吳楊崢 徐 韜 徐先祥

福建省泉州市華僑大學(xué)分子藥物學(xué)研究所，福建 泉州 362021

骨質(zhì)疏松癥 (osteoporosis，OP)是以骨量減少，骨組織微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致骨脆性增加和骨折危險(xiǎn)性增加為特征的一種全身性骨骼疾病，是老年人常見(jiàn)病和多發(fā)病，尤其多發(fā)于絕經(jīng)后婦女。目前臨床上應(yīng)用的化學(xué)合成藥物，多存在一定的副作用，由于治療骨質(zhì)疏松癥服藥時(shí)間長(zhǎng)，利用天然中草藥進(jìn)行骨質(zhì)疏松的防治已成為研究的熱點(diǎn)［1，2］。皂苷 (saponins)是一類分子量較大、化學(xué)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的天然產(chǎn)物，由三萜皂苷元或甾體皂苷元連接糖基組成。常用中藥如人參、三七、續(xù)斷、牛膝等所含有的皂苷類成分具有顯著的抗骨質(zhì)疏松作用，體內(nèi)外藥效研究均有大量報(bào)道。

1 人參皂苷

通過(guò)腰椎和脛骨的組織形態(tài)觀察，以及成骨細(xì)胞數(shù)、堿性磷酸酶 (ALP)活性和cAMP含量測(cè)定，人參皂苷Rg1(1mmo1/L，10mmo1/L)能夠增加成骨細(xì)胞數(shù)、增強(qiáng)ALP活性，提高體外培養(yǎng)的成骨細(xì)胞內(nèi)cAMP含量，表明人參皂苷對(duì)去卵巢大鼠具有抗骨質(zhì)疏松作用［3］。

人參皂苷Rb1對(duì)體外培養(yǎng)的大鼠成骨細(xì)胞的增殖、分化及破骨細(xì)胞的分化有顯著影響。人參皂苷Rb1(1.12×10－9－1.12×10－5mo1/L)作用于體外培養(yǎng)的大鼠成骨細(xì)胞3d時(shí)，1.12×10－8－1.12×10－6mo1/L可顯著促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖 (P＜0.05或P ＜0.01);1.12 ×10－7－1.12 ×10－6mo1/L 可顯著促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化 (P ＜0.01);1.12 ×10－9－1.12 ×10－8mo1/L可顯著上調(diào)成骨細(xì)胞中OPG/RANKL mRNA的比值，抑制破骨細(xì)胞的分化 (P ＜0.01);1.12 ×10－7－1.12 ×10－5mo1/L 可顯著下調(diào)成骨細(xì)胞中OPG/RANKL mRNA的比值，促進(jìn)破骨細(xì)胞的分化 (P ＜0.01)［4］。

肝硬化時(shí)可伴發(fā)骨質(zhì)疏松，四氯化碳小鼠呈現(xiàn)典型的慢性肝損傷后肝硬化的改變，骨重量和骨鈣總量明顯減少，而骨銅和骨鎂顯著增高。而人參莖葉皂苷防治組有明顯的護(hù)肝及對(duì)抗骨丟失作用，人參莖葉皂苷對(duì)肝硬化及骨丟失有一定預(yù)防作用［5］。

將人參皂苷與己烯雌酚合用，研究其對(duì)去卵巢大鼠骨丟失的預(yù)防作用，結(jié)果表明:與單用己烯雌酚比較，各項(xiàng)指標(biāo)均有改善，骨量增加、骨結(jié)構(gòu)變好，骨形成參數(shù)也有增加趨勢(shì)，骨吸收參數(shù)顯著下降，子宮重量基本無(wú)變化，子宮內(nèi)膜厚度下降。說(shuō)明人參皂苷起部分預(yù)防作用，其效應(yīng)低于己烯雌酚，單用己烯雌酚也僅有部分預(yù)防作用，兩者合用有增加骨量的作用，并抑制去卵巢后己烯雌酚用藥引起的子宮重量增加、子宮內(nèi)膜厚度增厚等副作用［6］。

2 三七皂苷

三七總皂苷 (PNS)能夠防止去卵巢大鼠腰椎和股骨的骨密度降低，能顯著地提高骨架生物力學(xué)性能。PNS 300mg/kg能顯著防止骨小梁體積的減少，增加小梁間隙，以改善骨小梁形態(tài)。血漿ALP水平的升高和尿脫氧吡啶啉水平的降低，表明了PNS的骨調(diào)節(jié)作用可能是由于它能夠增加骨形成和減少骨吸收。PNS治療去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松同時(shí)不引起子宮內(nèi)膜增生，可能是一種潛在的用于防治絕經(jīng)后的骨質(zhì)疏松癥的替代療法［7］。三七總皂苷體外對(duì)成骨細(xì)胞和骨髓基質(zhì)干細(xì)胞 (BMSCs)的增殖、分化具有一定影響［8，9］。PNS能劑量依賴性上調(diào)成骨性標(biāo)記基因的表達(dá)和下調(diào)脂代謝標(biāo)記基因的表達(dá)，從而促進(jìn)BMSCs的增殖和成骨細(xì)胞的分化［10］。

三七三醇型皂苷 (PTS)具有促進(jìn)成骨細(xì)胞分化、礦化和抑制凋亡的活性。MTT法顯示PTS對(duì)成骨細(xì)胞增殖沒(méi)有明顯的影響;對(duì)硝基苯磷酸鹽法 (PNPP)顯示，成骨細(xì)胞分化早期，高濃度PTS可使堿性磷酸酶活性增高，其中10μg/mL組效應(yīng)最強(qiáng)，且這一作用可被雌激素受體阻斷劑所阻斷;RT－PCR實(shí)驗(yàn)證實(shí)，較高濃度PTS可顯著增強(qiáng)骨鈣素的基因表達(dá)，Von Kossa染色法顯示，連續(xù)給藥處理細(xì)胞28d，PTS各組礦化結(jié)節(jié)形成數(shù)量均有增多趨勢(shì);用流式細(xì)胞儀檢測(cè)PTS對(duì)血清饑餓誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞凋亡的影響，1、10μg/mL的PTS凋亡細(xì)胞百分率明顯下降。結(jié)果提示，PTS具有潛在的抗骨質(zhì)疏松作用，其促成骨細(xì)胞分化作用可能與雌激素樣作用有關(guān)［11］。

3 續(xù)斷皂苷

續(xù)斷為川續(xù)斷科植物川續(xù)斷 (Dipsacus asperoides C.Y.cheng et T.M.Ai)的干燥根，具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨、續(xù)折傷、止崩漏、安胎等功效，是一味傳統(tǒng)的傷科良藥，其主要有效成分為三萜皂苷。續(xù)斷提取物作用于去卵巢小鼠16周后，小鼠體重增加緩慢，骨質(zhì)流失減少。堿性磷酸酶、細(xì)胞骨鈣素和尿脫氧吡啶啉水平的下降表明了，這種預(yù)防作用可能是通過(guò)改變骨重建速度來(lái)防止骨流失的。續(xù)斷提取物還能增加骨強(qiáng)度，防止骨小梁體積分?jǐn)?shù)下降［12］。續(xù)斷中皂苷單體續(xù)斷苷對(duì)成骨細(xì)胞增殖和分化有一定作用，濃度為1μg/mL的續(xù)斷苷對(duì)ALP表達(dá)影響不明顯，10～100μg/mL的續(xù)斷苷可顯著增強(qiáng)ALP的表達(dá)［13］。

續(xù)斷總皂苷與三七總皂苷按照一定的比例混合成的復(fù)方續(xù)斷總皂苷，通過(guò)對(duì)骨密度和骨生物力學(xué)的測(cè)定，復(fù)方續(xù)斷總皂苷對(duì)去勢(shì)造成的骨質(zhì)疏松癥有明顯的防治作用，且效果好于兩種成分單獨(dú)給藥［14］。

4 牛膝皂苷

牛膝作為補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨的重要藥物，常配伍補(bǔ)腎壯骨藥、祛風(fēng)濕藥、活血藥等用于腰膝酸痛、筋骨無(wú)力等癥，對(duì)于大鼠連續(xù)灌胃維甲酸造成的骨質(zhì)疏松模型，牛膝總皂苷可顯著增加骨質(zhì)疏松大鼠的體重和骨密度，升高骨鈣、骨磷含量，說(shuō)明牛膝總皂苷有明顯的防治維甲酸所致骨質(zhì)疏松作用［15］。

5 桔梗皂苷

桔梗 (P1atycodon grandif1orum)在韓國(guó)作為藥食兼用，桔梗的皂苷部位能上調(diào)ALP活性和C2C12間質(zhì)細(xì)胞干細(xì)胞系中對(duì)成骨細(xì)胞分化的主要基因RUNX2基因的表達(dá)。此外，桔梗皂苷還能增加RUNX2基因的轉(zhuǎn)錄活性。p38抑制劑 (SB203580)和ERK抑制劑 (U0126)能抑制桔梗皂苷導(dǎo)致的RUNX2和ALP活性增強(qiáng)作用，表明桔梗皂苷通過(guò)RUNX2活性刺激成骨細(xì)胞分化涉及p38 MAPK和ERK信號(hào)途徑，對(duì)RUNX2基因活性的調(diào)節(jié)可作為桔梗治療骨質(zhì)疏松的一個(gè)重要靶標(biāo)［16］。

6 知母皂苷

SD大鼠去卵巢 (OVX)引起骨丟失，知母皂苷給藥12周，能增加血清堿性磷酸酶活性，降低骨鈣素濃度，而對(duì)大鼠體重沒(méi)有影響。同時(shí)知母皂苷能防止模型大鼠的子宮萎縮和骨密度下降。此外，知母皂苷能完全阻止模型大鼠血鈣和雌二醇的含量降低。組織學(xué)結(jié)果顯示，知母皂苷對(duì)模型大鼠的脛骨骨小梁厚度下降，骨小梁間隔明顯增寬，骨小梁體積分?jǐn)?shù)顯著下降有預(yù)防作用。但知母皂苷不影響OVX大鼠破骨細(xì)胞數(shù)，300mg/kg時(shí)有顯著促進(jìn)OVX大鼠骨形成作用?？梢?jiàn)給予足夠量的知母皂苷，能通過(guò)促進(jìn)骨形成而非抑制骨吸收防止去卵巢引起的大鼠骨丟失［17］。

7 升麻皂苷

從升麻根莖80%的乙醇浸膏的乙酸乙酯提取部分中分得4個(gè)升麻三萜皂苷類成分，其中一個(gè)為首次從該植物中分得的化合物。體外抗骨質(zhì)疏松藥理活性篩選結(jié)果表明升麻皂苷對(duì)大鼠成骨肉瘤細(xì)胞株有明顯的促增殖作用［18］。

升麻中三種環(huán)菠蘿烷型三萜皂苷對(duì)去卵巢小鼠均表現(xiàn)出對(duì)骨吸收的抑制作用，抑制了破骨樣細(xì)胞的形成和再吸收。另外，這三者表現(xiàn)出一定的協(xié)同效應(yīng)。體內(nèi)研究表明，三種皂苷單獨(dú)作用或共同作用均能防止骨流失而不影響子宮重量，且單獨(dú)口腔給藥后均能在血清液中被檢測(cè)到［19］。

8 萆薢皂苷

甲基原薯蕷皂苷是綿萆薢主要有效成分，對(duì)于摘除卵巢模擬的絕經(jīng)后骨丟失，經(jīng)過(guò)6周治療，甲基原薯蕷皂苷(50mg/kg/d)能顯著抑制骨丟失，包括骨礦量和骨密度，并能增加骨強(qiáng)度系數(shù)，且對(duì)子宮沒(méi)有副作用［20］。

萆薢中主要含薯蕷皂苷，其它還有吉托皂苷、約諾皂苷等。薯蕷皂苷對(duì)小鼠成骨樣細(xì)胞MC3T3－E1作用研究表明，薯蕷皂苷在0.01－5μM范圍內(nèi)能顯著提高成骨細(xì)胞分化能力，小劑量 (0－3μM)薯蕷皂苷即能增加ALP和Ⅰ型膠原蛋白的合成和分泌。另外，在0.1－1μM范圍內(nèi)即可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化標(biāo)記蛋白R(shí)UNX2和骨橋蛋白的表達(dá)，從而提高骨形成量［21］。

9 大豆皂苷

大豆作為中藥和食品被廣泛地應(yīng)用?！侗静菥V目》中記載，大豆有消癰腫、逐水脹、長(zhǎng)肌膚、填骨髓等作用。大豆莖皂苷是由從豆科植物大豆的地上莖經(jīng)化學(xué)提取分離得到的活性成分，大豆莖皂苷100mg/kg可明顯升高摘除卵巢骨質(zhì)疏松模型大鼠骨鈣水平;大豆莖皂苷50mg/kg對(duì)模型大鼠骨鈣亦有一定提升趨勢(shì)［22］。

10 苦瓜皂苷

以去卵巢骨質(zhì)疏松癥模型大鼠為研究對(duì)象，以血清參數(shù)、骨密度、股骨和子宮組織形態(tài)為指標(biāo)研究連續(xù)給與苦瓜皂甙65、130、260mg/kg 12周后對(duì)去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松的預(yù)防作用。結(jié)果表明:苦瓜皂甙用藥組大鼠與模型組相比較血清雌二醇、Ca2+水平提高，股骨骨密度提高，股骨近端干骺端骨組織形態(tài)得到改善，而體質(zhì)量、子宮質(zhì)量以及子宮組織形態(tài)與模型組大鼠無(wú)顯著差異苦瓜皂甙可預(yù)防去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松的形成［23］。

隨著人類壽命的延長(zhǎng)和老齡化社會(huì)的來(lái)臨，骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生越來(lái)越多，迫切需要研究和開(kāi)發(fā)更為安全有效的防治骨質(zhì)疏松的藥物。皂苷類成分在自然界分布廣泛、資源豐富，許多皂苷具有良好的抗骨質(zhì)疏松活性，且不良反應(yīng)少，因此皂苷作為天然抗骨質(zhì)疏松藥物具有很大的研究?jī)r(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)皂苷抗骨質(zhì)疏松作用機(jī)制、構(gòu)效關(guān)系和體內(nèi)代謝的研究，可望深入到細(xì)胞分子研究水平并篩選出高效、穩(wěn)定、低毒的皂苷單體或復(fù)方組分的臨床藥用形式，以實(shí)現(xiàn)標(biāo)本兼治的效果，充分發(fā)揮中藥防治骨質(zhì)疏松癥的優(yōu)勢(shì)。

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