補(bǔ)腎中藥及方劑對(duì)骨質(zhì)疏松OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)作用的研究進(jìn)展

李佳凌 高明利

【摘 要】 骨保護(hù)素（OPG）/核轉(zhuǎn)錄因子-κB受體活化因子（RANK）/核轉(zhuǎn)錄因子-κB受體活化因子配體（RANKL）系統(tǒng)是調(diào)節(jié)骨重建過(guò)程中破骨細(xì)胞功能的重要信號(hào)通路。OPG競(jìng)爭(zhēng)性地抑制RANK與RANKL的結(jié)合，抑制破骨細(xì)胞功能，減少骨質(zhì)吸收。許多補(bǔ)腎中藥及方劑通過(guò)影響該信號(hào)通路抑制破骨細(xì)胞功能，進(jìn)而防治骨質(zhì)疏松。通過(guò)補(bǔ)骨脂、骨碎補(bǔ)、蛇床子、淫羊藿等中藥以及獨(dú)活寄生湯、六味地黃丸、左歸丸等方劑對(duì)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行綜述，旨在為骨質(zhì)疏松的防治提供新思路。

【關(guān)鍵詞】 骨質(zhì)疏松;OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路;補(bǔ)腎中藥;綜述

中醫(yī)學(xué)中有腎主骨生髓理論，如《素問(wèn)·上古天真論篇》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……?！薄罢煞虬藲q，腎氣實(shí)，發(fā)長(zhǎng)齒更……，二八，腎氣盛……，三八，腎氣平均，筋骨勁強(qiáng)，真牙生而長(zhǎng)極，四八，筋骨隆盛，肌肉滿壯……?！薄端貑?wèn)·脈要精微論篇》曰：“骨者，髓之府。”“髓者，骨之充也?！薄端貑?wèn)·痿論篇》曰：“腎主身之骨髓……腎氣熱，則腰脊不舉，骨枯而髓減，發(fā)為骨痿……，腎者，水臟也，今水不勝火，則骨枯而髓虛，故足不能任身、發(fā)為骨痿?！庇纱丝芍I精充盛對(duì)于骨骼生長(zhǎng)、發(fā)育、強(qiáng)勁具有重要作用。因此，臨床上予骨質(zhì)疏松癥（osteoporosis，OP）患者補(bǔ)腎中藥及方劑治療。從微觀角度解釋補(bǔ)腎中藥及方劑對(duì)OP的治療作用與機(jī)制，進(jìn)而指導(dǎo)臨床用藥顯得尤為重要。筆者通過(guò)查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎中藥及方劑主要通過(guò)影響骨保護(hù)素（OPG）/核轉(zhuǎn)錄因子-κB受體活化因子（RANK）/核轉(zhuǎn)錄因子-κB受體活化因子配體（RANKL）信號(hào)通路影響骨代謝。本文以中藥補(bǔ)骨脂、骨碎補(bǔ)、蛇床子、淫羊藿以及方劑獨(dú)活寄生湯、六味地黃丸、左歸丸為代表，從OPG/RANK/RANKL信號(hào)通路及骨代謝角度總結(jié)補(bǔ)腎中藥及方劑對(duì)OP的治療作用。

1 OP概述

OP是由于骨量減少、骨骼微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞所致骨骼脆弱，易于骨折的骨骼系統(tǒng)疾病。可分為原發(fā)性O(shè)P、繼發(fā)性O(shè)P和特發(fā)性O(shè)P，典型表現(xiàn)為疼痛、身長(zhǎng)縮短、駝背、脆性骨折。

隨著人口老齡化的加劇，OP已成為常見(jiàn)病、多發(fā)病，其發(fā)病率上升為繼心血管疾病、糖尿病之后的慢性疾病第3位[1]。OP基金會(huì)研究顯示，我國(guó)OP總患病率為6.6%～19.3%，平均13%[2]。OP患者再發(fā)骨折風(fēng)險(xiǎn)較高，若患者椎體骨折后，將有5倍風(fēng)險(xiǎn)再次發(fā)生椎體骨折，髖部骨折后將有2.5倍風(fēng)險(xiǎn)再次發(fā)生髖部骨折，2～3倍風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生其他部位骨折[3-4]。OP患者需面臨疼痛等生理痛苦，還要面對(duì)生活不便所致心理壓力。

骨組織代謝活躍處于不斷的重建中，成骨細(xì)胞（OB）骨形成與破骨細(xì)胞（OC）骨吸收的動(dòng)態(tài)變化是骨代謝平衡的必要條件。骨重建可劃分為3個(gè)階段：①骨吸收，破骨前體細(xì)胞的分化，OC激活;②新骨形成，OC凋亡，OB在骨陷窩內(nèi)聚集、分化;③修復(fù)骨吸收，類骨質(zhì)形成、礦化。骨吸收通常僅需幾周時(shí)間，骨形成則需幾個(gè)月。預(yù)防OP，減少骨量丟失的關(guān)鍵是抑制OC的作用，OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)是調(diào)節(jié)OC功能極其重要的通路[5]。

2 OPG/RANK/RANKL信號(hào)系統(tǒng)

2.1 OPG OPG于1997年SIMONET等[6]測(cè)定小鼠腸cDNA序列時(shí)被發(fā)現(xiàn)，因具有保護(hù)骨的效應(yīng)而命名。OPG是由間充質(zhì)細(xì)胞衍生的細(xì)胞如OB和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌，以單體和二聚體兩種形式存在的一種可溶性糖蛋白。與RANK和RANKL不同，OPG不具有跨膜和胞質(zhì)內(nèi)的結(jié)構(gòu)域。白細(xì)胞介素-1（IL-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）可以促進(jìn)OPG的表達(dá);甲狀旁腺激素（PTH）、前列腺素E2（PGE2）、1，25二羥基維生素D3[1，25（OH）2D3]等刺激骨吸收的因子可以降低OPG的表達(dá)[7]。在骨組織中，OPG作為一種餌受體，通過(guò)高親和力競(jìng)爭(zhēng)性地與RANKL結(jié)合，阻斷RANKL與OC表面的RANK相互作用，有效地抑制OC，從而減少骨吸收。

2.2 RANK RANK于1997年ANDERSON等[8]直接測(cè)定人骨髓衍生樹(shù)突狀細(xì)胞cDNA時(shí)被發(fā)現(xiàn)。RANK是Ⅰ型三聚化跨膜蛋白，其胞外具有4個(gè)富半胱氨酸的假重復(fù)區(qū)[9]。RANK高度表達(dá)于破骨前體細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、成熟OC等多種細(xì)胞表面。OC表面的RANKL與RANK特異性結(jié)合，在巨噬細(xì)胞集落刺激因子（M-CSF）的參與下，啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，促進(jìn)OC增殖、分化與成熟。

2.3 RANKL RANKL是由OB及其前體、T細(xì)胞、B細(xì)胞和巨核細(xì)胞產(chǎn)生，一種Ⅱ型同源三聚體跨膜蛋白，RANK的配體[10]。M-CSF和RANKL是OC分化和成熟的必要因素，M-CSF增加破骨前體細(xì)胞池，而RANKL與破骨前體細(xì)胞和成熟OC表面表達(dá)的RANK受體相結(jié)合，促進(jìn)OC的分化、活化并抑制其凋亡[11]。

3 單藥對(duì)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)的作用

3.1 補(bǔ)骨脂（Psoralea corylifolia Linn.） 補(bǔ)骨脂，別名破故紙，辛、苦，溫，歸腎、脾經(jīng)，具有補(bǔ)腎壯陽(yáng)、納氣、止瀉之功效。

田丹等[12]發(fā)現(xiàn)，各濃度補(bǔ)骨脂水提液既能上調(diào)OPG的表達(dá)，又能下調(diào)RANKL的表達(dá)，進(jìn)而上調(diào)OPG/RANKL mRNA比值，抑制OC的分化與成熟，抑制骨吸收作用。王建華等[13]發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)骨脂素（PSO）通過(guò)上調(diào)OPG表達(dá)，下調(diào)RANKL表達(dá)，增加OPG/RANKL比值來(lái)抑制OC的分化、成熟，進(jìn)而抑制骨吸收，但PSO對(duì)OC抑制作用不及雌激素明顯。武密山等[14]發(fā)現(xiàn)，低濃度PSO對(duì)骨更新作用不明顯，而中、高濃度PSO能通過(guò)調(diào)節(jié)OPG、RANKL mRNA表達(dá)及OPG/RANKL比例，促進(jìn)OB的生成功能，增強(qiáng)骨更新。

PSO既具有雌激素作用又避免其不良反應(yīng)，是一種植物雌激素。補(bǔ)骨脂主要作用于OPG/RANKL/RANK信號(hào)通路，上調(diào)OPG mRNA表達(dá)，下調(diào)RANKL mRNA，上調(diào)OPG/RANKL mRNA比值，抑制骨吸收。

3.2 骨碎補(bǔ)（Davallia mariesii Moore ex Bak.） 骨碎補(bǔ)，別名申姜，苦，溫，歸腎、肝經(jīng)，具有補(bǔ)腎強(qiáng)骨、續(xù)傷止痛之功效。

趙曉燕等[15]發(fā)現(xiàn)，雌激素受體通路是骨碎補(bǔ)促進(jìn)OPG基因表達(dá)，增加OPG/RANKL比值的通路之一，骨碎補(bǔ)通過(guò)雌激素通路對(duì)OB起作用。廖悅?cè)A等[16]研究骨碎補(bǔ)作用于去睪丸OP大鼠，發(fā)現(xiàn)骨碎補(bǔ)可提高大鼠股骨的骨密度和骨小梁數(shù)目，顯著促進(jìn)OPG的表達(dá)。劉康等[17]發(fā)現(xiàn)，不同劑量骨碎補(bǔ)總黃酮均影響OPG/RANKL/RANK軸系統(tǒng)，與劑量呈正相關(guān)，通過(guò)調(diào)控OPG/RANKL/RANK軸使OPG表達(dá)增加、RANK和RANKL表達(dá)下降來(lái)實(shí)現(xiàn)的。吳連國(guó)等[18]發(fā)現(xiàn)，骨碎補(bǔ)總黃酮能提高OP大鼠骨礦含量、降低血清RANKL水平，但不能提高血清雌二醇水平。

推測(cè)骨碎補(bǔ)治療骨質(zhì)疏松機(jī)制：①上調(diào)OPG/RANKL比值，阻礙OC的分化、成熟，減少骨吸收;②骨是雌激素的重要靶器官之一，骨碎補(bǔ)通過(guò)雌激素通路，促進(jìn)OB的增殖，增加成骨作用。

3.3 蛇床子[Cnidium monnieri（L.）Cuss.] 蛇床子，別名野茴香，辛、苦，溫;有小毒，歸腎經(jīng)，具有溫腎壯陽(yáng)、燥濕、祛風(fēng)、殺蟲(chóng)之功效。

趙永見(jiàn)等[19]發(fā)現(xiàn)，低、中劑量蛇床子素能提高OPG基因敲除小鼠的骨小梁體積分?jǐn)?shù)，增加其數(shù)目和厚度，降低分離度，改善骨結(jié)構(gòu);同時(shí)發(fā)現(xiàn)蛇床子素能促進(jìn)骨形成，抑制骨吸收，增加骨量，從而起到抗骨質(zhì)疏松的作用。王艷等[20]發(fā)現(xiàn)，蛇床子素可顯著上調(diào)OPG mRNA表達(dá)水平，不影響RANKL mRNA表達(dá)，從而增加OPG/RANKL比值，抑制OC骨吸收作用。袁濤[21]研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)濃度的蛇床子素骨靶向新型化合物（NSC-OST）可以促進(jìn)OB的增殖及OPG的表達(dá)，抑制RANKL的分泌，減少OC的數(shù)量，降低骨吸收陷窩面積[22]。

明磊國(guó)等[23]研究結(jié)果表明，蛇床子素通過(guò)抑制OC成熟、分化過(guò)程中關(guān)鍵蛋白JNK1/2的磷酸化水平，影響OC中OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)信號(hào)傳導(dǎo)，進(jìn)而抑制OC的分化與骨吸收。

3.4 淫羊藿（Epimedium brevicornu Maxim.） 淫羊藿，別名仙靈脾，性辛、甘，溫，歸肝、腎經(jīng)，具有補(bǔ)腎陽(yáng)、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕之功效。

李偉娟等[24]發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷對(duì)OC的MMP-9、CK等基因表達(dá)有抑制作用，對(duì)OC的雌激素受體α（ERα）mRNA表達(dá)有促進(jìn)作用，降低OC的RANK mRNA表達(dá);雌激素受體阻斷劑阻斷ERα后，對(duì)雌激素降低RANK基因表達(dá)和淫羊藿苷降低RANK基因表達(dá)作用進(jìn)行抑制。李晶等[25]研究表明，淫羊藿總黃酮（TFE）既可通過(guò)促進(jìn)BMP-2 mRNA的表達(dá)促進(jìn)OB分化和增殖，也可通過(guò)增強(qiáng)OPG mRNA的表達(dá)，促進(jìn)OPG mRNA與OPG配體（OPGL）結(jié)合，阻止RANKL活化，從而抑制OC分化和成熟。孫林軍[26]發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷對(duì)OB的OPG mRNA蛋白表達(dá)呈上調(diào)作用，且明顯上調(diào)OPG/RANKL比值;淫羊藿苷對(duì)OPG和OPG/RANKL的調(diào)節(jié)作用與雌激素受體相關(guān)。

4 補(bǔ)腎方劑對(duì)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)的作用

4.1 獨(dú)活寄生湯 藥物組成：獨(dú)活9 g、桑寄生6 g、杜仲6 g、牛膝6 g、細(xì)辛6 g、秦艽6 g、茯苓6 g、肉桂心6 g、防風(fēng)6 g、川芎6 g、人參6 g、甘草6 g、當(dāng)歸6 g、芍藥6 g、干地黃6 g。功效：祛風(fēng)濕，止痹痛，補(bǔ)肝腎，益氣血。

楊曉嬌[27]實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，獨(dú)活寄生湯可以促進(jìn)CIA模型大鼠踝關(guān)節(jié)組織中OPG的表達(dá)，抑制RANKL表達(dá)，降低OPG/RANKL比值，從而抑制OC的功能，達(dá)到緩解骨破壞的目的。萬(wàn)春飛等[28]發(fā)現(xiàn)，獨(dú)活寄生湯含藥血清可促進(jìn)OB生長(zhǎng)，上調(diào)OB的OPG表達(dá)，減少RANKL表達(dá)，阻斷骨吸收信號(hào)的傳遞，抑制OC分化與激活，阻礙成熟OC骨吸收活性，誘導(dǎo)OC凋亡，防治OP。

4.2 六味地黃丸 藥物組成：熟地黃24 g、山萸肉12 g、干山藥12 g、澤瀉9 g、牡丹皮9 g、茯苓9 g。功效：滋補(bǔ)肝腎。

劉偉偉[29]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，六味地黃丸可以增加IL-1β、TNF-α干預(yù)后人牙周膜成纖維細(xì)胞（PDLFs）OPG的表達(dá)，減少RANKL的表達(dá)，改變RANKL/OPG比值，抑制骨吸收同時(shí)促進(jìn)骨形成，實(shí)現(xiàn)“補(bǔ)腎固齒”。李曉峰等[30]研究發(fā)現(xiàn)，六味地黃丸可以上調(diào)OPG表達(dá)，抑制OC增殖、分化和成熟;調(diào)節(jié)全身免疫狀態(tài)，干擾T、B淋巴細(xì)胞免疫，下調(diào)免疫細(xì)胞表達(dá)的RANKL，抑制OC增殖、分化和成熟。

4.3 左歸丸 藥物組成：熟地黃240 g、山藥120 g、枸杞子120 g、山茱萸120 g、牛膝90 g、鹿角膠120 g、龜板膠120 g、菟絲子120 g。功效：滋陰補(bǔ)腎，益精養(yǎng)血。

吳佳瑩[31]研究發(fā)現(xiàn)，左歸丸直接上調(diào)OPG表達(dá)，下調(diào)RANKL表達(dá);提高鐵調(diào)素水平，改善鐵過(guò)載，調(diào)節(jié)下游OPG/RANKL系統(tǒng)，降低OC活性，減少骨量丟失。劉梅潔等[32]利用免疫細(xì)胞化學(xué)染色技術(shù)發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)卵巢切除手術(shù)（OVX）血清組OB的RANKL蛋白表達(dá)明顯增加，左歸丸血清組OB的RANKL蛋白表達(dá)與OVX血清組相比明顯下降，左歸丸含藥血清通過(guò)抑制OB表達(dá)RANKL，抑制OC的活性，進(jìn)而治療OP。

5 小 結(jié)

《素問(wèn)·六節(jié)藏象論篇》曰：“腎主骨，生髓?！薄澳I者，主蟄，封藏之本，精之處也。其華在發(fā)，其充在骨。”《醫(yī)經(jīng)精義》曰：“腎藏精，精生髓，髓生骨，故骨者腎之所合也;髓者，腎精所生，精足則髓足，髓在骨內(nèi)，髓足則骨強(qiáng)?！蹦I精化生骨髓，髓藏于骨腔之內(nèi)，滋養(yǎng)骨骼，腎精足則筋骨強(qiáng)健有力;反之，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)育遲緩，骨軟無(wú)力，骨質(zhì)脆弱，易于骨折等。

OP是發(fā)病機(jī)制復(fù)雜、臨床難治愈的全身性骨代謝疾病。補(bǔ)腎中藥及方劑防治OP已取得良好的臨床療效，具有多途徑、多靶點(diǎn)、不良反應(yīng)小的優(yōu)勢(shì)[33]。OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)是骨代謝過(guò)程中的一個(gè)重要途徑，許多補(bǔ)腎中藥及方劑調(diào)控信號(hào)通路靶基因轉(zhuǎn)錄、表達(dá)來(lái)防治OP。筆者通過(guò)查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，OPG、RANKL是重要的OC分化調(diào)節(jié)信號(hào)因子。RANKL是惟一能直接刺激OC發(fā)育和激活OC的細(xì)胞因子，它與OC表面受體RANK結(jié)合，促進(jìn)OC形成、分化、成熟，并抑制OC凋亡，延長(zhǎng)其存活。補(bǔ)腎中藥及方劑主要通過(guò)促進(jìn)OPG mRNA表達(dá)，抑制RANKL mRNA表達(dá)，整體上調(diào)OPG/RANKL mRNA比值，抑制OC分化與成熟，減少骨吸收，防止骨量減少。利用OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)作用機(jī)制研制相關(guān)藥物治療OP效果顯著;但OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)參與免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，長(zhǎng)期使用該類藥物的療效和安全性尚需要進(jìn)一步的觀察[5]。

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收稿日期：2018-10-16;修回日期：2018-11-15