独活寄生汤延缓椎间盘退变的作用机制研究进展

李艳丽

（湖北中医药大学针灸骨伤学院，湖北 武汉）

0 引言

椎间盘退变（Intervertebral Disc Degeneration，IDD）是引发各类腰椎退行性疾病的基础[1]，以下腰痛（Low Back Pain，LBP）为主要临床表现，对患者的生活和工作造成严重影响，降低患者生活质量的同时也会带来巨大的经济损失。目前临床上针对IDD的主要治疗措施包括药物、理疗等保守治疗和微创、融合等手术治疗。保守治疗通常只能短期内缓解患者的疼痛症状，长久使用会带来颇多不良反应；而手术治疗疗效虽快，但容易破坏脊柱原本的稳定结构，增加临近椎体病变可能。独活寄生汤出自于《备急千金要方·卷八》，孙思邈[2]认为“夫腰背痛者，皆由肾气虚弱，卧冷湿地当风所得也，不时速治，喜流人脚膝，为偏枯冷痹缓弱疼重，或腰痛挛脚重痹，宜急服此方。”独活寄生汤由独活、杜仲、肉桂心、茯苓、牛膝、细辛、桑寄生、川芎等药物组成，补气血、止痹痛，同时兼补肝肾，主治肝肾亏虚、气血不足、外感风寒湿邪所致腰膝疼痛、肢体痿软等症。近年来[3-5]，多项研究表明独活寄生汤治疗椎间盘退变相关疾病具有较好的效果，然而独活寄生杨延缓IDD 的作用机制尚不清楚。笔者总结近十年来相关实验研究文献，将该方延缓IDD 的可能作用机制进行分类、总结，为日后使用该方剂提供临床依据及实验基础。

1 减少炎症因子释放

受压退变的髓核组织可产生白介素-1（IL-1），刺激髓核细胞产生前列腺素E2（PGE2）等炎症因子，介导椎间盘退变相关炎症反应。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）作为炎症反应的启动因子，能够促进IL-1β 等炎症因子的合成，从而形成椎间盘的炎症联级反应[6,7]。研究发现独活寄生汤能够减少椎间盘炎症因子的释放：杨杰科等人[7]将内服独活寄生汤与推拿治疗相结合，发现这种治疗方案对腰椎间盘突出疗效十分显著，能够减轻患者疼痛，同时降低患者血清中TXB2、TNF-α、IL-1β 的表达，改善腰部功能。周桦等人[8]通过研究独活寄生汤对新西兰大白兔IDD 退变模型中IL-1β、PGE2 的影响，发现该方能够下调椎间盘髓核组织中IL-1β、PGE2 的水平，从而延缓IDD，发挥其治疗椎间盘源性腰痛的作用。Liu[9]等人从IDD 患者和正常腰椎骨折患者的椎间盘中分离原始的hNPCs 进行体外培养，分别用SDF-1 和不同浓度的独活寄生汤处理细胞，最终发现独活寄生汤可显著拮抗SDF-1 诱导的促炎性细胞因子产生，并且提出这一作用可能与调控SDF-1/CXCR4/NF-κB 通路有关。

2 抑制基质金属蛋白酶(MMP)的水平

基质金属蛋白酶（Matrix Metalloproteinase，MMP）是利用Ca2+、Zn2+作为辅助因子的肽链切酶大家族，能够对体内椎间盘细胞的蛋白聚糖进行降解，并且能够酶解椎间盘中的Ⅱ型胶原，从而降解细胞外基质(ECM)，主要以MMP-1、MMP-3、MMP-13 为主。研究表明，独活寄生汤能够有效抑制MMP 的表达，从而减轻椎间盘细胞ECM 的降解达到延缓IDD 的目的。张立庄[10]在成功给小鼠制造腰椎间盘突出模型后，分别检测独活寄生汤干预前和干预后的椎间盘局部组织和血浆中的MMP-1 水平，发现在腰椎间盘突出髓核组织和纤维环组织中，MMP-1 表达明显增加，提示MMP-1 在椎间盘退变突出中发挥重要作用；独活寄生汤干预后，MMP-1 水平有所下调，可见独活寄生汤能有效调控MMP-1的表达从而发挥治疗作用。Liu[9]等人将人髓核细胞进行体外培养，并分为对照组、SDF-1 组和独活寄生汤+SDF-1 组，分别检测其MMP-3 和MMP-13 的表达，发现独活寄生汤能够抑制MMP-3和MMP-13 的水平，从而抑制ECM 的降解，促进ECM 的合成；他们通过靶向干预后发现其作用的潜在机制与SDF-1/CXCR4/NF-κB 信号通路有关。

3 改善椎间盘营养供应

椎间盘主要的营养来源是软骨终板，其在椎间盘营养供应和代谢产物的排出方面发挥着重要的作用。在增龄过程中软骨终板的结构变化如软骨钙化、骨化、裂变和缺失等，必然影响椎间盘的营养供应，而营养供应不足是椎间盘退变的重要原因之一[11]。陈祖彦等人[12]在给新西兰白兔制造椎间盘退变模型之后，将其分为对照组、中药组、退变组，中药组予独活寄生汤干预，通过观察对比各组的椎间盘切片后发现，独活寄生汤对软骨终板的结构和血管芽起到显著的保护作用。此外，杨杰科等人[7]还发现独活寄生汤结合推拿能够降低椎间盘突出患者静脉血中的血栓素B2（TXB2），减轻血管收缩，缓解微血管痉挛。

4 促进椎间盘细胞增殖，抑制椎间盘细胞凋亡

生理和病理条件下均存在细胞的增殖与凋亡，当椎间盘细胞生成与凋亡失衡，这种合成与降解的稳态被打破最终会导致IDD的形成。卢建华等人[13]研究发现独活寄生汤可以加快NPCs 周期关键限制点G1/S 期的切换，促进NPCs 增殖，抑制NPCs 凋亡，从而延缓或者减轻椎间盘的退变。卢建华等人[14]还发现独活寄生汤能够拮抗Fas 介导的Ⅰ型和Ⅱ型凋亡通路的激活，从而抑制髓核细胞凋亡。周江涛等人[15]发现独活寄生汤可通过降低纤维环细胞P38 丝裂原活化蛋白激酶磷酸化水平，抑制炎性因子的产生，减缓由P38 丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路介导的软骨细胞凋亡进程。陈俊等人[16]发现独活寄生汤含药血清可通过调控大鼠退变软骨细胞PERK/Bip 信号通路，抑制因内质网应激反应引起的软骨细胞凋亡。林飞太等人[17]同时发现独活寄生汤能通过抑制“caveolin-p38MAPK”信号通路的激活及其下游分子，有效地抑制软骨细胞凋亡。刘伯龄等人[18]发现独活寄生汤水提物组可调控Wnt/β-catenin 信号通路，下调大鼠椎间盘退变关节软骨中Wnt4、GSK-3β、β-catenin mRNA 与蛋白含量表达，影响椎间盘软骨细胞的生存和凋亡。

5 总结与展望

独活寄生汤作为骨伤科腰腿痛的常用方，方中诸药合用，祛风湿、养气血、补肝肾、除痹痛，对于IDD 相关疾病具有良好的治疗作用。本文列举了独活寄生汤延缓IDD 的可能作用机制，不仅能减少炎症因子的释放以减轻炎症反应，还能抑制MMP 的表达水平以抑制ECM 的降解、保护软骨终板和血管芽以改善椎间盘的营养供应、促进椎间盘细胞的增殖、抑制椎间盘细胞的凋亡。该方通过多种途径、多个靶点、多条通路协调发挥功效，达到延缓IDD 的作用。

然而，独活寄生汤延缓IDD 的作用机制的实验研究少之又少，关于该方的研究主要集中在其对于治疗膝骨性关节炎的药理机制研究和治疗腰椎退行性疾病的临床观察，缺少大样本、多中心的前瞻性研究。实验研究多以动物造模为实验对象，对人椎间盘细胞研究较少，动物的脊柱与人体有所区别，不排除相关实验误差。另外，关于此类研究文献国内期刊发表较多，国外期刊发表较少，研究深度较浅，多以几个炎症因子为检测对象，对信号通路的研究不够，没有从方剂中单个药物及配伍关系的作用机制进行深入研究，因此须结合现代科技，得出该方的确切作用机制，以指导临床用药和进一步的实验研究。采用科技手段从分子角度剖析中医药，让其更令人信服地走出世界。