葛根素治療絕經后骨質疏松癥

葛根素治療絕經后骨質疏松癥

于俊龍1，孫玉明1*,詹秀琴2

(1.南京中醫藥大學第一臨床醫學院，南京 210029；2.南京中醫藥大學基礎醫學院，南京 210046)

摘要：我國已經逐漸步入人口老齡化社會，骨質疏松癥尤其是絕經后骨質疏松癥已經影響到中老年婦女的生活質量。如何防治絕經后骨質疏松癥已經成為一個重要的研究課題。收集大量關于葛根素的試驗及臨床報道，從骨質疏松癥臨床、成骨細胞的增殖、破骨細胞的抑制及骨強度等方面分析，總結了近幾年其在絕經后骨質疏松癥防治方面取得的重大的研究成果。

關鍵詞：絕經后骨質疏松癥；葛根素；成骨細胞；破骨細胞；骨強度

DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.08.016

中圖分類號：R681文獻標志碼： A

文章編號：1003-5699(2015)08-0806-04

基金項目:江蘇省自然基金部“葛根素對靶向成骨細胞Runx2的miRNA的調節作用”(BK20131417)。

作者簡介:于俊龍(1987-)，男，碩士研究生，主要從事中醫骨傷科學研究。

收稿日期:(責任編輯：王丹2014-11-11)

*通信作者:孫玉明，電話-13813831688，電子信箱-sunyumingliuxq@126.com

Puerarin treatment of postmenopausal osteoporosis

YU Junlong1,SUN Yuming1*,ZHAN Xiuqin2

(1.The First Clinical College,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210029,China;

2.Basic Medical School,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210046,China)

Abstract:With the lapse of time,our country is entering into the aging societygradually.Osteoporosis,especially postmenopausal osteoporosis has already affected on the quality of the elderly women life.How to prevent postmenopausal osteoporosis has become an important research topic.Collected a large number of experimental and clinical reports about puerarin,from the analysis of osteoporosis clinical,osteoblasts proliferation,inhibiting the osteoclast and bone strength etc.Summarizes the major research achievements have been made in recent years in the postmenopausal osteoporosis prevention.Draw a conclusion,puerarin has a broad prospect.

Keywords:postmenopausal osteoporosis;puerarin;osteoblasts;osteoclasts;bone strength

絕經后骨質疏松癥(POP)主要發生在絕經后婦女。其機制是婦女絕經后體內雌激素水平降低，骨代謝發生明顯變化，骨轉化增加、吸收大于生成，導致代謝的負平衡，進而造成骨丟失。骨量及骨結構組織的變化，使骨脆性增多而易于骨折，容易引起疼痛、骨骼變形等合并癥,大大降低中老年婦女的生活質量。目前主要應用激素替代療法(HRT)治療，但雌激素替代療法陰道出血，增加子宮內膜癌、乳腺癌及血栓栓塞性疾病發生率[1]。因此尋找一種療效確切，副作用更小的藥物來治療絕經后骨質疏松癥，已經成為迫在眉睫的需要。 葛根素(puerarin,P)是中藥葛根的主要成分之一，它有類似于雌激素的化學結構。近些年葛根素的研究證實其可以作為防治絕經后骨質疏松的藥物，起到雌激素樣效應，而且毒副作用相對較小。也有相關研究報道，葛根素防治骨質疏松的同時觀察葛根素是否影響心血管系統、糖尿病腎病以及子宮、乳腺等方面。現將葛根素防治骨質疏松癥臨床和機制研究進展總結如下。

1臨床研究

葛根素防治絕經后骨質疏松癥已經通過大量的實驗得到證明。章明夏等[2]收取絕經后女性骨質疏松橈骨遠端骨折手術患者64例(治療組48例予葛根素注射液靜滴,對照組36例，對照得出加藥組的BMD(骨密度)明顯高于對照組,而且疼痛評分低于對照組，使得某些情況下葛根素在作為替代雌激素治療絕經后骨質疏松女性的骨折成為現實。雌激素水平下降會促進成骨細胞和骨基質細胞分泌IL-4、IL-6增加，刺激原始的破骨細胞分化成熟的，促進骨吸收增加[3]。汪波等[4]臨床發現5例靜脈注射葛根素后，突然發生急性血管內溶血癥狀的病例。

2葛根素對成骨細胞的作用

2.1葛根素促進成骨細胞增殖、分化以及礦化[5-7]ZHANG M Y等[8]實驗證明，40、80 μmol/L兩個濃度的葛根素能明顯促進成骨細胞增殖，提高堿性磷酸酶活性與礦化結節數量，說明葛根素對成骨細胞的增殖和分化以及骨形成具有促進作用。成骨細胞必定與其所附著的材料表層發生適當的黏附才能進行遷移分化和增殖[9]。王海珍等[10-11]實驗發現葛根素濃度達到1×10-10mol/L至1×10-7mol/L濃度范圍內堆成骨細胞的增殖作用最強,且葛根素對成骨細胞的黏附作用與葛根素濃度密切相關，當葛根素濃度達到1×10-8mol/L其成骨細胞黏附率最大。研究發現葛根素對成骨細胞的增殖和分化的促進是由ERα、ERβ共同介導的，且葛根素還能上調成骨細胞中ERα、ERβ的表達水平[12-13]。

2.2“OPG/RANKL/RANK”是骨代謝過程當中的一個有相當地位的信號轉導通路，囊括了核因子κB受體活化因子配體，居于破骨細胞(OC)膜上的核因子κB受體活化因子,RANKL的誘餌受體骨保護素(OPG)許多研究[14]表明，葛根素能夠通過Wnt/β-catenin通路及P38MAPK來調節成骨細胞的分化與骨形成。董必晟[15]發現葛根素能夠降低RANKL/OPG的比值，調控由RANK介導的PI3/Akt通路來刺激成骨細胞從而促進骨形成。錢康琦等[16]利用“實時熒光定量PCR法”探討葛根素治療骨質疏松癥機理時,發現其促進成骨細胞TGF-β1和信號轉導蛋白Smad2/3mRNA表達，骨形成活動增強,反之骨吸收得到明顯抑制。許多研究[14]表明葛根素能夠通過Wnt/β-catenin通路及P38MAPK來調節成骨細胞的分化與骨形成。

2.3BMP-2、BMP-4(骨形態發生蛋白)聯合促成骨髓間充質干細胞向成骨細胞分化，其結合細胞膜上BMP-2/4配體，在細胞膜內結合Smad1/5/8蛋白，Smad4蛋白促其進入細胞核內，從而促進成骨細胞的增殖BMP-2是調節成骨細胞生長中最重要的系列生長因子之一[17]。胰島素生長因子I(IGF-I)在細胞生長、分化以及代謝的調節過程中起著重要的作用。周強等[21]利用Western-blot和RT-PCR技術從蛋白和基因兩個方面，觀察葛根素對IGF-I的表達，結果證明，骨折加藥組的表達顯著高于對照組，提示葛根素在達到相應劑量時通過對應的調控機制，影響IGF-I的表達，加速愈合去卵巢大鼠骨質疏松性骨折。腫瘤壞死因子(TNF-α)可以直接作用于成骨細胞,對其增殖、分化產生影響。雌激素可以抑制TNF-α的產生[14]。劉浩等[19]在研究中發現葛根素作為抗炎因子,能夠顯著降低TNF-α的水平，但其具體機制尚不明確。

3葛根素對破骨細胞的作用

3.1雌激素缺乏導致破骨細胞的功能增強[20-21]，引起骨吸收亢進，進而出現代償性骨形成增加李靈芝等[22]通過實驗發現10-6、10-5、10-4mol·L-1的葛根素能減少長骨骨化區破骨細胞數目，可能提示葛根素抑制骨吸收。李斌斌等[23]探討中藥葛根對骨形成和骨吸收的調控作用時，發現葛根素不僅能促進成骨細胞合成分泌堿性磷酸酶，還在一定程度上改變了破骨細胞形態學，大大降低了骨吸收功能。賴滿香等[24]通過體外建立成骨-破骨細胞共育體系來發現葛根素可直接作用于破骨細胞，說明其預防骨質疏松的作用機制與其破骨細胞的骨吸收有關。

3.2血清堿性磷酸酶是骨代謝活躍程度最重要的生化指標[25]。李海[26]、黃彤等[27]研究發現葛根素對卵巢摘除的大鼠血清堿性磷酸酶升高有明顯的抑制作用。尿脫氧吡啶啉(尿Dpd)是骨Ⅰ型膠原分子之間的交聯化合物之一,不受飲食和肝功能的影響，因此當前它是最具敏感性與特異性的檢測骨吸收的方法。已經有實驗證實卵巢切除組尿Dpd含量較其他組顯著升高,骨吸收活動增強、骨膠原的分解代謝加快。黃延玲等[28]研究發現實驗中葛根素組的Dpd值明顯下降，近乎恢復到正常對照組的水平,所以有理由得出葛根素可以明顯抑制骨吸收功能。

3.3雌激素缺乏時,IL-6產生增加，刺激破骨細胞的增殖和功能表達，導致骨吸收增加[29]周勝虎等[30]從骨髓細胞中提取RNA,采用相對半定量逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)技術，探討雌激素與葛根素作用于去卵巢大鼠IL-6 mRNA的表達程度。結果顯示,葛根素組IL-6 mRNA表達水平雖然高于假手術組和尼爾雌醇組(可能與劑量小有關)，但也顯著低于卵巢切除組。表明葛根素可以抑制IL-6基因表達,可能部分解釋了其抗骨質疏松的原因。

4骨強度的研究

4.1骨強度包括骨密度和骨質量何志鵬[31]研究發現在予葛根素顯著提高去卵巢大鼠股骨的骨密度，且加藥組的骨密度能夠恢復到相近于假手術組的水平。梁恒等[17]對比測定與葛根素后各組大鼠腰椎、左右股骨的骨密度，發現使用葛根素后能明顯提高卵巢切除大鼠的骨密度。田泉等[32]測量去卵巢大鼠股骨以及腰椎的BMD(采用雙能X線骨密度儀)，發現加入高劑量葛根素可防止去卵巢大鼠股骨BMD的下降,而且放慢了股骨的骨礦物質的遺失，但對腰椎骨密度影響不明顯，可能與大鼠的股骨承重相對較高有關，研究還指出，這一結果與以往雌激素替代療法可明顯提高腰椎骨密度并不完全一致，也許與植物雌激素和不同部位雌激素受體結合能力不同有關。

4.2骨質量囊括了微結構、骨轉換率、損傷積累、骨質強度及礦化強度等ZHANG M Y等[8]通過采用對模型大鼠肌肉注射葛根素的方法研究,顯示葛根素可以促進骨顯微結構的形成從而促進新骨形成。何志鵬[31]通過大鼠脛骨病理組織學檢查發現用葛根素治療后能夠改善大鼠骨質疏松骨組織的顯微結構的病理變化。

5結語

與絕經相關的骨質疏松癥是在世界生命科學領域占有相當大的地位。由于雌激素水平下降導致骨代謝障礙，也使得絕經后骨質疏松的發病率逐年升高。大量本體內外研究已顯示，葛根素在防治絕經后骨質疏松癥方面有獨特的作用。目前僅有少量的臨床實驗發現葛根素有一定的毒副作用。所以葛根素要作為防治絕經后骨質疏松癥的藥物應用于臨床，尚須對其用藥劑量、毒副作用及其機制進行深入研究，尤其需要進行大樣本、隨機、對照的臨床研究，從而提供循證醫學證據。

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