骨髓间充质干细胞对成骨分化的影响及其与祖国医学肾脏理论的相关性*

史文宇，赵多明，徐世红，李鼎鹏

甘肃省中医院，甘肃 兰州 730050

骨髓间充质干细胞对成骨分化的影响及其与祖国医学肾脏理论的相关性*

史文宇，赵多明，徐世红，李鼎鹏

甘肃省中医院，甘肃 兰州 730050

通过查阅国内相关文献，从骨髓间充质干细胞(BM SCs)与中医“肾主骨生髓”之间的联系及中药单体、复方补肾法BM SCs分化的科学实验研究等方面对BM SCs与补肾方法的相关性进行阐述。

骨髓间充质干细胞；肾脏理论；补肾；成骨分化

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是骨髓中除造血干细胞以外的一类具有高度自我更新和多向分化潜能的成体干细胞。研究表明，BMSCs在体外可诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞和神经细胞等［1］。其成骨分化的机理与运用中医“肾主骨，生髓”，尤其是通过补肾治疗骨科疾病的作用相通，因此诸多研究指向了通过分析中药干预骨髓间充质干细胞分化来探析“肾主骨生髓”的科学性。笔者通过骨髓间充质干细胞的成骨分化与肾的相关性来进行进一步的探析。

1 BMSC s对骨髓腔成骨分化的潜能作用

BMSCs是来源于中胚层的干细胞，主要存在于全身结缔组织和器官间质中，以骨髓组织中含量最为丰富，是一种具有自我更新、增殖和分化能力的多潜能干细胞，可分化为成骨细胞、成脂肪细胞、成软骨细胞、成肌细胞和成纤维细胞等［2］。由于BMSCs可以分化为软骨细胞，成为工程化软骨的主要来源；或者分化为成骨细胞，可成为骨质疏松、外伤时促进骨组织再生的靶细胞，因此在治疗骨科疾患尤其是在成骨分化方面有独特的作用［3］。骨形成过程主要包括成骨细胞增殖、细胞外基质成熟和矿化3个阶段［4］。骨的生成是由成骨细胞向周围分泌基质和纤维，将其包埋于其中，形成类骨质，由钙盐沉积后形成骨组织而完成的。由此可见在治疗骨折和骨质疏松症的机理中，成骨细胞起着重要的作用，而在成骨细胞分化方面BMSCs又起着更为重要的作用。

2 "肾主骨生髓"与成骨分化的关系

祖国医学认为：“肾藏精，精生髓，髓养骨”，骨的生长发育依赖于肾精的滋养与肾气的推动；骨的强壮或枯萎也反映了肾中精气的盛衰；《素问·六节脏象论篇》指出：“肾者，主蛰封藏之本，精之处也”“其充在骨”，认为“肾能接受五脏六腑所传之精封而藏之，充实于骨，濡养于骨”“肾主骨，生髓”。肾主藏精，而精能生髓，髓既居脑中，又居骨中，在脑者名脑髓，在骨者名骨髓，骨赖髓以充养。《素问·宣明五气篇》曰：“肾生骨髓”“其充在肾”。即肾精充足，骨髓生化有源，则骨骼得到骨髓的滋养而坚固有力。若肾精虚少，骨髓化源不足，不能营养骨骼，便会出现骨骼脆弱，导致骨折、骨病的发生。肾生髓，肾气不足，脑髓不充，会导致脊柱退变性疾病和骨代谢疾病［5］。因此，骨的生长代谢完全依赖于肾气的充足。

3 肾与BMSC s的关系

《素问·上古天真论篇》曰：“女子七岁，肾气盛，齿更发长……七七，任脉虚，太冲脉衰少，天癸竭，地道不通，故形坏而无子也。丈夫八岁，肾气实，发长齿更……七八，肝气衰，筋不能动，天癸竭，精少，肾藏衰，形体皆极。八八，则齿发去”。充分体现了精气随着年龄的增长而由盛转衰，骨也从壮盛转为枯槁的生理过程。肾精来源于父母的先天之精，是构成胚胎的原始物质，在胚胎的发育过程中，五脏六腑均以先天之精作为其组织结构及生理活动的最基本物质，而干细胞又来源于受精卵时期的内细胞团，两者的来源均是最原始的生命物质。通过实验研究［6］可以发现，BMSCs在体外扩增培养后，存在一定的时间限制，当传代培养38次以后，该细胞就会发生凋亡，中医理论支持的人体“生、长、壮、老、已”的自然生命发生发展过程与这一现象也是吻合的。BMSCs的数量、增殖能力及骨向分化能力也随着年龄的增加而明显下降［7］。可见BMSCs成骨分化的特性与“肾藏精，精生髓，髓养骨”的中医理论有着较高的吻合性［8］。

4 补肾中药对BMSC s分化的影响

现代医学已从单味补肾中药或复方来研究其对BMSCs分化的作用，来证明补肾中药对BMSCs的分化的积极作用。王斌等［9］用含10 g/L鹿茸多肽的培养液培养P3代兔BMSCs，探讨鹿茸多肽对BMSCs软骨分化的影响，结果发现其对BMSCs向软骨细胞分化具有明显的促进作用。研究证实，杜仲对BMSCs的成骨分化具有明显的促进作用［10］。梁祖建等［11］表明BMSCs受龟板诱导高效的向成骨细胞分化。高璐等［12］用淫羊藿苷干预BMSCs，结果表明淫羊藿苷可显著促进BMSCs的成骨性分化。杨丽等［13］研究表明，骨碎补提取物对羊骨髓间充质干细胞的成骨分化具有促进作用。补肾活血方(杜仲、补骨脂、核桃仁、丹参等)含药血清对激素性股骨头坏死大鼠股骨近端的BMSCs体外干预后，可增强重组人骨形态发生蛋白-2的活性及TGF-β1mRNA的表达，促进成骨分化，在骨坏死的修复中起着关键作用［14］。补肾行气活血方(补骨脂、骨碎补、牛膝、红花、黄芪等)含药血清在诱导BMSCs细胞贴壁、生长形态及成软骨化均较优，其既能促进BMSCs增殖，又可促进向软骨细胞分化［15］。

5 结语

骨髓间充质干细胞当属中医理论“精”的范畴，该细胞增殖、分化以及其功能均与先天之精的转归相吻合。总之，随着现代生物技术的迅猛发展，通过现代血清药理学手段，筛选对干细胞增殖、分化有促进作用的中药或单体及复方，从细胞分子水平阐释中医药促进的机制，通过紧密联系中医理论，通过补益的方法研究促增殖、分化的作用机理，进一步揭示“肾藏精，精生髓，髓生骨”的内涵与干细胞之间的关系，既可为干细胞研究提供更为广阔的研究思路，同时又为中医学“肾、精、骨”这类藏象学说提供了更为科学化、规范化的研究标准。

［1］ 卞玉群，李超，樊巧玲.补肾方药诱导BM SCs骨向分化的研究述评［J］.中医学报，2014，29(192)：692-694.

［2］ 刘光旺，高娟，郭含军，等.补肾填精中药血清对去势小鼠干细胞W nt/β-cat eni n成骨分化信号通路的影响［J］.中国骨质疏松杂志，2013，19(4)：324-329.

［3］ 宋囡，何文智，王智民，等.骨髓间充质干细胞在骨向分化的作用及中医药研究进展［J］.中国骨质疏松杂志，2014，20(1)：95-98.

［4］ 方健康，周轶平，李玛琳.中药对骨髓间充质干细胞增殖、凋亡及分化的影响研究进展［J］.中国中药杂志，2014，39(15)：2834-2837.

［5］ 汤军，蔡建平，张贤.中药提取物诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展［J］.山东中医药大学学报，2013，37(3)：257-258.

［6］ 张培源.补肾活血方调控m i croRN A-210促进BM SCs成骨分化的研究［J］.中国骨质疏松杂志，2014，20(4)：396-410.

［7］ 张林，范颖，王俊岩，等.补肾健脾方促进尾部悬吊大鼠骨髓间充质干细胞成软骨分化的研究［J］.现代中医药，2013，33(5)：106-109.

［8］ 张昕，李玛琳.中药正性影响骨髓间充质干细胞成骨分化及机制的进展［J］.云南中医学院学报，2013，36(3)：92-94.

［9］ 王斌，罗毅文，胡年宏.补肾填精法对骨折后不同时相骨髓间充质干细胞增殖影响的实验研究［J］.江苏中医药，2013，45(6)：71-73.

［10］王斌，罗毅文，胡年宏.补肾填精法对兔骨折后不同时相骨髓间充质干细胞成骨分化的影响［J］.安徽中医学院学报，2013，32（1）：66-69.

［11］梁祖建，吴春飞，张百档.补肾调肝方诱导衰老BM SCs成骨分化的实验研究［J］.中国骨质疏松杂志，2013，19(3)：212-216.

［12］高璐，郑洪新，陈谊敬，等.补肾中药成分配伍调控RU N X 2、O SX对大鼠BM SCs成骨分化的影响［J］.世界中西医结合杂志，2014，9(4)：425-429.

［13］杨丽，朱晓峰，王攀攀，等.骨碎补水提液对大鼠BM SCs骨向分化的影响及机制研究［J］.中药材，2013，36(8)：1287-1292.

［14］宋囡，何文智，王智民，等.左、右归丸对大鼠骨髓间充质干细胞骨向分化中TG F-β1m RN A的影响［J］.中国实验方剂学杂志，2013，19(18)：210-214.

［15］杨黎丽，黄胜杰，李媚，等.温肾补阳药对抗骨髓间充质干细胞凋亡的实验研究［J］.中医正骨，2013，25(2)：3-7.

Exploration on Osteogenic Differentiation of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells and Its Correlation with Renal Theory of Traditional Chinese Medicine

SHI Wenyu,ZHAO Duoming,XU Shihong,LI Dingpeng
Gansu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine,Lanzhou 730050,China

By analyzing domestic related literature,the correlation between bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs)andthemethodoftonifyingkidneywasillustratedfromtherelativitybetweenBMSCsandTCMtheory "kidney governing bone and producing marrow",scientific experiments about osteogenic differentiation of BMSCs, single herb or the compound prescription of tonifying kidney.

bone marrow mesenchymal stem cells;renal theory;tonifying kidney;osteogenic differentiation

R541.6

A

1004-6852(2015)10-0082-02

2015-02-27

甘肃省自然科学基金(编号1310RJZA 030)。

史文宇(1972—)，男，副主任医师。研究方向：脊柱疾病的中医药防治。