沈耿楊 黃璇 尚奇 江曉兵 余翔 張志達(dá) 招文華 湯凱 梁德 任輝*

1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510405 2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)嶺南醫(yī)學(xué)研究中心，廣東 廣州 510405 3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510405

老年性骨質(zhì)疏松(senile osteoporosis，SOP)是一種與年齡相關(guān)，以骨量低下、骨微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致骨脆性增加、易發(fā)生骨折為特征的代謝性骨病[1]。伴隨全球人口老齡化，SOP的發(fā)病率、致殘率和致死率呈顯著上升趨勢(shì)，對(duì)公眾健康造成嚴(yán)重威脅。預(yù)計(jì)到2050年，中國(guó)SOP患者將達(dá)到2.12億[2]；全球范圍內(nèi)，由SOP導(dǎo)致的脆性骨折每3 s即發(fā)生一例，長(zhǎng)期臥床致死率達(dá)20%，永久性致殘率達(dá)50%[3-4]。因此，進(jìn)一步研究SOP的發(fā)病機(jī)制、尋找SOP的防治靶點(diǎn)迫在眉睫。

骨骼肌與骨骼在解剖位置上相互依存，在結(jié)構(gòu)與功能上相互聯(lián)系、相輔相成，存在Crosstalk關(guān)系[5]。生理上，這與中醫(yī)學(xué)“脾主肌肉”“腎主骨”的“脾腎相關(guān)”理論相符；病理上，中醫(yī)學(xué)“骨肉不相親”理論高度概括了SOP骨骼和骨骼肌的內(nèi)在失衡狀態(tài)[6]。最新研究表明，外泌體作為一種細(xì)胞外囊泡可攜帶多種生物活性分子在“骨-肌Crosstalk”中發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用[7]。因此，本文基于“骨肉不相親”理論對(duì)骨骼肌源性外泌體在SOP中的作用進(jìn)行探討，以期為臨床防治SOP提供新思路。

1 中醫(yī)學(xué)對(duì)SOP“骨肉不相親”的認(rèn)識(shí)

中醫(yī)學(xué)并無(wú)SOP的病名，根據(jù)其病理特征和臨床表現(xiàn)，歸屬于“骨痿”“骨枯”的范疇?！端貑?wèn)·生氣通天論》云：“是故謹(jǐn)和五味，骨正筋柔，氣血以流，腠理以密，如是則骨氣以精。謹(jǐn)?shù)廊绶?，長(zhǎng)有天命”。骨骼強(qiáng)健，筋脈柔和，氣血通暢，腠理致密，骨氣就精強(qiáng)有力，該句話反映了骨骼的強(qiáng)健有力既源于骨骼自身，亦需要腠理(肌肉和皮膚的紋理)的支持、營(yíng)養(yǎng)與保護(hù)，對(duì)骨骼和肌肉生理狀態(tài)下的相互依存、相輔相成的關(guān)系進(jìn)行了生動(dòng)地闡釋?！端貑?wèn)·痿論》亦有“腎氣熱，則腰脊不舉，骨枯而髓減，發(fā)為骨痿”“治痿獨(dú)取陽(yáng)明”的認(rèn)識(shí)，分別從腎、脾兩個(gè)方面談及骨痿的病機(jī)和治療?！峨y經(jīng)·二十四難》首次提出“骨肉不相親”一詞，對(duì)SOP“骨肉不相親”的病理機(jī)制進(jìn)行了闡述，“足少陰氣絕，則骨枯……骨髓不濡，即肉不著骨；骨肉不相親，即肉濡而卻；肉濡而卻，故齒長(zhǎng)而枯，發(fā)無(wú)潤(rùn)澤；無(wú)潤(rùn)澤者，骨先死?！蹦I精不足，則骨髓空虛，骨髓不能濡養(yǎng)肌肉和骨骼，肌肉瘦削，骨枯肉痿髓減，最終造成“骨肉不相親”的病理狀態(tài)，發(fā)為SOP。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為腎主骨生髓，為先天之本；脾主肌肉，為后天之本、氣血生化之源，脾腎相資相助，互相為用，使人體骨骼肌肉強(qiáng)健有力，反之則骨枯肉痿，即“骨肉不相親”。因此，“骨肉不相親”理論高度概括了骨骼和肌肉的內(nèi)在失衡狀態(tài)，是SOP的重要病理機(jī)制。

2 SOP“骨肉不相親”的現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵

骨穩(wěn)態(tài)由成骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨形成及破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收構(gòu)成，近年來(lái)圍繞骨穩(wěn)態(tài)防治SOP取得了巨大進(jìn)步，然而靶點(diǎn)及藥物的多樣性和不明確性為臨床防治研究帶來(lái)新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。近年來(lái)，基于“骨-肌Crosstalk”關(guān)系防治SOP是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的新方向。在胚胎時(shí)期，肌肉骨骼系統(tǒng)共同起源于軸旁中胚層，預(yù)示著兩者在隨后生命過(guò)程中的緊密聯(lián)系[8]。研究表明，骨骼和肌肉通過(guò)力學(xué)作用和化學(xué)調(diào)節(jié)途徑密切相連。力學(xué)調(diào)節(jié)方式主要指通過(guò)骨骼肌收縮，對(duì)骨骼產(chǎn)生應(yīng)力作用，維持對(duì)骨骼的力學(xué)刺激，促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)發(fā)育，使骨密度和骨強(qiáng)度增加[9-10]；反之，骨密度和骨強(qiáng)度降低，同樣伴隨著肌肉力量的下降和萎縮[11]。化學(xué)調(diào)節(jié)作用是指骨骼肌通過(guò)旁分泌或內(nèi)分泌信號(hào)作用于骨組織，調(diào)控骨組織細(xì)胞(如成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、骨細(xì)胞)，介導(dǎo)骨形成與骨吸收，從而影響骨穩(wěn)態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，肌肉可能分泌IL-8、BNDF、irisin等發(fā)揮調(diào)節(jié)骨骼再生的作用[8]。此外，骨骼亦可通過(guò)分泌ATP、DKK1、FGF-23、OPG發(fā)揮調(diào)節(jié)骨骼肌再生的作用[12-15]。其他研究表明，SOP及脆性骨折、骨骼肌退變均與年齡增長(zhǎng)密切相關(guān)[16-17]，表明骨骼和肌肉的退變具有一致性；肌肉和骨骼中的GH/IGF1軸與SOP和肌肉萎縮密切相關(guān)[18]；治療骨質(zhì)疏松的經(jīng)典藥物阿侖膦酸鈉同時(shí)具有恢復(fù)肌肉萎縮的效果[19]；同時(shí)改善骨骼和肌肉力量有利于更好地預(yù)防跌倒和降低骨折風(fēng)險(xiǎn)[20]。因此，從“骨-肌Crosstalk”失衡的角度闡釋SOP“骨肉不相親”的現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵，對(duì)深入挖掘SOP的發(fā)病機(jī)理及中醫(yī)藥的防治靶點(diǎn)具有重要意義。

3 骨骼肌源性外泌體調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)在SOP“骨肉不相親”防治中的意義

外泌體是一類(lèi)胞外囊泡，可通過(guò)脂質(zhì)、mRNA、miRNA、蛋白質(zhì)等生物活性分子的運(yùn)輸，在局部或全身細(xì)胞與細(xì)胞間的通訊中扮演重要角色[21-22]。最新研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌來(lái)源外泌體和骨組織細(xì)胞外泌體分別在骨骼肌再生和骨穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[23-27]。例如，骨骼肌源性成纖維細(xì)胞釋放的外泌體miR-199a-5p促進(jìn)骨骼肌纖維化[27]；破骨細(xì)胞來(lái)源的外泌體miR-214抑制成骨分化及骨形成[23]。亦有研究提示外泌體可能在“骨-肌Crosstalk”中起關(guān)鍵作用[23]。肌肉生長(zhǎng)抑素干預(yù)骨細(xì)胞系Ocy454后，其外泌體miR-218表達(dá)下調(diào)，經(jīng)成骨細(xì)胞系MC3T3攝取后負(fù)向調(diào)控成骨分化[24]；小鼠成肌細(xì)胞系C2C12外泌體miR-34a可顯著促進(jìn)BMSC衰老[25]；C2C12外泌體miR-27a可明顯促進(jìn)MC3T3成骨分化和礦化，并且可以作為治療肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥(一種肌肉骨骼退行性疾病)的潛在方法[26，28]。目前尚未有骨骼肌源性外泌體遞送脂質(zhì)、mRNA、LncRNA、蛋白質(zhì)等調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)的報(bào)道，可能是未來(lái)的一個(gè)重要研究方向。因此，骨骼肌釋放攜帶有各種生物活性分子的外泌體，從而調(diào)控成、破骨分化及骨穩(wěn)態(tài)，在SOP發(fā)病中可能發(fā)揮重要作用。

如前所述，“骨肉不相親”高度概括了SOP骨肌在病理狀態(tài)下的內(nèi)在關(guān)系，骨骼肌軟弱無(wú)力，可影響骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致骨穩(wěn)態(tài)失衡，最終引起骨枯髓減。骨骼肌源性外泌體遞送miRNA等生物活性分子進(jìn)而調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)搭建了骨骼肌和骨骼聯(lián)系的重要橋梁，可能是SOP“骨肉不相親”的重要分子機(jī)制。在SOP的診斷中，骨骼肌源性外泌體相關(guān)活性分子是否可以作為重要的生物標(biāo)志物；在SOP的治療中，一方面可以從骨骼肌源性外泌體著手，通過(guò)抑制或促進(jìn)外泌體遞送相關(guān)miRNA、mRNA、LncRNA、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等維持骨穩(wěn)態(tài)。另一方面，根據(jù)“骨肉不相親”的中醫(yī)理論，運(yùn)用“脾腎相關(guān)”學(xué)說(shuō)選擇中醫(yī)藥治療SOP亦是重要的研究方向。脾腎兩虛證(含脾腎氣虛證、脾腎陽(yáng)虛證等)是SOP的重要證型[29-32]，近年來(lái)，應(yīng)用補(bǔ)腎健脾的方劑(如腎氣丸、補(bǔ)腎健脾湯)治療SOP體現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，能在較少副作用的情況下有效緩解患者骨骼疼痛，改善功能，提高生活質(zhì)量，在一定程度上彌補(bǔ)目前抗SOP藥物的不足[33-36]。然而，由于起效機(jī)制不明確及缺乏系統(tǒng)研究數(shù)據(jù)的支持，限制了中醫(yī)藥的臨床應(yīng)用，因此很有必要對(duì)中醫(yī)藥調(diào)控SOP的分子機(jī)制進(jìn)行探討。補(bǔ)腎健脾中藥是否可以通過(guò)增強(qiáng)或者抑制骨骼肌源性外泌體遞送相關(guān)miRNA、mRNA、LncRNA、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等活性分子調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)值得進(jìn)一步研究(圖1)。

圖1 骨骼肌源性外泌體調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)在SOP“骨肉不相親”防治中的意義Fig.1 The significance of skeletal muscle-derived exosomes regulating bone homeostasis in the prevention and treatment of disharmony between bone and skeletal muscle of SOP

綜上所述，SOP的發(fā)生與骨骼和肌肉的功能失調(diào)密切相關(guān)，中醫(yī)學(xué)的“骨肉不相親”較好地闡釋了SOP的病理發(fā)生機(jī)制，補(bǔ)腎健脾、強(qiáng)肌健骨的方劑可以有效治療SOP“骨肉不相親”的狀態(tài)，運(yùn)用骨骼肌源性外泌體調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)改善“骨肉不相親”的病理狀態(tài)對(duì)于解釋SOP的分子機(jī)制及其治療SOP都具有重要意義。探索骨骼肌源性外泌體調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)改善SOP“骨肉不相親”的分子機(jī)制，一方面可以豐富SOP發(fā)病機(jī)制的理論內(nèi)涵，加深對(duì)中醫(yī)“骨肉不相親”“脾腎相關(guān)”理論科學(xué)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)；另一方面，對(duì)推廣中醫(yī)藥防治SOP、改善患者生活質(zhì)量、減輕社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)也具有重要意義。