從“瘀”論治骨質(zhì)疏松癥與Wnt系統(tǒng)的相關(guān)性研究進展

殷 勇，張 躍，沈 凌

(中國中醫(yī)科學院廣安門醫(yī)院，北京 100053)

骨質(zhì)疏松癥(Osteoporsis，OP)是以骨脆性增加、骨量減少、易并發(fā)骨折為特征的全身代謝性骨病[1]，因其骨基質(zhì)含量減少，骨密度(bone mineral density，BMD)及骨強度下降，骨小梁稀疏，故輕微暴力即可導致骨折。據(jù)統(tǒng)計，我國將近有20%的OP患者并發(fā)骨折[2]，其嚴重影響中老年患者生活質(zhì)量并增加了家庭負擔，因此，OP的防治尤為重要。近年來，對于OP發(fā)生的機制研究較多，鈣磷代謝、諸多信號通路如Wnt系統(tǒng)、RANKL/RANK/OPG、AKT/mTOR/ULK1、PI3K/AKT/FoXO均可通過調(diào)控成骨細胞或破骨細胞影響骨代謝而引起骨質(zhì)疏松[3]，Wnt系統(tǒng)是較為經(jīng)典的骨代謝調(diào)控途徑，主要通過調(diào)控成骨細胞(OB)定向分化及特異基因的表達，與骨的發(fā)育、成熟密切相關(guān)[4]。中醫(yī)理論認為，肝腎同主筋骨，OP多肝腎虧虛，然OP多起病隱匿，纏綿難愈，久病入絡(luò)，病久則瘀，故治療多從肝腎立法為治，重視“瘀”證的調(diào)節(jié)。研究表明，從“瘀”論治OP切實有效，可能與Wnt系統(tǒng)的調(diào)控有關(guān)，故本文基于Wnt信號途徑與OP的關(guān)系及調(diào)控作用，探討從“瘀”論治OP的機制，以期為OP的中醫(yī)藥防治提供依據(jù)。

1 “瘀”證與骨質(zhì)疏松癥

“瘀”較早見于《黃帝內(nèi)經(jīng)》：“水不通則腐，血不通則瘀”，其關(guān)于“留血”“惡血”等記載皆為“瘀血”。骨質(zhì)疏松早在古籍記載為“骨痹”“骨痿”“骨枯”等，認為起病主因肝腎虧虛，久病入絡(luò)則瘀，誠如《醫(yī)述·雜證匯參·痹》所言“經(jīng)熱則痹，絡(luò)血則痿，邪中于經(jīng)則痹，邪中于絡(luò)則痿也”，骨痿之病多有血瘀之證。臨床中OP患者多存在慢性骨痛，依據(jù)“不通則痛”“不榮則痛”，認為氣血瘀阻經(jīng)絡(luò)為OP發(fā)病過程中重要的病機，高子仁等[5]總結(jié)了李躍華主任醫(yī)師30年治療OP的臨床經(jīng)驗，認為腎虛為發(fā)病的根本，血瘀是重要的病理基礎(chǔ)，是OP患者發(fā)病的重要階段，活血化瘀法是治療OP的有效方法。張潔文等[6]為了驗證補腎活血法治療腎虛血瘀型骨質(zhì)疏松性骨折的療效，對比觀察了單純復位固定法和復位固定聯(lián)合補腎活血方治療橈骨遠端骨折的療效，通過觀察骨折愈合時間、腕關(guān)節(jié)功能及中醫(yī)癥狀積分，發(fā)現(xiàn)補腎活血方治療其效果顯著，且安全性好。因此，活血法在治療OP中切實有效且有跡可循。

2 Wnt系統(tǒng)與骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)性

2.1Wnt信號系統(tǒng) Wnt蛋白調(diào)控系統(tǒng)共有3條通路，包含經(jīng)典Wnt/β-catenin途徑、非經(jīng)典Wnt/鈣離子(Wnt/Ca2+)途徑及Wnt/PCP途徑，Wnt系統(tǒng)在調(diào)控骨形成過程中發(fā)揮著重要作用，該信號通路作為目前骨代謝研究的熱點，同時為開發(fā)防治骨骼類疾病的靶標[7]。經(jīng)典Wnt途徑是通過結(jié)合胞外的Wnt蛋白與膜上的受體蛋白復合物，誘導解體胞內(nèi)的四聚體復合物[(合成激酶-3β(GSK3β)、APC 蛋白、四合體骨架蛋白(Axin)、β-catenin)]，從而升高胞內(nèi)的β-catenin濃度，高濃度的β-catenin最終與轉(zhuǎn)錄因子(TCF/LEF)相結(jié)合，誘導下游靶基因如Osx、c-mycRunx2、cyclinD1等的表達，從而影響骨代謝[8]。

2.2Wnt信號系統(tǒng)與骨代謝 Wnt蛋白家族由19種蛋白質(zhì)組成，目前已明確的有18種，在骨細胞分化和骨重建過程起著重要作用，Wnt1可增加OB的數(shù)量及其活性進而刺激骨的形成，Wnt3a可通過Wnt/β-catenin通路刺激白介素6釋放進而抑制破骨細胞(OC)的生成，進而減弱骨吸收過程[9]。該系統(tǒng)能夠抑制成熟的OB凋亡，同時也可以增加OC降低骨量，是雙向調(diào)控系統(tǒng)[10]。Wnt1和Wnt3a與經(jīng)典Wnt/β-catenin途徑相關(guān)，在無Wnt蛋白的情況下，細胞中的β-catenin均被四聚體復合物靶向降解，當Wnt蛋白與卷曲蛋白(Fzd)或低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6(LRP5/6)結(jié)合形成蛋白復合體時，會導致GSK3β、APC 蛋白、Axin復合物的磷酸化并失活，同時可抑制β-catenin的降解[11]，從而達到β-catenin在細胞質(zhì)中累積，最終轉(zhuǎn)入胞核與TCF/LEF結(jié)合啟動目的基因的轉(zhuǎn)錄。GSK-3β影響著OC與OB的成熟和分化，有研究發(fā)現(xiàn)抑制GSK-3β的表達可提高骨質(zhì)疏松小鼠的骨密度[12]。β-catenin不僅可影響OB與OC的代謝，還可影響軟骨細胞的分化，如Holmen等[13]研究發(fā)現(xiàn)β-catenin蛋白可通過核因子κB(NF-κB)、NF-κB受體(RANKL)及骨保護素(OPG)和相關(guān)受體的改變影響OB的成熟與分化，同時該研究發(fā)現(xiàn)OB中的Wnt/β-catenin通路和OC的功能轉(zhuǎn)變相關(guān)。另外非經(jīng)典的Wnt5a類可結(jié)合Fzd并通過C依賴蛋白激酶系統(tǒng)提高胞內(nèi)的Ca2+濃度，進而影響細胞骨架的形成[14]。此外，胡倩等[15]發(fā)現(xiàn)2型糖尿病繼發(fā)性骨質(zhì)疏松也出現(xiàn)著Wnt信號通路表達異常，機制為高表達的DKK1基因抑制了其下游信號的轉(zhuǎn)導，從而抑制β-catenin的表達，使BMD水平下降，導致OP的發(fā)生。因此，Wnt系統(tǒng)與骨代謝密切相關(guān)，可通過細胞因子及胞內(nèi)蛋白的表達水平來影響OB與OC細胞的活化與凋亡，導致骨量的改變。

3 從“瘀”論治骨質(zhì)疏松癥的現(xiàn)代研究

OP多見于老年患者，老年患者因代謝功能低下而體質(zhì)多“瘀”，《醫(yī)林改錯》記載“痛不移處”定有瘀血，OP患者常出現(xiàn)腰背部及脅肋部慢性骨痛，依據(jù)“通則不痛”，活血化瘀法可治療骨質(zhì)疏松性骨痛。有研究認為瘀血可致微循環(huán)障礙，從而使骨細胞代謝功能低下，進而導致骨質(zhì)疏松，微循環(huán)障礙是血瘀證的重要病理學基礎(chǔ)，活血化瘀法可改善微循環(huán)，如中藥丹參能夠改善骨內(nèi)微循環(huán)障礙壓力，進而幫助骨骼恢復[16-17]?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)外科手術(shù)減壓后運用活血化瘀法可改善膝關(guān)節(jié)兩側(cè)骨松質(zhì)的微循環(huán)[18]。何升華等[19]通過分析99例女性O(shè)P腎虛血瘀證患者的血瘀量化評分、血細胞參數(shù)和骨代謝標志物發(fā)現(xiàn)，隨年齡增加，OP患者血細胞參數(shù)及血瘀評分逐漸加重，BMD逐漸降低，可能由于患者瘀血證導致的骨內(nèi)微循環(huán)障礙，導致破骨與成骨速率減慢，骨重建失衡，進而形成骨質(zhì)疏松。王峰等[20]總結(jié)探討了88例OP性股骨粗隆間骨折術(shù)后早期應(yīng)用紅元膠囊(功能活血化瘀)的療效，發(fā)現(xiàn)術(shù)后早期應(yīng)用紅元膠囊能夠促進骨折愈合，提高患者的BMD值。曾克勤等[21]探討了從“瘀”論治狼瘡性骨質(zhì)疏松的療效，發(fā)現(xiàn)靜脈滴注丹參注射液4周后血清堿性磷酸酶和I型膠原C末端肽水平較對照組明顯下調(diào)，認為機制可能與抑制OC的分化成熟有關(guān)。因此，從“瘀”論治原發(fā)或繼發(fā)性骨質(zhì)疏松均有效，基于活血化瘀法改善骨質(zhì)疏松的機制研究，有大量體內(nèi)研究[22-23]表明補腎活血法可上調(diào)Runx2、β-catenin、Wnt2、LRP5及Osx mRNA的表達來激活Wnt系統(tǒng)，從而促進OB的增殖來改善骨質(zhì)疏松。

4 從“瘀”論治骨質(zhì)疏松癥的Wnt/β-catenin通路的機制

有研究表明[24]Wnt/β-catenin系統(tǒng)傳導紊亂時，會導致諸多骨骼系統(tǒng)的疾病，過表達的Wnt通路配體可以促進間充質(zhì)干細胞向成骨細胞分化。中醫(yī)臟腑辨證論認為OP的發(fā)生以肝腎虧虛為本，瘀血阻滯經(jīng)絡(luò)為標，治療在補腎的同時當重視活血化瘀法的應(yīng)用。近年來研究發(fā)現(xiàn)活血化瘀法可調(diào)節(jié)Wnt系統(tǒng)的信號傳導，王慶諺[25]用益氣活血法灌胃去勢大鼠骨質(zhì)疏松模型12周后發(fā)現(xiàn)Wnt7b、Axin2及Runx2 mRNA及蛋白表達明顯上調(diào)，通過促進成骨份化治療骨質(zhì)疏松。人類 DKK1基因可以與Wnt蛋白競爭性結(jié)合膜上的受體蛋白復合物LRP5/6，從而抑制Wnt/β-catenin通道，抑制下游受體的表達，減少OB數(shù)量及降低活性[25]。部分OP患者血清中存在DKK1的高表達，有研究發(fā)現(xiàn)在體外水平補腎活血法可通過抑制DKK1提高OB的活性及骨形態(tài)發(fā)生蛋白2的表達，促進骨細胞礦化[27]，這一體外機制的研究為從“瘀”論治骨質(zhì)疏松理論提供了依據(jù)。早期研究發(fā)現(xiàn)活血藥丹參具有改善微循環(huán)和防止血栓形成的功能，近年來發(fā)現(xiàn)丹參具有抗骨質(zhì)疏松的作用[28]，最新的研究發(fā)現(xiàn)丹參素能夠激活Wnt/β-catenin通道，高濃度的丹參素能夠上調(diào)Runx2和Os-terix mRNA的表達，增強β-catenin在胞核內(nèi)的濃聚，從而促進OB的分化成熟[29]。由此可見，部分活血類中藥單體也可通過激活Wnt通路來促使OB的分化，從而實現(xiàn)抗骨質(zhì)疏松治療。此外，王大偉[30]研究發(fā)現(xiàn)，益氣活血中藥可降低ALP及升高TRAP的水平，主要機制是通過上調(diào)Wnt3a蛋白的表達，激活Wnt3a/β-catenin信號途徑，促OB分化，起到防治OP的作用。

總之，補腎活血、益氣活血復方及單味活血中藥或其有效成分均可起到防治骨質(zhì)疏松的作用，多與Wnt系統(tǒng)的活化有關(guān)，尤與經(jīng)典Wnt/β-catenin途徑關(guān)系密切。

5 結(jié) 語

目前，OP已成為威脅中老年患者健康的重要疾病之一。據(jù)統(tǒng)計，截止2018年，我國65歲以上人群OP患病率達到32%，其中約20%發(fā)生過骨折[3，30]?；贠P的發(fā)病機制，促進成骨類藥物(氟化鈉、他汀類、PTH)和抑制破骨類藥物(雙磷酸鹽類、降鈣素等)的臨床應(yīng)用均取得了較好的療效。Wnt系統(tǒng)通過經(jīng)典β-catenin與非經(jīng)典Wnt通路的活化調(diào)控著骨代謝，由上總結(jié)可發(fā)現(xiàn)活血化瘀類藥物主要作用于經(jīng)典Wnt/β-catenin通路，部分作用于非經(jīng)典Wnt通路，可通過上調(diào)Runx2、β-catenin、LRP5及Osx mRNA來治療OP，此即證明了從“瘀”論治骨質(zhì)疏松的有效性與科學性，但中醫(yī)藥治療疾病往往是多途徑、多通路協(xié)同作用下完成的，目前的研究多著手于Wnt系統(tǒng)，因此，對于活血化瘀類藥物治療OP是否與其他信號途徑協(xié)同有關(guān)，當需進一步完善，以為中醫(yī)藥防治OP提供有效的科學基礎(chǔ)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。