從BMSCs探討“腎主骨生髓”理論指導下中醫藥治療骨質疏松癥的研究

李建國 謝興文 李鼎鵬 李輝 賈元霞 丁聚賢 蘇積亮 柳博

1. 西北民族大學附屬醫院，甘肅 蘭州 730030

2. 甘肅省第二人民醫院，甘肅 蘭州 730030

3. 甘肅中醫藥大學，甘肅 蘭州 730030

4. 甘肅省中醫院，甘肅 蘭州 730050

骨質疏松癥(osteoporosis,OP)是以骨量降低和骨微結構改變為主的全身代謝性骨骼疾病[1]。隨著老齡化社會進程加快，其發病率逐年增加，已成為全球關注的公共健康問題[2]。中醫將其歸屬為“骨痿”“骨痹”的范疇，骨髓間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)作為使用最優的潛能干細胞[3]，在維持骨組織結構及骨代謝平衡方面具有關鍵性的作用[4]，中醫理論將BMSCs歸屬于“腎精”的范疇[5]?，F代醫學研究[6]表明，BMSCs誘導成骨分化已成為OP治療的內在機制?；凇澳I主骨生髓”理論為指導的補腎中藥通過調控BMSCs成骨分化治療OP療效顯著。本文從補腎中藥單體及復方調控BMSCs增殖及成骨分化治療OP的現代研究進行綜述，旨在為中醫藥治療OP的方案制訂提供細胞及分子水平的理論依據。

1 “腎主骨生髓”與BMSCs及OP間的關系

1.1 腎主骨生髓與BMSCs

中醫在“腎主骨生髓”理論臨床指導OP的治療方面取得了顯著的療效?！鹅`樞·經脈》曰：“人始生，先成精”，腎精稟受于先天，BMSCs源于受精卵，是先天之精細胞存在形式[7]，兩者來源相似；腎藏精化氣，推動、激發骨骼生長發育，BMSCs成骨分化為骨細胞、成骨細胞，推動骨組織結構形成與“腎主骨生髓”理論類似；隨著年齡增長“腎主骨生髓”能力逐漸降低，BMSCs誘導成骨分化數量及促進骨骼形成能力亦隨著年齡而減弱[8]，兩者促進骨骼生長發育，維持骨骼微觀結構及骨代謝功能相似。腎藏化赤為血，營養骨骼，BMSCs來于骨髓并與造血相關，能夠促進干細胞造及血充養骨組織生長[9]，兩者通過化生血液維持骨骼健康的功能相似。現代研究表明[10]補腎中藥通過誘導BMSCs促進骨形成印證“腎主骨生髓”理論與BMSCs的關系。因此，腎精的作用與BMSCs的功能存在密切的關聯，以BMSCs促成骨分化有助于闡釋腎主骨生髓理論的科學內涵。

1.2 腎主骨生髓與OP的關系

《黃帝內經》最早記載“腎主骨生髓”理論，其中《素問》明確記載“腎主身之骨髓”“腎生骨髓”，認為“腎-精-髓-骨”間存在內在關系，腎精充盈，以生骨髓，滋養骨骼，并促進其生長?！端貑枴ゐ粽摗酚涊d：“腎主身之骨髓……骨枯而髓減，發為骨痿”，對OP病機進行直接描述。腎精虧虛，生髓無源，骨骼失養。因此，腎虛是繼發OP的核心病機[11]。元代醫家楊清叟認為“腎實則骨有生氣”，強調補腎治骨。現代研究[12]表明“腎虛”與OP 的發生關系密切，分子學角度研究[13]表明，骨胚胎與腎實質在發育方面具有同源性，且二者在生理病理方面存在共性。腎虛微觀研究[14]表明，下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸相關系統功能障礙與“腎虛骨痿”高度相關。因此，腎虛精虧導致生髓無源，不能充養骨骼是OP發生的重要機制。

1.3 BMSCs與OP

近年來大量關于BMSCs與OP相關性研究[15]表明，BMSCs誘導成骨是骨組織更新的重要途徑，BMSCs誘導成骨能力降低時，導致成骨細胞增殖分化數量減少，骨形成能力降低，易于導致OP的發生。隨著年齡的增加，BMSCs含量降低，成骨分化能力減弱，成脂分化能力增加，是導致OP發生的重要因素[16]，在OP治療研究中，BMSCs顯示出巨大的治療潛力[17]，多項同種異體或自體BMSCs移植治療OP的研究表明治療效果突出[18]。SUI等[19]將BMSCs經尾靜脈移植到OP小鼠模型體內，結果模型小鼠骨質量和強度得到了顯著的提高。大量補腎中藥及復方通過誘導BMSCs增殖及成骨分化發揮治療OP時作用[20]。因此，BMSCs在OP的發病及治療方便具有緊密的關聯性。

綜上所述，腎精虧虛及BMSCs成骨能力降低均為OP發生的重要原因，以中醫“腎主骨生髓”理論為指導，通過補腎中藥及復方誘導BMSCs成骨分化治療OP。

2 補腎中藥誘導BMSCs成骨在OP中的應用

2.1 單味中藥提取物

近年來研究表明淫羊藿、女貞子、補骨脂、巴戟天等補腎中藥及提取物能夠通過誘導BMSCs成骨分化發揮治OP的作用。張錦明等[21]研究表明，淫羊藿苷能夠通過調控BMSCs成骨分化及成脂分化，顯著改善OP模型小鼠骨組織微觀結構，促進骨小梁形成發揮抗OP的作用，其作用機制主要與Wnt經典通路相關[22]。淫羊藿黃酮類成分能夠促進BMSCs成骨分化，提高成骨細胞功能而發揮治療OP的作用[23]。陳云剛等[24]研究表明，骨碎補含藥血清能夠通過激活Wnt/β-catenin信號通路促進BMSCs的增殖，同時顯著的促進BMSCs鈣結節的形成及提高ALP活性。張峻瑋[25]的研究指出，骨碎補通過激活Wnt/β-catenin信號通路調控PPAR-γ、β-catenin的關系及OPG、RANKL的分泌，促進成骨分化，抑制成脂分化，發揮去勢大鼠模型股保護作用。補骨脂能夠通過上調TGF-β1 mRNA表達水平促進BMSCs成骨細胞分化[26]，郭招娣[27]的研究表明，異補骨脂素干預BMSCs源性外泌體后促進MC3T3-E1細胞的增殖與成骨分化來調控骨代謝，顯著增加ALP、OPG、Runx2、BMP2等基因表達水平，發揮治療OP的作用，其作用機制可能通過調控circ8604/miR-26b-3p/ERα軸發揮作用。賴滿香等[28-30]的研究指出，巴戟天多糖通過調控Cbfa-1 mRNA與p38蛋白促進BMSCs增殖及提高成骨分化能力。

2.2 中藥復方

左歸丸、右歸丸及金匱腎氣丸等為臨床常用的補腎經典方劑，能夠明顯的改善OP失衡性骨代謝水平，發揮治療OP的作用。張玉卓等[31]報道二者均能夠促進BMSCs成骨分化，左歸丸促成骨活性及能力略優于右歸丸，其作用機制與Runx2、COLI基因及蛋白表達水平升高相關[32]。亦有研究指出[33]，左歸丸能夠通過上調BGP、ATF4、BMP的蛋白濃度發揮促進BMSCs向骨細胞分化的作用。周芳馨等[34]報道，右歸丸亦通過調控TGF-β、BMP-7、BGP的蛋白濃度發揮BMSCs成骨分化，維持正常的骨代謝水平。金匱腎氣丸能夠顯著地促進去勢大鼠骨密度及骨微觀結構，改善異常的骨代謝水平，發揮抗骨質疏松的作用，其機理可能與下調模型大鼠ALP、IL-6表達水平及上調OPG表達水平[35]。有研究表明[36-37]，金匱腎氣丸能夠通過上調IGF1、RUNX2、SPP1及下調FABP4基因來促進BMSCs成骨分化能及抑制成脂分化能力。同樣有研究指出[38]，金匱腎氣丸促進BMSCs成骨增殖、分化的機制可能從與調控FNDC5、BMP2基因表達水平密切相關。

3 小結

近年來隨著中醫藥及BMSCs研究的不斷深入，中醫藥防治OP的特色優勢日漸突出，顯示出廣泛的應用前景?！澳I主骨生髓”理論為中醫經典理論，國內外眾多研究表明，補腎中藥介導BMSCs成骨在分子水平治療OP作用顯著，將中醫“腎主骨生髓”理論與現代醫學BMSCs相結合，從微觀角度闡釋中醫基礎理論的科學內涵，為臨床用藥及進一步研究提供依據。但仍存在尚未明晰的問題，如補腎中藥誘導BMSCs成骨機制研究主要集中于通路特異性蛋白研究，忽視完整通路的研究及其他蛋白的研究；補腎壯骨復方中藥單體成分復雜，入血成分有待于進一步明晰；誘導BMSCs成骨作用的有效成分及靶標蛋白有待于進一步明晰。以上問題，希望能在未來的研究中予以解決。