獨活寄生湯延緩椎間盤退變的作用機制研究進展

李艷麗

（湖北中醫藥大學針灸骨傷學院，湖北 武漢）

0 引言

椎間盤退變（Intervertebral Disc Degeneration，IDD）是引發各類腰椎退行性疾病的基礎[1]，以下腰痛（Low Back Pain，LBP）為主要臨床表現，對患者的生活和工作造成嚴重影響，降低患者生活質量的同時也會帶來巨大的經濟損失。目前臨床上針對IDD的主要治療措施包括藥物、理療等保守治療和微創、融合等手術治療。保守治療通常只能短期內緩解患者的疼痛癥狀，長久使用會帶來頗多不良反應；而手術治療療效雖快，但容易破壞脊柱原本的穩定結構，增加臨近椎體病變可能。獨活寄生湯出自于《備急千金要方·卷八》，孫思邈[2]認為“夫腰背痛者，皆由腎氣虛弱，臥冷濕地當風所得也，不時速治，喜流人腳膝，為偏枯冷痹緩弱疼重，或腰痛攣腳重痹，宜急服此方。”獨活寄生湯由獨活、杜仲、肉桂心、茯苓、牛膝、細辛、桑寄生、川芎等藥物組成，補氣血、止痹痛，同時兼補肝腎，主治肝腎虧虛、氣血不足、外感風寒濕邪所致腰膝疼痛、肢體痿軟等癥。近年來[3-5]，多項研究表明獨活寄生湯治療椎間盤退變相關疾病具有較好的效果，然而獨活寄生楊延緩IDD 的作用機制尚不清楚。筆者總結近十年來相關實驗研究文獻，將該方延緩IDD 的可能作用機制進行分類、總結，為日后使用該方劑提供臨床依據及實驗基礎。

1 減少炎癥因子釋放

受壓退變的髓核組織可產生白介素-1（IL-1），刺激髓核細胞產生前列腺素E2（PGE2）等炎癥因子，介導椎間盤退變相關炎癥反應。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）作為炎癥反應的啟動因子，能夠促進IL-1β 等炎癥因子的合成，從而形成椎間盤的炎癥聯級反應[6,7]。研究發現獨活寄生湯能夠減少椎間盤炎癥因子的釋放：楊杰科等人[7]將內服獨活寄生湯與推拿治療相結合，發現這種治療方案對腰椎間盤突出療效十分顯著，能夠減輕患者疼痛，同時降低患者血清中TXB2、TNF-α、IL-1β 的表達，改善腰部功能。周樺等人[8]通過研究獨活寄生湯對新西蘭大白兔IDD 退變模型中IL-1β、PGE2 的影響，發現該方能夠下調椎間盤髓核組織中IL-1β、PGE2 的水平，從而延緩IDD，發揮其治療椎間盤源性腰痛的作用。Liu[9]等人從IDD 患者和正常腰椎骨折患者的椎間盤中分離原始的hNPCs 進行體外培養，分別用SDF-1 和不同濃度的獨活寄生湯處理細胞，最終發現獨活寄生湯可顯著拮抗SDF-1 誘導的促炎性細胞因子產生，并且提出這一作用可能與調控SDF-1/CXCR4/NF-κB 通路有關。

2 抑制基質金屬蛋白酶(MMP)的水平

基質金屬蛋白酶（Matrix Metalloproteinase，MMP）是利用Ca2+、Zn2+作為輔助因子的肽鏈切酶大家族，能夠對體內椎間盤細胞的蛋白聚糖進行降解，并且能夠酶解椎間盤中的Ⅱ型膠原，從而降解細胞外基質(ECM)，主要以MMP-1、MMP-3、MMP-13 為主。研究表明，獨活寄生湯能夠有效抑制MMP 的表達，從而減輕椎間盤細胞ECM 的降解達到延緩IDD 的目的。張立莊[10]在成功給小鼠制造腰椎間盤突出模型后，分別檢測獨活寄生湯干預前和干預后的椎間盤局部組織和血漿中的MMP-1 水平，發現在腰椎間盤突出髓核組織和纖維環組織中，MMP-1 表達明顯增加，提示MMP-1 在椎間盤退變突出中發揮重要作用；獨活寄生湯干預后，MMP-1 水平有所下調，可見獨活寄生湯能有效調控MMP-1的表達從而發揮治療作用。Liu[9]等人將人髓核細胞進行體外培養，并分為對照組、SDF-1 組和獨活寄生湯+SDF-1 組，分別檢測其MMP-3 和MMP-13 的表達，發現獨活寄生湯能夠抑制MMP-3和MMP-13 的水平，從而抑制ECM 的降解，促進ECM 的合成；他們通過靶向干預后發現其作用的潛在機制與SDF-1/CXCR4/NF-κB 信號通路有關。

3 改善椎間盤營養供應

椎間盤主要的營養來源是軟骨終板，其在椎間盤營養供應和代謝產物的排出方面發揮著重要的作用。在增齡過程中軟骨終板的結構變化如軟骨鈣化、骨化、裂變和缺失等，必然影響椎間盤的營養供應，而營養供應不足是椎間盤退變的重要原因之一[11]。陳祖彥等人[12]在給新西蘭白兔制造椎間盤退變模型之后，將其分為對照組、中藥組、退變組，中藥組予獨活寄生湯干預，通過觀察對比各組的椎間盤切片后發現，獨活寄生湯對軟骨終板的結構和血管芽起到顯著的保護作用。此外，楊杰科等人[7]還發現獨活寄生湯結合推拿能夠降低椎間盤突出患者靜脈血中的血栓素B2（TXB2），減輕血管收縮，緩解微血管痙攣。

4 促進椎間盤細胞增殖，抑制椎間盤細胞凋亡

生理和病理條件下均存在細胞的增殖與凋亡，當椎間盤細胞生成與凋亡失衡，這種合成與降解的穩態被打破最終會導致IDD的形成。盧建華等人[13]研究發現獨活寄生湯可以加快NPCs 周期關鍵限制點G1/S 期的切換，促進NPCs 增殖，抑制NPCs 凋亡，從而延緩或者減輕椎間盤的退變。盧建華等人[14]還發現獨活寄生湯能夠拮抗Fas 介導的Ⅰ型和Ⅱ型凋亡通路的激活，從而抑制髓核細胞凋亡。周江濤等人[15]發現獨活寄生湯可通過降低纖維環細胞P38 絲裂原活化蛋白激酶磷酸化水平，抑制炎性因子的產生，減緩由P38 絲裂原活化蛋白激酶信號轉導通路介導的軟骨細胞凋亡進程。陳俊等人[16]發現獨活寄生湯含藥血清可通過調控大鼠退變軟骨細胞PERK/Bip 信號通路，抑制因內質網應激反應引起的軟骨細胞凋亡。林飛太等人[17]同時發現獨活寄生湯能通過抑制“caveolin-p38MAPK”信號通路的激活及其下游分子，有效地抑制軟骨細胞凋亡。劉伯齡等人[18]發現獨活寄生湯水提物組可調控Wnt/β-catenin 信號通路，下調大鼠椎間盤退變關節軟骨中Wnt4、GSK-3β、β-catenin mRNA 與蛋白含量表達，影響椎間盤軟骨細胞的生存和凋亡。

5 總結與展望

獨活寄生湯作為骨傷科腰腿痛的常用方，方中諸藥合用，祛風濕、養氣血、補肝腎、除痹痛，對于IDD 相關疾病具有良好的治療作用。本文列舉了獨活寄生湯延緩IDD 的可能作用機制，不僅能減少炎癥因子的釋放以減輕炎癥反應，還能抑制MMP 的表達水平以抑制ECM 的降解、保護軟骨終板和血管芽以改善椎間盤的營養供應、促進椎間盤細胞的增殖、抑制椎間盤細胞的凋亡。該方通過多種途徑、多個靶點、多條通路協調發揮功效，達到延緩IDD 的作用。

然而，獨活寄生湯延緩IDD 的作用機制的實驗研究少之又少，關于該方的研究主要集中在其對于治療膝骨性關節炎的藥理機制研究和治療腰椎退行性疾病的臨床觀察，缺少大樣本、多中心的前瞻性研究。實驗研究多以動物造模為實驗對象，對人椎間盤細胞研究較少，動物的脊柱與人體有所區別，不排除相關實驗誤差。另外，關于此類研究文獻國內期刊發表較多，國外期刊發表較少，研究深度較淺，多以幾個炎癥因子為檢測對象，對信號通路的研究不夠，沒有從方劑中單個藥物及配伍關系的作用機制進行深入研究，因此須結合現代科技，得出該方的確切作用機制，以指導臨床用藥和進一步的實驗研究。采用科技手段從分子角度剖析中醫藥，讓其更令人信服地走出世界。