近十年葛根防治骨質(zhì)疏松癥的研究進(jìn)展

孔蓓蓓 劉連起 王新祥

骨質(zhì)疏松癥是一種全身代謝性骨骼疾病。原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥分為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥與老年性骨質(zhì)疏松癥。社會(huì)人口老齡化使因骨與關(guān)節(jié)退化引起骨質(zhì)疏松成為全世界所面臨的重要問題。雌激素替代療法是防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的首選方案，但長期使用雌激素引發(fā)的乳腺癌危險(xiǎn)性增加、子宮出血等副作用難以克服，所以探索更有效和副作用少的防治方法是研究的熱點(diǎn)。

將葛根用于骨質(zhì)疏松癥防治的思路來源于大豆異黃酮。飲食中富含豆類食品的亞洲女性絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生率較低，大豆異黃酮在其中起到關(guān)鍵作用。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明大豆提取物大豆異黃酮增加去卵巢大鼠的骨密度，防止骨的丟失[1-3]。體外實(shí)驗(yàn)表明大豆異黃酮可以抑制成骨細(xì)胞的凋亡[4]。一些臨床研究表明攝入大豆異黃酮能改善原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者的骨代謝相關(guān)指標(biāo)，對(duì)骨密度也有一定程度的增強(qiáng)[5]。異黃酮是一類黃酮成分，具有雌激素樣活性，可以和雌激素受體結(jié)合產(chǎn)生雌激素樣作用，被稱為“植物雌激素”。但大豆中的異黃酮含量較少(0.1%～0.3%)，而葛根中異黃酮總量高達(dá)8%以上，包括葛根素(占總異黃酮含量的50%左右)，大豆苷及大豆苷元(占總量的20%左右)，金雀異黃素和芒柄花黃素等[6]。在中國葛根分布廣泛,除西藏、新疆外全國各省區(qū)均有種植。在1998年被衛(wèi)生部列入藥食同源的天然植物資源名單后，更提高了葛根的開發(fā)利用度，使得其種植面積大大增加[7]，藥物資源非常豐富。近年來葛根在防治骨質(zhì)疏松癥方面的作用得到廣泛關(guān)注。

中藥葛根是豆科植物野葛或甘葛藤的干燥根，性味甘、辛、涼，歸脾、胃經(jīng)，具有解肌退熱、生津、透疹、升陽止瀉之功效?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證明葛根能擴(kuò)張冠狀血管，改善微循環(huán)，降低血液高粘狀態(tài)，有活血化瘀功效，還有改善心律失常，降血脂，抗氧化、降低血糖及解酒的功能[8]。本文就葛根防治骨質(zhì)疏松癥的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1 葛根防治骨質(zhì)疏松癥的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究

在骨質(zhì)疏松癥的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究中，手術(shù)摘除動(dòng)物卵巢形成雌激素缺乏骨質(zhì)疏松癥模型，給藥后通過骨礦含量測定[骨密度、骨鈣含量、微量元素(鎂、鋅、銅、鐵等)含量]、骨生物力學(xué)分析及骨組織形態(tài)學(xué)分析，觀察藥物作用。

鄭高利等[9]給予去卵巢大鼠葛根異黃酮，于給藥4～7個(gè)月時(shí)測定大鼠的全身骨礦含量(BMC)和全身骨礦密度(BMD)。結(jié)果表明大鼠去卵巢后BMC和BMD顯著降低，而給予葛根異黃酮能顯著提高BMC和BMD；能提高股骨相對(duì)質(zhì)量體積，甚至恢復(fù)骨灰鈣鹽密度到假手術(shù)組(正常)水平；能顯著改善骨生物力學(xué)指標(biāo)，提高股骨和脛骨的最大負(fù)荷和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；而在增加子宮重量方面，葛根異黃酮的作用則低于陽性對(duì)照藥尼爾雌醇。另一項(xiàng)葛根異黃酮對(duì)去卵巢大鼠脛骨微量元素作用的研究表明，葛根異黃酮能提高脛骨鋅、鎂、錳、銅、鉻的含量，改善去勢大鼠的微量元素丟失狀況[10]。葛根總黃酮也被證實(shí)有改善去勢大鼠的骨密度、骨鈣含量和骨重量的作用[11]。

未經(jīng)任何提取的葛根全粉對(duì)去卵巢小鼠的骨質(zhì)疏松也顯示有保護(hù)作用。王新祥等[2]用葛根全粉加入飼料喂養(yǎng)去卵巢小鼠四周后，對(duì)其進(jìn)行骨密度和組織形態(tài)學(xué)分析。結(jié)果顯示葛根小劑量能夠顯著抑制去卵巢小鼠骨密度的下降;抑制股骨干骺端骨量的下降和骨小梁寬度的減少；同時(shí)抑制了破骨細(xì)胞數(shù)的增加。其中高劑量的葛根對(duì)骨密度和骨量的提高甚至明顯高出正常組，顯示其有顯著療效。在切除睪丸形成的雄性激素缺乏的小鼠骨質(zhì)疏松模型中，通過葛根粉喂養(yǎng)不僅能抑制睪丸切除導(dǎo)致的骨密度下降，高劑量葛根組的骨密度甚至超過假手術(shù)組12.4%，作用效果與雌二醇相當(dāng)[3]，表明葛根可能在預(yù)防和治療老年男性骨質(zhì)疏松癥方面也發(fā)揮作用。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)[12]中，在骨折的新西蘭白兔植入膠原基質(zhì)混合葛根素，14天解剖后進(jìn)行形態(tài)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組(單植入膠原基質(zhì))相比，加入葛根素組有554%的新骨形成。以上實(shí)驗(yàn)顯示葛根在增加骨密度、促進(jìn)骨形成方面有明顯的作用。

葛根素在葛根中異黃酮類化合物中含量最高，是其特有的主要有效的成分，因此是研究的熱點(diǎn)。黃彤等[13]對(duì)去勢SD大鼠進(jìn)行葛根素灌胃，3個(gè)月后測定大鼠脛骨干重、灰分重量和礦物質(zhì)含量及血清鈣磷濃度和堿性磷酸酶活性，結(jié)果表明葛根素能抑制去卵巢大鼠骨的高轉(zhuǎn)換狀態(tài)，增加脛骨礦物質(zhì)量和無機(jī)元素含量，提示葛根素能有效改善骨代謝，對(duì)去卵巢大鼠的骨質(zhì)疏松有防治作用。

2 葛根防治骨質(zhì)疏松癥的體外實(shí)驗(yàn)研究

在體外研究中，主要通過觀察成骨細(xì)胞增殖和分化及礦化結(jié)節(jié)的形成，來評(píng)價(jià)藥物對(duì)骨形成的作用。堿性磷酸酶(ALP)是參與骨代謝的重要蛋白質(zhì)，它通過分解磷酸酯的無機(jī)磷，增加無機(jī)磷局部濃度，以促進(jìn)骨基質(zhì)鈣化。骨ALP由成骨細(xì)胞產(chǎn)生，其含量反映成骨細(xì)胞活性，是評(píng)價(jià)骨形成和骨轉(zhuǎn)換的重要指標(biāo)[14]。

殷曉雪等[15]比較了葛根素和淫羊藿苷對(duì)成骨細(xì)胞增殖和分化的影響，提示葛根素可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，這種影響有時(shí)間和劑量的依賴性；葛根素還能增強(qiáng)堿性磷酸酶活性、促進(jìn)礦化結(jié)節(jié)形成，表明它對(duì)成骨細(xì)胞分化也有促進(jìn)作用。王久亮等[16]用葛根素作用于原代培養(yǎng)的大鼠成骨細(xì)胞，結(jié)果顯示葛根素對(duì)成骨細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用，在0.01～1 μmol/L濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)出劑量依賴效應(yīng)；葛根素對(duì)堿性磷酸酶活性也有增強(qiáng)，在0.01～1 μmol/L濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)出劑量依賴效應(yīng)，且在培養(yǎng)第1、3、5天隨時(shí)間延長而作用增強(qiáng)，有時(shí)間依賴效應(yīng)，具有促進(jìn)成骨細(xì)胞分化的作用，提示葛根素可能通過促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和分化來促進(jìn)骨形成。王建華[17]的研究結(jié)果也得出了相似的結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)在大鼠成骨細(xì)胞培養(yǎng)后72小時(shí)，只有葛根素1×10-8mol/L濃度能繼續(xù)保持促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化。臧洪敏[18]測定成骨細(xì)胞礦化結(jié)節(jié)形成的研究提示，葛根素能促進(jìn)成骨細(xì)胞的功能。李靈芝等[19]還采用了UMR106大鼠成骨肉瘤細(xì)胞系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在加入葛根素2天，葛根素能明顯促進(jìn)UMR106細(xì)胞增殖；在培養(yǎng)的24小時(shí)和48小時(shí)，葛根素能使細(xì)胞內(nèi)外的堿性磷酸酶活性增強(qiáng)。李斌斌[20]在體外培養(yǎng)大鼠成骨細(xì)胞中加入葛根素，實(shí)驗(yàn)表明葛根素對(duì)大鼠成骨細(xì)胞的增殖無明顯刺激作用，但能促進(jìn)成骨細(xì)胞合成分泌堿性磷酸酶，提示葛根素可以通過刺激骨形成來調(diào)控骨代謝。

在骨吸收方面，破骨細(xì)胞是骨吸收的主要功能細(xì)胞。已證實(shí)破骨細(xì)胞存在雌激素受體，提示具有弱雌激素效應(yīng)的異黃酮對(duì)破骨細(xì)胞的形成也有影響。李斌斌[20]對(duì)新生日本大耳兔的破骨細(xì)胞進(jìn)行分離培養(yǎng)，添加葛根素后進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，并測定上清液鈣含量。發(fā)現(xiàn)葛根素可引起體外破骨細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化及骨吸收功能下降，表明其對(duì)體外骨吸收有一定抑制作用。李靈芝[21]采用體外培養(yǎng)的兔破骨細(xì)胞考察葛根素對(duì)破骨細(xì)胞骨吸收的影響，結(jié)果顯示葛根素可使破骨細(xì)胞在牛骨磨片上形成的吸收陷窩數(shù)和吸收陷窩面積明顯減少，并呈劑量依賴關(guān)系，表明葛根素對(duì)破骨細(xì)胞骨吸收功能具有直接抑制作用，這種作用可能與它的類雌激素作用有關(guān)。

骨保護(hù)素OPG(osteoprotegerin)是一種分泌型糖蛋白和缺乏跨膜結(jié)構(gòu)域的TNF受體(TNFR)家族成員，主要作用是抑制破骨細(xì)胞的形成和活性。細(xì)胞核因子κB受體活化因子配體RANKL是OPG的配體，在骨骼中的主要作用為刺激破骨細(xì)胞的分化和活性，抑制破骨細(xì)胞的凋亡。調(diào)控OPG/RANKL之間的比例，可以影響破骨細(xì)胞的分化與骨吸收功能。為探討葛根治療骨質(zhì)疏松癥的作用機(jī)制，吳乃中等[22]觀察了葛根對(duì)成骨細(xì)胞OPG、RANKL mRNA表達(dá)的影響：大鼠連續(xù)灌藥3天，取血分離血清，在培養(yǎng)的大鼠成骨細(xì)胞中加入含藥血清和對(duì)照組血清，培養(yǎng)6天后提取總RNA，從時(shí)效和量效兩方面觀察大鼠的mRNA表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)葛根含藥血清可以提高OPG mRNA相對(duì)表達(dá)量，且隨血清濃度而增強(qiáng)，有濃度依賴效應(yīng)，而RANKL mRNA表達(dá)下降，但并無濃度依賴效應(yīng)，提示葛根可能通過上調(diào)成骨細(xì)胞OPG mRNA的表達(dá)，下調(diào)成骨細(xì)胞RANKL mRNA的表達(dá)，從而抑制破骨細(xì)胞的產(chǎn)生和功能。在由地塞米松導(dǎo)致的繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥大鼠模型中，葛根異黃酮的骨保護(hù)作用較輕，說明它的雌激素樣作用是抗骨質(zhì)疏松癥作用的主要機(jī)理，因此在卵巢切除動(dòng)物模型中能較好地發(fā)揮作用[22]。

3 葛根防治骨質(zhì)疏松癥的臨床研究

孫玉明等[24,25]選取了20名原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者，每日服用葛根30 g，同時(shí)停用其他藥物及物理療法，28天為一個(gè)療程，進(jìn)行患者的疼痛視覺模擬評(píng)分、活動(dòng)能力、腰背靜息痛，以及叩擊痛、脊柱活動(dòng)度、腓腸肌痙攣、直腿抬高試驗(yàn)，觀察患者坐姿、站姿、走路、穿衣、大小便等臨床表現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)葛根治療組在疼痛視覺模擬評(píng)分、活動(dòng)能力、腰背靜息痛三方面較治療前都顯著改善，評(píng)分高于陽性對(duì)照藥阿爾法骨化醇組(0.25 μg/d)。其中尤以疼痛視覺模擬評(píng)分、活動(dòng)功能、坐姿、站姿、腰背靜息痛、叩擊痛、直腿抬高試驗(yàn)、臨床癥狀總積分改善明顯，說明葛根在改善骨質(zhì)疏松癥患者臨床癥狀方面有較好的療效。此外，研究還監(jiān)測了病人的骨代謝生化指標(biāo)，2組病人在血堿性磷酸酶(ALP)、血清骨鈣素(BGP)、睪酮(T)、尿鈣(U-Ca)、尿肌酐(U-Cr)、尿羥脯氨酸(U-Hop)、U-Ca/U-Cr、U-Hop/U-Cr等項(xiàng)目均有所下降，其中，血清骨鈣素(BGP)、尿羥脯氨酸(U-Hop)、U-Hop/U-Cr等項(xiàng)目在治療前后有顯著性差異，表明葛根能降低骨質(zhì)疏松癥患者的骨轉(zhuǎn)換率，抑制骨吸收。

IL-4、IL-6、IL-10是具有多種生物學(xué)功能的細(xì)胞因子。研究表明當(dāng)雌激素下降時(shí)促進(jìn)成骨細(xì)胞和骨基質(zhì)細(xì)胞IL-4、IL-6的分泌，IL-4、IL-6可進(jìn)一步刺激原始的破骨細(xì)胞分化為成熟的破骨細(xì)胞，促進(jìn)骨吸收。IL-10能抑制單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞分泌TNF-α、IL-1、IL-4、IL-6等。IL-10水平降低會(huì)導(dǎo)致骨吸收的增強(qiáng)。李俊華等[26]對(duì)40名絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥患者進(jìn)行葛根素針劑靜滴(葛根素針0.4 g+生理鹽水500 ml靜脈滴注，1次/天)，用藥30天后采用放免法測定血清標(biāo)本中IL-4、IL-6、IL-10、雌激素的含量。觀察到30天后患者血清中IL-4、IL-6減少；IL-10增加，而體內(nèi)雌激素含量變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。推測葛根素代替雌激素與雌激素受體結(jié)合，抑制了IL-4、IL-6的分泌，增加IL-10，說明葛根素對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者有一定程度的治療作用。

徐芾等[27]觀察植物異黃酮對(duì)更年期女性骨密度和骨代謝血清生化指標(biāo)的影響。將96例45～65歲身體健康的更年期女性隨機(jī)分為5組，分別服用安慰劑，鈣爾奇-D，葛根異黃酮膠囊，大豆異黃酮膠囊，鈣爾奇-D+大豆異黃酮膠囊，療程3個(gè)月，測定骨密度及骨代謝血清生化指標(biāo)血清鈣(Ca)、血清堿性磷酸酶(ALP)、骨鈣素(BGP)。結(jié)果顯示，服藥前后骨密度無顯著差異，鈣爾奇-D和葛根異黃酮組的血清Ca比服藥前顯著升高；服藥后，葛根異黃酮和大豆異黃酮組的血清ALP上升，而其他組下降，推測葛根異黃酮能夠改善骨鈣代謝，能在一定程度上刺激骨形成。

近來一些防治骨質(zhì)疏松癥的中藥復(fù)方也嘗試加入葛根。在基礎(chǔ)研究方面，姚紅等[28]從補(bǔ)腎益脾解肝郁的思路防治骨質(zhì)疏松癥，設(shè)計(jì)了由冬蟲夏草和葛根組成的葛根蟲草軟膠囊。通過建立大鼠去卵巢骨質(zhì)疏松癥模型，發(fā)現(xiàn)給予葛根蟲草軟膠囊3個(gè)月后，骨重量、密度和骨鈣含量均有升高。在臨床研究方面，張文揚(yáng)等[29]采用溫腎壯骨湯(淫羊藿、骨碎補(bǔ)、蛇床子、黃芪、葛根、桂枝、甘草等)治療原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者，對(duì)照組用鮭魚降鈣素，2組都加服鈣爾奇-D，治療6個(gè)月，臨床疼痛癥狀與對(duì)照組相比有明顯改善，骨密度也有增加，改善程度與陽性對(duì)照藥組相比無顯著差異。目前已有將葛根加入治療骨質(zhì)疏松癥的中藥復(fù)方：骨力膠囊，成分含有淫羊藿、狗脊、威靈仙、木瓜、牛膝、姜黃、補(bǔ)骨脂、黨參、葛根，具有強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕、活血化瘀、通絡(luò)定痛作用，用于風(fēng)寒濕邪痹阻經(jīng)絡(luò)所致的腰腿酸痛、肢體麻木及骨質(zhì)疏松。說明葛根防治骨質(zhì)疏松癥已得到認(rèn)可并應(yīng)用于臨床。

4 結(jié)語

目前關(guān)于葛根防治骨質(zhì)疏松的報(bào)道多為基礎(chǔ)研究，有小部分臨床研究。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明葛根對(duì)卵巢切除和睪丸切除的動(dòng)物骨骼有保護(hù)作用，能改善骨密度，促進(jìn)骨形成。體外細(xì)胞學(xué)研究也證實(shí)葛根異黃酮可促進(jìn)成骨細(xì)胞的生長和功能，抑制骨吸收。葛根能夠顯著提高骨密度、促進(jìn)骨形成的特性使其成為研究骨質(zhì)疏松癥所關(guān)注的熱點(diǎn)，但目前仍缺乏對(duì)其確切成分與作用機(jī)制的深入研究。由于葛根中含多種異黃酮成分，它們各自的作用及活性也是研究的重要方面，而葛根中其他成分是否同樣參與了骨代謝也是一個(gè)尚未解決的問題。因此，研究葛根有效成分，從細(xì)胞、分子水平探討葛根對(duì)成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞的作用機(jī)制及對(duì)相關(guān)細(xì)胞因子的調(diào)控作用將是研究的重點(diǎn)。期待今后能有更多的研究，使葛根防治骨質(zhì)疏松癥有更深入的研究和更廣泛的應(yīng)用。

如何將葛根防治骨質(zhì)疏松癥的新的藥理作用更好地納入中醫(yī)理論體系，應(yīng)用或體現(xiàn)在理法方藥之中，也是學(xué)者們一直思考的問題。根據(jù)葛根入脾、胃經(jīng)的特點(diǎn)，結(jié)合其他新近發(fā)現(xiàn)的入脾或胃經(jīng)也同樣具有骨質(zhì)疏松癥防治作用的藥物，如升麻[30]，參考金元四大家的李東垣在《脾胃論》有關(guān)“骨蝕”病的論述，有學(xué)者提出骨質(zhì)疏松癥的主要病機(jī)是以脾虛為本，治則治法宜采用益氣健脾升陽的觀點(diǎn)[31]。這與長期以來形成的骨質(zhì)疏松癥的主要病機(jī)是以腎虛為本的認(rèn)識(shí)有著明顯不同，希望能對(duì)骨質(zhì)疏松癥中醫(yī)的病因病機(jī)與治則治法起到重要的補(bǔ)充與完善[32]。

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