李婷,孫豐雷,李念虎
(1.山東中醫藥大學第一臨床醫學院,山東 濟南 250355;2.山東中醫藥大學附屬醫院,山東 濟南 250355)
骨質疏松癥(osteoporosis,OP)是一種以骨量下降、骨強度減弱、骨組織結構發生破壞、容易發生骨折為特點的疾病[1]。相關研究表明,OP的患病率隨著年齡的增加而逐漸升高,全球范圍內OP患者已經超過2億[2]。我國已有超過1/3的老年人出現OP,OP是導致老年人死亡的重要原因之一[3]。右歸丸是治療腎陽虛證的代表方,治療OP具有一定療效。研究[4]發現,右歸丸不僅能緩解骨質疏松癥患者周身疼痛、乏力等癥狀,而且能提高患者骨密度。右歸丸治療OP作用機制的實驗研究日益增多,但具體機制目前仍不十分明確,故筆者綜述了右歸丸治療OP的相關作用機制,以期為OP治療與研究提供參考。
OP歸屬于中醫學中“骨痹”骨痿”“骨枯”等范疇,主要與肝、脾、腎臟腑相關。腎陽虛證是該病的常見證型[5]?!鹅`樞·經脈》曰:“足少陰氣絕則骨枯?!蹦I為先天之本,封藏先天之精,腎中精氣化生骨髓,濡養骨骼,骨骼強健,因此OP發生與腎密切相關[6]。《素問·生氣通天論篇》言:“陽氣者,精則養神,柔則”;“陽氣者,若天與日,失其所,則折壽而不彰”。陽氣對于人體生長、發育、精神、活動都具有重要意義,是人身根本之氣?!端貑枴ど瞎盘煺嬲撈费耘印捌咂撸蚊}虛,太沖脈衰少,天癸竭,地道不通”,男子“七八,肝氣衰,筋不能動。八八,天癸竭,精少,腎藏衰,形體皆極,則齒發去”。患者隨年齡增長,腎陽虛衰。一方面,腎陽為諸陽之本,腎陽虛衰,下焦無火,肝、脾失其溫煦;脾為后天之本,氣血生化之源,脾陽虛則氣血生化無源;肝藏血、攝血,肝脈寒凝,肝不藏血,血溢脈外,氣血兩虛,氣血運行失常,筋脈失其濡養,則發為骨痿。另一方面,脾臟所化生的氣血是后天之精的主要來源,而隨著年齡增長,腎陽虧虛,則脾臟所化生的后天之精不足;先天之精也因腎陽虧虛和后天之精濡養的減少而虧虛?!端貑枴ち澆叵笳撈酚涊d“腎藏精,主骨,生髓”;“腎者主蟄,封藏之本,精之處也,其華在發,其充在骨”。因先后天之精的減少而髓空骨虛,發為骨痿,故腎陽虛與本病有密切關系,治療上以溫補腎陽為主。右歸丸是治療腎陽虛的經典方劑,臨床上常用右歸丸治療OP[7]。
張景岳認為“命門之火在二陰中”,“命門為水火之宅”,“治水治火,重在命門”,補陽先須填命門真陰。右歸丸首載于《景岳全書·新方八陣》,體現了張景岳補真陰以治命門火衰的思想[8]。本方以陰中求陽為綱,張景岳認為“善補陽者,必于陰中求陽,則陽得陰助而生化無窮”,“無陰則陽無以化”,故溫補陽氣同時要兼顧補陰。右歸丸以熟地黃、山藥、山茱萸、枸杞子為君藥,填補真陰。鹿角膠、菟絲子為臣藥,溫補腎陽。肉桂、附子為佐藥,其味薄氣厚,具有少火生氣的特點,與熟地黃同用,共奏溫補腎陽之功。杜仲補肝腎、強腰膝,當歸補血活血。本方不但溫補腎陽,而且能填精補髓兼顧肝腎陰陽氣血。
研究[9]顯示,右歸丸常用于治療OP、膝骨關節炎等疾病?,F代藥理研究發現,右歸丸具有調節骨代謝、調節腎功能、抗衰老、調節下丘腦-垂體-靶腺、調節免疫與神經系統等作用。山茱萸、熟地黃、菟絲子、肉桂等中藥中的相關活性成分可通過調控IGF/IGF-1R、PI3K/Akt和Wnt/β-catenin等信號通路來促進成骨細胞增殖[10-14]。當歸可通過抑制RANKL信號通路和調節樹突狀細胞-特異性跨膜蛋白(dendritic cell-specific transmembrane protein,DC-STAMP)和β3整聯蛋白的基因,來實現抑制破骨細胞分化的目的[10]。綜上所述,右歸丸對OP治療具有重要意義,但相關作用機制仍需要進一步研究。
OP的主要發病機制是骨髓間充質干細胞(BMSCs)的分化能力失衡,AMPK/mTOR、Wnt/β-catenin等信號通路對骨代謝的相關調控失衡,下丘腦-垂體-腎上腺軸對激素的調控失衡,以及神經系統對骨內環境的調節失衡等[15-19]。右歸丸治療OP的機制主要包括調控BMSCs,調控AMPK/mTOR、Wnt/β-catenin等信號通路,調控下丘腦-垂體-腎上腺軸和神經肽網絡,調節骨代謝,以及促進骨形成。
3.1 調控BMSCs BMSCs是一種能夠自我更新和多向分化的多能成纖維細胞[20],來源于骨髓、脂肪等組織中;BMSCs可向成骨細胞、軟骨細胞等多類細胞分化[21]。研究[22]發現,OP的發生與BMSCs分化能力不平衡有著密切關系;OP患者BMSCs向成骨細胞分化能力降低,向成脂細胞分化能力升高。右歸丸對BMSCs具有雙向調控的作用[20,23]。
周芳馨等[24]實驗研究發現,右歸丸含藥血清能夠促進大鼠BMSCs的增殖和成骨分化。此外,相關實驗研究[25-26]發現,右歸丸能通過上調GPR48、ATF4、BSP、BMP2和Runx2等蛋白表達,來誘導BMSCs向成骨分化。右歸丸能加快脂質代謝,調控OP患者成脂分化平衡的狀態[27]。徐巖等[28]研究發現右歸丸可能通過降低細胞中甘油三酯的含量來減少脂滴的形成,進而抑制BMSCs成脂分化。研究[29-30]表明,右歸丸也可通過下調BMSCs中的PPARγ、LPL、C/EBPα 的基因表達來抑制BMSCs成脂分化。綜上所述,右歸丸能夠調控BMSCs向成骨細胞分化,并且也能夠抑制BMSCs向成脂細胞分化。然而上述大部分研究是動物實驗和體外實驗,仍需要臨床研究佐證,并且如何將其轉化為臨床研究成果仍需進一步的探討。
3.2 調控AMPK/mTOR信號通路 AMP活化蛋白激酶(AMPactivated protein kinase,AMPK)是異源三聚體蛋白,由3個亞基組成(催化亞基α、調節亞基β和γ);AMPK具有維持細胞能量平衡和調節代謝的功能,是人體細胞內能量和代謝平衡的重要調節樞紐[31]。雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一種非典型的絲/蘇氨酸蛋白激酶,是該通路中的信號中樞,具有調節代謝、蛋白質合成等作用。此外,mTOR也是AMPK重要信號分子之一。陳知斌等[32]研究發現,右歸丸能夠通過下調AMPK表達水平、上調mTOR水平來減弱去卵巢大鼠的AMPK異常表達,增強mTOR表達,從而提高去卵巢大鼠的成骨能力。研究[33]證實,右歸丸能通過調控下調AMPK表達水平,上調mTOR表達水平,升高骨組織骨保護素基因和蛋白的表達,降低核因子κB受體活化因子配體基因和蛋白的表達,從而降低骨代謝高耗能狀態,減少破骨細胞分化,抑制骨吸收。胡美思等[34]研究發現,右歸丸可以升高OP大鼠AMPK表達,降低mTOR的表達,從而抑制OP大鼠成脂細胞過度分化。綜合上述,右歸丸可以調控AMPK/mTOR信號通路來調節骨代謝和抑制成脂細胞過度分化。然而目前蛋白、基因等分子介導AMPK/mTOR信號通路的作用機制尚不完全明確,今后還需要對其進行更深入研究。
3.3 調控Wnt/β-catenin信號通路 Wnt信號通路包括Wnt分泌蛋白、β-連環蛋白等傳導分子,能夠調節細胞代謝全部過程,從而對細胞生命過程產生影響。Wnt信號具有促進骨形成、間接調控骨吸收等作用[18]。β-catenin是Wnt信號通路中的核心蛋白,能夠黏附分子,保持細胞膜的穩定,促進成骨細胞生長和分化,從而促進骨損傷的修復。研究[35]發現,右歸丸能夠促進成骨細胞分化階段的脂肪干細胞成骨性分化,其機制可能與上調β-catenin、Lef-1和Wnt3a蛋白有關。秦夢等[36]研究證實,右歸丸可以通過激活Wntβ-catenin信號通路中Wnt3a、Wnt7b、β-catenin來提高成骨細胞增殖的能力,這與章建華等[37]研究結果一致。GSK-3β具有降解β-catenin蛋白的作用。李玲慧等[38]研究表明,右歸丸能通過降低GSK-3-β蛋白表達,提高β-catenin蛋白表達,來提高骨代謝能力。綜上所述,右歸丸能通過上調Wnt3a、β-catenin等蛋白表達來激活Wnt/β-catenin信號,從而促進成骨細胞增殖和分化。目前右歸丸調控Wnt/β-catenin信號通路研究主要關注右歸丸能否促進成骨細胞增殖和分化,對于右歸丸調控Wnt/β-catenin信號通路是否能夠抑制破骨細胞的增殖有待深入研究。
3.4 調控下丘腦-垂體-腎上腺軸 研究[39]發現,腎陽虛與神經內分泌系統密切相關。有學者[40]提出該系統是通過下丘腦-垂體-靶軸來調控激素的分泌,而激素又通過負反饋來影響垂體、下丘腦的功能;下丘腦-垂體-腎上腺軸是神經內分泌系統的重要組成部分之一。研究[19]表明,下丘腦-垂體-腎上腺系統功能紊亂是OP發病機制之一。去勢(去卵巢)后大鼠體內雌激素水平降低,垂體促腎上腺皮質激素(ACTH)細胞功能活躍性增加,從而刺激腎上腺皮質細胞增生,導致皮質類固醇激素分泌增加;皮質類固醇可促進蛋白質分解,使骨基質的蛋白合成障礙,減少骨形成,增加骨吸收,從而導致OP。
研究[41-42]發現,右歸丸可明顯降低大鼠體內垂體ACTH細胞數目、血清皮質醇(COR)水平。其機制可能是右歸丸中的植物類雌激素樣物質,通過代償骨質疏松癥模型大鼠因去勢而引起的雌激素水平下降,進而抑制大鼠下丘腦-垂體-腎上腺軸功能的亢奮,減少皮質類固醇激素的分泌,促進骨形成,減少骨吸收,從而防治OP。目前右歸丸通過下丘腦-垂體-腎上腺系統調節骨代謝的具體作用機制尚不明確,有待深入研究。
3.5 調控神經肽網絡 神經系統對于骨內環境具有重要的調節作用。研究發現神經肽在骨代謝中占有重要地位,在骨吸收和骨形成過程中能發揮顯著作用。此外,有學者[43]提出了“神經-內分泌-骨軸”理論[43],并發現部分神經肽的減少可能會減弱骨形成能力,導致OP。楊鋒等研究顯示,右歸丸可調節去卵巢骨質疏松癥大鼠的骨代謝,防治OP,可能機制為通過調節神經-內分泌-骨軸,促進神經肽水平明顯上升。綜上所述,右歸丸能作用于神經肽調節骨代謝,今后的研究可對神經-內分泌-骨軸調節骨代謝作用機制進行分子、靶點等微觀生物學的研究。
OP是常見中老年慢性疾病,如不及時治療,會影響患者生活質量,嚴重者會危及生命。右歸丸是治療腎陽虛證的經典方劑,可通過調節BMSCs向成骨細胞分化,抑制BMSCs向脂肪細胞分化,調控AMPK/mTOR、Wnt/β-catenin等相關信號通路,以及調控下丘腦-垂體-腎上腺軸和神經肽網絡治療OP。現代醫學治療OP具有一定不良反應,輕者出現頭暈、惡心、嘔吐等癥狀,重者會增加心血管疾病、肺栓塞、腦卒中等風險。中醫學重視整體觀念、強調辨證論治,能夠明顯緩解患者疼痛等不適癥狀,且不良反應較少。
未來的研究不僅要積極運用先進的技術探索右歸丸治療OP的作用機制,而且也要有整體思想,整體與局部結合從而更好地進一步探索和解決目前存在的問題,為今后OP臨床治療及基礎研究提供參考。目前需要解決的問題:(1)多數研究以動物實驗為主,臨床研究相對較少;(2)實驗研究樣本量少,缺乏大樣本實驗研究;(3)目前作用機制研究較為局限,應該進一步深入探索相關信號通道、相關靶點等分子信息和下丘腦-垂體-多個靶腺系統等具體作用機制,同時也要有中醫的整體觀念,要深入研究這些作用機制的內在聯系;(4)部分實驗研究結果通過推測得出,其有待進一步證實。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。