成纖維樣滑膜細胞在類風濕性關節(jié)炎發(fā)病機制中的作用

伍沙沙 王延 徐婷 劉曉龍 錢海兵

【關鍵詞】 類風濕關節(jié)炎;成纖維樣滑膜細胞;炎癥;血管生成;骨破壞;中醫(yī)藥

類風濕關節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）以持續(xù)性滑膜炎和血管生成為特征，導致滑膜增生及骨骼和軟骨的漸進性破壞，晚期可造成關節(jié)變形甚至殘疾，影響世界近1%的人口，其患病率為0.5%～1.0%，男女比例約為1∶3[1-2]。目前，臨床治療RA的藥物主要為改善病情抗風濕藥（DMARDs）、非甾體抗炎藥（NSAIDs）、鎮(zhèn)痛藥、類固醇和免疫抑制劑，但這些藥物均有許多潛在的不良反應[3]，且免疫制劑價格昂貴，限制了其長期應用，因此，尋求補充和替代藥物治療RA是當前的研究熱點。目前，RA的病因尚不清楚，其發(fā)病機制可能是遺傳、環(huán)境及免疫因素之間復雜的相互作用導致免疫系統(tǒng)失調和自身免疫耐受缺失，但慢性炎癥反應和關節(jié)損傷的機制正不斷得到認識。成纖維樣滑膜細胞（FLS）是除T淋巴細胞和B淋巴細胞外，RA發(fā)生、發(fā)展的一個重要關鍵因素，在RA炎癥反應和關節(jié)損傷方面起著非常重要的作用。它可通過產生大量促炎細胞因子、趨化因子和基質金屬蛋白酶（MMPs），引起滑膜增生、炎癥反應、大量血管新生、軟骨基質崩解、骨破壞等。

1 FLS的生物學特征

RA病理檢查累及滑膜組織、軟骨和骨。大部分關節(jié)表面都有滑膜覆蓋，正常情況下滑膜是一層薄薄的結締組織。在關節(jié)中，滑膜附著于骨和軟骨表面，并靠近軟骨附近的骨膜部位，主要由A型滑膜細胞（巨噬細胞來源）和B型滑膜細胞（成纖維細胞來源）組成。FLS由2～3層細胞組成，占正常人滑膜中全部滑膜細胞的75%～80%。FLS被證實是形成正?；そM織的關鍵因素，它們具有建立三維復雜滑膜襯里結構的內在能力，其特征是致密滑膜襯里的多細胞組織和滑液成分的產生[4]。在RA病理過程中，健康的2～3層襯里結構轉變?yōu)檠軤罱Y構，增生性滑膜襯里含有較多數(shù)量的活化FLS和巨噬細胞，延伸到關節(jié)間隙，附著于軟骨表面（軟骨-血管連接處），侵入和降解軟骨基質，促進關節(jié)破壞。大量研究證明，F(xiàn)LS在RA發(fā)病機制中占重要地位[4-5]，而通過阻斷滑膜增生和骨質侵蝕可以阻斷病情的進一步發(fā)展[6]。

2 FLS介導的炎癥反應

RA一個基本病理改變是滑膜炎，可見滑膜細胞增多明顯，并且含有大量的FLS。FLS表達一系列炎癥介質如Toll樣受體（TLRs），包括TLR2、TLR3、TLR4和TLR9，其中TLR3占主導地位[7]。表達的這些TLR的激活以細胞-細胞接觸依賴性和炎性細胞因子依賴性方式，加劇了炎性輔助性T細胞1（Th1）和輔助性T細胞17（Th17）的擴增，從而誘導更多的γ干擾素（IFN-γ）和白細胞介素（IL）-17積累，并且導致核轉錄因子-κB（NF-κB）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和IRF3通路的活化[8-9]。

FLS會不斷產生許多炎性細胞因子，如IL-6、IL-1β、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等，同時這些炎癥因子可以誘導或加速FLS轉化和遷移。TNF-α是一種同三聚體的促炎細胞因子，在許多慢性炎癥中扮演關鍵角色，在RA中占主導作用[10]。TNF-α能誘導前列腺素E2和白三烯的合成，這兩種分子可以促進關節(jié)炎中的骨吸收和軟骨吸收。TNF-α通過誘導細胞增殖與凋亡影響RA的發(fā)病[11]。TNF-α能促進人類FLS細胞IL-6及IL-1β的表達和分泌，并促進p38 MAPK的磷酸化及NF-κB轉位[12]。TNF-α不僅能通過激活蛋白-1增加RA患者FLS中的血管生成素-1 mRNA的表達，促進血管生成及滑膜增生，也可以促進基質細胞以及成骨細胞的表達，并且可調節(jié)破骨細胞的形成，通過自分泌機制促進破骨細胞的分化，直接使破骨細胞參與炎性骨侵蝕[13]。

IL-1β被認為在滑膜炎癥中起關鍵作用，所以提高FLS中的IL-1β水平已被用于模擬RA中發(fā)生的滑膜增殖[14]。已知IL-1β促使許多細胞類型中促炎因子的過度表達[15]。IL-1β也是FLS產生MMPs（如MMP-3）的一種有影響的誘導劑[16]。IL-6在RA患者的血清和滑液中濃度較高，可以促進血管內皮生長因子（VEGF）的形成，從而促進內皮細胞遷移、增殖，以及血管形成;也可提高管壁通透性而介導炎癥。研究證明，IL-6在調節(jié)產生IL-17的Th17和調節(jié)性T細胞（Treg）之間的平衡中起核心作用[17]。ZHANG等[18]研究發(fā)現(xiàn)，p53可顯著降低佐劑性關節(jié)炎大鼠的滑膜炎以及IL-6水平。促炎細胞因子可以抑制FLS中的p53表達，后者顯著抑制IL-6的產生。

IL-17是近年來發(fā)現(xiàn)的一種促炎細胞因子，可明顯促進RA患者FLS增殖，且明顯增加FLS分泌中性粒細胞激活肽-78、IL-8、生長相關癌基因、單核細胞趨化蛋白-1的水平[19]。研究表明，IL-4和IL-10能夠抑制FLS分泌IL-6、IL-8及TNF-α等炎癥因子，從而減少關節(jié)軟骨的腐蝕破壞[20]。此外，新的炎癥介質及其相關的細胞信號傳導事件現(xiàn)已被證明在RA中起作用，包括IL-21、IL-22、IL-23、IL-27、IL-32、IL-33、IL-34、IL-35、IL-36、IL-37、IL-38等[21-22]。其中，IL-21誘導PI3K、STAT-3和ERK 1/2途徑的激活，促進FLS分泌MMP-2、MMP-3、MMP-9和MMP-13[22]，抗菌肽LL-37可抑制軟骨細胞分泌MMP-1[23]。

3 FLS介導的血管翳

滑膜血管翳是RA的另一病理特征。在RA病理過程中，F(xiàn)LS產生大量VEGF，可促進血管形成，而不可控的新生血管形成可以導致炎細胞浸潤、滑膜組織增生，最終導致軟骨和骨破壞[24]。RA中的新生血管密度及分布通常處于不均衡的狀態(tài)，表淺部位的血管分布少，導致局部微環(huán)境缺氧改變，缺氧反過來又會引起血管增生，這些變化最終均會引起RA病情進展。

在低氧微環(huán)境下，F(xiàn)LS產生的基質細胞衍生因子-1增多，從而吸引了表達CXCR4的單核細胞募集到滑膜，并誘導單核細胞分化為組織巨噬細胞，這些巨噬細胞分泌包括IL-6、TNF-α、IL-1β和MMP-3在內的炎癥因子，導致RA滑膜炎癥和組織破壞[25]。缺氧誘導因子（HIF）是影響和上調VEGF表達及促進血管新生的重要因素之一，HIF在RA-FLS中表達與VGEF表達密切相關，其中HIF-1α在MMP-2和MMP-9的過度表達中起關鍵作用[26-27]。

4 FLS介導的骨破壞

RA是一種以進行性關節(jié)破壞為特征的炎性疾病，F(xiàn)LS通過侵襲性遷移和基質侵襲在RA關節(jié)損傷的病理過程中起關鍵作用?；罨腇LS產生活性物質如MMPs，可加重關節(jié)疼痛、腫脹、骨侵蝕和軟骨破壞等癥狀。西醫(yī)學研究證明，20余種MMPs在RA患者滑膜、滑液及外周血中高表達，廣泛參與了關節(jié)炎癥及關節(jié)軟骨的破壞過程。其中MMP-1、MMP-3參與關節(jié)損傷，MMP-3是造成關節(jié)損傷關鍵的蛋白酶[28]，MMP-2、MMP-9參與骨侵蝕，MMP-13可降解軟骨基質中的膠原從而破壞軟骨[29]。

某些促炎細胞因子可能影響滑膜侵襲，如IL-21可以促進RA中FLS的遷移、侵襲，同時促進FLS分泌MMPs[22]。在炎癥因子如TNF-α、IL-1、IL-6和IL-17的激發(fā)下，F(xiàn)LS表達核轉錄因子-κB受體活化因子配體（RANKL）增多，RANKL與破骨細胞前體細胞表面的核轉錄因子-κB受體活化因子（RANK）特異結合，刺激破骨細胞分化和骨吸收，最終引起關節(jié)骨質侵蝕破壞[30-31]。

5 中醫(yī)藥針對FLS的治療

RA屬中醫(yī)學“痹證”范疇，中藥治療RA有獨特的優(yōu)勢，具有開發(fā)利用的前景，中藥提取的成分如青風藤、雷公藤等對RA有一定的療效[32]?；ぴ鲋撑c炎性細胞浸潤是RA主要病理特征，抑制FLS增殖和分泌炎性介質、誘導FLS凋亡是治療RA的有效方法。

5.1 單味中藥 單味中藥的單體成分研究較多。丹皮酚可通過抑制炎癥和NF-κB信號通路減輕RA進展，通過抑制miR-155的表達和上調FOXO3，防止受TNF-α誘導的FLS增殖和細胞因子釋放[33]。

紫杉醇能抑制Ⅱ型膠原誘導性關節(jié)炎（CIA）小鼠滑膜血管新生，并降低滑膜組織和外周血清VEGF、HIF-1α的表達水平[34]。白藜蘆醇可抑制錳超氧化物歧化酶（MnSOD）蛋白表達上調線粒體活性氧（mtROS）水平而促進RA-FLS凋亡[35]。大黃素[36]能下調由TNF-α誘導的FLS細胞的存活率、克隆形成率，降低細胞上清液中IL-6和IL-1β的分泌，下調Bcl-2 mRNA的表達和p-IκBα、p-NF-κB p65蛋白的表達，從而抑制RA滑膜細胞增殖和炎癥反應。雷公藤甲素[37]可以抑制IL-6/sIL-6R介導的FLS增殖，以及降低炎癥細胞因子IL-6、IL-1β和VEGF的表達，并與JAK2/STAT3信號通路相關。

5.2 復方中藥 魏賑權[38]研究發(fā)現(xiàn)，斷藤益母湯可明顯抑制FLS活力，顯著下調炎癥因子IL-1β、IL-6、IL-8、MMP-1、MMP-3、MMP-9表達水平，并能抑制FLS體外遷移、侵襲的功能，下調FLS中p65、IκBα、IKKα/β的磷酸化水平，作用機制可能與NF-κB信號通路有關。趙帆[39]研究發(fā)現(xiàn)，當歸拈痛湯可顯著抑制RA-FLS的增殖，通過升高FLS中凋亡相關分子Fas、FADD、Caspase-8、Caspase-3、Bax的mRNA和蛋白表達水平，下調Bcl-2的mRNA和蛋白表達水平，從而誘導RA-FLS發(fā)生凋亡，有效改善RA。HAN等[40]通過建立CIA模型并從CIA大鼠模型中分離出RA-FLS進行研究，發(fā)現(xiàn)使用腎通逐瘀湯的含藥血清處理RA-FLS后，其遷移和侵襲能力以及IL-1β、MMP-3的分泌顯著降低，而細胞凋亡率升高。腎通逐瘀湯不僅可以抑制RA-FLS從G1期到S期的轉變，還能顯著下調Bcl-2、CDK4、Cyclin D1、MAPK p-p38和CTGF的表達，并且使Bax、Caspase-3和PPARγ的表達水平升高，其作用機制與MAPK p38/PPAR/CTGF途徑相關。

6 小結與展望

綜上所述，F(xiàn)LS持續(xù)活化分泌炎性物質繼而促進導致炎癥反應的惡性循環(huán)是RA加重的原因。RA的預防和治療需要對疾病的發(fā)病機制研究有新的突破，與炎癥相關通路的研究以及遺傳研究是重點。同時，開發(fā)中藥作為新的治療藥物也是關鍵。

參考文獻

[1] SCHWARTZ ST.Rheumatoid Arthritis[M]//ADAM EME，CRAIG PE，ALAN JD.Essential Orthopedic Review.Switzerland：Springer，2018：335-336.

[2] PELECHAS E，KALTSONOUDIS E，VOULGARI PV，et al.Illustrated Handbook of Rheumatic and Musculo-Skeletal Diseases[M].Switzerland：Springer，2019：45-76.

[3] AMALRAJ A，VARMA K，JACOB J，et al.A novel highly bioavailable curcumin formulation improves symptoms and diagnostic indicators in rheumatoid arthritis paticnts：a randomized，double-blind，placebo-controlled，two-dose，three-arm，and parallel-group study[J].J Med Food，2017，20（10）：1022-1030.

[4] BUSTAMANTE MF，GARCIA-CARBONELL R，WHISENANT KD，et al.Fibroblast-like synoviocyte metabolism in the pathogenesis of rheumatoid arthr-itis[J].Arthritis Res Ther，2017，19（1）：110.

[5] BARTOK B，F(xiàn)IRESTEIN GS.Fibroblast-like synoviocytes：key effector cells in rheumatoid arthritis[J].Immunol Rev，2010，233（1）：233-255.

[6] 張錕，陳哲，郭艷幸.類風濕關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞影響因素的研究進展[J].風濕病與關節(jié)炎，2015，4（10）：63-66.

[7] GANESAN R，RASOOL M.Fibroblast-like synoviocytes-dependent effector molecules as a critical mediator for rheumatoid arthritis：current status and future directions[J].Int Rev Immunol，2017，36（1）：20-30.

[8] HU F，LI Y，ZHENG L，et al.Toll-like receptors expressed by synovial fibroblasts perpetuate Th1 and Th17 cell responses in rheumatoid arthritis[J].PLoS One，2014，9（6）：e100266.

[9] KABALA PA，ANGIOLILLI C，YEREMENKO N，et al.Endoplasmic reticulum stress cooperates with Toll-like receptor ligation in driving activation of rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes[J].Arthritis Res Ther，2017，19（1）：207.

[10] DAVIGNON JL，RAUWEL B，DEGBOé Y，et al.Modulation of T-cell responses by anti-tumor necrosis factor treatments in rheumatoid arthritis：a review[J].Arthritis Res Ther，2018，20（1）：229.

[11] 楊榮敏，段相國，陳建，等.血清IL-2、TNF-α及IL-13在類風濕關節(jié)炎診斷與治療中的臨床意義[J].現(xiàn)代免疫學，2017，37（1）：44-49.

[12] 鄧莉.齊墩果酸對腫瘤壞死因子-α誘導的成纖維樣滑膜細胞炎癥因子表達的影響及其機制研究[D].瀘州：西南醫(yī)科大學，2017.

[13] NEGOESCU A，OST?R AJ.Early recognition improves prognosis in elderly onset RA[J].Practitioner，2014，258（1767）：11-14.

[14] KAY J，CALABRESE L.The role of interleukin-1 in the pathogenesis of rheumatoid arthritis[J].Rheumatology （Oxford），2004，43（Suppl 3）：2-9.

[15] BRADDOCK M，QUINN A，CANVIN J.Therapeutic potential of targeting IL-1 and IL-18 in inflammation[J].Expert Opin Biol Ther，2004，4（6）：847-860.

[16] JEONG JG，KIM JM，CHO H，et al.Effect of IL-1β on gene expression in human rheumatoid synovial fibroblas[J].Bioehem Biophys Res Commun，2004，324（1）：3-7.

[17] SAMSON M，AUDIA S，JANIKASHVILI N，et al.Brief report：inhibition of interleukin-6 function corrects Th17/Treg cell imbalance in patients with rheumatoid arthr-itis[J].Arthritis Rheum，2012，64（8）：2499-2503.

[18] ZHANG T，LI H，SHI J，et al.p53 predominantly regulates IL-6 production and suppresses synovial inflammation in fibroblast-like synoviocytes and adjuvant-induced arthritis[J].Arthritis Res Ther，2016，18（1）：271.

[19] 李春香，羅豐，袁雪梅，等.白細胞介素-17在類風濕關節(jié)炎骨破壞機制中的研究進展[J].風濕病與關節(jié)炎，2021，10（6）：67-68，72.

[20] 李想.白細胞介素-4和白細胞介素-6相關基因多態(tài)性對類風濕關節(jié)炎易感性的影響[D].北京：中國人民解放軍醫(yī)學院，2014.

[21] ALUNNO A，CARUBBI F，GIACOMELLI R，et al.Cytokines in the pathogenesis of rheumatoid arthritis：new players and therapeutic targets[J].BMC Rheumatol，2017，28（1）：3.

[22] XING R，JIN Y，SUN L，et al.Interleukin-21 induces migration and invasion of fibroblast-like synoviocytes from patients with rheumatoid arthritis[J].Clin Exp Immunol，2016，184（2）：147-158.

[23] SANTOS CEM，HURTADO CNL，SANTIAGO BR，et al.LL-37，HNP-1，and HBD2/3 modulate the secretion of cytokines TNF-α，IL-6，IFN-γ，IL-10 and MMP1 in human primary cell cultures[J].Eur Cytokine Netw，2016，27（3）：68-74.

[24] 章敏，高梅，陳鏡宇，等.類風濕關節(jié)炎血管增生的機制研究進展[J].安徽醫(yī)科大學學報，2018，53（4）：649-652.

[25] YANG R，YAO Y，WANG P.Hypoxia-induced the upregulation of stromal cell-derived factor 1 in fibroblast-like synoviocytes contributes to migration of monocytes into synovium tissue in rheumatoid arthritis[J].Cell Biosci，2018，8（1）：11.

[26] 龔雪，汪元.類風濕關節(jié)炎患者血管內皮生長因子的變化及其相關性分析[J].風濕病與關節(jié)炎，2021，10（1）：12-14，36.

[27] 馬夢洋，馬俊福，鄭福增.HIF-VEGF-Ang軸與類風濕關節(jié)炎的研究進展[J].風濕病與關節(jié)炎，2018，7（10）：75-76.

[28] MA JD，WEI XN，ZHENG DH，et al.Continuously elevated serum matrix metalloproteinase-3 for 3～6 months predict one-year radiographic progression in rheumatoid arthritis：a prospective cohort study[J].Arthritis Res Ther，2015，17（1）：311.

[29] 熊燕，武平，白玉，等.針灸對類風濕關節(jié)炎患者基質金屬蛋白酶影響的研究進展[J].湖南中醫(yī)雜志，2017，33（7）：200-202.

[30] TANAKA S，TANAKA Y.RANKL as a therapeutic target of rheumatoid arthritis[J].J Bone Miner Metab，2021，39（1）：106-112.

[31] 牛紅青.基于JAK2/STAT3和p38MAPK信號通路探討環(huán)磷酰胺聯(lián)合甲氨蝶呤抑制類風濕關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞RANKL表達的研究[D].太原：山西醫(yī)科大學，2018.

[32] 趙晶晶，鄭福增，馬俊福，等.基于網(wǎng)絡藥理學探討雷公藤-雞血藤藥對治療類風濕關節(jié)炎的機制[J].風濕病與關節(jié)炎，2020，9（7）：11-15，23.

[33] LIU N，F(xiàn)ENG X，WANG W，et al.Paeonol protects against TNF-α-induced proliferation and cytokine release of rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes by upregulating FOXO3 through inhibition of miR-155 expression[J].Inflamm Res，2017，66（7）：603-610.

[34] 徐娟.紫杉醇對膠原誘導性關節(jié)炎小鼠血管新生抑制作用的研究[D].廣州：南方醫(yī)科大學，2017.

[35] 汪陶榮，張曄，曹威，等.白藜蘆醇通過下調MnSOD誘導類風濕關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞凋亡[J].中國藥理學通報，2019，35（4）：489-494.

[36] 孟慶良，孟婉婷，卞華，等.大黃素對TNF-α誘導的類風濕關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞增殖的影響[J].中成藥，2021，43（2）：480-484.

[37] LIN JJ，TAO K，GAO N，et al.Triptolide inhibits expression of inflammatory cytokines and proliferation of fibroblast-like synoviocytes induced by IL-6/sIL-6R-mediated JAK2/STAT3 signaling pathway[J].Curr Med Sci，2021，41（1）：133-139.

[38] 魏賑權.斷藤益母湯對類風濕關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞活化、遷移和侵襲的調控及其機制研究[D].廣州：廣州中醫(yī)藥大學，2019.

[39] 趙帆.當歸拈痛湯對類風濕關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞凋亡的影響和機制研究[D].廣州：南方醫(yī)科大學，2020.

[40] HAN Y，WANG J，JIN M，et al.Shentong zhuyu decoction inhibits inflammatory response，migration，and invasion and promotes apoptosis of rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes via the MAPK p38/PPARγ/CTGF pathway[J].Biomed Res Int，2021（1）：1-13.

收稿日期：2021-09-22;修回日期：2021-10-25