原淳淳,艾爾扎提·艾爾寶,王達(dá)寶,張?jiān)讫垼瑮铒w宇,屠思遠(yuǎn),趙英俠△
(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院,上海 200032;2.上海中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,上海 201203;3.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬市中醫(yī)醫(yī)院,上海 200071)
骨質(zhì)疏松癥為中老年常見(jiàn)骨代謝性疾病,因其常導(dǎo)致周身骨痛、骨骼畸形甚至骨折等,嚴(yán)重影響中老年人的健康和生活質(zhì)量。隨著中國(guó)人口老齡化,其發(fā)病率逐年升高[1],因此相關(guān)研究人員及醫(yī)務(wù)工作者一直在積極探索有效的治療方法。中醫(yī)藥及針灸治療骨質(zhì)疏松癥因副作用小、療效明顯而備受關(guān)注。其效應(yīng)機(jī)制復(fù)雜,受多種因素影響。近年來(lái),基于“骨肉不相親”理論,以骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型作為研究對(duì)象,以與骨質(zhì)疏松癥發(fā)生密切相關(guān)的骨、骨骼肌和脂肪的系列指標(biāo)為切入點(diǎn),圍繞補(bǔ)腎健脾中藥及針灸穴位治療骨質(zhì)疏松癥的作用及其機(jī)制開(kāi)展了諸多實(shí)驗(yàn)研究,現(xiàn)綜述如下。
骨-肌肉-脂肪軸的核心為骨,關(guān)于補(bǔ)腎健脾中藥或針灸穴位對(duì)骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型的調(diào)控機(jī)制,以骨為研究對(duì)象,多從骨組織形態(tài)學(xué)、骨代謝及其相關(guān)細(xì)胞因子和基因表達(dá)、成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞等不同角度和深度進(jìn)行闡釋。
骨小梁是骨皮質(zhì)在骨松質(zhì)內(nèi)的延伸部分,其數(shù)量、厚度、方向及多孔網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對(duì)骨彈性和骨硬度起著重要作用,當(dāng)發(fā)生骨質(zhì)疏松時(shí),多出現(xiàn)骨小梁變細(xì)、穿孔甚至斷裂,網(wǎng)狀構(gòu)架消失。許多研究表明,補(bǔ)腎健脾中藥及針灸穴位能明顯改善骨質(zhì)疏松模型大鼠的骨小梁形態(tài)變化。
淫羊藿、懷山藥等補(bǔ)腎健脾中藥對(duì)去勢(shì)大鼠股骨遠(yuǎn)端1/3近關(guān)節(jié)部位的靜態(tài)骨組織形態(tài)學(xué)指標(biāo)—骨小梁骨樣組織體積(TOV)、骨小梁成骨細(xì)胞表面(TOBS)和骨小梁破骨細(xì)胞吸收表面(TORS),以及動(dòng)態(tài)骨組織形態(tài)學(xué)指標(biāo)—骨小梁四環(huán)素雙標(biāo)表面(DLS)、骨小梁四環(huán)素單標(biāo)表面(SLS)和礦化率(MA)具有良性調(diào)節(jié)作用[2]。
補(bǔ)腎健脾穴位電針可使去卵巢大鼠骨小梁面積百分?jǐn)?shù)、骨小梁寬度、熒光標(biāo)記百分率、礦化沉積率、礦化延遲時(shí)間升高,而使骨小梁分離度、骨吸收周長(zhǎng)百分率降低,表明電針補(bǔ)腎健脾穴位能明顯逆轉(zhuǎn)去勢(shì)大鼠骨小梁病理改變[3]。
早在上世紀(jì)90年代,即有學(xué)者系統(tǒng)地觀察了補(bǔ)腎健脾中藥對(duì)去勢(shì)大鼠血清雌二醇(E2)、堿性磷酸酶(ALP),以及尿鈣(Ca)/肌酐(Cr)、尿羥脯氨酸(HOP)/ Cr的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),去勢(shì)大鼠血清E2顯著下降,血清ALP、尿Ca/Cr和尿HOP/ Cr升高,補(bǔ)腎健脾中藥可提高去勢(shì)大鼠血清E2水平,而降低血清ALP、尿Ca/Cr和尿HOP/ Cr水平[4]。
馬界等[5]的研究結(jié)果顯示,針刺大杼、腎俞和脾俞等穴位可使去勢(shì)大鼠血清E2水平升高;周曉莉等[6]研究發(fā)現(xiàn),雙固一通針?lè)墒寡骞氢}素(BGP)和Ca顯著升高,血清磷(P)、尿P/ Cr、尿脫氧吡啶啉(DPD)降低,提示“雙固一通”針?lè)稍鰪?qiáng)成骨細(xì)胞活性,以促進(jìn)骨形成,降低破骨細(xì)胞骨吸收功能,從而有效地改善骨代謝。
骨代謝相關(guān)細(xì)胞因子對(duì)維持骨吸收與骨形成的動(dòng)態(tài)平衡至關(guān)重要。有研究顯示,去勢(shì)大鼠血清白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、促凋亡蛋白Bax等水平升高,而轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF-β)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF-1)、抗凋亡蛋白Bcl-2等水平下降;補(bǔ)腎健脾中藥和穴位針刺可使IL-6、TNF-α和Bax水平下降,而提高TGF-β、IGF-1和Bcl-2水平[7-11]。結(jié)果表明,補(bǔ)腎健脾法可通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞因子水平,改善機(jī)體內(nèi)環(huán)境,從而改善骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型的骨代謝。
研究發(fā)現(xiàn),去勢(shì)大鼠L3椎體骨保護(hù)素(OPG)mRNA表達(dá)下降,而核因子kB受體活化因子配體(RANKL)mRNA表達(dá)升高;補(bǔ)腎健脾中藥可上調(diào)去勢(shì)大鼠L3椎體OPG mRNA的表達(dá)水平,而下調(diào)RANKL mRNA的表達(dá)水平[12]。結(jié)果提示,補(bǔ)腎健脾中藥在基因水平可促進(jìn)骨形成,抑制骨吸收。針刺或艾灸去勢(shì)致骨質(zhì)疏松大鼠命門(mén)、大椎、大杼(雙)、腎俞(雙)、脾俞(雙)、足三里(雙)等補(bǔ)腎健脾穴位,可明顯抑制去勢(shì)大鼠TNF-αmRNA表達(dá)水平[13],亦提示針刺或艾灸在基因水平上改善骨質(zhì)疏松癥。
成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞是成熟骨組織的主要細(xì)胞,成骨細(xì)胞負(fù)責(zé)骨基質(zhì)的合成、分泌和礦化,破骨細(xì)胞負(fù)責(zé)骨分解與吸收,骨組織穩(wěn)態(tài)由二者協(xié)同調(diào)節(jié),病理狀態(tài)下骨吸收大于骨形成則發(fā)生骨質(zhì)疏松癥。
破骨細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),去勢(shì)大鼠補(bǔ)腎健脾穴位針刺血清可減少體外培養(yǎng)新生大鼠破骨細(xì)胞及其骨吸收陷窩的數(shù)量,減小骨吸收陷窩的面積,同時(shí)可促進(jìn)破骨細(xì)胞凋亡[14-16]。結(jié)果提示,針刺可能是通過(guò)抑制破骨細(xì)胞的骨吸收功能,從而改善骨代謝,達(dá)到治療骨質(zhì)疏松癥的效果。成骨細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)腎健脾穴位電針后血清能加速成骨細(xì)胞增殖,維持成骨細(xì)胞活性[17]。
骨是骨骼肌施加力量的杠桿,二者密不可分。有學(xué)者根據(jù)既往研究成果,提出骨-肌肉單元的概念[18]。因此,在骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)制研究中,對(duì)骨骼肌的研究逐漸深入。
肌肉的衰退與細(xì)胞凋亡密切相關(guān),而細(xì)胞凋亡均通過(guò)活化半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶(Cysteine-aspartate specific protease,caspase)家族蛋白所介導(dǎo),進(jìn)而借助線粒體外膜通透性的增加來(lái)執(zhí)行細(xì)胞凋亡過(guò)程。李穎等[19-22]觀察發(fā)現(xiàn),去勢(shì)致骨質(zhì)疏松大鼠骨密度(BMD)明顯下降,骨骼肌caspase-3和caspase-8的表達(dá)水平明顯上升,反映線粒體外膜通透性的主要指標(biāo)—線粒體通透轉(zhuǎn)換孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)OD比值下降,即骨骼肌線粒體通透活性增高,提示去勢(shì)致骨質(zhì)疏松大鼠存在骨骼肌細(xì)胞凋亡和線粒體損傷;補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方可提高去勢(shì)致骨質(zhì)疏松大鼠BMD,降低骨骼肌caspase-3表達(dá)水平,抑制骨骼肌線粒體通透活性,提示補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方能在一定程度上抑制骨骼肌細(xì)胞凋亡,這可能是補(bǔ)腎健脾中藥復(fù)方治療骨質(zhì)疏松癥的作用機(jī)制之一。
楊芳等[23]的研究結(jié)果顯示,補(bǔ)腎健脾中藥能提高糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松癥大鼠骨骼肌肌鈣蛋白、Na+-K+-ATP酶mRNA、Ⅰ型膠原蛋白與骨骼肌α酮戊二酸脫氫酶(α-KGDHC)水平;補(bǔ)腎健脾中藥尚可明顯升高骨質(zhì)疏松癥小鼠骨骼及骨骼肌中 Ca2+-Mg2+-ATP 酶含量[24];補(bǔ)腎健脾中藥可使OPG基因敲除致骨質(zhì)疏松癥小鼠骨骼、骨骼肌異檸檬酸脫氫酶(IDH)的表達(dá)明顯升高[25],對(duì)骨質(zhì)疏松癥具有一定的防治作用。
脂肪組織具有調(diào)節(jié)內(nèi)分泌的功能,其分泌的瘦素、脂聯(lián)素等多種脂肪因子可起到維持骨代謝平衡的作用。
李平等[26]觀察補(bǔ)腎健脾方對(duì)高脂飲食骨質(zhì)疏松大鼠脂代謝及瘦素的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎健脾方可調(diào)節(jié)大鼠脂代謝紊亂,上調(diào)大鼠血清和骨組織中瘦素及其受體的表達(dá),改善大鼠骨代謝水平,防治骨質(zhì)疏松癥。補(bǔ)腎健脾良方青娥方能通過(guò)升高自然増齡衰老大鼠性激素水平,増加瘦素及其受體表達(dá),進(jìn)而使OPG/RANKL比值升高,從而調(diào)控骨代謝,改善骨質(zhì)量,延緩骨骼衰老,發(fā)揮防治骨質(zhì)疏松癥的作用[27]。胡婭等[28]建立去卵巢骨質(zhì)疏松癥大鼠模型,觀察補(bǔ)腎化痰方對(duì)脂聯(lián)素的影響,結(jié)果表明其能顯著提高去卵巢骨質(zhì)疏松癥大鼠的BMD,降低血清脂聯(lián)素水平。
關(guān)于骨肉之間的關(guān)系,古代文人和醫(yī)家均有闡述。如陸游在《公無(wú)渡河》中說(shuō):“大莫大于死生,親莫親于骨肉。[29]”“骨肉不相親”理論最早見(jiàn)于《靈樞·經(jīng)脈》,其記載:“足少陰氣絕,則骨枯。少陰者,冬脈也,伏行而濡骨髓者也,故骨不濡,則肉不能著也;骨肉不相親,則肉軟卻;肉軟卻,故齒長(zhǎng)而垢,發(fā)無(wú)澤;發(fā)無(wú)澤者,骨先死?!苯陙?lái),對(duì)于中醫(yī)古代文獻(xiàn)記載的“骨肉不相親”理論越來(lái)越引起相關(guān)學(xué)者的重視,且明確提出“骨肉不相親”是骨質(zhì)疏松癥發(fā)生的重要病因病機(jī)[30-31]。中醫(yī)認(rèn)為,“骨肉不相親”即骨質(zhì)疏松癥的病因病機(jī)為腎脾虧虛,其中腎虛為主要病機(jī),脾虛為重要病機(jī)[32]。治則治法上,從80年代的單純補(bǔ)腎轉(zhuǎn)變?yōu)槟I脾雙補(bǔ)。近年來(lái),采用補(bǔ)腎健脾法已成為調(diào)控“骨肉不相親”的病理改變,從而治療骨質(zhì)疏松癥的主要治則,并取得了較好療效[33-36]。
然而,對(duì)“骨肉不相親”的科學(xué)內(nèi)涵研究總結(jié)尚少。目前,中醫(yī)界對(duì)“骨肉不相親”理論的認(rèn)識(shí)較為模糊,多從“脾主肌肉”出發(fā),將“肉”簡(jiǎn)單等同于肌肉,忽略了脾虛則生痰濕、痰濕聚積即為脂肪,而脂肪對(duì)骨亦有重要影響。通過(guò)歸納補(bǔ)腎健脾法在骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型中的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)其主要通過(guò)作用于骨、骨骼肌、脂肪來(lái)改善“骨肉不相親”的病理狀態(tài)。在骨方面,補(bǔ)腎健脾中藥和針灸穴位可通過(guò)改善骨組織形態(tài)學(xué)、骨代謝及其骨相關(guān)的細(xì)胞因子和基因表達(dá)水平,調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的數(shù)量及功能,從而有效地緩解骨質(zhì)疏松癥;在骨骼肌方面,補(bǔ)腎健脾法在細(xì)胞層面和分子層面均有調(diào)節(jié)作用;在脂肪方面,補(bǔ)腎健脾法通過(guò)對(duì)瘦素和脂聯(lián)素的調(diào)控直接或間接調(diào)控骨重建?;谏鲜鲅芯?,本課題組創(chuàng)新性提出“骨-肌肉-脂肪軸”的整體單元概念,并指出骨-肌肉-脂肪軸為“骨肉不相親”理論的物質(zhì)基礎(chǔ),基于“骨肉不相親”理論指導(dǎo)下的補(bǔ)腎健脾法通過(guò)對(duì)骨-肌肉-脂肪軸的整體調(diào)節(jié),能夠改善骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型的病理狀態(tài),進(jìn)而有效地治療骨質(zhì)疏松癥。
對(duì)于“骨-肌肉-脂肪軸”,Ilich等[37]在研究骨質(zhì)疏松癥合并肥胖癥及肌肉減少癥合并肥胖癥時(shí),已經(jīng)認(rèn)識(shí)到骨、骨骼肌、脂肪三者密不可分,當(dāng)同等對(duì)待;并且在物質(zhì)基礎(chǔ)上追溯至骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在成骨、成肌和成脂譜系中的失調(diào)可能是其主要病因。Datta等[38]則研究了甲狀旁腺激素(PTH)及其相關(guān)肽PTHrP影響骨、骨骼肌、脂肪相互作用的中間代謝環(huán)節(jié)。針對(duì)“骨肉不相親”理論的現(xiàn)代科學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)是“骨-肌肉-脂肪軸”的觀點(diǎn),以上研究均可作為其有力的客觀依據(jù)。相關(guān)研究值得進(jìn)一步深入開(kāi)展,以期為補(bǔ)腎健脾法治療骨質(zhì)疏松癥提供更加準(zhǔn)確可靠的作用靶點(diǎn),使中醫(yī)藥及針灸穴位在臨床防治骨質(zhì)疏松癥過(guò)程中發(fā)揮應(yīng)有的貢獻(xiàn)。