葛根素治疗绝经后骨质疏松症

葛根素治疗绝经后骨质疏松症

于俊龙1，孙玉明1*,詹秀琴2

(1.南京中医药大学第一临床医学院，南京 210029；2.南京中医药大学基础医学院，南京 210046)

摘要：我国已经逐渐步入人口老龄化社会，骨质疏松症尤其是绝经后骨质疏松症已经影响到中老年妇女的生活质量。如何防治绝经后骨质疏松症已经成为一个重要的研究课题。收集大量关于葛根素的试验及临床报道，从骨质疏松症临床、成骨细胞的增殖、破骨细胞的抑制及骨强度等方面分析，总结了近几年其在绝经后骨质疏松症防治方面取得的重大的研究成果。

关键词：绝经后骨质疏松症；葛根素；成骨细胞；破骨细胞；骨强度

DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.08.016

中图分类号：R681文献标志码： A

文章编号：1003-5699(2015)08-0806-04

基金项目:江苏省自然基金部“葛根素对靶向成骨细胞Runx2的miRNA的调节作用”(BK20131417)。

作者简介:于俊龙(1987-)，男，硕士研究生，主要从事中医骨伤科学研究。

收稿日期:(责任编辑：王丹2014-11-11)

*通信作者:孙玉明，电话-13813831688，电子信箱-sunyumingliuxq@126.com

Puerarin treatment of postmenopausal osteoporosis

YU Junlong1,SUN Yuming1*,ZHAN Xiuqin2

(1.The First Clinical College,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210029,China;

2.Basic Medical School,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210046,China)

Abstract:With the lapse of time,our country is entering into the aging societygradually.Osteoporosis,especially postmenopausal osteoporosis has already affected on the quality of the elderly women life.How to prevent postmenopausal osteoporosis has become an important research topic.Collected a large number of experimental and clinical reports about puerarin,from the analysis of osteoporosis clinical,osteoblasts proliferation,inhibiting the osteoclast and bone strength etc.Summarizes the major research achievements have been made in recent years in the postmenopausal osteoporosis prevention.Draw a conclusion,puerarin has a broad prospect.

Keywords:postmenopausal osteoporosis;puerarin;osteoblasts;osteoclasts;bone strength

绝经后骨质疏松症(POP)主要发生在绝经后妇女。其机制是妇女绝经后体内雌激素水平降低，骨代谢发生明显变化，骨转化增加、吸收大于生成，导致代谢的负平衡，进而造成骨丢失。骨量及骨结构组织的变化，使骨脆性增多而易于骨折，容易引起疼痛、骨骼变形等合并症,大大降低中老年妇女的生活质量。目前主要应用激素替代疗法(HRT)治疗，但雌激素替代疗法阴道出血，增加子宫内膜癌、乳腺癌及血栓栓塞性疾病发生率[1]。因此寻找一种疗效确切，副作用更小的药物来治疗绝经后骨质疏松症，已经成为迫在眉睫的需要。 葛根素(puerarin,P)是中药葛根的主要成分之一，它有类似于雌激素的化学结构。近些年葛根素的研究证实其可以作为防治绝经后骨质疏松的药物，起到雌激素样效应，而且毒副作用相对较小。也有相关研究报道，葛根素防治骨质疏松的同时观察葛根素是否影响心血管系统、糖尿病肾病以及子宫、乳腺等方面。现将葛根素防治骨质疏松症临床和机制研究进展总结如下。

1临床研究

葛根素防治绝经后骨质疏松症已经通过大量的实验得到证明。章明夏等[2]收取绝经后女性骨质疏松桡骨远端骨折手术患者64例(治疗组48例予葛根素注射液静滴,对照组36例，对照得出加药组的BMD(骨密度)明显高于对照组,而且疼痛评分低于对照组，使得某些情况下葛根素在作为替代雌激素治疗绝经后骨质疏松女性的骨折成为现实。雌激素水平下降会促进成骨细胞和骨基质细胞分泌IL-4、IL-6增加，刺激原始的破骨细胞分化成熟的，促进骨吸收增加[3]。汪波等[4]临床发现5例静脉注射葛根素后，突然发生急性血管内溶血症状的病例。

2葛根素对成骨细胞的作用

2.1葛根素促进成骨细胞增殖、分化以及矿化[5-7]ZHANG M Y等[8]实验证明，40、80 μmol/L两个浓度的葛根素能明显促进成骨细胞增殖，提高碱性磷酸酶活性与矿化结节数量，说明葛根素对成骨细胞的增殖和分化以及骨形成具有促进作用。成骨细胞必定与其所附着的材料表层发生适当的黏附才能进行迁移分化和增殖[9]。王海珍等[10-11]实验发现葛根素浓度达到1×10-10mol/L至1×10-7mol/L浓度范围内堆成骨细胞的增殖作用最强,且葛根素对成骨细胞的黏附作用与葛根素浓度密切相关，当葛根素浓度达到1×10-8mol/L其成骨细胞黏附率最大。研究发现葛根素对成骨细胞的增殖和分化的促进是由ERα、ERβ共同介导的，且葛根素还能上调成骨细胞中ERα、ERβ的表达水平[12-13]。

2.2“OPG/RANKL/RANK”是骨代谢过程当中的一个有相当地位的信号转导通路，囊括了核因子κB受体活化因子配体，居于破骨细胞(OC)膜上的核因子κB受体活化因子,RANKL的诱饵受体骨保护素(OPG)许多研究[14]表明，葛根素能够通过Wnt/β-catenin通路及P38MAPK来调节成骨细胞的分化与骨形成。董必晟[15]发现葛根素能够降低RANKL/OPG的比值，调控由RANK介导的PI3/Akt通路来刺激成骨细胞从而促进骨形成。钱康琦等[16]利用“实时荧光定量PCR法”探讨葛根素治疗骨质疏松症机理时,发现其促进成骨细胞TGF-β1和信号转导蛋白Smad2/3mRNA表达，骨形成活动增强,反之骨吸收得到明显抑制。许多研究[14]表明葛根素能够通过Wnt/β-catenin通路及P38MAPK来调节成骨细胞的分化与骨形成。

2.3BMP-2、BMP-4(骨形态发生蛋白)联合促成骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化，其结合细胞膜上BMP-2/4配体，在细胞膜内结合Smad1/5/8蛋白，Smad4蛋白促其进入细胞核内，从而促进成骨细胞的增殖BMP-2是调节成骨细胞生长中最重要的系列生长因子之一[17]。胰岛素生长因子I(IGF-I)在细胞生长、分化以及代谢的调节过程中起着重要的作用。周强等[21]利用Western-blot和RT-PCR技术从蛋白和基因两个方面，观察葛根素对IGF-I的表达，结果证明，骨折加药组的表达显著高于对照组，提示葛根素在达到相应剂量时通过对应的调控机制，影响IGF-I的表达，加速愈合去卵巢大鼠骨质疏松性骨折。肿瘤坏死因子(TNF-α)可以直接作用于成骨细胞,对其增殖、分化产生影响。雌激素可以抑制TNF-α的产生[14]。刘浩等[19]在研究中发现葛根素作为抗炎因子,能够显著降低TNF-α的水平，但其具体机制尚不明确。

3葛根素对破骨细胞的作用

3.1雌激素缺乏导致破骨细胞的功能增强[20-21]，引起骨吸收亢进，进而出现代偿性骨形成增加李灵芝等[22]通过实验发现10-6、10-5、10-4mol·L-1的葛根素能减少长骨骨化区破骨细胞数目，可能提示葛根素抑制骨吸收。李斌斌等[23]探讨中药葛根对骨形成和骨吸收的调控作用时，发现葛根素不仅能促进成骨细胞合成分泌碱性磷酸酶，还在一定程度上改变了破骨细胞形态学，大大降低了骨吸收功能。赖满香等[24]通过体外建立成骨-破骨细胞共育体系来发现葛根素可直接作用于破骨细胞，说明其预防骨质疏松的作用机制与其破骨细胞的骨吸收有关。

3.2血清碱性磷酸酶是骨代谢活跃程度最重要的生化指标[25]。李海[26]、黄彤等[27]研究发现葛根素对卵巢摘除的大鼠血清碱性磷酸酶升高有明显的抑制作用。尿脱氧吡啶啉(尿Dpd)是骨Ⅰ型胶原分子之间的交联化合物之一,不受饮食和肝功能的影响，因此当前它是最具敏感性与特异性的检测骨吸收的方法。已经有实验证实卵巢切除组尿Dpd含量较其他组显著升高,骨吸收活动增强、骨胶原的分解代谢加快。黄延玲等[28]研究发现实验中葛根素组的Dpd值明显下降，近乎恢复到正常对照组的水平,所以有理由得出葛根素可以明显抑制骨吸收功能。

3.3雌激素缺乏时,IL-6产生增加，刺激破骨细胞的增殖和功能表达，导致骨吸收增加[29]周胜虎等[30]从骨髓细胞中提取RNA,采用相对半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术，探讨雌激素与葛根素作用于去卵巢大鼠IL-6 mRNA的表达程度。结果显示,葛根素组IL-6 mRNA表达水平虽然高于假手术组和尼尔雌醇组(可能与剂量小有关)，但也显著低于卵巢切除组。表明葛根素可以抑制IL-6基因表达,可能部分解释了其抗骨质疏松的原因。

4骨强度的研究

4.1骨强度包括骨密度和骨质量何志鹏[31]研究发现在予葛根素显著提高去卵巢大鼠股骨的骨密度，且加药组的骨密度能够恢复到相近于假手术组的水平。梁恒等[17]对比测定与葛根素后各组大鼠腰椎、左右股骨的骨密度，发现使用葛根素后能明显提高卵巢切除大鼠的骨密度。田泉等[32]测量去卵巢大鼠股骨以及腰椎的BMD(采用双能X线骨密度仪)，发现加入高剂量葛根素可防止去卵巢大鼠股骨BMD的下降,而且放慢了股骨的骨矿物质的遗失，但对腰椎骨密度影响不明显，可能与大鼠的股骨承重相对较高有关，研究还指出，这一结果与以往雌激素替代疗法可明显提高腰椎骨密度并不完全一致，也许与植物雌激素和不同部位雌激素受体结合能力不同有关。

4.2骨质量囊括了微结构、骨转换率、损伤积累、骨质强度及矿化强度等ZHANG M Y等[8]通过采用对模型大鼠肌肉注射葛根素的方法研究,显示葛根素可以促进骨显微结构的形成从而促进新骨形成。何志鹏[31]通过大鼠胫骨病理组织学检查发现用葛根素治疗后能够改善大鼠骨质疏松骨组织的显微结构的病理变化。

5结语

与绝经相关的骨质疏松症是在世界生命科学领域占有相当大的地位。由于雌激素水平下降导致骨代谢障碍，也使得绝经后骨质疏松的发病率逐年升高。大量本体内外研究已显示，葛根素在防治绝经后骨质疏松症方面有独特的作用。目前仅有少量的临床实验发现葛根素有一定的毒副作用。所以葛根素要作为防治绝经后骨质疏松症的药物应用于临床，尚须对其用药剂量、毒副作用及其机制进行深入研究，尤其需要进行大样本、随机、对照的临床研究，从而提供循证医学证据。

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