獨活寄生湯延緩椎間盤退變的作用機制研究進展

李艷麗

（湖北中醫(yī)藥大學針灸骨傷學院，湖北 武漢）

0 引言

椎間盤退變（Intervertebral Disc Degeneration，IDD）是引發(fā)各類腰椎退行性疾病的基礎(chǔ)[1]，以下腰痛（Low Back Pain，LBP）為主要臨床表現(xiàn)，對患者的生活和工作造成嚴重影響，降低患者生活質(zhì)量的同時也會帶來巨大的經(jīng)濟損失。目前臨床上針對IDD的主要治療措施包括藥物、理療等保守治療和微創(chuàng)、融合等手術(shù)治療。保守治療通常只能短期內(nèi)緩解患者的疼痛癥狀，長久使用會帶來頗多不良反應；而手術(shù)治療療效雖快，但容易破壞脊柱原本的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，增加臨近椎體病變可能。獨活寄生湯出自于《備急千金要方·卷八》，孫思邈[2]認為“夫腰背痛者，皆由腎氣虛弱，臥冷濕地當風所得也，不時速治，喜流人腳膝，為偏枯冷痹緩弱疼重，或腰痛攣腳重痹，宜急服此方。”獨活寄生湯由獨活、杜仲、肉桂心、茯苓、牛膝、細辛、桑寄生、川芎等藥物組成，補氣血、止痹痛，同時兼補肝腎，主治肝腎虧虛、氣血不足、外感風寒濕邪所致腰膝疼痛、肢體痿軟等癥。近年來[3-5]，多項研究表明獨活寄生湯治療椎間盤退變相關(guān)疾病具有較好的效果，然而獨活寄生楊延緩IDD 的作用機制尚不清楚。筆者總結(jié)近十年來相關(guān)實驗研究文獻，將該方延緩IDD 的可能作用機制進行分類、總結(jié)，為日后使用該方劑提供臨床依據(jù)及實驗基礎(chǔ)。

1 減少炎癥因子釋放

受壓退變的髓核組織可產(chǎn)生白介素-1（IL-1），刺激髓核細胞產(chǎn)生前列腺素E2（PGE2）等炎癥因子，介導椎間盤退變相關(guān)炎癥反應。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）作為炎癥反應的啟動因子，能夠促進IL-1β 等炎癥因子的合成，從而形成椎間盤的炎癥聯(lián)級反應[6,7]。研究發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯能夠減少椎間盤炎癥因子的釋放：楊杰科等人[7]將內(nèi)服獨活寄生湯與推拿治療相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)這種治療方案對腰椎間盤突出療效十分顯著，能夠減輕患者疼痛，同時降低患者血清中TXB2、TNF-α、IL-1β 的表達，改善腰部功能。周樺等人[8]通過研究獨活寄生湯對新西蘭大白兔IDD 退變模型中IL-1β、PGE2 的影響，發(fā)現(xiàn)該方能夠下調(diào)椎間盤髓核組織中IL-1β、PGE2 的水平，從而延緩IDD，發(fā)揮其治療椎間盤源性腰痛的作用。Liu[9]等人從IDD 患者和正常腰椎骨折患者的椎間盤中分離原始的hNPCs 進行體外培養(yǎng)，分別用SDF-1 和不同濃度的獨活寄生湯處理細胞，最終發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯可顯著拮抗SDF-1 誘導的促炎性細胞因子產(chǎn)生，并且提出這一作用可能與調(diào)控SDF-1/CXCR4/NF-κB 通路有關(guān)。

2 抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)的水平

基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix Metalloproteinase，MMP）是利用Ca2+、Zn2+作為輔助因子的肽鏈切酶大家族，能夠?qū)w內(nèi)椎間盤細胞的蛋白聚糖進行降解，并且能夠酶解椎間盤中的Ⅱ型膠原，從而降解細胞外基質(zhì)(ECM)，主要以MMP-1、MMP-3、MMP-13 為主。研究表明，獨活寄生湯能夠有效抑制MMP 的表達，從而減輕椎間盤細胞ECM 的降解達到延緩IDD 的目的。張立莊[10]在成功給小鼠制造腰椎間盤突出模型后，分別檢測獨活寄生湯干預前和干預后的椎間盤局部組織和血漿中的MMP-1 水平，發(fā)現(xiàn)在腰椎間盤突出髓核組織和纖維環(huán)組織中，MMP-1 表達明顯增加，提示MMP-1 在椎間盤退變突出中發(fā)揮重要作用；獨活寄生湯干預后，MMP-1 水平有所下調(diào)，可見獨活寄生湯能有效調(diào)控MMP-1的表達從而發(fā)揮治療作用。Liu[9]等人將人髓核細胞進行體外培養(yǎng)，并分為對照組、SDF-1 組和獨活寄生湯+SDF-1 組，分別檢測其MMP-3 和MMP-13 的表達，發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯能夠抑制MMP-3和MMP-13 的水平，從而抑制ECM 的降解，促進ECM 的合成；他們通過靶向干預后發(fā)現(xiàn)其作用的潛在機制與SDF-1/CXCR4/NF-κB 信號通路有關(guān)。

3 改善椎間盤營養(yǎng)供應

椎間盤主要的營養(yǎng)來源是軟骨終板，其在椎間盤營養(yǎng)供應和代謝產(chǎn)物的排出方面發(fā)揮著重要的作用。在增齡過程中軟骨終板的結(jié)構(gòu)變化如軟骨鈣化、骨化、裂變和缺失等，必然影響椎間盤的營養(yǎng)供應，而營養(yǎng)供應不足是椎間盤退變的重要原因之一[11]。陳祖彥等人[12]在給新西蘭白兔制造椎間盤退變模型之后，將其分為對照組、中藥組、退變組，中藥組予獨活寄生湯干預，通過觀察對比各組的椎間盤切片后發(fā)現(xiàn)，獨活寄生湯對軟骨終板的結(jié)構(gòu)和血管芽起到顯著的保護作用。此外，楊杰科等人[7]還發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯結(jié)合推拿能夠降低椎間盤突出患者靜脈血中的血栓素B2（TXB2），減輕血管收縮，緩解微血管痙攣。

4 促進椎間盤細胞增殖，抑制椎間盤細胞凋亡

生理和病理條件下均存在細胞的增殖與凋亡，當椎間盤細胞生成與凋亡失衡，這種合成與降解的穩(wěn)態(tài)被打破最終會導致IDD的形成。盧建華等人[13]研究發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯可以加快NPCs 周期關(guān)鍵限制點G1/S 期的切換，促進NPCs 增殖，抑制NPCs 凋亡，從而延緩或者減輕椎間盤的退變。盧建華等人[14]還發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯能夠拮抗Fas 介導的Ⅰ型和Ⅱ型凋亡通路的激活，從而抑制髓核細胞凋亡。周江濤等人[15]發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯可通過降低纖維環(huán)細胞P38 絲裂原活化蛋白激酶磷酸化水平，抑制炎性因子的產(chǎn)生，減緩由P38 絲裂原活化蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導通路介導的軟骨細胞凋亡進程。陳俊等人[16]發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯含藥血清可通過調(diào)控大鼠退變軟骨細胞PERK/Bip 信號通路，抑制因內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激反應引起的軟骨細胞凋亡。林飛太等人[17]同時發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯能通過抑制“caveolin-p38MAPK”信號通路的激活及其下游分子，有效地抑制軟骨細胞凋亡。劉伯齡等人[18]發(fā)現(xiàn)獨活寄生湯水提物組可調(diào)控Wnt/β-catenin 信號通路，下調(diào)大鼠椎間盤退變關(guān)節(jié)軟骨中Wnt4、GSK-3β、β-catenin mRNA 與蛋白含量表達，影響椎間盤軟骨細胞的生存和凋亡。

5 總結(jié)與展望

獨活寄生湯作為骨傷科腰腿痛的常用方，方中諸藥合用，祛風濕、養(yǎng)氣血、補肝腎、除痹痛，對于IDD 相關(guān)疾病具有良好的治療作用。本文列舉了獨活寄生湯延緩IDD 的可能作用機制，不僅能減少炎癥因子的釋放以減輕炎癥反應，還能抑制MMP 的表達水平以抑制ECM 的降解、保護軟骨終板和血管芽以改善椎間盤的營養(yǎng)供應、促進椎間盤細胞的增殖、抑制椎間盤細胞的凋亡。該方通過多種途徑、多個靶點、多條通路協(xié)調(diào)發(fā)揮功效，達到延緩IDD 的作用。

然而，獨活寄生湯延緩IDD 的作用機制的實驗研究少之又少，關(guān)于該方的研究主要集中在其對于治療膝骨性關(guān)節(jié)炎的藥理機制研究和治療腰椎退行性疾病的臨床觀察，缺少大樣本、多中心的前瞻性研究。實驗研究多以動物造模為實驗對象，對人椎間盤細胞研究較少，動物的脊柱與人體有所區(qū)別，不排除相關(guān)實驗誤差。另外，關(guān)于此類研究文獻國內(nèi)期刊發(fā)表較多，國外期刊發(fā)表較少，研究深度較淺，多以幾個炎癥因子為檢測對象，對信號通路的研究不夠，沒有從方劑中單個藥物及配伍關(guān)系的作用機制進行深入研究，因此須結(jié)合現(xiàn)代科技，得出該方的確切作用機制，以指導臨床用藥和進一步的實驗研究。采用科技手段從分子角度剖析中醫(yī)藥，讓其更令人信服地走出世界。