補腎壯筋湯干預骨關節炎的機制

梅陽陽 付長龍

(福建衛生職業技術學院護理系，福建 福州 350101)

骨性關節炎(OA)具有很高的致殘率〔1〕，發病機制十分復雜。現代研究認為其主要病理特征表現為關節軟骨進行性退行和繼發性骨贅代償增生〔2,3〕。OA屬于中醫痹癥、骨痹的范疇，目前中醫普遍認為其發病機制以肝腎虧虛為根本，風寒濕邪閉阻氣血經絡為誘因。故益肝腎、祛風濕作為治療OA的根本法則〔4〕。補腎壯筋湯尤其對中老年人以肝腎日漸虧虛、外感風寒濕邪引起的痿癥、痹癥療效顯著。近年來，補腎壯筋湯被廣泛應用于骨傷科疾病的防治，療效突出〔5,6〕，尤其在治療OA方面〔7～10〕。鑒于目前補腎壯筋湯治療OA的療效機制尚未完全闡明，本文就其可能機制進行探討。

1 抑制軟骨細胞凋亡

通常情況下，軟骨細胞的分裂增殖和凋亡處于動態平衡狀態，以使關節軟骨在總體上保障其細胞數量及形態和功能的穩定。軟骨細胞凋亡是引起OA發生發展的重要分子事件，軟骨細胞過度凋亡可引起關節軟骨破壞，導致關節軟骨變薄，使軟骨下骨及軟骨間的分子連接遭到破壞，軟骨下骨再吸收顯著，直接加速軟骨退變，最終發展成膝關節OA。因此，通過抑制軟骨細胞凋亡，則可能是防治OA關鍵途徑之一〔11,12〕。一氧化氮(NO)途徑是參與炎癥介導的軟骨細胞凋亡信號重要通路之一，其可以介導炎癥反應過程，導致軟骨細胞及其基質水解，最終引起軟骨細胞凋亡〔13,14〕。潘浩等〔15〕研究發現補腎壯筋湯可顯著降低膝OA兔模型中血清和關節液NO的濃度，從而減少軟骨細胞凋亡。李西海等〔16〕則認為補腎壯筋湯可能通過作用于G蛋白耦聯信號傳導系統實現調控軟骨細胞及軟骨下骨細胞的凋亡信號轉導功能。

2 清除氧自由基

氧自由基可通過對軟骨細胞和軟骨基質造成直接損失而造成關節軟骨發生退變。研究表明,氧自由基可抑制軟骨基質蛋白多糖的含量,促進基質內蛋白多糖和膠原的降解,造成軟骨細胞的大量減少從而阻礙了關節軟骨的正常修復過程，引起軟骨細胞的凋亡，促使關節軟骨發生退變〔17〕。其中，超氧化物歧化酶(SOD)作為超氧陰離子的清除劑，具有間接保護軟骨細胞的作用，即減少氧自由基的氧化分解作用，在影響關節軟骨代謝與功能中扮演重要角色。而過氧化脂(LPO)是體內細胞膜性結構中的多價不飽和脂肪酸受到氧自由基的作用生成的脂質過氧化，可間接反映氧自由基的含量變化。姚嘯生等〔18〕研究表明，補腎壯筋湯可通過上調兔血液中SOD含量、下調LPO的含量發揮抗氧化作用，結果表明其具有抗脂質過氧化，提高抗氧化酶活性，保護軟骨細胞免于自由基損害，延緩關節軟骨退變，促進關節軟骨修復的作用。

3 抗異常應力水平提高

個體軟骨細胞的形態及功能改變，隨著數量及時間的積累，最終會引起整個關節軟骨功能缺失，而異常力學刺激是影響軟骨細胞功能關鍵的調節因子之一。研究表明，關節軟骨的損傷往往是受力點的軟骨細胞承受長時間的異常壓力和創傷所致，因而，重復的過度承受壓力可能是OA發病和進展的關鍵因素之一〔19〕。關節部位的異常機械負荷會在一定程度引起軟骨細胞凋亡和軟骨組織破壞，其可能機制為異常機械壓直接誘導軟骨細胞釋放白細胞介素(IL)-1β和NO，而IL-1β可誘導軟骨細胞釋放Ca2+,造成膜電位異常，引起細胞凋亡〔20,21〕。周國順等〔22〕研究發現，補腎壯筋湯含藥血清組較空白培養基組，軟骨細胞抗異常應力水平明顯提高，具有較低的凋亡率，進而提示補腎壯筋湯具有保護軟骨細胞，延緩其凋亡作用，并推測其可能通過抑制軟骨細胞釋放NO和IL-1，來延緩異常應力下的軟骨細胞凋亡。

4 降低炎性因子水平表達

致炎性細胞因子在OA的發生、發展及預后中影響頗大，其可直接破壞OA軟骨細胞生物膜的完整性，從而進一步促進軟骨細胞釋放基質降解酶，誘導細胞肥大和加速凋亡，從而造成關節軟骨的惡性退變〔23,24〕。相關研究〔25〕發現補腎壯筋湯可通過降低膝OA患者血清中IL-6的含量，改善膝骨關節患者的臨床癥狀。另有研究發現〔26〕，補腎壯筋湯能有效降低關節液中IL-1β、基質金屬蛋白酶(MMP)-3的含量，增強關節液中透明質酸(HA)的含量，從而抑制炎癥反應，延緩OA的軟骨退變。

5 抑制滑膜炎癥

滑膜的炎性介入可加速滑膜自身濕潤和潤滑關節的作用逐步喪失，同時進一步加速軟骨退變并產生臨床一系列癥狀〔27〕。滑膜炎癥的主要病理表現為間質層炎癥細胞浸潤和新生血管形成，滑膜組織襯里層增厚，因此抑制滑膜炎癥及增生，對防止OA的形成與發展起著非常重要的作用〔28〕。腫瘤壞死因子(TNF)-α不僅參與對軟骨細胞的損害，抑制蛋白聚糖的合成，促進軟骨基質降解，同時也直接參與滑膜炎癥反應〔29〕。研究證實〔25,26〕，補腎壯筋湯可顯著降低TNF-α的水平表達，從而提示，通過抑制滑膜炎癥以延緩對軟骨細胞退變可能是補腎壯筋湯治療OA的一條潛在途徑。

6 促進軟骨細胞增殖

軟骨細胞和軟骨基質作為關節軟骨主要組成成分，軟骨細胞可以感受關節內微環境的變化而做出應答，維持細胞外基質分解和合成的穩態，確保內環境的相對穩定〔30〕。軟骨細胞以有絲分裂的方式進行增殖。其分裂增殖能力對關節軟骨的形成、維持新陳代謝平衡及促進損傷修復有重要的調控作用〔31,32〕。增殖細胞核抗原(PCNA)作為一類存在于細胞周期G1至S期的核內蛋白，直接參與S期的DNA復制，故其表達含量的變化是衡量細胞增殖的重要標志〔33〕。相關研究發現〔34〕，補腎壯筋湯可通過上調PCNA的表達，促進軟骨細胞的增殖，延緩關節軟骨細胞退變。

綜上，補腎壯筋湯作為治療OA的名方，組方以熟地黃、山茱萸為君藥，發揮補肝益腎、填精補髓之效；續斷、杜斷、五加皮補益肝腎、強筋壯骨、祛風除濕為臣藥；佐以當歸補血行血、茯苓健脾和胃兼具化痰除濕、白芍斂陰和營、青皮行氣疏肝；牛膝作為經典引經藥，引藥下行而兼具補益肝腎、強筋壯骨、通經活絡之功。諸藥合用共奏其功，符合OA的治療法則。同時關于補腎壯骨湯在治療OA方面的動物實驗有待豐富，尤其從分子生化、蛋白基因、生物力學及形態學角度進行進一步深層次探究，以期為補腎壯骨湯治療OA的發病機制提供更為直觀、效價更高的實驗依據；臨床實驗中應積極開展多中心，大樣本，隨機雙盲的對照試驗，以更加科學地促進補腎壯骨湯在治療OA成果的進一步推廣；重視從組方萃取、藥效分析、藥理作用等多角度進一步研發補腎壯骨湯中的活性有效成分，從而闡明其確切治療機制，最終發揮該組方的多靶點、多功效的治療作用。

7 參考文獻

1沈梓維,林子洪,鄭秋堅.膝關節骨關節炎的非手術治療現狀〔J〕.中華骨科雜志,2015;35(7):774-80.

2Yu F,Li X,Cai L,etal.Achyranthes bidentata polysaccharides induce chondrocyte proliferation via the promotion of the.G1/S cell cycle transition〔J〕.Mol Med Rep,2013;7(3):935-40.

3劉獻祥.骨關節炎的核心病機——本痿標痹〔J〕.中醫正骨,2012;24(1):3-7.

4李西海,劉獻祥.骨關節炎的核心病機——本痿標痹〔J〕.中醫雜志,2014;55(14):1248-9.

5邊紅光,周春秀.補腎壯筋湯治療骨關節炎合并骨質疏松癥療效觀察〔J〕.中醫正骨,2005;17(10):37-8.

6郭 偉,李 嫻,賀新寧,等.補腎壯筋湯配合電針治療腰椎間盤突出癥例療效觀察〔J〕.中國社區醫師,2014;30(6):98-9.

7劉 浩.補腎壯筋湯治療膝關節骨性關節炎療效觀察〔J〕.實用中醫藥雜志，2013;29(7):543.

8潘永生.補腎壯筋湯為主治療退行性骨關節病126例〔J〕.河北醫學,2001;7(11):1045-6.

9潘 浩,胡慶豐,李雄峰,等.補腎壯筋湯對兔早期實驗性骨關節炎軟骨細胞凋亡及PCNA表達的影響〔J〕.中國中醫骨傷科雜志,2004;12(4):16-9.

10鄭春松,葉蕻芝,李西海,等.分子對接法對補腎壯筋湯治療骨性關節炎有效成分群的研究〔J〕.中醫正骨，2012;24(1):8-10.

11付長龍,劉獻祥.中藥多糖的藥理作用及防治骨關節炎的研究進展〔J〕.風濕病與關節炎,2015;4(3):36-9.

12Richette P,Roux C.Impact of treatments for osteoporosis on cartilage biomarkers in humans〔J〕.Osteoporos Int,2012;23(8):S877-80.

13陳后煌,邵 翔,馬玉環,等.獨活寄生湯通過miRNAs調控炎癥性骨關節炎軟骨細胞功能改變的機制探討〔J〕.風濕病與關節炎,2015;4(9):55-9.

14邵越峰,陳維毅,衛小春,等.周期性張應變對重組人白細胞介素-1β誘導的一氧化氮表達作用的實驗研究〔J〕.中國藥物與臨床,2009;9(4):265-7.

15潘 浩,李雄峰,邊紅光.補腎壯筋湯對實驗性骨關節病NO和軟骨細胞凋亡的影響〔J〕.中國中西醫結合外科雜志,2005;11(3):238-43.

16李西海,劉獻祥.補腎壯筋湯干預肝腎虧虛型膝骨性關節炎軟骨退變的機制探討〔J〕.福建中醫藥,2011;42(5):58-61.

17許 鵬,蔡乾坤,郭 雄.氧自由基對軟骨代謝的影響〔J〕.中國矯形外科雜志,2000;7(10):1008-10.

18姚嘯生,李洪久,宋雅梅,等.加味補腎壯筋湯對膝骨關節炎氧自由基代謝的影響〔J〕.中醫正骨,2005;17(9):5-6.

19D′Lima DD,Hashimoto S,Chen PC,etal.Human chondrocyte apoptosis in response to mechanical injury〔J〕.Osteoart Cartil,2001;9(8):712-9.

20邢東明,張 平,王 琦,等.壓應力對體外培養的軟骨細胞產生細胞因子的影響〔J〕.解剖學報,2001;32(4):385-7.

21Dinarello CA.The IL-1 family and inflammatory diseases〔J〕.Clin Exp Rheumatol,2002;20(Suppl 27):1-13.

22周國順,李雄峰,管國華,等.補腎壯筋湯含藥血清對力學刺激誘導軟骨細胞凋亡的影響〔J〕.中國中西醫結合雜志,2012；32(6):789-92.

23任紅革,崔逢德.細胞因子在骨性關節炎中的表達與應用〔J〕.中國組織工程研究,2012;16(52):9828-35.

24高 駿.獨活寄生湯對膝骨性關節炎患者血清腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-6水平的影響〔J〕.新中醫,2015;47(2):106-7.

25張炳冉.補腎壯筋湯對膝骨關節炎患者血清腫瘤壞死因子-α與白細胞介素-6水平的影響〔J〕.中草藥,2006;37(9):1389-90.

26李西海,梁文娜,黨傳鵬,等.補腎壯筋湯抑制炎性細胞因子表達延緩骨關節炎軟骨退變的研究〔J〕.風濕病與關節炎,2014;3(5):20-5.

27Fuch S,Skwara A,Bloch M,etal.Diferential induction and regulation of matrix metalloproteinases in osteoarthritic tissue and fluid synovial fibroblasts〔J〕.Osteoart Cartil,2004;12(5):409-18.

28高文香,任漢陽,周 穎,等.補腎法與活血法治療兔膝骨關節炎的病理形態學對比研究〔J〕.中醫正骨,2000;12(6):5-7.

29Matuska A,O′shaughnessey K,King W,etal.Autologous solution protects bovine cartilage explants from IL-1α and TNF-α induced cartilage degradation〔J〕.J Orthop Res,2013;31(12):1929-35.

30Bian Q,Wang YJ,Liu SF,etal.Osteoarthritis:genetic factors,animal models,mechanisms,and therapies〔J〕.Front Biosci(Elite Ed),2012;1(4):74-100.

31Embree MC,Kilts TM,Ono M,etal.Biglycan and fibromodulin have essential roles in regulating chondrogenesis and extracellular matrix turnover intemporomandibular joint osteoarthritis〔J〕.Am J Pathol,2010;176(2):812-26.

32Kunitomo T,Takahashi KA,Arai Y,etal.Influence of extracellular matrix on the expression of inflammatory cytokines,proteases,and apoptosis-related genes induced by hydrostatic pressure in three-dimensionally cultured chondrocytes〔J〕.J Orthop Sci,2009;14(6):776-83.

33Prelich G,Tan CK,Kostura M,etal.Functional identity of proliferating cell nuclear antigen and DNA polymerase auxiliary protein〔J〕.Nature,1987;326(6112):517-20.

34潘 浩,胡慶豐,李雄峰,等.補腎壯筋湯對兔早期實驗性膝骨關節炎軟骨細胞凋亡及增殖細胞核抗原表達的影響〔J〕.中國骨傷,2005；18(5):278-81.