徐 俊,高興亮,高 博,平大冰,陳龍全
1.湖北民族學(xué)院醫(yī)學(xué)院(湖北 恩施 445000) 2.武漢大學(xué)恩施臨床學(xué)院(湖北 恩施 445000) 3.湖北中醫(yī)藥大學(xué)(湖北 武漢 430056)
?
·醫(yī)學(xué)綜述·
復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏促進(jìn)骨折愈合作用機(jī)制研究進(jìn)展
徐俊1,高興亮2,高博3,平大冰3,陳龍全1
1.湖北民族學(xué)院醫(yī)學(xué)院(湖北 恩施 445000) 2.武漢大學(xué)恩施臨床學(xué)院(湖北 恩施 445000) 3.湖北中醫(yī)藥大學(xué)(湖北 武漢 430056)
復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏能有效的改善局部血液循環(huán),影響炎癥因子的表達(dá),誘導(dǎo)和促進(jìn)成骨細(xì)胞的生成和分化,提高成骨細(xì)胞活性和募集破骨細(xì)胞,促進(jìn)骨基質(zhì)鈣鹽沉積,增強(qiáng)骨折端強(qiáng)度,對(duì)骨折愈合有顯著的促進(jìn)作用,本文就復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏促進(jìn)骨折愈合作用機(jī)制作一綜述。
家藥;復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏;骨折愈合;研究進(jìn)展
復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏(鄂藥制字[2001]第MZ02-014號(hào)),源于湖北恩施土家族民間經(jīng)驗(yàn)方,經(jīng)多位教授學(xué)者共同分析和研究,確定該方由獨(dú)正桿、刺五加、刺老苞三味土家藥物組成,獨(dú)正桿是土家族民族用藥,源于巴東縣,葡萄科植物蛇葡萄Ampelopsis bodinieri(Levl.etVant.)Rehd.的根及葉,性味辣、甜、涼,功效活血散瘀、消腫止痛;刺五加雙子葉植物綱Dicotyledoneae,五加科Araliaceae,五加屬AcanthopanaxMiq.,味辛,性溫,能夠祛風(fēng)濕、補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨;刺老苞Aralia chinensisL./A.echinocauIisHand.-Mazz,五加科植物楤木或棘莖楤木的根皮、根、莖皮和葉,性平,味苦、祛風(fēng)除濕、散瘀消腫、止血止痛。以上3種藥物配伍使用,具有活血,祛風(fēng)濕,止痛,消腫之功效。接骨膏在30多年的實(shí)驗(yàn)研究和臨床實(shí)踐中愈漸成熟,可用于骨折、筋傷、關(guān)節(jié)炎、內(nèi)分泌疾病等多種疾病[1-4]。本文擬就復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏促進(jìn)骨折愈合作用機(jī)制作一綜述。
局部血液循環(huán)的改善對(duì)于骨折斷端的愈合具有重要意義,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)與血管的生成呈正相關(guān)[5],能促進(jìn)血管的重建,促進(jìn)骨折端及周圍軟組織血管的生成,為局部提供足夠的養(yǎng)料和氧分[6-7]。研究發(fā)現(xiàn)[8]血管內(nèi)皮細(xì)胞或外膜細(xì)胞可分化成成骨細(xì)胞或前細(xì)胞,這意味著血管直接參與了骨形成,新生血管和新生骨可能具有同源性。田朝輝等[9]選用健康成年家兔60只,隨機(jī)分為藥物組和對(duì)照組,每組30只,所有家兔造左側(cè)橈骨骨缺損模型,藥物組使用復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏外敷包扎固定,對(duì)照組則不用藥,僅包扎固定。家兔分批在造模后的3,6,10周處死,取患側(cè)骨組織,用免疫組化方法檢測(cè)VEGF表達(dá)量,藥物組VEGF含量明顯高于對(duì)照組。研究證明外用接骨膏可提高骨折處VEGF表達(dá)量,進(jìn)一步促使局部新生血管的生長(zhǎng),改善局部血液循環(huán),促進(jìn)肉芽組織的形成,幫助骨折端初步連接在一起,促進(jìn)骨折愈合。
腫瘤壞死因子α(TNF-α)由激活的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,是一種在炎癥、腫瘤、自身免疫性疾病中都能發(fā)揮重要作用的細(xì)胞因子[10]。劉小琴[11]實(shí)驗(yàn)證明土家族驗(yàn)方接骨膏對(duì)骨折斷端周圍骨密度的提升有促進(jìn)作用,降低血清TNF-α、白細(xì)胞介素6(IL-6)的含量,促進(jìn)軟組織損傷的修復(fù),降低血液粘度,改善血液高凝和高粘狀態(tài),具有顯著的抗炎鎮(zhèn)痛作用,對(duì)外傷性骨折和筋傷有良好的治療作用。同時(shí),IL-6是一種可以促進(jìn)骨吸收的細(xì)胞因子,能夠刺激破骨細(xì)胞促使骨吸收增強(qiáng)[12]。當(dāng)IL-6減少時(shí),破骨細(xì)胞的生成和分化減少,對(duì)骨細(xì)胞的破壞減少,對(duì)骨組織起到保護(hù)作用。郝雙階等[13]選擇肱骨干閉合性骨折患者64例,隨機(jī)分為治療組和對(duì)照組,治療組采用復(fù)方獨(dú)正桿接骨湯內(nèi)服治療,對(duì)照組采用復(fù)方接骨膏外敷,分別于治療后0、30d和60d檢測(cè)患者血清中IL-1,IL-6,TNF-α含量,結(jié)果顯示治療組和對(duì)照組在治療30d和60d后的IL-1,IL-6,TNF-α無(wú)明顯差別,即復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏內(nèi)服外敷療效一致,但均高于治療前值,提示復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏內(nèi)服外敷均能抑制IL-1,IL-6,TNF-α等炎癥因子活性的釋放,從而減少患者血清中IL-1,IL-6,TNF-α的含量,能夠有效減輕炎癥反應(yīng)對(duì)局部組織的破壞作用,促進(jìn)損傷部位的軟組織修復(fù),對(duì)骨折處具有抗炎鎮(zhèn)痛的作用,同時(shí)IL-6的表達(dá)降低使得破骨細(xì)胞功能減弱,保護(hù)了骨組織,對(duì)于骨折愈合具有積極意義。
成骨細(xì)胞在骨基質(zhì)的合成、分泌和礦化中起著重要作用,是骨形成的主要功能細(xì)胞。其生成及其分化受多種生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、激素和信號(hào)通路共同調(diào)控,如胰島素樣生長(zhǎng)因子I(IGF-I)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、生長(zhǎng)激素(GH)、甲狀旁腺激素(PTH)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)、Wnt信號(hào)通路和Notch信號(hào)通路。其中BMP是唯一能夠單獨(dú)誘導(dǎo)骨組織形成,誘導(dǎo)異位成骨的骨生長(zhǎng)因子,具有強(qiáng)大的促進(jìn)間葉干細(xì)胞向成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞定向分化,促進(jìn)成骨細(xì)胞合成骨基質(zhì)的能力[14-15],研究證明[16-18]復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏外敷能促進(jìn)BMP-7,BMP-2,BMP-9的表達(dá),誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞分化成為成骨細(xì)胞,加速新骨的形成。BMP主要通過(guò)Smad通路引發(fā)細(xì)胞應(yīng)答,在Smad通路中,BMP首先與II型BMP受體結(jié)合使其發(fā)生磷酸化,再與BMPI型受體結(jié)合形成受體復(fù)合物,進(jìn)一步激活一系列下游的受體調(diào)節(jié)Smads(R-Smad,主要包括Smad1、5、8),然后Smad蛋白異二聚體遷移入細(xì)胞核,在核中與相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)下游基因轉(zhuǎn)錄。Smad6、7通過(guò)阻止R-Smad的磷酸化從而抑制Smad通路[19]。孟捷[20]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)接骨膏內(nèi)服可以調(diào)控家兔橈骨細(xì)胞中的Smad1、5信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,延長(zhǎng)并增加Smad1、5基因在骨折愈合各個(gè)階段的表達(dá)量,以促進(jìn)骨折愈合。李暈[21]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明接骨膏能抑制骨折處骨組織的Smad-6基因表達(dá)量,從而促進(jìn)骨折愈合。
堿性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)是成骨細(xì)胞分泌的一種非膠原成分,在成骨細(xì)胞分化和生長(zhǎng)板軟骨鈣化中有著重要作用。早期即表達(dá)在細(xì)胞表面和基質(zhì)小泡上,隨后當(dāng)其它基因(如骨鈣素)被上調(diào),ALP的表達(dá)則下降。在骨基質(zhì)鈣化過(guò)程中,ALP是其中表達(dá)的第一個(gè)基因,它很可能參與了礦化過(guò)程的早期[22]。成骨細(xì)胞內(nèi)有ALP的存在,當(dāng)ALP滲入血液,血液中ALP含量增高,血液中ALP含量與骨重建的活性和成骨細(xì)胞活性呈正相關(guān)[23]。郝雙階等[24]選取橈骨遠(yuǎn)端閉合性骨折患者68例,隨機(jī)分為治療組和對(duì)照組,治療組選用復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏外敷,對(duì)照組使用跌打丸進(jìn)行外敷治療,分別在治療后30d和60d檢測(cè)患者血清ALP含量,結(jié)果顯示30d接骨膏組的血清ALP含量高于跌打丸組,但60d跌打丸組血清ALP高于接骨膏組。證實(shí)復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏在骨折早期能夠提高成骨細(xì)胞的活性,促進(jìn)骨折的愈合。接骨膏已經(jīng)被證實(shí)能提高骨折端的VEGF含量[9],而VEGF能趨化、募集破骨細(xì)胞,維持破骨細(xì)胞功能[25],在骨折的肉芽組織修復(fù)期,破骨細(xì)胞能幫助清除壞死骨區(qū)的壞骨組織,幫助骨折端初步連接在一起[26]。
骨基質(zhì)的鈣化是骨折愈合過(guò)程中非常重要的一個(gè)部分,它與骨痂的質(zhì)量密切相關(guān)。鈣鹽是骨基質(zhì)的重要組成成分,骨組織的修復(fù)必須經(jīng)過(guò)基質(zhì)的鈣化過(guò)程才能趨于完成。血液中的血鈣和血磷的含量可以相互影響和制約,并影響著骨基質(zhì)的鈣化。周晶亞[27]實(shí)驗(yàn)研究表明復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏可以促進(jìn)成骨細(xì)胞活動(dòng),降低血鈣,升高血磷, 使鈣磷乘積高峰提前出現(xiàn),促進(jìn)鈣鹽沉積, 有利于骨折愈合。同時(shí),復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏能夠通過(guò)改善局部血液供應(yīng),加速血循,改善血管壁的通透性,從而有利于離子交換,有效地動(dòng)員鄰近部位的鈣在骨折處的沉積,從而促進(jìn)骨折愈合。骨痂是骨折時(shí)組織損傷刺激多種細(xì)胞增生所形成的骨性新生組織。骨性骨痂由有機(jī)、無(wú)機(jī)兩種成分組成,前者使骨有抗折性,增加韌性,后者使骨組織堅(jiān)硬,這就使得骨性骨痂具有本身的機(jī)械性能。李忠[28]選用清潔級(jí)成年健康大鼠40只,隨機(jī)分成4組,每組10只,分別為接骨膏組、陽(yáng)性對(duì)照組(傷科接骨片組)、陰性對(duì)照組(生理鹽水組)和空白組。對(duì)除空白組以外的3組大鼠采取左側(cè)股骨骨折造模,再分別用生理鹽水、傷科接骨片水溶液、接骨膏水溶液灌胃處理,21d后取大鼠患側(cè)股骨,進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性對(duì)照組和接骨膏組大鼠患側(cè)股骨骨痂的彎曲載荷能力高于陰性對(duì)照組大鼠,骨折處的外骨痂體積縮小的速度亦快于陰性對(duì)照組。這可能是由于接骨膏促進(jìn)鈣鹽沉積,促進(jìn)骨基質(zhì)中膠原纖維的合成,使得骨痂的屈性,柔韌性加強(qiáng),硬度提高。
復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏能有效的改善局部血液循環(huán),影響炎癥因子的表達(dá),誘導(dǎo)和促進(jìn)成骨細(xì)胞的生成和分化,提高成骨細(xì)胞活性和募集破骨細(xì)胞,促進(jìn)骨基質(zhì)鈣鹽沉積,增強(qiáng)骨折端強(qiáng)度,對(duì)骨折愈合有顯著的促進(jìn)作用,是我國(guó)少數(shù)民族藥物中不可多得的瑰寶,也為數(shù)以萬(wàn)計(jì)的患者解決了疾苦。近年來(lái),隨著生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)的不斷發(fā)展,已可從細(xì)胞和分子水平來(lái)研究和分析骨折愈合的調(diào)控機(jī)制,預(yù)期今后本方的研究可在分子水平和基因?qū)用胬^續(xù)擴(kuò)展,并能夠更加全面解釋其作用機(jī)理。同時(shí),接骨膏的研究也存在一些不足之處,主要是由于中藥化學(xué)起步較晚,中藥復(fù)方成分過(guò)于復(fù)雜,藥物有效成分難以提取和分離,因此有必要進(jìn)一步明確復(fù)方獨(dú)正桿的有效化學(xué)成分,闡明其作用于骨折愈合的藥理機(jī)制并提高臨床療效。
[1]周興明,肖俊,張嵐,等.活血接骨膏外敷結(jié)合手法整復(fù)治療閉合性骨折療效觀察[J].醫(yī)學(xué)信息,2011,24(2):6.
[2]朱濱,刁京明,敖傳西.接骨膏外敷治療急性軟組織損傷療效觀察[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2012,21(7):728.
[3]蘇林沖.接骨膏治療膝骨關(guān)節(jié)炎骨髓水腫臨床觀察[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2010,8(17):246.
[4]姚茂篪.接骨膏外敷治療痛性糖尿病神經(jīng)病變療效觀察[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2011,28(1):30.
[5]王成偉,龐琦,張瓏,等.人腦膠質(zhì)瘤中微血管密度和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)的意義[J].癌癥,2001,20(3):326-327.
[6]LattermannC,BaltzerAW,ZelleBA,etal.Feasibilityofpercutaneousgenetransfertoanatrophicnonunioninarabbit[J].JorthopRes,2004,425(8):237-243.
[7]CaranoRA,F(xiàn)ilvaroffEH.Angiogenesisandbonerepair[J].DrugDiscovToday,2003,21(8):980-989.
[8]HankensonKD,DishowitzM,GrayC,etal.Angiogenesisinboneregeneratio[J].Injury,2011,42(6):556-561.
[9]田朝暉,黃瓊,高博,等.復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏促進(jìn)家兔骨折愈合過(guò)程中VEGF表達(dá)的實(shí)驗(yàn)研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2015,26(20):2 796-2 798.
[10]丘創(chuàng)華,侯敢,黃迪南.TNF-α信號(hào)傳導(dǎo)通路的分子機(jī)理[J].中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào),2007,23(6):430-435.
[11]劉小琴.活血通絡(luò)法在外傷性骨折與筋傷中的運(yùn)用——土家族驗(yàn)方接骨膏接骨療傷作用機(jī)理研究[D].恩施:湖北民族學(xué)院,2010.
[12]盛斌.雌二醇調(diào)控白細(xì)胞介素和在成骨細(xì)胞分化中的研究[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2014.
[13]郝雙階,潘墩,黃瓊.復(fù)方獨(dú)正桿接骨湯對(duì)肱骨干閉合性骨折愈合過(guò)程中IL-1、IL-6、TNF-α的影響[J].中國(guó)藥房,2015,26(17):2 378-2 380.
[14]KronenbergHM,HenryM.Developmentalregulationofthegrowthplate[J].Nature,2003,423(6 937):332-336.
[15]郭書權(quán),許建中.BMP-2誘導(dǎo)成骨及傳送的研究進(jìn)展[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,27(16):1 707-1 710.
[16]王紅權(quán),黃瓊,陳龍全,等.接骨膏對(duì)家兔骨折愈合BMP-7表達(dá)的研究[J].中藥藥理與臨床,2012,28(2):147-150.
[17]肖鋒.去瘀生新外治法及接骨膏對(duì)家兔骨折愈合中BMP-2表達(dá)的實(shí)驗(yàn)研究[D].恩施:湖北民族學(xué)院,2014.
[18]周建華.骨折分期治則探析及接骨膏外敷對(duì)家兔骨折愈合過(guò)程中BMP-9表達(dá)的影響[D].恩施:湖北民族學(xué)院,2014.
[19]李安娜.BMP-Smad信號(hào)通路在成骨與破骨細(xì)胞生成中的作用[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2014.
[20]孟捷.獨(dú)正桿接骨驗(yàn)方水煎液內(nèi)服對(duì)家兔骨折愈合過(guò)程中BMP-7及Smad1/5基因表達(dá)的影響[D].恩施:湖北民族學(xué)院,2015.
[21]李暈.復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏外敷對(duì)家兔骨折愈合過(guò)程中BMP-9、VEGF及Smad-6基因表達(dá)機(jī)制的研究[D].恩施:湖北民族學(xué)院,2015.
[22]MosselmanS,polmanJ,DijkemaR.ERbeta:identificationandcharacterizationofanovalhumanestrogenreceptor[J].FEBSLett,1996,392(1):49-53.
[23]宮麗.傷科接骨片促進(jìn)骨折愈合研究進(jìn)展[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2006,13(5):92-94.
[24]郝雙階,潘墩,黃瓊.復(fù)方獨(dú)正桿接骨膏外敷對(duì)橈骨遠(yuǎn)端閉合性骨折愈合的促進(jìn)作用[J].中國(guó)藥房,2015,26(20):2 796-2 798.
[25]DeckerML,BezoRL,DerH,etal.BonemorphogeneticproteinsstimulateangiogenesisthroughosteoblastderivedvascularendothelialgrowthfactorA[J].Endocrino-logy,2002,143(4):1 545.
[26]宣少汀,葛寶豐,徐印坎.實(shí)用骨科學(xué)[M].北京:人民軍出版社,2012:458.
[27]周晶亞.中草藥接骨膏促進(jìn)骨折愈合的實(shí)驗(yàn)研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2008,19(8):2 014-2 015.
[28]李忠.促進(jìn)骨折愈合的實(shí)驗(yàn)研究[J].臨床合理用藥,2009,2(9):17.
責(zé)任編輯:艾茜
2016年湖北省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(D20161901)。
R274.1
A
1008-8164(2016)03-0075-03
2016-01-23
湖北民族大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2016年3期