盧偉達，任杰，張志宏，朱玉輝，李炳奇，郭海玲

1.吉林中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，吉林 吉林 130021；2.上海中醫(yī)藥大學附屬曙光醫(yī)院，上海 201203

骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量減少，骨組織微細結(jié)構(gòu)破壞導致骨骼脆性增加和骨折風險增加為特征的全身性骨骼疾病。骨關(guān)節(jié)炎是以關(guān)節(jié)軟骨破壞，軟骨下骨壞死和關(guān)節(jié)間隙變窄為特征的一種非特異性關(guān)節(jié)炎癥。骨關(guān)節(jié)炎和骨質(zhì)疏松癥是影響老年人生活質(zhì)量的兩大主要骨與骨關(guān)節(jié)疾患。隨著人口老齡化的增加，其發(fā)病率也越來越高，嚴重影響了老年人的生活質(zhì)量［1］。近年來，很多學者在中藥治療骨關(guān)節(jié)炎與骨質(zhì)疏松癥的作用機理方面做了大量的實驗研究，應用單味中藥和單味中藥提取物治療骨關(guān)節(jié)炎及骨質(zhì)疏松癥成為目前研究的重要方向。因此，選取合適的單味中藥及提取物治療骨關(guān)節(jié)炎和骨質(zhì)疏松癥有重要的科學價值和經(jīng)濟價值。

1 病因病機

中醫(yī)學對骨質(zhì)疏松癥和骨關(guān)節(jié)炎并無相關(guān)概念性的描述，但是骨質(zhì)疏松癥、骨關(guān)節(jié)炎的臨床表現(xiàn)和發(fā)病機制與中醫(yī)學中“骨痿”“骨痹”等描述相似。骨質(zhì)疏松癥是一種與多臟腑相關(guān)的疾病，主要病機為腎虛、脾虛及脾虛、腎虛的相互作用［2］，可將其歸屬為“骨痿”范疇。骨關(guān)節(jié)炎的病因病機為本虛標實。肝腎不足、正氣虧虛是本病發(fā)生的根本原因，風寒濕邪入侵，痰濁內(nèi)蘊，瘀血阻滯經(jīng)絡(luò)為標，其病機為“本痿標痹，痿痹并存”。

2 單味中藥治療骨質(zhì)疏松癥和骨關(guān)節(jié)炎

在中藥治療骨質(zhì)疏松癥和骨關(guān)節(jié)炎時，兩者的常用中藥有交集。周小莉［3］查閱了2002年至2012年在中文生物醫(yī)學期刊發(fā)表的內(nèi)服中藥治療骨關(guān)節(jié)炎的臨床文獻報道，篩選出96篇資料完整的文獻，分析得出常用于治療骨關(guān)節(jié)炎的藥物有：牛膝、熟地黃、肉蓯蓉、骨碎補、補骨脂、狗脊、山萸肉、鹿銜草、白術(shù)、三棱、三七、淫羊藿、杜仲、黃芪、當歸、丹參等。亦有研究［4］歸納總結(jié)了從2005年1月至2009年12月有關(guān)中醫(yī)藥治療骨質(zhì)疏松的臨床研究文獻121篇，頻數(shù)位于前10位的中藥是淫羊藿、熟地黃、骨碎補、補骨脂、黃芪、當歸、續(xù)斷、杜仲、山藥、鹿角等，且丹參、牛膝、三七、川芎等也活血化瘀類藥物常用于骨質(zhì)疏松癥的治療。由上可見，骨碎補、牛膝、當歸、丹參、杜仲等常用于骨質(zhì)疏松癥和骨關(guān)節(jié)炎的治療。

2.1 骨碎補骨碎補（Rhizoma Drynariae）為槲蕨科槲蕨屬植物槲蕨、秦嶺槲蕨及光葉槲蕨的根莖。始載于《藥性論》：“主骨中毒氣，風血疼痛，五勞六極，口手不收，上熱下冷?！薄侗静菔斑z》中記載骨碎補“主傷折，補骨碎”，其性苦，溫，歸肝經(jīng)、腎經(jīng)，具有補腎強骨、活血止痛的作用。

2.1.1 骨碎補與骨質(zhì)疏松 柚皮苷是骨碎補的有效活性成分。Li等［5］采用三種不同劑量的柚皮苷作為治療組，磷酸緩沖液作為對照組，對卵巢摘除誘發(fā)骨質(zhì)疏松的大鼠灌胃2個月，用骨質(zhì)疏松大鼠左側(cè)脛骨的病理切片檢測組間骨小梁厚度和骨小梁間隙的變化。研究表明，柚皮苷可有效增加骨髓基質(zhì)細胞的增殖和成骨分化，濃度為300 mg·kg-1時對促進骨鈣素的表達最顯著。柚皮苷可促進骨髓基質(zhì)細胞的分化與增殖，增加骨鈣素的表達，能有效逆轉(zhuǎn)卵巢切除大鼠的骨質(zhì)疏松過程。藥理實驗表明［6］，骨碎補提取物柚皮苷可使人源間充質(zhì)干細胞（human amniotic fluid-derived stem cells，hAFSCs）中骨形態(tài)發(fā)生蛋白、Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子、β-catenin、細胞周期蛋白等升高，提示柚皮苷可通過BMP、Wntβ-catenin信號傳導通路促進成骨細胞的分化。Ang等［7］研究認為，柚皮苷通過抑制RANKL介導的IκB-α的降解來抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）的激活，并且柚皮苷可以抑制RANKL介導的細胞外調(diào)節(jié)激酶ERK磷酸化。柚皮苷通過干擾RANKL介導的NF-κB和胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK信號通路來抑制破骨細胞生成，抑制骨吸收。此外，還有研究表明柚皮苷屬于植物雌激素［8］，通過雌激素受體信號通路發(fā)揮其促骨形成活性，并且其雌激素樣作用主要是通過選擇性結(jié)合雌激素β受體來實現(xiàn)的［9］。

2.1.2 骨碎補與骨關(guān)節(jié)炎 骨碎補提取物骨碎補總黃酮有抗骨關(guān)節(jié)炎的作用［10］。骨碎補總黃酮能抑制骨關(guān)節(jié)炎模型兔的白細胞介素（interleukin-1β，IL-1β）、前列腺素E2、一氧化氮的含量，下調(diào)關(guān)節(jié)軟骨誘導型一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，iNOS）的表達。金連峰［11］發(fā)現(xiàn)，單味中藥骨碎補可降低腫瘤壞死因子-α（tumor neccosis factor-α，TNF-α）在骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨中含量，可通過抑制凋亡執(zhí)行因子半胱天冬酶（Casepase-3）而起到抑制軟骨細胞凋亡的作用。

骨碎補中不同有效成分在治療骨質(zhì)疏松癥和骨關(guān)節(jié)炎時發(fā)揮著不同的作用，柚皮苷有促進成骨細胞合成及抑制破骨細胞生成的雙重調(diào)節(jié)作用，從而緩解骨質(zhì)疏松的進展；而骨碎補總黃酮可抑制骨關(guān)節(jié)炎模型的炎性介導因子，進而阻止關(guān)節(jié)軟骨的破壞。

2.2 當歸當歸（Angelica sinensis）為傘形科當歸屬植物當歸的根。當歸藥性甘、辛、苦、溫，歸肝、心、脾經(jīng)，具有補血活血，調(diào)經(jīng)止痛，潤燥滑腸的功效。《本草綱目》言其治頭痛、心腹諸痛，潤腸胃筋骨皮膚?？梢灾伟b疽，排膿止痛、和血補血。

2.2.1 當歸與骨質(zhì)疏松 Ma等［12］研究當歸提取物蒿本內(nèi)酯（Z-Ligustilide，LIG）對卵巢切除（ovarietomy，OVX）大鼠的抗炎活性結(jié)果顯示，LIG顯著抑制OVX引起的上調(diào)的NF-κB的活化并且抑制IL-1β、TNF-α、iNOS、細胞間黏附因子-1和環(huán)氧化酶-2的產(chǎn)生，LIG也抑制丙二醛和中性粒細胞浸潤。上述結(jié)果表明，炎性成分有可能是骨質(zhì)疏松癥的病因，LIG在OVX骨質(zhì)疏松大鼠中有顯著的抗感染作用。

2.2.2 當歸與骨關(guān)節(jié)炎 當歸提取物當歸多糖對骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨和滑膜的保護作用可能是通過促進多聚蛋白聚糖和糖基轉(zhuǎn)移酶表達來實現(xiàn)的［13］，而不是通過抑制細胞外基質(zhì)降解酶的表達來實現(xiàn)。當歸多糖對骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨和滑膜的保護作用可能與其抑制滑膜分泌炎性介質(zhì)并降低炎性介質(zhì)對軟骨基質(zhì)的破壞，促進軟骨細胞合成分泌蛋白多糖有關(guān)［14］。當歸的有效成分阿魏酸可降低過氧化氫誘導軟骨細胞的IL-1β、TNF-α、基質(zhì)金屬蛋白酶-1和基質(zhì)金屬蛋白酶-13的表達，從而起到對關(guān)節(jié)軟骨的保護作用［15］。阿魏酸鈉是當歸注射液治療骨關(guān)節(jié)炎的有效單體成分，而且其對骨關(guān)節(jié)炎的治療作用具有劑量依賴性［16］。

當歸中有效提取物對炎癥因子的抑制，有效地緩解了炎性介質(zhì)對軟骨和骨的破壞，這可能是其在骨關(guān)節(jié)炎和骨質(zhì)疏松癥中發(fā)揮作用的共同機制。

2.3 牛膝牛膝（Achyranthes bidentata BL）為莧科牛膝屬植物牛膝的根。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》：“主寒濕痿痹，四肢拘攣，膝痛不可屈伸，逐血氣，傷熱火爛，墮胎，久服輕身耐老。”此外，《滇南本草》言：“止筋骨疼，強筋舒筋，止腰膝酸麻?！迸Ｏバ钥唷⑺?、平，歸肝、腎經(jīng)，具有補肝腎、強筋骨、活血通經(jīng)、引血（氣）下行、利尿通淋等功效。

2.3.1 牛膝與骨質(zhì)疏松 牛膝根提取物可以提高骨生物力學的質(zhì)量和骨小梁結(jié)構(gòu)［17］，但不會引起子宮增生，He等［18］研究表明，牛膝提取物正丁醇能顯著抑制卵巢切除術(shù)后大鼠的骨密度丟失，有雌激素樣作用，但是正丁醇無雌激素樣的不良反應。且隨著劑量的增大，其升高血清骨堿性磷酸酶和血清骨鈣素水平也增大［19］。任心慈等［20］研究發(fā)現(xiàn)，牛膝根提取物牛膝總皂苷可促進骨形成，同時牛膝總皂苷能降低骨質(zhì)疏松大鼠尿羥脯氨酸值，提示牛膝總皂苷也能抑制破骨細胞的活性，抑制骨吸收。牛膝中三萜皂苷類也可有效抑制破骨細胞形成，且其抑制作用有可逆性［21］。

2.3.2 牛膝與骨關(guān)節(jié)炎 蛻皮甾酮（ecdysterone，ECR）是牛膝的主要成分，已用于骨關(guān)節(jié)炎的預防和治療。ECR是一種雌激素類似物，具有保護軟骨的作用。Zhang等［22］研究發(fā)現(xiàn)，ECR通過抑制Bax和p53磷酸化的表達，并促進了Bcl-xL表達來保護IL-1β誘導的軟骨細胞。同時，ECR也可通過下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶MMP3，MMP9和環(huán)氧合酶-2的表達來阻止IL-1β誘導的炎癥和基質(zhì)降解。此外，ECR抑制NF-κB p65的磷酸化，IκBα降解和磷酸化。以上結(jié)果表明，在白細胞介素-1β誘導的大鼠軟骨細胞中ECR發(fā)揮抗凋亡和抗發(fā)炎的作用，這可能與NF-κB信號通路有關(guān)。牛膝多糖（achyranthes bidentata polysaccharides，ABPS）是牛膝的主要生物活性成分，ABPS能夠增強軟骨細胞的增殖，并且通過促進G1期向S期的轉(zhuǎn)換來促進軟骨細胞的細胞周期增殖［23］。另外，利用RT-PCR和Western印跡分析，牛膝多糖可顯著上調(diào)細胞周期蛋白D1和細胞周期蛋白依賴性激酶CDK4和CDK6的表達。研究結(jié)果表明，牛膝多糖能夠通過促進G1/S期的細胞周期過渡，以促進軟骨細胞的增殖。牛膝多糖能改善全血黏滯度［24］，以促進改善血液循環(huán)及膝骨關(guān)節(jié)炎的修復。還有研究表明［25］，牛膝含藥血清能阻斷骨關(guān)節(jié)炎軟骨細胞P38絲裂原活化蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導通路，進而保護軟骨細胞，其效果與SB203580（一種p38 MAPK抑制劑）相當。

牛膝提取物中雌激素類似物對骨與軟骨均有保護作用，牛膝總皂苷對破骨細胞的抑制發(fā)揮了其在抗骨質(zhì)疏松治療中的作用；牛膝多糖對軟骨細胞的保護作用為其在骨關(guān)節(jié)炎中的應用奠定了基礎(chǔ)。

2.4 丹參丹參（Salvia miltiorrhuza）為唇形科鼠尾草屬植物丹參的根?！端幮哉摗吩疲骸澳苤文_弱，疼痹?！薄度杖A子》言：“治冷熱勞，骨節(jié)疼痛，四肢不遂；排膿止痛，生肌破宿血，補新生血?！钡⒅饕煞譃榈⑼?、丹酚酸，性苦，微寒，歸心經(jīng)、心包經(jīng)、肝經(jīng)，具有活血祛瘀、調(diào)經(jīng)止痛、除煩安神、涼血消癰的功效。主治月經(jīng)不調(diào)、經(jīng)閉痛經(jīng)、癥瘕積聚、胸腹刺痛、熱痹疼痛、瘡瘍腫痛、心煩不眠、肝脾腫大、心絞痛等病癥。

2.4.1 丹參與骨質(zhì)疏松 丹酚酸B對hMSCs無明顯的毒性作用［26］，而丹酚酸B可增加hMSCs堿性磷酸酶活性、骨橋蛋白、Runx2的和及Osterix的表達。在成骨誘導條件下，丹酚酸B（5μM）顯著促進礦化，而當細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）信號通路被阻斷，丹酚酸B的合成代謝作用均減弱，表明丹酚酸B通過激活ERK信號通路促進hMSCs成骨。還有研究證明，丹酚酸B通過刺激成骨，骨髓血管生成和抑制脂肪形成來防止糖皮質(zhì)激素處理的大鼠骨質(zhì)流失［27］。Nicolin等［28］研究顯示，丹參酮VI通過抑制RANKL和NF-κB的表達來抑制破骨細胞分化。

2.4.2 丹參與骨關(guān)節(jié)炎 Yan-Xiong［29］研究探討丹酚酸B對IL-1β誘導的兔軟骨細胞的軟骨保護性能。研究發(fā)現(xiàn)，丹酚酸B在mRNA和蛋白水平抑制MMPs的活性，丹酚酸B也增加的IL-1β抑制的mRNA和蛋白TIMP-1和II型膠原的水平。此外，丹酚酸B可通過抑制IL-1β誘導的NF-κB活性和其抑制蛋白的降解，起到保護軟骨可作用。有實驗研究表明［30］，丹參可誘導成纖維樣滑膜細胞在mRNA水平的表達增加，這可能與丹參抗炎和（或）誘導FLSs凋亡有關(guān)。在骨關(guān)節(jié)炎早期，預防性關(guān)節(jié)腔注射丹參和玻璃酸鈉，能明顯延緩關(guān)節(jié)軟骨的蛻變，為早期防治骨關(guān)節(jié)炎提供實驗基礎(chǔ)［31］。宋奕等［32］研究表明，丹參酮ⅡA可明顯抑制軟骨細胞的增殖，且抑制程度與丹參酮ⅡA濃度呈正相關(guān)，丹參酮ⅡA可誘導軟骨細胞發(fā)生G0/G1期阻滯，抑制軟骨細胞增殖。

丹酚酸B是丹參的有效成分，其對成骨細胞有促進作用，同時對關(guān)節(jié)軟骨也有一定的保護作用；丹參酮可抑制破骨細胞分化，也可延緩關(guān)節(jié)軟骨退變。

2.5 杜仲杜仲（Eucommia ulmoides）為杜仲科植物杜仲的樹皮，是中國名貴滋補藥材?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》言其：“主腰脊痛，補中，益精氣，堅筋骨，強志，除陰下癢濕，小便余瀝，久服輕身耐老?！薄端幮哉摗吩疲骸爸文I冷塈腰痛也，腰病人虛而身強直，風也。腰不利加而用之?！薄度杖A子》云：“治腎勞，腰脊攣?！倍胖傩愿省⑽⑿?、溫，歸肝經(jīng)、腎經(jīng)具有補肝腎、強筋骨、安胎的功效，可用于治療腎虛腰痛、小便不利、足膝痿弱、小便余瀝、陰下濕癢、胎漏欲墮、胎動不安等病癥。

2.5.1 杜仲與骨質(zhì)疏松 杜仲具有良好的抗骨質(zhì)疏松作用，5-羥甲基糖醛是杜仲皮質(zhì)中分離的活性化合物，Tan等［33］研究表明，5-羥甲基糖醛是脂肪形成的抑制劑和成骨細胞形成的促進劑。杜仲提取物（total lignans，TL）通過增加骨橋蛋白和減少NF-κB配體的表達來促進初級成骨細胞的增殖和分化，抑制破骨細胞的形成［34］。TL通過在成骨細胞和破骨細胞共同作用，有效地抑制OVX引起的骨量丟失。另有學者［35］研究杜仲皮質(zhì)提取物對廢用性骨質(zhì)疏松的作用，結(jié)果表明，杜仲提取物通過調(diào)節(jié)骨代謝，提高骨的生物力學強度，防止了骨小梁微結(jié)構(gòu)的惡化，進而預防廢用性骨質(zhì)疏松的進展。此外，杜仲葉及種子的提取物同樣有潛力用于骨質(zhì)疏松癥的治療。實驗發(fā)現(xiàn)，5%的杜仲葉提取物能明顯降低去勢大鼠的體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)及脂肪含量，同時可以提高大鼠的骨密度［36］。Li等［37］研究證實杜仲籽提取物可提高SD大鼠的股骨密度，增加股骨的生物力學質(zhì)量，從而預防骨質(zhì)疏松的發(fā)生。

2.5.2 杜仲與骨關(guān)節(jié)炎 杜仲在骨關(guān)節(jié)炎的治療中也發(fā)揮積極的作用。周程艷等［38］通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，杜仲水提物有顯著的鎮(zhèn)痛和抗炎作用，高劑量組的作用與阿司匹林相當［38］。Lu等［39］在細胞分子水平研究杜仲水提物對骨關(guān)節(jié)炎模型大鼠關(guān)節(jié)軟骨的影響，與對照組大鼠比較，杜仲治療組的基質(zhì)金屬蛋白酶-1，基質(zhì)金屬蛋白酶-3和基質(zhì)金屬蛋白酶-13的水平明顯下降，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。病理組織學檢查結(jié)果顯示，杜仲組的Mankin等級較對照組低。因此推論，杜仲對骨關(guān)節(jié)炎模型鼠具有保護軟骨，可改善軟骨代謝，調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)軟骨的細胞外基質(zhì)的降解，并抑制軟骨細胞凋亡的作用。

3 結(jié)語

中藥治療骨質(zhì)疏松癥的作用機理是通過全身性、多環(huán)節(jié)、多通路的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。中藥治療骨質(zhì)疏松癥的機制主要涉及以下幾方面：類性激素樣作用、對骨細胞的作用（促進成骨分化，抑制破骨細胞形成）及調(diào)控信號轉(zhuǎn)導通路（NF-κB信號通路，ERK信號通路）等。

在骨關(guān)節(jié)炎的治療中，中藥有效成分有多環(huán)節(jié)、多途徑、多靶點的作用特點。單味中藥治療骨關(guān)節(jié)炎的機制主要表現(xiàn)為：改善關(guān)節(jié)微循環(huán)、抑制滑膜炎癥、調(diào)節(jié)異常的細胞因子水平（白細胞介素、腫瘤壞死因子、胰島素樣生長因子）、抑制基質(zhì)降解酶，調(diào)控信號轉(zhuǎn)導通路等。

NF-κB信號通路調(diào)節(jié)障礙可能是骨質(zhì)疏松癥和骨關(guān)節(jié)炎共有的發(fā)病基礎(chǔ)。中藥可通過調(diào)節(jié)NF-κB信號通路來起到對骨質(zhì)疏松癥和骨關(guān)節(jié)炎的良好治療效果。國外學者也指出，骨質(zhì)疏松和骨關(guān)節(jié)炎可能有相同的病因［40-41］，可以同時接受治療。

由單味中藥有效成分提取的單體生產(chǎn)的成藥，其有效成分相對明確，容易被準確量化和實驗室檢測，在國外有較高的認同度并容易接受，可有效地提高中醫(yī)藥國際市場的競爭力，是中醫(yī)藥有效走向國際化的發(fā)展方向之一。今后，應在中醫(yī)理論的指導下，運用現(xiàn)代藥理學，在細胞分子基因水平上對中藥治療骨質(zhì)疏松癥及骨關(guān)節(jié)炎的作用機理進行多方位、多靶點、多環(huán)節(jié)的研究。