井媛媛 支英杰 謝雁鳴 姜俊杰
中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)臨床基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所,北京 100700
絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(postmenopausal osteoporosis,PMOP)是中老年女性常見疾病,絕經(jīng)期后,女性體內(nèi)的雌激素水平大幅下降[1],機(jī)體隨之產(chǎn)生一系列變化,如骨組織出現(xiàn)退行性結(jié)構(gòu)改變、骨量快速減少、骨脆性增加,易發(fā)生骨骼疼痛、變形,嚴(yán)重者甚至骨折,危害較大。臨床常用的抗骨質(zhì)疏松癥藥物有雙膦酸鹽類、降鈣素、鈣劑等,但服用后可能出現(xiàn)胃腸道疼痛、反酸等副作用[2]。PMOP在中醫(yī)尚無完全對應(yīng)的病名,根據(jù)癥狀和臨床經(jīng)驗(yàn),將其歸納于“骨痿”“骨痹”“骨空”等范疇[2]。中醫(yī)認(rèn)為[3],PMOP的根本病因是虛,由于年齡增長,五臟功能逐漸衰退,其中影響最大的是肝脾腎三臟精氣虛衰,其中腎精不足是導(dǎo)致PMOP的關(guān)鍵病因[4]。虛久必瘀,虛與瘀互為因果,惡性循環(huán)。另外,正虛易感風(fēng)寒濕邪,客于骨骼關(guān)節(jié),出現(xiàn)肢體沉重,關(guān)節(jié)、骨骼疼痛等癥狀。中藥對PMOP的未病先防和瘥后防復(fù)的不同階段均能發(fā)揮積極的作用,且安全性較好[5-6],臨床常用的中藥復(fù)方有六味地黃丸、左歸丸、獨(dú)活寄生湯、二仙湯等,本研究通過對近十年中藥治療PMOP的臨床研究進(jìn)行梳理,并總結(jié)其作用機(jī)制,以期為臨床治療提供參考。
常用藥有六味地黃丸、左歸丸。
有研究表明,六味地黃丸可緩解患者的疼痛癥狀[7],提高患者的雌二醇濃度,且停藥后三個月仍維持在較好的水平[8],提高血清堿性磷酸酶(alkaline phophatase,ALP)、血磷、血鈣等含量,增加骨密度(bone mineral density,BMD),降低骨折發(fā)生率[9]。
六味地黃丸治療PMOP的作用機(jī)制可能涉及三個方面: ①調(diào)節(jié)骨保護(hù)蛋白(osteoprotegerin,OPG)/核因子kB受體活化因子配體(receptor activator of NFkB ligand,RANKL)/ NF-kB 受體活化因子(nuclear factor-kB receptor activation factor, RANK)[10]信息通道中的OPG、RANKL。戴冰等[11]以O(shè)PG/RANKL/RANK為切入點(diǎn),利用去卵巢大鼠動物模型,觀察六味地黃湯干預(yù)PMOP的機(jī)制,發(fā)現(xiàn)其既能提升成骨細(xì)胞中OPG的蛋白表達(dá),又能調(diào)低RANKL的蛋白表達(dá),促進(jìn)OPG和RANKL結(jié)合,減少RANKL與RANK的連接,從而阻抑破骨細(xì)胞表達(dá)并促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖,改善PMOP; ②調(diào)節(jié)Janus激酶/信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄活化子途徑(janus activated kinase-signal transducers and acti-vator of transcriptions,JAK/STAT)[10]信號通路。陳娟等[12]對PMOP腎陰虛患者服用六味地黃丸治療12周,治療前后分別檢測患者外周血白細(xì)胞JAK/STAT通路的相關(guān)基因,發(fā)現(xiàn)干擾素調(diào)節(jié)因子1(interferonregulatoryfactor1,IRF1)的基因表達(dá)在治療后呈上升狀態(tài)。據(jù)此推測六味地黃丸可上調(diào)JAK/STAT通路中IRF1基因的表達(dá),調(diào)控PMOP患者的骨代謝和免疫功能,從而達(dá)到治療效果;③調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號途徑中的低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5(low density lipoprotein receptor-associated protein 5,LRP5)、核心結(jié)合因子al(core-binding factor al,Runx2)、成骨細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子(osteoblast specific transcription factor,Osx)[13]的表達(dá)。Bingjiang Xia等[13]利用去卵巢大鼠動物模型,觀察六味地黃湯干預(yù)PMOP的機(jī)制,治療前測定新生大鼠顱骨分離的成骨細(xì)胞中LRP5、β-catenin、Runx2、Osx mRNA的含量,發(fā)現(xiàn)其呈低水平表達(dá),經(jīng)過六味地黃湯灌胃治療12周后,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Lrp-5、β-catenin、Runx2、osx的表達(dá)均顯著上調(diào),提示六味地黃湯可通過上調(diào)成骨細(xì)胞經(jīng)典Wnt/β-catenin信息途徑,減輕骨質(zhì)疏松癥。
有研究表明,左歸丸可減輕患者腰背疼痛,提高生活質(zhì)量;可提升血清雌二醇水平;改善骨代謝,提高患者的骨密度。左歸丸治療PMOP的機(jī)制可能與三方面有關(guān): ①調(diào)節(jié)OPG/RANKL/RANK信號通路中的OPG、RANKL。與六味地黃丸治療PMOP的機(jī)制相似,劉飛祥等[14]在大鼠實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),左歸丸可提升脛骨組織中OPG mRNA和蛋白表達(dá),調(diào)低RANKL mRNA和蛋白的表達(dá)。OPG與RANKL的結(jié)合增加,抑制RANKL與RANK結(jié)合,破骨細(xì)胞凋亡,從而起到提高骨密度、延緩骨量流失的作用[15];②調(diào)節(jié)下丘腦食欲素(orexin,OX)水平。葉素敏等[16]發(fā)現(xiàn)去卵巢大鼠下丘腦中OX、食欲素受體2(orexin receptor 2,OXR2)mRNA的表達(dá)水平顯著下調(diào),食欲素受體1(orexin receptor 1,OXR1)mRNA 表達(dá)趨勢與OX、OXR2 mRNA一致,這表明大鼠下丘腦OXR1亦對骨代謝有正調(diào)節(jié)作用,左歸丸可明顯提升模型大鼠OX、OXR1、OXR2mRNA水平,促使骨形成,阻抑骨吸收,改善BMD,減慢骨質(zhì)流失;③調(diào)節(jié)Wnt信號通路中的RUNX2和I型膠原(collagen typeI,COLI)基因的表達(dá)。張?zhí)礻坏萚17]采用去卵巢方法建立PMOP大鼠模型,灌胃給藥3月后,發(fā)現(xiàn)左歸丸可提升大鼠股骨骨髓組織Runx2、COLI基因與蛋白的表達(dá),提示左歸丸治療PMOP的機(jī)制可能是通過干預(yù)骨髓Runx2、COLI的表達(dá),增加骨形成。
脾腎陽虛證PMOP患者可用金匱腎氣丸、右歸丸和二仙湯等治療。
研究發(fā)現(xiàn),金匱腎氣丸可提升BMD和雌激素含量,作用機(jī)制可能有兩個方面:①提高了雌激素受體(estrogen receptor,ER)mRNA和蛋白表達(dá),從而增加雌激素水平、抑制骨吸收[18]。陳藝緣等[19]在用金匱腎氣丸濃度液對培養(yǎng)的大鼠原代成骨細(xì)胞進(jìn)行干預(yù)的實(shí)驗(yàn),采用蛋白免疫印跡法和甲基化特異性PCR(methylation-specific PCR,MSP)檢測ERα mRNA和蛋白表達(dá)變化,發(fā)現(xiàn)ERα基因啟動子甲基化被抑制,ERα mRNA和蛋白表達(dá)被提升,從而改善雌二醇水平,促進(jìn)骨分化,抑制骨吸收; ②通過阻抑磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(phosphorylation AMP-activated protein kinase,p-AMPK)的表達(dá),增加Wnt通路中β-catenin的表達(dá),促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化。徐紹俊等[20]在研究中發(fā)現(xiàn)金匱腎氣丸可降低成骨細(xì)胞p-AMPK的表達(dá),減少對成骨分化的抑制,同時增加Wnt通路中β-catenin的表達(dá),增加成骨細(xì)胞的分化和成熟,提高BMD水平。
右歸丸可緩解PMOP患者的腰背疼痛,還可改善骨密度[21]。其作用機(jī)制可能是以下三個方面:①減少血清堿性磷酸酶含量[22]。王如然等[23]將去卵巢模型大鼠分為右歸丸組、模型組和正常組,治療12周后,模型組大鼠ALP含量較正常組相比明顯增高,而右歸丸組大鼠ALP含量明顯降低,提示右歸丸治療PMOP可能與可降低ALP水平有關(guān);②調(diào)節(jié)OPG、RANKL、Wnt1蛋白的表達(dá)量。王如然等[23]在大鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),右歸丸可明顯提高骨質(zhì)疏松模型大鼠成骨細(xì)胞的OPG表達(dá)量,并降低RANKL和Wnt1的表達(dá)量,因此推測左歸丸可能是通過增加OPG的含量,發(fā)揮治療PMOP的作用; ③調(diào)節(jié)腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信號通路,影響骨組織中OPG、RANKL基因與蛋白的表達(dá)。張文達(dá)等[24]利用去卵巢PMOP大鼠模型進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)右歸丸治療12周后的大鼠血清中RANKL、AMPK基因和蛋白表達(dá)顯著降低,通過PCR檢測,發(fā)現(xiàn)右歸丸實(shí)驗(yàn)組升高了mTOR基因與磷酸化的p-mTOR蛋白表達(dá),認(rèn)為右歸丸可能通過下調(diào)AMPK表達(dá),提高mTOR表達(dá)以調(diào)控AMPK/mTOR通路,從而增加OPG表達(dá)、降低RANKL的表達(dá),最終調(diào)節(jié)骨代謝,促使破骨細(xì)胞凋亡,從而減少骨吸收。
研究發(fā)現(xiàn),二仙湯可減輕疼痛,提高雌激素含量,降低ALP水平[25],提高骨密度[26]。二仙湯治療PMOP機(jī)制可能有以下兩方面:①調(diào)節(jié)環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)/蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)/環(huán)AMp反應(yīng)結(jié)合蛋白(cyclic-AMp responsebinding prote in,CREB)信號通路[27]。周勇等[28-29]對PMOP模型大鼠進(jìn)行研究,分別灌胃不同濃度的二仙湯水煎液,發(fā)現(xiàn)模型大鼠卵巢中cAMP、PKA、CREB蛋白及mRNA表達(dá)上升。推測二仙湯可能是通過增加cAMP/PKA/CREB信號通路的表達(dá),達(dá)到保護(hù)卵巢,改善卵巢活力的作用,從而達(dá)到提高雌激素水平,抑制骨吸收的效果;②調(diào)控Wnt/β-catenin信號通道促使骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)向成骨分化。汪青等[30]利用去卵巢骨質(zhì)疏松模型大鼠進(jìn)行機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn),二仙湯含藥血清能夠增強(qiáng)BMSCs的活性并促進(jìn)BMSCs的成骨分化。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),Wnt/β-catenin信號途徑的靶向抑制因子(Dickkopf-1,DKK1)的表達(dá)下降,Wnt、β-catenin及Runx2蛋白升高,推測二仙湯可能是通過抑制DKK1的表達(dá),活化Wnt/β-catenin信息通路、增進(jìn)BMSCs的成骨分化,達(dá)到提高BMD的效果。
PMOP腎虛血瘀證常用藥物有補(bǔ)腎活血湯、青娥丸和骨疏康膠囊(顆粒)等。
補(bǔ)腎活血湯藥物組成有填補(bǔ)精血、強(qiáng)壯筋骨的熟地黃、杜仲、菟絲子、補(bǔ)骨脂、枸杞、山茱萸、肉蓯蓉,配以活血祛瘀、通絡(luò)止痛的歸尾、紅花、獨(dú)活、沒藥,全方寓通于補(bǔ),既可滋補(bǔ)腎精,又無壅滯之弊。PMOP常因虛致瘀,導(dǎo)致骨骼疼痛,補(bǔ)腎活血湯可治療PMOP引起的疼痛等癥狀。
補(bǔ)腎活血湯可明顯減輕患者疼痛,降低ALP水平,改善BMD[31-32]。其機(jī)制可能與以下兩方面有關(guān):①促進(jìn)BMSCs表達(dá)。吳剛等[33]將補(bǔ)腎活血湯含藥血清干預(yù)體外培養(yǎng)大鼠BMSCs并進(jìn)行甲苯胺藍(lán)染色,經(jīng)過14 d后,含藥血清組細(xì)胞的藍(lán)色面積增大,說明補(bǔ)腎活血湯可引導(dǎo)體外培養(yǎng)大鼠的BMSCs向成骨方向分化;②上調(diào)Runx2/Osx表達(dá)。胡流超等[34]運(yùn)用骨質(zhì)疏松大鼠模型,補(bǔ)腎活血湯灌胃4周后檢測,結(jié)果顯示提升了骨密度、組織礦物質(zhì)密度、Runx2及Osx蛋白表達(dá)量。推測補(bǔ)腎活血湯可以通過提高Runx2及Osx蛋白表達(dá)促進(jìn)骨細(xì)胞分化,從而提高骨密度水平。
青娥丸由杜仲、核桃肉、補(bǔ)骨脂、大蒜組成,其中杜仲具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨的功效,核桃肉可補(bǔ)腎補(bǔ)虛、固精強(qiáng)腰,補(bǔ)骨脂具有補(bǔ)腎壯腰、補(bǔ)脾健胃等功效,大蒜可行氣同滯、活血化瘀。全方溫補(bǔ)腎陽、強(qiáng)腰壯骨、溫通經(jīng)脈。
青娥丸能夠改善PMOP患者局部疼痛,顯著提高雌激素水平,改善骨密度,增加骨強(qiáng)度。青娥丸治療PMOP機(jī)制可能包括以下三個方面:①調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號途徑,包括增強(qiáng)患者β-catenin表達(dá)和抑制DKK-1水平。沈霖等[35]在觀察青娥丸在PMOP患者血清β-catenin和DKK-1表達(dá)水平影響研究中,采用青娥丸治療6個月后,發(fā)現(xiàn)與治療前相比,治療組血清β-catenin表達(dá)顯著增多,DKK-1表達(dá)明顯減少,由此推測青娥丸能夠維持PMOP患者的骨密度,其部分治療機(jī)制可能與增強(qiáng)β-catenin蛋白表達(dá)、阻抑DKK-1表達(dá)有關(guān);②調(diào)節(jié)PMOP患者血清癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1(carcino-embryonic antigen related cellular adhesion molecule1, CEACAM1)[36]和β-catenin的水平。馬陳等[37]運(yùn)用酶聯(lián)免疫分析方法檢測PMOP患者的血清CEACAM1、β-catenin等的含量,并設(shè)立正常人作為對照組,測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)PMOP組血清CEACAM1水平明確低于對照組,且血清CEACAM1水平與β-catenin和骨密度呈正相關(guān)。研究者將PMOP患者隨機(jī)分組,對照組使用青娥丸模擬劑,試驗(yàn)組使用青娥丸,經(jīng)過6個月的青娥丸治療后,檢測發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組患者血清CEACAM1和β-catenin的水平明確增加,推測青娥丸可能是通過改善β-catenin水平提高骨質(zhì)骨量[37];③調(diào)節(jié)骨橋蛋白受體(osteopontin receptor,OPN)信號傳導(dǎo)通路。戴燚等[38]在臨床研究中發(fā)現(xiàn),青娥丸能夠明確增加患者血清MMP3表達(dá),推測青娥丸可調(diào)節(jié)MMP3的表達(dá),調(diào)控骨橋蛋白信號途徑,促使破骨細(xì)胞凋亡,提高骨密度;④調(diào)節(jié)血清基質(zhì)GLA蛋白(matrix gla protein,MGP) 含量及影響MGP mRNA的表達(dá)。周廣文等[39]采用青娥丸治療PMOP患者,在治療前與治療6個月后分別對MGP、BMD等水平進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)青娥丸可能提高M(jìn)GP水平及MGP mRNA的表達(dá),并增加BMD水平。推測青娥丸通過雌激素樣作用活化MGP,通過提高M(jìn)GP的含量,抑制骨礦化,從而改善骨質(zhì)結(jié)構(gòu)。
骨疏康膠囊可提高PMOP患者骨密度,降低ALP水平[40-41]。其治療機(jī)制可能與促進(jìn)破骨細(xì)胞凋亡有關(guān)。鄭志堅(jiān)等[42]給去卵巢小鼠骨質(zhì)疏松模型連續(xù)灌胃骨疏康顆粒,3個月后,實(shí)驗(yàn)組小鼠破骨細(xì)胞數(shù)量明顯下降;體外實(shí)驗(yàn)觀察骨疏康顆粒血清對破骨細(xì)胞的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可誘使破骨細(xì)胞凋亡,推測骨疏康顆??纱龠M(jìn)破骨細(xì)胞凋亡,降低破骨細(xì)胞的骨吸收,達(dá)到治療PMOP的目的。
腎虛寒濕證PMOP患者癥見腰膝痿軟、感覺麻木、畏寒、心慌心悸、舌淡苔白、脈細(xì)弱,可用獨(dú)活寄生湯(《備急千金要方》)治療。獨(dú)活寄生湯可針對性治療骨節(jié)疼痛,現(xiàn)代臨床應(yīng)用廣泛,對PMOP導(dǎo)致的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛具有較好的效果。
研究[43-44]發(fā)現(xiàn),獨(dú)活寄生湯可減輕骨痛,提高雌二醇水平,增強(qiáng)骨密度。其治療PMOP機(jī)制可能與調(diào)節(jié)OPG/RANKL信號通路有關(guān)。萬春飛等[45-46]體外培養(yǎng)大鼠成骨細(xì)胞進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)獨(dú)活寄生湯能提升OPG mRNA表達(dá)量,促進(jìn)其與 RANKL結(jié)合,抑制RANK表達(dá)從而減弱破骨細(xì)胞活性。
筆者通過對近十年中藥治療PMOP的文獻(xiàn)研究進(jìn)行梳理,總結(jié)常用中藥復(fù)方治療PMOP的療效及主要機(jī)制,發(fā)現(xiàn)中藥治療PMOP具有一定優(yōu)勢,在減輕疼痛、改善生活質(zhì)量、提高雌二醇水平、增強(qiáng)骨密度等方面均有較好的效果。辨證為肝腎陰虛證的常用中藥復(fù)方有六味地黃丸、左歸丸等;辨證為脾腎陽虛證的常用中藥復(fù)方有金匱腎氣丸、右歸丸、二仙湯等;辨證為腎虛血瘀證的常用中藥復(fù)方有補(bǔ)腎活血湯、青娥丸、骨疏康膠囊等;辨證為腎虛寒濕證的常用中藥復(fù)方有獨(dú)活寄生湯。針對中藥治療PMOP的機(jī)制研究也不斷深入,主要側(cè)重于信號通路及相關(guān)基因、蛋白表達(dá),總結(jié)如下:一是通過上調(diào)OPG表達(dá)、下調(diào)RANKL表達(dá),調(diào)節(jié)OPG/RANKL信號通路,促進(jìn)成骨細(xì)胞形成,抑制破骨細(xì)胞的形成,達(dá)到治療PMOP的效果;二是調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號通路,通過上調(diào)Lrp-5、β-蛋白、Runx2、osx表達(dá)或抑制DDK-1、p-AMPK表達(dá)水平達(dá),促進(jìn)成骨細(xì)胞分化;三是調(diào)節(jié)JAK/STAT通路中IRF1基因的表達(dá),調(diào)節(jié)JAK/STAT,從而調(diào)控PMOP患者的骨代謝和免疫功能。
綜上所述,對中藥治療PMOP的相關(guān)機(jī)制研究已經(jīng)深入到分子甚至基因水平,研究方向多集中在調(diào)控成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞方面,建議今后可從骨代謝、骨免疫、骨微結(jié)構(gòu)、腸道菌群、氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)、鐵過載等方面進(jìn)一步深入研究,豐富中藥治療PMOP的機(jī)制,闡明中藥的作用靶點(diǎn),增強(qiáng)科學(xué)性。