李偉 李春根 穆曉紅 陳黎明 陳琛 趙子義

摘要?目的：基于網(wǎng)絡(luò)藥理學預測金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松癥的作用機制。方法：通過中藥系統(tǒng)藥理學數(shù)據(jù)庫與分析平臺（TCMSP）、中藥分子機制綜合數(shù)據(jù)庫（TCMID）、中藥分子機制生物信息學分析工具（BATMAN-TCM）等數(shù)據(jù)庫檢索金匱腎氣丸藥物成分及成分相關(guān)靶點;以“Osteoporosis”為關(guān)鍵詞在人類基因數(shù)據(jù)庫（GeneCards）、在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫（OMIM）、DrugBank等數(shù)據(jù)庫檢索骨質(zhì)疏松癥疾病相關(guān)靶點;制作韋恩圖，獲取藥物-疾病交集靶點;利用String數(shù)據(jù)庫、Cytoscape 3.6.1軟件構(gòu)建藥物-疾病交集靶點蛋白互作網(wǎng)絡(luò)及藥物-成分-疾病-靶點網(wǎng)絡(luò);通過DAVID數(shù)據(jù)庫對藥物-疾病交集靶點進行基因本體（GO）、京都基因和基因組百科全書（KEGG）富集分析，并將富集結(jié)果可視化。結(jié)果：共獲得金匱腎氣丸藥物成分118個，包括槲皮素、山柰酚、大黃素等;有效成分相關(guān)靶點202個，疾病相關(guān)靶點1 856個，藥物-疾病交集靶點87個，包括前列腺素內(nèi)過氧化物合酶2（PTGS2）、轉(zhuǎn)錄因子（JUN）、胞間黏附分子1（ICAM1）等;GO富集分析功能條目376條，其中生物過程（BP）290條，細胞組分（CC）28條，分子功能（MF）58條，包括RNA聚合酶Ⅱ啟動子的轉(zhuǎn)錄正調(diào)控、類固醇激素受體活性等;KEGG信號通路共90條，包括類風濕性關(guān)節(jié)炎信號通路、破骨細胞分化信號通路、催乳激素信號通路等。結(jié)論：金匱腎氣丸通過槲皮素、山柰酚、大黃素、薯蕷皂苷元、β-谷甾醇等有效成分作用于PTGS2、JUN、ICAM1、白細胞介素-1β（IL-1β）、基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP9）等關(guān)鍵靶點通過抗氧化、抑制炎癥反應、促進成骨細胞增殖分化、抑制破骨細胞骨吸收等作用機制達到治療OP的作用。

關(guān)鍵詞?金匱腎氣丸;骨質(zhì)疏松癥;網(wǎng)絡(luò)藥理學;藥物成分;作用靶點;信號通路;作用機制

Abstract?To predict the mechanism of Jinkui Shenqi Pill in the treatment of osteoporosis based on network pharmacology.Methods TCMSP，TCMID，BATMAN-TCM databases were used to retrieve the drug components and related targets of Jinkui Shenqi pill; the related targets of osteoporosis were searched in GeneCards，OMIM，DrugBank databases with the key word of “osteoporosis”; the common target of the drug-disease were obtained by generating Venny diagrams; string database and Cytoscape 3.6.1 software were used to construct the drug-disease common target protein interaction network and drug-component-disease-target network; finally，GO and KEGG enrichment analysis of common target were carried out through David database，and the enrichment results were visualized.Result A total of 118 chemical components from Jinkui Shenqi pill were obtained，including quercetin，kaempferol，emodin，etc.; there were 202 active component related targets，1856 disease-related targets and 87 drug-disease common targets，including PTGS2，JUN，ICAM1，etc.; there were 376 functional items analyzed by GO enrichment analysis，namely 290 biological processes （BP），28 cellular components （CC） and 58 molecular functions （MF），including the positive regulation of transcription from RNA polymerase Ⅱ promoter and steroid hormone receptor activity; there were 90 KEGG signaling pathways，mainly including rheumatoid arthritis signaling pathway，osteoclast differentiation signaling pathway，prolactin signaling pathway，etc.Conclusion Jinkui Shenqi Pill functions mainly through quercetin，kaempferol，emodin，diosgenin and beta-sitosterol on key target genes of PTGS2，JUN，ICAM1，IL1B and MMP9 through the mechanism of anti-oxidation，inhibition of inflammatory reaction，promotion of osteoblast proliferation and differentiation，inhibition of osteoclast bone absorption，and finally achieve the therapeutic effect of treat OP.

Keywords?Jinkui Shenqi Pill; Osteoporosis; Network pharmacology; Drug components; Target of action; Signaling pathway; Mechanism of action

中圖分類號：R285;R274.9文獻標識碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2021.22.004

骨質(zhì)疏松癥（Osteoporosis，OP）是一種復雜的全身性的骨代謝性疾病，其基本機制是骨吸收與骨形成的失衡，主要表現(xiàn)為骨密度、骨量的降低及其骨骼細微結(jié)構(gòu)的改變[1]。隨著我國社會老齡化的加深，OP的發(fā)病率逐年升高，據(jù)最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計，OP在我國的發(fā)病率為13%[2]，隨之而來的骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)病率也逐年攀升，給社會及家庭帶來了嚴重的經(jīng)濟負擔。研究發(fā)現(xiàn)OP的發(fā)病原因與機體代謝異常、基因多態(tài)性、微循環(huán)障礙等因素密切相關(guān)[3-4]。治療主要以抑制骨吸收、促進骨形成為原則，目前常用的治療藥物主要有雙磷酸鹽類、降鈣素類、雌激素替代治療、維生素D及鈣類等，但是長期使用以上藥物存在胃腸道不良反應、肝腎功能損害、心血管疾病及子宮內(nèi)膜癌風險增加、腎結(jié)石等不良反應[5-6]。因此急需尋求一種療效顯著、不良反應少、可以長期使用的預防與治療OP的藥物，中醫(yī)藥具有獨特的優(yōu)勢。

中醫(yī)并沒有OP的病名，多將其歸屬于“骨痹”“骨萎”等范疇。中醫(yī)理論認為腎主骨生髓，腎虛，腎精不足，骨髓失養(yǎng)，終成萎痹，治療當以“填精益髓，補腎壯骨”為原則[7]。金匱腎氣丸出自《金匱要略》，是溫補腎精的經(jīng)典方劑，在治療OP等疾病方面具有顯著的臨床療效。研究發(fā)現(xiàn)，金匱腎氣丸能提高血清雌激素水平，改善骨密度與成骨細胞功能，促進成骨細胞的增殖、分化，減輕OP患者疼痛癥狀等[8]。目前，金匱腎氣丸治療OP的主要活性成分及具體作用機制未見系統(tǒng)的描述。網(wǎng)絡(luò)藥理學是一門新興學科，是基于分子層面，通過數(shù)據(jù)可視化分析，構(gòu)建藥物-有效成分-疾病-靶點網(wǎng)絡(luò)來預測藥物治療疾病的作用機制，彌補了“單成分、單靶點、單藥物、單疾病”研究模式的不足。因此，本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學的方法預測金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松的有效成分、作用靶點、關(guān)鍵通路，并解釋其作用機制。

1?資料與方法

1.1?“金匱腎氣丸”藥物化學成分及其相關(guān)靶點的搜集?采用中藥系統(tǒng)藥理學數(shù)據(jù)庫與分析平臺（Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform，TCMSP）、中藥分子機制綜合數(shù)據(jù)庫（Traditional Chinese Medicine Integrated Database，TCMID）、中藥分子機制生物信息學分析工具（A Bioinformatics Analysis Tool for Molecular Mechanism of Traditional Chinese Medicine，BATMAN-TCM）檢索金匱腎氣丸組成藥物活性化學成分，以口服生物利用度（Oral Bioavailability，OB）≥30%、類藥性（Drug Like，DL）≥0.18為標準對所有活性成分進行篩選，并搜集有效化學成分相關(guān)靶點。

1.2?“骨質(zhì)疏松癥”疾病靶點的搜集?通過人類基因數(shù)據(jù)庫（GeneCards）、在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM）、DrugBank數(shù)據(jù)庫，以“Osteoporosis”為關(guān)鍵詞搜集骨質(zhì)疏松癥的疾病靶點。刪除重復的靶點，導入UniProt數(shù)據(jù)庫進行標準化處理。

1.3?藥物-疾病交集靶點、韋恩圖及活性成分-作用靶點的構(gòu)建?將“金匱腎氣丸”有效成分相關(guān)靶點及“骨質(zhì)疏松癥”疾病靶點導入Venny 2.1.0在線作圖工具獲得藥物-疾病交集靶點及其韋恩圖并將其交集靶點、有效成分導入Cytoscape 3.6.1軟件，對藥物有效成分相關(guān)靶點-疾病相關(guān)靶點進行映射，構(gòu)建活性成分-作用靶點網(wǎng)絡(luò)圖?；钚猿煞?、作用靶點用“節(jié)點”表示，節(jié)點之間的相互關(guān)系用“邊”表示。

1.4?蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建?將藥物-疾病的交集靶點導入STRING軟件中（https：//string-db.org），選擇置信度score≥0.700，隱藏游離的節(jié)點。下載TSV數(shù)據(jù)文件，導入Cytoscape 3.6.1軟件進行數(shù)據(jù)可視化分析，使用CytoHubba插件的MCC算法找出蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（Protein Protein Interaction，PPI）網(wǎng)絡(luò)的核心基因。

1.5?富集分析

采用DAVID（https：//david.ncifcrf.gov/）數(shù)據(jù)庫對藥物、疾病的交集靶點進行基因本體（Gene Ontology，GO）富集分析和京都基因和基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析，設(shè)定標準為P值小于0.05，使用imageGP作圖軟件對P-value值最小的GO生物功能前20條及KEGG信號通路前30條結(jié)果制作氣泡圖進行可視化分析。

2?結(jié)果

2.1?“金匱腎氣丸”藥物化學成分及其相關(guān)靶點?通過TCMSP、TCMID、BATMAN-TCM共3個數(shù)據(jù)庫結(jié)合相關(guān)文獻檢索，共獲得金匱腎氣丸藥物化學成分118個，其中茯苓15個，附子21個，桂枝7個，牡丹皮11個，山藥16個，山茱萸20個，熟地黃2個，澤瀉26個;共獲取相關(guān)靶點569個，刪除重復的靶點，最終獲得金匱腎氣丸組成藥物化學成分相關(guān)靶點202個。

2.2?“骨質(zhì)疏松癥”疾病靶點搜索結(jié)果?通過GeneCards、OMIM、DrugBank等數(shù)據(jù)庫并結(jié)合相關(guān)文獻，獲得疾病靶點4 305個，其中GeneCards數(shù)據(jù)庫4 273個，OMIM、DrugBank數(shù)據(jù)庫共32個，取GeneCards數(shù)據(jù)庫Relevance score分數(shù)≥中位數(shù)1.87的靶點共2 751個，刪除3個數(shù)據(jù)庫重復的靶點，最終獲得骨質(zhì)疏松癥疾病靶點1 856個。

2.3?藥物-疾病交集靶點、韋恩圖及藥物-成分-疾病-靶點網(wǎng)絡(luò)?將金匱腎氣丸藥物成分相關(guān)靶點、骨質(zhì)疏松癥疾病相關(guān)靶點導入Venny 2.1.0在線作圖工具，共獲得鹽皮質(zhì)激素受體（Mineralocorticoid Receptor，NR3C2）、黃體酮受體（Progesterone Receptor，PGR）、前列腺素內(nèi)過氧化物合酶2（Prostaglandin-Endoperoxide Synthase 2，PTGS2）、視黃酸受體（Reti-noic Acid Receptor RXR-Alpha，RXRA）等87個交集靶點及韋恩圖。見圖1。將藥物-疾病交集靶點與藥物有效成分相互作用關(guān)系及屬性文件導入Cytoscape 3.6.1軟件并進行映射，構(gòu)建藥物-成分-疾病-靶點網(wǎng)絡(luò)圖。根據(jù)Cytoscape軟件NetworkAnalyzer分析工具算出有效成分Degree值，Degree值越大表示節(jié)點的重要性越大。見圖2。藥物有效成分Degree值位于前5位的分別為槲皮素（Quercetin）為66，山柰酚（Kaempferol）為25，大黃素（Emodin）為16，薯蕷皂苷元（Diosgenin）為10，Β-谷甾醇（Beta-Sitosterol）為9。見表1。

2.4?PPI網(wǎng)絡(luò)結(jié)果

將藥物-疾病的87個交集靶點導入STRING軟件中，擇置信度Score≥0.700，下載TSV數(shù)據(jù)文件，導入Cytoscape 3.6.1軟件，共得到87個節(jié)點，634條邊，平均節(jié)點度值為14.6，使用cytoHubba插件的MCC算法找出PPI網(wǎng)絡(luò)的核心基因，PTGS2、JUN、ICAM1、IL1B、MMP9等基因為PPI網(wǎng)絡(luò)核心基因。見圖3、圖4。

2.5?金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松癥作用靶點GO生物功能富集分析結(jié)果?采用DAVID數(shù)據(jù)庫對金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松癥作用靶點進行GO生物功能富集分析，共獲得P值小于0.05的GO功能條目376條，其中生物過程（Biological Process，BP）290條，細胞組分（Cellular Component，CC）28條，分子功能（Molecular Function，MF）58條。生物過程主要富集在轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控，DNA模板化、對藥物的反應、RNA聚合酶Ⅱ啟動子的轉(zhuǎn)錄正調(diào)控、基因表達的正調(diào)控、一氧化氮生物合成過程的正向調(diào)控等;細胞組分主要富集在細胞外間隙、胞外區(qū)、膜筏、質(zhì)膜小凹、核染色質(zhì)等;分子功能主要富集在酶結(jié)合、類固醇激素受體活性、類固醇結(jié)合、RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄因子活性，配體激活序列特異性DNA結(jié)合、細胞因子活性等。見圖5～7。

2.6?金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松癥作用靶點KEGG信號通路富集分析結(jié)果?通過DAVID數(shù)據(jù)庫對金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松癥作用靶點進行KEGG信號通路富集分析，共獲得P值小于0.05的KEGG信號通路90條，刪除“Cancer”相關(guān)通路，根據(jù)P值對前30條信號通路繪制氣泡圖。結(jié)合相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)類風濕性關(guān)節(jié)炎信號通路、破骨細胞分化信號通路、催乳激素信號通路、甲狀腺激素信號通路、MAPK信號通路等信號通路是金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松癥的關(guān)鍵通路。見圖8。前10位信號通路富集細節(jié)。見表2。

3?討論

骨質(zhì)疏松癥的病機為腎虛，腎精不足，骨髓失養(yǎng)。治療當以“填精益髓，補腎壯骨”為原則。金匱腎氣丸源自《金匱要略》，在治療OP等疾病取得了較好的臨床療效。方中熟地黃滋陰補腎、填精益髓，桂枝、附子溫補陽氣，溫陽化氣共為君藥;山茱萸補腎壯骨、固腎澀精，山藥健脾益氣，滋陰助陽共為臣藥;茯苓、澤瀉、牡丹皮清熱養(yǎng)陰、健脾化濕、補而不壅。諸藥配伍，共奏填精益髓、強筋健骨、陰陽雙補之功效。本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學的研究方法，共獲得金匱腎氣丸藥物活性成分118個，通過數(shù)據(jù)可視化分析獲悉槲皮素、山柰酚、大黃素、薯蕷皂苷元、β-谷甾醇等成分可能是金匱腎氣丸治療OP的關(guān)鍵藥物成分。

研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素可以抑制破骨細胞增殖、提高成骨細胞分化活性、增加血清骨礦含量、改善骨代謝、維持機體骨吸收和骨形成的動態(tài)平衡[9]。槲皮素作為一種抗氧化的藥物化學成分，可以延緩細胞衰老導致的骨丟失，能夠有效清除衰老的人骨髓間充質(zhì)干細胞（Human Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells，hMSCs），并能調(diào)控雌激素受體介導的信號通路，促進hMSCs的增殖、成骨分化，改善骨組織結(jié)構(gòu)及功能[10-12];此外槲皮素還具有免疫調(diào)節(jié)及促進機體對鈣的吸收等作用，通過降低骨組織氧化應激參數(shù)，提高骨組織抗感染能力，增強維生素D受體活性，促進小腸對鈣的吸收，調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)基因的表達[13]。Sharma等[14]證實山柰酚具有提高成骨參數(shù)，促進成骨分化的作用，其機制是通過雌激素信號通路和對SaOS-2細胞的刺激反應激活WNT信號通路，提高WNT靶向成骨基因表達，提高堿性磷酸酶（Alkaline Phosphatase，ALP）、成骨蛋白、骨涎蛋白、骨橋蛋白等蛋白的mRNA的表達水平，促進其增值，提高成骨參數(shù)，促進成骨分化。Wong等[15]研究表明，山柰酚能有效地調(diào)節(jié)成骨細胞與破骨細胞的自噬作用，可以明顯地減輕氧化應激所致的骨損傷及骨流失，維持了骨吸收與骨代謝之間的動態(tài)平衡，并通過抑制促凋亡基因相關(guān)蛋白的表達，上調(diào)抗凋亡基因的表達水平，具有促進成骨的作用。炎癥是骨質(zhì)流失的重要原因，腫瘤壞死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α，TNF-α）、白細胞介素-1（Interleukin-1，IL-1）等炎癥介質(zhì)不僅會直接促進破骨細胞的增殖和骨吸收作用的增強，而且通過正反饋作用促進骨吸收細胞因子（例如IL-6、MCP-1）的產(chǎn)生，進一步加劇了骨流失[16]。山柰酚通過調(diào)控核因子κB信號通路的激活，降低TNF-α、IL-1等炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，增強了抗炎細胞因子（例如IL-10）的表達，并且通過對MAPK機制的抑制，可以逆轉(zhuǎn)白細胞介素-1β（Interleukin-1 Beta，IL-1β）介導的骨損傷[17]。Zhao等[18]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)薯蕷皂苷元通過提高機體雌二醇水平，抑制骨高周轉(zhuǎn)率，可以減少骨量丟失，減緩OP的發(fā)生、發(fā)展，對OP具有預防作用。骨保護素（Osteoprotegerin，OPG）和核因子κB配體的受體激動劑（例如RANKL）在破骨細胞形成過程中起重要作用，二者之間的比值是評估破骨細胞刺激度的重要指標[19]。Zhang等[20]發(fā)現(xiàn)，通過薯蕷皂苷元治療的大鼠脛骨中RANKL的水平較治療前降低，而OPG的水平明顯升高，二者之間的比值顯著下降，從而降低了對破骨細胞的刺激度，減少了骨吸收，對骨組織具有明顯的保護作用。雌激素對全身骨代謝具有重要的調(diào)節(jié)作用，是維持骨代謝動態(tài)平衡的重要物質(zhì)，是臨床上治療OP的重要藥物，β-谷甾醇是具有雌激素活性的植物雌激素類物質(zhì)。研究表明，卵巢顆粒細胞是成骨細胞的重要作用靶點，β-谷甾醇可以誘導卵巢顆粒細胞分泌雌二醇E2，使其與成骨細胞膜上雌激素受體ER結(jié)合，促進成骨，改善骨代謝[21]。此外，β-谷甾醇還可以抑制過氧化物酶、TNF-ɑ、IL-1β等炎癥介質(zhì)的活性，通過其抗炎作用，減輕炎癥介質(zhì)導致的骨損傷[22]。TNF-α與RANKL具有協(xié)同作用刺激破骨細胞的形成，研究發(fā)現(xiàn)，大黃素可以抑制TNF-α的表達，通過其抗炎作用減少破骨細胞的形成，減少骨質(zhì)流失[23]。動物實驗表明，大黃素能夠顯著提高大鼠成骨細胞成活率，改善骨小梁微結(jié)構(gòu)和骨骼力學性能，抑制血清骨鈣素的升高，增強MC3T3-E1細胞的分化和礦化，具有促進成骨及骨保護作用[24]。

通過藥物-疾病作用靶點富集分析結(jié)合相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)金匱腎氣丸治療OP的關(guān)鍵靶點基因為PTGS2、JUN、ICAM1、IL1B、MMP9等。前列腺素內(nèi)環(huán)氧化合物合成酶2（Prostaglandin-Endoperoxide Synthase 2，PTGS2）是前列腺素合成的限速酶，對機體的骨代謝具有雙向調(diào)節(jié)作用，一方面介導了骨髓間充質(zhì)干細胞分化為成骨細胞及破骨細胞成熟過程，通過抑制PTGS2的表達可以減少OP患者的骨破壞及炎癥反應;另一方面通過抑制前列腺素的產(chǎn)生，減少了前列腺素誘導的巨噬細胞集落刺激因子（Macrophage Colony Stimulating Factor，M-CSF）及破骨細胞分化因子（Receptor Activator Ofnuclear Factor Kappa-B Ligand，RANKL）的產(chǎn)生，減緩破骨細胞分化及骨吸收作用[25-26]。JUN屬于AP-1轉(zhuǎn)錄因子家族，是JAK-STAT信號通路上的快速反應基因，具有促進成骨細胞增殖、分化的作用[27];此外，Lerbs等[28]通過動物模型發(fā)現(xiàn)，JUN通過上調(diào)骨祖細胞相關(guān)基因（例如Shh、Sufu）的表達，誘導骨祖細胞增殖、分化，可以補償骨缺損部位的骨量減少并促進其骨鈣化組織形成，加速骨折愈合。細胞間黏附分子1（Intercellular Adhesion Molecule 1，ICAM1）基因具有多態(tài)性，是絕經(jīng)后婦女患OP的易感基因[29]。研究發(fā)現(xiàn)，ICAM1是破骨細胞分化的重要調(diào)控蛋白，對破骨細胞的分化成熟及功能具有重要的調(diào)節(jié)作用，其介導的黏附作用是破骨細胞分化成熟的關(guān)鍵條件[30];此外，ICAM1也介導了炎癥細胞因子向局部病灶位置的黏附和運動[31]。IL-1β對破骨細胞及成骨細胞的活性具有重要的影響，通過對IL-1β的抑制，可以降低機體的骨轉(zhuǎn)換;此外IL-1β對骨微血管的數(shù)量及其長度也具有深刻的影響，當IL-1β被抑制時骨組織中微血管的數(shù)量及長度均降低[32]?；|(zhì)金屬蛋白酶9（Matrix Metallopeptidase 9，MMP9）主要由破骨細胞在體內(nèi)選擇性表達，通過轉(zhuǎn)運到切割組蛋白HSK18-Q19核室，促進破骨細胞基因的活化，介導了破骨細胞的骨吸收及Ⅰ型膠原的溶解作用，因此，使用siRNA靶向抑制MMP9可以減少骨吸收，具有骨保護作用[33]。

通過對金匱腎氣丸治療OP的作用靶點，進行KEGG富集分析并結(jié)合相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)類風濕性關(guān)節(jié)炎信號通路、破骨細胞分化信號通路、催乳激素信號通路、甲狀腺激素信號通路、MAPK信號通路等信號通路是金匱腎氣丸治療骨質(zhì)疏松癥的關(guān)鍵通路。類風濕性關(guān)節(jié)炎（Rheumatoid Arthritis，RA）在OP的發(fā)生、發(fā)展過程中具有重要的影響，是RA患者主要的關(guān)節(jié)外并發(fā)癥之一，其機制是活動性RA導致機體炎性破骨細胞骨吸收增強導致RA患者局部骨破壞（骨侵蝕）及全身性骨丟失，因此通過控制RA患者炎癥反應，可以減少骨質(zhì)流失并降低骨折風險[34]。鐵調(diào)素是機體鐵代謝和體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)劑，受炎癥介質(zhì)（例如IL-1、IL-6、TNF）的調(diào)節(jié)。在最新的RA患者血清鐵調(diào)素水平與骨質(zhì)疏松程度相關(guān)性的研究中發(fā)現(xiàn)，RA處于活動期時由于炎癥介質(zhì)的表達，鐵調(diào)素產(chǎn)生增加，鐵蛋白水平升高，是絕經(jīng)期婦女和中年男性進行性骨丟失的危險因素，因此，鐵調(diào)素有望成分OP治療的新靶點[35]。催乳激素（Prolactin，PRL）信號通路對全身骨代謝具有重要的調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)，PRL通過經(jīng)典的STAT3信號通路可以減緩關(guān)節(jié)炎性癥狀，抑制關(guān)節(jié)血管翳形成及骨破壞，增加小梁面積，降低破骨細胞相關(guān)基因mRNA水平，下調(diào)Cyt誘導的破骨細胞分化，具有骨保護作用[36]。甲狀腺激素是人體生長發(fā)育的重要激素，在骨骼的代謝過程中有著十分重要的作用。甲亢患者甲狀腺功能代謝的紊亂，會引起骨代謝障礙及骨量的減少，最終導致OP[37]。研究發(fā)現(xiàn)，T3激活甲狀腺激素受體ɑ（Thyroid Hormone Receptor ɑ，TRɑ），后者在骨骼中呈高表達，在骨骼及軟骨中介導T3通過破骨細胞活性激活劑白細胞介素-6（Interleukin-6，IL-6）直接參與了破骨細胞的骨吸收[38]。絲裂原活化蛋白激酶（Mitogen-Activated Protein Kinase，MAPK）信號通路是細胞內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導通路，介導了細胞的增殖、分化等過程，對成骨細胞及破骨細胞增殖、分化具有調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)，MAPK信號通路參與了MSCs的成骨分化和遷移，并介導了成骨細胞增殖與抗凋亡，激活p38/MAPK可以提高成骨細胞的增殖、分化，促進成骨，增加骨量[39-40]。

綜上所述，金匱腎氣丸治療OP主要是通過槲皮素、山柰酚、大黃素、薯蕷皂苷元、β-谷甾醇等活性成分作用于PTGS2、JUN、ICAM1、IL1B、MMP9等關(guān)鍵靶點基因通過抗氧化、抑制炎癥反應、促進成骨細胞增殖分化、抑制破骨細胞骨吸收等作用機制最終達到治療OP的作用。但是，此次研究尚存在不足之處，需要后期進一步實驗驗證。

參考文獻

[1]Wang C，Meng H，Wang X，et al.Differentiation of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells in Osteoblasts and Adipocytes and its Role in Treatment of Osteoporosis[J].Med Sci Monit，2016，21（22）：226-233.

[2]李沖，呂偉華，王亭亭，等.1088例醫(yī)務(wù)人員骨質(zhì)疏松的流行病學研究[J].中國骨質(zhì)疏松雜志，2015，21（10）：1217-1220.

[3]Yin X，Zhou C，Li J，et al.Autophagy in bone homeostasis and the onset of osteoporosis[J].Bone Res，2019，3（7）：28-43.

[4]Shah SK，Taufiq I，Najjad MK，et al.Vitamin D deficiency and possible link with Bony pain and onset of Osteoporosis[J].J Pak Med Assoc，2014，64（12 Suppl 2）：S100-103.

[5]中華醫(yī)學會，中華醫(yī)學會雜志社，中華醫(yī)學會全科醫(yī)學分會，等.原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥基層診療指南（2019年）[J].中華全科醫(yī)師雜志，2020，19（4）：304-315.

[6]元唯安.中藥新藥研發(fā)關(guān)鍵問題思考——以骨質(zhì)疏松癥為例[J].中國新藥雜志，2020，29（16）：1836-1840.

[7]中華中醫(yī)藥學會.絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥（骨痿）中醫(yī)藥診療指南（2019年版）[J].中醫(yī)正骨，2020，32（2）：1-13.

[8]安玉蘭，曹昌霞，田玉梅，等.金匱腎氣丸合補中益氣湯加減治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的療效及對免疫炎癥因子的調(diào)節(jié)作用[J].中國實驗方劑學雜志，2021，27（6）：69-75.

[9]Hayashi T，Ina K，Maeda M，et al.The effects of selective estrogen receptor modulator treatment following hormone replacement therapy on elderly postmenopausal women with osteoporosis[J].Nitric Oxide，2011，24（4）：199-203.

[10]Farr JN，Xu M，Weivoda MM，et al.Targeting cellular senescence prevents age-related bone loss in mice[J].Nat Med，2017，23（9）：1072-1079.

[11]Yuan Z，Min J，Zhao Y，et al.Quercetin rescued TNF-alpha-induced impairments in bone marrow-derived mesenchymal stem cell osteogenesis and improved osteoporosis in rats[J].Am J Transl Res，2018，10（12）：4313-4321.

[12]Pang XG，Cong Y，Bao NR，et al.Quercetin Stimulates Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell Differentiation through an Estrogen Receptor-Mediated Pathway[J].Biomed Res Int，2018，2018：4178021.

[13]Nada Orsolic，Zeljko Jelec，Johann Nemrava，et al.Effect of Quercetin on Bone Mineral Status and Markers of Bone Turnover in Retinoic Acid-Induced Osteoporosis[J].Polish Journal of Food and Nutrition Sciences，2018，68（2）：149-162.

[14]Sharma AR，Nam JS.Kaempferol stimulates WNT/β-catenin signaling pathway to induce differentiation of osteoblasts[J].J Nutr Biochem，2019，74：108228.

[15]Wong SK，Chin KY，Ima-Nirwana S.The Osteoprotective Effects Of Kaempferol：The Evidence From In Vivo And In Vitro Studies[J].Drug Des Devel Ther，2019，13：3497-3514.

[16]Seong S，Kim JH，Kim N.Pro-inflammatory cytokines modulating osteoclast differentiation and function[J].J Rheum Dis，2016，23：148-153.

[17]Pang JL，Ricupero DA，Huang S，et al.Differential activity of kaempferol and quercetin in attenuating tumor necrosis factor receptor family signaling in bone cells[J].Biochem Pharmacol，2006，71（6）：818-26.

[18]Zhao S，Niu F，Xu CY，et al.Diosgenin prevents bone loss on retinoic acid-induced osteoporosis in rats[J].Ir J Med Sci，2016，185（3）：581-587.

[19]Tanaka H，Mine T，Ogasa H，et al.Expression of RANKL/OPG during bone remodeling in vivo[J].Biochem Biophys Res Commun，2011，411（4）：690-4.

[20]Zhang Z，Song C，F(xiàn)u X，et al.High-dose diosgenin reduces bone loss in ovariectomized rats via attenuation of the RANKL/OPG ratio[J].Int J Mol Sci，2014，15（9）：17130-47.

[21]曾莉萍，徐賢柱，饒華，等.杜仲葉β-谷甾醇對成骨細胞和卵巢顆粒細胞的影響[J].時珍國醫(yī)國藥，2012，23（5）：1051-1053.

[22]Liz R，Zanatta L，dos Reis GO，et al.Acute effect of β-sitosterol on calcium uptake mediates anti-inflammatory effect in murine activated neutrophils[J].J Pharm Pharmacol，2013，65（1）：115-22.

[23]Luo JS，Zhao X，Yang Y.Effects of emodin on inflammatory bowel disease-related osteoporosis[J].Biosci Rep，2020，40（1）：BSR20192317.

[24]Chen X，Zhang S，Chen X，et al.Emodin promotes the osteogenesis of MC3T3-E1 cells via BMP-9/Smad pathway and exerts a preventive effect in ovariectomized rats[J].Acta Biochim Biophys Sin（Shanghai），2017，49（10）：867-878.

[25]Liu WJ，Jiang ZM，Chen Y，et al.Network pharmacology approach to elucidate possible action mechanisms of Sinomenii Caulis for treating osteoporosis[J].J Ethnopharmacol，2020，257：112871.

[26]Wong RW，Rabie AB.Effect of quercetin on bone formation[J].J Orthop Res，2008，26（8）：1061-6.

[27]謝麗華，陳娟，李生強，等.六味地黃丸對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥腎陰虛證JAK/STAT信號通路基因的影響[J].中國骨質(zhì)疏松雜志，2014，20（7）：741-746.

[28]Lerbs T，Cui L，Muscat C，et al.Expansion of Bone Precursors through Jun as a Novel Treatment for Osteoporosis-Associated Fractures[J].Stem Cell Reports，2020，14（4）：603-613.

[29]Yamada Y，Ando F，Shimokata H.Association of candidate gene polymorphisms with bone mineral density in community-dwelling Japanese women and men[J].Int J Mol Med，2007，19（5）：791-801.

[30]王軍，趙志河，羅頌椒，等.骨髓間充質(zhì)干細胞骨向誘導分化過程中破骨細胞分化因子和細胞間粘附分子-1的表達變化[J].華西口腔醫(yī)學雜志，2005，23（3）：240-243.

[31]Wang L，Li XH，Ning WC.Evaluation of ICAM-1 and VCAM-1 Gene Polymorphisms in Patients with Periodontal Disease[J].Med Sci Monit，2016，22：2386-91.

[32]Tulotta C，Lefley DV，F(xiàn)reeman K，et al.Endogenous Production of IL1B by Breast Cancer Cells Drives Metastasis and Colonization of the Bone Microenvironment[J].Clin Cancer Res，2019，25（9）：2769-2782.

[33]Zhu L，Tang Y，Li XY，et al.Osteoclast-mediated bone resorption is controlled by a compensatory network of secreted and membrane-tethered metalloproteinases[J].Sci Transl Med，2020，12（529）.

[34]Raterman HG，Bultink IE，Lems WF.Osteoporosis in patients with rheumatoid arthritis：an update in epidemiology，pathogenesis，and fracture prevention[J].Expert Opin Pharmacother，2020，21（14）：1725-1737.

[35]Sato H，Takai C，Kazama JJ，et al.Serum hepcidin level，iron metabolism and osteoporosis in patients with rheumatoid arthritis[J].Sci Rep，2020，10（1）：9882.

[36]Ledesma-Colunga MG，Adán N，Ortiz G，et al.Prolactin blocks the expression of receptor activator of nuclear factor κB ligand and reduces osteoclastogenesis and bone loss in murine inflammatory arthritis[J].Arthritis Res Ther，2017，19（1）：93.

[37]Yin WL，You XY.Vitamin D receptor gene polymorphism in hyperthyroidism patients with osteoporosis[J].Chin J Exp Surg，2017，34（8）：1414-1415.

[38]Delitala AP，Scuteri A，Doria C.Thyroid Hormone Diseases and Osteoporosis[J].J Clin Med，2020，9（4）：1034-1051.

[39]Jiang K，Teng GD，Chen YQ.MicroRNA-23 suppresses osteogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells by targeting the MEF2C-mediated MAPK signaling pathway[J].J Gene Med，2020，22（10）：e3216.

[40]Yu H，Jiang L，Wan B，et al.The role of aryl hydrocarbon receptor in bone remodeling[J].Prog Biophys Mol Biol，2018，134：44-49.

（2020-11-13收稿?責任編輯：魏慶雙）