陳欣 閆文 謝興文* 于文霞 顧玉彪 李寧* 馬成

1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,甘肅 蘭州730000

2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅 蘭州730000

3.甘肅省中醫(yī)院,甘肅 蘭州730050

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)是一種以骨量丟失和脆性骨折增加為特征的全身性骨代謝性疾病[1]。成骨細(xì)胞通過分泌骨基質(zhì)蛋白堿性磷酸酶和誘導(dǎo)骨基質(zhì)礦化,因此在機(jī)體內(nèi)被認(rèn)為是促進(jìn)成骨和骨形成的主要細(xì)胞[2]。生理情況下,成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞保持一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡,維持機(jī)體的生理功能。隨著年齡等其他因素的影響,機(jī)體內(nèi)的破骨細(xì)胞增多,促進(jìn)了骨吸收,進(jìn)而引起骨吸收大于骨形成并導(dǎo)致OP的形成。microRNAs是一類進(jìn)化保守的非編碼RNA小分子,主要由18～25個(gè)核苷酸組成[3]。microRNAs在多種生物學(xué)過程中起著重要作用,包括增殖、分化等[4]。研究表明,microRNAs調(diào)控骨的發(fā)育和穩(wěn)態(tài)的平衡,microRNAs被認(rèn)為是OP防治的重要調(diào)節(jié)因子[5]。microRNAs通過調(diào)節(jié)相關(guān)信號(hào)通路,在骨骼形成及成骨細(xì)胞分化中發(fā)揮多種功能[6]。隨著對(duì)傳統(tǒng)中藥的研究,發(fā)現(xiàn)其在干預(yù)OP方面具有良好的效果。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究認(rèn)為,OP多由于肝腎虧虛導(dǎo)致,治療多采用滋補(bǔ)肝腎的治療方法,臨床多運(yùn)用補(bǔ)益藥如牛膝、杜仲、淫羊藿等[7]。研究發(fā)現(xiàn),中藥通過microRNAs相關(guān)信號(hào)通路抑制OP的形成[8]。在機(jī)體內(nèi),與OP相關(guān)的通路包括MAPK、PI3K/Akt、Wnt/β-catenin、TGF-β/BMP、Notch等[9]。中藥通過調(diào)控相關(guān)信號(hào)通路干預(yù)機(jī)體內(nèi)的成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞等[10]。本文通過對(duì)中藥干預(yù)microRNAs相關(guān)信號(hào)通路治療骨質(zhì)疏松癥的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),旨在為中藥干預(yù)OP的深入研究提供參考依據(jù),同時(shí)也為中藥廣泛運(yùn)用于臨床提供前期的研究基礎(chǔ)。

1 PI3K/Akt信號(hào)通路

PI3K/Akt信號(hào)通路作為與OP聯(lián)系最緊密的一條信號(hào)通路,其發(fā)揮作用的蛋白酶主要包括磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)及Akt(蛋白激酶B;PKB)等[11]。在機(jī)體內(nèi),PI3K/Akt信號(hào)通路調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的存活和分化,以維持骨穩(wěn)態(tài),并促進(jìn)成骨細(xì)胞分化標(biāo)志物堿性磷酸酶和BMP的表達(dá)以調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞[12-13]。在機(jī)體內(nèi)的PI3K/Akt信號(hào)通路主要發(fā)揮作用的細(xì)胞及途徑主要與成骨細(xì)胞的合成及分化有關(guān)[14]。PI3K/Akt信號(hào)通路由于其作用機(jī)制復(fù)雜,與本文當(dāng)中的其他信號(hào)通路均有廣泛的聯(lián)系。PI3K/Akt通過調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)microRNAs的表達(dá),進(jìn)而對(duì)OP相關(guān)的細(xì)胞及蛋白進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)作用,從而對(duì)OP的形成及發(fā)展起到一定的干預(yù)作用。研究發(fā)現(xiàn),microRNAs的表達(dá)與OP的形成密切相關(guān)以及PI3K/Akt信號(hào)通路通過調(diào)控microRNAs的表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)與成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞相關(guān)的蛋白的表達(dá),延緩及防治OP形成[15]。

ZHAO等[16]運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等方法,得出黃精核心成分通過干預(yù)OP相關(guān)的細(xì)胞增殖及凋亡等,調(diào)控PI3K/Akt信號(hào)通路,達(dá)到抗OP的目的。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),黃精多糖通過促進(jìn)成骨細(xì)胞分化及抑制破骨細(xì)胞的形成。在此過程中,黃精多糖通過改善骨的微觀結(jié)構(gòu)、降低骨代謝、增加骨保護(hù)素等蛋白的表達(dá),達(dá)到防治OP的目的。HAN等[17]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),莪術(shù)苷A通過調(diào)控PI3K/Akt信號(hào)通路,達(dá)到延緩OP進(jìn)展的目的,莪術(shù)苷A通過PI3K/Akt等信號(hào)通路不僅抑制OP的進(jìn)展,還能夠降低炎癥細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β及IL-6等,達(dá)到抗炎及抗OP的效果。WU等[18]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法,得出女貞子主要成分齊墩果酸通過介導(dǎo)PI3K/Akt等信號(hào)通路發(fā)揮抗OP的作用,為下一步的實(shí)驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。LI等[19]通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出女貞子促進(jìn)Akt和p-Akt的蛋白表達(dá)水平及促進(jìn)mRNA等的表達(dá)并發(fā)現(xiàn)影響機(jī)制與Akt信號(hào)通路的作用有關(guān)。梁鴻藝等[20]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及實(shí)驗(yàn)的方法,以PI3K/Akt等信號(hào)通路為基礎(chǔ),探討補(bǔ)腎活血方在治療OP方面的作用機(jī)制。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)得出Akt1是治療OP的關(guān)鍵靶點(diǎn)之一以及PI3K/Akt信號(hào)通路作為最主要的信號(hào)通路而發(fā)揮作用;通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎活血方在治療OP方面的作用機(jī)制與PI3K/Akt等信號(hào)通路發(fā)揮的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。XIONG等[21]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法,得出獨(dú)活寄生湯在防治OP方面的作用機(jī)制可能與機(jī)體內(nèi)PI3K/Akt信號(hào)通路及Wnt信號(hào)通路的調(diào)控作用有關(guān)以及這種調(diào)控作用主要影響OP過程中的破骨細(xì)胞分化,進(jìn)而對(duì)OP的防治起到一定的促進(jìn)作用,也為接下來的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證起到了前期的理論依據(jù)。

2 MAPK信號(hào)通路

MAPK信號(hào)通路作為機(jī)體內(nèi)與OP相關(guān)的另外一條通路,承載著成骨細(xì)胞的分化及多種OP相關(guān)因素對(duì)此信號(hào)通路的影響,如氧化應(yīng)激等[22]。MAPK信號(hào)通路的家族影響OP的最主要是JNK及p38[23]。研究發(fā)現(xiàn),JNK的激活與機(jī)體內(nèi)發(fā)生的氧化應(yīng)激有關(guān),氧化應(yīng)激對(duì)OP的產(chǎn)生及發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用;而對(duì)于p38的激活來說,更多的是影響機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞分化,這就對(duì)OP相關(guān)的成骨細(xì)胞分化具有一定的影響,因此,對(duì)OP的影響當(dāng)屬M(fèi)APK家族內(nèi)的JNK及p38莫屬[24]。研究發(fā)現(xiàn),microRNAs與MAPK信號(hào)通路之間具有相互的作用關(guān)系[25]。microRNAs的轉(zhuǎn)錄位于MAPK信號(hào)通路發(fā)生作用的上游和下游,對(duì)MAPK蛋白具有調(diào)節(jié)作用并通過翻譯抑制或microRNAs的降解來調(diào)節(jié)MAPK靶點(diǎn)的表達(dá),進(jìn)而影響與OP相關(guān)的細(xì)胞及蛋白的表達(dá)。另外一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)microRNA-16通過靶向MAPK信號(hào)通路的激活對(duì)成骨分化具有調(diào)節(jié)作用,間接影響OP的發(fā)生及發(fā)展[26]。因此,通過對(duì)microRNAs相關(guān)的MAPK信號(hào)通路的闡述,對(duì)OP的防治將具有一定的促進(jìn)作用。

LIN等[27]通過實(shí)驗(yàn)得出虎杖苷通過抑制MAPK信號(hào)通路對(duì)延緩OP的進(jìn)展具有一定的抑制作用,而虎杖苷來源于何首烏中發(fā)現(xiàn)的一種天然活性化合物,具有抗氧化和抗病毒作用。而在中藥學(xué)中,制何首烏的功效為補(bǔ)肝腎、益精血,因此,這與OP的補(bǔ)益肝腎的治療原則相類似。因此,虎杖苷通過抑制MAPK信號(hào)通路的表達(dá),進(jìn)而對(duì)OP的防治起到一定的促進(jìn)作用。王維學(xué)等[28]通過實(shí)驗(yàn)的方法,在MAPK信號(hào)通路的介導(dǎo)下,探討龍膽苦苷對(duì)OP大鼠的骨吸收影響。實(shí)驗(yàn)得出,龍膽苦苷對(duì)OP的進(jìn)展具有一定的延緩作用,這種作用機(jī)制與龍膽苦苷通過抑制MAPK信號(hào)通路的激活,抑制機(jī)體內(nèi)破骨細(xì)胞的生成,從而延緩OP的進(jìn)展。門志濤等[29]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法,驗(yàn)證了杜仲在治療OP方面的相關(guān)信號(hào)通路,通過KEGG等分析發(fā)現(xiàn),杜仲在治療OP方面的相關(guān)信號(hào)通路主要與MAPK、PI3K/Akt等信號(hào)通路有關(guān)。因此,為接下來的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了前期的理論基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中,杜仲作為補(bǔ)虛藥,其功效為補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨等,這也在理論上與OP的病因及治療原則如出一轍。因此,筆者做出一個(gè)這樣的設(shè)想,即通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及傳統(tǒng)中藥學(xué)方面的知識(shí),提出中藥單體杜仲在治療OP方面具有良好的效果。當(dāng)然,這需要后續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及臨床療效的驗(yàn)證,為中藥單體杜仲在治療OP方面提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。馬茜等[30]通過實(shí)驗(yàn)的方法,探討葛根素對(duì)成骨細(xì)胞前體細(xì)胞(MC3T3-E1)的作用機(jī)制。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),葛根素通過對(duì)p38 MAPK信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用,進(jìn)而促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞的增殖及分化。綦向軍等[31]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法,探討了仙靈骨葆膠囊在防治OP方面的作用機(jī)制。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的驗(yàn)證,得出仙靈骨葆膠囊在防治OP方面與MAPK、PI3K/Akt等信號(hào)通路有關(guān),通過這些信號(hào)通路的調(diào)節(jié),促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖及分化,進(jìn)而達(dá)到防治OP的效果。張巖等[32]通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法,得出仙靈骨葆膠囊對(duì)MC3T3-E1的增殖及分化具有促進(jìn)作用,以及這種促進(jìn)作用與激活p38 MAPK信號(hào)通路有關(guān),通過激活該信號(hào)通路,促進(jìn)成骨細(xì)胞相關(guān)因子如BMP等,進(jìn)一步促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成,從而恢復(fù)骨代謝的失衡,間接促進(jìn)OP的防治。韓秋革等[33]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法,探討溫腎通絡(luò)止痛方在MAPK信號(hào)通路的調(diào)節(jié)下對(duì)OP的作用機(jī)制,得出溫腎通絡(luò)方通過炎癥因子如IL-6等作為靶點(diǎn),進(jìn)而對(duì)MAPK信號(hào)通路進(jìn)行調(diào)節(jié),抑制機(jī)體內(nèi)的炎癥反應(yīng),進(jìn)而對(duì)OP起到一定的防治作用。沈琳玲等[34]通過實(shí)驗(yàn)得出金剛丸對(duì)OP的防治具有一定的療效,金剛丸通過調(diào)節(jié)MAPK信號(hào)通路的表達(dá),降低p38 MAPK、JNK的活性,對(duì)破骨細(xì)胞的分化及增殖起到抑制作用,并通過降低機(jī)體內(nèi)炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)水平,減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)。因此,金剛丸通過抑制破骨細(xì)胞的增殖及炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)兩種作用機(jī)制,達(dá)到防治OP的目的。

3 Wnt/β-catenin信號(hào)通路

Wnt/β-catenin信號(hào)通路是一個(gè)復(fù)雜的、進(jìn)化上保守的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制,調(diào)控基本的生理和病理過程[35]。Wnt/β-catenin信號(hào)通路又稱典型的Wnt通路,主要由膜蛋白、降解復(fù)合物和β-catenin蛋白三個(gè)主要的結(jié)構(gòu)組成[36],與體內(nèi)胚胎發(fā)生、器官發(fā)生和體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的平衡均息息相關(guān)[37]。研究發(fā)現(xiàn),Wnt/β-catenin信號(hào)通路通過促進(jìn)多潛能間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的增殖及分化,刺激成骨細(xì)胞的生成[38]。隨著機(jī)體由于年齡等各種因素的影響,機(jī)體內(nèi)的各種代謝功能降低,該信號(hào)通路傳導(dǎo)被減弱,酪蛋白激酶和絲氨酸蛋白激酶通過與β-catenin結(jié)合,產(chǎn)生蛋白激酶的磷酸化[39]。在機(jī)體內(nèi),β-catenin常常被認(rèn)為是重要的蛋白質(zhì),與microRNAs的轉(zhuǎn)錄密切相關(guān)。隨著機(jī)體內(nèi)生理功能的降低,該信號(hào)通路的傳導(dǎo)被弱化,β-catenin蛋白將轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi),間接的充當(dāng)機(jī)體的轉(zhuǎn)錄因子[40]。骨科疾病中,常常表現(xiàn)為成骨細(xì)胞的減少及破骨細(xì)胞的增加,并由此引發(fā)OP的發(fā)生及發(fā)展。隨著該信號(hào)通路的傳導(dǎo)減弱,microRNAs參與β-catenin蛋白水平的調(diào)節(jié),對(duì)該信號(hào)通路的調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響成骨細(xì)胞的增殖及分化以及影響機(jī)體內(nèi)的骨代謝,進(jìn)而影響OP的防治。

CHEN等[41]研究發(fā)現(xiàn),虎杖苷通過激活BMP2-Wnt/β-catenin信號(hào)通路,進(jìn)一步促進(jìn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨細(xì)胞的增殖及分化。在影響OP的骨代謝失衡過程中,運(yùn)用虎杖苷在BMP2-Wnt/β-catenin信號(hào)通路的激活作用下,促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖及分化,增加機(jī)體內(nèi)的成骨細(xì)胞,使得骨代謝的失衡進(jìn)行重塑,進(jìn)而達(dá)到防治OP的目的。李智奎等[42]通過實(shí)驗(yàn)的方法,探討不同濃度的淫羊藿苷在Wnt/β-catenin信號(hào)通路的調(diào)節(jié)下干預(yù)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨及成脂的研究。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出不同濃度的淫羊藿苷通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)成骨細(xì)胞相關(guān)因子如堿性磷酸酶及骨橋蛋白等的表達(dá),達(dá)到增加成骨細(xì)胞分化的效果。淫羊藿苷作為中藥淫羊藿的主要提取物,其主要功效為補(bǔ)腎陽、強(qiáng)筋骨的功效。因此,不管是功效還是實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,淫羊藿及淫羊藿苷對(duì)OP均有一定的治療效果。因此,運(yùn)用淫羊藿苷促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖及分化,再次建立骨平衡,間接達(dá)到OP的治療效果。張強(qiáng)等[43]通過實(shí)驗(yàn)的方法,探討在Wnt/β-catenin信號(hào)通路的作用機(jī)制下,續(xù)斷皂苷VI對(duì)OP大鼠的影響。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),續(xù)斷皂苷VI通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)β-catenin的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)成骨細(xì)胞的骨形成及抑制破骨細(xì)胞的骨吸收,進(jìn)而達(dá)到OP治療的目的。續(xù)斷作為傳統(tǒng)補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨、續(xù)折傷的經(jīng)典名藥,通過功效及實(shí)驗(yàn)的研究都表明對(duì)OP具有治療作用,因此運(yùn)用續(xù)斷或提取物在治療OP方面具有良好的效果。潘亞磊等[44]研究發(fā)現(xiàn),太白楤木在防治OP方面通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路,促進(jìn)成骨細(xì)胞相關(guān)因子的表達(dá)及增加成骨細(xì)胞的增殖及分化,進(jìn)而促進(jìn)骨形成,達(dá)到防治OP的效果。傳統(tǒng)中藥學(xué)認(rèn)為,太白楤木歸屬及心、肝、腎三經(jīng),功效為補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨等。李潔等[45]研究發(fā)現(xiàn),女貞子成分熊果酸在BMP-2/Smad4/Wnt/β-catenin信號(hào)通路的介導(dǎo)下,能夠延緩骨量的丟失。熊果酸通過促進(jìn)Wnt 1、β-catenin及堿性磷酸酶等的表達(dá),促進(jìn)成骨細(xì)胞等相關(guān)骨保護(hù)細(xì)胞的增殖及分化,進(jìn)而延緩骨量的丟失。呂文學(xué)等[46]通過對(duì)益腎健脾方的研究發(fā)現(xiàn),其在治療OP方面具有良好的效果,這種治療效果主要與益腎健脾方在機(jī)體內(nèi)通過調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號(hào)通路的表達(dá),進(jìn)而升高血清中的BMP及骨保護(hù)素等的水平。因此,益腎健脾方在調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞兩方面都具有調(diào)節(jié)作用,進(jìn)而達(dá)到防治OP的效果。劉金豹等[47]研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)腎活血膠囊通過促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖及成骨細(xì)胞的增殖、分化,這種促進(jìn)作用與補(bǔ)腎活血膠囊通過調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號(hào)通路有關(guān)。通過Wnt/β-catenin信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用,促進(jìn)機(jī)體內(nèi)Wnt3a、β-catenin、轉(zhuǎn)錄因子Runx2及mRNA的表達(dá),調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)的骨代謝及成骨細(xì)胞的增殖及分化,進(jìn)而促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成,這就間接對(duì)OP的形成及發(fā)展起到一定的抑制作用,從而達(dá)到防治OP的目的。

4 TGF-β/BMP信號(hào)通路

轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)作為一個(gè)保守的在機(jī)體內(nèi)分泌多肽因子的家族,與OP的相關(guān)的家族成員有BMP等[48]。因此,TGF-β/BMP不僅調(diào)節(jié)生理性胚胎的形成及發(fā)展,也在調(diào)節(jié)骨穩(wěn)態(tài)、骨代謝及許多疾病的病理生理機(jī)制方面也具有重要的作用[49]。在機(jī)體內(nèi),TGF-β/BMP信號(hào)通路被一個(gè)或多個(gè)microRNAs相互影響以及TGF-β信號(hào)通路還直接或通過Smads調(diào)控microRNAs的產(chǎn)生[50]。在這些因素的作用下,TGF-β/BMP信號(hào)通路和microRNAs之間的自我調(diào)節(jié)反饋回路對(duì)機(jī)體內(nèi)的相關(guān)作用機(jī)制具有一定的調(diào)節(jié)作用[51]。研究發(fā)現(xiàn),MicroRNAs與Wnt、TGF-β/BMP信號(hào)通路相互作用促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化,進(jìn)而促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖及分化等[52]。因此,基于microRNAs與TGF-β/BMP信號(hào)通路之間的相互作用及TGF-β家族成員BMP與OP的相關(guān)性探討TGF-β/BMP信號(hào)通路與OP的相關(guān)性,通過TGF-β/BMP信號(hào)通路的調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)OP達(dá)到防治的目的。

金劍飛等[53]將補(bǔ)骨脂水提取物運(yùn)用于骨質(zhì)疏松模型大鼠中后,觀察其對(duì)TGF-β1/Smad4信號(hào)通路的影響,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)骨脂水提取物通過調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad4信號(hào)通路,上調(diào)與TGF-β1/Smad4信號(hào)通路最主要的Smad4蛋白及mRNA的表達(dá),進(jìn)而發(fā)揮骨保護(hù)的作用。補(bǔ)骨脂的中藥功效以補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨為主。因此,無論是實(shí)驗(yàn)及功效,與OP的治療原則一致,進(jìn)而發(fā)揮抗OP的作用。李曉曦等[54]將淫羊藿與女貞子配伍聯(lián)合應(yīng)用于OP大鼠模型,通過TGF-β1/Smad4信號(hào)通路的介導(dǎo),檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)等。得出淫羊藿及女貞子配伍通過增加OP大鼠血清中的TGF-β1以及骨組織中TGF-β1、Smad2、Smad3的mRNA表達(dá)和TGF-β1蛋白表達(dá),上調(diào)TGF-β1/Smad4信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平,并通過影響相關(guān)蛋白的表達(dá)水平,進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)的骨代謝水平,對(duì)OP的防治起到一定的防治作用。徐衛(wèi)峰等[55]以TGF-β/Smad、MAPK/NF-κB信號(hào)通路為指導(dǎo),探討龜鹿二仙膠對(duì)OP大鼠的影響,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出龜鹿二仙膠對(duì)TGF-β、p-Smad-3蛋白表達(dá)具有明顯的促進(jìn)作用及降低p-NF-κB P65的蛋白表達(dá)水平,達(dá)到防治OP的目的。篙長英等[56]通過ERK/TGF-β/Smads信號(hào)通路的介導(dǎo),探討左歸丸含藥血清對(duì)成骨細(xì)胞的影響。通過實(shí)驗(yàn)得出左歸丸含藥血清通過上調(diào)ERK/TGF-β/Smads信號(hào)通路相關(guān)蛋白如TGF-β1、Smad4及Smad2 mRNA的表達(dá),并通過影響相關(guān)骨代謝指標(biāo)如堿性磷酸酶等的形成,促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖及分化,進(jìn)而達(dá)到治療OP的目的。

5 Notch信號(hào)通路

Notch信號(hào)通路作為參與組織穩(wěn)態(tài)、細(xì)胞的增殖、分化、發(fā)育過程相關(guān)的信號(hào)通路,在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮重要的作用[57]。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)典的Notch信號(hào)通路由G蛋白偶聯(lián)受體及酶聯(lián)受體介導(dǎo),通過膜受體和效應(yīng)物之間的中間體而發(fā)揮細(xì)胞、胚胎和組織的發(fā)育及組織功能和修復(fù)的作用[58]。在機(jī)體內(nèi),Notch信號(hào)通路主要通過相關(guān)受體的調(diào)節(jié)及相關(guān)基因的介導(dǎo),進(jìn)而發(fā)揮其生物學(xué)功能[59]。研究表明,microRNAs通過調(diào)節(jié)Notch信號(hào)通路發(fā)揮作用及microRNAs的表達(dá)受Notch信號(hào)通路的調(diào)控[60]。而microRNAs作為骨科疾病的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子及與本文的OP具有很大的相互作用,因此,通過microRNAs相關(guān)的Notch信號(hào)通路的作用,探討其與OP的相互作用及在Notch信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用下,通過相關(guān)中藥單體及復(fù)方的調(diào)節(jié)作用,對(duì)OP的防治起到一定的效果。

LIU等[61]通過建立OP大鼠模型,探討淫羊藿苷在治療OP方面的作用機(jī)制。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷治療OP與Notch信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。淫羊藿苷通過下調(diào)骨組織中Notch1胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(N1ICD)蛋白的表達(dá),進(jìn)一步抑制N1ICD對(duì)Notch2 mRNA表達(dá)的影響,進(jìn)而抑制骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞的增殖及分化,對(duì)骨形成起到促進(jìn)作用,間接達(dá)到OP防治的目的。黃翔宇等[62]研究發(fā)現(xiàn),骨碎補(bǔ)總黃酮能夠改善OP大鼠的癥狀,達(dá)到防治OP的效果。骨碎補(bǔ)總黃酮在Notch信號(hào)通路的調(diào)節(jié)下,通過抑制Notch信號(hào)通路的相關(guān)受體Notch1的表達(dá),抑制Notch信號(hào)通路發(fā)揮作用,進(jìn)而達(dá)到防治OP的目的。韓亞力等[63]經(jīng)過通過同樣的研究,得出骨碎補(bǔ)總黃酮通過抑制Notch信號(hào)通路的相關(guān)受體Notch1的表達(dá)及降低機(jī)體內(nèi)的炎癥因子如TNF-α、IL-6的表達(dá),雙向?qū)P的病因進(jìn)行了抑制,從而達(dá)到治療OP的目的。劉蔚楠等[64]通過建立OP大鼠模型,探討益腎健骨膏對(duì)OP相關(guān)骨代謝及可能的作用機(jī)制。通過實(shí)驗(yàn)得出,高劑量的益腎健骨膏通過促進(jìn)骨組織中Notch信號(hào)通路相關(guān)受體Notch1、Notch2的mRNA和蛋白表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)骨的形成及維持相應(yīng)的骨密度及骨強(qiáng)度,從而達(dá)到對(duì)OP防治的目的。周強(qiáng)等[65]通過建立OP大鼠模型,觀察左歸丸對(duì)骨組織中Notch1、BMP9表達(dá)的影響。通過實(shí)驗(yàn)研究,得出左歸丸通過上調(diào)及促進(jìn)骨組織中Notch1、BMP9蛋白的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)骨組織中Notch1、BMP9蛋白的形成及發(fā)揮生物學(xué)作用,進(jìn)而達(dá)到OP防治的目的。左歸丸作為補(bǔ)腎的經(jīng)典名方。在治療腰膝酸軟等癥狀方面具有良好的療效,而在臨床當(dāng)中,OP患者也經(jīng)常表現(xiàn)為腰膝酸軟及腰痛的癥狀。因此,不管從實(shí)驗(yàn)方面還是臨床表現(xiàn)方面,左歸丸對(duì)OP的治療具有良好的療效。

6 小結(jié)

綜上所述,中藥通過干預(yù)microRNAs相關(guān)信號(hào)通路,進(jìn)而發(fā)揮調(diào)節(jié)骨代謝、成骨細(xì)胞的形成及破骨細(xì)胞的吸收功能,進(jìn)而改善骨密度及骨強(qiáng)度,從而達(dá)到防治OP的目的。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為,OP屬于“骨痿”的研究范疇,主要與肝腎虧虛有關(guān),加以感受風(fēng)寒濕邪及痰瘀等,使得邪氣及痰瘀阻滯經(jīng)絡(luò),因此治療多以滋補(bǔ)肝腎為主,加以活血化瘀及化痰等藥物。因此,中藥在防治OP方面具有良好的效果。隨著現(xiàn)代研究方法的進(jìn)一步提升,中藥單體及復(fù)方在OP的防治方面有了很大進(jìn)展,也取得了一定的成果。但研究方法單一,研究的不夠深入及對(duì)機(jī)制的不明確等也因此阻礙了研究的進(jìn)一步深入發(fā)展。因此,筆者基于多種原因,提出通過中藥干預(yù)microRNAs相關(guān)信號(hào)通路,進(jìn)而達(dá)到防治OP的目的。在機(jī)體內(nèi),microRNAs相關(guān)信號(hào)通路包括PI3K/Akt、MAPK、Wnt/β-catenin、TGF-β/BMP、Notch信號(hào)通路等。通過調(diào)控這些信號(hào)通路的表達(dá)干預(yù)機(jī)體內(nèi)成骨細(xì)胞的破壞及破骨細(xì)胞的過度吸收;通過延緩破骨細(xì)胞的破壞及促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成,并發(fā)揮中藥個(gè)體化、價(jià)廉、低毒、多途徑的優(yōu)勢(shì),達(dá)到防治OP的目的。因此,將中藥進(jìn)行深入的研究及進(jìn)行臨床的新應(yīng)用具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。