馬南廷，姚嘯生,(★通信作者)，王禹，王琦

（1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110032；2.遼寧省中醫(yī)院，遼寧 沈陽(yáng) 110032）

0 引言

2020 年，中國(guó)即將全面脫貧，隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，中國(guó)人的平均壽命也逐漸提高，美國(guó)華盛頓大學(xué)的測(cè)量結(jié)果顯示，2013 年中國(guó)男性人口的出生期望壽命已達(dá)到73.5 歲，而女性則為80.0歲[1]。隨之而來(lái)的社會(huì)問(wèn)題就是老年退行性疾病發(fā)病率的不斷提高。與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)的退行性疾病中，骨質(zhì)疏松癥（osteoporosis，OP）和椎間盤(pán)退變（intervertebral disc degeneration，IDD）較為常見(jiàn)。這兩種疾病會(huì)導(dǎo)致疼痛及活動(dòng)障礙等癥狀，嚴(yán)重影響了老年人的生活質(zhì)量。一些學(xué)者對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行評(píng)價(jià)后，發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松癥與椎間盤(pán)退行性疾病之間存在著密切的聯(lián)系，但是相關(guān)機(jī)制及影響目前在國(guó)際上仍存在爭(zhēng)議[2]。在大鼠的增齡過(guò)程中，張銀剛等發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松相關(guān)指標(biāo)與椎間盤(pán)退變相關(guān)指標(biāo)之間存在著聯(lián)系，其中椎體骨密度與軟骨終板的X 型膠原表達(dá)相關(guān)性最強(qiáng)[3]。盡管我們?nèi)圆幻鞔_骨質(zhì)疏松是加速椎間盤(pán)退變的病理進(jìn)展，還是延緩該進(jìn)展，但有研究發(fā)現(xiàn)在使用奈立膦酸鈉干預(yù)去卵巢大鼠的實(shí)驗(yàn)研究中，奈立膦酸鈉組與對(duì)照組相比，不僅改善了大鼠椎體的骨質(zhì)疏松，也延緩了椎間盤(pán)退變[4]。中醫(yī)辨證中，骨質(zhì)疏松癥及椎間盤(pán)退變相關(guān)疾病根據(jù)不同證候特點(diǎn)通常辨為“骨萎”及“骨痹”，二者病因皆為老年人腎精不足，血瘀不行[5-6]，臨床上通常使用補(bǔ)腎活血的復(fù)方或者中藥提取物對(duì)兩病進(jìn)行治療。中醫(yī)中藥在防治老年退行性疾病上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如果總結(jié)出補(bǔ)腎活血中藥的作用機(jī)制，運(yùn)用“異病同治”的原則同時(shí)治療兩病，將會(huì)減輕患者的痛苦，給醫(yī)療機(jī)構(gòu)節(jié)約大量的費(fèi)用。因此本文就補(bǔ)腎活血中藥治療合并骨質(zhì)疏松的椎間盤(pán)退變疾病的作用機(jī)制及療效從以下幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 對(duì)椎間盤(pán)微循環(huán)的影響

椎間盤(pán)的解剖結(jié)構(gòu)中，軟骨終板和纖維環(huán)外周為纖維環(huán)內(nèi)及髓核輸送營(yíng)養(yǎng)，其中軟骨終板途徑起主要的作用。來(lái)自椎體骨髓腔血竇的毛細(xì)血管穿入軟骨下終板的通道中止于骨軟骨結(jié)合部的毛細(xì)血管袢，再通過(guò)軟骨終板內(nèi)許多細(xì)小、致密的通道進(jìn)入纖維壞，為椎間盤(pán)內(nèi)部代謝廢物并輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如果此通道受損或者堵塞，必將會(huì)使髓核細(xì)胞基質(zhì)合成減少、水分不足從而導(dǎo)致髓核皺縮引起椎間盤(pán)退變。陳瓊等通過(guò)對(duì)多篇骨與血管關(guān)系的研究進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞對(duì)周?chē)艿纳杉肮桥c血管的耦合起著重要作用[7]。與此同時(shí)骨質(zhì)疏松的出現(xiàn)也會(huì)打破成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞的平衡從而導(dǎo)致血管生成障礙，而其產(chǎn)生的顯微骨折將會(huì)損傷周?chē)拿?xì)血管，進(jìn)而減少了營(yíng)養(yǎng)的輸送。LiuYF 等在骨質(zhì)疏松小鼠模型上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了這一點(diǎn)-與對(duì)照組比較，手術(shù)組的小鼠椎體中血管數(shù)量減少[8]。這說(shuō)明存在著骨質(zhì)疏松，椎間盤(pán)微循環(huán)受損，椎間盤(pán)營(yíng)養(yǎng)缺乏加速老化這樣的病理進(jìn)程。而補(bǔ)腎活血的中藥基于“腎主骨生髓化血”理論，通過(guò)補(bǔ)腎生髓，改善骨質(zhì)疏松，活血祛瘀止痛，改善骨小梁微血管變化，從而延緩椎間盤(pán)退變[9]。李玲慧等對(duì)補(bǔ)腎活血方干預(yù)兔穿刺椎間盤(pán)退變模型的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，該方能調(diào)節(jié)模型兔椎間盤(pán)組織內(nèi)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）的表達(dá)水平[10]，而VEGF 的表達(dá)水平與周?chē)M織的血管生長(zhǎng)存在密切的聯(lián)系。姚藝豪等對(duì)50 例老年腰椎間盤(pán)突出癥伴腰椎骨質(zhì)疏松患者使用加味身痛逐瘀湯進(jìn)行臨床療效觀察發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組治療前后無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而治療組具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且治療組治愈率較高[11]。這些研究都能闡述補(bǔ)腎活血中藥經(jīng)由改善椎間盤(pán)微循環(huán)從而治療兩病的作用機(jī)制。

2 對(duì)雌激素變化致骨質(zhì)疏松癥和椎間盤(pán)退變的影響

雌激素缺乏已是原發(fā)性骨質(zhì)疏松國(guó)際公認(rèn)的主要病因之一，但是其對(duì)椎間盤(pán)退變的影響仍具有爭(zhēng)議。成骨細(xì)胞能表達(dá)核因子κB 受體活化因子配 體(receptor activator of nuclear factorκbligand，RANKL)，其與表達(dá)于破骨細(xì)胞前體細(xì)胞表面的RANK 結(jié)合，促進(jìn)產(chǎn)生破骨細(xì)胞，從而導(dǎo)致骨吸收。破骨細(xì)胞的大量生成是椎間盤(pán)退變的重要因素之一[12]，而雌激素通過(guò)成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞等的受體介導(dǎo)免疫應(yīng)答因子的產(chǎn)生，抑制RANKL與破骨細(xì)胞前體細(xì)胞結(jié)合及巨噬細(xì)胞集落刺激因子(macrophage -colony stimulating factor，MCSF)所誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞產(chǎn)生的過(guò)程。Xiao ZF 等發(fā)現(xiàn)去卵巢導(dǎo)致雌激素缺乏誘導(dǎo)的椎體骨質(zhì)疏松和軟骨終板的骨軟骨重塑對(duì)椎間盤(pán)產(chǎn)生不利影響[13]。在臨床研究上，也有研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后婦女腰椎骨密度降低與腰椎間盤(pán)退變呈正相關(guān)[14]。因此，促進(jìn)雌激素分泌或者減少其分解是治療兩病的重要途徑之一。從中醫(yī)辨證角度來(lái)說(shuō)，絕經(jīng)的生理機(jī)制是先天腎氣虧虛，天癸枯竭，氣血瘀滯，骨失所養(yǎng)。因而通過(guò)補(bǔ)腎活血中藥治療這類(lèi)骨質(zhì)疏松癥合并椎間盤(pán)退變疾病應(yīng)具有較好的療效。在去卵巢大鼠體內(nèi)，XU JH 等發(fā)現(xiàn)淫羊藿能增加其血液中雌二醇的含量，維持骨密度，進(jìn)而延緩骨質(zhì)疏松的發(fā)展及其所致的椎間盤(pán)老化，具有和雌激素類(lèi)似的作用[15]。而一項(xiàng)對(duì)仙靈骨葆膠囊的研究表明，該藥能明顯提高去卵巢大鼠腰椎的骨密度，改善微觀結(jié)構(gòu)，并對(duì)維持大鼠腰椎間盤(pán)的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞代謝具有良好的促進(jìn)作用[16]。孫凱等基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)“淫羊藿-白芍”藥對(duì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其通過(guò)多途徑、多靶點(diǎn)作用，治療腰椎間盤(pán)退變，其中就包括了RANKL/RANK 信號(hào)通路[17]，驗(yàn)證了補(bǔ)腎活血中藥對(duì)雌激素缺乏所致這類(lèi)疾病的作用機(jī)制推導(dǎo)的合理性。

3 對(duì)骨質(zhì)疏松和椎間盤(pán)退變過(guò)程中炎癥因子的影響

炎癥因子包括白細(xì)胞介素（interleukin,IL)、腫瘤壞死因子(tumornecrosis factor,TNF)、-氧化氮（NO）、活性氧簇（ROS）等，是人體退行性疾病產(chǎn)生的重要病因之一，在骨質(zhì)疏松癥和椎間盤(pán)退變疾病中也不例外。PHILLIPSKL 等人發(fā)現(xiàn)，在退變椎間盤(pán)組織中，IL-1 對(duì)比正常椎間盤(pán)明顯升高，并且炎癥因子的含量與椎間盤(pán)退變程度呈正相關(guān)[18]。Yang S 等人認(rèn)為,抑制T 細(xì)胞分泌IL-1β和TNF-α 等可以有效的延緩椎間盤(pán)老化[19]。而在骨質(zhì)疏松的病程進(jìn)展中，炎癥因子如輔助性T 細(xì)胞1(helper T cell 1，Th1）分泌的IL-2，TNF-α 和TNF-β 及輔助性T 細(xì)胞2(helper T cell 2，Th2）分泌的IL-4，Il-5,IL-6，IL-10 和IL-13 等在骨質(zhì)疏松癥中的作用已被公認(rèn)。對(duì)近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的IL-33、IL-34 軸研究表明，IL-33 誘導(dǎo)Th2 細(xì)胞分泌IL-31，抑制RANKL 依賴(lài)的破骨細(xì)胞形成，從而抑制骨丟失。IL-31 影響Th1/Th17 的破骨細(xì)胞生成炎癥，限制Th2 的骨保護(hù)過(guò)程，從而促進(jìn)骨質(zhì)疏松[20]。而一項(xiàng)研究苯海拉明治療骨質(zhì)疏松癥的實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)IL-1β 水平下降時(shí)，骨密度得到明顯的升高[21]。因此許多研究者對(duì)補(bǔ)腎活血類(lèi)中藥的抗炎活性進(jìn)行了研究，Sun D 等運(yùn)用LC-MS/MS 分析評(píng)價(jià)關(guān)于補(bǔ)腎活血湯各成分的抗炎活性的多項(xiàng)研究，發(fā)現(xiàn)該復(fù)方中有五種化合物可以抑制TNF-α、IL-6 的表達(dá)[22]，從而減少骨量丟失及對(duì)椎間盤(pán)的刺激，證明了補(bǔ)腎活血中藥在調(diào)控炎癥因子以治療二病機(jī)制上的作用。馮帥華等通過(guò)對(duì)雙側(cè)卵巢切除術(shù)骨質(zhì)疏松模型雌性SD 大鼠的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎活血湯可顯著降低其腰椎間盤(pán)組織中TNF-α 的表達(dá)，并增加脊索細(xì)胞計(jì)數(shù)，延緩了椎間盤(pán)退變[23]。在直立誘導(dǎo)椎間盤(pán)退變大鼠模型上，Liang QQ 等研究者發(fā)現(xiàn)給予其川芎嗪可抑制其椎間盤(pán)中IL-1β 炎癥因子基因及其表達(dá)，減少炎癥對(duì)椎間盤(pán)的刺激。并且川芎嗪作為一種鈣離子拮抗劑，可以阻止軟骨終板的軟骨內(nèi)成骨和基質(zhì)鈣化，防止細(xì)胞內(nèi)鈣離子流失，從而預(yù)防骨質(zhì)疏松[24]。進(jìn)一步說(shuō)明活血補(bǔ)腎類(lèi)中藥可以通過(guò)調(diào)控炎癥因子及相關(guān)信號(hào)通路來(lái)延緩骨質(zhì)疏松癥及椎間盤(pán)退變的進(jìn)展。

4 對(duì)骨重建和髓核細(xì)胞再生的影響

在延緩?fù)诵行约膊“l(fā)展的同時(shí)，許多科學(xué)家也對(duì)是否能通過(guò)中藥的作用促進(jìn)骨重建和椎間盤(pán)內(nèi)細(xì)胞再生進(jìn)行了研究。在骨重建方面，體內(nèi)骨量的獲得與丟失主要依賴(lài)于成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的協(xié)同作用，維持骨吸收與骨形成的動(dòng)態(tài)平衡。破骨細(xì)胞一方面表達(dá)抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase，TRAP) 和組織蛋白酶K(cathepsin K，CTSK)以參與骨吸收，另一方面同時(shí)釋放大量小分子和鈣離子，以激活骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone mesenchymal stem cells，BMSCs）分化為成骨細(xì)胞成骨。而在髓核細(xì)胞再生方面，目前為止的研究發(fā)現(xiàn)椎間盤(pán)內(nèi)纖維環(huán)和髓核細(xì)胞均不具有自我再生的功能，而近些年來(lái)發(fā)現(xiàn)可以將BMSCs 移入椎間盤(pán)可能使其分化為髓核細(xì)胞從而使髓核細(xì)胞再生，但是由于衰老的髓核細(xì)胞內(nèi)環(huán)境不利于BMSCs 生長(zhǎng)分化，所以這項(xiàng)技術(shù)在臨床上開(kāi)展存在一定困難[25-26]。中醫(yī)辨證中補(bǔ)腎活血類(lèi)中藥具有祛瘀化濁，補(bǔ)骨生髓的作用，近年來(lái)，多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)也證明其在骨重建方面基于骨免疫學(xué)的作用機(jī)制。沈燚等在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷顯著增加UM R-106 成骨細(xì)胞的骨形成，抑RAW264.7 細(xì)胞誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞的骨吸收，上調(diào)或下調(diào)成骨和破骨細(xì)胞各9 個(gè)蛋白的表達(dá)，證明淫羊藿苷具有明顯的促進(jìn)骨重建的作用[27]。肖志鋒等給予去勢(shì)小鼠阿侖膦酸鈉（alendronate，ALN）和腎骨安（熟附子、淫羊霍、仙茅、巴戟天、丹參等）聯(lián)合用藥，發(fā)現(xiàn)ALN 和腎骨安聯(lián)合用藥組能抑制小鼠軟骨終板的鈣化重塑進(jìn)程，與模型組相比恢復(fù)其Ⅱ型膠原的表達(dá)并減少周?chē)琴|(zhì)骨贅形成。且聯(lián)合用藥組效果優(yōu)于ALN 組[28]。Zhu LG 等對(duì)老年沙鼠用補(bǔ)腎活血湯灌胃后發(fā)現(xiàn)，與模型組相比，高中低劑量組其腰椎間盤(pán)軟骨終板的血管芽均有不同程度的增加，鈣化程度明顯降低。軟骨終板及腰椎椎體中骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein，BMPs)表達(dá)增加，改善了老年性骨質(zhì)疏松和椎間盤(pán)退變[29]。陳江等用益氣化瘀補(bǔ)腎方聯(lián)合轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)培養(yǎng)BMSCs，至第14 天時(shí),用藥組蛋白多糖、Ⅱ型膠原及其mRNA 水平明顯高于其它實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05），證明TGF-β1 聯(lián)合中藥益氣化瘀補(bǔ)腎方含藥血清能提高BMSCs 向類(lèi)髓核細(xì)胞誘導(dǎo)分化的效率[30],揭示了補(bǔ)腎活血中藥能夠用于促進(jìn)椎間盤(pán)再生的治療。

5 小結(jié)

根據(jù)上述分析，以及我們對(duì)補(bǔ)腎活血藥物的前期研究[31]，我們得出這一結(jié)論：骨質(zhì)疏松癥與椎間盤(pán)退變可同時(shí)存在，而補(bǔ)腎活血中藥可通過(guò)改善骨質(zhì)與椎間盤(pán)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，改善雌激素缺乏從而保護(hù)骨質(zhì)和椎間盤(pán)，減少骨質(zhì)和椎間盤(pán)中的的炎性因子，促進(jìn)BMSCs 分化、成熟以再生骨質(zhì)及髓核細(xì)胞等作用機(jī)制改善骨質(zhì)疏松及椎間盤(pán)退變。因此我們認(rèn)為骨質(zhì)疏松和椎間盤(pán)退變可能具有相同的病理機(jī)制，明確補(bǔ)腎活血中藥在骨免疫學(xué)和分子生物學(xué)角度通過(guò)何種機(jī)制治療兩種疾病。但是由于中藥成分的復(fù)雜性使得中藥復(fù)方的作用機(jī)制較難分析，存在多個(gè)信號(hào)通路或者靶點(diǎn)同時(shí)作用的情況，哪幾味中藥進(jìn)行配伍或者哪種中藥單體治療效果較優(yōu)還有待于探索。未來(lái)尚需較高層次的研究，將該類(lèi)中藥配伍進(jìn)行排列組合的分組，各組之間均進(jìn)行療效對(duì)比，選擇出療效較優(yōu)的藥物，從而對(duì)這類(lèi)疾病的治療起到更多幫助。