中藥及針刺對去卵巢骨質疏松大鼠OPG/RANK/RANKL調節(jié)作用的實驗研究概況

周晶瑩　周寧　張祎雯

[摘要] 絕經(jīng)后骨質疏松癥的發(fā)病機制與骨保護素（OPG）/核因子-κB受體活化因子（RANK）/核因子-κB受體活化因子配體（RANKL）系統(tǒng)功能紊亂密切相關。未成熟的成骨細胞分泌RANKL，RANK與其結合，刺激破骨細胞分化成熟并抑制其凋亡，從而促進骨吸收；成熟的成骨細胞分泌OPG，與RANK競爭性結合RANKL，從而抑制破骨細胞分化成熟并誘導其凋亡，降低骨吸收。中藥及針刺尤其是補腎或補腎健脾的中藥及穴位針刺可有效調節(jié)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)，這可能是中藥及針刺防治絕經(jīng)后骨質疏松癥的作用機制之一。

[關鍵詞] 絕經(jīng)后骨質疏松癥；OPG/RANK/RANKL；中藥；針刺

[中圖分類號] R681 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）11（c）-0025-04

General experiment study about regulating effect on OPG/RANK/RANKL system of ovariectomized osteoporosis rats by traditional Chinese medicine and acupuncture

ZHOU Jingying1 ZHOU Ning2 ZHANG Yiweng3 YANG Hongguang4 ZHAO Yingxia3

1.Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 200120， China； 2.College of Acumox and Tuina， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 201203， China； 3.College of Basic Medicine， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 201203， China； 4.Clinical Medical School of Longhua， Shanghai University of Traditional Chines Medicine， Shanghai 200032， China

[Abstract] The pathogenesis of postmenopausal osteoporosis is closely related to the dysfunction of osteoprotegerin （OPG）/ receptor activator of nuclear factor κB （RANK）/ receptor activator of nuclear factor κB ligand （RANKL） system. Immature osteoblast secretes RANKL， which is combined with RANK， then it will stimulate the differentiation of osteoclast and inhibit its apoptosis， promoting bone absorption. Mature osteoblast secretes OPG， which will competitively combine RANKL with RANK， thus inhibit osteoclast differentiation and induce its apoptosis， reducing bone resorption. OPG/RANK/RANKL system can be regulated by traditional Chinese medicine and acupuncture， especially the traditional Chinese medicine and acupoints of tonifying kidney and spleen. This may be one of the mechanisms of traditional Chinese medicine and acupoints to prevent and treat postmenopausal osteoporosis.

[Key words] Postmenopausal osteoporosis； OPG/RANK/RANKL； Traditional Chinese medicine； Acupuncture

骨質疏松癥是一類全身性代謝性骨病。其中，絕經(jīng)后骨質疏松癥（postmenopausal osteoporosis，PMO）的發(fā)生主要是由于絕經(jīng)（自然絕經(jīng)或人工絕經(jīng)）后卵巢功能減退，雌激素水平下降，導致破骨細胞骨吸收功能相對亢進，成骨細胞骨形成功能相對不足，骨代謝處于負平衡狀態(tài)，結果導致骨量丟失，誘發(fā)骨質疏松癥。骨保護素（osteoprotegerin，OPG）/核因子-κB受體活化因子（receptor activator of nuclear factor κB，RANK）/核因子-κB受體活化因子配體（receptor activator of nuclear factor κB ligand，RANKL）信號通路是影響骨代謝的重要因素，其能夠調節(jié)破骨細胞的分化、發(fā)育及功能。PMO發(fā)生的關鍵機制在于OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)功能紊亂。實驗研究表明，中藥及針刺對OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)有一定的調節(jié)作用。現(xiàn)對相關實驗研究綜述如下：

1 中藥對去卵巢大鼠OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)調節(jié)作用的實驗研究

中醫(yī)學認為骨質疏松癥的發(fā)生主要與腎虛、脾虛、血瘀等有關，其中腎虛是骨質疏松癥發(fā)病最為關鍵的病機，而脾虛亦為骨質疏松癥的重要病機，故補腎或補腎健脾是治療骨質疏松癥的根本方法，適當輔以活血化瘀，無論單味中藥還是中藥復方，均可有效地調節(jié)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)，從而對骨質疏松癥發(fā)揮較好的治療效果。

1.1 單味中藥

1.1.1 補腎中藥 宋敏等[1]研究表明，淫羊藿總黃酮代謝產(chǎn)物促進骨形成活性的機制可能是其上調成骨細胞中OPG mRNA并抑制OPG配體（OPGL）mRNA的表達。劉康等[2]研究發(fā)現(xiàn)，服用骨碎補總黃酮3個月后的PMO大鼠血清OPG水平顯著上升，RANKL及RANK水平顯著下降（P < 0.05），且比值與濃度呈正相關；有研究表明，枸杞子可使成骨細胞（OB）和骨髓間充質干細胞（MSCs）OPG蛋白表達顯著升高，從而使RANKL蛋白表達明顯下降[3]。研究證實，溫腎陽、滋腎陰的中藥肉蓯蓉[4]、枸杞子[5]、巴戟天[6-7]、狗脊[8]和續(xù)斷[9]或其提取物均能影響OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)，達到治療骨質疏松癥的效果。

1.1.2 其他中藥 除補腎中藥外，其他中藥也被證實對OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)具有調節(jié)作用。相關研究發(fā)現(xiàn)，葛根素濃度越高，OPG mRNA的表達越明顯[10-11]；但也有學者認為，葛根素對于促進成骨細胞增殖、活化的作用效果在0.1 mg/mL、作用24 h時的效果尤為明顯[12]。Qiu等[13]研究發(fā)現(xiàn)，黑升麻中可提取出一種糖三萜化合物（ACCX），該化合物通過阻止胞外信號調節(jié)激酶（ERK）途徑，進一步阻斷RANKL的信號轉導，從而發(fā)揮減少破骨細胞成熟與活化的作用。另有研究表明，大黃素在2.5×10-5～2.5×10-6 mol/L的濃度范圍內(nèi)可促進成骨細胞表達OPG，濃度為1×10-6 mol/L時作用最強[14]。

1.2 中藥復方

中藥復方主要包括左歸丸、抗疏健骨顆粒、健骨方、健骨顆粒、骨康生藥飲片、骨靈片、骨金散等。譚峰等[15]對左歸丸、右歸丸進行了相關研究，并將左歸丸、右歸丸依照高、中、低劑量組進行比較，發(fā)現(xiàn)左歸丸高、中、低劑量組以及右歸丸中、低劑量組大鼠血清OPG含量升高，與模型組比較差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）。另有研究表明，黃芪三仙湯[16]、仙靈骨葆[17]、獨活寄生湯[18]、無比山藥丸[3]、骨金散[19]可提高OPG的蛋白或基因表達水平，并降低RANK的表達水平。倘艷峰等[20]運用由黔淫羊藿、杜仲、女貞子、墨旱蓮、山藥、茯苓、白術等組成的補腎健脾中藥復方，李鴻泓等[21]運用龜鹿二仙湯和四君子湯合方，均可通過上調OPG水平及下調RANKL水平，從而達到對脾腎兩虛型骨質疏松癥的治療作用。

2 針刺對去卵巢大鼠OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)調節(jié)作用的實驗研究

2.1 針刺療法

針刺調節(jié)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)的研究尚處于起步階段，但取得了一些初步成果。鮑圣涌等[22]為探討“雙固一通”針法治療PMO的可能作用機制，以骨組織細胞OPG mRNA為檢測指標。結果顯示，“雙固一通”針法可通過提高OPG mRNA的表達及蛋白質的合成，抑制破骨細胞的骨吸收，減少骨量的丟失。黎喜平等[23]觀察了“補腎健脾”針刺法對去勢雌鼠模型骨組織OPG mRNA表達的影響。結果顯示，“補腎健脾”針刺法可促進去勢雌鼠模型骨組織OPG mRNA表達。

2.2 電針療法

2.2.1 在體實驗 趙勤等[24]的研究表明，電針命門穴治療PMO的作用機制可能是通過激活OPG/RANKL信號通路，從而提高骨代謝過程中的骨形成并增強骨強度。Zheng等[12]研究在督脈和膀胱經(jīng)取穴電針治療對去卵巢骨質疏松癥模型大鼠OPG/RANK/RANKL信號通路的影響。結果顯示，電針療法能顯著上調OPG/RANKL的表達比例。

2.2.2 離體實驗 浪萬英等[25]探討電針對體外培養(yǎng)的成骨細胞中OPG及RANKL蛋白表達的影響。結果顯示，與模型組比較，去卵巢骨質疏松模型大鼠電針血清培養(yǎng)的成骨細胞OPG蛋白表達升高，RNAKL蛋白表達下降（P < 0.05）。提示電針既能促進骨形成，又能抑制骨吸收，從而調節(jié)破骨細胞骨吸收和成骨細胞骨形成至動態(tài)平衡，達到防治骨質疏松癥的效果。

3 述評與展望

近年來研究表明，人體骨組織處于不斷重建過程中，開始于破骨細胞的分化、成熟、遷移、附著于骨表面并完成骨吸收，隨后是成骨細胞形成新骨。由成骨細胞介導的骨形成過程與破骨細胞介導的骨吸收過程之間的聯(lián)系是骨代謝平衡的必要條件，而OPG/RANK/RANKL在調節(jié)成骨細胞與破骨細胞比例中起著重要作用，并最終影響骨密度與骨強度[26]。RANK是目前已知的RANKL唯一受體，RANKL與RANK的C端結合，從而激活RANK，啟動一系列信號轉導途徑，對破骨細胞的形成、功能活動及凋亡起著重要作用[27]，主要是刺激破骨前體細胞向成熟破骨細胞分化、成熟，最終形成具有骨吸收功能的成熟破骨細胞，同時抑制其凋亡。在由MSCs向成骨細胞分化過程中，成骨細胞分泌RANKL和OPG的比例不同。一方面，未成熟成骨細胞表面表達RANKL，當RANK與RANKL結合后，參與破骨細胞的分化，促進破骨細胞的骨吸收[28]；另一方面，成熟成骨細胞分泌OPG，OPG是RANKL的假目標受體，其與RANKL的結合能力強于RANK，通過二聚體形式競爭性地與三聚體RANKL結合，使RANKL失去結合RANK的活性，從而阻斷破骨前體細胞分化為成熟破骨細胞的信號傳遞，誘導其凋亡，進而降低破骨細胞骨吸收功能[29]。

雌性大鼠去除雙側卵巢后體內(nèi)雌激素水平下降，而一定濃度的雌激素可增加OPG/RANKL的比例。雌激素通過兩條途徑影響骨重塑，一是雌激素通過與成骨細胞及破骨細胞上的雌激素受體（ER）結合，從而直接調節(jié)骨代謝；二是雌激素通過與ER結合，調節(jié)各種細胞因子如腫瘤壞死因子（TNF-α）的分泌。TNF-α表達增加，可通過前列腺素E2（PGE2）誘導RANKL的表達并降低OPG的表達，進而促進破骨細胞的分化與成熟；此外，雌激素減少后，小核糖核酸miR-503在外周血單個核細胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）上表達明顯減少，促使RANK表達增加，導致骨吸收活躍，引起骨質疏松癥。OPG可介導雌激素的抗骨吸收效應，雌激素不僅可通過ER的轉錄活化刺激OB系細胞OPG mRNAs的表達與蛋白分泌，而且通過減弱RANKL介導的c-Jun氨基末端激酶（JNK）活化，進而抑制破骨細胞（OC）前體對RANKL活性的反應。去卵巢大鼠可出現(xiàn)OPG表達降低，同時引起RANKL產(chǎn)物增加，導致骨丟失，而這些改變則可通過OPG抑制劑得到阻抑[30]。因此，促進OPG的表達，抑制RANKL的表達，是調節(jié)OPG/RANK/RANKL信號通路以治療骨質疏松癥的重要手段。

如前所述，許多單味中藥、中藥復方、針刺療法和電針均可通過調控去卵巢大鼠血清或骨組織OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)，起到治療PMO的作用。但目前的實驗研究多僅涉及OPG基因或OPG、RANKL蛋白表達，對OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)整體調控作用的研究尚未見文獻報道，值得進行深入探討，以期為中醫(yī)藥及針灸臨床治療PMO提供更加可靠的實驗室依據(jù)，促進中醫(yī)藥及針灸在臨床上的進一步推廣應用。

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（收稿日期：2018-02-15 本文編輯：羅喬荔）