趙陽,宋京京,常曉盼,楊勇,孟東方
作者單位:1鄭州市惠濟(jì)區(qū)人民醫(yī)院骨科,河南 鄭州450000;2天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津300381;3鄭州市骨科醫(yī)院微創(chuàng)脊柱骨科,河南 鄭州450000;4河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨傷科,河南 鄭州450000
骨質(zhì)疏松癥(OP)病人骨量下降、骨微結(jié)構(gòu)受到損壞,不僅會(huì)導(dǎo)致全身出現(xiàn)多關(guān)節(jié)骨性疼痛癥狀,還會(huì)使其發(fā)生脆性骨折的可能性大大提升。這與病人的年齡增長(zhǎng)密切相關(guān)[1],OP不僅影響著病人的身心狀況,還增加了病人經(jīng)濟(jì)等方面的負(fù)擔(dān)[2]。因此,怎樣規(guī)范有效地防治OP及其并發(fā)癥的發(fā)生就成為我國醫(yī)療人員必須解決的重大公共衛(wèi)生問題?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)以西藥治療OP為主,起效快,可以減輕病人疼痛、提高骨密度。但長(zhǎng)期應(yīng)用西藥后會(huì)使病人產(chǎn)生不良反應(yīng),導(dǎo)致病情反復(fù),影響治療效果。因此,研發(fā)應(yīng)用療效確切、安全經(jīng)濟(jì)的藥物必然是今后防治OP的熱點(diǎn)工作之一,而中醫(yī)藥在防治OP方面具有簡(jiǎn)、便、廉、驗(yàn)的特點(diǎn)。中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為,OP病人以腎虛為本[3]。數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn),自古中醫(yī)學(xué)家以“腎主骨生髓”為治療OP的理論基石,在治療OP相關(guān)的方藥中,以杜仲、補(bǔ)骨脂、淫羊藿、骨碎補(bǔ)等為代表的溫補(bǔ)腎陽類中藥出現(xiàn)的頻率最高[4]。且近年來研究表明,杜仲、骨碎補(bǔ)等具有溫補(bǔ)腎陽功效的中藥及其有效成分能夠通過調(diào)控Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)、骨形態(tài)生成蛋白(BMP)/Smads等信號(hào)通路以達(dá)到調(diào)節(jié)骨代謝的作用。在此背景之下,對(duì)近年來溫補(bǔ)腎陽類單味中藥及其有效成分通過相關(guān)信號(hào)通路治療OP的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)顯得尤為必要,因此本文在闡述骨代謝信號(hào)通路的基礎(chǔ)上,通過綜述杜仲、骨碎補(bǔ)等溫補(bǔ)腎陽中藥治療OP的可能分子機(jī)制,以期為中醫(yī)藥臨床治療OP的進(jìn)一步研究應(yīng)用提供參考。
現(xiàn)代研究表明,OP相關(guān)多種信號(hào)通路如Wnt/β-catenin、BMP/Smads、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、刺猬信號(hào)通路(Hedgehog)、Notch、磷脂酰肌醇-3磷酸激酶/AKT/雷帕霉素靶蛋白信號(hào)通路(PI3K/Akt/mTOR)等主要作用于成骨細(xì)胞,加強(qiáng)其增殖、分化;骨保護(hù)蛋白/NF-κB配體激活因子/NF-κB受體激活因子(OPG/RANKL/RANK)、雌激素、絲氨酸/蘇氨酸激酶/過氧化物酶體增殖物激活受體γ(Akt/PPAR-γ)、組織蛋白酶 K(CTSK)等主要作用于破骨細(xì)胞,抑制其增殖、分化,這些信號(hào)通路有其主要作用方向,但并不是孤立地、單一地發(fā)揮著作用。
1.1 促進(jìn)骨形成的信號(hào)通路
1.1.1 Wnt/β-catenin信號(hào)通路 β-連環(huán)蛋白在成骨過程中發(fā)揮著進(jìn)入細(xì)胞核激活成骨信號(hào)通路的關(guān)鍵作用,當(dāng)Wnt信號(hào)通路被激活時(shí),Wnt蛋白有關(guān)受體低密度脂蛋白相關(guān)受體5/6(LRP5/6)、卷曲蛋白(FZD)就會(huì)與相關(guān)配體蛋白結(jié)合,形成Wnt-FZD-LRP復(fù)合體。隨后,在FZD的作用下蓬亂蛋白(Dvl)會(huì)與促進(jìn)β-連環(huán)蛋白失活的相關(guān)蛋白復(fù)合體在細(xì)胞膜處進(jìn)行結(jié)合,阻止β-連環(huán)蛋白失活過程,在其數(shù)量積累到一定程度就會(huì)進(jìn)入細(xì)胞核激活Wnt相關(guān)靶基因[5],促進(jìn)BMSCs的成骨分化。
1.1.2 BMP/Smads信號(hào)通路 骨形態(tài)生成蛋白(BMPs)隸屬于轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)超家族,大量存在于骨基質(zhì)當(dāng)中,在誘導(dǎo)新骨形成過程中充當(dāng)著啟動(dòng)因子的角色[6]。BMP/Smads信號(hào)通路蛋白傳遞到下游的關(guān)鍵賴于其特有的抗原與BMP膜受體(BMPR-ⅠA、ⅠB、Ⅱ)所形成的聚合體。經(jīng)典的Smad蛋白依賴性BMP信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活是通過BMP配體與異源二聚體結(jié)合所介導(dǎo)的,膜受體BMPR與BMP結(jié)合激活BMPR-Ⅱ,進(jìn)而啟動(dòng)受體Ⅰ的磷酸化進(jìn)程,位于下游的小G蛋白信號(hào)傳導(dǎo)蛋白1/5/8(Smad1/5/8)被活化的BMPR-Ⅰ激活,緊接著Smad4與活化的Smad1/5/8形成聚合物并移位至核內(nèi),啟動(dòng)脫氧核糖核酸結(jié)合蛋白的聚合過程,下游的BMP轉(zhuǎn)錄基因在上游轉(zhuǎn)錄因子的作用下進(jìn)行表達(dá),進(jìn)而發(fā)揮其調(diào)控BMSCs分化的作用[7]。
1.1.3 MAPK信號(hào)通路 絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路又稱為非典型Smad信號(hào)通路,其調(diào)控骨細(xì)胞增殖的作用依賴于MAPK鏈上的3類蛋白激酶MAP3K-MAP2K-MAPK,蛋白激酶在細(xì)胞外基質(zhì)、激素等因子的刺激下,啟動(dòng)MAPK鏈的磷酸化過程,下游分子在此過程接受上級(jí)信號(hào)并入核啟動(dòng)相關(guān)成骨基因的表達(dá)[8]。ERK通路與P38通路作為其子通路通過不同的促成骨機(jī)制發(fā)揮著調(diào)節(jié)骨代謝的作用,前者可明顯增強(qiáng)成骨細(xì)胞(OB)活性并促進(jìn)堿性磷酸酶(ALP)的表達(dá),增強(qiáng)骨基質(zhì)礦化;P38通路則主要通過提高BMP2蛋白的表達(dá)、進(jìn)一步加強(qiáng)OB的礦化程度調(diào)控成骨細(xì)胞的分化[9]。
1.1.4 Hedgehog信號(hào)通路 Hedgehog基因高度保守,主要由Hedgehog信號(hào)蛋白、Ptched受體、Smo受體、Gli蛋白和下游靶基因組成。Hedgehog信號(hào)蛋白充當(dāng)著Hedgehog信號(hào)通路啟動(dòng)蛋白的角色,其氨基端具有活性,在跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助下可與受體Patched-1(Ptch1)進(jìn)行結(jié)合。當(dāng)Hedgehog通路被激活時(shí),Hedgehog信號(hào)蛋白與受體Ptched進(jìn)行結(jié)合,解除Ptched受體對(duì)Smo的抑制作用,活化的Smo與蘇氨酸/絲氨酸蛋白激酶、類運(yùn)動(dòng)蛋白等進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)一步激活鋅指蛋白家族Gli蛋白使其入核啟動(dòng)Gli1、RunX2等下游靶基因的轉(zhuǎn)錄[10]。
1.1.5 PI3K/Akt/mTOR通路 G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)、受體酪氨酸激酶(RTK)在上游信號(hào)分子的作用下激活,緊接著活化下游的pi3-kinase激酶(PI3K),在PI3K的介導(dǎo)下細(xì)胞中磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)向磷脂酰肌醇-3,4,65-三磷酸(PIP3)完成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。PIP2、PIP3是激活下游關(guān)鍵信號(hào)分子蛋白激酶B(Akt)不可或缺的蛋白體,二者均可直接結(jié)合Akt的普列克底物蛋白(pleckstrin)同源結(jié)構(gòu)域以完成激活A(yù)kt的使命,活化的Akt通過磷酸化方式進(jìn)一步直接激活其下游的效應(yīng)因子化雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體(mTOR),mTOR是由mTORC1、mTORC2兩種不同的復(fù)合體組成的蛋白激酶,mTOR的激活通過促進(jìn)mRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)以誘導(dǎo)BMSCs分化為成骨細(xì)胞[11]。
1.1.6 Notch信號(hào)通路 同屬跨膜蛋白的Notch家族受體(Notch1-4)、配體(DLL1、3、4,Jag1、Jag2)及DNA結(jié)合蛋白CSL蛋白、下游效應(yīng)分子是Notch通路的主要組成部分。產(chǎn)生于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的Notch受體在其通往質(zhì)膜的途徑上被高爾基體中的furin樣轉(zhuǎn)化酶蛋白的作用下發(fā)生3次酶切反應(yīng)后,具有活性的缺口胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(缺口ICD)釋放并入核結(jié)合轉(zhuǎn)錄抑制因子CSL(CBF-1,Suppressor of hairless,Lag的合稱,一種DNA結(jié)合蛋白)蛋白,并對(duì)其進(jìn)行活化轉(zhuǎn)化,并進(jìn)一步作用于Notch通路的HES、HEY等下游靶基因并使之活化,進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化[12]。張帥等[13]在成功構(gòu)建去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠模型后,通過qRT-PCR檢測(cè)得知模型大鼠Notch1表達(dá)下調(diào),且與假手術(shù)組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1.2 抑制骨吸收的信號(hào)通路
1.2.1 OPG/RANKL/RANK信號(hào)通路 OPG/RANKL/RANK信號(hào)通路主要由NF-κB受體激活劑(RANK)、NF-κB配體受體激活劑(RANKL)和骨保護(hù)素(OPG)組成。成骨細(xì)胞可以通過分泌OPG和RANKL來調(diào)節(jié)骨吸收,嵌入破骨細(xì)胞的RANKL與其在OCPs表面的受體(RANK)結(jié)合,作用于破骨細(xì)胞,使其分化、成熟。OPG可以與RANKL結(jié)合并抑制破骨細(xì)胞分化,這意味著OPG/RANKL的上調(diào)阻止了破骨細(xì)胞生成[14]。
1.2.2 CTSK信號(hào)通路 CTSK是一種蛋白水解酶,主要存在于破骨細(xì)胞中,主要參與降解OPN、骨連接蛋白等的降解,通過作用于骨膠原纖維,使其加速降解來促進(jìn)骨吸收[15]。因此抑制CTSK對(duì)骨組織的降解作用,可能會(huì)對(duì)骨吸收起到抑制作用,對(duì)改善OP起到一定的作用。
1.2.3 Akt/PPAR-γ信號(hào)通路 PPAR-γ是Akt信號(hào)通路下游的關(guān)鍵影響因子,它是一種被細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)激活的轉(zhuǎn)錄因子,是脂肪細(xì)胞分化的重要轉(zhuǎn)錄因子,其與成骨分化呈負(fù)相關(guān),可以上調(diào)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成脂作用,進(jìn)而抑制調(diào)控骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨作用來間接調(diào)控成骨細(xì)胞的分化和骨形成[16]。
1.2.4 雌激素信號(hào)通路 雌激素可通過抑制RANKL的活性,來抑制破骨細(xì)胞的分化。且有實(shí)驗(yàn)表明,雌激素下降與OPG/RANKL升高有關(guān),雌激素在絕經(jīng)早期通過OPG/RANKL途徑抑制破骨細(xì)胞,從而改善骨丟失,這對(duì)原發(fā)性O(shè)P的相關(guān)研究有一定的啟發(fā)作用[17]。
基于上述的數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果,故選擇杜仲、補(bǔ)骨脂、淫羊藿和骨碎補(bǔ)作為溫補(bǔ)腎陽類中藥的代表。這些中藥及其有效成分可通過不同的信號(hào)通路調(diào)節(jié)骨代謝,此類藥物多為甘溫之品,可奏甘溫助陽、強(qiáng)筋壯骨之效,治療筋骨痿軟之癥?;谥兴幑πW(xué)理論分析,中藥治療OP有望成為中藥理論現(xiàn)代化的新契機(jī),可以互補(bǔ),以提升疾病治療效果。
2.1 杜仲 Tian等[18]研究發(fā)現(xiàn)杜仲有效成分作用于去勢(shì)骨質(zhì)疏松模型小鼠后,可使其骨小梁數(shù)量和骨形成率增加,骨侵蝕面積減少,促血管生成因子神經(jīng)軸突導(dǎo)向因子(SLIT3)水平增加。證明杜仲及其有效成分對(duì)OP可以起到一定的防治作用。
2.1.1 杜仲及其有效成分對(duì)促進(jìn)骨形成相關(guān)通路的調(diào)控作用 Wang等[19]在研究杜仲有效成分環(huán)烯醚萜苷類治療OP的分子機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn),環(huán)烯醚萜苷類具有多成分、多靶點(diǎn)、多途徑的特點(diǎn),主要通過PI3K-Akt信號(hào)通路、MAPK信號(hào)通路等促進(jìn)骨形成,起到抗骨質(zhì)疏松的作用。有研究[20]表明,杜仲可上調(diào)Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào),可能通過激活Wnt信號(hào)通路促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖分化并提高其功能與活性,對(duì)緩解骨質(zhì)疏松起到一定作用。再有段雨劼等[21]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,杜仲可明確提高去勢(shì)骨質(zhì)疏松模型大鼠BMP-2表達(dá),通過BMP/Smads信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)骨保護(hù)作用。
2.1.2 杜仲及其有效成分對(duì)抑制骨吸收相關(guān)通路的調(diào)控作用 杜仲抑制骨吸收的主要信號(hào)通路是OPG/RANKL/RANK。Qi等[22]在建立醋酸鉛誘導(dǎo)骨丟失大鼠模型的基礎(chǔ)上,研究得知杜仲有效成分有效提高血清OPG及OPG/RANKL,從而抑制骨吸收。胡倩影等[23]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,杜仲有效成分可通過刺激OPG分泌和抑制RANKL表達(dá)來抑制骨吸收。也有研究表明杜仲有效成分可通過雌激素來抑制RANKL的活性,從而起到抑制破骨細(xì)胞的分化[19]。
基于以上研究,推測(cè)杜仲及其有效成分可能通過PI3K-Akt、MAPK、Wnt/β-catenin、OPG/RANKL/RANK、雌激素等信號(hào)通路或者信號(hào)通路之間的相互作用來平衡骨代謝,以起到對(duì)OP的防治作用。
2.2 骨碎補(bǔ) 王杰等[24]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及實(shí)驗(yàn)表明,骨碎補(bǔ)及其有效成分可改善絕經(jīng)后OP模型大鼠的E2水平,提高骨密度。證明骨碎補(bǔ)及其有效成分對(duì)改善骨質(zhì)疏松狀態(tài)可以起到一定的作用。
2.2.1 骨碎補(bǔ)及其有效成分對(duì)促進(jìn)骨形成相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控作用 Dong等[25]通過兔子動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)骨碎補(bǔ)及其有效成分可以通過調(diào)節(jié)BMP,誘導(dǎo)骨細(xì)胞形成,改善骨質(zhì)疏松水平。李晉玉等[26]在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用Wnt通路抑制劑DKK1+,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β-catenin、LRP5、RUNX2、CyclinD1基因及蛋白表達(dá)明顯增加,從而有可能促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、分化。齊鵬飛等[27]發(fā)現(xiàn)在模擬失重狀態(tài)下,應(yīng)用骨碎補(bǔ)總黃酮可能激活MAPK/ERK信號(hào)通路,使MAPK/ERK磷酸化水平升高,進(jìn)而促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞。黃翔宇等[28]發(fā)現(xiàn)JaggedⅠ(Notch配體)聯(lián)合去甲酸及骨碎補(bǔ)可抑制Notch信號(hào)通路,使Notch-1、Hes-1 mRNA和蛋白的表達(dá)下降,緩解骨質(zhì)疏松癥狀。
2.2.2 骨碎補(bǔ)及其有效成分對(duì)抑制骨吸收相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控作用 張峻瑋等[29]對(duì)OP模型大鼠使用骨碎補(bǔ)水煎液灌胃處理,之后提取骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞與破骨細(xì)胞共同培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)骨碎補(bǔ)可能通過調(diào)節(jié)OPG/RANKL/RANK信號(hào)通路來起到抑制破骨細(xì)胞增殖分化的作用,從而改善模型大鼠的骨質(zhì)疏松癥狀。Wu等[30]實(shí)驗(yàn)證明骨碎補(bǔ)有效成分增強(qiáng)了雌激素抑制破骨細(xì)胞的作用,顯著提高了骨質(zhì)愈合率和骨強(qiáng)度。史曉林等[31]研究表明,骨碎補(bǔ)總黃酮可以抑制去卵巢OP模型大鼠CTSK對(duì)骨組織的降解作用,從而起到保護(hù)骨質(zhì)的作用。
基于以上研究,推測(cè)骨碎補(bǔ)及其有效成分可能通過MAPK、Wnt/β-catenin、BMP/Smads、OPG/RANKL/RANK、Notch、CTSK等信號(hào)通路或者信號(hào)通路之間的相互作用來平衡骨代謝,以起到對(duì)OP的防治作用。
2.3 淫羊藿 張錦明等[32]通過對(duì)小鼠連續(xù)皮下注射地塞米松誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松后,予實(shí)驗(yàn)組小鼠灌胃淫羊藿苷,發(fā)現(xiàn)小鼠脛骨和股骨總濕質(zhì)量、骨體積分?jǐn)?shù)、骨小梁厚度、骨小梁數(shù)目均得到明顯改善。由上可知,淫羊藿及其有效成分有可能通過促進(jìn)成骨細(xì)胞的骨形成和抑制破骨細(xì)胞的骨吸收作用,達(dá)到防治OP的目的。
2.3.1 淫羊藿及其有效成分對(duì)促進(jìn)骨形成相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控作用 徐眾華等[33]研究表明淫羊藿總黃酮可通過調(diào)控BMP/Runx2/Osx信號(hào)通路以上調(diào)信號(hào)蛋白的表達(dá),顯著改善骨質(zhì)水平。Hu等[34]通過實(shí)驗(yàn)表明,淫羊藿苷可通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt/GSK3β/β-連環(huán)蛋白整合信號(hào)通路促進(jìn)骨形成,增加模型小鼠的小梁骨體積和皮質(zhì)骨厚度,對(duì)于糖皮質(zhì)激素等誘導(dǎo)的繼發(fā)性O(shè)P具有一定的作用。Wang等[35]發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷能夠上調(diào)Runx2、cyclin D1和ALP的mRNA等Wnt上下游基因的表達(dá)水平,促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖。Liu等[36]研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可通過抑制p-ERKS、p-P38、p-JNK抵抗細(xì)胞自噬,說明淫羊藿苷可通過MAPK信號(hào)通路來保護(hù)BMSCs。辛紅美等[37]通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用淫羊藿苷的實(shí)驗(yàn)組小鼠成骨細(xì)胞增殖明顯,表明淫羊藿苷能夠通過Hedgehog信號(hào)通路促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和分化。
2.3.2 淫羊藿及其有效成分對(duì)抑制骨吸收相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控作用 Qi等[38]研究表明淫羊藿苷能增加OPG/RANKL的比例、抑制骨代謝和骨髓脂肪生成、上調(diào)骨RUNX 2和OPG表達(dá)的能力,從而起到治療OP的作用。Wang等[39]通過淫羊藿苷和強(qiáng)制性動(dòng)態(tài)負(fù)荷刺激聯(lián)合應(yīng)用于去卵巢小鼠,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷能通過OPG/RANKL/RANK信號(hào)通路對(duì)OP起到治療作用,但兩者聯(lián)合效果更好。還有研究[40]證明,口服淫羊藿苷可以抑制PPAR-γ表達(dá),促進(jìn)骨吸收并抑制骨髓腔中脂肪細(xì)胞的形成。
基于以上研究,推測(cè)淫羊藿及其有效成分可能通過Wnt/β-catenin、MAPK、BMP/Smads、Hedgehog、PI3K/Akt/mTOR、Notch、OPG/RANKL/RANK、PPAR-γ等信號(hào)通路或者信號(hào)通路之間的相互作用來平衡骨代謝,以起到對(duì)OP的防治作用。
2.4 補(bǔ)骨脂 許妍等[41]研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)骨脂能顯著提高OP模型大鼠的BMD、骨生物力學(xué)強(qiáng)度,明顯改善骨小梁結(jié)構(gòu)的完整性,且鹽炙補(bǔ)骨脂效果更佳。由此可知,補(bǔ)骨脂可以防治OP。
2.4.1 補(bǔ)骨脂及其有效成分對(duì)促進(jìn)骨形成相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控作用 Huang等[42]研究表明,補(bǔ)骨脂素能通過激活TGF-β/Smad3通路增加hBMSCs的增殖和活性,且低濃度時(shí)效果更強(qiáng)。Yu等[43]研究發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)的成骨細(xì)胞β-連環(huán)蛋白的核轉(zhuǎn)位被應(yīng)用的補(bǔ)骨脂素觸發(fā),并被Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)抑制劑DKK-1阻斷,表明補(bǔ)骨脂素的成骨功能可通過Wnt/β-catenin信號(hào)的激活而發(fā)揮。
2.4.2 補(bǔ)骨脂及其有效成分對(duì)抑制骨吸收相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控作用 補(bǔ)骨脂抑制骨吸收的主要信號(hào)通路是OPG/RANKL/RANK。周倚墨等[44]通過地塞米松誘導(dǎo)成功OP大鼠模型,應(yīng)用補(bǔ)骨脂提取物作用于模型大鼠后,發(fā)現(xiàn)可能通過上調(diào)骨保護(hù)蛋白表達(dá)、下調(diào)RANKL表達(dá)使得大鼠骨密度得到明顯提高。
基于以上研究,推測(cè)補(bǔ)骨脂及其有效成分可能通過Wnt/β-catenin、BMP/Smads、OPG/RANKL/RANK等信號(hào)通路或者信號(hào)通路之間的相互作用來平衡骨代謝,以起到對(duì)OP的防治作用。
上述研究表明,中藥活性成分的精準(zhǔn)提取是進(jìn)行機(jī)制研究的前提,上述溫補(bǔ)腎陽單味中藥抗OP療效確切,因此今后更應(yīng)注重優(yōu)化其活性成分的工藝提取,為進(jìn)一步機(jī)制研究提供更優(yōu)化的工藝提取方案;現(xiàn)階段,關(guān)于溫補(bǔ)腎陽單味中藥及其有效成分對(duì)骨代謝的可能分子機(jī)制研究已經(jīng)取得很大成果,對(duì)防治OP具有多靶點(diǎn)、多途徑的優(yōu)勢(shì),其中淫羊藿及其有效成分與骨代謝相關(guān)通路關(guān)聯(lián)較多、應(yīng)用較廣、研究較多、意義最大,但是也不可忽略其他中藥與OP可能相關(guān)的研究。
中醫(yī)中將OP歸屬“骨痿、骨枯”等范疇。關(guān)于OP相關(guān)癥狀及發(fā)病機(jī)制的描述,《黃帝內(nèi)經(jīng)》及諸多古代著作中有很多經(jīng)典論述,《素問·六節(jié)臟象論》云:“腎者主蟄,……其充在骨,腎為先天之本,……主骨生髓”?!夺t(yī)經(jīng)精義》曰:“腎藏精,精生髓,髓養(yǎng)骨,……髓足則骨強(qiáng)?!庇纱苏f明,腎精腎氣與骨生長(zhǎng)發(fā)育、維持骨量有關(guān),很顯然“腎主骨”指導(dǎo)思想早年就已經(jīng)確立,從臟腑、精氣學(xué)說出發(fā)肯定了“腎精不足、髓減骨痿”的OP發(fā)病機(jī)理[45]。
中醫(yī)中,“腎主骨”從功能出發(fā)。與之相比,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)從微觀機(jī)制進(jìn)行分析。中醫(yī)“腎”與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中內(nèi)分泌等關(guān)系密切,腎與骨在胚胎發(fā)育學(xué)方面具有同源性,此外腎臟中鈣磷可通過與特異性受體結(jié)合或通過RANKL等信號(hào)通路參與骨代謝過程;另外,腎臟經(jīng)自身調(diào)節(jié)調(diào)控鈣磷穩(wěn)態(tài),并進(jìn)一步影響到人體的骨骼礦化、結(jié)構(gòu),參與骨代謝所需活性物質(zhì)生成。故“從腎論治”出發(fā)防治OP具有充足的理論基礎(chǔ)及切實(shí)的實(shí)際意義[46]。杜仲、骨碎補(bǔ)、淫羊藿等溫?zé)嶂房扇肽I經(jīng),發(fā)揮溫補(bǔ)腎陽,強(qiáng)筋健骨之效,腎陽為一身陽氣之本,“五臟之陽氣、非此不能發(fā)”,腎之陽氣充足則能推動(dòng)腎精的化生,腎精充足則髓生化有源,骨得髓養(yǎng),則骨骼強(qiáng)健。而這些中藥有效成分又可通過Wnt/β-catenin、BMP/Smads、PI3K/Akt/mTOR等信號(hào)通路穩(wěn)定骨代謝的平衡,發(fā)揮抗OP的藥效作用。
綜上所述,隨著中醫(yī)藥在防治OP方面發(fā)揮著越來越重要的作用,我們?cè)趥鞒兄嗅t(yī)治療“骨痿”等疾病優(yōu)勢(shì)的同時(shí),應(yīng)更注重其現(xiàn)代藥理機(jī)制的探索。同時(shí),在運(yùn)用補(bǔ)腎陽藥物治療OP的同時(shí),臨床遣方用藥應(yīng)求陰陽平衡,以防溫補(bǔ)太過,發(fā)為溫燥之疾。隨著骨代謝信號(hào)通路機(jī)制研究的進(jìn)展,溫補(bǔ)腎陽中藥成分在微觀層面抗OP治療方面是一個(gè)新的研究方向,為藥物的研制以及未來的治療工作提供參考,以期可提高病人治療以及預(yù)后效果;且骨代謝相關(guān)信號(hào)通路并不是獨(dú)立工作的,各通路之間相互作用,僅進(jìn)行單一的研究,具有頗多局限性。因此骨代謝信號(hào)通路間的相互聯(lián)系、相互作用應(yīng)是未來研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)之一。