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补肾中药复方治疗绝经后骨质疏松症作用机制的研究进展*

2021-04-17梁百慧谭小宁成金林

中医药导报 2021年12期
关键词:左归丸成骨骨细胞

梁百慧,谭小宁,成金林,林 静,陈 燕

(1.湖南省中医药研究院附属医院,湖南 长沙 410006;2.湖南中医药大学,湖南 长沙 410208;3.湖南中医药高等专科学校,湖南 株洲 412012)

绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis,PMOP)是指妇女绝经后,由于体内雌激素分泌功能减弱,骨吸收与骨形成不平衡,骨吸收速度加快,全身骨矿物质量减少,骨脆性增加的一种疾病[1-2]。据调查[3-4]显示,我国40~49岁人群骨质疏松症患病率为3.2%,其中女性为4.3%、城市为3.5%、农村为3.1%;50岁以上人群骨质疏松症患病率为19.2%,其中女性为32.1%、城市为16.2%、农村为20.7%;60岁以上人群骨质疏松症患病率明显增高,女性尤为突出。而骨质疏松性骨折是骨质疏松症严重的后果,是老年患者致残和致死的主要原因之一[4]。随着我国老龄化进程的日益加快,骨质疏松症的发生率不断提高,社会危害日益严重,中医药防治PMOP已广泛运用于临床,取得了较好的疗效[5]。中华中医药学会2019年公布的《绝经后骨质疏松症(骨痿)中医药诊疗指南》指出,PMOP有3个常见证型:脾肾阳虚证、肝肾阴虚证、肾虚血瘀证,临床上以补肾益精、健脾益气、活血祛瘀为基本治法[5]。中医学认为肾气衰而导致的“肾亏虚”是PMOP形成的主要病机,补肾法是治疗PMOP的根本大法[6]。故本文就中医学对PMOP的认识及补肾中药方剂的治疗机制进行综述,旨在为中药治疗PMOP临床用药及其他治疗方式的进一步研发提供借鉴。

1 中医学对PMOP的认识

中医学将PMOP归属于“骨痿”“骨痹”范畴。《医经精义·中卷》云:“肾藏精,精生髓,髓养骨。”肾生骨髓,其充在骨。《素问·上古天真论篇》记载:“女子七岁,肾气盛,齿更发长……四七,筋骨坚,发长极,身体盛壮。”指出肾精可滋养骨骼的发育生长,肾精足则髓充骨坚,筋骨坚固。《素问·痿论篇》云:“肾主身之骨髓……肾气热,则腰脊不举,骨枯而髓减,发为骨痿。”认为肾主骨生髓,精亏则髓减,出现腰膝酸软等骨痿症状。《备急千金要方》指出:“骨极者,主肾也,肾应骨,骨与肾合……若肾病则骨极,牙齿苦痛,手足疼,不能久立,屈伸不利,身痹,脑髓痠。”以上均论述了肾、髓与骨的关系,PMOP发病与肾密切相关,PMOP以肾虚证多见,肾精渐衰,骨髓生化无源,不能充养骨骼而致骨髓空虚,导致骨质疏松症的发生,提示肾与骨髓和骨质疏松症有着极其密切的关系。目前临床上普遍认同肾虚是PMOP的主证,复合其他证型,补肾法是中医治疗PMOP的基本大法[7]。

2 中药方剂治疗PMOP的机制

根据《绝经后骨质疏松症(骨痿)中医药诊疗指南(2019年版)》,其主要中医证型肝肾阴虚证、脾肾阳虚证、肾虚血瘀证的主要方剂为左归丸、六味地黄汤加减、右归丸、金匮肾气丸加减、补肾活血汤加减[5]。笔者拟对上述治疗PMOP的中药复方相关作用机制进行归纳、分析。

2.1 调节雌激素水平 PMOP是因女性绝经后体内雌激素水平骤降及骨质丢失而演变成的高转换型骨质疏松[8]。雌二醇(estradiol,E2)是人体最主要的雌激素,是促进女性生殖器官发育、维持女性性征的重要激素,且血清E2水平与PMOP骨折的发生密切相关[9]。有研究显示,左归丸中的熟地黄够通过上调老化进程中雌二醇和孕激素受体的表达水平,从而提高骨密度,降低骨转换率,对绝经后雌激素水平降低导致的骨质疏松症疗效明显[8,10]。安玉兰等[11]提出,金匮肾气丸联合补中益气汤可提高PMOP脾肾两虚证患者E2水平及骨密度,减轻临床症状,疗效显著。李莉等[12]指出六味地黄汤可通过升高体内雌激素水平,减缓骨中钙磷的丢失,进而使骨小梁断裂减少及骨髓中脂肪细胞含量降低,延缓骨密度值下降。研究[13-14]指出,补肾活血方中骨碎补含有黄酮成分,可发挥类似雌激素的作用,通过改善激素水平,调节骨代谢及抑制破骨细胞活性,促骨形成,减骨丢失,提高骨密度。

2.2 促进骨髓间充质干细胞增殖及向成骨细胞分化 骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal cells,BMSCs)具备一定的分化潜能,可向软骨、骨、肌肉等多种细胞进行定向分化[15]。Runx2称为核心结合因子,属于runt结构域基因家族,是重要的成骨转录因素,是间质细胞向成骨细胞谱系分化的重要条件[16]。Osterix是成骨细胞分化的决定性转录因子,它的缺失将抑制成骨细胞分化[17]。激活转录因子4(activate transcription factor 4,ATF4)是成骨细胞重要的转录因子。骨钙蛋白(BGP)是一种由成骨细胞分化和产生的可调节骨代谢的非胶原蛋白。骨形态发生蛋白-2(bone mor-phogenetic protein-2,BMP-2)是目前已知的骨生长因子中效应最强、应用最广泛的功能蛋白,可诱导成骨。研究[17]表明补肾活血汤能上调Runx2及Osterix基因在骨髓间充质干细胞的表达,促进成骨分化,这与胡流超等[18]的研究结果一致。张玉卓等[19-20]研究结果显示左归丸和右归丸均能上调FNDC5、BMP2、Runx2表达程度,在促BMSCs成骨分化能力上,左归丸强于右归丸,此外,金匮肾气丸含药血清同样能通过上调FNDC5、BMP2基因水平来促进BMSCs成骨增殖、分化。李宇等[21]发现,左归丸含药血清能提高ATF4、BGP、BMP的蛋白水平,促进BMSCs成骨分化。左归丸可上调miR34a、成骨核转录因子Runx2,同时下调成脂分化转录调控因子PPARγ促进BMSCs增殖,增强成骨分化[22]。Cx43是骨髓间充质干细胞、成骨细胞中最主要的连接蛋白,可调节BMSCs成骨潜能,研究结果显示左归丸含药血清能通过增强Cx43 mRNA表达来促进BMSCs成骨分化[23]。趋化因子受体CXCR4广泛表达于BMSCs上,可与基质细胞衍生因子(SDF-1)一起完成组织的修复与重建,研究[24]指出补肾活血汤含药血清可通过上调CXCR4的表达、激活SDF-1/CXCR4信号轴促进BMSCs的体外迁移,这与钱伟宏等[25]的研究结果一致。余丽娟等[26]指出补肾活血汤可上调Runx-2、骨钙素(OCN)、骨桥素(OPN)表达,促进BMSCs向成骨细胞分化。

2.3 促进成骨细胞增殖 PMOP主要表现为全身骨量减少,而成骨细胞的骨形成与破骨细胞的骨吸收平衡与正常骨量密切相关,成骨细胞的增殖显得尤为重要[27]。李凯明等[28]在细胞、动物、临床个体水平3个方面进行文献研究,明确了补肾活血方药对成骨细胞的增殖、分化作用。章建华等[29-30]探究左归丸含药血清对肾阴虚证成骨细胞的影响时发现,左归丸可促成骨细胞增殖,增强碱性磷酸酶(ALP)、细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)、β-catenin、ERK1和ERK2表达,提示左归丸促进成骨分化与调节ERK1/2、Wnt/β-catenin通路有关,验证了“左归滋肾阴”的中医理论;此外,右归丸也可通过同样的通路促成骨细胞增殖分化。

2.4 调整骨结构代谢 骨组织是由破骨细胞清除旧骨、成骨细胞生成新骨完成骨转换的活组织,在新陈代谢中,骨代谢生化指标(bone metabolism biochemical indicators)发挥重要调节作用,包括钙磷代谢调节指标、骨形成标志物、骨吸收标志物、激素与细胞因子[31]。其中有骨保护蛋白(OPG)、RANKL蛋白、降钙素(calcitonin,CT)、Wnt1、ALP、白细胞介素-6(IL-6)。OPG又称破骨细胞生成抑制因子,是重要的破骨细胞负调节因子;RANKL蛋白在促破骨细胞增殖中必不可少;Wnt1在成骨细胞的增殖分化中起着关键作用,可提高成骨细胞的骨形成活性;ALP是指碱性条件下水解多种磷酸酯并具有转磷酸基作用的一组糖蛋白酶,参与骨形成;IL-6在原发性骨质疏松症的发病机制中发挥重要作用,可刺激破骨细胞的破骨作用,诱发骨质疏松症[32]。PMOP患者成骨能力下降,骨吸收能力增强,骨量减少,骨代谢平衡被打破[15]。左归丸能明显降低血清中ALP和特异性酸性磷酸酶的含量,显著升高ALP和降钙素受体(calcitonin receptor,CTR)蛋白表达的水平,促进成骨,抑制破骨,恢复骨代谢的平衡,有效治疗PMOP[33]。有研究[34]显示,左归丸可显著上调去卵巢模型大鼠Orexin mRNA、OX1R mRNA、OX2R miRNA水平,平衡骨代谢,减少骨量流失,有效防治PMOP[34]。王如然等[35]研究显示,左归丸、右归丸可通过增加OPG与RANKL的竞争性结合、下调Wnt1从而降低破骨细胞活性、减少骨吸收,达到治疗PMOP的目的。这与张明玥、刘飞祥等[36-37]提出的左归丸拆方中补阳药能通过调节OPG/RANKL信号通路提高去卵巢大鼠骨密度的结果一致。张倩等[38]研究显示金匮肾气丸可影响ALP、IL-6及OPG的表达,从而促骨形成,增强骨密度,改善骨质疏松。六味地黄汤也可调节成骨细胞中OPG/RANKL/RANK系统,抑制破骨细胞活性,减少骨吸收,治疗PMOP[39]。六味地黄丸可通过提高血钙、血磷的含量,降低ALP、BPG及TRAP的水平,并能通过JAK/STAT信号通路影响骨矿化,调控破骨细胞分化,改善PMOP[40-41]。补肾活血汤能有效阻止血清B-ALP、BGP水平的激增,在一定程度上上调血清骨代谢标志物,以保持适度的骨转换,增强骨密度,减少骨质丢失[42-43]。补肾活血祛瘀法治疗PMOP可调节骨代谢,抑制骨吸收,促进骨形成[23]。

3 小结与展望

随着我国人口老龄化进程的不断加速发展,绝经后骨质疏松症作为绝经后女性常见的全身性骨病,严重影响其生活质量。仅依靠西药治疗PMOP副作用凸显,大量的临床研究表明,补肾方药治疗PMOP效果显著,被纳入《原发性骨质疏松症诊疗指南》及《绝经后骨质疏松症(骨痿)中医药诊疗指南(2019年版)》,为治疗PMOP提供了又一有效方法,前景广阔[44]。笔者通过对目前治疗PMOP的补肾方药进行归纳分析,发现补肾方药主要是通过提高体内雌激素水平,促进骨髓间充质干细胞及骨细胞的成骨分化,以及抑制破骨细胞的骨吸收,从而减少骨量的丢失,保持体内骨形成与骨吸收的平衡。部分中药成分的作用机制研究有了一定的进展,但由于中药复方的药物复杂性,无法明确阐释复方作用机制,具体的作用途径还不明确。

国家强调健康中国战略、大健康观念,在我国人口老龄化背景下,加强中医治未病和健康维护已成共识。2016年2月,国务院发布《中医药发展战略规划纲要(2016—2030年)》,规划提出:要开发安全有效的中医药健康养老食品药品。同年,由中华中医药学会发布的《健康管理服务规范》和《药食同源药膳标准通则》两项团标,为药膳提供了有效与安全的应用依据。笔者通过分析发现某些补肾方中的中药成分药效及作用机制已得到了认证,且某些成分属于药食两用的,比如枸杞子、山药、茯苓、当归等,可以组成药食两用的补肾药膳方,开展药膳防控PMOP研究,为中医食疗养生预防与治疗PMOP提供理论支持,为进一步开发PMOP治疗药膳产品提供研究基础,作为中药复方的补充治疗,开阔PMOP治疗的新前景。

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