患者血清中RANKL和OPG水平升高[11]。研究還表明，OPG/RANK/RANKL信號通路在破骨細胞分化和骨重塑中發揮重要作用，可能影響AS的易感性和病情嚴重程度[12]。

1.3 Wnt/β-catenin信號通路

研究發現，典型的Wnt途徑可誘導β-catenin轉移至細胞核，最終促進細胞增殖、存活、分化和遷移[13]。Wnt/β-catenin信號通路可通過抑制異位成骨分化，治療中軸型脊柱關節炎[14]。此外，一項通過單核苷酸多態性分析技術的研究表明，Wnt/β-catenin信號通路在AS的遺傳結構中發揮著重要作用[15]。

1.4 MAPK信號通路

MAPK信號通路包括p38MAPK、胞外信號調節激酶（extracellularsignal-regulatedkinase，ERK）和c-Jun氨基末端激酶（c-JunN-terminalkinase，JNK）途徑，其可參與炎癥信號傳導、細胞增殖和分化的調節以及免疫系統的活化[16]。研究發現，JNK是AS中促炎性絲氨酸誘導的免疫應答的下游效應物；AS患者B細胞表面CD40的異常表達可能導致B細胞異常活化，從而干擾p38MAPK信號通路，降低白細胞介素10（interleukin-10，IL-10）的分泌[17]。還有研究發現，調節ERK1/2的激活可以抑制AS單核巨噬細胞中IL-1β和腫瘤壞死因子α（tumornecrosisfactorα，TNF-α）的表達，從而減少炎癥因子的分泌[18]。

1.5 JAK/STAT信號通路

JAK/STAT信號通路可參與細胞增殖、分化、凋亡和免疫調節等生物學過程[19]，還可參與炎癥反應等途徑[20]。研究發現，在中國漢族人群中JAK2基因多態性與AS相關，JAK抑制劑托法替尼緩解AS的療效顯著優于安慰劑[21―22]。另有研究發現，STAT3磷酸化抑制劑（STAT3-pInh）能夠抑制AS骨祖細胞和內皮細胞向成骨細胞分化與礦化，表明STAT3-pInh可有效抑制AS的骨形成[23]。

1.6 NF-κB信號通路

NF-κB屬于轉錄因子家族，包括p50、p52、p65（RelA）、RelB和c-Rel，其可通過與NF-κB抑制蛋白（NF-κBinhibitoryprotein，IκB）家族的抑制分子（如IκBα）相互作用，而在細胞質中保持不活躍狀態，從而調控AS的進展[24]。研究發現，細胞因子CX3CL1可通過NF-κB信號通路促進M1巨噬細胞極化和破骨細胞分化，從而減輕AS的炎癥反應[25―26]。

1.7 BMP/Smads通路

BMP/Smads信號通路在促進新骨形成方面具有重要作用，其中BMP2可激活其細胞膜受體并將信號傳遞給下游信號分子以誘導Smad1/5/8蛋白的磷酸化[27]。研究發現，體外培養的AS患者髖關節囊成纖維細胞具有成骨分化的生物學特性，激活的BMP/Smads信號通路可能是成纖維細胞向成骨細胞分化的相關機制[28]。

2 中藥單體和復方調控相關信號通路干預AS

2.1 抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路干預AS

雷公藤甲素又稱為雷公藤內酯，研究發現，雷公藤甲素可以降低AS滑膜成纖維細胞中炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平，顯著下調細胞中miR-23a-3p以及PI3K、磷酸化PI3K（p-PI3K）、Akt、磷酸化Akt（p-Akt）蛋白和mRNA表達，上調細胞中磷酸酯酶與張力蛋白同源物（phosphataseandtensinhomolog，PTEN）蛋白和mRNA表達[29]。這表明雷公藤甲素可抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路，改善AS滑膜成纖維細胞的炎癥反應，抑制AS的疾病進展。新風膠囊由蜈蚣、黃芪、雷公藤組成，具有健脾化濕通絡的作用。研究發現，新風膠囊可下調AS成纖維細胞中PI3K、Akt、p-Akt、mTOR、pmTOR蛋白和炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6表達，上調細胞中PTEN表達[30]。也有研究發現，新風膠囊還可降低AS患者血清中免疫球蛋白G1/G3和PI3K、Akt、mTOR蛋白的表達水平以及血清自噬相關基因1（autophagyrelated1，ATG1）、ATG12、ATG13、ATG17mRNA的表達水平[31]。這表明新風膠囊可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路影響自噬基因和蛋白的表達，增強體液免疫，進而治療AS。由此可知，雷公藤甲素、新風膠囊可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路，調控自噬基因和蛋白的表達，抑制炎癥反應，增強體液免疫反應，從而發揮抗AS的作用。

2.2 調控OPG/RANK/RANKL信號通路干預AS

丁繁榮[32]研究發現，清熱舒督湯可以顯著下調AS患者血清中TNF-α、IL-23、IL-17、RANKL水平，顯著上調AS患者血清中OPG水平，表明清熱舒督湯可通過調控OPG/RANKL信號通路發揮抗AS的作用。徐波等[33]研究發現，陽和湯可以降低AS小鼠血清中RANKL表達水平，升高AS小鼠血清中OPG表達水平，表明陽和湯可通過調控OPG/RANKL信號通路發揮抗AS的作用。研究發現，益腎蠲痹湯含藥血清可以上調成骨細胞中OPG表達，下調成骨細胞中RANKL和破骨細胞中RANK的表達，表明益腎蠲痹湯含藥血清可通過調控OPG/RANK/RANKL信號通路，抑制破骨細胞活性，減少骨量丟失，從而改善AS[34]。由此可知，清熱舒督湯、陽和湯、益腎蠲痹湯可通過降低炎癥因子表達，調控OPG/RANK/RANKL信號通路，從而抑制破骨細胞分化，減少骨量丟失，從而發揮抗AS的作用。

2.3 抑制Wnt/β-catenin信號通路干預AS

中藥復方壯督驅寒合劑由白術、獨活、桂枝等組成，研究發現，壯督驅寒合劑可上調AS小鼠膝關節滑膜組織中miR-29a、β-catenin蛋白和mRNA的表達，表明壯督驅寒合劑可通過調控Wnt/β-catenin信號通路發揮延緩AS新骨形成的作用[35]。李艷萍[36]在體外實驗中發現，補腎強督方能上調AS骨髓間充質干細胞中糖原合成激酶3β蛋白和mRNA的表達，下調細胞中Wnt5a蛋白和mRNA的表達；在體內實驗中發現，補腎強督方可上調AS小鼠跟腱組織中lncRNAH19基因的表達，下調AS小鼠跟腱組織中Wnt3a、β-catenin蛋白和mRNA的表達。這表明補腎強督方可通過抑制小鼠間充質干細胞成骨過程中的Wnt/β-catenin信號通路，從而抑制AS骨化。由此可知，壯督驅寒合劑和補腎強督方通過抑制Wnt/β-catenin信號通路，抑制新骨形成，從而發揮抗AS的作用。

2.4 抑制MAPK信號通路干預AS

研究發現，丹皮酚可顯著下調AS小鼠血清中磷酸化p38MAPK（p-p38MAPK）/p38MAPK、TNF-α蛋白表達，減少骶髂關節滑膜微結構的纖維樣浸潤，表明丹皮酚可通過抑制p38MAPK信號通路，減輕AS小鼠的滑膜細胞損傷[37]。另有研究發現，丹參素可以下調AS成纖維細胞中Runt相關轉錄因子2（Runx2）、BMP2mRNA表達水平以及JNK和ERK的磷酸化水平，表明丹參素可通過抑制JNK和ERK信號通路，抑制AS成纖維細胞的成骨分化[38]。由此可知，丹皮酚、丹參素可通過抑制MAPK信號通路，抑制AS的成骨分化。

2.5 調控JAK/STAT信號通路干預AS

徐曉涵等[39]研究發現，淫羊藿苷可以下調AS患者外周血單個核細胞中JAK2、STAT3蛋白的磷酸化水平。

尚娟[40]研究發現，加味愈痛丸可下調AS患者血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、巨噬細胞移動抑制因子、內皮素1、環氧化酶2、前列腺素E2、磷酸化JAK（p-JAK）、磷酸化STAT3（p-STAT3）表達水平，上調血清中免疫球蛋白G1/G2和JAK、STAT3蛋白表達水平。由此可知，淫羊藿苷、加味愈痛丸可通過調控JAK/STAT信號通路，從而發揮抗AS的作用。

2.6 調控NF-κB信號通路干預AS

研究發現，白藜蘆醇可下調AS小鼠血清中TNF-α、IL-6、IL-17A和γ-干擾素的表達，上調IL-4的表達；下調AS小鼠椎體關節組織和回腸組織中胱天蛋白酶1、凋亡相關斑點樣蛋白、Toll樣受體4、NF-κBp65蛋白的表達，表明白藜蘆醇可通過抑制NF-κB信號，降低炎癥反應，從而發揮抗AS的作用[41]。另有研究發現，洋薊素可以下調AS間充質干細胞中磷酸化NF-κB（p-NF-κB）、IL-6、IL-1β、TNF-α蛋白和mRNA的表達，上調細胞中IκBα、核轉錄因子紅系2相關因子2和血紅素加氧酶1的表達，表明洋薊素可通過調控NF-κB信號通路，抑制AS的過度炎癥反應[42]。由此可知，白藜蘆醇、洋薊素可通過調控NF-κB信號通路，降低炎癥反應，從而發揮抗AS的作用。

2.7 抑制BMP/Smads信號通路干預AS

研究發現，雷公藤內酯醇可以下調AS大鼠血漿中TNF-α、IL-1β、IL-6mRNA表達，下調AS成纖維細胞中核心結合因子α1、BMP受體Ⅱ、Smad1/4/5蛋白的表達，上調AS成纖維細胞中Smad6蛋白的表達，表明雷公藤內酯醇可通過抑制BMP/Smads信號通路，發揮抗AS的作用[43]。另有研究發現，欖香烯可下調AS成纖維細胞中Smad1/4、Runx2蛋白的表達，降低AS成纖維細胞中成骨分化的骨化標志基因Runx2的表達，表明欖香烯可通過抑制BMP/Smads信號通路，抑制成纖維細胞成骨分化，從而發揮抗AS的作用[44]。還有研究發現，補腎強脊顆粒含藥血清可下調AS成纖維細胞中Smad4、磷酸化Smad1、磷酸化Smad5蛋白的表達水平，表明補腎強脊顆粒可通過抑制BMP/Smads信號通路，抑制AS成纖維細胞的成骨分化[45]。由此可知，雷公藤內酯醇、欖香烯、補腎強脊顆粒可通過抑制BMP/Smads通路，抑制AS成纖維細胞成骨分化，從而發揮抗AS的作用。

3 總結與展望

AS是一種自身免疫性疾病，主要表現為骶髂關節和脊柱附著點的炎癥，伴隨C反應蛋白和血沉升高[46]。隨著疾病進展，炎癥可累及脊柱、骶髂關節及周圍軟組織，導致脊柱畸形、髖關節融合和韌帶骨化，形成竹節狀外觀，嚴重影響患者日常生活和活動能力[47]。AS的病理特征包括滑膜和韌帶附著部位的慢性炎癥、骨侵蝕、纖維化及骨化，最終引起脊柱關節骨化和局部骨質疏松[48]。鑒于AS發病機制的復雜性，隨著中醫藥理論與實踐研究的不斷深入，具有多成分、多靶點、多通路特點的中藥有望成為治療AS的新方向。本文綜述發現，中藥單體和復方可通過抑制Wnt/β-catenin、BMP/Smads、MAPK信號通路，抑制細胞成骨分化；可通過調控OPG/RANK/RANKL信號通路，抑制破骨細胞分化；可通過調控NF-κB信號通路，降低炎癥反應；可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路，調控免疫反應和自噬；可通過調控JAK/STAT信號通路，從而發揮抗AS的作用。

中藥單體和復方干預AS的研究雖然取得一定進展，但仍存在不足。首先，相關研究主要集中于體外實驗和動物模型，缺乏大樣本、多中心、長期隨訪的臨床試驗，且毒理學評估不足，限制了成果向臨床轉化；其次，靶點與信號通路的研究深度不夠，多停留在單一通路，未揭示多通路相互作用機制和動態調控規律；再者，動物模型未有效結合中醫證型，難以全面反映中醫病因病機和證候特點。未來研究可增加隨機對照試驗，驗證中藥單體和復方的安全性與療效；靶點與信號通路研究應進一步深化，構建多通路交互作用的系統模型，全面揭示中藥干預AS的作用機制。