周巧+刘健
【摘 要】 骨关节炎是一种常见的渐进性疾病，影响一切关节结构，包含软骨、软骨下骨、关节滑膜及其相邻的支撑结缔安排，导致关节功用障碍。近年来越来越多的依据标明，氧化应激即自由基铲除机制的失衡是骨关节炎发病的一个重要机制，氧化应激不只导致软骨损坏，一起参加炎症介质的排泄和降解进程，促进从临床无症状的软骨损坏到显着骨关节炎的过渡。中医药在抗氧化方面有显着成效，故对氧化应激在骨关节炎中研讨现状及中药干涉进行总述。
【要害词】 骨关节炎；氧化应激；活性氧；活性氮；中药干涉；总述
骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种常见的缓慢疾病，导致关节功用受损，呈高龄化添加。氧化应激（OS）是指机体受各种有害影响时发作过多的自由基、活性氧（ROS）或活性氮（RNS）和（或）机体抗氧化才能削弱，机体本身对ROS或RNS铲除缺乏，导致体内ROS或RNS增多，损坏了机体本来的氧化/复原的平衡状况，OA中OS则致部分关节内病变和滑膜炎症，影响软骨细胞的组成代谢进程，导致软骨退化，是OA发病的重要机
制[1]。ROS或RNS直接或直接损坏软骨细胞及软骨细胞外基质（首要成分是胶原和蛋白聚糖），其间氨基酸的氧化润饰、亚硝基化、硝化和氯化都可改动蛋白质结构，然后危害其生物功用，以及线粒体DNA危害，影响软骨细胞组成代谢，导致软骨细胞变老和凋亡[2]。Yudoh等[3]发现，在OA关节软骨中，OS的存在导致端粒基因组不稳定，致软骨细胞变老和调亡。中医药医治OA效果切当，经过铲除自由基、抗氧化及按捺炎症介质等维护软骨细胞推迟病况开展。本文就近年来OS在OA中的开展及中药干涉方面开展做一总述。
1 OS概述
1.1 定 义 ROS是体内一类氧的单电子复原产品，其发作首要是线粒体由状况Ⅲ向状况Ⅳ转化中高氧的环境和高复原态的呼吸链使许多电子漏出并复原氧分子而构成。许多依据提示，在促凋亡信号效果下，ROS的升高或许作为第二信使上调促凋亡蛋白表达，促进线粒体通透性改变孔的敞开，激活天冬氨酸特异的半胱氨基酸酶，参加Ca2+途径等，诱导细胞凋亡。在OA中，OS能够使细胞膜和核酸以及外成分包含蛋白多糖和胶原蛋白发作降解，还可致线粒体危害包含线粒体DNA功用紊乱、抗氧化系统防护失调、钙稳态失调、线粒体的细胞骨架损坏等，形成软骨老化和退化[4-5]。
1.2 生物标志物 OS可影响OA进程，因而需求发现总结临床相关的生物符号物，能够判别疾病开展进程及预后。OA患者中ROS相关标志物水平显着升高已在既往文献被调查到[6]。自由基首要氧化危害DNA、脂质以及蛋白质等大生物分子。DNA的丈量值能够反映全身OS累积水平，首要的尿生物符号物有8-氧代-2'-脱氧鸟苷和8-氧鸟苷。关于脂质的氧化危害首要有3个目标：血清中丙二醛（MDA），例如4-羟基-2-壬醇（4-HNE）可直接反映体内脂质过氧化的水平，硒谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px），尿液或血浆中F2-异前列腺（F2-IsoPs）反映体内脂质氧化水平。蛋白质的氧化危害首要有2个目标：蛋白羰基生成（羰基化）和二酪氨酸的生成（蛋白质中酪氨酸硝基化）。
1.3 抗氧化系统 机体内本身存在办理系统坚持氧化复原平衡，它们能坚持ROS出产和代谢之间的平衡，并维护细胞免受氧化危害。消除ROS的抗氧化防护系统分为酶系和非酶系，前者有谷胱甘肽、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽S-转移酶、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、过氧化氢酶（CAT）、γ-L-谷氨酰基-L-半胱氨酰（GSH）等；后者首要有复原性谷胱甘肽和一些小分子物质，例如维生素C、维生素E、维生素D3和烟酸或维生素B3的酰胺方式。此外，某些蛋白质（铁蛋白、转铁蛋白、乳铁蛋白、铜蓝蛋白）作为抗氧化剂，能够结合和封存过渡金属开端氧化反响。此外，血红素加氧酶-1（HO-1）是血红素代谢的限速酶，被以为能够下降OS和按捺炎症的抗氧化剂酶。
2 OS与OA的基础研讨
Suantawee等[7]将35例OA患者和35例健康对照者作为研讨目标，经过测定血浆和滑液中亚硝酸盐、MDA、维生素E的水平，以及铁离子复原抗氧化才能（FRAP），比较2组的抗氧化才能（TEAC）。成果OA患者的滑液中维生素E水平显着高于配对的血浆样本，总抗氧化才能试验组均较正常对照组显着下降，标明OS或许是OA发病的首要机制。王桂珍等[8]对40例膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）患者血清SOD进行剖析，成果血清SOD值低于正常参考值的例数及所占百分比为90%，标明SOD与KOA病况活动性密切相关。自由基对软骨的危害机制较为杂乱，现在研讨标明，OS可致关节软骨基质、软骨细胞和线粒体危害，或许是OA的重要机制。Loeser等[9]
从正常人体关节软骨别离出软骨细胞在海藻酸珠中培育，OS由叔丁基过氧化氢（TBHP）诱导，免疫印迹剖析细胞内信号，共焦显微镜用来丈量核Smad4的易位。成果发现，OS经过按捺胰岛素样生长因子-1（IGF-1）影响蛋白激酶磷酸化，削减成骨蛋白-1（OP-1）影响Smad4的核易位，按捺IGF-1和OP-1影响蛋白多糖组成。Yin等[10]也经过对正常和OA患者细胞中IGF-1信号通路进行比较，成果发现，OA软骨细胞升高的ROS经过影响AKt与ERK通路的平衡而致软骨细胞IGF-1反抗，致软骨细胞组成削减。Bhatti等[11]发现，抗氧化剂维生素E能够添加体外过氧化氢诱导的鼠软骨细胞中蛋白多糖含量，下降亚硝酸盐含量，一起进步软骨细胞的存活率。Grishko等[4]发现，OA软骨细胞中存在线粒体DNA的危害，OS后线粒体DNA修正才能下降，细胞生机下降，软骨细胞凋亡添加，证明了由OS引起的线粒体DNA危害及修正才能下降或许导致OA的开展。近年的研讨普遍以为，酶类和细胞因子在OA的发病中起着重要效果，酶类的降解失调、体内抗炎因子与促炎因子之间的平衡被打破，可致胞外基质的降解和软骨的损坏。而高水平的氧自由基与免疫和炎症密切相关，如关节滑液中性粒细胞、巨噬细胞、炎性滑膜等均可开释过量氧自由基，然后加快OA的发作开展。Martin等[12]发现，促炎细胞因子白细胞介素（IL）-1β能够激活关节软骨细胞ROS的发作，并经过活化激活蛋白-1（AP-1）和核转录因子-κB（NF-κB）的途径诱导基质金属蛋白酶-1（MMP-1）
和MMP-13的组成和排泄，导致基质降解危害软骨细胞。NADPH氧化酶（NOX）是ROS的首要酶体。Rousset等[13]发现，HO-1表达能按捺NADPH氧化酶4的活性，然后削减MMP-1的排泄，削减软骨细胞逝世。
自噬是在OS条件下操控细胞稳态的要害机制。既往研讨发现，自噬或许经过下降细胞内ROS水平直接削减细胞器的危害进而起到削弱凋亡的效果[14]。据报道，FOXO蛋白作为转录因子激活自噬蛋白质如LC3和Beclin1基因以调理自
噬[15]。Akasak等[16]研讨发现，下调FOXO转录因子的表达将会添加OS，诱导软骨细胞调亡，或许与抗氧化剂和自噬相关蛋白（LC3和Beclin1基因水平）削减有关。抗OS细胞维护机制包含经过转录因子如核因子E2相关因子2（Nrf2）的转录操控细胞维护酶。
3 中药干涉OS
程园园等[17]调查新风胶囊（首要成分为黄芪、薏苡仁、雷公藤、蜈蚣等）对KOA患者B、T淋巴细胞衰减因子（BTLA）及SOD改变的影响，经过流式细胞术检测BTLA表达频率及活化水平，比色法测定血清SOD，酶联免疫吸附法检测2组血清中IL-10、IL-1β、MDA，成果新风胶囊能进步KOA患者外周血BTLA表达，按捺T细胞活化，下降反常免疫反响和OS危害。赖震等[18]
调查海桐皮汤熏蒸对兔KOA氧自由基代谢的影响，分组造模后4周检测试验前后兔血清SOD活性和MDA含量，成果2组比较，模型组医治后SOD活性下降，MDA含量升高，试验组SOD活性升高，MDA含量下降，标明海桐皮汤熏蒸可在必定程度上下降OA氧自由基含量，推迟关节软骨的退变，促进软骨修正。李振华等[19]研讨鹿茸多肽对OA软骨细胞的氧化危害的反转效果，对15只日本兔造模后体外别离培育软骨细胞，
8周后用DCFH-DA法检测细胞内ROS水平，Griess法测定细胞培育上清中NO、SOD和GSH-Px含量，成果发现，必定浓度的鹿茸多肽显着进步兔软骨细胞培育上清中SOD和GSH-Px水平。傅强等[20]运用骨刺消合剂（熟地黄、黄芪、补骨脂、威灵仙等）医治KOA患者60例，成果骨刺消合剂组患者血清中SOD含量上升，NO和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）含量下降。李建斌等[21]将76例KOA患者随机分组，医治组口服仙灵骨葆胶囊（首要成分为淫羊藿、续断、补骨脂、地黄、丹参、知母等），对照组口服双氯芬酸钠，调查医治前后膝关节液中NO、SOD和MDA的含量，成果医治组用药8周后血浆中SOD活性显着进步，MDA含量和NO活性比医治前显着下降。Kim等[22]研讨人参皂苷Rb怎么调理软骨基因及促炎因子到达软骨维护效果，培育的大鼠关节软骨细胞分别用
100 μM的人参皂苷Rb1和（或）500 μM的过氧化氢（H2O2），并评价存活率，ROS、NO水平缓软骨基因表达，成果发现，人参皂苷Rb1削减IL-1β和TNF-α的开释，促进软骨基因如Ⅱ型胶原和SOX9的表达，按捺MMP-1、MMP-13，以及NO和细胞内ROS的发作。张冲等[23]调查补肾固筋方对KOA患者IL-1、iNOS水平的影响，选用酶联免疫吸附法检测IL-1、iNOS的含量，成果医治后中药组（口服补肾固筋方）和对照组（口服美洛昔康胶囊）IL-1、iNOS水平较医治前均增高；中药组关节液和血清IL-1、iNOS比较，对照组显着下降。提示中药补肾固筋方经过调理细胞因子的表达水平来调控细胞凋亡和减轻软骨损坏，改进KOA发作及开展。
4 小 结
综上所述，OS在OA中发挥重要效果，ROS的发作和铲除平衡失调、氧化和抗氧化的失衡均可导致相关的生物大分子及软骨危害，继而导致疾病的发作和开展。积累的ROS或RNS诱导软骨细胞变老和凋亡，并危害其功用，损坏软骨的结构完整性，导致关节软骨的功用障碍。对OS与OA联系的研讨可加深对OA发病机制的知道，为临床正确运用药物及研讨新药供给辅导及思路。一起中药及其有用活性成分在铲除自由基方面具有较大的优势和潜力，许多化学成分如黄酮类、三萜类等都已经在铲除自由基方面显示出较好的活性[24]。
OS影响软骨和软骨下骨代谢是非常杂乱的；但现在对怎么坚持软骨细胞氧化复原稳态及其相关机制和通路却知之甚少，需求更多的研讨说明OS、软骨和OA之间的杂乱联系。研讨发现，调理氧化和抗氧化平衡的办法及途径，然后削减自由基所造成的的OA软骨安排的危害。一起应加强中药调控OA软骨细胞凋亡的理论和临床研讨，从多角度、多层次深化提醒中医药发挥药效效果靶点及调控机制，为临床上OA医治供给新办法和思路。
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收稿日期：2016-07-15；修回日期：2016-08-29
