淫羊藿提取物淫羊藿苷在细胞水平防治骨质疏松症的研究概况

李建国 谢兴文 李鼎鹏 徐世红 许伟 蒋国鹏

1.甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000 2.甘肃省中医院，甘肃 兰州 730050 3.甘肃省中医药研究院，甘肃 兰州 730050

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是以单位体积骨量减少，骨小梁变薄，骨微观结构破坏为病理的全身代谢性骨病，具有全身骨痛及易于发生骨折等临床特点[1]。骨代谢平衡与OP的发病关系密切。目前治疗药物大都以促进骨形成及抑制骨吸收为主[2]。西药在取得临床效果的同时具有一定的副作用，不宜长期服用。现代研究发现淫羊藿治疗OP效果明显[3]，研究发现其主要活性单体淫羊藿苷有较强的抗OP作用。本文就淫羊藿苷治疗OP的细胞水平及相关信号通路研究进展综述如下，为今后淫羊藿苷的实验及临床研究提供指导，进而为中药靶向治疗OP提供借鉴。

1 淫羊藿及淫羊藿苷的提取

1.1 淫羊藿

传统补肾中药淫羊藿为小蘗碱科植物，又名仙灵脾、弃杖草，《神农本草经》云“淫羊藿主阴痿绝伤，茎中痛，利小便，益气力，强志”。《本草纲目》称“益精气，坚筋骨，补腰膝等。《中国药典》记载，淫羊藿性辛、甘，味温，入肝、肾二经，有补肾阳，祛风湿，强筋骨的功效。临床主要用于治疗筋骨痿软，腰背疼痛，风湿痹痛，麻木拘挛等。中医认为淫羊藿的主要功效体现在温补肾阳、强健筋骨等方面。现代药理研究发现淫羊藿还具有抗OP、调节雄性发育、调节免疫、抗氧化、舒张血管、延缓衰老、抗肿瘤等作用[4]。同时，大量研究报道淫羊藿能够显著改善骨代谢进而发挥抗OP的作用[5]。

1.2 淫羊藿苷的提取及现代研究

淫羊藿苷常用的提取方法有醇提法、水提法、微波法、高压法、超声法、减压回流法等[6]。醇提法相比较水提法具有效率高、周期短、工艺简单、后期处理方便等优点，但乙醇用量大，经济成本较高。王文娣等[7]研究发现，应用星点设计-效应面法提取淫羊藿苷，以淫羊藿苷的提取量为观察指标，结果得出提取淫羊藿苷的最佳工艺条件为12倍量的乙醇(50%)回流，200分/次，总共提取2次。微波法为近年来发展的提取淫羊藿苷的一种新方法，其具有得率高、操作简单、周期短、经济成本低等优点。梁新丽等[8]实验发现，运用响应曲面法优化微波辅助提取淫羊藿苷，提取率达到84.53%，最佳条件为料液比为1:16，微波功率800 W，时间37 min。同时减压回流技术也是提取淫羊藿苷的一种较为理想的方法，能够有效地规避高温破坏药材的有效成分的问题，同时能够去除淀粉、蛋白质等杂质，获取更为纯净的提取物。

2 淫羊藿苷促进骨形成研究

骨的形成主要由成骨细胞的增殖、分化来促进骨基质的合成与矿化，成骨细胞的增殖及凋亡在OP的发病中起到了非常重要的作用。同时，骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs)为成骨细胞的重要来源，在不同的细胞因子及转录因子的作用下诱导下，BMSCs分化为成骨细胞，促进骨形成。

2.1 淫羊藿苷对BMSCs成骨分化及相关信号通路研究

BMSCs在人体发育过程中大多分化为成骨细胞。研究显示[9]，OP的发病与BMSCs的分化水平关系密切，改善BMSCs的分化水平及方向，能够有效防治OP的发病。刘天麟等[10]研究发现，淫羊藿苷能够促进BMSCs的增殖与分化，增加钙盐沉积，降低脂质形，进而有效防治OP的发生。张黎声等[11]报道，淫羊藿苷能够显著地促进骨的形成，增加骨小梁的密度及骨小梁的厚度。鲍远等[12]研究表明，淫羊藿苷在体内或体外均能够诱导BMSCs向成骨细胞的分化及促进骨形成，诱导过程中BMSCs能够显著增加钙结节的沉积及骨小梁的形成。总之，淫羊藿苷能够有效地促进骨形成，改善异常的骨代谢，防治或延缓OP发病。

訾慧等[13]研究发现，淫羊藿苷促进BMSCs的增殖、分化，同时增加骨组织中骨钙素及提高碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)蛋白的含量，由此表明淫羊藿苷通过提高骨组织中蛋白水平来发挥抗OP的作用。邓宇等[14]研究发现，淫羊藿苷能够通过提高Notch1受体、Jagged1配体等蛋白表达来激活Notch信号通路，促进BMSCs向成骨细胞增殖分化，促进骨形成，延缓OP的发生。研究表明[15]，强化Wnt信号通路和Wnt3a信号通路等均能够促进BMSCs向成骨细胞的分化，在骨形成过程中具有重要的作用。

2.2 淫羊藿苷对成骨细胞成骨的影响及相关信号通路研究

淫羊藿苷能够促进成骨细胞的增殖及矿化，提高ALP的含量，促进成骨，增加其成骨的活性。张顺聪等[16]研究发现，淫羊藿苷能够促进COL1A1的表达，从而促进成骨细胞的增殖与分化来促进骨的形成，进而有效地发挥抗OP的作用。林绵辉等[17]研究发现，淫羊藿苷能够有效地逆转体外钛粒对成骨细胞的抑制作用，显著增加其增殖与分化，表明淫羊藿苷能够有效地促进骨的形成。刘迎节等[18]研究发现，淫羊藿苷能够显著抑制成骨细胞过载损伤后的凋亡，有效改善损伤后成骨细胞骨架疏松、骨架破碎及轮廓模糊等现象，有效地维持了成骨细胞的稳定性，有利于维持成骨细胞的成骨功能，促进骨的重建。

Wnt信号通路与成骨细胞的增殖、分化密切相关，β-catenin为此通路的关键因子，Runx2为成骨细胞分化的特异性转录因子。周先进等[19]研究发现，淫羊藿苷能够上调β-catenin及Runx2等成骨基因的表达，促进成骨细胞的增殖与分化，进而促进骨的形成。涂艳等[20]研究发现，淫羊藿苷能够明显增加ALP的活性，显著增加矿化结节的形成。此外，还能够提高β-catenin、Runx2、Wnt10b、GSK-3等表达水平，进而激活Wnt/-catenin信号通路，促进成骨细胞的增殖、分化，有效地发挥抗OP的作用。Hsieh等[21]研究发现，淫羊藿苷促进成骨细胞的增殖、分化及矿化结节的形成与成熟，与NO和BMP信号途径关系密切。

3 淫羊藿苷对破骨细胞的抑制作用及相关信号通路的研究

OP的发病过程主要为骨形成与骨吸收骨代谢失衡，OP的发生破骨细胞发挥着重要的作用，抗酒石酸酸性碱性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase，TRACP)为破骨细胞的标志性酶。研究表明[22]，淫羊藿苷能够降低TRACP的活性，抑制破骨细胞的分化及降低破骨细胞的数量，减少骨吸收陷窝的数量及面积，有效逆转OP的骨代谢状态，发挥抗OP作用。贺龙刚等[23]研究报道，淫羊藿苷水解产物在体内外实验中均能够抑制破骨细胞的生成。吕明波等[24]研究发现，淫羊藿苷能够明显地抑制体外小鼠的破骨细胞的增殖及分化，其作用机制为显著降低破骨细胞中MMP9mRNA的表达来实现，进而有效地发挥抗OP的作用。

李伟娟等[25]研究发现，淫羊藿苷能够抑制破骨细胞的分化，减少破骨细胞的数量，同时减少骨吸收的陷窝数，有效抑制其对骨吸收的活性。同时，研究发现其机制可能通过上调ERαmRNA表达，下调RANK mRNA 的表达水平来实现。何丹丹等[26]研究表明，淫羊藿苷脱糖物淫羊藿素通过与RANKL靶点结合，能够显著抑制破骨细胞的增殖、分化，抑制骨吸收。同时发现骨小梁的密度、厚度及骨密度均显著增加，降低血清ALP、TRACP-5b水平，发挥抗OP的作用。马小妮等[27]研究表明，淫羊藿苷可以显著抑制RANKL与RANK的结合来降低破骨细胞的形成，其通过上调OPG/RANKL比值，进而OPG竞争性地与RANKL结合，减少RANKL与RANK的交合来发挥作用。由此可见，淫羊藿苷能够显著降低破骨细胞的形成，降低骨吸收活性，进而延缓骨破坏，有效防治OP。

4 小结及展望

OP在临床被称为“沉默的杀手”，OP导致骨折特别是髋部骨折在临床上被称为“人生最后一次骨折”[28]。目前对于其治疗主要有雌激素、双膦酸盐、雷洛昔芬等药物，但尚存在不良反应及安全性问题[29]。大量研究表明[30-31]淫羊藿能够显著改善骨代谢，有效防治OP。研究发现[32]淫羊藿苷的主要成分黄酮类化合物能够促进骨的形成，抑制骨的吸收，有效防治OP。中医认为OP发病的主要病机为肾虚，现代研究证实肾虚患者多有丘脑-垂体-性腺轴系统功能下降[33]。现代药理研究发现淫羊藿苷除了抗OP的作用外，还具有促进造血、改善心脑血流、增加记忆、调节免疫及抗肿瘤等作用[34]。同时，研究表明淫羊藿苷结构与雌激素相似，是发挥补肾作用的关键[35]。

淫羊藿苷能够多方面调节骨代谢，维持正常的骨代谢水平[36]，主要表现为以下几个方面：①促进BMSCs向成骨细胞的分化，同时极大地提高骨组织ALP的活性及合成，进而加速钙等无机盐在骨骼中的沉积，防治OP；②刺激成骨细胞的增殖分化，加快骨质钙化速率，有效提高抗OP的活性；③抑制破骨细胞的增殖及分化，显著降低破骨细胞数量，有效地改善骨代谢。

综上所述，淫羊藿苷能够改善患者的骨代谢，增加骨密度及骨的强度，降低骨折率，能够有效地延缓OP及OP性骨折的发生。近年来国内外研究证实，淫羊藿苷在治疗OP方面表现了巨大的临床前景，但是目前对于淫羊藿苷的有效活性成分及作用机理尚不明确，缺乏大样本数据等影响淫羊藿苷研发的进展。提示在今后对淫羊藿苷的研究上应重视大样本研究，同时加强各地区的合作，形成大规模多中心的随机对照研究，明确其调节骨代谢的机制及作用靶点，为今后淫羊藿苷的研发提供数据支持，同时为开发治疗OP新靶点药物提供基础，发挥中医药防治OP的独特优势，为其治疗提供新思路。