基于NF-κB信号通路探讨针灸干预类风湿关节炎的作用机制研究进展

2022-11-15 12:04徐影杰姚小强郑先丽李鼎鹏火琳嵛
按摩与康复医学 2022年17期
关键词:滑膜电针艾灸

徐影杰,姚小强,郑先丽,李鼎鹏,火琳嵛

(1.甘肃中医药大学,甘肃 兰州 730000;2.甘肃中医药大学附属医院,甘肃 兰州 730000;3.甘肃省皇甫谧针灸医院,甘肃 兰州 730000;4.甘肃省第二人民医院,甘肃 兰州 730000)

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)是一种常见的以滑膜炎、滑膜增生、骨软骨破坏为特征的慢性炎症性疾病,可导致软骨或骨损伤,最终使患者残疾[1]。RA 患者人数多,遍布世界各地,在欧美国家患病率约为1%[2],我国患病率为0.42%[3],女性多于男性,男女比例约1:4[4]。临床上常采用非甾体类抗炎药、糖皮质激素等药物缓解症状、延缓病情,但不良反应明显。现代研究表明,无论是传统的针刺疗法,还是结合现代技术新的针灸方法,均可以在不同程度上缓解RA 患者的临床症状,减轻关节炎症,减缓骨质破坏,有效保护关节功能,具有操作简便、治疗效果持续、无明显的肠胃刺激、肝肾损伤副作用小等优点,可以用于临床RA 的治疗[5]。然而,针灸作为祖国医学最主要治疗RA 的方法之一,其治疗RA 疗效显著[6],但其具体的作用机制目前尚未完全明确。

近年研究发现,NF-κB 的激活是关节炎症性疾病的一个重要特征,NF-κB 的活化参与大部分RA 病理生理过程,NF-κB 信号通路激活可导致RA 发病。现从不同刺灸法调控NF-κB 信号通路治疗RA 的作用机制研究进展予以综述,以期为针灸防治RA 的机制研究和临床应用提供参考,从而更好地指导临床实践。

1 NF-κB信号通路

1.1 NF-κB 的组成NF-κB 最初是由Sen R 和Baltimore D在1986年从成熟B淋巴细胞核中提取出来并命名,确立为免疫系统诱导基因表达的关键调控因子[7]。近年研究发现,NF-κB 广泛存在于真核生物中,作为重要的转录因子之一,与免疫应答、炎症反应、细胞钙稳态、细胞分化和增殖、细胞凋亡、血管发生、肿瘤侵袭和转移等多个病理生理过程密切相关[8-9]。NF-κB 信号通路作为经典的炎症信号通路,参与体内多种生物进程[10]。NF-κB家族包括RelA(p65)、NF-κB1(p50)、NF-κB2(p52)、RelB 及c-Rel 这5 种蛋白[11],其能形成多种同源或异源二聚体,在细胞中最常见、最主要的形式是以p50 和p65 组成的二聚体存在,经过二聚化后的NF-κB 激活相关转录过程,可调控众多细胞因子的表达,导致大量炎症细胞浸润,引起或加重机体炎症反应。

1.2 NF-κB 的活化 在静息状态下,细胞中的NFκB 与其抑制蛋白ⅠκB 结合,以无活性状态存在于胞质内。然而当细胞受到肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、TNF-β、白细胞介素-1(interleukin-1, ⅠL-1)等胞外刺激时,在ⅠκB 激酶(ⅠκB kinase)的作用下,NF-κB抑制剂(ⅠκB)被磷酸化、泛素化,最后ⅠκB 蛋白被酶降解,ⅠκB 降解后,NF-κB 迅速从细胞质转移到细胞核中与目的基因结合,从而启动目的基因的转录进程[12]。NF-κB的活化可引起机体炎症反应,通过炎症反应对清除病原体具有积极作用;但如过度活化,则导致许多疾病的发生,因此应严格调控NF-κB的活性。

2 NF-κB信号通路激活与RA关系

RA 是一种以炎性因子浸润和关节破坏为特征的自身免疫性疾病,传统的NF-κB 信号通路的过度或持续激活与RA密切相关[13]。

2.1 介导炎症反应 类风湿关节炎是一种慢性炎症性疾病,炎症反应的激活在关节滑膜增生、骨和软骨破坏三大病理过程中扮演着重要的角色。RA患者在形成慢性滑膜炎的过程中,众多炎症细胞因子聚集在RA 患者关节滑膜组织,参与RA 的病理过程。NF-κB 信号通路是经典的炎症相关通路,激活该通路可激活炎症反应。NF-κB 激活后,可导致TNF-α、ⅠL-6、ⅠL-17、ⅠL-1β 等炎症细胞因子的表达,而这些细胞因子的升高又可以激活NFκB 信号通路,从而导致最初的炎症信号进一步放大,加剧RA 的炎症水平[14]。众多研究提示[15-16]NFκB 可成为治疗RA 的靶点,当抑制NF-κB 信号通路时可终止这种恶性循环状态,使RA 炎症反应和结构破坏难以维持和发展。

2.2 参与滑膜、血管增生RA主要的三个病理特征为:炎症、滑膜增生、骨破坏[17]。NF-κB信号通路的激活在免疫介导的RA 的三大病理过程中,起着中心调节作用。有研究显示,在RA 患者的滑膜组织中可检测出高表达的活化的NF-κB[18]。Woo YJ等[19]证实RA患者滑膜组织可检测到NF-κB p65和NF-κB p50 含量大量表达,表明NF-κB 参与RA 发病机制,参与滑膜组织增生、血管增生。

2.3 参与机体免疫调节RA 是一种自身免疫性疾病,在免疫介导的的炎症、增生病理过程中,NF-κB参与机体防御反应、细胞分化,在细胞因子诱导的基因表达中起关键作用。RA 的发生发展过程是由T 淋巴细胞介导的,在RA 患者关节滑膜组织中可检出大量CD4+效应T 细胞(CD4+T 细胞),其中又以辅助性T 细胞(Thelpercell)的两个亚群——1型辅助性T 细胞(Th1)、2 型辅助性T 细胞(Th2)占主导地位,Th1 细胞主要分泌促炎因子干扰素-γ(interferon-γ, ⅠFN-γ)、ⅠL-2、TNF-α 等,Th2 细胞则分泌抑炎因子,以ⅠL-4、ⅠL-10等为主。Th1、Th2会抑制彼此的功能活动,在健康机体内,彼此制约处于平衡状态,维持正常的免疫功能,NF-κB 促进CD4+T细胞向Th1细胞分化,从而造成了慢性炎症的发展。

3 不同针灸法调控NF-κB 信号通路治疗RA 的研究进展

3.1 单纯针刺疗法 现代研究表明,单独使用针刺疗法或联合其他治疗方式均可以起到抗炎、抗氧化及免疫系统功能调节作用,有利于改善患者关节功能,提高其生活质量,且鲜有不良反应的报道[20]。针刺治疗能促进软骨的代谢水平和炎性物质的吸收,降低关节液中的ⅠL 类细胞因子水平以及滑膜组织中NO 的水平,从而减轻关节软骨病变[21]。刘婧等[22]的研究表明,用酶联免疫吸附法(ELⅠSA)和蛋白印迹法(Western blot)检测发现治疗组关节液中炎性因子和NF-κB 蛋白表达水平低于对照组,针刺联合西药比单用西药更加有效,其机制可能通过抑制RA 患者NF-κB 信号通路P65蛋白的表达,改善患者的症状。

3.2 温针灸疗法 有研究表明,温针灸可帮助机体改善膝关节血运,具有降低炎症因子含量、抑制炎症渗出、抗氧化及调节免疫功能的作用[23],温针灸在临床上治疗RA 疗效显著且安全简便[24]。张秀荣等[25]通过使用夹脊温针灸法,选取AA 大鼠夹脊穴针刺,并用艾灸仪治疗。治疗14天后,发现夹脊温针灸疗法可降低滑膜组织中异常活化的NF-κB活性表达,从而抑制NF-κB 信号通路活化,缓解关节肿胀和疼痛,达到治疗目的。蔡国伟等[26]通过温针灸对大鼠胶原诱导性关节炎的研究发现,温针灸可降低关节肿胀,降低血清ⅠL-1β、ⅠL-6、ⅠL-8,促使SⅠRT1 表达增加,NF-κB p65 表达减少,通过调节NF-κB 信号通路抑制炎症因子的释放达到治疗RA 的效果,可能是温针灸抗类风湿的作用机制之一。由此可见,温针灸可调控NF-κB 信号通路的活化,并抑制其下游炎症因子的表达,从而最终达到抗炎作用,且其调节作用与不同的艾灸方法、灸量有关。

3.3 火针疗法 火针通过调节免疫功能、降低炎症因子、改善血液循环发挥抗炎消肿镇痛的作用,从而控制RA病情的发展[27]。另有Meta分析显示,火针在温针灸、毫针针刺、蜂针、火针、电针5 种针灸疗法中,提高总有效率方面排序最高[28]。韩润霞等[29]通过使用火针点刺“夹脊穴”、“足三里”和“阿是穴”,共治疗8次,发现火针可明显降低类风湿性关节炎大鼠血清ⅠL-1 和TNF-α 的含量,减少滑膜增生和炎性细胞浸润,缓解并抑制类风湿性关节炎的病情发展。表明火针可以通过抑制炎性因子表达来减轻炎症损伤,但不同的干预方法均可通过调控该信号通路发挥抑制炎性损伤的作用,其不同的干预手段对信号通路的转导的影响是否具有差异,仍需进一步深入研究。

3.4 电针疗法 电针可通过抑制NF-κB信号通路激活,降低相关炎症因子含量,抑制炎症反应,改善类风湿关节炎患者症状,从而提高康复疗效[30]。Dong ZQ 等[31]采用电针刺激AA 关节炎大鼠模型足三里和昆仑穴,发现电针组TLR4、MyD 88 和NF-κB 的表达降低,从而抑制RA 炎症的进展。Park HJ 等[32]通过电针“足三里”穴后,野生型小鼠痛阈上升72.6%,而NF-κB1 敲除小鼠痛阈仅上升9.3%,证实NF-κB1 在电针刺激足三里治疗RA 的镇痛过程中具有重要作用。以上研究说明,电针调控NF-κB 信号通路能发挥较好的抗炎、镇痛作用,其调节作用可能与刺激穴位的不同有关。

3.5 灸法 现代研究指出,艾灸疗法具有抗炎、镇痛、修复滑膜、调节免疫功能,对RA 的治疗具有显著的疗效[33-35]。卢曼晨等[36]通过艾灸AA 模型大鼠“足三里”穴,每日一次,连续灸15 天的方法,观察了趾关节滑膜组织ⅠL-1β、TNF-α,滑膜组织中TLR 4 和MyD 88 mRNA,滑膜组织中NF-kB p65、NF-kB 抑制因子α(ⅠkBα)和ⅠkKβ 激酶复合物(Ⅰk-Kβ)的mRNA 表达,认为艾灸降低细胞因子在血清中的含量,提示艾灸可抑制TLR4/NF-κB信号通路的活性,减轻炎症反应。张慧等[37]用艾灸干预AA 模型大鼠“足三里”、“肾俞”穴,与模型组对比也证实艾灸能够抑制RA 大鼠踝关节组织NF-κB和TNF-α 蛋白表达。张传英等[38]采用艾灸RA 大鼠“肾俞”、“足三里”穴,结果显示艾灸能抑制炎性因子表达,减轻关节肿胀程度,充分证实了艾灸可抑制TLR 4/NF-κB 信号通路有效治疗RA。袁娟等[39]通过动物实验发现,艾灸刺激足三里和肾俞穴可缓解RA 大鼠骨侵蚀和骨破坏,通过抑制滑膜组织TLR 4-MyD 88-NF-κB 信号通路的异常激活达到治疗RA 的效果。另有相关研究表明,不同灸法可明显抑制滑膜细胞NF-κB 信号通路的异常激活[40]。由此可说明上述促炎因子与抑炎因子的含量及蛋白表达的变化,是艾灸通过调控NF-κB 信号通路改善RA 关节损伤的机制之一。RA 的治疗不仅局限与直接抑制炎症,通过平衡促炎因子与抑炎因子的关系是RA的治疗方向。

4 不同刺激方法的比较

为揭示不同刺激方法对RA 的效应,欧阳八四等[41]比较观察发现,电针与单纯针刺均可降低RA患者外周血和关节滑液中促炎因子ⅠL-1、ⅠL-6 含量,升高抑炎因子ⅠL-4、ⅠL-10 的含量,但电针治疗RA 的作用较普通针刺为优。李佳等[42]通过电针RA 大鼠“足三里”、“悬钟”和“肾俞”穴,与非穴位组比较,结果表明电针组大鼠血浆ESR、血清CRP和RF 含量低于非穴位组,经电针干预后,TACE 和NF-κB表达减少,表明电针可抑制TACE/NF-κB信号通路过度激活,且在同一刺激方法中,刺激穴位能更好地起到抑制RA 炎症损伤的效果。多种不同的刺激方法均能通过调控该通路对RA 的炎性损伤进行干预,但就目前研究而言,尚缺乏基于该通路治疗RA时何种干预手段是最优选择的报道。

5 讨论

RA 是一种慢性、进行性、对称性关节肿痛的自身免疫性疾病。随着中医学的不断发展,大量临床实践表明,中医外治法治疗RA 效果确切,具有不可替代的独特优势,受到越来越多患者的欢迎。针灸疗法作为众多中医治疗方法的一种特色疗法,对于治疗该病起着重要作用。NF-κB 作为一种核转录因子,其病理性的激活在类风湿关节炎疾病的发生发展过程中扮演了十分重要的角色[43]。针灸治疗类风湿关节炎可能与NF-κB 通路有关,针灸能够有效抑制NF-κB 通路,调控RA 的滑膜细胞中NF-κB 活性,抑制其炎症反应,降低促炎因子含量,促进抑炎因子分泌,在一定程度上发挥抗炎作用,从而改善关节滑膜、软骨和骨破坏,达到缓解RA 患者临床症状,提高患者生活质量的目的。

综上所述,NF-κB 通路是参与RA 病理进程中的一条重要途径,针灸通过调控NF-κB 信号通路治疗RA 是当前研究的热点。无论是单纯普通针刺、艾灸、温针灸抑或是火针、电针,可以调控TNF-α、ⅠL-1β、ⅠL-6、ⅠL-8 等炎症因子,抑制NF-κB信号通路的激活来治疗RA。从查阅的文献来看,目前针灸调控NF-κB 在RA 领域的研究已经取得了一些进展,但仍存在以下问题:①针灸治疗类风湿关节炎可能与NF-κB 信号通路有关,NF-κB 信号通路有多个上游调控信号通路,目前的实验研究大多主要探讨单个信号通路与RA 的发病关系,在今后的研究中可从多个通路与RA 发病及其治疗的联系进行进一步的探讨研究;②目前大量的动物实验研究中选取的穴位大部分均是“足三里”、“肾俞”,在此后的研究中应注重辨证论治,在临床上医生可以根据患者不同的体质辨证论治,选择最适合患者的针灸疗法,从而达到改善患者生活质量的目的;③目前研究发现RA 的治疗手段多是采用艾灸和电针,而对于传统针刺手法治疗RA 的研究甚少,具有取热效应的特色针法对于虚寒型及寒湿型RA 具有特异性,因此在今后的研究中应重视传统针刺手法调控该信号通路治疗RA的机制研究;④针灸疗法治疗类风湿关节炎具有确切的疗效,但针灸疗法种类繁多,究竟何种疗法对于类风湿关节炎的治疗最有效,目前从该信号通路角度研究不同的刺激方法的差异机制的实验仍相对较少,需要进一步的研究其作用机理,在实践中不断优化治疗方案,减轻患者痛苦,提高其生活质量;⑤大量研究证实针灸可通过调控NF-κB信号通路治疗RA,但其具体与针刺的刺激量、刺激强度、刺激持续时间,艾灸的灸量、施灸的时间、不同的温热刺激模式,火针不同的进针深度、电针的频率及波形等何种因素相关还需进一步研究。

随着后续动物实验的进行,深入探讨针灸通过调控NF-κB 信号通路干预RA 的作用机制将更加有益于RA 的靶向治疗,为RA 的治疗探索更加明确的机制,为今后研究RA的靶点提供新思路。

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