川續(xù)斷對(duì)骨組織改建的研究進(jìn)展

馬 萌 阮 瓊 伍廷蕓▲

1.荊楚理工學(xué)院醫(yī)學(xué)院，湖北荊門 448000；2.湖北省荊門市康復(fù)醫(yī)院口腔科，湖北荊門 448000

川續(xù)斷屬于川續(xù)斷科川續(xù)斷屬，它是一種草本植物川續(xù)斷干燥根，也叫川斷，圓柱形，微扁，有的略彎曲，直徑為0.5～2 cm，長(zhǎng)5～15 cm。表面有水平皮孔樣斑痕與少量須根痕，有輕微或明顯扭曲的溝紋和縱皺，表面是黃褐色或灰褐色。皮部呈棕色或墨綠色，木部呈黃褐色，外緣呈淺褐色或褐色，導(dǎo)管束放射狀排列。質(zhì)地柔軟，容易折斷，長(zhǎng)久存放后堅(jiān)硬，呈不平坦斷面。氣味微香，味苦、微甜而且后澀[1]。其中，湖北省宜昌市五峰縣與鶴峰縣產(chǎn)的川續(xù)斷加工后具有微氣、微苦、微甜澀、根粗、無(wú)頭尾、質(zhì)地柔軟、菊花心、墨綠色（俗稱烏梅色）的特點(diǎn)，被譽(yù)為“五鶴續(xù)斷”。在國(guó)內(nèi)外，“烏梅花心”極為聞名，為湖北恩施州地道藥材之一[2]。續(xù)斷皂苷Ⅵ（asperosaponin Ⅵ，ASA Ⅵ）作為續(xù)斷的主要活性成分是一種三萜皂苷類化合物是從中草藥川續(xù)斷植物的根中提取并分離出的，一般也被稱作木通皂苷D（akebia saponin D，ASD），也有文獻(xiàn)稱它為續(xù)斷皂苷C，分子式是C47H76O18，它是續(xù)斷的主要活性成分。

續(xù)斷可以增強(qiáng)身體和骨骼，補(bǔ)充肝臟和腎臟，并治療持續(xù)的出血和骨折。它可用于肝腎功能衰竭、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)痛、腰部和膝蓋酸痛、肌腱損傷、跌倒、骨折、胎漏和出血。腰部和膝蓋酸痛多用鹽續(xù)斷；風(fēng)濕性關(guān)節(jié)痛、肌腱損傷、跌倒、骨折多用酒續(xù)斷[1]。中藥川續(xù)斷不僅對(duì)治療各種疾病有著重要的意義，而且對(duì)骨改建具有一定的藥理作用，可以通過(guò)多個(gè)細(xì)胞水平和生物學(xué)途徑干擾骨的新陳代謝，尤其促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成與增殖。中藥川續(xù)斷可以使臨床中的骨折愈合的時(shí)間縮短，促進(jìn)四肢骨折的愈合，并且在加快骨折愈合與修復(fù)等方面有著十分重要的影響，在預(yù)防骨質(zhì)疏松，加快牙周組織改建，正畸矯治中也有著積極的作用。本文對(duì)近年來(lái)川續(xù)斷對(duì)骨改建作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 川續(xù)斷對(duì)骨改建的物質(zhì)基礎(chǔ)

中草藥植物的化學(xué)成分是影響其藥理作用的和臨床療效的因素之一。在中藥續(xù)斷中，續(xù)斷根的70%乙醇提取物中分離出環(huán)烯醚帖苷類七個(gè)，皂昔類化合物八個(gè)[3]。另有四個(gè)未知化合物中兩個(gè)為酚酸類化合物，兩個(gè)為環(huán)烯醚帖苷類。

1.1 三萜皂苷類

從川續(xù)斷中分離出總共20 種三萜皂苷類[4]，為常春藤和齊墩果烷型皂苷。

1.2 環(huán)烯醚萜

目前對(duì)于續(xù)斷，研究者分離得到19 種環(huán)烯醚萜類化合物，如馬錢子苷、獐牙菜苷、吳茱萸苷、林生續(xù)斷苷Ⅲ、林生續(xù)斷苷Ⅳ、馬錢苷酸、續(xù)斷苷A、續(xù)斷苷B、續(xù)斷苷C、續(xù)斷苷D、續(xù)斷苷E、續(xù)斷苷F、續(xù)斷苷G、續(xù)斷苷H、續(xù)斷苷M、續(xù)斷苷N、6′-O-β-D-apiofuranosyl sweroside、lisianthioside 等[5]。

研究表明，ASA Ⅳ對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向OB 增殖與分化有促進(jìn)作用，從而促進(jìn)骨形成并防治骨質(zhì)疏松，有一定的強(qiáng)骨作用[22]。因此可以認(rèn)為ASA Ⅳ是續(xù)斷的主要活性成分是一，它是一種三萜皂苷類化合物。ASA Ⅳ是從中草藥川續(xù)斷植物的根中提取并分離出的。分子式是C47H76O18，皂苷化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1[6]。

圖1 川續(xù)斷皂苷Ⅵ的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

2 川續(xù)斷對(duì)骨改建的藥理作用

堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）是成骨細(xì)胞（osteoblast，OB）分泌的高度特異性的酶蛋白。ALP不僅是OB 分化與成熟的標(biāo)志之一，還最常用來(lái)評(píng)估骨轉(zhuǎn)換和骨形成，而且還可以用來(lái)反映OB 活動(dòng)的強(qiáng)弱。其在細(xì)胞中表達(dá)的多少反映骨細(xì)胞的功能狀態(tài)與分化程度。OB 的活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，ALP 含量增加，反之降低。

2.1 川續(xù)斷對(duì)骨細(xì)胞的作用

成骨細(xì)胞研究中，ALP 是常見(jiàn)的胞內(nèi)酶主要分布在細(xì)胞質(zhì)膜，是成骨細(xì)胞的表性特征之一。ALP 的活性反映骨形成狀況，這與OB 的分化和成熟成正相關(guān)。由OB 合成和分泌的骨鈣素不僅可以調(diào)節(jié)骨鈣代謝，而且在鈣代謝異常和骨質(zhì)疏松綜合征的診斷有重要意義。OB 對(duì)骨形成、骨發(fā)育與生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。

2.1.1 川續(xù)斷對(duì)成骨細(xì)胞的作用 程志安等[7]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，高劑量和中劑量的續(xù)斷水煎液促進(jìn)OB 的增殖，同樣可以使ALP 的表達(dá)和礦化結(jié)節(jié)的數(shù)量都增加，并對(duì)成骨骨鈣素和Ⅰ型膠原信使核糖核酸（messenger RNA，mRNA）在細(xì)胞中的表達(dá)有促進(jìn)作用，在雌激素中無(wú)顯著差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示續(xù)斷明顯促進(jìn)OB 的分化與增殖，并且可防止OB 的凋亡，該實(shí)驗(yàn)得知此藥物可能是促進(jìn)骨折愈合與預(yù)防骨質(zhì)疏松的機(jī)制之一。對(duì)于去卵巢大鼠，續(xù)斷可明顯增加其骨鈣和骨礦的含量與骨密度[8]。因此可以認(rèn)為續(xù)斷水煎液增強(qiáng)ALP 的表達(dá)，促進(jìn)OB 的分化與增殖，并且可防止OB 的凋亡。

朱珠等[9]研究通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得出1×10-8～1×10-5mol/L續(xù)斷苷可以顯著增強(qiáng)ALP 的表達(dá)，1×10-6mol/L 續(xù)斷苷可以顯著增強(qiáng)ALP 的表達(dá)。在一定濃度范圍內(nèi)，其對(duì)小鼠的成肌細(xì)胞OB 的分化有促進(jìn)作用，對(duì)OB 的增殖無(wú)顯著作用。因此可以認(rèn)為一定濃度的續(xù)斷苷可以增強(qiáng)ALP 的表達(dá)，促進(jìn)OB 的分化，從而也可促進(jìn)骨的形成。

2.1.2 川續(xù)斷對(duì)破骨細(xì)胞的作用 劉介等[10]實(shí)驗(yàn)表明在一定濃度范圍中，川續(xù)斷總皂苷促進(jìn)OB 增殖、分化和細(xì)胞周期，并且有顯著的量效關(guān)系。徐鑫等[11]實(shí)驗(yàn)顯示續(xù)斷總皂苷對(duì)護(hù)骨素（osteoprotegerin，OPG）mRNA 表達(dá)有促進(jìn)作用，進(jìn)而促進(jìn)成骨細(xì)胞分化；對(duì)細(xì)胞核因子κB 受體活化因子配體（receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL）mRNA 表達(dá)有抑制作用，進(jìn)而抑制破骨細(xì)胞（osteoclast，OC）分化，使骨吸收速率小于骨形成速率。因此可以認(rèn)為川續(xù)斷總皂苷不僅可以促進(jìn)OB 增殖、分化和細(xì)胞周期，而且也抑制OC 分化，從而促進(jìn)骨形成。

2.1.3 川續(xù)斷對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的作用 黃媛等[12]用ASD 誘導(dǎo)體外培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）向OB 分化并檢測(cè)OB 分化的狀況。結(jié)果表明，ASA Ⅵ組的大鼠骨鈣素表達(dá)量與ALP 活性均高于誘導(dǎo)組，說(shuō)明在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向OB 分化的過(guò)程中，ASD 發(fā)揮了重要的作用。張志達(dá)等[13]過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ASD 在糖皮質(zhì)激素環(huán)境下，可以促進(jìn)BMSCs 向OB 的分化，同時(shí)，ALP 的活性增加，生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)揮可能與BMP/Smad 的信號(hào)通路有關(guān)。因此可以認(rèn)為ASD 可以促進(jìn)BMSCs 的分化，從而促進(jìn)骨形成并預(yù)防骨質(zhì)疏松。

毛晴等[14]以體外培養(yǎng)OB 為模型，用24 h 內(nèi)新生的Sprague-Dawley 大鼠和加入含不同濃度續(xù)斷總皂苷的二甲基亞砜培養(yǎng)基培養(yǎng)24、48、72 h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示川續(xù)斷皂苷遇可促進(jìn)BMSCs 分化為OB。中、高劑量組的OB 與ALP 活性均強(qiáng)于對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，續(xù)斷總皂苷不僅對(duì)OB 的增殖有著重要的作用，同時(shí)在OB 分化的過(guò)程中也扮演著重要的角色，以及通過(guò)調(diào)節(jié)OB 的增殖和分化及OPG 與細(xì)胞核因子κB受體活化因子（receptor activator of nuclear factor-κB，RANK）的比值，促進(jìn)骨形成。因此可以認(rèn)為續(xù)斷總皂苷可以促進(jìn)BMSCs 分化為OB，也可以調(diào)節(jié)OB 的增殖和分化。

Ke 等[15]證實(shí)ASA Ⅵ可以促進(jìn)去勢(shì)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖，對(duì)ALP 的活性與鈣化結(jié)節(jié)的形成有增強(qiáng)作用。此外，ASA Ⅵ增強(qiáng)了Ⅰ型膠原蛋白、鈣調(diào)蛋白、堿性磷酸酶與Runt 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2 的表達(dá)，而PI3K 特異性抑制劑（LY294002）治療降低了所有這些成骨作用，并降低了ASA Ⅵ誘導(dǎo)的磷酸化蛋白激酶B（human phospho-AKT，p-AKT）水平。結(jié)果表明ASA Ⅵ通過(guò)作用于磷脂酰肌醇-3 激酶/AKT 信號(hào)通路，促進(jìn)去勢(shì)大鼠BMSCs 的成骨分化。續(xù)斷對(duì)骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防和治療具有明確的作用，并促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖。因此可以認(rèn)為ASA Ⅵ促進(jìn)BMSCs的分化，從而達(dá)到預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥的目的。

2.2 川續(xù)斷對(duì)骨質(zhì)疏松癥的作用

骨質(zhì)疏松癥是一種源于各種原因而增加骨脆性，破壞骨微結(jié)構(gòu)，降低骨密度和骨質(zhì)量，以致易發(fā)生骨折的全身性的疾病。骨吸收能力加強(qiáng)和形成能力降低是形成骨質(zhì)疏松癥的主因?，F(xiàn)代研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)[16]，川續(xù)斷在抗骨質(zhì)疏松癥領(lǐng)域具有良好的臨床療效。它的主要化學(xué)單體是ASA Ⅵ具有很強(qiáng)的抗骨質(zhì)疏松癥效果。骨質(zhì)疏松癥因缺乏雌激素導(dǎo)致成骨能力下降和破骨能力增強(qiáng)，造模時(shí)常用去卵巢大鼠。

李家等[17]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，ASA Ⅵ對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向OB 增殖與分化有促進(jìn)作用，此研究推測(cè)ASA Ⅵ調(diào)節(jié)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化從而使骨改建并抑制因去卵巢導(dǎo)致的骨量減少。ASAⅥ可經(jīng)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化有促進(jìn)作用。ASAⅥ對(duì)BMSCs 的分化和BMSCs的細(xì)胞活力有促進(jìn)作用，進(jìn)而促進(jìn)骨形成，使骨量增加與小梁的微觀結(jié)構(gòu)改善。因此可以認(rèn)為ASA Ⅵ對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向OB 增殖與分化有促進(jìn)作用，從而加快骨形成。可以在臨床上應(yīng)用中藥續(xù)斷防治骨質(zhì)疏松癥。

2.3 川續(xù)斷對(duì)骨折的作用

高自立[18]觀察實(shí)驗(yàn)表明，續(xù)斷骨湯可減輕骨折后的疼痛與腫脹癥狀。它不僅對(duì)早期骨折愈合有促進(jìn)作用，使臨床骨折愈合的時(shí)間變短，而且促進(jìn)四肢愈合。李全喜[19]觀察實(shí)驗(yàn)表明，聯(lián)合使用川續(xù)斷接骨湯和加壓鋼板堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定的方法可促進(jìn)四肢骨折的愈合。張波等[20]推測(cè)骨折的治療中，續(xù)斷使骨在愈合不同的階段中OPG、骨形態(tài)發(fā)生蛋白質(zhì)（bone morphogenetic protein，BMP）和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（transforming growth factor，TGF）的基因表達(dá)上調(diào)，使血清中堿性磷酸酶、磷、鈣的含量增加，促進(jìn)骨生長(zhǎng)并治療骨折。因此可以認(rèn)為續(xù)斷骨湯可促進(jìn)骨折的愈合，中藥續(xù)斷可以應(yīng)用于臨床骨折治療之中。

劉開(kāi)飛[21]研究發(fā)現(xiàn)ASA Ⅵ能減輕膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎的骨破壞。武春明等[22]發(fā)現(xiàn)，續(xù)斷水提液通過(guò)對(duì)新骨痂的重塑與骨痂的形成的促進(jìn)作用在小鼠脛骨橫行骨折愈合的中后期起作用。韓田浦等[23]研究表明，斷續(xù)湯可以治療脛骨骨折，縮短患者骨折愈合時(shí)間，改善血流變學(xué)，緩解疼痛，同時(shí)可以減少骨折不愈合情況的發(fā)生。陳磊等[24]發(fā)現(xiàn)續(xù)斷能使炎癥因子白介素1、白介素6 和腫瘤壞死因子α 的水平降低，有強(qiáng)骨作用。因此可以認(rèn)為補(bǔ)腎斷續(xù)湯可以加快骨損傷愈合與修復(fù)。

2.4 川續(xù)斷在口腔及其頜面部的作用

隨著社會(huì)的發(fā)展和審美意識(shí)的提高，愈來(lái)愈多的人選擇接受正畸治療。長(zhǎng)時(shí)間的正畸治療會(huì)增加牙槽骨松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。牙周組織改建是牙移位的生物學(xué)基礎(chǔ)是，所以牙周組織改建成為正畸熱點(diǎn)。牙周組織改建的基礎(chǔ)是張力側(cè)的OB 調(diào)節(jié)的新骨沉積和壓力側(cè)的OC 調(diào)節(jié)骨吸收。

崔金婕等[25]動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，續(xù)斷組的大鼠在中藥影響下磨牙近中的移動(dòng)速度和距離明顯較對(duì)照組增加。在正畸牙齒移動(dòng)過(guò)程中續(xù)斷水煎液起促進(jìn)作用，這對(duì)于正畸牙齒運(yùn)動(dòng)是有益的。陳佩佩等[26]動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，一定濃度的前列腺素E2與ASA Ⅵ對(duì)壓力側(cè)牙周組織OC 分化有促進(jìn)效果。中藥續(xù)斷能夠加快牙周組織改建，對(duì)于正畸矯治有促進(jìn)作用。因此可以認(rèn)為中藥續(xù)斷對(duì)于正畸矯治有積極作用，為中藥續(xù)斷可以應(yīng)用于口腔的正畸矯治過(guò)程中提供理論基礎(chǔ)，在實(shí)際的臨床應(yīng)用中有待于進(jìn)一步的研究。

李善昌等[27]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，續(xù)斷復(fù)合磷酸鈣骨材料對(duì)成骨形成、有機(jī)磷向無(wú)機(jī)磷轉(zhuǎn)化有促進(jìn)作用，對(duì)鈣鹽沉積和骨形成有加速作用。它有對(duì)骨誘導(dǎo)性好和成本較低的優(yōu)點(diǎn)。續(xù)斷復(fù)合磷酸鈣骨植入材料對(duì)骨形成有顯著加速作用。因此可以認(rèn)為續(xù)斷復(fù)合磷酸鈣骨材料對(duì)修復(fù)骨缺損效果很好。

川續(xù)斷接骨湯、補(bǔ)腎斷續(xù)湯、續(xù)斷水煎液、續(xù)斷總皂苷、中藥川續(xù)斷和續(xù)斷中的主要活性成分ASA Ⅵ對(duì)骨改建具有一定的藥理作用，可以通過(guò)多個(gè)細(xì)胞水平和生物學(xué)途徑干擾骨的新陳代謝，尤其促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成與增殖。中藥川續(xù)斷的主要活性成分ASD可以促進(jìn)BMSCs 分化為OB，調(diào)節(jié)OB 的增殖和分化，也可以抑制OC 分化，從而使骨吸收速率小于骨形成速率，由此可加快骨損傷愈合與修復(fù)并可以預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥。中藥川續(xù)斷還對(duì)于口腔正畸矯治有積極作用。在頜骨治療方面，續(xù)斷復(fù)合磷酸鈣骨材料對(duì)骨的誘導(dǎo)性好，在理論上可以應(yīng)用于骨缺損，在實(shí)際的臨床應(yīng)用中有待于進(jìn)一步的研究。

3 川續(xù)斷在骨組織增量作用中的應(yīng)用前景

我國(guó)自古以來(lái)大量使用中藥材，這是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中密不可分的一部分，續(xù)斷在中國(guó)分布廣，被廣泛使用。

續(xù)斷中有有多種藥理活性成分，其中主要活性成分皂苷Ⅵ以及其他化學(xué)成分，在骨的藥理作用上有很大的藥用價(jià)值，尤其對(duì)促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成與增殖，加快骨折愈合與修復(fù)，預(yù)防并治療骨質(zhì)疏松和在正畸治療中應(yīng)用價(jià)值等方面具有較好的發(fā)展前景。續(xù)斷通過(guò)促進(jìn)OB 增殖與分化，調(diào)節(jié)OPG/RANKL 水平[12]，上調(diào)OPG、BMP-2、TGF-β1 等的基因表達(dá)，上調(diào)血清中磷、鈣、堿性磷酸酶的含量促進(jìn)骨骼修復(fù)和保護(hù)骨骼[18]，且已被證實(shí)它能抑制OC 分化[13]，但是相關(guān)研究較少。矯正牙齒的研究熱點(diǎn)在牙周組織的改建?，F(xiàn)研究證實(shí)中藥續(xù)斷能夠加快牙周組織改建，對(duì)于正畸矯治有促進(jìn)作用，在實(shí)際的臨床應(yīng)用中有待于進(jìn)一步的探討中藥續(xù)斷對(duì)于牙周組織的作用機(jī)制。在國(guó)內(nèi)外，頜骨骨量不足一直是熱點(diǎn)研究，現(xiàn)已有研究表明，續(xù)斷復(fù)合磷酸鈣骨材料對(duì)骨的誘導(dǎo)性好[27]。但在加速成骨的作用方面有待于進(jìn)一步的研究，這都為將來(lái)的實(shí)驗(yàn)研究提供依據(jù)。但是中藥藥材中的成分多而復(fù)雜，其不良反應(yīng)也應(yīng)得到重視，已有1 例報(bào)道服用續(xù)斷后出現(xiàn)輕度皮炎皮疹及2 例惡心嘔吐[28]，這也為今后的研究工作提出了新的考驗(yàn)。在口腔治療中，聯(lián)合使用續(xù)斷藥材在臨床中應(yīng)用很少，在這方面還有待更深入的研究，臨床上治療疑難雜癥的方法不斷拓寬，中藥續(xù)斷的應(yīng)用具有廣闊的前景。