betal58福建中医药2009年6月第40卷第3期FujianJournalofTCMJune2009,40(3)
・综述・
章芬1,苏友新2
(1.福建中医学院,福建福州350108;2.福建中西医结合研究院骨病研究所,福建福州350108)挂具剥离剂
中图分类号:R684.3文献标识码:A文章编号:1000-338X(2009)02--0058—02
膝骨性关节炎(kneeosteoarthritis。OA)为中老年人的常见病,病}天I及发病机制尚未完全明确。其病理特点是关节软骨变性、破坏,软骨下骨硬化,关节边缘和软骨下骨反应性增生。骨赘形成等.1j。许多研究表明.IL一1与膝OA以卜病理均密切相关。抑制或减少IL一 1产生的药物能够缓解膝OA的症状.减缓膝OA进展E2]。现对膝OA发病中IL_1的作Hj机制及中医药干预概况作一综述。
1IL-1的生成及效应
IL一1与膝OA的关系最先由Herman和Sabis.ton等r3j发现.他们从膝关节来源的滑膜中分离出一种软骨分解冈子。后来证实为IL一1。WOOD等。41在1983年首先报到了关节滑液中有IL一1存在。并随之发现类风湿性关节炎(RA)和OA关节滑液中都可以检测到高水平的IL一1。至此,IL一1的致病作用逐渐被霞视。 IL一1是一种激素样多肽.它由多种细胞产生.单核一巨嗜细胞系统是体内产生、分泌IL一1的主要来源.其它如中性白细胞、B淋巴细胞、软骨细胞、内皮细胞和纤维母细胞等也可产生。IL一1可分为IL—ld和IL一1B2种业型。有学者报道培养的膝关节滑膜细胞,其上清液IL一1主要以IL一1B为主r5】,是构成细胞外IL一1的主要成分。炎症情况下,粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM—CSF)水平升高,它也能促进IL一1的上调表达.增加IL—113的合成。另外.关节滑膜细胞也可自行分泌IL一1B。Pelletier等№]在OA滑膜中发现.即使是甲.期患者,应用免疫组化技术也能发现lL—lB存在于关节滑膜衬里层细胞,并使深层组织染。Shinmei等m报道IL-18存在于关节软骨细胞中.而在外周lf『【管及淋巴细 胞聚集的地方则较少。IL一113能促进软骨和滑膜组织金属蛋白酶的表达,包括基质溶酶、胶原酶、组织纤维蛋白溶酶激活剂等.能够辅助B细胞生长.诱导内皮细胞粘附冈子的表达。能够抑制软骨细胞I型前胶原mRNA的表达和蛋白多糖的合成,同时具有促进骨吸收作用。免疫组化显示,在正常人软骨细胞中,IL—l仅存在于软骨表层的细胞中.但是在膝OA软骨组织中。中、上层细胞及细胞外基质均可见强阳性的IL一1d和IL一1B,说明膝OA可能存在有某些刺激因素并加速了IL—I的转录后过程。
1-甲基环戊醇2IL-1与膝OA
IL一1对膝OA的影响是全方位的㈣。从改变软骨细胞正常结构和功能。促进软骨细胞凋亡发生,降收稿日期:2009一Ol—10
基金项目:福建省发展与改革委员会产业技术研究开发项H(2004—17)作者简介:章芬(1984一),女,硕十研究乍.主要从事骨伤基础研究,
通讯作者:苏友新(1969一).男。教授,E—mail:suyouxin777@hotmail.COIll
解软骨细胞基质,参与滑膜炎性病变及影响骨代谢等多方面发挥作用r9]。
led外露灯2一对基质金属蛋白酶(MMPs)的影响大多数学者认为.IL—l对软骨的破坏作用可能与刺激MMPs合成与活性有关。MMPs是指一系列生理情况下可降解细胞外基质及基底膜的内肽酶的总称,通常由成纤维细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、关节软骨细胞、滑膜细胞及肿瘤细胞产生。对MMPs在正常与疾病组织的作用研究认为,其在软骨的生理苇建与病理的破坏中具有重要意义。多种MMPs均对关节软骨细胞外基质有降解作用,使关节软骨肿胀,抗外力作用下降’1们。MMPs的生物活性是通过生理抑制剂和激活剂来控制的。抑制剂主要是金属蛋白酶抑制因子(TlMP).已发现TIMPs有4种,各种TlMPs对MMPs的抑制强度明显不同。目前比较一致的看法是膝OA软骨中TIMP—l与MMPs之间失衡,是引起软骨分解的主要机制。膝OA软骨中使MMPs活性增加的物质已被提出,它是胞浆素原激活物(PA),而PA又受胞浆素原激活物抑制物(PAl一1)的控制。体外实验征实.IL一1促MMPs合成,抑制TIMP一1产生,同时通过PA的分泌,促进MMPs的活化,并抑制胞浆素原激活物抑制物(PAl—1)的合成,导致膝OA中胞浆素和MMPs的激活.进一步加强对软骨的破坏作用。另外,细胞核ONCO基因(c—Foc,c—Jun,c—Myc)蛋白产物亦可作为调节阑子,通过IL—l诱导MMPs基因的表达。产生软骨组织内降解。
2.2对软骨代谢的影响IL一1对关节软骨细胞代谢的十扰作用主要表现为抑制透明软骨特征性II、IX型胶原蛋白的合成.而使软骨细胞变性,抑制软骨细胞增殖及合成蛋白聚糖.这种十扰作用
往往比促进软骨的降解作用在膝OA发生过程中显得更为重要。有学者发现在原代培养的人肋软骨细胞中观察到IL一1降低软骨特异性II型和Ix型胶原的合成.同时伴有II和IX前胶原mRNA水平的持续低下[111:同时.研究表明IL一1降低II型胶原mRNA的水平不是南于刺激前列腺素E:(PGE:)产生的结果12]。2.3对滑膜的影响尽管膝OA病因复杂并存在争议。fFl该病总伴有不同程度的滑膜炎症。在膝OA中.滑膜炎症是多岗素作』tj产生的继发改变。有报道在实验动物关节腔内注射苇组IL—l可诱发以单核细胞浸润、纤维渗出为主的慢性滑膜炎。在关节滑膜细胞的体外培养实验中发现。正常的滑膜细胞只产生微量的IL一1.而膝OA患者的滑膜组织.分泌IL-l的表现明显活跃。IL一1又可刺激滑膜增生。产生胶原酶及PGE:,增加溶质素分泌,促进滑膜细胞粘附因子(ICAM一1)的表达,从fni进一步加蓖膝OA病变的进展。1x。IL-1刺激成纤维细胞I型胶原的合成,可
万方数据
第3期章芬等:膝骨性关节炎中IL_1的调控及其干预进展59
能是膝OA滑膜纤维化数量增加的原因[141。
2.4对骨赘形成的影响近年来实验中发现,关节内注射IL一1可导致关节软骨周围骨赘形成。9】。IL—l参与骨赘形成的具体机制尚不十分清楚。已知骨形态发生蛋白(BMP)可在肌肉组
织中诱导异位骨化,但在植入BMP的肌肉处注射抗IL—l的单克隆抗体或多克隆抗体.就会使BMP诱导异位骨化失败,这也从一个侧面说明IL一1可能与膝OA的骨刺或骨唇形成有关。
2.5对软骨细胞的影响目前有学者认为细胞囡子对软骨细胞的作朋包括细胞膜相关的高亲和力受体和特异性受体识别外因子信号,信息通过转信号肽传入细胞质和细胞核改变等方面。IL一1仅和IL一1p通过结合细胞表面特异性受体,可能在许多急慢性膝OA的发病机制中发挥重要作用。
总之.IL—l对膝OA发病过程的影响是多方面的[Ⅲ。通过适当的起到阻断IL—l的作用,对于延缓膝OA的病变发展具有重要意义。
3与干预IL-1有关的膝OA中医药
3.1中药内治法苏友新等[16]用壮骨健膝方(补骨脂、骨碎补、熟地黄、马钱子等)膝OA,研究表明。该方能有效改善膝OA症状,患者膝关节滑液中的IL-1B水平较前有非常明显的降低,并分析认为这可能与该方对关节软骨起保护和修复作用有关。刘英杰等[17i用独活寄生汤方膝OA,通过实验观察也发现关节液中IL—l含量下降,患者症状改善。疼痛减轻,有较好的作用。
3.2中药外敷疗法药物经皮肤直接吸收,作用于局部的药物浓度高.起效快。实验观察表明,中药
空调消声器外敷疗法可改善局部血液和淋巴液的循环,降低关节液中的IL—l的浓度而起到止痛、消肿、减少粘连作用。节晓光等[181朋荣筋汤(黔淫羊藿、灯盏花、艾叶、红花、花椒、川芎等)以以上药物布包,水煎2次,将药汁于一起.外敷兔膝.每次半小时。兔膝关节液中IL_l显著降低.兔膝OA功能恢复良好,明显优于对照组,疗效显著。
4药物关节内注射防治膝OA
王巨等It9]采用透明质酸钠(sodiumhyaluronate,SH)关节腔注射兔膝OA,结果显示兔膝关节液IL—l浓度降低,软骨破坏减轻,滑膜炎症明显抑制,OA病理明显改善。廖瑛等∞1采用关节镜下冲洗与透明质酸钠注射早、中期膝OA观察表明,关节腔冲洗不但清除了骨碎屑和坏死组织。减轻活动时骨碎屑或游离体撞击关节面引起的疼痛。同时可降低关节液中IL一1、NO的浓度.减少炎性因子对关节组织的损伤。
5与IL_1有关的防治膝OA的生物学药物
5.1IL-1Ra(interleukin-1receptorantagonist)IL一1Ra是IL一1的抑制物.能阻断IL一1的生物活性,还可阻断金属蛋白酶的释放.具有软骨保护作朋f2¨。人们发现膝0A患者关节液中IL一1Ra水平下降,故补充IL_IRa可能是OA的途径之一。
5.2IL—l抑制剂(|DIL—l合成和分泌的抑制剂:主要有抑制其转录和分泌的皮质类醇.抑制其表达的抗炎药物干扰素(IFN)和环氧合酶抑制荆,抑制其合成的促进软骨修复冈子(如IL一4)等。②IL一1信号转导的抑制剂:IL一1结合受体后的信号传导过程极其复杂。涉及的酶有IL—l受体相关蛋白酶、诱生型一氧化氮合酶、磷脂酶A2等。故这些酶的干预因素也对膝OA的防治具有意义。
6小结
IL一1在膝OA病变中发挥了不可忽视的作用。可以设想.如能在膝OA病理变化的甲I期.采用方法减少IL_1的产生和释放.中和已经产生的IL—l,降低IL—l与细胞膜受体结合的机会.则可能阻止或延缓其病理进展。中医药方法多样,有药物、针灸、推拿、熏洗、敷贴、中药针剂关节内注射等,它们对IL一1的影响目前研究尚不够深入。相信随着研究的开展。不但有助于更深入透彻地了解OA的发病机制,也势必对OA的产生积极影响。
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