补肾中药治疗骨质疏松的实验研究进展
2011-04-09王昭洪曾涛
王昭洪 曾涛
骨质疏松症(osteoporosis)是中老年人,尤其是绝经后妇女的一种常见病、多发病,是以骨量减少、骨的微观结构退化为特征的,致使骨的脆性增加,易于发生骨折的一种全身性骨骼疾病。
目前在骨质疏松症的临床治疗上,西医主要采用的药物有:(1)抑制骨吸收类药物(如:雌激素、降钙素、双膦酸盐类、异黄酮类等);(2)促骨形成类药物(如:氟化物、甲状旁腺素等);(3)骨矿化类药物(如:钙剂、维生素D及其衍生物)。上述药物因长期应用均有明显副作,易引发并发症或因疗效不确切,剂量难以掌握或因价格难以普及等,均非本病治疗的理想药物。
中医防治骨质疏松具有整体治疗效果好,副作用小的优点,中草药则具有资源丰富、价格低廉等优势[1-5]。因此,中医药防治骨质疏松已成为国内外日益关注的热点,特别是对中药防治骨质疏松的实验研究有了一定的深入进展。本文就中药防治骨质疏松症的实验研究机理和研究进展做一概述。
1 中医对骨质疏松症的发病机理认识
骨质疏松是现代名词,祖国医学中虽无“骨质疏松症”这一明确的病名,但对“骨痿”、“骨痹"、“骨枯”的临床症状及发病原因的阐述与现代医学对骨质疏松症的定义和认识相吻合。如《素问·痿论》云:“肾主身之骨髓……肾气热则腰脊不举,骨枯而髓减,发为骨痿。”《素问·长刺节论》篇中说:“病在骨,骨重不可举,骨髓酸痛,寒气至,名日骨痹。”这是说如果发生骨痹,则众多的关节酸痛、不易活动。《金匮要略》在描述骨痿的发病机理时指出“味酸则伤筋,筋伤,……咸则伤骨,骨伤则痿,名曰枯”。中医理论认为,肾藏精,主骨生髓。肾精充实则骨髓化生有源,骨骼坚固,强健有力;若肾精亏虚,则骨髓乏源,骨骼失养,脆弱无力。《素问·上古天真论》曰:“女子七岁,肾气盛,齿更发长;二七而天癸至,任脉通,太冲脉盛,月事以时下;……四七筋骨坚,发长极,身体盛壮;……七七任脉虚,太冲脉衰少,天癸竭,地道不通,故形坏而无子也。”近年来,国内学者研究发现骨矿含量随着年龄的变化规律和中医学所记载的肾中精气盛衰的变化规律有着惊人的一致性。这充分说明中国传统医学有关“肾藏精,主骨生髓”的理论是正确和科学的。因此,中医药防治骨质疏松症多从补肾入手。
2 骨质疏松症的实验研究方法
人类骨质疏松症是由于自然衰老(妇女绝经、老年退行性改变)及内分泌紊乱、营养不良及药物诱发等因素而引起。研究者通过模拟这些因素建立骨质疏松动物模型,虽然与人类骨质疏松渐进的、慢性的、多因素的骨代谢有一定差别,但对骨质疏松症的机理及药物的研究仍然是有必要的。骨质疏松症动物模型主要有去卵巢致骨质疏松动物模型、药物致骨质疏松动物模型、营养性骨质疏松模型、甲状旁腺切除法致骨质疏松动物模型等。
2.1 去卵巢致骨质疏松动物模型
由于妇女绝经或卵巢切除后,体内雌激素水平降低,雌激素缺乏时,导致骨形成与骨吸收失平衡,骨吸收多于骨形成[6],因此造成骨质疏松症。用切除卵巢的办法,使实验动物雌激素减少,造成骨质疏松,这与人类绝经后骨量的丢失,松质骨的变化,以及骨的高转换率等有许多相似之处。
2.2 药物致骨质疏松动物模型
继发性骨质疏松症是长期大量服用药物引起的副作用,利用这一特点可以复制骨质疏松动物模型。糖皮质激素可抑制成骨细胞活力,使骨质形成发生障碍。维甲酸可激活破骨细胞,促进骨吸收,但不抑制成骨细胞活性。
2.3 营养性骨质疏松模型及其他模型
一些骨质疏松症的发生与饮食有关,通过控制饮食中的钙、蛋白等来复制动物模型。对实验动物进行低钙饲料喂养,相当于人体长期缺钙所引起的营养性骨质疏松。但饲料配制较为复杂,且此法单独应用时耗时长且成功率低,所以通常作为辅助手段。
2.4 甲状旁腺切除法致骨质疏松动物模型
应用甲状旁腺切除法复制骨质疏松动物模型,这可以引起甲状旁腺素的缺乏,进而使体内的1,25-(OH)2D3合成减少,肠道对食物中钙、磷吸收减少,肾脏对钙的重吸收作用减弱,以致动员体内钙库,骨吸收和分解加快,从而导致骨质疏松[7]。但由于其手术难度较大,不易推广。
3 补肾中药治疗骨质疏松的实验研究进展
3.1 单味药
许多传统的补肾中药在防治原发性骨质疏松症有明显效果,如淫羊藿、补骨脂、骨碎补、巴戟天、菟丝子、蛇床子等。
刘群等[8]报道淫羊藿对骨质疏松及骨折愈合有改善作用。淫羊藿可促进成骨细胞的增殖,表明其抗骨质疏松的作用是通过刺激成骨细胞增殖而实现的[9]。张秀珍等[10]发现淫羊藿苷可能通过调控成骨细胞护骨素、核因子-KB受体活化因子配体抑制破骨细胞,减少骨吸收。朱志刚等[11]发现淫羊藿总黄酮可促进去卵巢大鼠骨组织中成骨细胞I型胶原蛋白的分泌;同时可下调破骨细胞组织蛋白酶K的表达而抑制骨基质中成骨细胞I型胶原蛋白的分解,从而增加骨小梁的数量,改善骨小梁的结构,增加大鼠的骨密度,最终达到改善骨质量的作用。
胡兵等[12]发现补骨脂有抑制大鼠实验性骨质疏松症的发展,使钙化骨形成增加的作用。研究发现较高浓度的补骨脂对分离的破骨细胞骨吸收有抑制作用,抑制骨吸收陷窝的增加和扩大。补骨脂对新生大鼠成骨细胞增殖有显著的促进作用,其抗骨质疏松作用与增加成骨细胞数量和促进成骨细胞增殖能力有关[13]。
有研究表明[14]骨碎补可以增加骨小梁宽度和密度,减少骨小梁间隙,抑制大鼠实验性骨质疏松症的发展,使钙化骨形成增加。刘宏泽等[15]发现骨碎补能增加成骨细胞的功能,提高血钙浓度及其钙、磷沉积,维持正常骨组织的力学框架,有利于血管的长入和骨细胞正常功能的发挥,提高股骨头的骨密度,从而防治原发性骨质疏松症。
李楠等[16]采用中药和细胞共同体外培养的方法,证明巴戟天中含有直接刺激体外培养成骨细胞增殖的成分。巴戟天水提物可以促进体外培养成骨细胞增殖、分泌碱性磷酸酶和骨钙素,促进成骨细胞表达TGF-131,从而大量分泌I型胶原,以利于钙盐沉积[17]。
菟丝子具有促进体外成骨细胞增殖和提高成骨细胞内碱性磷酸酶的活性,还能显著抑制体外培养破骨细胞的生存率,可明显诱导其凋亡,从而防治原发性骨质疏松症[18]。
研究表明[19]蛇床子素可剂量依赖地刺激成骨细胞的碱性磷酸酶活性,提示其可能对成骨细胞的分化也具有促进作用,从而防治原发性骨质疏松症。
3.2 中药复方
在传统医学中,方剂相对于单味药来说,药物之间相互配伍更能发挥药物的作用。现代学者在补肾复方制剂方面也有许多研究。
李恩等[20]以六味地黄为基础加助阳中药淫羊藿、肉苁蓉等组成补肾方药治疗卵巢切除所诱发骨质疏松大鼠,结果表明补肾方药可提高骨质疏松大鼠血清雌激素的水平,提高骨组织中雌激素受体α和β的表达,增加雌激素对骨代谢的调节作用。同时,可提高骨质疏松大鼠的骨密度,促进组织中I型胶原mRNA表达。
黄芳等[21]研究表明,补肾中药具有提高骨密度的功能,其机理与该药具有类雌激素样作用及能同时抑制成骨细胞和破骨细胞的作用有关;补肾中药组方可提高骨质疏松大鼠骨的结构力学性能、最大载荷和最大挠度,从而具有改善骨质疏松大鼠骨生物力学的作用[22]。
有研究表明补肾健脾活血方(人参、鹿角霜、骨碎补、补骨脂、淫羊藿、山药、白术、当归、丹参、山楂)能减少骨吸收促进骨形成,改善松质骨的超微结构,从而具有增加骨强度的作用[23]。
王冬梅等[24]研究发现补肾壮骨颗粒3个剂量组可使去卵巢大鼠的血清雌二醇和骨钙素水平增高,尿钙/肌酐、脱氧吡啶酚和血清甲状旁腺素水平降低,股骨钙、磷亦增加。吕朝晖等[25]实验表明加味补肾壮筋汤汤剂及其颗粒剂均能明显增加血清骨钙素、降钙素的含量,降低血清甲状旁腺素和尿羟脯氨酸含量。李异刚等[26]研究发现骨质疏松大鼠血钙、血磷显著下降,碱性磷酸酶活性升高。经补肾壮骨胶囊治疗后,能够使血钙、血磷显著升高,碱性磷酸酶下降。张应鹏等[27]应用补肾益肝活血胶囊明显改善骨质疏松大鼠骨生物力学状态,提高骨骼抵抗外力冲击的能力,有效的防治骨质疏松引起的骨质疏松症,避免骨折的发生。
4 讨论
随着全球人口的老龄化,骨质疏松症的发病率越来越高。据中国老年学会骨质疏松学会预测[28]:2010年中国骨质疏松症患者约为1.14亿人,2025年将达到1.51亿人(占9.9%)。每年因骨质疏松症而并发骨折的人数也将以两位数的增长率而居高不下,将成为未来医疗和社会的重大问题。中医药对于骨质疏松症治疗有其独特优势,具有广阔的前景。
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