清热活血方通过槲皮素抑制ATF4过度激活调控骨重塑以缓解类风湿关节炎骨侵蚀

《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》：Qingre Huoxue decoction and its active compound Quercetin modulate bone remodeling by inhibiting ATF4 hyperactivation to attenuate bone erosion in rheumatoid arthritis

本研究针对类风湿关节炎（RA）骨侵蚀治疗难题，通过网络药理学结合实验验证，揭示传统中药清热活血方（QRHXD）及其活性成分槲皮素（Quercetin）通过靶向转录因子ATF4，重塑成骨-破骨细胞平衡，显著改善胶原诱导关节炎（CIA）大鼠骨微结构（如提升Tb.N、Tb.Th、BV/TV），抑制骨吸收标志物（TRAP、CTX-1、RANKL）。分子对接证实槲皮素与ATF4调控因子RAD21、CBFB、HDAC2高亲和力结合，为RA骨破坏提供了新型治疗策略。

　　

类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一种以对称性关节炎症和进行性骨破坏为特征的自身免疫性疾病，全球患病率高达0.5-1%，女性尤为易感。除了慢性滑膜炎和血管翳形成，骨与软骨的不可逆损伤是导致关节畸形和功能丧失的核心病理环节。尽管现有药物（如甲氨蝶呤）可控制炎症，但难以实现骨侵蚀的逆转与修复，这成为临床治疗的瓶颈。究其根源，RA患者体内成骨细胞与破骨细胞的动态平衡被打破，骨吸收远大于骨形成，最终引发局部骨侵蚀、关节周围骨丢失乃至全身性骨质疏松。近年来，传统中药在RA综合治疗中展现出独特优势，其中清热活血方（QRHXD）作为经验方，在前期临床试验中已被证实可协同增强常规西药疗效，但其调控骨代谢的具体分子机制尚不明确。

为深入探索QRHXD的骨保护作用，夏从敏、常天等研究人员在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》发表最新研究，综合运用网络药理学、动物模型验证及分子实验，揭示QRHXD通过活性成分槲皮素靶向抑制ATF4（Activating Transcription Factor 4）过度激活，重塑成骨-破骨细胞crosstalk（交互对话），从而延缓RA骨侵蚀进程。

研究团队首先通过BATMAN-TCM数据库分析QRHXD的9味草药成分，筛选出287种活性化合物及743个作用靶点。疾病富集分析显示，这些靶点显著富集于RA、骨质疏松等骨骼疾病通路。进一步通过PathCards数据库获取成骨细胞（4276个）与破骨细胞（1077个）相关基因，与QRHXD靶点取交集后得到164个共同靶点。蛋白互作（PPI）网络分析发现，ATF4是调控骨形成（如成骨细胞分化、骨矿化）的核心节点，提示其可能是QRHXD作用的关键靶标。

在动物实验中，研究团队建立胶原诱导关节炎（CIA）大鼠模型，分别给予低、中、高剂量QRHXD冻干粉（8.5、17、34 g/kg）或甲氨蝶呤（MTX）干预35天。结果显示，QRHXD能剂量依赖性地减轻大鼠足爪肿胀度和关节炎评分，病理切片（HE染色）可见关节间隙恢复、炎性细胞浸润及血管翳形成减少。Micro-CT三维重建进一步证实，QRHXD（尤其是高剂量组）显著改善踝关节和膝关节的骨微结构，提升骨小梁数量（Tb.N）、厚度（Tb.Th）和骨体积分数（BV/TV），降低骨小梁分离度（Tb.Sp）和结构模型指数（SMI）。此外，TRAP染色显示破骨细胞数量明显减少，RT-qPCR检测发现骨形成标志物（BALP、PINP、RUNX2）与骨吸收标志物（TRAP、CTX-1、RANKL）表达趋于平衡，且PINP/CTX-1比值回升，表明骨代谢稳态得以重建。

机制层面，研究从CIA大鼠胫骨中分离原代成骨细胞进行体外验证。细胞活性实验（CCK-8法）确定QRHXD（IC₅₀=2.5 mg/mL）和槲皮素（IC₅₀=149.6 μM）的安全给药浓度。Western blot和免疫荧光染色显示，CIA来源的成骨细胞中ATF4蛋白表达显著升高，而QRHXD和槲皮素均可抑制其过度激活，且槲皮素效果更优。同时，槲皮素能更有效地下调RANKL（核因子κB受体活化因子配体）表达，并维持RUNX2（Runt相关转录因子2）活性，从而纠正成骨细胞中骨形成与骨吸收信号的失衡。为阐明槲皮素直接作用靶点，团队通过多数据库交叉预测及分子对接分析，发现槲皮素与ATF4上游调控因子RAD21（粘连蛋白亚基）、CBFB（核心结合因子β亚基）和HDAC2（组蛋白去乙酰化酶2）具有高亲和力结合（结合能分别为-9.1、-7.9和-6.9 kcal/mol），其中与RAD21的结合力最强，提示槲皮素可能通过干扰这些转录复合物功能间接抑制ATF4转录。

本研究创新性地揭示了QRHXD调控骨代谢的新机制：其活性成分槲皮素通过靶向ATF4上游调控网络（如RAD21/CBFB/HDAC2），抑制ATF4过度激活，进而平衡成骨细胞中RUNX2与RANKL的表达，最终改善RA骨侵蚀。该发现不仅为中药复方治疗RA提供了分子水平的证据，也为研发以ATF4为靶点的抗骨吸收药物开辟了新方向。值得注意的是，槲皮素作为天然黄酮类化合物，具有多靶点、低毒性的优势，未来或可成为RA骨保护治疗的补充策略。然而，槲皮素在关节局部的药代动力学特性及其与QRHXD其他成分（如丹酚酸B、黄芪甲苷）的协同效应仍需进一步探索。