红茴香及其活性成分治疗骨关节炎研究概况

范兴达，何冬梅

1 上海交通大学医学院附属第九人民医院，上海市口腔医学重点实验室/上海市口腔医学研究所，国家口腔疾病临床医学研究中心 上海 200011

2 青岛大学口腔医学院 山东青岛 266003

骨性关节炎（osteoarthritis，OA）是一种常见的以进行性软骨退化、软骨下骨改建、滑膜炎和慢性疼痛为特征的退行性疾病[1]，可累及一个或多个关节，主要症状可表现为疼痛、一过性晨僵、捻发音等，最终可能引起运动障碍甚至肢体残疾，对受影响的个人、保健系统和社会经济成本都有显著的负面影响。膝盖、髋关节部位发生的骨关节炎与衰老、肥胖和超负荷密切相关[2]。颞下颌关节（Temporomandibular joint，TMJ）是执行人体最复杂运动的滑膜关节。颞下颌关节骨关节炎（Temporomandibular joint osteoarthritis，TMJOA）属于颞下颌关节紊乱病的重要亚型，其病理特点是滑膜组织的慢性炎症、软骨缓慢退化及软骨下骨重建等[3]。该病在美国影响约300万人，多发生于女性和老年人[4]，临床常表现为头痛、关节疼痛及张口受限，或伴有前牙逐渐开合[5]。目前，世界卫生组织已将骨关节炎与癌症和心血管疾病列为三大严重影响健康的疾病。如何有效防治、干预甚至逆转骨关节炎的发展是迫切需要解决的问题。

迄今为止，骨关节炎的治疗以药物治疗为主，目前推荐的药物治疗手段包括口服非甾体抗炎镇痛药以及关节内注射皮质类固醇。但是，这些治疗手段的局限性在于只能暂时缓解症状，并可引起一系列不良反应，如刺激消化系统和增加心血管疾病的患病率[6]，长期、多次的关节腔注射激素会引起软骨退变，引发骨关节炎[7]。

中医药作为中华民族的瑰宝，具有有效成分不易散失、副作用小，治疗慢性疾病具有显著优势的优点成为临床上有效的治疗方式并引起了研究人员的重视。此外，与多为单一组分的西药相比，中药为多种化合物组合的复合制剂，因此其药理作用更加复杂，值得进一步探索。中医多将OA称为“痹证”，自《黄帝内经》开始就有大量关于痹证的文献记载，故从中医药中挖掘治疗OA的药物具有重要意义。

红茴香（Illicium henryi Diels）又名红毒茴，系木兰科八角属植物，为中国所特有，生于海拔300-2200m的丘陵或山地沟谷、溪边湿润常绿阔叶林中或林缘[8]，主产于甘肃、云南、陕西、广西等地。红茴香的叶和果实含有芳香油，可作为香料以及药材，具备行气止呕、健胃之功效，可治胃寒和呕吐[9]；其根及根皮可以入药，具有性温，味辛，有毒的特点，可祛风除湿、活血止痛[8]。也用于骨折劳损、外伤出血等[10]。

本文通过对已发表的中英文文献的筛选，对红茴香治疗的研究及其活性成分槲皮素和山柰酚治疗骨性关节炎的研究进行综述，以期对日后有关的研究提供参考。

红茴香的治疗研究概况

临床上以红茴香为原料开发的制剂主要是红茴香注射液，为红茴香根皮经现代工艺提取精制而成的灭菌水溶液[10]。临床上已广泛应用于肩周炎、坐骨神经痛、慢性腰腿痛等[11]。此外，已有较多临床研究报道证实红茴香注射液对腰肌劳损，腰间盘突出，风湿、类风湿性关节炎、多种伤痛，软组织损伤，肩周炎，梨状肌损伤综合征等存在治疗作用。陈俊杰[12]等用穴位注射红茴香注射液治疗100 例腰肌劳损患者，并以当归注射液穴位注射治疗 30 例患者作为对照观察，结果表明，红茴香注射液治疗腰肌劳损有较好效果，总有效率和总显效率分别为90. 0%和66. 7%。朴光男[13]使用红茴香注射液穴位注射治疗风湿性关节炎患者30 例，取得良好疗效。另外，吴章振[14]采用红茴香注射液痛点注射治疗颈椎病引起的腰肌急慢性损伤、肩背痛、肩关节肌腱损伤等引起的各种疼痛患者 23 例，取得较好疗效，总有效率达到 91. 3%。龙碧波[15]采用红茴香注射液局部注射治疗软组织损伤 48 例，总有效率为 100%，结果显示，该药疗效显著，简单方便，且无毒副作用，尤其对急性损伤疗效最满意。此外，祈昌喜[16]运用红茴香加地塞米松痛点注射法治疗20 余例肩周炎患者，结果显示疗效满意。杨跃忠[17]采用红茴香注射液局部注射配合推拿治疗46 例梨状肌损伤综合征缓则，取得较好疗效，总有效率为 97. 8%。

除此之外，目前报道的红茴香在细胞与动物水平的研究集中在治疗神经退行性疾病[18]、抗病毒感染性疾病[19]、治疗组织损伤如肝肾组织损伤[20][21]和软组织损伤[22]。赵氚[18]等在实验中使用红茴香根皮提取液作用于肾上腺来源的神经细胞系PC12细胞，结果显示其具有明显促PC12细胞生长的作用，提示红茴香根皮提取液可能是神经营养因子样物质，对神经退行性疾病存在治疗潜能。Liu[19]等通过实验发现红茴香具有抗HBV和抗HIV的功能。Md Sodrul[20][21]分别用红茴香乙醇提取物治疗小鼠急性肾损伤和急性肝损伤模型，结果证实红茴香可通过调节炎症和氧化应激等作用，起到治疗小鼠急性肾损伤和急性肝损伤的作用。另外，Wang[22]使用红茴香乙醇提取物治疗小鼠急性软组织损伤模型，结果证实了其可通过抗炎和抗氧化作用治疗急性软组织损伤。

在红茴香的联合用药研究中，王曙东[23]通过实验观察了红茴香和徐长卿（徐长卿为植物徐长卿的干燥根及根茎，具有祛风化湿，止痛止痒等功效，常用于治疗风湿痹痛、牙痛、腰痛、跌打损伤等）合用后的镇痛抗炎效果，结果显示红茴香与徐长卿联合用药可以在增强镇痛、抗炎协同作用的同时降低两药的使用剂量。

尽管红茴香已存在大量针对不同疾病的研究并已广泛应用在临床治疗当中，但是目前尚无红茴香治疗OA的报道。值得注意的是，已存在大量研究报道了红茴香活性成分槲皮素及山柰酚对OA的治疗作用。

红茴香活性成分对OA治疗作用研究进展

柳继峰[24]等对红茴香根茎进行分离纯化，首次从中分离得到包括槲皮素和山柰酚在内的12个化合物。在此些成分中，Wang 等证实了黄酮类化合物槲皮素及槲皮素苷类是红茴香的主要活性成分[22][25]。关于红茴香活性成分槲皮素和山柰酚对OA的治疗作用已有较多报道。

1 槲皮素对OA的治疗作用及机制

槲皮素（3，3′，4′，5，7-pentahydroxyflavone）属于黄酮类化合物，根据目前的报道，其对OA的治疗作用途径包括抑制关节炎症、抑制细胞凋亡、抑制细胞外基质降解和诱导巨噬细胞向M2型极化。

1.1 抑制关节炎症 Hu[26]分别使用 2，4，8μM 槲皮素作用于白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）诱导的软骨细胞，实验发现槲皮素可以通过抑制丝苏氨酸激酶/ 核转录因子-κB（serine / threonine protein kinase / nuclear transcription factor-κB ，Akt/ NF-κB）信号通路的激活抑制前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、一氧化氮（Nitric Oxide，NO）、一氧化氮合酶（induced nitric oxide synthase，iNOS）、环氧化酶-2（cyclooxygenase 2，COX-2）等炎性细胞因子的表达进而产生抗炎效果，延缓OA的进程，且8μM槲皮素产生的效果最为显著。茅华杰[27]在膝关节腔注射木瓜蛋白酶诱导的OA动物模型中，向大鼠灌胃不同浓度的槲皮素悬液，结果提示一定浓度的槲皮素可减轻关节软骨损伤，缓解关节肿胀，抑制血清中炎性因子肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）和IL-1β的表达，从而起到治疗骨关节炎的作用。Zhang[28]在膝关节腔内注射木瓜蛋白酶建立OA大鼠模型，槲皮素给药方式采用灌胃给药，结果显示槲皮素通过Toll样受体-4/核转录因子-κB（toll-like receptors-4/ nuclear transcription factorκB ，TLR4/NF-κB）途径抑制炎性因子IL-1β和TNF-α的产生，从而治疗OA。

1.2 抑制细胞凋亡 茅华杰[27]通过体外培养大鼠软骨细胞，加入IL-1β引起细胞凋亡，发现槲皮素可以通过增加抗凋亡B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）及Bcl-2蛋白的表达，抑制促凋亡Bax基因及Bax蛋白、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水 解 酶 -9（cysteinyl aspartate specific proteinase 9，Caspase-9）和Caspase-3蛋白的表达起到保护软骨的作用。 Feng[29]等使用叔丁基氢过氧化物（TBHP）诱导大鼠软骨细胞凋亡和内侧半月板切除建立OA大鼠模型，结果证实槲皮素可以通过激活NAD-依赖性去乙酰化酶Sirtuin-1/腺苷酸激活蛋白激酶（NAD-dependent deacetylase sirtuin-1/Adenosine 5'-monophosphate （AMP）-activated protein kinase ，SIRT1/AMPK）信号通路来抑制内质网应激，从而延缓细胞凋亡，减轻膝关节软骨的退化。Qiu[30]等使用槲皮素灌胃OA模型大鼠，发现槲皮素可以通过降低活性氧（ROS）水平，逆转线粒体功能障碍，还可抑制IL-1β诱导的NO、基质金属蛋白酶-3（matrix metalloproteinase 3，MMP-3）和基质金属蛋白酶-13（matrix metalloproteinase 13，MMP-13）的聚集，从而延缓细胞凋亡，保持关节软骨细胞外基质的完整性来减轻OA的发生，其机制可能与调节SIRT1/AMPK信号通路有关。

1.3 抑制细胞外基质降解 Hu[26]使用槲皮素作用于IL-1β诱导的软骨细胞，发现槲皮素可抑制MMP-13、Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶 -4（A disintegrin-like and metalloproteinase with thrombospondin type-1 motifs-4，ADAMTS-4）的表达，促进聚蛋白多糖（aggrecan）和Ⅱ型胶原a（col2a）的沉积，除此之外，Hu对OA模型大鼠采用关节腔注射槲皮素，在体内验证了槲皮素可抑制MMP-13的表达，促进aggrecan和col2a的沉积，从而抑制细胞外基质的降解，起到保护软骨、治疗OA的作用。Wei[31]的研究中以兔OA模型灌胃非甾体抗炎药塞来昔布作为阳性对照组，兔OA模型灌胃槲皮素作为实验组发现槲皮素可通过上调超氧化物歧化酶（SOD）、组织金属蛋白酶抑制剂2（TIMP2），下调MMP-13，从而抑制软骨细胞外基质降解，改善OA退变。

1.4 调控巨噬细胞极化 Hu[26]为探究槲皮素对巨噬细胞极化的调控作用，采用8μM槲皮素刺激RAW 264.7（小鼠单核巨噬细胞白血病细胞），PCR结果显示M1型巨噬细胞相关基因无明显变化，M2型巨噬细胞相关基因mRNA表达量明显升高，巨噬细胞出软骨相关基因mRNA表达量明显增多，提示槲皮素可促进M0型巨噬细胞向M2型巨噬细胞极化，并为软骨细胞提供一个良好的成软骨环境。此外，Hu使用槲皮素作用于软骨细胞-巨噬细胞共培养体系，结果表明槲皮素可增加软骨细胞糖胺聚糖的合成，最终促进软骨修复。

山柰酚对OA的治疗作用及机制

山奈酚 [3，5，7-trihydroxy-2-（4-hydroxyphenyl）-4H-1-benzopyran-4-one]是一种黄酮类化合物，它因其抗肿瘤、抗氧化、抗菌和抗炎等特性而受到广泛关注[32]。目前山柰酚治疗OA的研究已有以下报道。

Jiang[33]在体外实验中山柰酚作用于脂多糖（LPS）诱导的小鼠胚胎癌细胞（ATDC5）软骨细胞，在体内实验中用山柰酚灌胃OA模型大鼠，发现山奈酚可预防细胞凋亡和炎症反应。其作用机制可能与其下调miR-146a，从而抑制核心蛋白聚糖的表达有关。Huang[32]通过使用山萘酚作用于IL-1β诱导的大鼠软骨细胞，结果显示其可抑制炎症因子 iNOS-2、COX-2、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）和Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶-5（A disintegrin-like and metalloproteinase with thrombospondin type-1 motifs-5，ADAMTS-5）的表达，逆转软骨退变，同时证明了山萘酚对MMPs的下调可能是由细胞外调节蛋白激酶/p38丝裂原活化蛋白激酶（extracellular signal-regulated protein kinase/p38 mitogen-activated protein kinase，ERK/p38MAPK）介导的。Zhuang[34]用 IL-使用 IL-1β与山奈酚共同作用于大鼠关节软骨细胞，发现山奈酚可以通过抑制NF-κB信号通路，显著减少IL-1β刺激的OA大鼠软骨细胞中的促炎介质。

小结与展望

综上，红茴香注射液在临床中已存在广泛应用，且大量研究报道证实其对多种疾病的疗效，但是红茴香在OA治疗中尚无研究报道。然而，值得注意的是，红茴香活性成分槲皮素及山柰酚已经有足够的细胞或动物实验支持二者对OA具有治疗作用，即通过抑制关节炎症、抑制细胞凋亡、抑制细胞外基质降解和诱导巨噬细胞向M2型极化从而对软骨起到保护作用而治疗OA。另外，红茴香作为一种含有多种单体化合物成分的复合制剂，其所含单体化合物成分之间的协同作用尚无研究报道。综上，红茴香对OA或TMJOA的治疗作用和机制，以及红茴香活性成分之间的协同作用仍有待进一步探究。