基于基质金属蛋白酶探究中药单体对骨关节炎软骨细胞的实验研究进展
赵婷 谢招虎 郗域江 杨琦 李兆福【摘 要】 对近年来文献中有关中药单体调控基质金属蛋白酶对骨关节炎软骨损伤的机制进行回顾及总结,从补益肝肾、化痰祛瘀、散寒除湿、清热祛湿4种不同治疗类型中药单体进行分析,体现了不同中药对基质金属蛋白酶的调节作用。通过总结发现,部分中药单体可调节软骨细胞中基质金属蛋白酶水平,对骨关节炎的软骨破坏具有一定的抑制作用。
【关键词】 骨关节炎;基质金属蛋白酶;Ⅱ型胶原;炎性介质;软骨退变;研究进展;综述
骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种慢性退行性关节疾病,是最常见的关节炎类型,病理改变主要累及关节软骨、软骨下骨和滑膜组织,特征性表现以关节软骨破坏、边缘骨赘形成、滑膜炎症等为主[1]。OA好发于中老年人群,发病率高,65岁以上人群发病率高达50%,常累及部位包括膝、髋、踝、手和脊柱(颈椎、腰椎)等。OA主要临床表现为关节疼痛、肿胀和僵硬等,严重者活动受限,甚至无法移动。近年来,随着人口老龄化,OA发病率逐年增长,给患者及其家庭和社会造成巨大的经济负担。
软骨退变是OA发病主要机制之一。OA软骨细胞产生多种基质降解酶,包括基质金属蛋白酶(MMPs)和聚集蛋白聚糖酶。这些降解酶的异常表达是OA发展过程中软骨降解的主要原因。最新研究表明,MMPs在OA软骨破坏过程中发挥重要作用,可能作为治疗OA的新靶点[2-3]。MMPs在成人组织中的表达和活性通常很低,但在炎症和组织破坏条件下显著增加,导致胶原蛋白和弹性蛋白降解,影响内皮细胞功能以及细胞迁移、增殖。白细胞介素(IL)-1β和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)可通过诱导软骨细胞分泌MMPs(如MMP-1、MMP-9、MMP-13等)、一氧化氮以及其他促炎细胞因子(如IL-6、IL-8等)促进关节软骨基质的破坏[4]。因此,MMPs在炎症和软骨组织破坏过程中发挥重要作用。近年来研究表明,中药单体可通过调节MMPs水平减少关节软骨破坏。本文概述MMPs与OA的关系,并围绕补益肝肾、化痰祛瘀、散寒除湿、清热祛湿的治法,详细描述中药单体调控MMPs改善OA软骨损伤的相关实验研究,以期为进一步了解OA发病机制和提出相关疾病的新靶点提供参考。
1 MMPs与OA
在OA中,炎症细胞因子如IL-1β和TNF-α能刺激MMPs的产生,MMPs主要参与细胞外基质中各种蛋白质的降解。MMPs具有前肽序列、催化金属蛋白酶结构域、连接肽,以及血色素结合蛋白结构域,根据其底物和结构域的不同分为胶原酶、明胶酶、溶基质素、基质溶解素和膜型5个亚型 ......
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