补益肝肾法干预椎间盘退变的基础研究进展※
2020-01-10陈云鹏杨利学李智彬王官林
陈云鹏 杨利学 李智彬 潘 乐 王官林
(陕西中医药大学2017级硕士研究生,陕西 咸阳 712000)
椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)是一种随年龄增长而出现的一种生理过程[1-2]。椎间盘为无血供组织[3],随着年龄的增长,椎间盘开始出现生理性退化,椎间盘含水量逐渐减少,年龄越大,水分丢失愈加明显,并引起椎体周围其他组织功能减退,这种退变是引起椎间盘突出症、椎体失稳及椎管狭窄症等疾病的主要原因之一[4-6],继而引发颈部及腰部长期疼痛、四肢麻木不适、感觉异常及活动障碍等症状,使患者的生活质量严重下降,给患者身心带来极大的痛苦。IDD引起的疾病已成为临床常见病、多发病,成为社会普遍关注的问题。中医药运用补益肝肾法防治IDD有独特优势,且疗效确切[7-9]。因此,探索IDD的发病机制及有效的治疗方法显得尤为重要,现将近年补益肝肾法干预IDD的基础研究进展综述如下。
1 IDD西医发病机制
IDD的主要发病机制为椎间盘软骨板及髓核的退变,随着年龄的增长,软骨细胞代谢及增殖率降低,椎间盘中胶原蛋白和水的含量降低,直接影响椎间盘的弹性,加速衰老,导致软骨板的脆性增加[10-11]。这一系列病理性改变可诱发椎间盘突出、椎体失稳及椎管狭窄等疾病。当椎间盘突出或脱出,诱发人体自身免疫系统产生大量炎症因子[12-14],加重椎间盘退行性改变。炎症因子可导致蛋白多糖和胶原蛋白降解,并减少其合成,加剧IDD的进展[15-16],其机制:①细胞外基质合成及髓核细胞的减少。椎间盘主要由髓核细胞及细胞外基质构成,髓核细胞主要由多糖和胶原蛋白生成,当髓核细胞及细胞外基质减少,则会直接加速椎间盘的退变。②椎间盘软骨终板的钙化及退变。椎间盘软骨终板对椎间盘有保护及营养的作用,促进软骨终板的血管芽再生可延缓IDD。③椎间盘中炎症因子的增加。炎症因子可促进炎症的产生并抑制蛋白多糖的产生,这些炎症因子包括白细胞介素1(IL-1)、IL-6、IL-2、IL-4、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、前列腺素E2(PGE2)、干扰素γ(IFN-γ)、趋化因子等,目前研究较多的为IL-1和TNF-α[17-18]。
2 IDD中医病因病机
IDD引起的疾病属中医学“痹证”“腰痛”等范畴。随着年龄的增长,男子“五八”,女子“六七”前后,会出现“肾气衰”,人到中年后,自身肝肾亏虚,阳气虚衰不足,卫阳不固,腠理疏松,易受风寒湿邪侵入,痹阻筋骨关节,出现疼痛不适,严重者引起颈肩腰腿疼痛不适。肾主骨生髓,藏精,为后天之本,《素问·脉要精微论》曰:“骨者,髓之府,不能久立,行则振掉,骨将惫矣。”肾虚则会引起精血不足,骨髓生化乏源,不能营养骨骼,加重椎间盘退变,气血经络不荣,不荣则痛,经络拘挛不舒则见麻木不适。肝主筋,藏血,椎间盘属于中医学“筋”的范畴,“筋”所需的营养物质靠肝的濡养,若肝血充足,“筋”才能更加健壮,椎间盘更加饱满富有弹性,不易退化。人年老后肝血不足,劳逸失度,亦耗伤肝血,肝血不足则不能荣筋,造成筋骨软弱。古代医家对IDD也有深入研究,巢元方《诸病源候论》中指出腰痛病因为“劳损于肾……风冷所侵,血气击搏,故腰痛也”“肾精虚,腰冷乘之”,尤为强调“肾虚,风寒所袭,发为病”。在治疗上,李用粹《证治汇补》指出“治惟补肾为先,而后随邪之所见者以施治,标急则治标,本急则治本”,提出该病的治疗以补肾为根本,标本治疗以急为先。现代医家认为,IDD以肝肾亏损为根本,外感风寒湿等邪气,或因跌仆损伤而发病,因此其治疗应以补益肝肾为基本治疗原则[19-20]。
3补益肝肾法治疗IDD
3.1 单纯补益肝肾法
3.1.1 六味地黄丸 药物组成:熟地黄、山茱萸、山药、茯苓、牡丹皮、泽泻。方中重用熟地黄补益肾阴为君药;山茱萸、山药补益肝肾,且山药亦可健脾,共为臣药,君臣相配,称为“三补”;辅以茯苓、泽泻健脾利湿,牡丹皮泻火,共为佐药,称为“三泻”。该方补中有泻,具有滋补肝肾、填精益髓的功效,主要用于治疗肝肾阴虚引起的腰痛。郑先波等[21]通过手术给兔椎间隙中注入炎症因子,建立肝肾亏虚型IDD模型,六味地黄丸组予六味地黄丸灌胃,模型组予0.9%氯化钠注射液灌胃,结果显示,六味地黄丸组c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38MAPK通路mRNA和蛋白表达相对于模型组明显趋于稳定,上述通路主要由炎症因子激活,说明六味地黄丸对炎症因子具有抑制作用。王乐等[22]、徐无忌等[23]研究显示,六味地黄丸可下调退变兔椎间盘TNF-α、IL-1β表达水平,稳定椎间盘Ⅰ型和Ⅱ型胶原,表明六味地黄丸可能通过抑制炎性反应及抑制椎间盘组织外基质降解而起到延缓IDD的作用。
3.1.2 补肝健腰方 药物组成:白芍30 g,熟地黄25 g,当归15 g,川芎12 g,杜仲15 g,延胡索10 g,蜈蚣1条,全蝎3 g,炒酸枣仁10 g,甘草5 g,该方由湖南中医药大学仇湘中教授根据多年临床经验自拟,全方有补肝健腰、通络止痛之功[24]。方中熟地黄滋阴补血;白芍敛阴以养血;当归补血且活血,肝主藏血,三药合用以达到养肝血的目的;川芎行气活血,与上3味药合用,补血活血,补而不腻;杜仲补益肝肾,强壮腰膝;全蝎、蜈蚣通络止痛,两药合用增加镇痛之功;延胡索活血行气止痛;酸枣仁为引经之药;甘草调和诸药。有研究显示,核转录因子κB(NF-κB)信号通路的激活可增强椎间盘中各种炎症因子的表达[25]。谭旭仪等[26]研究发现,经过补肝健腰方的干预,大鼠退变腰椎间盘NF-κB信号通路得到抑制,从而延缓椎间盘的退变。研究表明,基质金属蛋白酶的组织抑制剂1(TIMP-1)、基质金属蛋白酶3(MMP-3)表达可使椎间盘中蛋白多糖及糖蛋白分解,加速退变过程[27-28]。仇湘中等[29-30]应用补肝健腰方干预IDD大鼠,发现椎间盘中TIMP-1、MMP-3表达得到明显抑制。提示补肝健腰方可抑制TIMP-1、MMP-3的表达,最终起到保护椎间盘的作用。
3.1.3 补肾壮筋汤 药物组成:熟地黄12 g,当归12 g,川牛膝10 g,酒山茱萸12 g,茯苓12 g,续断12 g,炒杜仲10 g,白芍10 g,醋青皮5 g,五加皮10 g。该方具有补益肝肾、强壮筋骨的功效。方中熟地黄、山茱萸为君药,补益肝肾,填精益髓;五加皮、续断、杜仲为臣药,辅助君药增强补肝肾、强筋骨之功;白芍柔肝止痛,当归补血活血,青皮疏肝行气,茯苓健脾和胃,为佐药;牛膝为使药,具有补肝肾、强筋骨、引血下行、活血通经之功。赵赫[31]应用补肾壮筋汤干预IDD大鼠模型,结果显示该方能抑制椎间盘组织IL-1和TNF-α等炎症因子的表达,起到延缓IDD的作用。
3.1.4 补肾壮督方 药物组成:海马5 g,鹿角胶10 g,熟地黄20 g,细辛4 g。全方具有补肾强督、温经通络的功效。方中海马、鹿角胶为君药,分别起到壮督脉之阳及补督脉之气的功效;熟地黄为臣药,滋阴益精填髓;佐以细辛以温经止痛。林一峰等[32]运用补肾壮督方干预IDD大鼠模型,能明显降低大鼠退变腰椎间盘组织中TNF-α含量,并且显著提高三磷酸腺苷酶(ATP)酶的活性,使炎症因子的释放得到抑制,稳定椎间盘活性,防止IDD。
3.2 补益肝肾法联合活血法
3.2.1 补肾活血方 药物组成:杜仲15 g,丹参12 g,川牛膝10 g,补骨脂10 g。该方具有补肾活血通络的功效。方中杜仲为君药,可补肝肾,强筋骨;牛膝为臣药,既增强君药补益肝肾的功效,又可填精益髓、活血;佐以丹参可活血化瘀,补骨脂补肾助阳。研究发现,骨形态发生蛋白(BMP)可诱导骨及软骨的形成,X型胶原出现在椎间盘软骨终板退变的晚期[33]。朱立国等[34]采用补肾活血方干预沙鼠增龄过程中出现的腰椎软骨终板钙化,发现补肾活血方中剂量组椎体软骨终板组织BMP升高,X型胶原降低,软骨终板血管芽相对面积增加,证明补肾活血方可延缓软骨钙化速度,达到延缓IDD的目的。展嘉文等[35]在补肾活血方原方的基础上加威灵仙10 g、木瓜9 g,以增强通络止痛的效果,应用其含药血清对兔离体模型进行干预,该模型包括椎间盘、椎体及脊柱运动节段,从而建立兔离体运动节段压力退变模型,结果显示补肾活血方在一定程度上能延缓IDD。
3.2.2 补肾活血汤 药物组成:熟地黄15 g,枸杞子10 g,杜仲10 g,独活10 g,肉苁蓉10 g,山茱萸10 g,菟丝子10 g,补骨脂15 g,当归10 g,没药10 g,红花6 g。全方具有活血化瘀、补益肝肾、强筋壮骨的功效。方中山茱萸、熟地黄补益肝肾,填精益髓;枸杞子、补骨脂、肉苁蓉、杜仲、菟丝子温肾壮阳,强壮筋骨;红花、当归、没药活血化瘀;独活祛湿止痛。冯帅华等[36]采用补肾活血汤干预大鼠IDD模型,干预后,椎间盘中的炎症因子IL-1β含量明显下降,延缓了大鼠椎间盘的退变。Wnt/β-catenin信号通路是Wnt信号通路中的一个重要分支,β-catenin蛋白表达水平的提高是Wnt/β-catenin激活的标志,而Wnt/β-catenin信号通路可调控软骨细胞的代谢,最终加速椎间盘的退变[37]。谢芳等[38]研究发现,补肾活血汤可使衰老大鼠退变的椎间盘组织中β-catenin蛋白含量明显下降,最终达到延缓IDD的目的。
3.3 补益肝肾法联合益气活血法 益气补肾活血汤药物组成:白术10 g,黄芪、白芍各30 g,红花6 g,骨碎补15 g,巴戟天20 g,土鳖虫、牛膝各12 g。全方具有补益肝肾、行气活血、通络的功效。方中牛膝补益肝肾,活血;巴戟天、骨碎补补益肝肾;白术益气健脾;黄芪益气活血;白芍养血柔肝止痛;红花、土鳖虫活血化瘀。有研究显示,成骨蛋白-1(OP-1)能促进椎间盘中纤维环内蛋白多糖合成,激活Ⅱ型胶原[39]。林斌等[40]研究发现,益气补肾活血汤可使大鼠退变腰椎间盘中OP-1含量明显上升,IL-1含量明显下降,表明益气补肾活血汤能延缓IDD的进展。
3.4 补益肝肾法联合祛湿法 独活寄生汤药物组成:独活9 g,桑寄生、牛膝、防风、杜仲、当归、秦艽、细辛、白芍、川芎、茯苓、肉桂心、人参、甘草、干地黄各6 g。全方具有祛风除湿、通痹止痛、补益肝肾、补气养血的功效。方中重用独活可通痹止痛,祛风除湿,该药性善下行,尤擅祛除筋骨间之风寒湿邪;防风祛风除湿,止痛;秦艽祛风湿,止痹痛;肉桂心温经散寒止痛;细辛祛风止痛;杜仲、桑寄生、牛膝补益肝肾,强壮筋骨,桑寄生亦可祛风湿,通经络,牛膝也可活血以通利关节筋骨;干地黄、当归、白芍、川芎养血活血;茯苓、人参益气健脾;甘草调和诸药。在退变的椎间盘组织中,PGE2呈高表达状态[13-14],杨彬等[41]实验研究发现,独活寄生汤含药血清能明显降低兔椎间盘局部组织内PGE2的含量,延缓IDD的进程。
强筋壮骨祛风合剂药物组成:川牛膝30 g,黄芪30 g,当归30 g,桃仁12 g,菟丝子15 g,防风15 g,广木香10 g,女贞子15 g,全蝎6 g,穿山甲6 g。全方具有补肾壮骨、祛风除湿的功效。方中川牛膝、菟丝子、女贞子补益肝肾,强筋壮骨;当归、桃仁活血化瘀;全蝎、穿山甲、防风祛风除湿;黄芪健脾益气;广木香行气健脾。水通道蛋白(AQP)可主导细胞生物膜的水转运,AQP1及AQP5含量升高可使椎间盘髓核细胞的水含量增加,延缓IDD[42]。唐成坤等[43]应用强筋壮骨祛风合剂干预新西兰大兔IDD模型,可使椎间盘组织中AQP1及AQP5的表达水平明显上升,从而改善IDD。
4 结语及展望
中医学认为,肾主骨,肝主筋,筋骨相互联系,随年龄的增长,筋骨开始衰弱,即椎间盘开始退变,若风寒湿邪侵入机体,则会引起颈肩腰腿痛。肝肾不足是IDD发病的基础,所以治疗上以补益肝肾为主。上述相关基础实验研究也表明,以补益肝肾法为基本原则发展而来的各类方药,通过抑制椎间盘组织炎症因子的升高,稳定椎间盘内的AQP,保护髓核细胞及软骨终板等来延缓IDD,达到保护椎间盘的目的。
中医学对IDD有独特的认识,随着科学技术的发展,中医补益肝肾法作用机制不断深入研究。上述研究正不断揭示补益肝肾法治疗IDD的作用机制,诸多研究者运用中医学理论,尤其是运用补益肝肾法发展出的方剂治疗机制正被加以探索,而且取得了令人瞩目的成绩。但是仍有许多作用机制尚不明确,相信随着现代研究技术的不断发展,中医药防治IDD机制的研究必将日趋明确及完善。