葛根素治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥

葛根素治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥

于俊龍1，孫玉明1*,詹秀琴2

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，南京 210029；2.南京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，南京 210046)

摘要：我國已經(jīng)逐漸步入人口老齡化社會(huì)，骨質(zhì)疏松癥尤其是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)影響到中老年婦女的生活質(zhì)量。如何防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究課題。收集大量關(guān)于葛根素的試驗(yàn)及臨床報(bào)道，從骨質(zhì)疏松癥臨床、成骨細(xì)胞的增殖、破骨細(xì)胞的抑制及骨強(qiáng)度等方面分析，總結(jié)了近幾年其在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥防治方面取得的重大的研究成果。

關(guān)鍵詞：絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥；葛根素；成骨細(xì)胞；破骨細(xì)胞；骨強(qiáng)度

DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.08.016

中圖分類號(hào)：R681文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1003-5699(2015)08-0806-04

基金項(xiàng)目:江蘇省自然基金部“葛根素對(duì)靶向成骨細(xì)胞Runx2的miRNA的調(diào)節(jié)作用”(BK20131417)。

作者簡介:于俊龍(1987-)，男，碩士研究生，主要從事中醫(yī)骨傷科學(xué)研究。

收稿日期:(責(zé)任編輯：王丹2014-11-11)

*通信作者:孫玉明，電話-13813831688，電子信箱-sunyumingliuxq@126.com

Puerarin treatment of postmenopausal osteoporosis

YU Junlong1,SUN Yuming1*,ZHAN Xiuqin2

(1.The First Clinical College,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210029,China;

2.Basic Medical School,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210046,China)

Abstract:With the lapse of time,our country is entering into the aging societygradually.Osteoporosis,especially postmenopausal osteoporosis has already affected on the quality of the elderly women life.How to prevent postmenopausal osteoporosis has become an important research topic.Collected a large number of experimental and clinical reports about puerarin,from the analysis of osteoporosis clinical,osteoblasts proliferation,inhibiting the osteoclast and bone strength etc.Summarizes the major research achievements have been made in recent years in the postmenopausal osteoporosis prevention.Draw a conclusion,puerarin has a broad prospect.

Keywords:postmenopausal osteoporosis;puerarin;osteoblasts;osteoclasts;bone strength

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(POP)主要發(fā)生在絕經(jīng)后婦女。其機(jī)制是婦女絕經(jīng)后體內(nèi)雌激素水平降低，骨代謝發(fā)生明顯變化，骨轉(zhuǎn)化增加、吸收大于生成，導(dǎo)致代謝的負(fù)平衡，進(jìn)而造成骨丟失。骨量及骨結(jié)構(gòu)組織的變化，使骨脆性增多而易于骨折，容易引起疼痛、骨骼變形等合并癥,大大降低中老年婦女的生活質(zhì)量。目前主要應(yīng)用激素替代療法(HRT)治療，但雌激素替代療法陰道出血，增加子宮內(nèi)膜癌、乳腺癌及血栓栓塞性疾病發(fā)生率[1]。因此尋找一種療效確切，副作用更小的藥物來治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥，已經(jīng)成為迫在眉睫的需要。 葛根素(puerarin,P)是中藥葛根的主要成分之一，它有類似于雌激素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。近些年葛根素的研究證實(shí)其可以作為防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的藥物，起到雌激素樣效應(yīng)，而且毒副作用相對(duì)較小。也有相關(guān)研究報(bào)道，葛根素防治骨質(zhì)疏松的同時(shí)觀察葛根素是否影響心血管系統(tǒng)、糖尿病腎病以及子宮、乳腺等方面?，F(xiàn)將葛根素防治骨質(zhì)疏松癥臨床和機(jī)制研究進(jìn)展總結(jié)如下。

1臨床研究

葛根素防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)通過大量的實(shí)驗(yàn)得到證明。章明夏等[2]收取絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松橈骨遠(yuǎn)端骨折手術(shù)患者64例(治療組48例予葛根素注射液靜滴,對(duì)照組36例，對(duì)照得出加藥組的BMD(骨密度)明顯高于對(duì)照組,而且疼痛評(píng)分低于對(duì)照組，使得某些情況下葛根素在作為替代雌激素治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松女性的骨折成為現(xiàn)實(shí)。雌激素水平下降會(huì)促進(jìn)成骨細(xì)胞和骨基質(zhì)細(xì)胞分泌IL-4、IL-6增加，刺激原始的破骨細(xì)胞分化成熟的，促進(jìn)骨吸收增加[3]。汪波等[4]臨床發(fā)現(xiàn)5例靜脈注射葛根素后，突然發(fā)生急性血管內(nèi)溶血癥狀的病例。

2葛根素對(duì)成骨細(xì)胞的作用

2.1葛根素促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、分化以及礦化[5-7]ZHANG M Y等[8]實(shí)驗(yàn)證明，40、80 μmol/L兩個(gè)濃度的葛根素能明顯促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，提高堿性磷酸酶活性與礦化結(jié)節(jié)數(shù)量，說明葛根素對(duì)成骨細(xì)胞的增殖和分化以及骨形成具有促進(jìn)作用。成骨細(xì)胞必定與其所附著的材料表層發(fā)生適當(dāng)?shù)酿じ讲拍苓M(jìn)行遷移分化和增殖[9]。王海珍等[10-11]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葛根素濃度達(dá)到1×10-10mol/L至1×10-7mol/L濃度范圍內(nèi)堆成骨細(xì)胞的增殖作用最強(qiáng),且葛根素對(duì)成骨細(xì)胞的黏附作用與葛根素濃度密切相關(guān)，當(dāng)葛根素濃度達(dá)到1×10-8mol/L其成骨細(xì)胞黏附率最大。研究發(fā)現(xiàn)葛根素對(duì)成骨細(xì)胞的增殖和分化的促進(jìn)是由ERα、ERβ共同介導(dǎo)的，且葛根素還能上調(diào)成骨細(xì)胞中ERα、ERβ的表達(dá)水平[12-13]。

2.2“OPG/RANKL/RANK”是骨代謝過程當(dāng)中的一個(gè)有相當(dāng)?shù)匚坏男盘?hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，囊括了核因子κB受體活化因子配體，居于破骨細(xì)胞(OC)膜上的核因子κB受體活化因子,RANKL的誘餌受體骨保護(hù)素(OPG)許多研究[14]表明，葛根素能夠通過Wnt/β-catenin通路及P38MAPK來調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的分化與骨形成。董必晟[15]發(fā)現(xiàn)葛根素能夠降低RANKL/OPG的比值，調(diào)控由RANK介導(dǎo)的PI3/Akt通路來刺激成骨細(xì)胞從而促進(jìn)骨形成。錢康琦等[16]利用“實(shí)時(shí)熒光定量PCR法”探討葛根素治療骨質(zhì)疏松癥機(jī)理時(shí),發(fā)現(xiàn)其促進(jìn)成骨細(xì)胞TGF-β1和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白Smad2/3mRNA表達(dá)，骨形成活動(dòng)增強(qiáng),反之骨吸收得到明顯抑制。許多研究[14]表明葛根素能夠通過Wnt/β-catenin通路及P38MAPK來調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的分化與骨形成。

2.3BMP-2、BMP-4(骨形態(tài)發(fā)生蛋白)聯(lián)合促成骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，其結(jié)合細(xì)胞膜上BMP-2/4配體，在細(xì)胞膜內(nèi)結(jié)合Smad1/5/8蛋白，Smad4蛋白促其進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，從而促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖BMP-2是調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞生長中最重要的系列生長因子之一[17]。胰島素生長因子I(IGF-I)在細(xì)胞生長、分化以及代謝的調(diào)節(jié)過程中起著重要的作用。周強(qiáng)等[21]利用Western-blot和RT-PCR技術(shù)從蛋白和基因兩個(gè)方面，觀察葛根素對(duì)IGF-I的表達(dá)，結(jié)果證明，骨折加藥組的表達(dá)顯著高于對(duì)照組，提示葛根素在達(dá)到相應(yīng)劑量時(shí)通過對(duì)應(yīng)的調(diào)控機(jī)制，影響IGF-I的表達(dá)，加速愈合去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松性骨折。腫瘤壞死因子(TNF-α)可以直接作用于成骨細(xì)胞,對(duì)其增殖、分化產(chǎn)生影響。雌激素可以抑制TNF-α的產(chǎn)生[14]。劉浩等[19]在研究中發(fā)現(xiàn)葛根素作為抗炎因子,能夠顯著降低TNF-α的水平，但其具體機(jī)制尚不明確。

3葛根素對(duì)破骨細(xì)胞的作用

3.1雌激素缺乏導(dǎo)致破骨細(xì)胞的功能增強(qiáng)[20-21]，引起骨吸收亢進(jìn)，進(jìn)而出現(xiàn)代償性骨形成增加李靈芝等[22]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)10-6、10-5、10-4mol·L-1的葛根素能減少長骨骨化區(qū)破骨細(xì)胞數(shù)目，可能提示葛根素抑制骨吸收。李斌斌等[23]探討中藥葛根對(duì)骨形成和骨吸收的調(diào)控作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)葛根素不僅能促進(jìn)成骨細(xì)胞合成分泌堿性磷酸酶，還在一定程度上改變了破骨細(xì)胞形態(tài)學(xué)，大大降低了骨吸收功能。賴滿香等[24]通過體外建立成骨-破骨細(xì)胞共育體系來發(fā)現(xiàn)葛根素可直接作用于破骨細(xì)胞，說明其預(yù)防骨質(zhì)疏松的作用機(jī)制與其破骨細(xì)胞的骨吸收有關(guān)。

3.2血清堿性磷酸酶是骨代謝活躍程度最重要的生化指標(biāo)[25]。李海[26]、黃彤等[27]研究發(fā)現(xiàn)葛根素對(duì)卵巢摘除的大鼠血清堿性磷酸酶升高有明顯的抑制作用。尿脫氧吡啶啉(尿Dpd)是骨Ⅰ型膠原分子之間的交聯(lián)化合物之一,不受飲食和肝功能的影響，因此當(dāng)前它是最具敏感性與特異性的檢測骨吸收的方法。已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證實(shí)卵巢切除組尿Dpd含量較其他組顯著升高,骨吸收活動(dòng)增強(qiáng)、骨膠原的分解代謝加快。黃延玲等[28]研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中葛根素組的Dpd值明顯下降，近乎恢復(fù)到正常對(duì)照組的水平,所以有理由得出葛根素可以明顯抑制骨吸收功能。

3.3雌激素缺乏時(shí),IL-6產(chǎn)生增加，刺激破骨細(xì)胞的增殖和功能表達(dá)，導(dǎo)致骨吸收增加[29]周勝虎等[30]從骨髓細(xì)胞中提取RNA,采用相對(duì)半定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)技術(shù)，探討雌激素與葛根素作用于去卵巢大鼠IL-6 mRNA的表達(dá)程度。結(jié)果顯示,葛根素組IL-6 mRNA表達(dá)水平雖然高于假手術(shù)組和尼爾雌醇組(可能與劑量小有關(guān))，但也顯著低于卵巢切除組。表明葛根素可以抑制IL-6基因表達(dá),可能部分解釋了其抗骨質(zhì)疏松的原因。

4骨強(qiáng)度的研究

4.1骨強(qiáng)度包括骨密度和骨質(zhì)量何志鵬[31]研究發(fā)現(xiàn)在予葛根素顯著提高去卵巢大鼠股骨的骨密度，且加藥組的骨密度能夠恢復(fù)到相近于假手術(shù)組的水平。梁恒等[17]對(duì)比測定與葛根素后各組大鼠腰椎、左右股骨的骨密度，發(fā)現(xiàn)使用葛根素后能明顯提高卵巢切除大鼠的骨密度。田泉等[32]測量去卵巢大鼠股骨以及腰椎的BMD(采用雙能X線骨密度儀)，發(fā)現(xiàn)加入高劑量葛根素可防止去卵巢大鼠股骨BMD的下降,而且放慢了股骨的骨礦物質(zhì)的遺失，但對(duì)腰椎骨密度影響不明顯，可能與大鼠的股骨承重相對(duì)較高有關(guān)，研究還指出，這一結(jié)果與以往雌激素替代療法可明顯提高腰椎骨密度并不完全一致，也許與植物雌激素和不同部位雌激素受體結(jié)合能力不同有關(guān)。

4.2骨質(zhì)量囊括了微結(jié)構(gòu)、骨轉(zhuǎn)換率、損傷積累、骨質(zhì)強(qiáng)度及礦化強(qiáng)度等ZHANG M Y等[8]通過采用對(duì)模型大鼠肌肉注射葛根素的方法研究,顯示葛根素可以促進(jìn)骨顯微結(jié)構(gòu)的形成從而促進(jìn)新骨形成。何志鵬[31]通過大鼠脛骨病理組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)用葛根素治療后能夠改善大鼠骨質(zhì)疏松骨組織的顯微結(jié)構(gòu)的病理變化。

5結(jié)語

與絕經(jīng)相關(guān)的骨質(zhì)疏松癥是在世界生命科學(xué)領(lǐng)域占有相當(dāng)大的地位。由于雌激素水平下降導(dǎo)致骨代謝障礙，也使得絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的發(fā)病率逐年升高。大量本體內(nèi)外研究已顯示，葛根素在防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥方面有獨(dú)特的作用。目前僅有少量的臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葛根素有一定的毒副作用。所以葛根素要作為防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的藥物應(yīng)用于臨床，尚須對(duì)其用藥劑量、毒副作用及其機(jī)制進(jìn)行深入研究，尤其需要進(jìn)行大樣本、隨機(jī)、對(duì)照的臨床研究，從而提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

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