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淫羊藿苷治療骨質(zhì)疏松的相關(guān)通路研究進(jìn)展

2022-11-27 06:53:10張浩鄭玉玲丁輝
關(guān)鍵詞:淫羊藿苷骨細(xì)胞

張浩,鄭玉玲,丁輝

(天津中醫(yī)藥大學(xué)中一制藥有限公司,天津 301617)

骨質(zhì)疏松在中國(guó)有著較高的發(fā)病率,特別是50歲以上的中老年人,且女性的發(fā)病率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于男性,這是因?yàn)榕栽诮^經(jīng)之后雌激素缺乏而導(dǎo)致的,骨質(zhì)疏松已經(jīng)成為威脅中老年人生活質(zhì)量的常見(jiàn)病和多發(fā)病。目前治療骨質(zhì)疏松的藥物主要分為兩類:抗吸收藥物和合成代謝劑,抗吸收藥物有雙磷酸鹽(股骨骨折和頜骨壞死)、狄諾塞麥(皮膚濕疹和蜂窩組織炎)、選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑(血栓栓塞和中風(fēng))、降鈣素(背痛和頭痛),新出現(xiàn)的有組織蛋白酶K抑制劑、拉索昔芬等;合成代謝劑包括甲狀旁腺素(骨肉瘤等)、雷尼酸鍶(心臟問(wèn)題),新出現(xiàn)的有抗硬化素抗體、多奈哌齊以及抑制骨髓脂肪生成的療法等。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為腎主骨生髓,腎對(duì)骨的生長(zhǎng)、發(fā)育、平衡起著非常重要的作用,淫羊藿作為補(bǔ)腎藥,藥用歷史悠久,具有補(bǔ)腎陽(yáng)、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效,主要用于陽(yáng)痿遺精、腎陽(yáng)虛衰、風(fēng)濕痹痛、筋骨萎軟、麻木拘攣等證[1]。淫羊藿苷是其中主要活性單體,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:淫羊藿苷對(duì)骨組織、生殖系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、腫瘤、炎癥等均有作用[2]。主要有3種細(xì)胞參與骨的生長(zhǎng)與重建,包括軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞,其中成骨細(xì)胞可以促進(jìn)骨形成,破骨細(xì)胞可以促進(jìn)骨吸收,當(dāng)骨吸收大于骨形成時(shí),就會(huì)造成骨量減少,進(jìn)而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松,淫羊藿苷可以通過(guò)多種信號(hào)通路活化成骨細(xì)胞、抑制破骨細(xì)胞,來(lái)對(duì)骨質(zhì)疏松產(chǎn)生治療作用,本文主要對(duì)淫羊藿苷抗骨質(zhì)疏松作用的信號(hào)通路作出綜述,以期為淫羊藿苷的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供思路。

1 Wnt/β-catenin 通路

Wnt通路是由配體糖蛋白Wnt與LRP5/6和卷曲蛋白(FZD)組成的受體復(fù)合物的結(jié)合而激發(fā)的一種信號(hào)傳導(dǎo)途徑[3],包括經(jīng)典的Wnt/β-catenin通路和兩條非經(jīng)典通路,Wnt/Ca2+-dependent通路和Wnt/planar cell polarity(PCP)通路。Wnt通路與乳腺癌[4]、胃癌[5]、卵巢癌[6]、阿爾茲海默癥[7]等疾病關(guān)系密切,其中經(jīng)典的Wnt/β-catenin通路對(duì)骨質(zhì)積聚、骨重塑和骨折修復(fù)至關(guān)重要[8]。Wnt/β-catenin通路在BMSCS的成脂成骨分化過(guò)程中發(fā)揮重要的作用,如李智奎等[9]使用不同濃度的淫羊藿苷體外培養(yǎng)骨質(zhì)疏松大鼠BMSCS,探討淫羊藿苷對(duì)BMSCS成骨與成脂雙向分化的作用與機(jī)制,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明淫羊藿苷通過(guò)Wnt/β-catenin信號(hào)通路促進(jìn)大鼠BMSCS成骨分化,抑制其成脂分化作用;淫羊藿苷也可以上調(diào)Wnt通路的上下游基因來(lái)調(diào)節(jié)骨平衡,如Wang等[10]發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷能夠上調(diào)Runx2、cyclinD1和ALP的mRNA表達(dá)水平,通過(guò)Wnt/β-catenin通路促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖,其他通路可能參與了這一過(guò)程,但是淫羊藿苷的作用濃度還有待進(jìn)一步研究;Huang等[11]對(duì)比了有無(wú)淫羊藿苷培養(yǎng)的間充質(zhì)干細(xì)胞,并對(duì)其進(jìn)行了RT-PCR和Western blot檢測(cè),結(jié)果表明淫羊藿苷能夠上調(diào)成骨基因Runx2、OCN、OSX的表達(dá),并且可以通過(guò)上調(diào)P-GSK來(lái)抑制βcatenin的降解。

2 OPG/RANK/RANKL通路

RANK(NF-kB 受體活化因子,TNFRSF11A)是位于破骨細(xì)胞上的RANKL(NF-kB受體活化因子配體,TNFSF11)的受體,RANKL與RANK結(jié)合后會(huì)激活破骨細(xì)胞,使其增殖分化,而OPG(骨保護(hù)素,TNFRSF11B)可以特異性的與RANKL競(jìng)爭(zhēng)RANK,抑制破骨細(xì)胞的增殖,最近研究發(fā)現(xiàn),OPG/RANK/RANKL通路對(duì)牙齒萌發(fā)[12]、神經(jīng)系統(tǒng)等有作用[13],運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以通過(guò)增加OPG,降低RANKL來(lái)促進(jìn)骨骼健康[14],OPG/RANK/RANKL還與血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和骨關(guān)節(jié)有關(guān)[15-16]。

淫羊藿苷可以增加OPG/RANKL的比例,如吳祖峰等[17]探究不同劑量淫羊藿苷對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠OPG、RANK、RANKL表達(dá)的影響,發(fā)現(xiàn)治療組OPG mRNA表達(dá)增加,RANKL mRNA、RANK mRNA表達(dá)下降,結(jié)果表明不同劑量淫羊藿苷可使骨質(zhì)疏松癥模型大鼠脛骨干骺端組織中OPG mRNA的表達(dá)升高,RANKL mRNA,RANK mRNA的表達(dá)降低,從而達(dá)到治療骨質(zhì)疏松癥的目的;Qi等[18]通過(guò)給大鼠注射鏈脲佐菌素來(lái)構(gòu)建糖尿病型骨質(zhì)疏松,發(fā)現(xiàn)100 mg/kg的淫羊藿苷可以降低血糖、增加骨密度、降低血清骨轉(zhuǎn)換標(biāo)記物水平、增加Runx2、OPG/RANKL比例,這些結(jié)果表明淫羊藿苷通過(guò)上調(diào)Runx2和OPG/RANKL的比例來(lái)治療糖尿病型骨質(zhì)疏松癥;Wang等[19]發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷與力負(fù)荷刺激耦合作用去卵巢小鼠,發(fā)現(xiàn)與淫羊藿苷或力負(fù)荷刺激單獨(dú)使用相比,可以顯著提高OPG/RANKL的比例,這表明力負(fù)荷刺激聯(lián)合淫羊藿苷可能比單獨(dú)使用力負(fù)荷刺激治療骨質(zhì)疏松具有治療優(yōu)勢(shì)。OPG/RANK/RANKL通路主要調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的增殖與活化,對(duì)破骨細(xì)胞的存活有重要意義。

3 MAPK通路

MAPK作為細(xì)胞內(nèi)重要的信號(hào)傳遞者,從酵母菌到人類,所有真核生物都能在體內(nèi)表達(dá)MAPK,它調(diào)解著細(xì)胞增殖、分化到凋亡的多個(gè)過(guò)程,它可以磷酸化很多的蛋白質(zhì),并極大地影響基因表達(dá)、代謝、細(xì)胞分裂等過(guò)程。MAPK包括三層激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)-MAPK3K、MAPK2K、MAPK,在哺乳動(dòng)物中,MAPK主要有三個(gè)家族,分別是ERKS、JNKS、P38/SARKS,已經(jīng)確定的 MAPKS 家族有:ERK1、ERK2、ERK3/ERK4、ERK5;JNK1、JNK2、JNK3;P38α、P38β、P38γ、P38δ[20-21]。研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷可以通過(guò)抑制p38、JNK、ERK等調(diào)節(jié)BMSCS的分化,抑制破骨細(xì)胞來(lái)調(diào)節(jié)骨平衡。

Liu等[22]在OGD條件下研究淫羊藿苷對(duì)兔BMSCS的作用,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷通過(guò)對(duì)p-ERKS、p-P38、p-JNK的抑制來(lái)抵抗細(xì)胞自噬,進(jìn)一步說(shuō)明淫羊藿苷是通過(guò)MAPK途徑來(lái)保護(hù)兔BMSCS的;Xu等[23]研究了淫羊藿苷對(duì)RANKL誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞的影響,其結(jié)果表明淫羊藿苷對(duì)BMMS和RAW264.7細(xì)胞系的RANKL誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞具有抑制作用,并且其作用有可能是通過(guò)對(duì)NF-kB和MAPK的活性來(lái)抑制的;陳喆[24]為了探究淫羊藿苷在單核細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化的過(guò)程中對(duì)MAPK信號(hào)通路的影響,利用淫羊藿苷對(duì)RAW264.7細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷對(duì)單核細(xì)胞的破骨分化具有穩(wěn)定的抑制作用,且可以顯著抑制p38、ERK、JNK的磷酸化水平。

4 Notch通路

Notch作為一種跨膜受體,同時(shí)也是一種轉(zhuǎn)錄因子,控制著細(xì)胞的生長(zhǎng)以及分化,影響著胚胎形成、發(fā)育以及體內(nèi)平衡,在哺乳動(dòng)物中,有4種Notch基因和5種基因編碼配體——3種Delta-like和2種jagged[25-26]。Notch的另一個(gè)特點(diǎn)是它依賴信號(hào)傳遞和信號(hào)接收細(xì)胞的內(nèi)吞作用,這種內(nèi)吞作用有著幾種加工模式,來(lái)抑制或者激活Notch通路[27]。Notch是少數(shù)幾條在多細(xì)胞生物的胚胎和成人發(fā)育過(guò)程中反復(fù)使用的信號(hào)通路之一[28],它對(duì)T細(xì)胞的發(fā)育和功能起著至關(guān)重要的作用,與各種遺傳疾病和癌癥有關(guān)[25],并且,Notch和骨質(zhì)疏松的關(guān)系也非常密切[29]。Notch通路的機(jī)制是NECD(Notch extracellular domain)的 ECF(epidermal growth factor)重復(fù)序列與其配體(Delta-like,jagged)結(jié)合,然后ADAM/TACE(transmembrane proteases family)會(huì) 切割結(jié)合時(shí)暴露的金屬蛋白酶位點(diǎn),產(chǎn)生NECT(Notch extracellular truncation),NEXT 作為 γ-分泌酶的底物,與γ-分泌酶作用后裂解產(chǎn)生NICD(Notch intracellular domain),之后NICD進(jìn)入細(xì)胞核與CBF1或RBPJ結(jié)合,在 MAML(Mastermind-like)和 p300 的作用下開(kāi)始目標(biāo)基因的表達(dá),淫羊藿苷可以通過(guò)調(diào)節(jié)Notch通路組成成分jagged、CBF1等影響MSCS的分化。

徐婭等[30]為了觀察淫羊藿苷對(duì)離體培養(yǎng)大鼠BMSCS的增殖、骨向分化能力,利用pNPP和ELISA手段檢測(cè)ALP和BGP,應(yīng)用Western Blotting方法檢測(cè)Notch1和CBF1蛋白表達(dá)水平,結(jié)果顯示各組的ALP、BGP顯著提高,CBF1表達(dá)水平下降,表明ICA能夠促進(jìn)MSCs骨向分化,能通過(guò)下調(diào)Notch信號(hào)核心結(jié)合蛋白CBFl的表達(dá)抑制Notch信號(hào)通路;Xu等[31]報(bào)道淫羊藿苷可以顯著提高成骨標(biāo)記物的基因表達(dá)并增加MC3T3-E1和C3H10T1/2細(xì)胞的ALP活性,卵巢切除小鼠的Notch通路分子的mRNA水平升高,而在淫羊藿苷治療之后表達(dá)水平顯著降低,這些表明ICA通過(guò)抑制Notch信號(hào)傳導(dǎo)途徑,在體外促進(jìn)成骨分化并在體內(nèi)減輕骨質(zhì)疏松癥;Liu等[32]為了研究淫羊藿苷抗骨質(zhì)疏松的機(jī)制,使用定量聚合酶聯(lián)反應(yīng)、蛋白質(zhì)印跡等方法來(lái)觀察對(duì)去卵巢大鼠Notch通路的影響,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷會(huì)下調(diào)骨組織中Notch1細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域和jagged1蛋白的表達(dá),會(huì)減低Notch1細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域?qū)otch2mRNA表達(dá)的影響,以上結(jié)果說(shuō)明ICA通過(guò)Notch信號(hào)通路來(lái)抑制間充質(zhì)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞的分化。

5 Hedgehog通路

Hedgehog是以果蠅突變表皮的多刺外觀而命名的,它在脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物的發(fā)育過(guò)程中起著非常重要的作用[33]。Hedgeho(HH)由HH蛋白:Sonic HH (SHH)、Indian HH (IHH)、Desert HH(DHH);修補(bǔ)受體(Patched receptor);平滑受體(Smoothened receptor);融合同源物的抑制劑(Suppressor of fused homolog);驅(qū)動(dòng)蛋白(kinesin protein)Kif7;蛋白激酶 A(PKA)和 GLI轉(zhuǎn)錄因子組成[34],其中SHH對(duì)細(xì)胞的增殖、分化和正常發(fā)育起著關(guān)鍵的作用,與各種癌癥有關(guān);DHH僅作用于性腺,包括精子、卵巢顆粒細(xì)胞和睪丸支持細(xì)胞等;而IHH與血管生成及骨骼形成有關(guān)[35-37]。

淫羊藿苷主要通過(guò)調(diào)節(jié)IHH來(lái)促進(jìn)成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞的分化,如Luo等[38]使用小鼠前交叉韌帶橫切術(shù)模型和小鼠軟骨細(xì)胞來(lái)確定淫羊藿苷對(duì)骨關(guān)節(jié)炎的作用,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可以顯著減少軟骨的變性,增加軟骨的厚度,并且可以下調(diào)IHH和受IHH調(diào)控的基因,從而促進(jìn)軟骨細(xì)胞分化,這些說(shuō)明淫羊藿苷可以減少骨關(guān)節(jié)炎小鼠模型的軟骨破壞,促進(jìn)軟骨細(xì)胞分化;除了對(duì)IHH的調(diào)節(jié)外,淫羊藿苷也可以調(diào)控SHH的表達(dá),如辛紅美等[39]為了研究淫羊藿苷對(duì)MC3T3-E1前成骨細(xì)胞系增殖和分化的影響,利用CCK-8檢測(cè)MC3T3-E1細(xì)胞增殖活性;使用茜素紅染色方法(AR-S)檢測(cè)成骨分化和鈣結(jié)節(jié)的形成;應(yīng)用Western blot方法檢測(cè)osteocalcin、ALP、Shh蛋白表達(dá),并測(cè)定ALP活性,結(jié)果顯示淫羊藿苷可以顯著促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞增殖,使ALP活性和蛋白表達(dá)量明顯升高,綜上可以判斷ICA能夠通過(guò)Hedgehog信號(hào)通路促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和分化。

6 BMP/Smads通路

BMP是TGF-β超家族的一種組成成分,存在于細(xì)胞外基質(zhì)中,通過(guò)與存在于細(xì)胞表面的受體結(jié)合來(lái)執(zhí)行不同的功能。而Smad是BMP受體下游的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,共有3種類型——R-Smads、Co-Smads、I-Smads,當(dāng)BMP與其受體(BMP2等)結(jié)合之后,Smad1/5/8被激活,與Smad4作用形成二聚體,轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核,與Runx2等轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合來(lái)調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而促進(jìn)成骨細(xì)胞分化[40-41]。

淫羊藿苷可能通過(guò)信號(hào)級(jí)聯(lián)BMPS/BMP2-Smad1/5/8-Runx2/Osterix來(lái)調(diào)控細(xì)胞的增殖與分化,訾慧等[42]發(fā)現(xiàn)淫羊藿素可能通過(guò)激活BMP/Runx2/Osx信號(hào)通路,上調(diào)Runx2、Osterix的轉(zhuǎn)錄表達(dá),來(lái)促進(jìn)大鼠BMSCS分化為成骨細(xì)胞;安慶等[43]利用淫羊藿苷培養(yǎng)MC3T3-E1細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖與分化可能是通過(guò)激活BMP-2/Smads信號(hào)通路,上調(diào)Smad1/5/8等蛋白的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的;李雪等[44]通過(guò)在原代分離培養(yǎng)人牙周膜細(xì)胞中加入淫羊藿苷,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可以上調(diào)Runx2、BMP2的基因和蛋白表達(dá);笪巍偉等[45]通過(guò)淫羊藿苷干預(yù)前成骨細(xì)胞株OCT-1細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷通過(guò)激活前成骨細(xì)胞中BMP信號(hào)通路,上調(diào)Runx2的表達(dá),來(lái)誘導(dǎo)成骨細(xì)胞的增殖和分化。

7 PI3K/Akt通路

PI3K(磷脂酰肌醇3激酶)位于細(xì)胞內(nèi),與癌基因的產(chǎn)物相關(guān),有兩個(gè)亞單位:P85、P110。Akt作為PI3K下游靶標(biāo),具有進(jìn)化保守性,有著3種類型——Akt1、Akt2、Akt3,Akt1 在腦、心臟、肺中表達(dá),Akt2在骨骼肌中表達(dá),Akt3在腦、腎、胚胎心臟中表達(dá),PI3K/Akt通路的激活機(jī)制是活化的RTK(酪氨酸激酶)將P85α-P110α異二聚體募集到細(xì)胞膜上,底物PIP2(磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸)被轉(zhuǎn)化成 PIP3(磷脂酰肌醇三磷酸),PIP3會(huì)與Akt結(jié)合,使其轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上,在PDK1和PDK2的輔助下被激活,之后Akt會(huì)激活或失活下游因子,如NF-kB、AP-1、GSK3、Bad、FOXO、mTORh 和 HIF-1[46-48]。PI3K/Akt通路控制著細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖與凋亡,與腫瘤、血液疾病、神經(jīng)系統(tǒng)等有關(guān),近年來(lái)的一些藥理實(shí)驗(yàn)表明,PI3K/Akt通路與骨的關(guān)系也非常密切[49-50]。

淫羊藿苷通過(guò)PI3K/AKT通路及其下游轉(zhuǎn)錄因子eNOS、mTOR等來(lái)調(diào)節(jié)BMSCS,如郭曉宇等[51]采用貼壁分離法培養(yǎng)BMSCS,采用PI3K阻斷劑LY294002 和 Western blot法對(duì) p-AKT、eNOS、iNOS進(jìn)行蛋白定量分析,結(jié)果表明淫羊藿苷通過(guò)PI3K/AKT-eNOS途徑促進(jìn)BMSCs的成骨性分化;唐望[52]等利用兔的股骨骨髓來(lái)培養(yǎng)BMSCS,采用Transwell小室跨膜實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察Akt通路抑制劑LY294002對(duì)淫羊藿苷的影響,應(yīng)用Western blotting方法來(lái)檢測(cè)淫羊藿苷對(duì)PI3K及Akt蛋白的表達(dá)影響,其結(jié)果表明淫羊藿苷在體內(nèi)外通過(guò)上調(diào)PI3K/Akt信號(hào)通路促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞遷移;Yao Xudong等[53]發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可能通過(guò)PI3K/Akt/mTOR以及ERK1/2和JNK途徑來(lái)預(yù)防鐵過(guò)載引起B(yǎng)MSCS功能障礙。

8 PPAR-γ通路

PPAR-γ屬于PPARs(過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體)超家族的一員,是一種核激素受體和配體激活的轉(zhuǎn)錄因子,由A/B(配體非依賴性激活結(jié)構(gòu)域)、C(DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域)、D(鉸鏈結(jié)構(gòu)域)和 E/F(配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域-LBD)等組成[54],而PPAR超家族除了PPAR-γ,還有另外兩個(gè)亞型——PPAR-α、PPAR-β/δ。PPAR-α主要在心臟、肝臟和骨骼肌中表達(dá)[55];PPAR-β/δ 研究較少,主要在脂肪組織中表達(dá),促進(jìn)脂肪氧化;PPAR-γ主要在皮脂細(xì)胞和脂肪組織中表達(dá),會(huì)控制脂肪細(xì)胞分化,抑制成骨細(xì)胞的表達(dá),與糖尿病、心血管疾病、皮膚病關(guān)系密切[56],而最新研究發(fā)現(xiàn)PPAR-γ可能是一個(gè)治療新冠病毒的潛在靶點(diǎn)[57]。

淫羊藿苷通過(guò)PPAR-γ通路促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化,抑制其成脂分化來(lái)治療骨病,如謝小偉等[58]通過(guò)體外研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可以抑制Wnt通路,促進(jìn)BMSCS的成骨分化,抑制PPAR-γ2的表達(dá),并且與鍶鹽聯(lián)用治療股骨頭壞死效果更好;Huang Zengfa等[59]通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明淫羊藿苷可以介導(dǎo)糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)股骨頭壞死模型的PPAR-γ通路來(lái)抑制BMSCS成脂分化,但具體機(jī)制還不明確;羅遠(yuǎn)等[60]以淫羊藿苷和骨質(zhì)疏松小鼠為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可以抑制PPAR-γ表達(dá)。

9 cAMP/PKA通路

cAMP作為細(xì)胞內(nèi)第二信使,通過(guò)調(diào)控PKA(蛋白激酶A)及其下游信號(hào)因子CREB(cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白)參與腫瘤、認(rèn)知功能、骨病等的調(diào)節(jié),研究發(fā)現(xiàn)cAMP是介導(dǎo)成骨細(xì)胞表性改變的重要因子[61]。研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可以通過(guò)cAMP/PKA/CREB通路刺激骨形成,如Wengui Shi等[62]利用大鼠顱骨成骨細(xì)胞培養(yǎng)和大鼠骨生長(zhǎng)模型,證明了淫羊藿苷通過(guò)cAMP/PKA/CREB通路刺激骨形成,且需要成骨細(xì)胞功能性初級(jí)纖毛的參與;Meng Chenc等[63]以BMP2誘導(dǎo)的C2C12成骨細(xì)胞為模型,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可以激活cAMP/PKA/CREB通路來(lái)促進(jìn)BMP2的表達(dá),淫羊藿苷雖然是一種植物雌激素,但有可能并不是以其雌激素活性來(lái)調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的,石文貴等[64]研究淫羊藿苷處理的大鼠顱骨成骨細(xì)胞和人類乳腺癌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷雖能夠促進(jìn)MCF-7細(xì)胞ERα的核轉(zhuǎn)位,但在OB細(xì)胞中淫羊藿苷卻沒(méi)有這種能力,說(shuō)明淫羊藿苷并非通過(guò)經(jīng)典的雌激素途徑來(lái)促進(jìn)骨形成的。

實(shí)際上,由于轉(zhuǎn)錄因子可能被多個(gè)通路共享,如Runx2參與了 Wnt/β-catenin通路、OPG/RANK/RANKL通路和BMP/Smads通路等,使得通路之間會(huì)有串?dāng)_,所以淫羊藿苷發(fā)揮其藥理作用有時(shí)候不僅僅只通過(guò)一種通路,有可能是兩種甚至兩種以上,這種機(jī)制使淫羊藿苷的治療作用被放大。除了上面提到的通路之外,與骨質(zhì)疏松有關(guān)的通路還有EphB/EphrinB通路、NO通路、PTH通路、FGF通路、ERα-AMPK-Sirt1通路和Nrf2通路等,但由于淫羊藿苷在這些通路方面的研究較少,所以本文不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。

10 討論

綜上所述,淫羊藿苷抗骨質(zhì)疏松作用的信號(hào)通路主要有Wnt/β-catenin通路、OPG/RANK/RANKL通路、MAPK通路、Notch通路、Hedgehog通路、BMP/Smads通路、PI3K/Akt通路、PPAR-γ 通路、cAMP/PKA通路等,這些通路多且復(fù)雜,但都基本基于3種細(xì)胞——成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞。成骨細(xì)胞來(lái)源于間充質(zhì)干細(xì)胞,主要作用是誘導(dǎo)新骨形成,一些重要的信號(hào)分子如 Runx2、Osx、β-catenin、AP-1等調(diào)控著成骨細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,成骨細(xì)胞還可以通過(guò)表達(dá)其表面的RANKL,來(lái)調(diào)控破骨細(xì)胞,進(jìn)而參與骨重塑;破骨細(xì)胞來(lái)源于造血干細(xì)胞,通過(guò)分泌蛋白水解酶和鹽酸來(lái)誘導(dǎo)骨吸收,一些炎性細(xì)胞因子,如IL-1、TNF-α等可以調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的分化和功能,當(dāng)RANK與其配體結(jié)合后,MAPK、AKT/PKE等通路會(huì)被激活,來(lái)調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞相關(guān)基因的表達(dá);同樣來(lái)源于間充質(zhì)干細(xì)胞的脂肪細(xì)胞會(huì)和成骨細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng),表達(dá)RANKL來(lái)促進(jìn)破骨細(xì)胞的形成,PPAR-γ作為成脂轉(zhuǎn)錄因子,可以下調(diào)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路,分別導(dǎo)致成骨細(xì)胞生成抑制和破骨細(xì)胞功能激活。

在臨床應(yīng)用上,淫羊藿苷可以顯著提高骨密度,曾雪等[65]將90例骨質(zhì)疏松癥患者分為對(duì)照組和試驗(yàn)組,對(duì)照組給予骨化三醇軟膠囊,試驗(yàn)組給予淫羊藿,30 d為一個(gè)療程,三個(gè)療程之后,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組第4腰椎、股骨頸、橈骨遠(yuǎn)端骨密度大于對(duì)照組,表明淫羊藿可以顯著提高患者骨密度。

除了具有抗骨質(zhì)疏松的作用,淫羊藿苷還可以保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)、保護(hù)心血管系統(tǒng)、提高免疫力等,具有很大的開(kāi)發(fā)潛力。但也有一些不足,比如藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷在人體內(nèi)未檢測(cè)到原型,而在動(dòng)物體內(nèi)可以檢測(cè)到,所以淫羊藿苷具體是如何代謝的還需要進(jìn)一步研究,淫羊藿苷發(fā)揮藥理作用時(shí),信號(hào)通路變化的上下游效應(yīng)因子還有待揭示,并且淫羊藿苷的有效劑量和安全性還有待考證,需要大量臨床數(shù)據(jù)支持。

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