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RA炎性骨丢失中破骨细胞活化的调控机制与治疗策略
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2026-07-26

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类风湿关节炎(RA)是一种主要累及关节的自身免疫性疾病,不仅导致局部骨侵蚀,还可引起全身性骨丢失,导致骨折风险升高。骨吸收细胞——破骨细胞,是髓系来源的多核细胞,其分化与功能受到多种全身性因素(如激素)和局部因素(如细胞因子)的调控。全面理解破骨细胞的调控机制及其在炎症条件下与基质细胞、免疫细胞之间的交互作用,对于开发靶向治疗以防治骨丢失至关重要。近期,《Nature Reviews Rheumatology》发表了一篇综述,系统梳理了RA炎性骨丢失中破骨细胞活化的调控机制,并讨论了现有和新兴的治疗策略。




一、破骨细胞的生成、分化







破骨细胞起源于胚胎红系-髓系祖细胞及造血干/祖细胞。RA慢性炎症下,炎症特异性破骨细胞形成性群体在滑膜和骨髓中出现。其中,关节炎相关破骨细胞生成性巨噬细胞来源于CX3CR1低表达Ly6C高表达的炎性单核细胞,在肿瘤坏死因子(TNF)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)刺激下促进破骨细胞生成;未成熟CD11c阳性树突状细胞在炎症条件下可转化为功能性破骨细胞。

二、破骨细胞活化的多层调控机制






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图1. 炎症性关节炎滑膜中的细胞与分子景观


1.促炎细胞因子驱动RA骨丢失


促炎细胞因子通过调节破骨细胞与成骨细胞活性的平衡,在骨重塑过程中持续发挥作用。TNF通过促进基质细胞表达RANKL,与其协同增强破骨细胞分化。白介素(IL)-1β直接促进破骨细胞分化并抑制其凋亡。IL-6在RA中水平升高,通过JAK-STAT通路刺激成纤维样基质细胞和成骨细胞表达RANKL。IL-17通过STAT3通路诱导RANKL产生,放大破骨细胞生成。


2.抗炎细胞因子可抑制破骨细胞生成


IL-4和IL-13通过STAT6通路抑制RANK表达并阻断活化T细胞核因子细胞质1型转录程序;IL-10通过细胞因子信号抑制因子阻断TNF受体相关因子6(TRAF6)信号。转化生长因子β(TGF-β)对破骨细胞生成呈双相调控,具体效应取决于微环境中的细胞因子背景。


3.免疫相关细胞发挥多维度调控作用


先天免疫细胞中,巨噬细胞是TNF、IL-1β和IL-6的重要来源;中性粒细胞可促进破骨细胞前体细胞的募集和活化,中性粒细胞胞外陷阱的作用尚存争议;嗜酸性粒细胞抑制破骨细胞过度形成和活化;2型先天淋巴样细胞通过分泌IL-4和IL-13抑制破骨细胞生成。适应性免疫方面,辅助性T细胞(Th17)17通过IL-17驱动破骨细胞生成;调节性T细胞(Treg)具有抗破骨细胞生成作用,还可诱导其凋亡。B细胞不仅通过产生RANKL和骨保护素影响破骨细胞生成,还通过抗体介导的机制在炎症条件下影响破骨细胞活性;抗瓜氨酸蛋白抗体(ACPA)和类风湿因子可通过免疫复合物激活破骨细胞。非免疫细胞中,成纤维样滑膜细胞在滑膜组织中产生高水平的RANKL,从而促进破骨细胞分化和活化。


4.代谢重编程调控破骨细胞分化与功能


破骨细胞在分化过程中伴随显著的代谢重编程,其对糖酵解、氧化磷酸化和脂肪酸氧化(FAO)通路的依赖增加。这种代谢适应过程伴随着核因子E2相关因子2(NRF2)的激活,NRF2介导的抗氧化通路可减轻分化过程中升高的氧化应激,而NRF2功能受损可增强破骨细胞活性并加重骨侵蚀。此外,衣康酸通过抑制琥珀酸脱氢酶活性减少活性氧产生,并进一步激活NRF2通路。FAO有助于维持破骨细胞的存活和其持续骨吸收功能;抑制丝氨酸合成通路可破坏NFATc1的表观遗传激活。上述代谢通路为靶向干预炎性骨丢失提供了潜在治疗靶点。



三、关节周围骨丢失是RA独特的骨骼表型






关节周围骨丢失在掌指关节和近端指间关节周围最为显著,可通过手部双能X线吸收法(DXA)和高分辨率外周定量CT(HR-pQCT)进行早期检测。骨丢失可由破骨细胞驱动,抗瓜氨酸肽抗体(ACPA)可直接促进破骨细胞分化与活化。 即使在尚未发展为RA的ACPA阳性个体中,亦可出现骨密度下降,提示免疫介导的骨丢失可早于临床关节炎发生。临床研究表明,使用地舒单抗抑制RANKL可减少骨侵蚀进展,且其骨保护作用独立于抗炎效应。

四、现有抗风湿药与特异性骨保护治疗策略






1.现有RA治疗对骨骼的保护作用有限


糖皮质激素可有效控制炎症,但长期使用是继发性骨质疏松的重要危险因素。传统合成改善病情抗风湿药中,甲氨蝶呤通过减少RANKL产生抑制破骨细胞生成,但动物研究提示长期使用可能与骨形成受损相关。生物制剂中,TNF抑制剂可减缓骨侵蚀进展,但荟萃分析未能一致显示其对骨折风险的保护作用;IL-6抑制剂(如托珠单抗)可稳定甚至增加骨密度;阿巴西普通过细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4诱导破骨细胞凋亡;JAK抑制剂通过减少淋巴细胞RANKL产生间接抑制破骨细胞生成。


2.抗骨质疏松治疗可降低RA患者骨折风险


尽管现有抗风湿治疗可间接保护骨骼,但RA患者骨折风险仍为普通人群的两倍,因此需要直接的骨特异性治疗。研究表明,双膦酸盐治疗有助于维持骨密度;地舒单抗通过中和RANKL直接抑制破骨细胞;特立帕肽可通过刺激Wnt通路增加骨形成;罗莫索珠单抗具有促进骨形成和抑制骨吸收的双重作用,在RA患者中可有效提高骨密度,且不增加疾病活动度,在合并使用糖皮质激素的患者中同样显示出良好疗效。

五、总结与未来展望






局部和全身性炎性骨丢失是免疫细胞、细胞因子和代谢产物复杂相互作用的结果。初始炎症反应和自身抗体产生导致免疫细胞活化,最终促进破骨细胞活化并抑制骨修复。针对TNF、IL-6和JAK等关键通路的治疗可减轻炎症,具有间接骨保护作用,但多数情况下不足以充分降低RA患者的骨折风险。因此,需要直接靶向破骨细胞的骨特异性治疗。未来需进一步阐明破骨细胞活化的炎症机制。靶向破骨细胞代谢的小分子抑制剂、基因治疗和纳米医学等新兴策略有望提供更精细的治疗方案。优化治疗和评估长期结局对预防炎性骨丢失至关重要。










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来源:中华医学会风湿病学分会

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