劉 路,李 凱,胡 陽,李金益,宋 敏
黃芪有效成分抗骨質(zhì)疏松癥作用機(jī)制的研究進(jìn)展
劉 路,李 凱,胡 陽,李金益,宋 敏*
甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅 蘭州 730030
骨質(zhì)疏松癥(osteopopsis,OP)作為一種全身性骨病,因其高發(fā)病率已嚴(yán)重威脅到中老年人的健康。黃芪作為補(bǔ)氣中藥經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用已證實(shí)對(duì)OP的防治療效顯著。通過對(duì)黃芪及其有效成分防治OP的作用及機(jī)制等研究現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)性總結(jié),發(fā)現(xiàn)黃芪具有促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖分化、雌激素樣作用、調(diào)節(jié)免疫功能、抗氧化應(yīng)激等多種抗OP作用,能夠增強(qiáng)骨密度,加速骨形成,減少骨破壞,維持骨穩(wěn)態(tài),同時(shí)還富含人體骨組織所需的大量微量元素,可以增加骨礦量,預(yù)防OP的發(fā)生。并分析了目前中藥黃芪治療OP研究過程中的不足之處,為OP的臨床治療提供參考和思路。
黃芪;骨質(zhì)疏松癥;黃芪多糖;異黃酮;黃芪甲苷;作用機(jī)制;促進(jìn)骨細(xì)胞增殖;調(diào)節(jié)免疫功能;抗氧化應(yīng)激
骨質(zhì)疏松癥(osteopopsis,OP)是一種以骨量低下、骨組織微結(jié)構(gòu)損壞導(dǎo)致骨脆性增加,表現(xiàn)為單位體積骨量降低、礦鹽和基質(zhì)比例減少及骨的微觀結(jié)構(gòu)退化為特征易發(fā)生骨折的全身性骨病[1]。2018年中國(guó)疾病控制中心調(diào)查顯示,我國(guó)50歲以上人群OP患病率為9.2%,而65歲以上人群OP患病率為32.0%,占比高達(dá)1/3[2],嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè),到2050年,除非洲外,世界主要地區(qū)的60歲以上人口將占大約1/4,同2010年相比,亞洲OP患病人數(shù)將增長(zhǎng)2~2.4倍[3],屆時(shí)中國(guó)的OP患者累計(jì)人數(shù)將超過2億。近年來隨著中藥的深入研究,中藥在OP的防治方面療效顯著,同時(shí)具有不良反應(yīng)小、多系統(tǒng)、多靶點(diǎn)調(diào)節(jié)作用等優(yōu)勢(shì),其中黃芪作為補(bǔ)氣中藥經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用已被證實(shí)對(duì)OP的防治卓有成效。本文旨在對(duì)黃芪及其有效成分防治OP的作用及機(jī)制等研究進(jìn)展進(jìn)行系統(tǒng)性總結(jié),為OP的臨床治療提供參考和思路。
OP屬于中醫(yī)學(xué)“骨極”“骨枯”“骨痿”等范疇?!端貑枴ば魑鍤馄吩唬骸澳I主骨?!蹦I為先天之本,主骨生髓,與骨的生長(zhǎng)、發(fā)育、衰敗密切相關(guān)。《諸病源候論·虛勞病諸候》提出:“骨極,令人酸削,齒苦痛,手足煩疼,不可以立,不欲行動(dòng)”,《素問·痿論》也提出類似觀點(diǎn):“腎氣熱,則腰脊不舉,骨枯而髓減,發(fā)為骨痿”。同時(shí),脾為后天之本,在體合肉,正如《素問·五藏生成》記載:“脾主運(yùn)化水谷之精,以生養(yǎng)肌肉,故主肉?!惫嗜砑∪舛家蕾囉谄⑽高\(yùn)化的水谷精微及津液的營(yíng)養(yǎng)滋潤(rùn)。若先天后天皆有所虧損則必會(huì)發(fā)生“骨極”“骨枯”“骨痿”,因此中醫(yī)學(xué)認(rèn)為“脾腎虧虛”為骨質(zhì)疏松的基本病因病機(jī),所以臨床上對(duì)于OP的中醫(yī)藥治療多以補(bǔ)腎中藥為主,再結(jié)合補(bǔ)氣中藥二者相輔相成。
黃芪,藥名始見于《神農(nóng)本草經(jīng)》,性味甘、微溫,歸肺經(jīng)、脾經(jīng),主要功效為補(bǔ)氣升陽、固表止汗等[4]。黃芪化學(xué)成分復(fù)雜,含有多糖類、黃酮類、皂苷類、氨基酸類、黃芪堿、微量元素等,其中多糖類、黃酮類和皂苷類化合物是黃芪的主要藥效成分[5-6]。黃芪多糖為黃芪最主要的活性成分[7],黃酮類衍生物則是黃芪質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)[8]。黃芪作為“補(bǔ)氣圣藥”,性甘溫、補(bǔ)純陽,可補(bǔ)諸虛不足,因此在OP的臨床治療中可以做到溫補(bǔ)脾氣同時(shí)兼補(bǔ)腎陽虛,療效顯著[9]。
成骨細(xì)胞是骨形成的關(guān)鍵細(xì)胞,對(duì)骨骼的生長(zhǎng)與維持起至關(guān)重要的作用,通過促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖分化增強(qiáng)骨形成是臨床上治療OP的常用方法[10]。胡俊等[11]認(rèn)為黃芪多糖可以促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖、分化,研究結(jié)果表明黃芪多糖可以上調(diào)早期成骨標(biāo)志物堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)以及鈣沉積標(biāo)志物I型膠原蛋白的表達(dá),且呈劑量相關(guān)性。Wnt信號(hào)通路是決定間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSCs)向成骨細(xì)胞定向分化的關(guān)鍵通路,Jian等[12]發(fā)現(xiàn)黃芪異黃酮可以促進(jìn)小鼠骨髓基質(zhì)貼壁ST2細(xì)胞的增殖與分化,并顯著增加β-連環(huán)蛋白(β-catenin)的蛋白表達(dá),而Wnt/β-catenin信號(hào)通路的特異性抑制劑Dick-kopf相關(guān)蛋白1(Dick-kopf-related protein,DKK-1)則能夠有效抑制ALP活性和β-catenin的蛋白表達(dá),證明異黃酮可通過Wnt/β-catenin信號(hào)通路調(diào)節(jié)ST2細(xì)胞的增殖分化,進(jìn)而刺激成骨細(xì)胞分化。翟鑫祥等[13]通過建立去卵巢大鼠模型,模擬絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松大鼠,隨后分離各組大鼠MSCs并在黃芪多糖的誘導(dǎo)下進(jìn)行成骨分化,結(jié)果顯示經(jīng)過黃芪多糖干預(yù)后細(xì)胞中的骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)、骨保護(hù)素蛋白表達(dá)水平同時(shí)升高,明顯促進(jìn)了MSCs的成骨分化。Cai等[14]將1%、5%、10%、15%的黃芪甲苷通過轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)/Smad信號(hào)通路對(duì)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSCs)進(jìn)行干預(yù),結(jié)果顯示黃芪甲苷可促進(jìn)BMSCs的增殖,尤其以1%、5%黃芪甲苷效果最為顯著。王家偉等[15]則驗(yàn)證了黃芪甲苷能夠通過TGF-β1/Smad2信號(hào)通路促進(jìn)BMSCs的成骨分化。劉開心等[16]則基于UPLC-Q-TOF-MS技術(shù)以骨髓抑制SD大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)毛蕊異黃酮以原型成分入血,而黃芪甲苷以代謝產(chǎn)物入血,二者配伍可以有效促進(jìn)骨髓造血損傷修復(fù),同時(shí)毛蕊異黃酮還能夠促進(jìn)大鼠BMSCs的增殖分化。骨鈣素作為成骨細(xì)胞分化、成熟的標(biāo)志,是骨形成的重要標(biāo)志,李文等[17]通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃芪可以促進(jìn)成骨分化細(xì)胞中骨鈣素mRNA與蛋白的表達(dá),并使鈣結(jié)節(jié)形成數(shù)增加,加強(qiáng)成骨細(xì)胞的成骨能力。維生素D同樣是一種重要的骨代謝調(diào)節(jié)激素,柴藝匯等[18]認(rèn)為黃芪多糖通過上調(diào)成骨細(xì)胞維生素D受體mRNA及蛋白的表達(dá)進(jìn)而增強(qiáng)成骨細(xì)胞活性是其治療OP的重要機(jī)制。一項(xiàng)研究表明[19]黃芪甲苷可以促進(jìn)成骨細(xì)胞的細(xì)胞活力、成骨分化和血管生成基因表達(dá),刺激成骨和血管生成的耦合,加速骨再生。
黃芪促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖分化的作用機(jī)制見圖1。
雌激素缺乏會(huì)使破骨細(xì)胞的再吸收活性升高,卻不會(huì)增加成骨細(xì)胞的活性,導(dǎo)致骨吸收增強(qiáng),骨穩(wěn)態(tài)被打破,因而絕經(jīng)后女性更易患OP[20]。黃芪可發(fā)揮雌激素樣作用主要體現(xiàn)在可改善生物的免疫功能而非改變性激素水平,Zheng等[21]研究證明黃芪可以發(fā)揮雌激素樣作用顯著改善去卵巢雌性大鼠血清中白細(xì)胞介素-2(interleukin-2,IL-2)和IL-8等炎性因子水平,而不改變血清中雌二醇、促卵泡激素、促黃體生成素等性激素類的水平。也有研究表明,黃芪能夠顯示出雌激素活性,防治因雌激素缺乏而產(chǎn)生的骨丟失,維持骨穩(wěn)態(tài)[22]。Park等[23]基于此研究進(jìn)行了臨床試驗(yàn),受試者服用黃芪提取物異黃酮所制成的片劑12周后,與對(duì)照組相比,其女性更年期綜合征自我診斷評(píng)定表評(píng)分明顯降低,同樣證明了異黃酮可以發(fā)揮雌激素樣作用。Li等[24]也發(fā)現(xiàn)異黃酮能夠發(fā)揮雌激素樣作用,對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞具有雙向調(diào)節(jié)作用,低濃度促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、高濃度則產(chǎn)生抑制作用。Essawy等[25]則發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可與雌激素受體相結(jié)合并調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)以發(fā)揮雌激素樣作用。王吉博等[26]將雌性大鼠去勢(shì)后建立OP模型,分別ig黃芪水煎液與尼爾雌醇,同模型組比,結(jié)果顯示黃芪組、雌激素組血清ALP、骨鈣素水平降低,同時(shí)黃芪組骨鈣、骨磷含量升高,而雌激素組僅骨磷含量升高,相較于雌激素,黃芪能夠更好地增強(qiáng)骨密度。Hu[27]在去卵巢大鼠模型的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證明黃芪與雌激素補(bǔ)充劑戊酸雌二醇的療效相似,且黃芪具有低不良反應(yīng),因此臨床上可代替雌激素作為替代療法進(jìn)行使用。
黃芪發(fā)揮雌激素樣作用機(jī)制見圖2。
LRP-低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白
免疫系統(tǒng)通過細(xì)胞因子介導(dǎo)生理性骨轉(zhuǎn)換,會(huì)依據(jù)機(jī)體環(huán)境變化調(diào)節(jié)骨吸收與骨形成,以保持骨量,但在免疫抑制狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致病理性的骨破壞,使OP的發(fā)生率增加[28]。Shojaii等[29]研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物與黃芪甲苷對(duì)注射福爾馬林后誘發(fā)前爪水腫的大鼠有明顯的抗炎與鎮(zhèn)痛作用。邵帥等[30]則將巨噬細(xì)胞作為研究對(duì)象,用黃芪甲苷進(jìn)行干預(yù),結(jié)果顯示巨噬細(xì)胞中的IL-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平顯著降低,并下調(diào)核因子-κB受體活化因子配體(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)蛋白與mRNA的表達(dá),上調(diào)骨保護(hù)素蛋白與mRNA的表達(dá),表明黃芪甲苷可通過調(diào)節(jié)核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)通路抑制炎性因子產(chǎn)生,通過骨保護(hù)素/RANKL/RANK信號(hào)通路調(diào)節(jié)骨代謝。韓亞琨等[31]則通過建立右上磨牙牙周炎模型發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,黃芪多糖可以升高血清中IL-1β、IL-6、TNF-α水平,同時(shí)隨著黃芪多糖劑量增加血清中RANKL、骨保護(hù)素的水平呈下降趨勢(shì),表明黃芪多糖通過NF-κB通路與骨保護(hù)素/RANKL/RANK信號(hào)通路分別進(jìn)行炎性調(diào)控與骨代謝。N?st等[32]應(yīng)用UPLC-Q-TOF-MS技術(shù)發(fā)現(xiàn)黃芪可抑制人組織細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞中促炎因子TNF-α和IL-1β的分泌。而Li等[33]運(yùn)用UHPLC-Q-Exactive-MS技術(shù)檢測(cè)黃芪多糖對(duì)免疫抑制小鼠血漿樣本的影響,發(fā)現(xiàn)黃芪多糖通過苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸生物合成以及苯丙氨酸代謝途徑對(duì)免疫功能產(chǎn)生影響,半胱氨酸和蛋氨酸代謝途徑參與免疫調(diào)節(jié),檸檬酸循環(huán)回調(diào)小鼠的免疫功能。
黃芪通過炎性調(diào)控改善骨代謝的作用機(jī)制見圖3。
圖3 黃芪通過炎性調(diào)控改善骨代謝的作用機(jī)制
氧化應(yīng)激是影響骨重塑的重要因素,它會(huì)使細(xì)胞氧化還原平衡轉(zhuǎn)向氧化失衡,從而加速功能和結(jié)構(gòu)重塑,降低骨密度,增加發(fā)生OP的風(fēng)險(xiǎn)[34]。線粒體氧化與磷酸化是細(xì)胞中能量的主要來源,線粒體電子轉(zhuǎn)移活動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生活性氧,而活性氧的增加會(huì)導(dǎo)致線粒體DNA發(fā)生突變并破壞線粒體成分,因此線粒體具有復(fù)雜的抗氧化防御系統(tǒng),當(dāng)生物系統(tǒng)中氧化劑和抗氧化能力之間的穩(wěn)態(tài)平衡受到干擾時(shí),就會(huì)發(fā)生氧化應(yīng)激[35]。超氧陰離子是大多數(shù)活性氧的前體,是氧化鏈反應(yīng)的主要介質(zhì),通過自發(fā)歧化或超氧化物歧化酶的催化反應(yīng)產(chǎn)生過氧化氫(H2O2),使線粒體生物分子遭受氧化損傷。Li等[36]研究表明,黃芪多糖不僅可以預(yù)防線粒體中的脂質(zhì)過氧化,還可以清除超氧陰離子與H2O2活性,并增強(qiáng)抗氧化酶的活性,能夠有效降低活性氧并增強(qiáng)線粒體的功能。Wu等[37]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷通過激活核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)/血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)通路減少細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生,避免氧化損傷。叉頭框蛋白O(forkhead box class O proteins,F(xiàn)oxOs)轉(zhuǎn)錄因子是影響成骨細(xì)胞氧化還原平衡和骨骼穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵因素。成鵬等[38]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能抑制去卵巢大鼠的FoxO3a蛋白表達(dá)水平,同時(shí)上調(diào)β-catenin和Wnt2蛋白表達(dá),證明了黃芪甲苷通過激活FoxO3a/Wnt2/β-catenin信號(hào)通路有效抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的OP。Ou等[39]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明黃芪多糖在抑制去卵巢大鼠mRNA表達(dá)的同時(shí),上調(diào)、mRNA表達(dá),驗(yàn)證了黃芪多糖調(diào)控氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的OP也是通過FoxO3a/Wnt2/β-catenin信號(hào)通路完成的。
黃芪抗氧化應(yīng)激的作用機(jī)制見圖4。
人體中常見的微量元素,如鋅、銅、鎂、鐵、錳、鈣等可以增強(qiáng)骨密度[40],而OP患者骨組織中的微量元素含量明顯低于正常人[41]。白雯靜等[42]測(cè)定黃芪原藥材及飲片中多種微量元素的含量,發(fā)現(xiàn)黃芪中含量最多的微量元素為鈉、鎂、鋁、鉀、鈣、鐵。Butkut?等[43]將黃芪細(xì)分為根、莖、葉,進(jìn)一步驗(yàn)證黃芪中微量元素的含量,結(jié)果表明葉中的鈣、鎂、鐵的含量高于根和莖,根中鉀、磷、鋅的含量高于葉和莖,而莖的微量元素含量是最低的,這為黃芪在臨床診療中的取材與應(yīng)用提供了思路。
黃芪所含可增強(qiáng)骨密度的微量元素見圖5。
圖4 黃芪抗氧化應(yīng)激的作用機(jī)制
圖5 黃芪所含可增強(qiáng)骨密度的微量元素
我國(guó)正在步入人口老齡化,OP引發(fā)的健康問題日益嚴(yán)峻,因此應(yīng)用中藥所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)治療OP勢(shì)在必行[44-45]。大量研究表明黃芪具有促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖分化、代替雌激素表達(dá)、調(diào)節(jié)免疫功能、抗氧化應(yīng)激等多種抗OP作用機(jī)制,能夠增強(qiáng)骨密度,加速骨形成,減少骨破壞,維持骨穩(wěn)態(tài),同時(shí)還富含人體骨組織所需的大量微量元素,可以增加骨礦量,預(yù)防OP的發(fā)生[46]。黃芪抗OP的主要成分及作用機(jī)制見表1。
黃芪多糖(圖6)是黃芪最主要的活性成分,不僅可以直接促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖分化,還能夠上調(diào)維生素D的表達(dá)間接促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖分化,并且通過抑制炎性因子與氧化應(yīng)激來降低OP的發(fā)生率。黃酮類衍生物作為黃芪質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),由于其種類繁多,因此多以其具有代表性的標(biāo)志物異黃酮(圖6)為研究對(duì)象,與之類似,皂苷化合物也多通過黃芪甲苷進(jìn)行研究。異黃酮與黃芪甲苷均可促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖分化,并具有雌激素樣作用、免疫調(diào)控作用,但后者所具有的抗氧化應(yīng)激作用是前者尚未研究發(fā)現(xiàn)的。黃芪在治療OP過程中起到重要的作用,臨床療效也深受廣大專家及學(xué)者的認(rèn)可,為解決當(dāng)前的公共健康問題找到了一條有效途徑。
表1 黃芪抗OP的主要成分及作用機(jī)制
圖6 黃芪多糖、異黃酮、黃芪甲苷化學(xué)結(jié)構(gòu)
隨著中醫(yī)藥現(xiàn)代化的進(jìn)步與發(fā)展,黃芪治療OP的研究也愈發(fā)深入,但在研究中仍存在一些問題:首先,黃芪治療OP的研究以基礎(chǔ)研究為主,臨床研究相對(duì)缺乏,且多為含有黃芪的組方研究,不能全面、系統(tǒng)地闡明黃芪治療OP的作用機(jī)制;其次,黃芪的質(zhì)量難以評(píng)估及控制,藥用價(jià)值無法被完整地了解與認(rèn)知。而黃芪單味中藥臨床研究不足的重要原因,在于難以準(zhǔn)確評(píng)估與控制的黃芪質(zhì)量,因此在今后的研究中可以通過分子生物學(xué)、多組學(xué)研究、藥動(dòng)學(xué)等方法相輔相成,更好地解析黃芪的復(fù)雜成分與作用,從而為黃芪的臨床研究提供更加準(zhǔn)確的理論支持,能夠更加精準(zhǔn)地對(duì)黃芪的臨床作用機(jī)制進(jìn)行研究與探討,實(shí)現(xiàn)全方位探索黃芪治療OP的作用機(jī)制,提高OP的臨床療效。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
[1] 夏維波, 章振林, 林華, 等. 原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南 (2017) [J]. 中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志, 2019, 25(3): 281-309.
[2] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病分會(huì). 中國(guó)骨質(zhì)疏松癥流行病學(xué)調(diào)查及“健康骨骼” 專項(xiàng)行動(dòng)結(jié)果發(fā)布 [J]. 中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志, 2019, 12(4): 317-318.
[3] Clynes M A, Harvey N C, Curtis E M,. The epidemiology of osteoporosis [J]., 2020, 133(1): 105-117.
[4] 中國(guó)藥典 [S]. 一部. 2020: 315.
[5] 朱莉萍. 黃芪的藥理研究及進(jìn)展 [J]. 內(nèi)蒙古中醫(yī)藥, 2018, 37(3): 98-99.
[6] Li X X, Qu L, Dong Y Z,. A review of recent research progress on thegenus [J]., 2014, 19(11): 18850-18880.
[7] 劉穎, 張金蓮, 鄧亞羚, 等. 黃芪多糖提取、分離純化及其藥理作用研究進(jìn)展 [J]. 中華中醫(yī)藥雜志, 2021, 36(10): 6035-6038.
[8] 張淑娟, 張育貴, 牛江濤, 等. 黃芪的研究進(jìn)展及其質(zhì)量標(biāo)志物預(yù)測(cè)分析 [J]. 中華中醫(yī)藥學(xué)刊, 2022, 40(2): 151-155.
[9] 孫潔. 黃芪及其經(jīng)方的臨床應(yīng)用研究進(jìn)展 [J]. 中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志, 2019, 39(12): 1311-1314.
[10] Lee W C, Guntur A R, Long F X,. Energy metabolism of the osteoblast: Implications for osteoporosis [J]., 2017, 38(3): 255-266.
[11] 胡俊, 楊盼盼, 袁忠, 等. 黃芪多糖對(duì)MC3T3-E1細(xì)胞增殖及成骨分化的影響 [J]. 中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志, 2021, 27(12): 1788-1791.
[12] Jian J, Sun L J, Cheng X,. Calycosin-7--β--glucopyranoside stimulates osteoblast differentiation through regulating the BMP/Wnt signaling pathways [J]., 2015, 5(5): 454-460.
[13] 翟鑫祥, 董輝, 王晶, 等. 黃芪多糖保護(hù)去卵巢大鼠成骨細(xì)胞功能活性的機(jī)制研究 [J]. 天津醫(yī)藥, 2022, 50(3): 265-269.
[14] Cai B, Zhang A G, Zhang X,. Promoting effects on proliferation and chondrogenic differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells by four “kidney-tonifying” traditional Chinese herbs [J]., 2015, 2015: 792161.
[15] 王家偉, 孫廉旭, 張莎, 等. 黃芪甲苷激活TGF-β1/Smad2信號(hào)通路誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向周細(xì)胞分化的作用研究 [J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2018, 18(8): 1407-1413.
[16] 劉開心, 祁永華, 張喜武, 等. 基于UPLC-Q-TOF-MS技術(shù)的圣愈湯干預(yù)骨髓抑制大鼠的體內(nèi)顯效成分分析 [J]. 中藥藥理與臨床, 2022, 38(2): 7-13.
[17] 李文, 顧春松, 管連城, 等. 黃芪對(duì)-半乳糖誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞鈣結(jié)節(jié)數(shù)、骨鈣素mRNA及蛋白表達(dá)水平的影響 [J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2020, 31(11): 2586-2590.
[18] 柴藝匯, 高潔, 陳云志, 等. 黃芪多糖對(duì)小鼠MC-3T3-E1成骨細(xì)胞維生素D受體mRNA及蛋白表達(dá)的影響 [J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2018, 29(6): 1281-1283.
[19] Wang F, Qian H J, Kong L C,. Accelerated bone regeneration by astragaloside IV through stimulating the coupling of osteogenesis and angiogenesis [J]., 2021, 17(7): 1821-1836.
[20] Tella S H, Gallagher J C. Prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis [J]., 2014, 142: 155-170.
[21] Zheng Y, Jin Y, Zhu H B,. Effects of a Chinese medicinal planton the ovariectomized female rats [J]., 2012, 10(1): 9-14.
[22] Koo H J, Sohn E H, Kang S C. The optimal combination of the mixture of unripeandin the activation and differentiation of osteoblastic cells [J]., 2013, 26(5): 658-662.
[23] Park J S, Sung H K, Kim S K,. Efficacy ofmiq. andbunge extract for postmenopausal syndrome: A randomised, double-blind, placebo comparative clinical trial [J]., 2022, 2022: 4066054.
[24] Li X, Huang C, Sui C L,. Formononetin, J1 and J2 have different effects on endothelial cells via EWSAT1-TRAF6and its downstream pathway [J]., 2020, 24(1): 875-885.
[25] Essawy A E, Abd Elkader H A E, Khamiss O A,. Therapeutic effects of astragaloside IV andagainst bisphenol A-induced neurotoxicity and DNA damage in rats [J]., 2021, 9: e11930.
[26] 王吉博, 王兆杰, 安榮澤, 等. 杜仲配伍黃芪對(duì)雌性大鼠去勢(shì)后骨質(zhì)疏松的影響 [J]. 山東醫(yī)藥, 2017, 57(48): 31-34.
[27] Hu X J. Protective capability of(Huangqi) on auditory function in a rat model of estrogen deficiency [J]., 2019, 132(1): 106-108.
[28] Weitzmann M N. Bone and the immune system [J]., 2017, 45(7): 911-924.
[29] Shojaii A, Motaghinejad M, Norouzi S,. Evaluation of anti-inflammatory and analgesic activity of the extract and fractions ofin animal models [J]., 2015, 14(1): 263-269.
[30] 邵帥, 魯美麗, 高秀秋, 等. 黃芪甲苷對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)及核因子κB受體活化因子配體/骨保護(hù)素系統(tǒng)表達(dá)的影響 [J]. 中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2022, 51(4): 294-300.
[31] 韓亞琨, 于程程. 黃芪多糖對(duì)實(shí)驗(yàn)性牙周炎骨吸收的影響 [J]. 中草藥, 2019, 50(2): 423-427.
[32] N?st X, Pferschy-Wenzig E M, Nikles S,. Identification of constituents affecting the secretion of pro-inflammatory cytokines in LPS-induced U937 cells by UHPLC-HRMS-based metabolic profiling of the traditional Chinese medicine formulation Huangqi Jianzhong Tang [J]., 2019, 24(17): 3116.
[33] Li K, Cui L J, Cao Y X,. UHPLC Q-exactive MS-based serum metabolomics to explore the effect mechanisms of immunological activity ofpolysaccharides with different molecular weights [J]., 2020, 11: 595692.
[34] Zhou Q Z, Zhu L, Zhang D F,. Oxidative stress-related biomarkers in postmenopausal osteoporosis: A systematic review and meta-analyses [J]., 2016, 2016: 7067984.
[35] Manczak M, Jung Y, Park B S,. Time-course of mitochondrial gene expressions in mice brains: Implications for mitochondrial dysfunction, oxidative damage, and cytochrome c in aging [J]., 2005, 92(3): 494-504.
[36] Li X T, Zhang Y K, Kuang H X,. Mitochondrial protection and anti-aging activity ofpolysaccharides and their potential mechanism [J]., 2012, 13(2): 1747-1761.
[37] Wu X H, Xu J, Cai Y S,. Cytoprotection against oxidative stress by methylnissolin-3--β-d-glucopyranoside frommainly via the activation of the Nrf2/HO-1 pathway [J]., 2021, 26(13): 3852.
[38] 成鵬, 白銀亮, 胡彩莉, 等. 黃芪甲苷通過調(diào)控FoxO3a/Wnt2/β-catenin通路抑制去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松的作用 [J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志, 2018, 24(15): 161-166.
[39] Ou L, Wei P F, Li M,. Inhibitory effect ofpolysaccharide on osteoporosis in ovariectomized rats by regulating FoxO3a/Wnt signaling pathway [J]., 2019, 34(5): e201900502.
[40] Zofkova I, Davis M, Blahos J. Trace elements have beneficial, as well as detrimental effects on bone homeostasis [J]., 2017, 66(3): 391-402.
[41] Okyay E, Ertugrul C, Acar B,. Comparative evaluation of serum levels of main minerals and postmenopausal osteoporosis [J]., 2013, 76(4): 320-325.
[42] 白雯靜, 姬良亮, 王月玲. 甘草、黃芪、黨參中27種重金屬及微量元素含量變化的研究 [J]. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào), 2021, 12(4): 1448-1455.
[43] Butkut? B, Dagilyt? A, Benetis R,. Mineral and phytochemical profiles and antioxidant activity of herbal material from two temperatespecies [J]., 2018, 2018: 6318630.
[44] 卜寒梅, 王世坤, 李遠(yuǎn)棟, 等. 補(bǔ)腎中藥基于OPG/ RANKL/RANK信號(hào)通路對(duì)原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥作用機(jī)制的研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2022, 53(10): 3209-3217.
[45] 劉廣臣, 張紅梅, 楊帆, 等. 中藥多糖防治骨質(zhì)疏松癥作用及機(jī)制的研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2022, 53(12): 3831-3841.
[46] 康艷萍. 黃芪、山藥、黃精、銀杏葉、五味子中微量元素測(cè)定研究 [J]. 廣州化工, 2020, 48(15): 127-128.
Research progress on anti-osteoporosis mechanism of active components in
LIU Lu, LI Kai, HU Yang, LI Jin-yi, SONG Min
Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730030, China
As a systemic bone disease, osteoporosis (OP) has become a serious threat to the health of middle-aged and elderly people due to its high incidence. Huangqi () as a traditional Chinese medicine for replenishing qi, has been proven to be effective in the prevention and treatment of OP after years of basic research and clinical application. In this paper, we systematically summarized research status ofand its effective components in the prevention and treatment of OP, and find thathas various anti-OP mechanisms of action such as promoting the proliferation and differentiation of bone cells, estrogen expression, regulating immune function, anti-oxidative stress, etc. It can enhance bone density, accelerate bone formation, reduce bone destruction, maintain bone homeostasis, and is also rich in a large number of trace elements required by human bone tissue, which can increase bone mineral quantity and prevent the occurrence of OP. We also analyzed the shortcomings in the current research of Chinese herbal medicinein treatment of OP, aiming to provide reference and ideas for the clinical treatment of OP.
; osteoporosis; astragalus polysaccharide; isoflavone; astragaloside; promote bone cell proliferation; regulating immune function; anti-oxidative stress
R282.710.5
A
0253 - 2670(2023)04 - 1321 - 08
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.04.033
2022-08-04
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81960877);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81960878);甘肅省高等學(xué)校產(chǎn)業(yè)支撐計(jì)劃(2022CYZC-52)
劉 路,碩士研究生,研究方向?yàn)橹嗅t(yī)藥防治骨傷科慢性疾病。E-mail: 467751104@qq.com
宋 敏,教授,主任醫(yī)師,博士生導(dǎo)師,從事中醫(yī)藥防治骨傷科疾病研究。E-mail: sm@gszyy.edu.cn
[責(zé)任編輯 趙慧亮]