中医药治疗原发性骨质疏松症机制的实验研究进展

2015-03-20杨路昕

河北中医 2015年10期

杨路昕蔡辉

(中国人民解放军南京军区南京总医院中西医结合科，江苏南京 210002)

原发性骨质疏松症是一种以骨量低下，骨微结构损坏，导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨病［1］。其临床表现以腰背痛、身高缩短、骨折等为主。随着年龄增长，原发性骨质疏松症的发病率逐年增加，是中老年人的常见病、多发病，被世界卫生组织(WHO)列为三大老年病之一。近年来，许多学者对中药治疗原发性骨质疏松症的机制进行了大量的实验研究，显示了其良好的抗骨质疏松效果，综述如下。

1 病因病机

中医学古籍中虽无原发性骨质疏松症病名记载，但早在《内经》等典籍中已有类似的描述。《素问·长刺节论》云:“病在骨，骨重不可举，骨髓痠痛，寒气至，名曰骨痹……”《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·痹论》曰:“骨痹不已，复感于邪，内舍于肾……肾痹者，善胀，尻以代踵，脊以代头。”宋·窦材《扁鹊心书》云:“骨缩病此由肾气虚惫，肾主骨，肾水既涸则诸骨皆枯，渐至短缩。”这些症状与原发性骨质疏松症的腰背痛、身高缩短、驼背等症状相似，故原发性骨质疏松症应隶属于骨痿、骨痹、骨缩等疾病的范畴。

中医学认为，原发性骨质疏松症为本虚标实之证，病位在肾、肝、脾，是一种以肾虚为本的肾、脾、肝等多脏腑，虚、郁、瘀等多病因共同导致的疾病［2］。《素问·宣明五气》提出“肾主骨”，《医经精义》指出:“肾藏精，精生髓，髓养骨……髓足则骨强。”说明肾精充足，则骨髓生化有源，骨得髓养，则生长发育正常而坚固有力。但若有先天不足、久病体弱，或过劳、生育过多等原因，造成肾虚精亏，不能生髓充骨，髓亏骨萎。脾为后天之本，气血化生之源。《医宗必读·痿》曰:“阳明虚则血气少，不能润养宗筋，故弛纵，宗筋纵则带脉不能收引，故足痿不用。”若脾胃虚弱，可致化源不足，精微不能输布，而使四肢、肌肉、筋骨无以充养，以致肢体痿弱，久痿必致骨无所用，进而导致骨质疏松。肝藏血，肾藏精，精血同源，肝肾同源。若肝血不足，可致肾精亏损;肝阴不足，亦可使肾阴亏虚，从而导致筋骨失养，发为骨痿。肝主疏泄。若肝失疏泄就会影响血气津液的生成和运行，从而影响筋骨的营养。同时，中医认为肝郁会导致气血郁滞，冲任血海蓄溢失常，引起月经不调。血瘀是引起原发性骨质疏松症的主要病机之一。清·王清任在《医林改错》中指出“诸痹证疼痛，定有瘀血”，主张活血化瘀治疗痹症。

2 中药治疗原发性骨质疏松症的机制研究

2．1 对下丘脑—垂体—靶腺轴的调节下丘脑—垂体—靶腺轴系统功能的减退影响机体的整个衰退进程。肾虚可导致下丘脑—垂体—性腺(甲状腺、肾上腺)3个靶腺轴的功能紊乱，造成的垂体、性腺、甲状腺等腺体的退行性改变，腺体激素分泌异常，致使成骨功能下降，导致原发性骨质疏松症的发生发展。有研究表明，骨质疏松症模型大鼠具有肾虚的临床表现，出现肾虚的器质性和功能性变化，检测到血清雌激素(E)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)水平以及肾上腺、肾脏、子宫的湿质量均低于假手术组与正常组［3］。中药可以调节下丘脑—垂体—靶腺轴的功能，调节激素的分泌及其受体的合成。武密山等［4］用补肾方药(药物组成:熟地黄、淫羊藿、山药、丹参、骨碎补、独活等)干预骨质疏松大鼠，检测“下丘脑—垂体—靶腺”系统的激素，结果发现中药可以提高E、降钙素/甲状旁腺激素(CT/PTH)、促甲状腺激素(TSH)、游离 T3、游离T4的水平，增加骨密度，提示补肾方药可调控影响骨代谢的内分泌功能，提高E、CT/PTH水平，扭转垂体—甲状腺轴功能减退的趋势，改善甲状腺的功能，使破骨细胞(OC)的骨吸收减弱，成骨细胞(OB)的骨形成增强，增加骨密度。葛翠莲等［5］研究用补肾健脾方(药物组成:党参、炒白术、荆芥炭、生山药、川续断、阿胶)干预未成年雌性大鼠。结果:大鼠血清卵泡刺激素(FSH)、黄体生成激素(LH)、雌二醇(E2)、孕酮(P)水平显著增高，卵巢、子宫质量明显增加，提示补肾健脾方能提高大鼠生殖激素水平，改善卵巢功能以促进排卵，说明补肾健脾方对下丘脑—垂体—卵巢轴功能有整体调节作用。朱建坤等［6］探讨敦煌葆元膏(药物组成:山茱萸、山药、熟地黄)对慢性疲劳综合征模型大鼠下丘脑—垂体—肾上腺轴的影响，检测大鼠血清中促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、五羟色胺(5-HT)以及皮质酮(Cort．)的含量。结果:敦煌葆元膏可能通过调节下丘脑—垂体—肾上腺轴中相关激素含量水平，激发其生理功能，从而发挥补肾的药理作用。有研究发现，补肾中药本身即含有类性激素样物质，如大豆异黄酮的结构类似于哺乳动物雌激素，其结合到雌激素受体显示弱雌激素活性［7］。说明补肾中药有类性激素作用。李颖等［8］应用中药骨康(药物组成:补骨脂、淫羊藿、丹参、熟地黄、白芍药、黄芪、当归等)干预去势大鼠，测量各组大鼠的体质量、骨密度、外周血清中Ⅰ型前胶原羧基末端前肽(PICP)、Ⅰ型胶原交联羧基末端肽(ICTP)及E2含量。结果:中药对卵巢切除所致的骨质疏松症大鼠有明显的治疗作用，抑制骨的吸收，促进骨的形成，其机制可能是中药提高体内的雌激素水平，出现类激素样作用。

2．2 影响骨细胞代谢

2．2．1 骨代谢的影响因素骨代谢是一个由OB的骨形成及OC的骨吸收构成的动态平衡过程［9-10］。骨代谢的过程主要受甲状旁腺激素(PTH)、降钙素(CT)及活性维生素D 3种激素的调节，PTH促进骨吸收，CT抑制骨吸收，活性维生素D具有双向调节作用;同时，PTH在肾内促使活性维生素D合成，CT可以抑制PTH和活性维生素D的活性，活性维生素D又能抑制PTH的分泌［9］。雌激素对骨代谢亦有影响［9-10］，雌激素可以增加CT的分泌，抑制PTH活动;雌激素可以促进活性维生素D在肾内的合成，并促进钙在肠内的吸收;且雌激素可以使成骨细胞活动增强。几种激素之间互相协调，维持血钙平衡，保证骨代谢正常进行。当平衡受到破坏或分泌发生紊乱的时候就会引起骨质疏松症。此外，一些细胞因子通过自分泌与旁分泌和细胞黏附作用，在骨吸收和骨形成也有调节作用［9，11］。

2．2．2 中药对骨细胞的作用中药可作用于骨吸收和骨形成的调节系统，通过抑制OC增殖，诱导OC凋亡，促进OB的增殖分化，增强 OB活性，抑制骨丢失，促进骨生成。武密山等［12］研究发现密骨打老儿丸(药物组成:石菖蒲、山药、牛膝、远志、巴戟天、续断、五味子、楮实子等)含药血清成骨-破骨细胞共同培养体系中能显著提高OB数目和碱性磷酸酶(ALP)活性，显著降低OC骨吸收陷窝的数目和分泌抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)的活性，提示中药含药血清在共育体系中能够促进OB增殖和骨形成，同时抑制OC骨吸收功能。周玲玲等［13］实验观察清络通痹颗粒(药物组成:青风藤、生地黄、制僵蚕、蜂房、络石藤)含药血清对OC增殖、活性及OC形成的骨吸收陷窝的影响，发现清络通痹颗粒含药血清可抑制OC增殖、TRAP活性及吸收陷窝面积，对OC引起的骨质破坏产生抑制作用。应栩华等［14］观察健骨胶囊(药物组成:乌梢蛇、珍珠、淫羊藿、丹参、女贞子)含药血清对体外培养新生大鼠OB增殖和分化的干预作用，通过测定ALP活性来评价健骨胶囊对OB的增殖和分化的作用。结果:健骨胶囊含药血清对体外OB的增殖和分化具有刺激作用，能提高体外OB的增殖率、提高ALP活性。陈柏龄等［15］研究发现淫羊藿总黄酮通过增加去卵巢大鼠骨组织护骨素(OPG)及护骨素配体(OPGL)mRNA的表达来抑制OC的分化和成熟，从而达到其抑制骨吸收，治疗骨质疏松症的目的。

2．2．3 中药对局部细胞因子的影响白细胞介素1(IL-1)、白细胞抑制因子(LIF)、IL-6、IL-11、单核细胞克隆刺激因子(MCSF)等可促进OC生成，具有促进骨吸收功能;肿瘤坏死因子(TNF-α)可促进OB凋亡，IL-4、干扰素 γ(IFN-γ)有抑制骨吸收的作用;胰岛素生长因子1(IGF-Ⅰ)可以促进骨细胞形成。曾高峰等［16］实验发现，相比于一般性骨折大鼠，骨质疏松性骨折大鼠血清IL-1、IL-6的表达升高，黄精多糖干预治疗后，高剂量组能明显降低IL-1、IL-6的表达(P ＜0．05)，而中、低剂量组降低不显著。尚立芝等［17］采用补肾方药(药物组成:淫羊藿、补骨脂、骨碎补、菟丝子、墨旱莲、女贞子、牛膝)干预去卵巢骨质疏松雌鼠。结果:与模型组比较，补肾方药组血清E2升高(P＜0．01)，IL-1、TNF- α 均减少(P＜0．05)，转化生长因子 β1(TGF-β1)增加(P ＜0．01)，提示其机制可能与补肾方药可升高E2，下调IL-1和TNF-α表达，抑制骨吸收;上调 TGFβ1表达，促进骨形成有关。童妍等［18］观察盐制杜仲的乙醇浸膏对去势大鼠骨密度及血清E2、IGF-Ⅰ的影响，发现与假手术组比较，模型组大鼠的骨矿物质含量及骨密度明显下降，血清E2和IGF-Ⅰ水平明显下降，盐制杜仲治疗后能增加去卵巢大鼠骨矿物质含量及骨密度，提高血清E2和IGF-Ⅰ水平(P ＜0．05)，提示盐制杜仲可以上调血清E2及IGF-Ⅰ水平，对去卵巢大鼠的骨质疏松症有预防或延缓发生的作用。

2．3 对骨强度的影响骨质疏松性骨折是骨质疏松症最常见也是最严重的并发症。骨强度是直接反映抗骨折能力强弱的指标。中药不仅可以增加骨密度，还具有增加骨强度，改善骨负荷的作用，从而达到抗骨质疏松的目的。黄彤等［19］研究发现，葛根素干预下的去卵巢大鼠不仅骨量得到增加，而且骨强度有所增强，作用可能与其雌激素活性有关。陈海啸等［20］将去卵巢大鼠随机分为假切除组、模型组、倍美力组、骨碎补组，测量各组大鼠骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁间距、骨小梁节点数及游离末端数。结果:大鼠摘除卵巢之后骨量减少，骨小梁之间的连接程度下降，骨碎补总黄酮及倍美力均能提高大鼠骨量，增加骨小梁之间的连接，说明骨碎补总黄酮能通过增加骨量、改善骨三维结构，从而增强骨强度，作用与雌激素相当。

2．4 促进钙吸收中药调节钙代谢，促进钙质吸收。钙结合蛋白CaBP-D9K是一种受维生素D调节的细胞内蛋白，动物实验研究显示，大鼠肾组织可以在基因、蛋白水平表达 CaBP-D9K，补肾中药(鹿茸、牡蛎)可以通过调节大鼠肾组织中CaBP-D9K的mRNA和蛋白表达，促进钙的吸收，防治骨质疏松症［21］。中药影响 PTH、CT、1，25(OH)2D3等多种钙代谢激素分泌，这些激素协调作用共同维持了钙代谢的平衡。林燕萍等［22］发现雌鼠卵巢切除后血清E2水平的下降，1，25(OH)2D3、CT含量下降(P＜0．05)，PTH 明显上升 (P ＜0．01);以健骨颗粒(药物组成:煅狗骨、淫羊藿、山茱萸、党参、骨碎补、山药、龟版、陈皮、红花)干预后，能明显提升血清 1，25(OH)2D3、CT 水平 (P ＜0．05)，降低PTH(P ＜0．01)，表明健骨颗粒可能通过调节 1，25(OH)2D3、CT、PTH 3 种钙调节激素的浓度而协调钙代谢的平衡。

2．5 调节微量元素平衡微量元素是体内许多功能酶的重要组成部分，在骨的代谢过程中扮演重要角色。中药含有多种微量元素，通过调节体内环境微量元素的平衡，进而影响多种生化功能酶发挥正常功能，以达到促进骨形成或抑制骨吸收的功能。孙祝美［23］采用左归丸、右归丸干预老年大鼠，观察老年大鼠的外观神色形态、血清睾酮(T)水平、血清微量元素锌(Zn)含量、锌转运体1(ZnT1)基因的表达。结果:老年大鼠的生殖激素、血清Zn含量、ZnT1基因表达均有不同程度下降，而补肾中药可明显提高上述指标的水平，提示中药可以一定程度上改善Zn转运体的水平，从而调节Zn水平。郑玲玲等［24］采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定中药刺老苞根皮提取物灌喂骨质疏松症大鼠股骨中钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)、锰(Mn)、铜(Cu)、硒(Se)及 Zn 7种微量、常量元素的含量。结果:上述7种元素含量均有不同程度的提高，并呈现一定的剂量相关性。朱孟勇等［25］给予去势大鼠巴戟天多糖干预，检测大鼠骨密度及骨矿物质、血清微量元素等指标。结果:巴戟天多糖组大鼠骨密度、骨矿物质及血清微量元素水平高于模型组，提示巴戟天多糖能够提高去卵巢骨质疏松大鼠骨密度，其机制可能通过调节血清微量元素水平发挥作用。

2．6 对骨生物力学的影响付萍等［26］采用骨质宁胶囊(有效成分为蛇床子总香豆素)干预维甲酸造模大鼠，测量大鼠股骨的骨生物力学指标、骨矿物质密度、骨形态计量学指标。结果:骨质宁胶囊可增强大鼠股骨的骨生物力学指标，明显增加骨密度，明显增厚骨皮质，骨小梁增多、增粗。提示骨质宁胶囊能提高维甲酸诱导骨质疏松大鼠的股骨骨密度，改善股骨组织形态，预防骨质疏松的发生。孙斌峰等［27］采用补肾密骨片(药物组成:补骨脂、杜仲、胡桃肉、淫羊藿、鹿角胶、熟地黄、当归、怀山药)治疗去势大鼠，取大鼠胫骨测定抗弯强度、刚性系数、弹性模量最大挠度和韧性系数。结果:与西药组和模型组比较，中药组胫骨抗弯强度和弹性模量明显增加(P＜0．05)，说明补肾密骨片可以改善去势大鼠骨质的丢失，提高骨组织的力学性能，缓解骨质疏松症状。