單味中藥調(diào)節(jié)成骨/破骨細(xì)胞分化平衡防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的作用機(jī)制研究進(jìn)展※

李昊然,于冬冬

(1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué),遼寧 沈陽 110032；2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,遼寧 沈陽 110032)

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(postmenopausal osteoporosis,PMOP)為全身骨代謝疾病,主要是因女性絕經(jīng)后雌激素分泌水平下降,致骨代謝處于負(fù)平衡狀態(tài),骨密度降低,導(dǎo)致其極易發(fā)生脆性骨折[1]。在原發(fā)性骨質(zhì)疏松患者中,已絕經(jīng)女性發(fā)病率遠(yuǎn)超其他人群,且脆性骨折發(fā)病率比絕經(jīng)前增加約3倍[2]。目前臨床治療PMOP的藥物主要有雙膦酸鹽類藥物、Ca2＋制劑、選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑、NF-κB受體活化因子配體、骨硬化蛋白單克隆抗體、骨硬化素抗體等[3-5]。但以上藥物多為抑制破骨細(xì)胞活性藥物,缺少促進(jìn)成骨細(xì)胞活性和成骨細(xì)胞分化及同時抑制破骨細(xì)胞活性的藥物,且存在諸多不良反應(yīng)(包括高血壓、腦梗死、靜脈血栓及乳腺癌等),給臨床治療帶來了一定的困難[6]。

1 PMOP的中醫(yī)認(rèn)識

1.1 病因病機(jī) PMOP歸屬于中醫(yī)“骨枯”“骨痿”“骨極”范疇。中醫(yī)認(rèn)為,該病的發(fā)生與腎精或腎氣匱乏有密不可分的聯(lián)系。《素問·逆調(diào)論》曰:“腎不生,則髓不能滿?！薄端貑枴ち?jié)藏象論》曰:“腎者,主蟄,封藏之本,精之處也……其充在骨?！碧崾灸I主骨生髓?！端貑枴ゐ粽摗费?“腎者,水臟也,今水不勝火,則骨枯而髓虛,故足不任身?！北砻髂I氣虧虛是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥發(fā)生的首要病因?！端貑枴ど瞎盘煺嬲摗吩?“肝氣衰,筋不能動?！笨梢姼文I虧虛為該病的重要病機(jī)。除肝、腎外,PMOP的發(fā)生與其他臟腑的病變也有關(guān)聯(lián)?！端貑枴ぬ庩柮髡摗吩?“今脾病不能為胃行其津液……筋骨肌肉,皆無氣以生,故不用焉?！北砻髌⑽溉蹩蓪?dǎo)致筋骨弱?！峨y經(jīng)·論經(jīng)脈十四難》指出:“五損損于骨,骨痿不能起于床?！闭f明骨痿的發(fā)生與五臟虛損有關(guān)[7]。

目前,臨床對PMOP的病因病機(jī)的認(rèn)知取得了階段性的進(jìn)步。申浩等[8]研究PMOP危險因素與中醫(yī)癥狀的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)年限及目眩是導(dǎo)致PMOP發(fā)生的重要危險因素。

1.2 辨證分型 《黃帝內(nèi)經(jīng)》提出“女子七七……天癸竭”,天癸竭則腎精虧虛,各臟腑元?dú)馓撊?血液運(yùn)行不暢,氣虛血瘀,無法濡養(yǎng)筋骨,導(dǎo)致骨痿發(fā)生。該病辨證的本質(zhì)為本虛標(biāo)實,其中肝、腎、脾等臟腑虛弱為本,氣滯、血瘀為標(biāo)[9]。許惠娟等[10]在研究PMOP的證候特點(diǎn)后發(fā)現(xiàn),腎虛為PMOP發(fā)病的根本病機(jī)。衛(wèi)榮等[11]認(rèn)為PMOP可分為腎精虧虛型、脾腎兩虛型、肝腎陰虛型及血瘀氣滯型,脾氣散精,上輸肺,下輸腎,脾腎兩虛時,先天與后天同時不足,亦可加重“骨痿”病情。肝腎同源,肝血不達(dá)腎,腎精虧損,肝陰虛可導(dǎo)致腎陰虛[12]。葉天士認(rèn)為“女子以肝為先天”,女子罹患PMOP后,養(yǎng)肝為關(guān)鍵。肝郁則氣滯,氣滯則血瘀；脾腎氣弱,氣虛則血瘀。血瘀同樣為該病的重要發(fā)病因素。高子任等[13]通過研究血瘀證與骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系后發(fā)現(xiàn),血瘀可加速“骨痿”發(fā)生。

1.3 中醫(yī)優(yōu)勢 在PMOP的治療研究中,中藥的諸多優(yōu)點(diǎn)逐漸被證實,如不良反應(yīng)少、適合患者長期服用、療效好等。賴圓根[14]通過臨床觀察發(fā)現(xiàn),采用補(bǔ)腎健脾類中藥配合針灸治療骨質(zhì)疏松癥患者,可明顯改善其疼痛、無力等癥狀,有效延緩病程進(jìn)展。王清瀅等[15]通過對中藥治療肝腎陰虛型PMOP進(jìn)行Meta分析,發(fā)現(xiàn)在改善疼痛、無力等癥狀方面,單獨(dú)使用補(bǔ)益肝腎的中成藥或湯劑效果更好,且可有效提高血清雌激素水平。在中醫(yī)藥治療期間可根據(jù)患者的證候特點(diǎn)進(jìn)行加減用藥,以達(dá)到最優(yōu)治療效果。因此,從防治PMOP的長遠(yuǎn)角度考慮,中藥安全有效,更適用于PMOP的長期治療[16-17]。

2 單味中藥防治PMOP的作用機(jī)制

單味中藥防治PMOP主要通過促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖與分化、抑制破骨細(xì)胞形成及調(diào)節(jié)不同信號通路發(fā)揮作用。本文就近5年來單味中藥促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖分化和抑制破骨細(xì)胞形成兩方面進(jìn)行綜述。

2.1 促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖與分化

(1)淫羊藿 淫羊藿常用于治療由腎陽虛及風(fēng)濕浸淫引起的腰膝酸軟無力、痹痛等病證。在防治POMP的中藥處方中,淫羊藿是使用較多的藥物之一,其提取物淫羊藿苷防治PMOP的藥理作用機(jī)制已得到充分的研究證實。笪巍偉等[18]使用不同濃度淫羊藿苷溶液干預(yù)大鼠前成骨細(xì)胞株OCT-1細(xì)胞,檢測成骨細(xì)胞增殖率及成骨細(xì)胞中骨形成蛋白2(BMP2)mRNA、Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(RUNX2)mRNA的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可通過激活RUNX2表達(dá),并在骨形成蛋白(BMP)信號通路表達(dá)前促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖與分化,從而改善骨密度。

(2)續(xù)斷 基于續(xù)斷具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨功效,目前已挖掘出該藥的藥理作用為促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、分化,平衡骨吸收與骨形成,同時還具有神經(jīng)保護(hù)作用[19]。黃媛等[20]通過川續(xù)斷皂苷Ⅵ溶液誘導(dǎo)SD大鼠股骨的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(rBMSCs),檢測成骨分化程度,結(jié)果證明,川續(xù)斷皂苷Ⅵ可能通過激活JNK信號通路誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化,從而增強(qiáng)骨密度,防治骨質(zhì)疏松癥。

(3)女貞子 成熟后的女貞子果實含多種藥用成分,可用于免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗炎癥、抗病毒、抗腫瘤等[21]。研究顯示,女貞子可防治PMOP,近年來這方面的研究頗多[22]。李琴等[23]將一定濃度的女貞子水提液、通路抑制劑及兩者混合液分別作用于MC3T3-E1細(xì)胞,檢測骨保護(hù)素(OPG)和細(xì)胞活性,結(jié)果表明女貞子水提液可促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞增殖及OPG表達(dá)。

(4)紅芪 紅芪多用于治療表虛自汗及氣陷導(dǎo)致的脫肛、崩漏等[24],其粗提物具有抑制骨吸收、刺激骨形成的作用[25],但具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。方瑤瑤等[26]用紅芪水溶液干預(yù)去卵巢SD大鼠,采用MTT法等檢測rBMSCs及顱骨成骨細(xì)胞(ROBs)的增殖率,發(fā)現(xiàn)紅芪中的黃酮類成分(芒柄花苷、芒柄花素、美迪紫檀素等)對rBMSCs和ROBs的成骨功能均有改善作用,證明紅芪可增強(qiáng)成骨細(xì)胞活性,提高骨密度。

(5)杜仲 研究表明,杜仲具有抑制成骨細(xì)胞凋亡的作用,通過凋亡信號通路干預(yù)PMOP[27]。門志濤等[28]發(fā)現(xiàn),杜仲主要通過PI3K/Akt信號通路減少成骨細(xì)胞凋亡。REDDY D等[29]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),杜仲中的雌激素受體1(ESR1)在成骨、破骨細(xì)胞中表達(dá),證實了ESR1細(xì)胞與PMOP的相關(guān)性,可作為提示PMOP患病的指標(biāo)。

(6)牡丹皮 牡丹皮主要成分為丹皮酚,可減輕慢性骨關(guān)節(jié)炎引起的炎性反應(yīng),以及抑制卵巢癌、乳腺癌等T淋巴細(xì)胞增殖性疾病[30]。張富財?shù)萚31]研究發(fā)現(xiàn),丹皮酚可增加去卵巢雌性大鼠椎骨的骨密度,通過抑制叉頭框蛋白O3a(Fox O3a)激活 Wnt2/β-catenin通路,從而影響成骨細(xì)胞活化功能。

(7)牛膝 牛膝具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨之效,是緩解下肢痹痛的要藥?；谂Ｏシ乐喂琴|(zhì)疏松癥的相關(guān)研究可發(fā)現(xiàn),其醇提物及醇提物的乙酸乙酯萃取物發(fā)揮著重要作用,兩者均可促進(jìn)成骨細(xì)胞UMR106增殖分化。孟彥彬等[32]研究發(fā)現(xiàn)牛膝中的有效活性成分脫皮甾酮可通過環(huán)腺苷酸介導(dǎo)的信號通路傳導(dǎo)促進(jìn)成骨細(xì)胞分化,增強(qiáng)骨密度。姜濤等[33]探討牛膝甾酮對SD乳鼠成骨細(xì)胞增殖、分化的影響及其潛在的分子機(jī)制,結(jié)果發(fā)現(xiàn)牛膝甾酮可通過上調(diào)成骨分化相關(guān)基因及刺激自噬體形成而促進(jìn)成骨細(xì)胞分化。

2.2 抑制破骨細(xì)胞的形成

(1)紅車軸草 紅車軸草又名紅三葉草,常用于治療咳喘、潰瘍等疾病[34]。研究發(fā)現(xiàn),紅車軸草異黃酮能影響雌激素分泌及骨代謝水平,從而有效抑制骨吸收和破骨細(xì)胞活化,增強(qiáng)成骨細(xì)胞活性及骨密度[35]。李揚(yáng)等[36]研究發(fā)現(xiàn),紅車軸草提取物可通過抑制破骨細(xì)胞分化及骨吸收,降低骨轉(zhuǎn)化率,從而增強(qiáng)骨密度。

(2)丹參 丹參的主要成分有丹參酮、丹酚酸等,為涼血消癰、活血調(diào)經(jīng)要藥。近年來丹參被廣泛用于治療各類骨質(zhì)疏松癥,其有效成分主要包含木犀草素、丹參酮ⅡA、隱丹參酮等[37]。NICOLIN V等[38]研究顯示,丹參酮Ⅵ可通過抑制相關(guān)蛋白NF-κB及破骨細(xì)胞分化因子(RANKL)的表達(dá),抑制破骨細(xì)胞分化,改善骨密度。徐會金[39]通過巨噬細(xì)胞體外培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn),絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)可通過調(diào)控干擾素調(diào)節(jié)因子3(IRF-3)提高干擾素(IFN)基因表達(dá),從而抑制破骨細(xì)胞分化,降低骨吸收。桑龍等[40]取丹參素混懸液對去卵巢大鼠灌胃,測定RANKL表達(dá)水平、OPG及骨密度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)丹參參與調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞分化因子機(jī)制,抑制骨吸收,從而增加骨密度。

(3)補(bǔ)骨脂 補(bǔ)骨脂的有效成分主要為補(bǔ)骨脂素,臨床多用于治療骨質(zhì)疏松癥[41]。研究表明,補(bǔ)骨脂素的主要成分異黃酮可抑制破骨細(xì)胞F-actin形成及骨吸收,且可抑制RANKL介導(dǎo)的NF-κB通路,進(jìn)而干預(yù)破骨細(xì)胞分化[42]。章文娟等[43]采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)及酶聯(lián)免疫吸附試驗法檢測補(bǔ)骨脂素誘導(dǎo)后的破骨細(xì)胞中白細(xì)胞介素-17受體(IL-17R)、破骨細(xì)胞雌激素受體α(ERα)的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)骨脂素可加強(qiáng)破骨細(xì)胞中ERα表達(dá),抑制IL-17R表達(dá),從而抑制破骨細(xì)胞形成。

(4)葛根 葛根素為葛根提取出的黃酮類化合物之一,臨床可用于抗氧化、抗感染及抗腫瘤等。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),葛根素能有效抑制成骨細(xì)胞凋亡,并促進(jìn)破骨細(xì)胞形成[44]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn),葛根素可干預(yù)NF-κB信號通路并有效抑制大鼠破骨細(xì)胞分化[45]。

(5)連翹 連翹中提取的連翹苷及連翹酯苷有抗炎、抗氧化及抗骨質(zhì)疏松的作用,且其成分提取技術(shù)近年來日趨成熟[46]。孫雪武[47]研究發(fā)現(xiàn),連翹苷-A(FT-A)可通過抑制NF-κB、NOTCH信號通路傳導(dǎo),抑制破骨細(xì)胞分化,并可減弱卵巢切除術(shù)引起的小鼠骨量的丟失。

(6)蛇床子 蛇床子中的總香豆素可有效防治PMOP。鮑君杰等[48]研究發(fā)現(xiàn),持續(xù)給予去卵巢SD大鼠一定劑量的蛇床子素,能有效改善骨密度。明磊國等[49]使用蛇床子素刺激兔破骨細(xì)胞,統(tǒng)計凋亡細(xì)胞率,并檢測相關(guān)基因和蛋白,發(fā)現(xiàn)蛇床子素可促進(jìn)破骨細(xì)胞凋亡,并通過抑制JNK1/2磷酸化水平及RANKL、TRAP等相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá),從而抑制骨吸收,改善骨密度,其中JNK1/2磷酸化水平的類雌激素可通過增加睪酮分泌量以抑制TRAP活性,從而抑制破骨細(xì)胞形成。

3 小結(jié)

近年來,越來越多的單體中藥被臨床醫(yī)師用于防治PMOP。對于中藥單體調(diào)節(jié)成骨/破骨細(xì)胞分化平衡防治PMOP的機(jī)制研究已取得長足的進(jìn)步,將中藥作用通路機(jī)制從抽象變得更為直觀。經(jīng)翻閱大量文獻(xiàn),筆者發(fā)現(xiàn)單體中藥的部分有效提取物大多通過多靶點(diǎn)作用于成骨/破骨細(xì)胞,對于防治PMOP尤為重要,但有關(guān)單體中藥用于防治PMOP的具體機(jī)制尚不成熟,需進(jìn)一步挖掘。