赵连宇 陈 玲 莫华兰 王航飞 戴小良

桂林市中医医院风湿病科，广西 桂林 541000

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是最常见的慢性炎性疾病之一，它主要累及关节，也会出现各种关节外表现，如类风湿结节、肺部受累或血管炎等，由于其难以根治、反复发作，给病人带来巨大痛苦[1]。在我国，中药在治疗类风湿关节炎方面发挥着重要作用，随着不断地对中药治疗类风湿关节炎进行相关研究，中药治疗类风湿关节炎的具体作用机制被逐步发现，这些证实了中药确实能够在治疗类风湿关节炎中发挥重要作用。

1 类风湿关节炎的发病机制

RA发病主要机制为自身免疫反应紊乱导致关节出现滑膜炎及侵袭性新生血管翳形成，随着疾病的进展软骨及骨会逐渐出现破坏，最终关节出现严重畸形甚至导致残疾[2]。RA的主要症状是关节肿胀，白细胞浸润到平常很少出现的滑膜，与其他滑膜部位的炎性细胞包括先天免疫细胞(如树突细胞、肥大细胞、单核细胞和先天淋巴细胞)和适应性免疫细胞[如B细胞、浆母细胞和浆细胞、辅助T细胞(Th1和Th17)]等共同作用导致关节出现滑膜炎。滑膜的炎症反应过程极其复杂，受到多种细胞因子和趋化因子网络的共同调节，这些成分中肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL-6)和粒细胞-单核细胞集落刺激因子(GMCSF)对该过程至关重要[1]。细胞因子和趋化因子通过激活内皮细胞和吸引免疫细胞在滑膜内积聚来诱导或加重炎症反应。通过在T细胞、B细胞和成纤维细胞上表达的核因子κB配体(RANKL)及在巨噬细胞、树突细胞和破骨细胞上表达核因子κB受体活化因子(RANK)的结合，最终触发破骨细胞生成。滑膜成纤维细胞的侵袭、软骨细胞的分解增强及破骨细胞的生成共同作用产生的强烈组织反应进一步促进骨质侵蚀与关节破坏[1]。

2 类风湿关节炎治疗中常用的中药

雷公藤制剂用于临床治疗RA已超过50年，但由于缺乏安全性和有效性的科学数据，在一定程度上限制了其应用及推广[3]。近年研究[4-6]显示，如果患者没有生育要求，可以考虑单用雷公藤或与甲氨蝶呤等药物联用来治疗RA，其不良反应发生率并不比单用甲氨蝶呤高，而且具有比较好的临床效果，但在使用过程中仍需监测其毒副作用发生。目前在我国RA的临床治疗中，雷公藤、昆明山海棠、南蛇藤三味中药的使用较为广泛。其中雷公藤与昆明山海棠同属于卫矛科雷公藤属，而南蛇藤为卫矛科南蛇藤属。

3 常用卫矛科中药的化学成分

3.1 雷公藤的化学成分 雷公藤(TripterygiumwilfordiiHook.f.)化学成分较为复杂，主要成分为二萜、三萜、生物碱以及其它成分如有机酸、木质素、多糖等[7]。在这些成分当中，二萜类化合物雷公藤甲素是主要的活性成分[8- 9]。雷公藤红素是雷公藤三萜类化合物中最具有代表性的，能抑制免疫反应、抑制炎症反应、诱导细胞凋亡和诱导热休克蛋白表达等作用[10]。

3.2 昆明山海棠的化学成分 昆明山海棠[Tripterygiumhypoglaucum(Levl.)Hutch]主要化学成分为倍半萜类、二萜类、三萜类、倍半萜类生物碱等。主要活性成分为二萜和三萜，其中二萜中最具代表性的活性成分为雷公藤甲素，三萜中最具代表性的活性成分为雷公藤红素[11]。采用高效液相色谱(HPLC)法对雷公藤属不同群体中的雷公藤甲素的量进行测定，结果[12- 13]表明雷公藤和昆明山海棠中雷公藤甲素含量相差不大。雷公藤根和昆明山海棠根在相对应的化学分离过程中均能取得相对应的化学成分，由此可见两种植物中所含的化学成分几乎一致。由于雷公藤与昆明山海棠化学成分几乎一致，故可以理解雷公藤和昆明山海棠在用途以及副作用的很多共同之处[14]。

3.3 南蛇藤的化学成分 南蛇藤(CelastrusorbiculatusThumb.)为卫矛科南蛇藤属，与雷公藤及昆明山海棠为不同属，故而成份上与雷公藤与昆明山海棠有较大差异。倍半萜及其衍生物是从南蛇藤中分离提取最多的一类化学成分，有抗肿瘤、杀虫、昆虫拒食等活性[15]。在南蛇藤的根皮中可以分离提取到三萜类化合物，包括南蛇藤素(celastrol)[又称南蛇藤醇、雷公藤红素 (tripterine)]、扁蒴藤素 (pristimerin)、β-香树醇酯(β-amyrin)和β-香树醇酯棕榈酸酯(β-amyrinpalmiate)等[16]。二萜类成分在南蛇藤中含量相对较少，且不易分离[17]。还有黄酮类、生物碱类化合物存在[15, 18]。其中三萜类化合物，尤其是南蛇藤素具有明显的抗炎与抑制免疫的作用，在抗风湿治疗方面发挥重要作用[17]。

4 常用抗风湿中药治疗类风湿关节炎的作用机制

4.1 常用抗风湿中药的免疫调节作用

4.1.1 雷公藤甲素的免疫调节作用 在机体对抗原的免疫应答过程中，T细胞的活化、增殖具有重要作用。T淋巴细胞可分为Th1、Th2和Th17等不同的辅助性T细胞亚群，它们可以产生不同的细胞因子，这些细胞因子在炎症反应中发挥作用[19]。体外细胞试验[19]表明雷公藤甲素可抑制RA患者外周血T细胞产生IFN-γ、IL-2和IL-4等细胞因子，且可能是通过抑制分化决定族抗原CD4+和CD8+T细胞的活化而实现的。Th17细胞是一种效应CD4+T细胞亚群，能产生IL-17A、IL-17F和IL-22等介导组织炎症的细胞因子。雷公藤甲素通过抑制环氧化酶(COX)2从而下调类风湿关节炎滑膜成纤维样细胞(RASFs)分泌前列腺素E2(PGE2)以抑制Th17细胞的分化[20]。

树突细胞(DC)对激活T淋巴细胞免疫应答具有重要作用，它可以捕获、加工和呈递抗原。根据分泌细胞因子的不同可将DC分为以产IL-10为主的CD11clowCD45RBhighDC和以产IL-12为主的CD11chighCD45RBlowDC。雷公藤甲素可促进DC亚群CD11clowCD45RBhighDC分泌IL-10，诱导CD4+T淋巴细胞向Th2型分化，并可通过激活CD11clowCD45RBhighDC介导机体的免疫抑制活性[21]。

T细胞活化和相关细胞因子释放似乎是RA发病的主要因素。T细胞受体(TCR)可变基因(V基因)片段的过度表达可引起自身反应性T细胞的活化和浸润。雷公藤甲素可提高IL-10水平并降低TCR BV15和TCR BV19的表达水平[22]。

4.1.2 雷公藤红素(南蛇藤素)的免疫调节作用 致病性Th17和保护性调节T细胞(Treg)的平衡可以影响疾病的严重程度，其重置为控制自身免疫提供了一种有吸引力的方法。经研究，雷公藤红素治疗减少了关节中的Th17细胞但增加了关节中的Treg细胞，体外研究[23]发现它通过阻断pSTAT3的激活抑制了Th17分化而促进了Treg分化。此外，雷公藤红素限制了Th17分化细胞因子和趋化因子(CCL3、CCL5)的产生。因此，雷公藤红素通过改变发炎关节中的Th17/Treg比率来部分抑制关节炎。雷公藤红素显著降低了滑膜衬里下层CD68巨噬细胞的数量和整体滑膜炎症细胞结构，并在没有副作用的情况下停止关节破坏[24]。中性粒细胞在RA的炎症反应中起重要作用，雷公藤红素能通过增加促细胞凋亡蛋白Bax和活化含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(cleaved caspase-3)的表达同时降低抗细胞凋亡蛋白Bcl-2的表达来诱导脂多糖(LPS)刺激的中性粒细胞凋亡[25]。

4.2 常用抗风湿中药的抗炎作用

4.2.1 雷公藤甲素的抗炎作用 TLR4是第一个被发现的TOLL样受体(TLRs)，它能够识别病原并介导固有免疫应答。外来刺激因子与TLR4受体结合激活固有免疫系统，经过一系列级联反应使核因子κB(NF-κB)定植于细胞核，启动一系列炎性介质(包括TNF-α、IL-4、IL-6)的释放[26]。雷公藤甲素可能通过抑制TLR4/NF-κB信号通路中信号因子的产生，从而抑制炎性介质的释放[26]。雷公藤甲素能显著抑制胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠踝关节中酪氨酸蛋白激酶2(JAK2)和信号传导及转录激活蛋白3(STAT3)的激活，而且显著降低TNF-α、IL-1β和IL-6在血清和关节中的产生[27]。IL-6/可溶性IL-6受体(sIL-6R)复合物显著增加细胞增殖和炎性细胞因子的表达，包括IL-6、IL-1β和血管内皮生长因子(VEGF)。雷公藤甲素通过抑制JAK2/STAT3信号通路来抑制 IL-6/sIL-6R复合物刺激的成纤维样滑膜细胞(FLS)增殖和炎性细胞因子表达[28]。雷公藤甲素可以通过减少中性粒细胞募集和抑制IL-6和TNF-α的表达来减轻佐剂性关节炎(AA)。雷公藤甲素还能抑制中性粒细胞中促炎细胞因子的表达，促进中性粒细胞凋亡，抑制中性粒细胞的迁移、中性粒细胞的炎性细胞死亡(NETosis)和自噬[29]。根据II型胶原诱导的关节炎大鼠试验研究，雷公藤甲素能够促进IL-10、TGF-β表达，抑制IL-17、TNF-α、VEGF、IFN-γ表达，增加Treg细胞比例，以改善关节炎肿胀情况[30]。

血管生成被认为在维持炎症和免疫反应中发挥重要作用，雷公藤甲素可能通过下调血管生成激活剂和抑制丝裂原活化蛋白激酶下游信号通路的激活以抗血管生成[31]。TNF-α在RA炎症反应中发挥重要作用，可以促进滑膜炎症反应和血管翳的生成。雷公藤甲素可降低滑膜组织中TNF-α的表达，从而抑制滑膜中新生血管的生成，以减轻滑膜炎症及抑制滑膜增生[32]。VEGF为滑膜血管新生的直接诱导因子，PTEN(一种抑癌基因)/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路活化可诱导VEGF转录增加，从而促进滑膜组织血管新生增加。雷公藤甲素可调控PTEN/PI3K/Akt信号通路以调控滑膜组织血管生成[33]。

4.2.2 雷公藤红素(南蛇藤素)的抗炎作用 完全弗氏佐剂(CFA)诱导的大鼠经雷公藤红素治疗后，血清中的IL-1β和IL-18的含量显著减少，人单核巨噬细胞(THP-1细胞)经雷公藤红素处理后，上清液中白细胞介素IL-1β和IL-18的含量显著减少。这些抑制作用的发生是因为雷公藤红素阻断了NF-κB信号通路并抑制了核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体的激活。此外，雷公藤红素抑制由LPS和三磷酸腺苷(ATP)诱导的活性氧(ROS)产生。推测雷公藤红素通过抑制 ROS-NF-κB-NLRP3轴来缓解RA症状并抑制炎症[34]。在雷公藤红素治疗CIA小鼠的研究中，可以发现雷公藤红素可能是通过减少小鼠体内促炎症因子(IL-6等)的分泌[35]。雷公藤红素治疗的大鼠显示趋化因子(RANTES、MCP-1、MIP-1α和 GRO/KC)以及诱导它们的细胞因子(TNF-α和IL-1β)水平显著降低。然而，除了增加趋化因子CCR1受体的细胞表达外，雷公藤红素对其它趋化因子受体的细胞表达没有太大影响。此外，雷公藤红素在体外抑制脾脏贴壁细胞的迁移。因此，雷公藤红素诱导的对介导细胞浸润关节的各种趋化因子的抑制可能有助于其抗关节炎活性[36]。雷公藤红素可通过调节关键促炎细胞因子(IL-17、IL-6和 IFN-γ)对疾病相关抗原的反应、IL-6/IL-17 相关转录因子 STAT3、抗环状瓜氨酸肽抗体和抗 Bhsp65 抗体、以及基质金属蛋白酶9(MMP-9)和磷酸化细胞外信号调节激酶(ERK)的活性来抑制关节炎[37]。中性粒细胞胞外杀菌网络(NETs)是由激活的中性粒细胞释放的网状结构。研究[38]表明，在RA中NETs在驱动自身免疫和组织损伤方面发挥积极作用。雷公藤红素可能通过下调脾酪氨酸激酶(SYK)活性、丝裂原激活的蛋白激酶激酶(MAPKK/MEK)的磷酸化、ERK活性、NF-κB抑制剂α(IκBα)活性，以及组蛋白的瓜氨酸化。有效抑制由不同炎症刺激诱导的中性粒细胞氧化爆发和 NETs形成。

4.3 常用抗风湿中药对滑膜细胞的作用

4.3.1 雷公藤甲素对滑膜细胞的作用 FLS作为炎症性滑膜炎中组织损伤和基质重塑的直接效应细胞，可通过诱导炎症反应、介导骨基质降解、促进破骨细胞分化或增殖等途径参与RA患者关节软骨、骨质的破坏[39]。雷公藤甲素对RA患者体外培养的FLS具有一定的增殖抑制作用并可诱导其凋亡，这可能是雷公藤甲素治疗RA的机制之一[39]。雷公藤甲素治疗降低了TNF-α诱导的磷酸化c-Jun氨基末端激酶(JNK)的表达，但不影响磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p38)和细胞外调节蛋白激酶(ERK)的表达。JNK特异性抑制减少了RA成纤维样滑膜细胞FLS的迁移[40]。在促进新生血管形成的因子中，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF) 、TNF-α、VEGF、IL-6等的作用最为突出，雷公藤甲素可明显降低滑膜组织中bFGF及TNF-α的表达，抑制滑膜中新生血管的生成及滑膜细胞的增殖[32, 41]。IL-18可以促进滑膜成纤维细胞分泌IL-8和IL-6以促进炎症反应，雷公藤甲素通过抑制IL-18的生成来抑制IL-8和IL-6的分泌[42]。雷公藤甲素通过激活人滑膜细胞MH7A 细胞中的AKT信号通路抑制自噬来抑制人滑膜细胞MH7A细胞的迁移并维持氧化还原平衡[43]。

4.3.2 雷公藤红素(南蛇藤素)对滑膜细胞的作用 FLS的侵袭在RA的发病机制中至关重要。金属蛋白酶(MMPs)和TLR4/NF-κB通路激活剂在LPS诱导的RA-FLS侵袭中起关键作用。雷公藤红素可能通过抑制TLR4/NF-κB介导的MMP-9表达来抑制LPS诱导的FLS迁移和侵袭[44]。IL-17A诱导的FLS的迁移和侵袭对于RA的发病机制至关重要。雷公藤红素可以通过抑制RA-FLS中NF-κB介导的 MMP-9 表达来抑制 IL-17A 诱导的迁移和侵袭[45]。缺氧诱导的FLS的迁移和侵袭被认为在RA的发病机制中起关键作用。在缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)上调的关键基因中，趋化因子受体(CXCR)4在FLS迁移和侵袭中起重要作用。雷公藤红素通过在缺氧条件下抑制FLS中HIF-1α介导的CXCR4表达来抑制缺氧诱导的迁移和侵袭[46]。成纤维细胞样滑膜细胞对凋亡的抵抗被认为是RA的一个主要特征。雷公藤红素通过在体外诱导 DNA 损伤、细胞周期停滞和细胞凋亡来抑制RA-FLS增殖[47]。雷公藤红素的处理减弱了RA滑膜成纤维细胞的增殖和侵袭。几种趋化因子基因包括 CCL2、CXCL10、CXCL12、CCR2和CXCR4的表达在雷公藤红素处理后发生了显著变化，参与NF-κB信号通路的基因似乎受雷公藤红素调节[48]。

4.4 常用抗风湿中药对骨的作用

4.4.1 雷公藤甲素对骨的作用 雷公藤甲素可诱导TNF-Tg小鼠T淋巴细胞凋亡，且有效降低IL-1α、IL-1β、TNF-α水平，另外经雷公藤甲素治疗后滑膜炎得到有效缓解，表明雷公藤甲素可以通过下调TNF-Tg小鼠的促炎细胞因子水平来缓解关节炎症。该研究[49]还发现雷公藤甲素可以诱导破骨细胞前体(OCP)细胞凋亡，减少破骨细胞(OC)数量，影响骨吸收水平，缓解骨组织破坏和骨量减少。在Tregs和小鼠骨髓巨噬细胞(BMMs)的共培养系统中，Tregs抑制破骨细胞的分化并显著减少再吸收面积，IL-10和TGF-β1的产生均上调，用雷公藤甲素预处理时，它们产生更高水平的IL-10和TGF-β1。以上研究数据表明雷公藤甲素通过增强IL-10和TGF-β1的分泌来增强Tregs对破骨细胞分化和骨吸收的抑制作用[50]。雷公藤甲素治疗可以通过减少发炎关节中破骨细胞的数量、减少RANKL和 RANK受体激活剂的表达、增加OPG的表达来防止骨破坏，在mRNA 和蛋白质水平，并降低CIA小鼠血清和发炎关节中RANKL与OPG的比率，这在人成纤维细胞样滑膜和外周血单核细胞的共培养系统中得到进一步证实。即雷公藤甲素可能通过防止骨破坏部分减弱RA，并通过调节RANKL/RANK/OPG信号通路抑制破骨细胞形成[51]。

4.4.2 雷公藤红素(南蛇藤素)对骨的作用 RANKL是极其重要的调节破骨细胞分化激活的因子[52]，而OPG能阻止RANKL与其相应的受体结合从而抑制破骨细胞的分化激活[53]。雷公藤红素能调节滑膜成纤维细胞中OPG/RANKL轴，从而抑制破骨细胞的分化激活以减轻骨侵蚀的发生[54]。雷公藤红素以剂量依赖性方式抑制抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)多核细胞的形成和骨吸收活性，并能降低RANKL诱导的破骨细胞基因和转录因子的表达以及NF-κB和MAPK的磷酸化。这些发现表明雷公藤红素可以直接抑制破骨细胞的形成和功能[55]。雷公藤红素还能抑制趋化因子CCL4的表达，减少破骨细胞分化[56]。此外，雷公藤红素能保留关节结构并减少出现炎症的关节中存在的破骨细胞和成骨细胞的数量，还可防止骨质流失和骨微结构退化[57]。

5 小结

雷公藤、昆明山海棠、南蛇藤同属于卫矛科植物，在RA的治疗中被广泛使用，不仅越来越多的临床研究表明这些中药在抗炎及抗风湿方面具有很好的效果，对于其药理作用的研究也越来越深入。雷公藤与昆明山海棠同为雷公藤属，故而成份上更为接近，其中被发现的最主要的抗风湿成分为二萜类化合物雷公藤甲素，其具有明显的免疫抑制、抗炎、抑制骨破坏等作用。南蛇藤中最主要的抗风湿成分为三萜类化合物南蛇藤素(又称雷公藤红素)，在雷公藤与昆明山海棠中也同样存在，它也具有明显的免疫抑制、抗炎、抑制骨破坏的作用。通过这些对药理作用研究，笔者明确了这些中药治疗RA的主要有效成分及其在治疗RA过程中发挥的作用，有助于这些中药更广泛的应用于临床治疗中。但是这些中药都是具有毒性的，又一定程度上限制了其使用，如果能通过进一步的深入研究，明确其产生的毒副作用，并发明发现更好的炮制、中药配伍、改变剂型或修释化学结构的方法来减少其毒副作用，这些中药及其有效成分提取物将能在治疗RA甚至其他相似机制的风湿免疫病中发挥更大的作用。