從“虛”論治絕經后骨質疏松癥與Wnt/β-catenin信號通路相關性研究進展

王想福，陳偉國，葉丙霖，楊博文

(1.甘肅省中醫院，甘肅蘭州 730050；2.甘肅省中醫藥研究院，甘肅蘭州 730050)

絕經后骨質疏松癥(postmenopausal osteoporosis,PMOP)為臨床常見病，常并發疏松性病理性骨折，嚴重影響患者的生活質量。中醫藥在治療PMOP時療效顯著，可明顯改善患者的臨床癥狀，提高生活質量，并且其副作用較少。中醫在治療PMOP時主要責之于“虛”，從“虛”論治PMOP行之有效，但由于缺乏有效的分子學機制，尚未達到標準化的防治水平。本文基于Wnt/β-catenin信號通路，從“虛”探討和論治PMOP。

1 中醫從“虛”論治PMOP的病證機理

PMOP歸屬于中醫“骨痹”、“骨極”、“骨痿”、“骨枯”等范疇，目前最多歸于“骨痿”的范疇[1]。《素問·痿論》“腎氣熱，則腰脊不舉，骨枯而髓減，發為骨痿”，《景岳全書·痿論》“腎者，水臟也，今水不勝火，則骨枯而髓虛，故足不任身，發為骨痿”，提示PMOP的病因主要責之于“虛”。

腎虛為PMOP的最主要因素，《內經》指出“腎實則骨有生氣”及“腎主骨生髓”。說明腎精充足則骨髓生化有源，骨骼得以充養，骨健而筋強；反之，骨為腎之余，腎精虧虛則骨髓生化乏源，骨骼失其充養，致使骨枯髓減，萎弱不用，骨質疏松。正如《靈樞》指出：“足少陰氣絕則骨枯，骨不濡則肉不能著也，骨肉不相親則肉軟卻，發無澤者骨先死。”有學者研究表明，腎精的充足與否與骨礦物的含量有直接關系[2]。梁文娜等[3]研究證實，腎虛與絕經后女性骨密度之間存在密切關系。

脾虛亦是PMOP發病的重要因素，脾為氣血生化之源而主肌肉，若脾氣充足，氣血生化有源, 外輸筋骨肌肉, 濡養肢體肌膚, 則肌膚飽滿, 骨骼強健，肌肉有力。《素問》曰：“謹和五味，骨正筋柔，……如是，則骨氣以精，謹道如法，長百天命。”反之，若脾胃虛弱則氣血生化乏源，骨骼肌肉得不到充養，骨髓空虛，四肢不用。婦女絕經后，生理機能紊亂，身體機能下降，脾胃虧虛，水谷運化失常，天癸虧虛，無以充養骨骼肌肉及沖、任二脈，易導致 PMOP。趙巍等[4]對805篇文獻研究發現，脾可直接或間接影響機體對鈣、磷等微量元素及其營養物質的吸收與利用，骨骼中微量元素不足及營養物質的缺乏，導致骨量減少、骨質疏松。

肝血虛也可導致PMOP的發生，肝藏血而主司運動。《素問·五臟生成論》指出:“肝受血而能視, 足受血而能步。”說明肝血營養四肢百骸，肝血充足，則筋骨強健，肝血虧虛，則可導致骨枯髓減，骨質疏松。葉天士指出，女子以肝為先天，說明肝在女性的生理病理中起著尤為重要的作用，絕經后女子天癸已竭，生理機能減退，肝血常不足，導致筋骨無以濡養，加速PMOP的出現。另一方面，傳統醫學認為“肝腎同源”，肝血與腎精同源而互化，肝血充足則腎精飽滿，肝血不足則腎精虧虛，女子絕經后肝血常不足，導致腎不藏精，共同導致PMOP的出現。現代醫學研究認為，肝可通過影響鈣磷代謝、維生素D的吸收與利用、雌激素等多種途徑作用于骨的形成與吸收[5]。

另外，氣血虧虛也是PMOP發生的重要因素，氣血為人體生理機能的主要物質基礎，氣血充足，則生理正常運行；氣血不足，則人體缺乏維持生理機能的主要物質基礎，正如《素問》指出：“氣血正平，長有天命”，“血氣不和，百病乃變化而生”。筋骨的正常運行亦離不開氣血的濡養，女子絕經后常伴隨生理機能的減退，氣血的虧虛，長此以往，可導致骨量減少、骨質疏松。同時，氣血虧虛可導致腎、脾、肝的虧虛，加快PMOP的出現[6]。

2 Wnt/β-catenin信號通路與絕經后骨質疏松癥的相關性

Wnt蛋白為一種分泌型糖蛋白，參與細胞的生長、發育及凋亡的全過程[7]。Wnt/β-catenin信號通路為一種經典的Wnt信號通路，Wnt/β-連環蛋白(β-catenin)為該信號通路上的關鍵細胞因子。此通路可調控細胞的生長、增殖及凋亡等 ，并且可加快成骨細胞的增殖，增加成骨細胞活性，促進成骨分化，其在骨形成時具有關鍵性的調節作用。肖延華等[8]發現，在腎虛型骨質疏松小鼠腎臟中，β-catenin的生物活性顯著降低。 Mac Donald等[9]發現，骨形成及骨分化過程與Wnt/β-catenin信號通路及其下游因子密切相關。Wnt/β-catenin信號通路的細胞外蛋白包括Wnt1、Wnt3a、Wnt8 及 Wnt10b等，均可通過與細胞膜受體相結合而激活此信號通路。研究發現，Wnt/β-catenin信號通路激活后，通過細胞內成對、跨膜受體及細胞外拮抗劑調控骨形成過程[10]，包括骨髓間充質干細胞的成骨分化、成骨細胞前體的擴增等。Sangani等[11]研究表明，Wnt/β-catenin信號通路為促使骨髓間充質干細胞成骨分化的重要環節。林甲換等[12]采用高強度間歇運動激活Wnt/β-catenin信號通路，發現通過高強度間歇運動可通過激活此通路及其下游ALP、Runx2成骨基因延緩絕經后小鼠骨量丟失，進而調控間充質干細胞向成骨細胞分化。Liu等[13]觀察間充質干細胞成骨分化的敏感性，將其放在Wnt蛋白培養基中，發現其可加快干細胞成骨分化。研究發現，Wnt通路可在促進骨形成的同時，進一步增強堿性磷酸酶的活性，影響骨質結構[14-15]。另一方面，Wnt/β-catenin信號通路可介導破骨細胞的增殖與分化，其減少骨吸收的機能與對破骨細胞的作用直接相關。Iyer等[16]發現，此信號的減少可導致骨骼形成的減少，導致PMOP的發生。例如在糖皮質激素作用于機體時，可通過抑制β-catenin下調骨鈣素的表達，使骨量減少，長此以往則導致骨質疏松的出現。研究發現，采用糖皮質激素干預骨質疏松大鼠骨髓間充質干細胞，發現其可影響干細胞分化，使成骨細胞活性降低[17]。在一項動物實驗中發現，激活β-catenin可使破骨細胞減低，骨量增高，而在敲除β-catenin時破骨細胞數量增加，實驗動物骨量減低[18-19]。

3 從“虛”論治PMOP中的Wnt/β-catenin信號調控機制

中醫藥在治療PMOP具有顯著的臨床療效及獨特優勢，隨著現代醫學對中醫藥理論的深入研究，越來越多的學者從分子學理論探討中藥對PMOP的臨床療效及其分子機制，其中Wnt/β-catenin信號通路為目前研究的熱點。PMOP在病證上常表現為精氣血的不足，所以傳統醫學在治療PMOP時，依據辨證論證的思想從“虛”治療。

補腎活血法為臨床上治療PMOP的常用方法，王慶諺等[20]采用補腎益氣活血方干預PMOP大鼠，發現其可上調骨組織及腎組織Wnt7b等相關蛋白表達及β-catenin蛋白表達，提示補腎益氣活血方可通過Wnt7b/β-catenin信號通路來治療PMOP。王大偉等[21]從傳統醫學“腎主骨”理論出發，運用補腎益氣活血中藥復方對PMOP大鼠進行體內干預，發現大鼠骨與腎組織的Wnt3am RNA及其蛋白表達量顯著下降，而補腎益氣活血方能夠使其表達量顯著升高，從而治療PMOP；并進一步通過體外實驗研究表明，補腎活血類中藥可通過Wnt/β-catenin信號通路促進骨髓間充質干細胞定向分化為成骨細胞，對PMOP發揮治療作用。有研究觀察六味地黃丸對PMOP模型大鼠骨質疏松的影響，發現其可通過上調Runx2、Lrp-5、mRNA等影響Wnt/β-catenin信號通路，從而改善PMOP大鼠骨密度，治療骨質疏松[22]。黃俊明[23]通過對淫羊藿苷的體內外實驗研究表明，其可通過Wnt/β-catenin信號通路促使骨髓間充質干細胞分化為成骨細胞，并可抑制其向成骨成脂分化。曾建春等[24]也證實，淫羊藿苷可作用于Wnt3a /β-catenin信號通路，促進骨髓間充質干細胞定向分化，而發揮對PMOP的治療作用。楊軍等[25]認為，壯骨止痛方可通過影響PMOP大鼠Wnt/β-catenin的水平以防治PMOP。馬陳[26]觀察青娥丸對PMOP的治療作用及其對Wnt/β-catenin信號通路的影響，發現其可通過對Wnt/β-catenin信號通路的作用而提高PMOP患者的骨密度，改善骨質結構，使患者骨小梁數量明顯增加，從而發揮對PMOP的防治作用。

溫補類中藥亦為目前治療PMOP的臨床常用藥，具有提高骨密度、影響骨代謝、發揮抗骨質疏松的作用。湯軍[27]將杜仲醇作用于大鼠骨髓間充質干細胞，發現在誘導2 d后，β-catenin表達水平明顯增高，說明杜仲可通過Wnt/β-catenin信號通路促進成骨分化，發揮抗骨質疏松的作用。同時，張賢等[28]運用杜仲誘導干細胞的表達，在其誘導3 d后發現，β-catenin分子量增高顯著。鄭蘇陽[29]觀察發現，高濃度的蛇床子素可促進β-catenin分子的表達，并且中、高濃度的蛇床子素均可促進Wnt1蛋白量的表達，從而促進成骨，防治骨質疏松。郭英等[30]研究發現，骨碎補總黃酮可通過促進Wnt/β-catenin信號通路來加快骨髓間充質干細胞的增殖及其分化，從而發揮抗骨質疏松的作用。

綜上所述，補“虛”療法可通過作用于Wnt/β-catenin信號通路，促進骨質生成，抑制破骨吸收，維持骨代謝的平衡，使骨密度增高，骨小梁重塑，達到防治PMOP 的目的。此外，Wnt/β-catenin信號通路不僅闡釋了 PMOP 的發病機制，而且為其防治開辟了廣闊的應用前景，為中醫藥的臨床用藥提供了分子生物學基礎。若可以將Wnt/β-catenin信號通路作為傳統中醫藥防治的中心環節，借助現代研究手段，加強對中醫藥治作用的分子學機理研究，進而闡明其作用機理，靶向用藥，將為中醫藥防治PMOP開辟新的捷徑。