NF-κB信號通路在推拿促進膝骨性關節炎軟骨修復中的作用*

周 斌 時明偉 周運峰△

骨關節炎(Osteoarthritis,OA)以關節軟骨破壞為顯著特征，致殘率高[1,2]。膝骨性關節炎(Knee osteoarthritis，KOA)是OA中最常見的類型，在50歲以上的人群中，女性(平均4.8%)比男性(平均2.8%)更多見[3]。中國農村人口KOA總患病率約為23.6%，城市人口為20.0%～23.9%[4]。KOA的發生及發展與軟骨退變、關節炎癥直接相關[5]，病理變化主要在關節軟骨，其中軟骨基質成分蛋白多糖、膠原纖維進展性丟失是軟骨受到破壞的重要標志[6]。目前關于推拿治療KOA的相關研究偏重于臨床，NF-κB信號通路在推拿促進KOA軟骨修復中的作用需進一步深入研究。

1 KOA軟骨損傷的相關基礎研究

1.1 KOA軟骨損傷的基礎關節軟骨由軟骨細胞和細胞外基質所構成，覆蓋于膝關節的表面，對于膝關節的功能至關重要[7]。關節軟骨共有淺表層、過渡層、輻射層及鈣化軟骨層，各層軟骨細胞大小、形狀和數量明顯不同[8]。軟骨細胞凋亡和炎癥產生會引起II型膠原和蛋白聚糖合成與降解的不平衡，最終導致軟骨降解。細胞外基質主要由II型膠原和蛋白聚糖組成，有利于維持軟骨的親水性、強度、韌性等理化特性，正常情況下是動態合成代謝和分解代謝相互平衡，平衡的維持是關節軟骨發揮正常生理功能的有效保證[9]。關節軟骨退行性病變和軟骨基質降解是KOA的主要表現，其中軟骨細胞功能的異常是關鍵。

1.2 KOA軟骨損傷機制軟骨代謝異常、生物力學改變、外部創傷等諸多因素均可導致膝關節軟骨被破壞，進而誘發KOA的產生。關節軟骨的退變是KOA的啟動因素，同時也是其最主要的病理特征。隨著軟骨組成結構、功能發生改變，軟骨的力學性能也隨之下降。KOA病情進一步發展，軟骨細胞發生的變性將會由淺層發展到深層，導致全層軟骨的丟失，刺激正常軟骨細胞肥大分化，加速向成骨方向進展，使軟骨下骨硬化，引起軟骨的機械應力發生改變，最終誘發膝關節退化和功能喪失[10,11]。

1.3 NF-κB信號通路對KOA軟骨損傷、修復的調控作用在KOA的發病過程中，NF-κB信號通路的病理性激活扮演著重要角色，其病理性激活會引起軟骨細胞炎癥，損傷細胞外基質，進而破壞軟骨[12,13]。NF-κB信號通路由一組在結構方面密切相關的蛋白質家族組成，主要為NF-κB轉錄因子家族以及其抑制物I-κB家族。NF-κB是一種異源二聚體蛋白，人體NF-κB家族由5個蛋白組成：RelA/p65、RelB、c-Rel、NF-κB1/p50和NF-κB2/p52，I-κB由I-κBα、I-κBβ、I-κBε、I-κBγ 4個蛋白組成。正常情況下NF-κB蛋白通過與抑制蛋白I-κB結合，以非活性狀態固定在胞漿中。NF-κB信號通路可調節促凋亡因子和抗凋亡因子的表達[14]。激活NF-κB信號通路可調節軟骨細胞的存活和增殖，抑制NF-κB信號通路可調節軟骨細胞的凋亡或壞死[15]。臨床當中許多KOA的有效藥物都能夠抑制NF-κB蛋白的活性[16]，如布洛芬能夠抑制IKK的活性，有效防止I-κB的磷酸化，從而阻斷NF-κB信號通路被激活[17]。艾灸可以通過抑制KOA膝關節軟組織中的RelA蛋白高調控狀態，從而發揮抗炎作用[18]。

2 推拿對KOA的治療

針對KOA的治療，現代醫學主要采用階梯治療，即基礎治療、藥物治療、修復性治療、重建治療。盡管廣泛使用的非甾體抗炎藥能減輕關節疼痛和僵硬，但KOA的炎癥成分不能有效改善[19]。晚期KOA患者只能通過全膝關節置換術來治療，雖然能減少疼痛和改善本體功能，但在手術后數年患者的主動肌肉活動、力量和功能表現仍持續下降[20]。

KOA屬于中醫“痹證”“膝痛”“骨痹”等范疇，推拿廣泛應用于KOA的臨床治療當中。Xu Q等[21]證實推拿能夠改善KOA患者的疼痛、肢體運動功能。戴七一等[22]通過觀察軟骨組織及細胞超微結構、組織切片及免疫組化檢測等，證實揉髕可顯著降低膝關節軟骨細胞凋亡率，延緩膝關節退行性改變，其作用機制可能與上調Bcl-2表達，下調Bax、Fas表達，促進滑液分泌，改善軟骨組織的物質代謝有關。

3 基于NF-κB信號通路探討推拿手法修復KOA軟骨

3.1 NF-κB信號通路對其他炎癥因子或信號通路的影響參與炎癥或細胞外基質降解的許多炎癥因子在KOA軟骨中的表達均有改變[23]。激活的NF-κB信號通路可促進相關炎癥因子、趨化因子(如IL-6、IL-8)、基質金屬蛋白酶MMPS)(如MMP3、MMP13)的表達[24]。NF-κB信號通路的激活可促使TNF-α和IL-1β等炎癥細胞因子編碼基因的轉錄，介導炎癥反應中的關鍵事件，進而誘導IL-6、IL-8和環氧化酶-2(COX-2)的產生，并刺激軟骨細胞產生作為關節炎早期病變基礎的MMPS[25]。NF-κB蛋白活化之后，將會介導由TNF-α引起的抑制Ⅱ型膠原和連接蛋白基因的表達[26]。除了調節TNF-α和IL-1β的表達外，NF-κB信號通路也被這些細胞因子激活[27]。NF-κB蛋白的表達增加和MAPK信號通路傳導有關，MAPK信號通路激活后，可以誘導NF-κB蛋白的表達，進而產生炎癥因子[28]。

3.2 NF-κB信號通路在推拿治療KOA過程中的作用NF-κB蛋白廣泛參與了KOA的免疫、炎癥、抗凋亡、細胞增殖等過程，在KOA的發病機制中至關重要，其可以通過增加分解代謝因子的合成來誘導細胞外基質的降解[29]。推拿手法可以下調滑膜細胞中NF-κB蛋白的表達，減輕滑膜炎癥，改善KOA患者的臨床不適癥狀[30]。同時推拿也可以下調軟骨細胞中NF-κB蛋白的表達，減少軟骨細胞凋亡，從而延緩KOA的發展進程[31]。TNF-α能夠導致I-KKα/β磷酸化，促使I-κBα的磷酸化和降解，從而引起RelA的核轉移。推拿則被證實可以下調TNF-α的表達，減輕炎癥反應，從而有效防治KOA[30,31]。吳佳航等[32]發現“舒筋”手法能夠減少關節液中的IL-1β的釋放，減緩軟骨的降解。

4 結語

NF-κB信號通路的激活在關節軟骨的損傷中具有重要作用[33]，抑制該通路的激活能夠保護膝關節軟骨、延緩軟骨細胞凋亡以及抑制細胞外基質降解等方面作用顯著，對于KOA的發生、發展和治療至關重要。推拿通過調控NF-κB信號通路來治療KOA的相關研究也在不斷增多，內容逐漸豐富，單從現有的研究來看，主要存在以下幾個問題：①干預對象主要以動物模型為主，相關臨床研究報道較少；②研究深度不夠，大部分研究都還停留在檢測NF-κB蛋白磷酸化及非磷酸化表達，對通路的信號傳遞研究較少；③KOA的病理變化是多條信號通路相互作用的結果，關于NF-κB信號通路和其他信號通路調控關系的研究尚屬空白。

總之，目前關于推拿介導NF-κB信號通路防治KOA的研究尚處于起步階段，對于此方面研究的進一步深化，有助于我們從分子生物學角度來探討推拿治療KOA的作用機制。