基于腎主骨生髓探討骨髓基質(zhì)干細(xì)胞與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松腎虛證的關(guān)系

李冠慧　黃明芳　李西?！×何哪?/p>

(福建中醫(yī)藥大學(xué) 中醫(yī)學(xué)院中醫(yī)證研究基地，福建　福州　350122)

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基于腎主骨生髓探討骨髓基質(zhì)干細(xì)胞與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松腎虛證的關(guān)系

李冠慧黃明芳1李西海2梁文娜

(福建中醫(yī)藥大學(xué) 中醫(yī)學(xué)院中醫(yī)證研究基地，福建福州350122)

腎主骨生髓；骨髓基質(zhì)干細(xì)胞；絕經(jīng)后；骨質(zhì)疏松

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松(PMOP)是骨量減少導(dǎo)致骨微結(jié)構(gòu)改變骨折發(fā)生率增加的一種絕經(jīng)后女性常見的骨代謝疾病?！饵S帝內(nèi)經(jīng)》提出“腎主骨髓”的理論，從生理上詳細(xì)描述了女子骨的強(qiáng)弱與腎氣盛衰的關(guān)系，從病理上提出了腎虛骨痿的理論。骨髓基質(zhì)干細(xì)胞具有骨向分化的潛能，與女子骨的強(qiáng)弱關(guān)系密切。補(bǔ)腎中藥能通過(guò)特發(fā)性促性腺激素低下(IHH)信號(hào)通路刺激骨髓基質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞生長(zhǎng)，從而改善女性PMOP，提示PMOP腎虛證與骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的功能改變有關(guān)〔1〕。

1　腎主骨生髓的理論源流

1.1腎與骨的生理關(guān)聯(lián)性腎主骨生髓。骨，指骨骼，是軀體的支架。髓，分骨髓、脊髓和腦髓，皆由腎精化生。骨骼的發(fā)育標(biāo)志著人形體的發(fā)育，由腎精充養(yǎng)，由腎氣推動(dòng)和調(diào)控。腎藏精，精生髓，髓居骨中(稱骨髓)以養(yǎng)骨，骨骼賴之以生長(zhǎng)發(fā)育。因此，腎主骨生髓實(shí)際上是腎精及腎氣促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的具體外在表現(xiàn)?！端貑?wèn)·六節(jié)藏象論篇》中提出：“腎者，主蟄，封藏之本，精之處也，其充在骨”?！端貑?wèn)·陰陽(yáng)應(yīng)象大論》更直接指出：“腎生骨髓”?！端貑?wèn)·宣明五氣論》云：“腎主骨生髓，腎生骨髓，骨髓充在腎”?！吨形鲄R通醫(yī)經(jīng)精義·五臟所主》曰：“骨內(nèi)有髓。骨者，髓所生。周身之骨，以背脊為主腎系貫脊。腎藏精，精生髓，髓生骨，故骨者，腎之所合也”。《醫(yī)經(jīng)精義》曰：“腎藏精，精生髓，髓生骨，故骨者腎之合也。髓者，腎精所生，精足則髓足，髓在骨內(nèi)，髓足則骨強(qiáng)”?！端貑?wèn)·上古天真論》以“七”為基數(shù)詳細(xì)記述了腎氣由稚嫩到充盛再由充盛到衰少的過(guò)程中，女性骨骼發(fā)育隨腎氣盛衰的變化，曰：“女子七歲，腎氣盛，齒更發(fā)長(zhǎng)……。三七，腎氣平均，故真牙生而長(zhǎng)極。四七，筋骨堅(jiān)，發(fā)長(zhǎng)極，身體盛壯?！咂?，任脈虛……，故形壞而無(wú)子”。從文中可以看出，女性生、長(zhǎng)、壯、老、已生命過(guò)程中，每一階段骨質(zhì)代謝的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)，均與腎精及腎氣的盛衰密切相關(guān)，并從“齒、骨”的變化中體現(xiàn)出來(lái)。

1.2腎與骨的病理相關(guān)性后代醫(yī)家在繼承《黃帝內(nèi)經(jīng)》“腎藏精主骨生髓”理論的生理基礎(chǔ)上，又對(duì)其病理相關(guān)性做了進(jìn)一步的闡述。《諸病源侯論·腎著腰痛侯》中指出：“腎主腰腳。腎經(jīng)虛則受風(fēng)冷……，故令腰痛”。《黃帝內(nèi)經(jīng)素問(wèn)集注·瘓論篇》注解云：“腎生骨髓，在體為骨，腎氣熱而精液竭，則髓減骨枯而發(fā)為骨瘓也”。在治療上，基于腎主骨生髓理論《太平圣惠方》對(duì)骨折提出了“補(bǔ)筋骨、益精髓、通血脈”的方法?！锻饪萍?yàn)方·服藥通變方第一》提出了“腎實(shí)則骨有生氣”的觀點(diǎn)。

腎藏精，精化氣，腎精足則腎氣充，腎氣充則骨髓生化有源，髓以養(yǎng)骨，則機(jī)體骨質(zhì)代謝正常，骨骼堅(jiān)固有力；反之，若腎精不足，骨髓生化無(wú)源，骨骼失養(yǎng)，可出現(xiàn)骨痿，骨骼發(fā)育代謝遲緩，骨軟無(wú)力，骨質(zhì)脆弱，易于骨折等?？梢?，無(wú)論從理論還是臨床，腎藏精主骨生髓的理論，骨與腎之間的關(guān)聯(lián)性均被古今醫(yī)家認(rèn)可并有效運(yùn)用，為臨床從腎論治PMOP提供了理論依據(jù)。

2　骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(BMSc)的功能

骨髓中含多種多能干細(xì)胞，BMSc是主要的一類，位于骨髓網(wǎng)狀間質(zhì)內(nèi)，具有多向分化的能力，并在一定條件的誘導(dǎo)下，可向成軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞分化。由于BMSc較高的重復(fù)性和較短的周期性，組織工程學(xué)將BMSc應(yīng)用于骨種子細(xì)胞的技術(shù)和思路就應(yīng)運(yùn)而生。

BMSc可能是機(jī)體骨髓成骨能力的來(lái)源〔2〕。體外培養(yǎng)BMSc能短時(shí)間內(nèi)生成大量干細(xì)胞且生成濃度較高。一定誘導(dǎo)條件下，BMSc可向成骨細(xì)胞分化。在細(xì)胞生長(zhǎng)因子、DA-006、富血小板血漿的誘導(dǎo)下，BMSc的成骨分化路線可簡(jiǎn)單描述為：BMSc→骨祖細(xì)胞→前成骨細(xì)胞→成骨細(xì)胞→成熟骨細(xì)胞〔3～6〕。BMSc向成骨細(xì)胞的定向分化過(guò)程，受到特異性成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。利用蛋白質(zhì)組方法能夠找到BMSc的標(biāo)志并檢測(cè)到其向成骨細(xì)胞的分化〔7～9〕。Hedgehog信號(hào)通路是在胚胎發(fā)育階段的重要信號(hào)通路之一，調(diào)控機(jī)體多種組織器官的生長(zhǎng)發(fā)育，與骨質(zhì)生成的發(fā)育過(guò)程有密切關(guān)系。Hedgehog信號(hào)通路家族成員包含：人沙漠刺猬因子(DHH)、IHH及鼠音猬因子SHH，而IHH在機(jī)體骨質(zhì)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)作用〔10〕。BMSc對(duì)成熟軟骨細(xì)胞的增殖分化的促進(jìn)作用機(jī)制或許與對(duì)IHH信號(hào)通路活性的改變有關(guān)〔11〕。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，通過(guò)自體骨髓的BMSc移植，可有效促進(jìn)機(jī)體新骨形成，具有促進(jìn)體內(nèi)成骨的能力。在牙槽骨缺損的修復(fù)中，應(yīng)用分離的BMSc進(jìn)行自體移植，結(jié)果顯示BMSc的移植對(duì)牙槽骨再生起到了促進(jìn)作用。

3　BMSc與PMOP的關(guān)系

PMOP是體內(nèi)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞失衡導(dǎo)致成骨細(xì)胞生成減少破骨細(xì)胞異常增多，從而使機(jī)體出現(xiàn)骨量減少骨質(zhì)疏松的癥狀。BMSc在機(jī)體內(nèi)的生理變化趨勢(shì)與《素問(wèn)·上古天真論》所述的女子生長(zhǎng)壯老已生命過(guò)程中的腎氣盛衰趨勢(shì)相一致。

3.1BMSc與PMOPPMOP是由于骨微結(jié)構(gòu)受損，骨成分及骨基質(zhì)比例下降，骨質(zhì)變薄，骨脆性增加，導(dǎo)致骨質(zhì)發(fā)生率增高的一種骨代謝疾病。骨組織，和其他機(jī)體組織一樣，有其代謝過(guò)程。骨代謝的過(guò)程中受全身多種因素的調(diào)節(jié)。BMSc便是其調(diào)控途徑之一。用分離出的BMSc對(duì)機(jī)體進(jìn)行治療，發(fā)現(xiàn)BMSc細(xì)胞治療組與其它治療組相比，BMSc細(xì)胞治療組能加快PMOP中的骨折愈合速度。在牽張間隙內(nèi)注射BMSc的實(shí)驗(yàn)組和注射等量生理鹽水的對(duì)照組進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組新生的骨量和骨小梁的寬度均高于對(duì)照組。以上實(shí)驗(yàn)表明，BMSc對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折愈合有促進(jìn)作用〔2〕。

3.2BMSc改善PMOP的作用機(jī)制PMOP中骨形成減少的病理關(guān)鍵便是成骨細(xì)胞數(shù)量的下降，IHH信號(hào)蛋白對(duì)BMSc的增殖、成軟骨分化以及軟骨表型維持均起到了相應(yīng)的促進(jìn)作用〔12〕，可以通過(guò)誘導(dǎo)BMSc向成骨細(xì)胞的分化，來(lái)增加成骨細(xì)胞的數(shù)量，從而用于PMOP的治療。BMSc成破骨細(xì)胞的潛能對(duì)PMOP的形成亦有一定程度的影響。通過(guò)貼壁培養(yǎng)誘導(dǎo)，部分BMSc可向破骨細(xì)胞分化。研究表明，BMSc對(duì)破骨細(xì)胞凋亡起促進(jìn)作用。而絕經(jīng)后雌激素水平的下降，使得BMSc對(duì)FasL基因的表達(dá)水平下調(diào)〔13，14〕。腎臟本身是一個(gè)復(fù)雜的內(nèi)分泌器官〔15〕。中醫(yī)認(rèn)為，機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育及衰老過(guò)程主要由腎精及腎氣的盛衰來(lái)決定，故腎精及腎氣的盛衰能影響骨質(zhì)的代謝，決定機(jī)體骨骼的強(qiáng)弱。BMSc是一種多潛能成體干細(xì)胞，能向成骨細(xì)胞進(jìn)行分化。其主要存在于骨髓，同時(shí)還存在于胚胎時(shí)期間充質(zhì)來(lái)源的骨外組織，在個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育成熟及組織修復(fù)過(guò)程中起著重要作用。

3.3BMSc與腎精的關(guān)聯(lián)性“腎精”與干細(xì)胞的密切相關(guān)性逐漸引起關(guān)注。干細(xì)胞的功能與中醫(yī)命門學(xué)說(shuō)中的先天之精相類似。干細(xì)胞具先天之精的屬性。腎藏精，精是生命之源，是構(gòu)成人體生命活動(dòng)的精微物質(zhì)。臨床上，根據(jù)腎主骨生髓理論，對(duì)PMOP患者采用補(bǔ)腎為主的純中藥進(jìn)行臨床研究，將之與阿法骨化醇組和安慰劑組進(jìn)行療效對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎中藥組患者的骨代謝情況明顯優(yōu)于后兩組。從使用補(bǔ)腎中藥治療的實(shí)驗(yàn)研究顯示，補(bǔ)腎活血中藥杜仲、何首烏、淫羊藿、巴戟天、淫洋藿、丹參、熟地黃能有效刺激BMSc增殖并誘導(dǎo)其向成骨細(xì)胞分化，使成骨細(xì)胞數(shù)量增多，成骨活性增高，從而促進(jìn)骨的形成，改善骨代謝〔2，16～19〕。實(shí)驗(yàn)結(jié)果從以藥證效的角度，對(duì)腎藏精主骨生髓理論與BMSc骨向分化的一致性進(jìn)行了闡釋。

4　BMSc與PMOP腎虛證的關(guān)系

在PMOP腎陽(yáng)虛證里，使用溫補(bǔ)腎陽(yáng)的右歸飲，能使骨髓里成骨細(xì)胞的增殖得到促進(jìn)，同時(shí)抑制BMSc向破骨細(xì)胞的分化，為右歸飲治療PMOP腎陽(yáng)虛證的作用機(jī)理提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。而PMOP腎陽(yáng)虛證和PMOP腎陰虛證患者在骨標(biāo)志物、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、骨密度(BMD)等均存在差異。在PMOP腎陰虛證中，用六味地黃丸進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)血清骨代謝物均在不同程度上發(fā)生了改變〔20〕。中醫(yī)補(bǔ)腎陰藥和補(bǔ)腎陽(yáng)藥在治療PMOP中能增加機(jī)體的骨密度，對(duì)骨組織結(jié)構(gòu)的破壞起改善作用。其可能是通過(guò)調(diào)控骨代謝及相關(guān)基因表達(dá)而發(fā)揮作用。

綜上，腎功能的衰退是機(jī)體骨質(zhì)代謝下降的關(guān)鍵因素。通過(guò)補(bǔ)腎療法能有效提高機(jī)體骨質(zhì)代謝水平，提高PMOP治療效果。其作用機(jī)制之一便是通過(guò)調(diào)控BMSc的分化潛能，提高BMSc向成骨細(xì)胞的分化，從而促進(jìn)骨生成，介導(dǎo)機(jī)體骨髓的生長(zhǎng)發(fā)育，緩解因腎虛導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松癥狀。本文從微觀層次對(duì)“腎藏精主骨生髓”、BMSc與腎和骨之間的關(guān)聯(lián)性提供新的認(rèn)識(shí)，并為從腎論治PMOP提供新的思路。

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〔2015-12-17修回〕

(編輯袁左鳴)

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.81202645)；國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(No.81230087)；福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.2015J01339)；福建省衛(wèi)生系統(tǒng)中青年骨干人才培養(yǎng)項(xiàng)目(No.2015-ZQN-JC-32)；2015年度福建省高等學(xué)校新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃

梁文娜(1979-)，女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事內(nèi)分泌病證結(jié)合研究。

李冠慧(1991-)，女，碩士，主要從事內(nèi)分泌病證結(jié)合研究。

R259

A

1005-9202(2016)15-3846-02；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.15.111

1海南省人民醫(yī)院胸外甲狀腺外科

2福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院