独活寄生汤治疗膝骨关节炎机制研究及临床应用

吕顺 周军杰 谢晓涛 高文武 陈贤奇 刘铖禕

·综述·

独活寄生汤治疗膝骨关节炎机制研究及临床应用

吕顺 周军杰 谢晓涛 高文武 陈贤奇 刘铖禕

独活寄生汤是中医学中治疗风寒湿痹,肝肾两虚,气血不足证的经典方剂之一,随着现代药理研究的不断深入该方已广泛应用于膝骨关节炎治疗。为进一步探讨独活寄生汤治疗膝骨关节炎机制,对近五年来其治疗膝骨关节炎基础文献检索分析,发现其可能通过调控炎性细胞因子、促进软骨细胞增殖、抑制软骨细胞凋亡等方面起到积极作用,从而延缓关节软骨退变,减轻疼痛,改善关节功能等。

膝骨关节炎; 独活寄生汤; 综述

独活寄生汤首载于唐代医药学家孙思邈所著《备急千金要方》,原文记载:“夫腰背痛者,皆由肾气虚弱,卧冷湿地当风得之,不时速治,喜流入脚膝为偏枯冷痹缓弱疼重,或腰痛挛脚重痹,宜急服此方。”原方由独活、桑寄生、牛膝、细辛、秦艽、茯苓、肉桂心、防风、川芎、当归、干地黄、杜仲、人参、芍药、甘草15味中药组成,是治疗肝肾两亏,气血不足之风寒湿痹证的常用方。膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)属中医学“骨痹”“痹病”“鹤膝风”等范畴。多数医家认为本病为肝肾亏虚为本,复感受风寒湿邪致痹为标[1-2]。随着中医理论的不断发展和对其药理研究的不断深入该方已被广泛地应用于骨科疾病的治疗,其中在治疗膝骨关节炎KOA方面取得了良好的临床疗效。现查阅近五年相关文献,就独活寄生汤治疗膝骨关节炎的机制研究及临床应用综述如下。

1 独活寄生汤治疗膝骨关节炎相关机制研究

1.1 独活寄生汤调控相关炎性细胞因子

近年来研究发现炎性细胞因子是参与膝骨关节炎进程的重要介质,如白细胞介素(interleukin, IL)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα, TNF-α)及一氧化氮(nitric oxide,NO)等[3]。实验研究表明独活寄生汤可调控骨关节炎中炎性细胞因子水平,从而抑制炎症反应减轻软骨的破坏。陈梦菲等[4]等将独活寄生汤加减方血清、莫比可血清及生理盐水血清分别干预P2代退变人滑膜细胞24小时,RT-PCR检测TNF-α、IL-6的mRNA的表达。结果实验组、对照组均可下调TNF-α、IL-6 mRNA的表达量,差异具有统计学意义(P＜0.05)。李爱萍等[5]通过对兔骨关节炎模型予以独活寄生汤灌胃30天后,测得血清及关节液中NO的含量较模型组降低,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平升高(P＜0.05)。舒劲松[6]通过独活寄生汤干预兔骨关节炎模型6周后,测定各组兔膝血清和关节液中 TNF-α和基质金属蛋白酶(matrix metallo proteinase,MMP)-3水平,结果治疗组中TNF-α和MMP-3含量低于模型组(P＜0.05)。戴锦娜等[7]通过独活寄生汤干预弗氏完全佐剂诱发关节炎模型大鼠,检测大鼠足跖肿胀度及肿胀组织中IL-1β和TNF-α的含量,发现其可明显抑制足跖肿胀及炎性组织中IL-1β和TNF-α的含量。车萍等[8]采用同样的方式观察大鼠免疫器官脏器系数和血清中5-羟色氨酸及5-羟吲哚乙酸含量,发现其可增加大鼠胸腺质量,与模型组比较,中药组大鼠血清5-羟色氨酸和5-羟吲哚乙酸的含量明显降低(P＜0.05)。汪煌等[9]及马卫国等[10]通过独活寄生汤干预CIA模型大鼠后运用免疫组化法检测大鼠滑膜IL-1β、IL-8表达,结果与模型组比较,中药组大鼠滑膜IL-1β、IL-8表达水平明显降低(P＜0.01)。以上实验结论证明独活寄生汤可通过抑制如IL-6、IL-1β、TNF-α、MMP-3、NO等炎性细胞因子产生,减轻滑膜炎症,延缓关节软骨退变,这可能是独活寄生汤治疗膝骨关节炎有效的基础。

1.2 独活寄生汤促进软骨细胞增殖作用

膝骨关节炎认为是由多因素作用导致软骨细胞、细胞外基质以及软骨下骨三者降解和合成紊乱所引起的慢性疾病,其中尤以关节软骨退变为主要的病理改变[11]。在膝骨关节炎发病进程中,IL-1与转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)的表达,对MMPS和其他蛋白水解酶的合成起重要的调节作用,是导致KOA及软骨降解的重要因素。实验研究表明独活寄生汤可改善软骨退变、促进软骨细胞增殖。乙军等[12]运用独活挥发油(VOOA)干预ACLT建立的KOA模型兔8周后,检测血清及关节液内IL-1、TGF-β的含量,发现ACLT +VOOA组中IL-1含量较OA组及假手术组降低(P＜0.05),而TGF-β表达含量升高(P＜0.05)。李会婷等[13]将独活寄生汤拆方为祛风湿止痹痛、益肝肾、补气血三组并制备水提物,浓度分别为0、100、200、400、800μg/mL作用于体外软骨细胞48小时后,用MTT法检测软骨细胞活性,得出祛风湿止痹痛方、益肝肾方水提物200μg/mL干预后,补气血方水提物400μg/mL干预后,软骨细胞活性高于对照组(P＜0.05)。陈加守等[14]采用MTT及RT-PCR等手段检测独活寄生汤水提物对软骨细胞活性的影响及软骨细胞 Cyclin D1、CDK4、CDK6及 P21 mRNA的表达时,干预24小时后,Cyclin D1、CDK4、CDK6 mRNA表达量各剂量组明显增加(P＜0.05), 200 mg/L表达量最大(P＜0.01);P21 mRNA表达量降低,且200 mg/L抑制作用最明显(P＜0.01)。以上实验研究表明独活寄生汤可通过抑制IL-1的表达,进而下调胶原酶和酪蛋白酶的表达,抑制软骨细胞产生MMPS,从而延缓软骨基质的降解,同时还可通过影响软骨细胞G1期调控因子mRNA的表达,达到促进软骨细胞增殖的效果。

1.3 独活寄生汤抑制软骨细胞凋亡研究

膝骨关节炎以往的研究大多局限于软骨基质降解和合成,对于软骨细胞增殖或凋亡在KOA关节软骨降解过程中所起的作用较少关注。近期国内外的研究发现,膝骨关节炎与软骨细胞凋亡密切相关[15-16]。软骨细胞凋亡的信号传导通路十分复杂,目前国内外较为公认的主要包括NO途径、Fas途径、胞内磷脂酰肌醇激酶/蛋白激酶(PI3K/Akt)等信号通路[17]。林飞太等[18]通过观察独活寄生汤含药血清对兔退变软骨细胞“caveolin-p38MAPK”信号通路的调控作用,发现退变软骨细胞中存在“caveolin-p38MAPK”信号通路的激活,并可抑制caveolin-1、p-p38蛋白表达及IL-1β、TNF-α、MMP-3、MMP-13、caveolin-1 mRNA的表达,差异有统计学意义(P＜0.05)。吴广文等[19]将不同采血时间点获取独活寄生汤含药血清和空白血清作用于P3软骨细胞,确定含药血清最佳干预条件后,再处理退变软骨细胞,采用Annexin V-FITC/PI染色流式、JC-1染色流式、分光光度法等手段检测,发现血清干预后退变软骨细胞的凋亡率及线粒体膜电位均逐渐减低(P＜0.05);随着干预时间的延长,caspase-9、caspase-3活性均逐渐降低(P＜0.01)。以上表明独活寄生汤可能通过抑制“caveolin-p38MAPK”信号通路的激活及其下游效应分子caspase-9、caspase-3表达,从而有效抑制软骨细胞凋亡。软骨细胞凋亡是由多条信号通路、细胞因子和基因共同作用的复杂过程。通过对其机制的研究并将凋亡控制在合理范围内,这可作为膝骨关节炎的治疗的潜在靶点。虽然这种治疗手段在膝骨关节炎临床治疗中并未得到应用,但已有相关实验证明通过调控软骨细胞凋亡可延缓膝骨关节炎的发展。

2 独活寄生汤治疗膝骨关节炎临床研究

2.1 单方应用

本方以独活祛下焦与筋骨间的风寒湿邪,桑寄生补肝肾、强筋骨共为君药。以防风、秦艽助独活止痹痛,杜仲、牛膝助桑寄生补肝肾共为臣药。以肉桂心、细辛散寒通络,当归、川芎、干地黄、芍药养血活血,人参、茯苓、甘草益气养血共为佐使,寓有“治风先治血,血行风自灭”之意,应用于膝骨关节炎的治疗具有良好的效果。詹宏钢等[20]将42例膝骨关节炎患者予以独活寄生汤治疗12周后,通过PCR等手段检测发现 Wnt-5α、β-catenin、BMP-2 mRNA表达呈下降趋势(P＜0.05)。杨军等[21]、王银丁[22]及高骏[23]通过独活寄生汤干预膝骨关节炎患者,与口服西药对照,发现两组关节液中MMP-3、9和13水平均减低(P＜0.01,P＜0.05),两组血清中TNF-α、IL-6水平显著降低(P＜0.05,P＜0.01),膝关节WOMAC评分均较治疗前降低,差异有统计学意义(P＜0.01,P＜0.05)。表明独活寄生汤可以通过介导Wnt/β-catenin信号通路;降低关节液及血清中TNF-α、IL-6及MMP-3、9和13等细胞炎性因子;提高膝关节透明质酸水平[24]等途径保护关节软骨、延缓关节软骨退变,从而改善膝骨关节炎临床症状。

2.2 联合应用

2.2.1 独活寄生汤联合西药内服及针刺治疗膝骨关节炎 方涛[25]运用独活寄生汤加减联合塞来昔布治疗膝骨关节炎与单纯予以塞来昔布比较,治疗组有效率87.93%,对照组有效率72.41%,两组差异有统计学意义(P＜0.05)。余惠爱[26]及张磊等[27]将膝骨关节炎患者分为中药组、西药组及综合组3组,经治疗后3组VAS评分、WOMAC评分、红细胞沉降率、C反应蛋白均较治疗前有明显改善(P＜0.05),且联合组中各项指标及不良反应明显优于其他两组。张丽秀等[28]将90例膝骨关节炎患者分为两组,治疗组予以口服独活寄生汤联合针刺阳陵泉、膝眼、血海、丰隆、昆仑等穴,对照组予以无敌丹胶囊,经治疗后治疗组有效率92%,对照有效率85%。大量的临床试验证实独活寄生汤联合西药内服及针刺治疗膝骨关节炎较单独运用可明显改善中医证候积分[29-30],改善血液循环[31],减轻肌肉痉挛,具有更好的安全性,临床值得推广应用。

2.2.2 独活寄生汤联合关节腔注射及其他疗法治疗膝骨关节炎 刘宗文等[32]将膝骨关节炎患者分为治疗组和对照组,对照组予以膝关节腔内注射玻璃酸钠,治疗组在此基础运用独活寄生汤内服,结果两组近期疗效比较差异无统计学意义(P＞0.05),但1年后远期疗效治疗组优于对照组(P＜0.05)。陈树清等[33]采用独活寄生汤内服联合膝关节腔注射对膝骨关节炎患者治疗后,通过FPS-R评分、KSS评分、SF-36评分对患者疼痛程度、膝关节功能、生活质量进行评价,均较治疗前改善明显,且血清及滑液中脂联素含量升高 (P＜0.05),临床证实关节腔内注射玻璃酸钠近期效果明显,远期效果不确定,患者往往需要长期反复注射,且不能从根本上解决疾病,联合口服独活寄生汤加减可通过提高患者血清和滑液中脂联素含量增强其远期疗效[34-35],不但在缓解临床症状上有显著效果,还可通过独活寄生汤补益肝肾、益气活血等功效达到致病求本的目的。在大量的临床实践中,独活寄生汤联合其他疗法在治疗膝骨关节炎方面同样取得一定进展,如联合运动疗法[36]、天灸[37]、离子导入[38]等手段都取得较好的临床疗效。

3 讨论

独活寄生汤作为治疗膝骨关节炎的经典方剂被广泛的应用于临床,并且具有良好的临床疗效。实验证实独活寄生汤在调节细胞炎性因子、促软骨细胞增殖、调控细胞凋亡方面都有显著成效,各家从不同侧面、不同的观测指标为阐明独活寄生汤治疗膝骨关节炎作用机制提供了客观依据。膝关节炎作为一种常见的老年性慢性疾病,早期若不能得到有效地治疗,晚期具有较高的致残率,膝骨关节炎晚期有效的治疗手段仍然是关节置换,但关节置换存在人工假体寿命有限等问题,因此如何早期有效干预膝骨关节炎,是当前骨科领域研究的热点。先人以整体观念及辨证论治为指导思想创立独活寄生汤,以补益肝肾为治本,以祛风湿、止痹痛治标,标本合治,疗效显著。本方可以作为早期干预膝骨关节炎有效治疗方剂,值得临床进一步推广应用。

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The clinical use and its mechanism s research on angelicae pubescentis and loranthi decoction inKOA treatm

ent LV Shun,ZHOU Jun-jie,XIE Xiao-tao et al. Department of Orthopaedics,Putuo Hospital of Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai200062,China

ZHOU Jun-jie,E-mail:boysroger@126.com

Angelicae pubescentis and loranthidecoction is one of themost classical prescription in TCM(Traditional Chinese Medicine TCM).It can expel wind-damp,relieve pain,benefit to liver and kidney,and tonify Qi-blood effectively.As the development of pharmacology of TCM,this decoction is widely used in the treatment of KOA.In order to further investigate the mechanisms of angelicae pubescentis and loranthi decoction in KOA,we summarized the basic researches on the decoction in treating KOA in recent five years.We found that itmay play an important role in regulating inflammatory, stimulating cartilage proliferation,and inhibiting cartilage apoptosis,thus it can delay articular cartilage degeneration,relieve pain,and improve joint function and so on.

Knee Osteoarthritis; Angelicae pubescentis and loranthi decoction; Review

R684.3

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2015.09.034

2015-05-30)

(本文编辑:禹佳)

国家中医药管理局中医药重点学科建设项目(2013QK20);上海中医药大学研究生“创新能力培养”专项科研项目(2015YCX14)

200062上海中医药大学附属普陀医院骨科[吕顺(硕士研究生)、周军杰、谢晓涛(硕士研究生)、高文武、陈贤奇、刘铖禕]

吕顺(1989-),2013级在读硕士研究生。研究方向:中西医结合修复重建骨关节软骨。E-mail:lvshun1989@126.com

周军杰(1975-),博士,副主任医师,硕士生导师。研究方向:中西医结合修复重建骨关节软骨。E-mail:boysroger@ 126.com