蔡辉，刘春丽，赵智明

(南京军区南京总医院，南京210002)

类风湿关节炎(RA)是全身性自身免疫性疾病，其主要病理表现是可动关节的滑膜炎症，其治疗目标是缓解疼痛、减轻炎性反应、维持关节功能、结束病原过程。目前，治疗RA的主要药物是非甾体抗炎类药(NSAIDs)、慢性抗风湿病类药物(DMARDs)以及生物制剂等。随着对RA发病机制的进一步认识，世界范围内的研究者开始尝试新免疫调节方法治疗RA。

姜黄素是从草本植物姜黄的根茎中提取出来的酚类色素，是姜黄的主要成分，主要药理特性有抗炎、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、抗脂质过氧化、抗病毒等，而且毒性较低，越来越受到国内外的重视。从上世纪80年代开始，国际上对中药姜黄及姜黄素的药理学作用已有概述，抗风湿是姜黄素的主要药理活性之一，其抑制RA作用已在许多动物实验中得到证实，并成为近期研究热点。因此，对姜黄素抗RA有效作用机制的精确把握，有助于开发新的RA治疗措施。

1 姜黄素对RA免疫细胞的影响

RA属于全身性自身免疫性疾病，是自身抗体与自身反应性T淋巴细胞共同参与的自身免疫性疾病，其中T淋巴细胞的自身免疫活性在RA发病机制中起着关键作用。由此设想，可以通过恢复T细胞的免疫耐受作为疾病治疗的手段之一。

Th细胞与成纤维样滑膜细胞(FLS)相互作用，在RA关节破坏过程中发挥重要作用。Th1和Th2细胞均能够表达大量的巨噬细胞抑制因子(MIF)，FLS在与Th1和Th2细胞共同培养时基质金属蛋白酶类(MMPs)大量表达。利用抗MIF抗体中和MIF作用后，明显降低FLS细胞MMPs的表达。MIF缺失的小鼠体内分离出来的Th细胞所分泌的Th特有的细胞因子与野生型小鼠相比，FLS表达MMPs的能力明显下降。因此，MIF可能是Th1和Th2细胞分泌的重要促炎症因子，能够诱导FLS表达MMPs，可能治疗RA的重要靶向物质［1］。

1.2 B淋巴细胞 越来越多的研究发现，B细胞和浆细胞在RA发病的始动阶段和持续进程中发挥重要作用。新的小鼠自发性关节炎模型，如K/BxN模型，可为这一理论提供支持。在该模型中，耐受功能的丧失导致了自身抗体的产生、天然免疫的活化和慢性滑膜炎的产生。而以CD20单抗为例的B细胞靶向治疗对于治疗RA确实有效，为以B细胞为靶点治疗自身免疫紊乱提供理论基础。

B淋巴细胞在介导RA过程主要通过诱导自身抗体、向其他单核细胞提供支持和直接作用于炎症信号通路。B淋巴细胞产生的自身抗体在RA疾病中发挥重要作用，包括类风湿因子和抗环瓜氨酸肽抗体等，此外B细胞还能够产生细胞因子或作为抗原递呈细胞以增强T细胞应答。因此，影响RA病程中B细胞的激活和自身抗体的产生可能会对RA产生重要影响。

通过姜黄素对脂多糖诱导的脾脏B细胞增殖反应情况发现，姜黄素能够抑制B淋巴细胞增殖，可能是抑制Toll样受体(TLRs)配体刺激B细胞内信号通路激活有关［9］。在成熟B细胞淋巴瘤研究中发现，低浓度姜黄素能够抑制B淋巴细胞增殖，并能够呈时间和剂量依赖性导致B细胞凋亡，主要作用机制为姜黄素下调B淋巴细胞生存基因egr-1、c-myc和bcl-XL以及促进肿瘤抑制基因p53表达，并下调NF-κB结合活性有关［10］。这些为姜黄素抑制RA中B细胞激活提供治疗思路。

1.3 巨噬细胞和抗原递呈细胞 激活的巨噬细胞和抗原递呈细胞是促炎症因子，如TNF-α和IL-1β产生的重要来源，促炎症因子能够进一步促进炎性细胞的聚集和细胞因子、趋化因子、MMPs、环氧化酶-2以及其他炎性物质的合成。

少突胶质细胞是指分布在脑组织中的巨噬细胞，主要是起免疫监督作用，在神经系统方面发挥重要作用，具有神经毒性和神经保护性双重作用，激活后能够释放大量的炎症分子和神经毒性因素，能够导致神经变性性疾病发生。研究发现，姜黄素能够抑制少突胶质细胞的激活，通过减少促炎症因子生成和释放［11］。姜黄素对巨噬细胞和抗原递呈细胞的影响主要是通过抑制细胞表面TLR配体和CD40配体的表达，抑制炎症细胞因子的释放。利用姜黄素干预脂联素诱导的小鼠，发现姜黄素能够抑制巨噬细胞TLR2表达，以及肾细胞上TLR4依赖的细胞因子巨噬细胞抑制蛋白-2的表达。巨噬细胞和抗原递呈细胞均在RA炎性过程中发挥重要作用，姜黄素能够调节该过程，主要是通过影响细胞内炎性信号通路来作用。

2 姜黄素对RA炎症细胞因子的影响

2.1 促炎症细胞因子 促炎症细胞因子主要包括TNF-α、IL-6、IFN-γ和IL-1β等，主要由内源性免疫细胞和Th1细胞分泌。TNF-α属于TNF超家族，是RA的重要促炎症细胞因子，主要由巨噬细胞、多核白细胞、肥大细胞、NK细胞以及激活的T细胞和内皮细胞分泌的。TNF-α主要通过激活NF-κB信号通路，诱导大量炎性细胞因子、趋化因子、诱导型NO合酶、环氧化酶-2和黏附分子等分泌。TNF-α的过度表达与RA发病有关，尽管TNF-α阻断剂，如英夫利昔单抗、阿达木单抗、依那西普已被批准用于RA的治疗，但这些阻断剂均显示出诸多不良反应。姜黄素是植物来源的多酚类物质，可以在体外和体内抑制TNF-α激活的炎症信号通路，因而可能具有抗RA炎症的潜力［12］。进一步研究表明，姜黄素能够在转录和转录后水平上抑制TNF-α的表达，即可同时抑制TNF-α mRNA和蛋白的表达［13］。IL-6也是RA重要的炎性细胞因子，在RA发病中发挥关键性作用，目前已有IL-6细胞因子拮抗剂投入到临床使用。研究发现，姜黄素能够有效地阻断RA患者FLS细胞IL-6表达，减轻滑膜炎性反应［14］。

B细胞活化因子(BAFF)属于TNF-α家族成员，主要由B细胞、单核细胞和巨噬细胞分泌，主要在B细胞的成熟以及自身抗体的产生方面发挥重要作用。有研究表明，BAFF的过量表达在RA的发病以及疾病状态的维持密切相关。在CIA小鼠模型中，血清中BAFF与Ⅱ型胶原抗体含量相平行。临床研究也表明，RA患者血清中BAFF水平与炎症反应程度呈正相关。因此，BAFF也是RA治疗的有效分子靶向物质，抑制BAFF生成可能有利于RA病情的改善。通过姜黄素干预治疗，发现其能够抑制和治疗胶原诱导型DBA/1 J小鼠的关节炎症状，这种治疗作用与降低BAFF生成以及减少血清IFN-γ和IL-6水平有关。姜黄素体外干预B淋巴细胞也能够明显抑制IFN-γ诱导的BAFF的表达以及STAT1信号的激活［15］。

TNF-β也称为淋巴毒素-α(LT-α)，与其受体在RA软骨细胞炎症过程中发挥重要作用。TNF-β参与RA软骨细胞炎症微环境过程中，并与TNF-α相平行，能够导致NF-κB信号通路上调以及促炎症活性的激活。炎症细胞因子诱导炎性反应能够加强人软骨细胞上TNF-β及其受体表达，与之相伴随的是炎症(环氧化酶-2)、基质降解(MMP-9、-13)和凋亡(p53、Caspase-3)信号通路的激活，这些均受到NF-κB信号调节。因此，TNF-β参与RA患者软骨细胞炎症微环境形成，并与TNF-α作用相平行，最终导致NF-κB信号通路的上调以及促炎症活性的激活［16］。

IL-1β也是一种促炎症细胞因子，在介导骨关节炎和RA的软骨破坏方面发挥重要作用［17］。对软骨细胞水平的研究发现，IL-1β能够激活MMPs，下调ECM表达，并诱导软骨细胞凋亡。姜黄素不仅能够抑制巨噬细胞IL-1β分泌，而且对IL-1β诱导的免疫细胞反应起到抑制作用。此外姜黄素还能够抑制IL-1β诱导的人软骨细胞退化改变和Caspase-3的激活。姜黄素能够降低胶原诱导型关节炎小鼠的临床关节炎评分，抑制脾脏T细胞增殖，并通过抑制踝关节TNF-α和IL-1β表达来控制炎症反应［18］。

在对RA患者的研究中发现，姜黄素能够成剂量依赖性下调 Bcl-2和 Bcl-xL，上调 Bax，激活Caspase-3、-9，降解滑膜成纤维样细胞PARP酶。姜黄素还能够通过抑制COX-2，随后抑制前列腺素E2合成达到抑制FLS炎性反应，并能够对 IL-1β和TNF-α刺激的人关节软骨细胞有治疗作用。姜黄素通过减少IκBα磷酸化和降解以抑制 IL-1β诱导NF-κB和AKT的激活，从而下调COX-2和MMP-9。利用姜黄素治疗50例OA患者发现，姜黄素能够下调COX-2和脂氧合酶(LOX)表达。姜黄素与双氯芬酸钠同时治疗活动期RA患者，姜黄素治疗组与双氯芬酸组对活动期RA患者的治疗有相近的治疗作用，均能够明显改善 RA患者 DAS和 ACR评分［19］。

2.2 抗炎细胞因子 RA抗炎细胞因子主要包括TGF-β、IFN-α和IL-10，主要由Th2细胞合成。TGF-β、IFN-α、IL-10具有免疫抑制的细胞因子，能对多种免疫细胞发挥负调节作用。姜黄素处理过的DC细胞能够分泌TGF-β，诱导原始细胞分化成Treg细胞，主要包括Foxp3+Treg细胞，这种Treg细胞能体内抑制抗原特异性T细胞激活，从而抑制RA免疫反应［20］。

通过姜黄素对T细胞IL-12或IFN-α/β的反应能力的影响发现，姜黄素抑制IL-12诱导的STAT4磷酸化，减少IFN-γ生成，增加IL-12Rβ1和β2的表达，IFN-β诱导的STAT4磷酸化，IL-10生成和IFN受体(IFNAR)亚基1和2的表达［21］。

3 姜黄素对RA炎症趋化因子类影响

炎症趋化因子类是一类小的肝素结合蛋白，能够促进身体各部的白细胞迁移至炎症和损伤部位，在RA发病中发挥重要作用。大约有50种人趋化因子，按照结构和功能的不同划分为4大家族。最大的家族是CC趋化因子家族，主要是在慢性炎性过程中吸引单核细胞至炎症位点。CC家族中研究最多的是单核细胞趋化蛋白-1，它是单核细胞、树突状巨噬细胞、记忆T细胞以及嗜碱性粒细胞们最显著的激动剂。其他CC趋化因子家族成员包括巨噬细胞炎性蛋白(MIP)-1α(CCL3)、MIP-1β(CCL4)和RANTES(CCL5)。IL-8(CXCL8)是标准的CXC趋化因子，在急性炎性过程中吸引多核巨噬细胞迁移至炎性位点。CXCL8也能够激活单核细胞，直接募集这些细胞至血管损伤部位。趋化因子通过激活细胞表面跨膜G蛋白受体影响细胞。趋化因子结合受体后激活细胞内信号通路导致基因重排，改变细胞形态。趋化因子受体也是重要的药物作用靶点，能够调节炎症和自身免疫反应。有研究报道，姜黄素能够抑制免疫细胞的趋化因子及其受体作用，表明姜黄素也能够作用于分子靶点达到调节RA的治疗目的。

4 姜黄素对RA炎症信号通路作用

众多研究也表明，姜黄素能够抑制RA发病，主要是通过阻断细胞内信号传导通路，包括NF-κB、JAK-STAT以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路来抑制炎性反应。

4.1 NF-κB信号通路 NF-κB一旦激活后，能够调节多种细胞因子、趋化因子和黏附因子、炎症介质以及MMPs释放。细胞质内NF-κB的灭活是通过抑制因子κB(IκB)作用的，IκB的磷酸化受到κB激酶(IKK)作用，通过标准的NF-κB信号通路，导致IκB随后的泛素化以及蛋白酶解体。正是这种IκB降解产物释放NF-κB，定位于细胞核，转录激活其相关基因。相反，异常激活的NF-κB有助于下调生长，抵抗凋亡和倾向于转移。在许多肿瘤细胞中，NF-κB的效应部分是由于NF-κB控制基因的上调促进肿瘤细胞的生存功能，包括c-myc、Bcl-xL等，抑制基因凋亡家族成员。此外，许多抗癌药物能够诱导NF-κB的激活，导致治疗效果的下降，因此，有效破坏NF-κB的信号通路有重要的治疗潜力。EF24是姜黄素的衍生物，利用EF24能够明显降低细胞活动性，主要与其损伤NF-κB核转录并抑制IKK有关。研究发现，EF24诱导许多癌细胞细胞周期停滞和凋亡，主要与抑制NF-κB生存信号通路活性有关，EF24抑制肺癌A459细胞生长主要与阻止NF-κB亚基p65核转位、阻断IκB磷酸化以及抑制IKK蛋白复合物催化活性有关［22］。姜黄素也能够抑制NF-κB的激活，阻断炎性细胞介质的释放。

4.2 JAK-STAT信号通路 抗原诱导T细胞增殖需要2个步骤，通过T细胞受体驱使T细胞从停滞的G0期转向G1期，然而T细胞从G1期向S/G2/M期转变时需要IL-12或IL-12受体(IL-12R)。IL-12是G1期向S/G2/M期转变以及Th1细胞分化的有力诱导剂，并在实验性过敏脑脊髓炎的发病过程中发挥重要作用。IL-12信号通路通过IL-12β1受体和β2受体(IL-12Rβ2)，gp130细胞因子受体超家族成员，主要表达于激活的自然杀伤细胞和T细胞。IL-12R β1和β2共同表达导致高亲和力的IL-12R形成。通过受体信号转导作用，IL-12诱导T细胞和NK细胞JAK-STAT酪氨酸磷酸化并激活。激活的JAK-STAT信号通路导致IL-12增殖、Th1分化和IFN-γ生成相关反应基因的转录。IL-23受体主要由IL-12Rβ1和专门的IL-23受体亚基共同组成。在其受体作用下，IL-23能够诱导T细胞JAK-STAT信号通路激活。激活的JAK-STAT信号通路能够导致IL-23反应基因的转录，包括IL-17，这些均与记忆T的增殖相关。在EAE的研究发现，姜黄素能够抑制IL-12诱导的T细胞JAK-STAT酪氨酸磷酸化，Th1细胞分化以及EAE的发病。这些研究表明，作用于JAK-STAT的IL-12信号通路是姜黄素调节自身免疫疾病的靶向物质。

4.3 P38 MAPK信号通路 MAPK免疫信号通路在自身免疫疾病发病过程中发挥重要作用，多项实验研究证实p38 MAPK抑制剂能够对自身免疫疾病有治疗效果。因此，炎症反应过程中可能与浸润的免疫细胞中P38 MAPK信号通路的激活有关。通过研究发现，姜黄素能够抑制炎性肠病动物模型MAPK信号通路，以抑制炎症活性。MAPK在软骨细胞分化过程中受到刺激，是软骨细胞分化和存活过程中重要的信号传导级联。姜黄素和白藜芦醇可以协同抑制 IL-1β的分解，尤其是特异性抑制MAPK以及人关节软骨细胞的凋亡［23］。姜黄素能够抑制p38 MAPK磷酸化，减少NF-κB激活，减轻脂联素诱导的脾脏B细胞的增殖反应和IgM分泌［24］。至于p38 MAPK信号通路激活的其他作用尚不清楚，但是可能与炎症趋化因子类、神经肽以及其他营养因子类分泌有关。因此，MAPK的抑制可能是姜黄素抑制自身免疫疾病重要的靶向分子。

综上所述，姜黄素对自身免疫疾病的保护治疗作用已被证实，但其是否用于治疗多种人类自身免疫性疾病尚未确定。已有的信息表明，含姜黄素的饮食可能降低自身免疫性疾病的发病风险、发病率和严重程度。至于姜黄素用于治疗RA是否有力，还有许多工作需要做，以确定有效剂量，安全方案和分子靶向机制。我们相信姜黄素通过抑制炎性反应可改善RA疾病进展。

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