黃佳純 黃宏興* 萬(wàn)雷 林燕平

1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510000 2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510000

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)屬中醫(yī)“骨痿”范疇，其發(fā)病與脾腎關(guān)系密切[1-2]，核心包括骨骼、肌肉功能衰退和數(shù)量減少。腎為先天之本，主骨；脾為后天之本，主肌。脾“合榮氣，榮養(yǎng)骨髓，實(shí)肌肉”，肌肉收縮刺激骨骼生長(zhǎng)，腎精不足則肌不附骨；脾腎與肌骨相輔相成，關(guān)系密切，這是脾腎-肌骨-線粒體理論的基礎(chǔ)。根據(jù)中醫(yī)藏象實(shí)質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)假說(shuō)[3-4]，線粒體被稱為“ATP的生產(chǎn)基地”“細(xì)胞的動(dòng)力站”，有中醫(yī)理論中的“氣血生化之源”(脾)的功能；DNA貯存的遺傳信息即藏于腎中的“先天之精”，老年及退行性疾病中線粒體功能的異常與線粒體DNA突變有關(guān)。本課題組多年研究發(fā)現(xiàn)OP的發(fā)生與脾腎、肌骨系統(tǒng)和線粒體的關(guān)系密切，總結(jié)出了脾腎-肌骨-線粒體理論，且課題主持人黃宏興教授防治骨質(zhì)疏松癥的經(jīng)驗(yàn)方-補(bǔ)腎健脾活血方(亦稱骨康)經(jīng)實(shí)踐證明有防治骨質(zhì)疏松癥的作用。基于此，本文從宏觀和微觀角度開(kāi)展OP的發(fā)病機(jī)制和補(bǔ)腎健脾活血方的干預(yù)作用研究，闡述脾腎-肌骨-線粒體理論的核心內(nèi)容。

1 脾腎-肌骨-線粒體理論形成過(guò)程

1.1 骨質(zhì)疏松與脾腎二臟相關(guān)

骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量低下、骨微結(jié)構(gòu)破壞、導(dǎo)致骨脆性增加、易發(fā)生骨折為特征的全身性骨病[2]。中醫(yī)內(nèi)容里本無(wú)骨質(zhì)疏松病名，但已經(jīng)有對(duì)骨質(zhì)疏松相關(guān)癥狀及病因病機(jī)相當(dāng)精練的描寫(xiě)，并且有骨痿、骨痹、痹癥、痿證等名詞出現(xiàn)，其中“骨痿”一詞最符合骨質(zhì)疏松癥的涵義?！端貑?wèn)·痿論》曰:“腎氣熱，則腰脊不舉，骨枯而髓減，發(fā)為骨痿?！薄澳I者水臟也，今水不勝火，則骨枯而髓虛，故足不任身，發(fā)為骨痿?！笨梢钥闯龉丘舻幕静C(jī)為“骨枯而髓減”，黃宏興教授認(rèn)為“骨枯”與骨質(zhì)疏松發(fā)生發(fā)展中骨微結(jié)構(gòu)受破壞的描述相似；“髓減”則相當(dāng)于骨髓基質(zhì)包括糖蛋白、蛋白多糖和膠原蛋白等活性物質(zhì)減少，造成骨生成代謝障礙，骨礦鹽丟失，骨密度減低。腎精不足，腎水不充，濡養(yǎng)骨髓無(wú)力，故出現(xiàn)“腰脊不舉、足不任身”等“骨痿”癥狀，骨質(zhì)疏松癥患者多伴有腰背疼痛、腰膝酸軟無(wú)力等癥狀，恰好與之一致。

腎主骨為先天之本，脾主肌肉為后天之本，人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由骨骼和肌肉作為支撐，二者相輔相成，所以必然存在密切聯(lián)系。腎藏精主骨生髓，骨髓生長(zhǎng)發(fā)育、強(qiáng)勁衰弱與腎精盛衰密切相關(guān)。若腎精不沛，骨髓不充，則難以濡養(yǎng)機(jī)體骨骼系統(tǒng)，骨骼對(duì)肌肉的支持降低；脾胃為氣血生化之源，水谷精微經(jīng)脾胃化生氣血，充養(yǎng)骨骼，脾胃功能強(qiáng)盛，則氣血充足，肌強(qiáng)力盛，肉豐骨堅(jiān)。若脾氣不足，則運(yùn)化失司，氣血乏源，肌弱肉瘦，對(duì)骨骼的包裹力下降。肌肉骨骼與脾腎相關(guān)，骨質(zhì)疏松與肌骨相關(guān)，故骨質(zhì)疏松與脾腎二臟、肌骨成一個(gè)梯度的系統(tǒng)。黃宏興教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)觀察[5-7]到，骨質(zhì)疏松組體內(nèi)骨骼肌線粒體通透轉(zhuǎn)換孔活性顯著高于非骨質(zhì)疏松組，初步證實(shí)了骨骼肌系統(tǒng)的退行性變與骨量減少具有相關(guān)性，說(shuō)明肌肉與骨骼系統(tǒng)密切相關(guān)。另一相關(guān)研究[8]中亦可以觀察到，腰部的背伸肌肌力與腰椎的平均骨密度值呈正相關(guān)，即肌肉與骨骼相關(guān)聯(lián)，側(cè)面印證了骨質(zhì)疏松發(fā)生發(fā)展中的脾腎相關(guān)性。

1.2 骨質(zhì)疏松與線粒體的關(guān)系

線粒體是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心，它不僅在調(diào)控呼吸鏈和氧化磷酸化活動(dòng)中起重要作用，也控制著細(xì)胞凋亡的進(jìn)程，人的衰老、癌癥的細(xì)胞凋亡、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中均離不開(kāi)線粒體的調(diào)控作用[9-10]。自由基可對(duì)生物膜系統(tǒng)產(chǎn)生攻擊，在線粒體膜上主要表現(xiàn)為線粒體受損，包括線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、線粒體的DNA突變、ATP合成受到限制、鈣穩(wěn)態(tài)失衡、氧化應(yīng)激產(chǎn)物積聚及代謝功能障礙，而線粒體呼吸鏈的損傷會(huì)導(dǎo)致鈣離子的內(nèi)流和氧自由基的產(chǎn)生，從而加速氧化應(yīng)激的進(jìn)程。線粒體是細(xì)胞中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的主要來(lái)源，線粒體產(chǎn)生的ROS對(duì)mtDNA造成氧化損傷[11]?；诖吮菊n題組就氧化損傷和線粒體損傷兩個(gè)方面開(kāi)始骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)研究。補(bǔ)腎健脾活血方(骨康方)為廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院治療骨質(zhì)疏松癥的經(jīng)驗(yàn)用方，主要成分為淫羊藿、黃芪、白芍、當(dāng)歸、補(bǔ)骨脂、熟地、丹參等，具有補(bǔ)腎壯骨、益氣健脾、養(yǎng)血活血等功效。臨床試驗(yàn)表明，該方對(duì)提高骨礦含量及骨密度具有明顯作用，同時(shí)證明了以補(bǔ)腎健脾活血為治則組方治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥具有臨床應(yīng)用價(jià)值[12-15]。

本課題組在研究初始時(shí)通過(guò)臨床觀察和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松癥發(fā)生時(shí)機(jī)體存在氧化損傷。通過(guò)對(duì)絕經(jīng)后OP患者的研究發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松癥發(fā)生時(shí)存在氧化損傷,血清丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)、總抗氧化能力(TAOC)與病情關(guān)系密切且互相影響[5-6,16]。骨康方具有抗氧化損傷作用，能提高骨質(zhì)疏松癥模型大鼠腎組織中SOD和TAO含量，降低MDA含量，且具有提高大鼠骨密度的作用，能夠提高血清中SOD含量，減低血清MDA含量，能在一定程度上清理自由基[17-18]。

OP發(fā)生發(fā)展中，骨骼肌細(xì)胞的凋亡與線粒體通透孔及細(xì)胞色素C有關(guān)。通過(guò)對(duì)臨床腰椎手術(shù)提取的肌肉標(biāo)本研究發(fā)現(xiàn)，OP患者的骨骼肌線粒體通透孔(MPTP)的通透性高于非OP患者，而細(xì)胞色素C氧化酶(COX)的活性對(duì)MPTP的通透性有重要影響；當(dāng)機(jī)體內(nèi)的骨量開(kāi)始減少時(shí)，線粒體受到明顯的氧化損傷，OP發(fā)生時(shí)骨骼肌線粒體亦存在氧化損傷，MPTP及細(xì)胞色素C與線粒體損傷有關(guān)[5,19]。而且，線粒體DNA拷貝數(shù)與骨密度呈正相關(guān)，8-OHdG與骨密度呈負(fù)相關(guān)；線粒體DNA拷貝數(shù)和8-OHdG含量與OP中醫(yī)證型存在相關(guān)關(guān)系，其中脾腎陽(yáng)虛與8-OHdG，肝腎陰虛與mtDNA拷貝數(shù)關(guān)系最為密切[20]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎健脾活血方能提高去勢(shì)大鼠骨密度，能有效調(diào)控骨骼肌和成骨細(xì)胞MPTP的開(kāi)放,提高線粒體琥珀酸脫氫酶(SDH)的活力，起到預(yù)防線粒體損傷的作用[21]。

1.3 骨質(zhì)疏松與肌骨關(guān)系的認(rèn)識(shí)

基于前期骨質(zhì)疏松的系列研究，本課題組接連開(kāi)展了后續(xù)相關(guān)研究：認(rèn)為骨質(zhì)疏松癥的病因病機(jī)主要在于腎虛、脾虛和血瘀，并緊扣該病機(jī)組成了能有效治療骨質(zhì)疏松癥的具有補(bǔ)腎壯骨、健脾益氣、活血化瘀作用的復(fù)方中藥補(bǔ)腎健脾活血方(骨康方)。后通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)完成骨質(zhì)疏松動(dòng)物的造模，觀察到肌肉骨骼“質(zhì)”“量”變化規(guī)律。完成離體肌肉骨骼細(xì)胞的培養(yǎng)，構(gòu)建出細(xì)胞三維圖象，同時(shí)測(cè)量出線粒體的活性。從分子生物學(xué)角度揭示骨質(zhì)疏松模型肌肉骨骼細(xì)胞線粒體活性和通透孔變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者的臨床研究證實(shí)補(bǔ)腎健脾活血方治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的臨床療效確切，且無(wú)明顯毒副作用。腰部背伸肌力的變化與骨密度呈正相關(guān)關(guān)系[6]。

骨質(zhì)疏松與肌肉骨骼的關(guān)系密切?；诖?，中國(guó)老年學(xué)學(xué)會(huì)骨質(zhì)疏松委員會(huì)肌肉、骨骼與骨質(zhì)疏松學(xué)科組在黃宏興教授協(xié)領(lǐng)下，組織各位專家編寫(xiě)《肌肉、骨骼與骨質(zhì)疏松專家共識(shí)》[22]，對(duì)骨質(zhì)疏松癥中的肌肉骨骼關(guān)系進(jìn)行梳理，為臨床診療和科學(xué)研究提供一定的參考。其中共識(shí)認(rèn)為：骨質(zhì)疏松與肌肉、骨骼密切相關(guān)。骨質(zhì)疏松癥和肌少癥存在著許多共同的高危因素。肌肉骨骼的生化轉(zhuǎn)換指標(biāo)在一定程度上是肌骨代謝狀態(tài)的映象，再代謝性肌肉骨骼疾病的診斷和療效評(píng)價(jià)上能起到指導(dǎo)作用。共識(shí)推薦使用雙能X線(dual energy X-ray,DXA)測(cè)量肌肉質(zhì)量和骨密度，肌肉骨骼的質(zhì)量、肌力和平衡能力的評(píng)定對(duì)跌倒風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)有一定的幫助。肌肉、骨骼存在潛在的藥物作用共同靶點(diǎn)，峰值骨量可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)提升，運(yùn)動(dòng)對(duì)調(diào)節(jié)骨代謝信號(hào)通路、促進(jìn)骨形成具有積極作用，而且骨質(zhì)疏松人群應(yīng)注重個(gè)體化運(yùn)動(dòng)鍛煉，不能盲目跟從。從中醫(yī)學(xué)角度出發(fā)，共識(shí)認(rèn)為肌肉、骨骼與脾、肝、腎關(guān)系密切，骨質(zhì)疏松癥的病位主要在腎、脾、經(jīng)絡(luò)，主要與腎虛、脾虛和血瘀有關(guān)，所以需強(qiáng)調(diào)骨筋肉并重，動(dòng)靜結(jié)合，治療原則上宜以補(bǔ)腎、健脾、活血為基本。

2 脾腎-肌骨-線粒體理論基本內(nèi)容

2.1 脾腎共司肌骨

腎為先天之本，主骨，生髓，脾為后天之本，氣血生化之源，主肌肉。脾腎兩臟在生理病理上具有相互依存，相互滋養(yǎng)的內(nèi)在關(guān)系。脾胃運(yùn)化水谷、水液時(shí)需借助腎中陽(yáng)氣的蒸騰推動(dòng)作用，而腎中精氣是人生長(zhǎng)發(fā)育、繁衍生息的源泉，也需由脾土運(yùn)化的水谷精微之氣不斷化充才能保證人體各項(xiàng)生命活動(dòng)的正常運(yùn)作?？偠灾趋琅c肌肉間的相互作用即是脾腎關(guān)系的具體體現(xiàn)，骨質(zhì)疏松的發(fā)生，正是由于肌骨關(guān)系失調(diào)所致。

“骨肉不相親”理論很好地解釋了脾腎與肌骨的關(guān)系。《難經(jīng)·二十四難》云：“......故骨髓不溫，即肉不著骨，骨肉不相親，即肉濡而卻，肉濡而卻，故齒長(zhǎng)而枯，發(fā)無(wú)潤(rùn)澤；無(wú)潤(rùn)澤者，骨先死?！蹦I中精氣充盈，骨髓得以滋養(yǎng)，則骨骼有力，活動(dòng)自如，動(dòng)搖則谷氣得消，助脾運(yùn)化，脾氣健運(yùn)，則氣血生化有源，肌肉四肢得以充養(yǎng)，肌肉充沛，充盈的氣血又能反過(guò)來(lái)充養(yǎng)腎氣。骨骼與肌肉作為人體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，脾腎共司肌骨，是肌肉骨骼功能正常運(yùn)作的核心保障[25]。

2.2 線粒體功能與脾腎相通

經(jīng)本課題組一系列研究表明，脾腎二臟、肌肉骨骼、線粒體間相互聯(lián)系，存在網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。

線粒體充當(dāng)機(jī)體的“動(dòng)力工廠”，它為機(jī)體提供所有生命活動(dòng)和生化反應(yīng)中不可或缺的能量。機(jī)體的各項(xiàng)生命運(yùn)動(dòng)所需的能量支持-ATP，是線粒體通過(guò)氧化磷酸化產(chǎn)生的，線粒體是細(xì)胞乃至生命體進(jìn)行各項(xiàng)生命功能活動(dòng)的樞紐和核心，也是細(xì)胞凋亡的重要環(huán)節(jié)。線粒體是普遍存在的細(xì)胞器，存在于所有組織中(成熟的紅細(xì)胞除外)，這解釋了線粒體DNA(mtDNA)疾病為何會(huì)影響任何或所有組織，從而引起了不同的臨床表現(xiàn)[22]。線粒體功能直接關(guān)系到細(xì)胞所在的該器官、系統(tǒng)直至個(gè)體的生理功能。

中醫(yī)藏象實(shí)質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)假說(shuō)認(rèn)為，線粒體所行使的功能與中醫(yī)概念中的“脾”是相通的?，F(xiàn)代研究[4,24-26]表明，電鏡下的骨骼肌中線粒體的數(shù)目眾多，沿肌纖維整齊排列，這些線粒體所提供的能量是保證肌肉正常收縮的基礎(chǔ)，脾虛動(dòng)物模型骨骼肌線粒體超微結(jié)構(gòu)有不同程度損傷，骨骼肌線粒體能量代謝障礙存在多方面的影響變化，這與“脾主肌肉”也是相通的。染色體中DNA所攜帶的遺傳信息與腎中的“先天之精”，染色體DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄與“腎”調(diào)控機(jī)體的生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖在微觀實(shí)質(zhì)上是相符合的。中醫(yī)認(rèn)為，衰老是因?yàn)槠⒛I兩虛，主要是腎虛。有學(xué)者[27]嘗試量化線粒體變異性(ATP變異的自然來(lái)源)對(duì)基因表達(dá)的整體變異性的貢獻(xiàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)線粒體含量的變化可占蛋白質(zhì)水平觀察到的變異性的約50%。隨著年齡的增長(zhǎng)，線粒體DNA(mtDNA)突變的不斷累積將導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)越來(lái)越多的線粒體功能異常和線粒體呼吸鏈效率的降低，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氧自由基的堆積，衰老與染色體端粒的縮短以及mtDNA突變的不斷累積密切相關(guān)[3]?？梢哉f(shuō)，機(jī)體內(nèi)mtDNA的突變對(duì)應(yīng)的是脾腎兩虛，突變所帶來(lái)的影響即脾腎兩虛的癥狀。

脾腎主肌骨，肌肉骨骼是脾腎的外在表現(xiàn)，而線粒體實(shí)際上是脾腎的具體形象，線粒體功能的正常運(yùn)作是脾腎功能正常行使的體現(xiàn)，這就是脾腎-肌骨-線粒體理論的基本含義。若脾臟出現(xiàn)病變，運(yùn)化升清失常，肌肉四肢失其濡養(yǎng)，易出現(xiàn)肉痿；脾久病累及腎臟，腎精受損則易生骨病，發(fā)為骨痿。脾腎二臟無(wú)論哪一臟先出現(xiàn)病變都容易累及他臟。線粒體衰老是脾腎功能減退的表現(xiàn)，機(jī)體的衰老伴隨著線粒體功能的下降，而自由基損傷和mtDNA突變是衰老的重要原因，中醫(yī)亦認(rèn)為，機(jī)體的衰老主要與脾腎功能的衰退相關(guān)，且線粒體衰老或脾腎功能減退均會(huì)引起肌肉、骨骼功能的衰退，因此脾腎二臟、肌肉骨骼、線粒體三大部分間緊密聯(lián)系，對(duì)機(jī)體具有重要的影響作用。

3 小結(jié)

脾腎、肌骨和線粒體三個(gè)系統(tǒng)在骨質(zhì)疏松癥發(fā)生發(fā)展中都扮演著重要角色，相互間亦存在著密切聯(lián)系。中醫(yī)治療骨痿歷史悠久，注重治病溯源，求本對(duì)癥，從整體觀出發(fā)，著重肌肉與骨骼間的密切聯(lián)系。本文結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論，提出脾腎-肌骨-線粒體理論，討論該理論與骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)制的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)骨質(zhì)疏松癥的治療原則，為今后研究骨質(zhì)疏松癥的治療手段及方案提供理論基礎(chǔ)。