陳 言 ，單留峰 ，車文生 ，劉昱君 ，劉峙岐 ，史曉雪 ，馮志海 （1.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，鄭州 5000；.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，鄭州 5000；.鄭州市中醫(yī)院糖尿病科，鄭州 50006；.鄭州人民醫(yī)院中醫(yī)科，鄭州 5005）

骨質(zhì)疏松癥是一種常見的骨質(zhì)疾病，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量和壽命。調(diào)查顯示，我國(guó)50歲以上人群骨質(zhì)疏松癥的患病率為19.2%，65 歲以上人群患病率為32.0%[1]。骨質(zhì)疏松癥以骨量減少和骨組織微結(jié)構(gòu)破壞為主要特征，骨礦物質(zhì)丟失、骨基質(zhì)有機(jī)物變化、骨細(xì)胞代謝障礙等是其主要發(fā)病機(jī)制[2]。哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信號(hào)通路與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，如mTOR信號(hào)通路的過(guò)度激活會(huì)抑制骨形成細(xì)胞的分化和增殖，同時(shí)增強(qiáng)骨吸收細(xì)胞的功能，從而導(dǎo)致骨量減少和骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生[3]。中藥在治療骨質(zhì)疏松癥方面具有多靶點(diǎn)、多通路、副作用小等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。基于此，本文基于mTOR信號(hào)通路，探討中藥單體及復(fù)方治療骨質(zhì)疏松癥的研究進(jìn)展，以期為該病的治療提供用藥思路。

1 mTOR信號(hào)通路相關(guān)背景

mTOR信號(hào)通路是由mTOR蛋白激酶、多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子和底物組成的復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，涉及細(xì)胞內(nèi)許多信號(hào)通路和因子的調(diào)節(jié)及控制[4]。其中，mTOR蛋白激酶是mTOR信號(hào)通路的中心組成部分，具有重要的酶活性，可在細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)多種生物學(xué)過(guò)程，如蛋白質(zhì)合成、物質(zhì)代謝和細(xì)胞增殖等[5]。mTORC1 復(fù)合物是一種含有mTOR 蛋白激酶的復(fù)合物，包含多種調(diào)節(jié)亞基，如Raptor、mLST8、PRAS40等，可以調(diào)節(jié)多種生物過(guò)程，例如蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞增殖和自噬等；mTORC2 復(fù)合物也包含多種調(diào)節(jié)亞基，如Rictor、mLST8、SIN1 等，可以參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝，并調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路，如蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）、糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)激酶1（glucocorticoid regulated kinase 1，SGK1）等信號(hào)通路。腦Ras 同源蛋白（human Ras homolog enriched in brain，Rheb）蛋白是一種廣泛存在于細(xì)胞內(nèi)的鳥苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP）酶，可參與調(diào)節(jié)mTOR信號(hào)通路的活性，其活化可促進(jìn)mTORC1 與底物結(jié)合，從而影響mTORC1 的酶活性[6―7]。G 蛋白β 樣蛋白抗體（GβL）是mTORC1復(fù)合物的組成亞單位之一，其與Raptor 或mLST8 復(fù)合可影響mTORC1 的定位和穩(wěn)定性，從而影響mTORC1對(duì)底物的選擇性。

2 mTOR信號(hào)通路對(duì)骨代謝的影響機(jī)制及治療途徑

2.1 mTOR信號(hào)通路對(duì)骨代謝的影響機(jī)制

mTOR 可以調(diào)節(jié)生長(zhǎng)、代謝和免疫功能，與骨骼代謝的正常調(diào)節(jié)密切相關(guān)。在骨代謝中，mTOR信號(hào)通路可以在骨細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)骨骼的構(gòu)建和分解，從而對(duì)骨量產(chǎn)生顯著的影響。其具體作用機(jī)制如下：（1）通過(guò)骨細(xì)胞自噬調(diào)節(jié)骨代謝。mTOR信號(hào)通路作為一種細(xì)胞代謝反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)機(jī)制，可以通過(guò)骨細(xì)胞自噬來(lái)影響骨代謝。研究表明，抑制mTORC1 可以增強(qiáng)骨細(xì)胞自噬，從而減少骨吸收和提高骨質(zhì)量[8]。（2）通過(guò)骨細(xì)胞成熟和分化調(diào)節(jié)骨代謝。mTORC2 作為骨細(xì)胞成熟的重要調(diào)節(jié)因子，可以影響骨質(zhì)量和骨量，其活化后可以增加成骨細(xì)胞的數(shù)量和活性，從而提高骨質(zhì)量和骨密度[9]。（3）通過(guò)調(diào)節(jié)骨細(xì)胞生存和凋亡調(diào)節(jié)骨代謝。研究表明，mTORC1可以促進(jìn)骨細(xì)胞的凋亡，而mTORC2則可以通過(guò)抑制?；鞍酌傅淖饔脕?lái)提高骨細(xì)胞的存活率[10]。

2.2 調(diào)控mTOR信號(hào)通路治療骨質(zhì)疏松癥的途徑

調(diào)控mTOR信號(hào)通路的正常功能對(duì)于預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥具有重要意義，通過(guò)抑制mTORC1活性或者促進(jìn)mTORC2活化可能成為治療骨質(zhì)疏松癥的新靶點(diǎn)。干預(yù)mTOR信號(hào)通路治療骨質(zhì)疏松癥的途徑主要有以下幾種：（1）靶向mTORC1 抑制骨吸收。使用mTORC1抑制劑可以抑制骨細(xì)胞的增殖和分化，從而減少骨吸收，增加骨密度和骨量，并提高骨組織的穩(wěn)定性。例如，雷帕霉素是一種被廣泛應(yīng)用于抑制mTORC1 的抗癌藥物，也可以用于治療骨質(zhì)疏松癥[11]。（2）靶向mTORC2促進(jìn)骨形成。研究表明，使用可溶性mTORC2激活劑可以促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化，從而提高骨質(zhì)量[12]。（3）靶向骨細(xì)胞自噬增加骨質(zhì)量。mTORC1 信號(hào)通路可抑制自噬過(guò)程，并通過(guò)核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）等途徑促進(jìn)骨吸收，降低骨密度[13]。因此，靶向mTORC1 信號(hào)通路可以增強(qiáng)自噬，提高骨組織的穩(wěn)定性。

3 干預(yù)mTOR信號(hào)通路治療骨質(zhì)疏松癥的中藥單體

3.1 黃酮類

研究表明，骨質(zhì)疏松癥模型大鼠體重、骨密度、骨連接密度、骨小梁數(shù)等均顯著下降，而金絲桃苷可明顯改善該大鼠的骨代謝及骨結(jié)構(gòu)，且mTOR的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著下調(diào)[14]。這提示金絲桃苷可減少骨質(zhì)疏松癥模型大鼠的骨吸收，促進(jìn)骨形成，這一作用可能與干預(yù)mTOR信號(hào)通路有關(guān)。淫羊藿苷是淫羊藿的主要活性成分，其可促進(jìn)成骨細(xì)胞自噬，增強(qiáng)成骨細(xì)胞分化的能力，且經(jīng)其干預(yù)后，股骨頭壞死模型大鼠骨組織中mTOR、促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）蛋白和mRNA 表達(dá)水平顯著降低，成骨細(xì)胞自噬小體數(shù)量顯著增加[15]。這提示淫羊藿苷可通過(guò)抑制MAPK/mTOR信號(hào)通路促進(jìn)成骨細(xì)胞自噬。山柰酚為中藥杜仲葉的主要活性成分，研究發(fā)現(xiàn)，山柰酚能促進(jìn)去卵巢大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，且可顯著上調(diào)間充質(zhì)干細(xì)胞中Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（Runt-related transcription factor 2，Runx2）、成骨細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子蛋白和mRNA 表達(dá)水平；此外，山柰酚可增加去卵巢骨質(zhì)疏松癥模型大鼠的骨密度及骨小梁數(shù)，而雷帕霉素（mTOR抑制劑）可削弱山柰酚的骨保護(hù)作用[16]。這提示山柰酚的抗骨質(zhì)疏松作用機(jī)制可能與干預(yù)mTOR信號(hào)通路有關(guān)。

另外，柚皮苷被證明可通過(guò)調(diào)控磷脂酰肌醇3 激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/Akt/mTOR信號(hào)通路改善糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松[17]；槲皮素可通過(guò)干預(yù)AMP 活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）/mTOR信號(hào)通路達(dá)到對(duì)去卵巢后骨質(zhì)疏松癥模型小鼠的骨保護(hù)作用[18]；骨碎補(bǔ)黃酮可通過(guò)干預(yù)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路提高骨質(zhì)疏松癥模型大鼠的抗氧化能力，減少骨質(zhì)流失[19]。

3.2 三萜類

人參皂苷Rg3是人參中的有效成分之一，有研究探討了人參皂苷Rg3對(duì)骨質(zhì)疏松癥模型大鼠的骨代謝改善作用及機(jī)制，結(jié)果顯示人參皂苷Rg3可顯著增加骨質(zhì)疏松癥模型大鼠的骨密度、骨小梁數(shù)、骨小梁密度、骨鈣素等水平，下調(diào)骨小梁分離度、Ⅰ型前膠原羧基端前肽含量，改善骨代謝，且經(jīng)人參皂苷Rg3干預(yù)后骨髓中AMPK的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著升高，mTOR蛋白表達(dá)水平顯著降低[20]。這提示人參皂苷Rg3可通過(guò)調(diào)控AMPK/mTOR信號(hào)通路減少骨質(zhì)破壞，改善骨代謝。三七皂苷是三七的提取物，研究發(fā)現(xiàn)三七皂苷R1、R2、Rb1、Rb2等可呈劑量依賴性地提高骨質(zhì)疏松性骨折模型小鼠的骨密度、骨痂骨小梁數(shù)量及骨細(xì)胞數(shù)，且可抑制骨組織中PI3K、Akt、mTOR 的表達(dá)水平，表明三七皂苷可通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路，促進(jìn)骨生成[21]。

3.3 多糖類

黃芪多糖是中藥黃芪的主要活性成分，近年來(lái)黃芪多糖被證明對(duì)骨質(zhì)疏松癥有一定改善作用，其可通過(guò)干預(yù)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路，顯著增強(qiáng)骨質(zhì)疏松癥模型大鼠成骨細(xì)胞的增殖與分化能力，促進(jìn)骨質(zhì)形成[22]。

3.4 香豆素類

補(bǔ)骨脂素提取自中藥補(bǔ)骨脂，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)骨脂素可使骨質(zhì)疏松癥模型大鼠骨密度以及血清中鈣離子、骨鈣素、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平均顯著升高，骨組織中PI3K、Akt、mTOR mRNA 和蛋白表達(dá)水平均顯著降低，這提示補(bǔ)骨脂素可通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路發(fā)揮骨保護(hù)作用[23]。

3.5 生物堿類

益母草堿是益母草的主要活性成分，研究發(fā)現(xiàn)其可降低氧化應(yīng)激，促進(jìn)細(xì)胞自噬，從而促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖與分化，這一保護(hù)作用與抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路有關(guān)[24]。

4 干預(yù)mTOR信號(hào)通路治療骨質(zhì)疏松癥的中藥復(fù)方

補(bǔ)腎活血湯出自《傷科大成》，由熟地、杜仲、補(bǔ)骨脂、肉蓯蓉等藥物組成，具有補(bǔ)腎壯筋、活血止痛的功效。研究表明，骨質(zhì)疏松癥模型小鼠較一般小鼠骨密度降低，骨堿性磷酸酶（bone alkaline phosphatase，BALP）水平降低，抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）水平升高，且PI3K、Akt、mTOR表達(dá)水平下調(diào)；其中BALP水平降低反映成骨細(xì)胞的活性減弱，TRAP 水平升高反映破骨細(xì)胞的活性增強(qiáng)。而經(jīng)補(bǔ)腎活血湯干預(yù)后，骨質(zhì)疏松癥模型小鼠的骨密度及PI3K、Akt、mTOR 的表達(dá)水平均顯著升高[25]。這提示補(bǔ)腎活血湯可通過(guò)調(diào)控PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路治療骨質(zhì)疏松癥。

六味地黃丸出自《小兒藥證直訣》，由熟地、山藥、山茱萸、牡丹皮、澤瀉、茯苓等藥組成，具有補(bǔ)益肝腎、益精填髓的功效。有研究發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松癥模型小鼠成骨細(xì)胞的活性減弱，活性氧的含量降低，且mTOR、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)控的激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）的蛋白表達(dá)水平下調(diào)；六味地黃丸的干預(yù)，可抑制骨質(zhì)疏松癥模型小鼠的成骨細(xì)胞自噬，促進(jìn)骨形成，這一作用可能與調(diào)控ERK/mTOR信號(hào)通路有關(guān)[26]。

左歸丸、右歸丸均由六味地黃丸加減化裁而來(lái)，左歸丸以補(bǔ)益肝腎、填精益髓為主，右歸丸以補(bǔ)益腎陽(yáng)為主。有研究將左歸丸、右歸丸用于治療去除卵巢后的骨質(zhì)疏松癥模型小鼠發(fā)現(xiàn)，兩種復(fù)方均可顯著降低TRAP活性，抑制其mRNA 和蛋白表達(dá)，并降低mTORC1 的磷酸化水平，這提示兩者可通過(guò)mTOR信號(hào)通路抑制骨質(zhì)疏松癥模型小鼠的破骨細(xì)胞分化和骨質(zhì)減少[27]。

生骨再造丸主要由黃芪、桂枝、炙淫羊藿、燙骨碎補(bǔ)、血竭、澤瀉等藥材組成，具有補(bǔ)益肝腎、強(qiáng)筋壯骨的功效。有研究者將生骨再造丸用于干預(yù)股骨頭壞死模型兔的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，結(jié)果顯示，經(jīng)生骨再造丸干預(yù)后，鈣鹽沉積顯著增加，PI3K、Akt、mTOR的mRNA和蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào)[28]。這提示生骨再造丸可通過(guò)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化。

補(bǔ)腎健脾活血方由補(bǔ)骨脂、淫羊藿、肉蓯蓉、菟絲子、丹參等組成，具有補(bǔ)腎健脾、活血止痛的功效。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎健脾活血方可顯著增加骨質(zhì)疏松癥模型大鼠的骨密度及骨保護(hù)素水平，降低活性氧水平，上調(diào)PI3K、Akt、mTOR的mRNA和蛋白表達(dá)水平[29]。這提示補(bǔ)腎健脾活血方可通過(guò)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路，減少氧化應(yīng)激，抑制細(xì)胞自噬，減少骨質(zhì)破壞。

補(bǔ)腎化痰方由補(bǔ)骨脂、淫羊藿、菟絲子、山楂、紅曲、全瓜蔞等組成，具有補(bǔ)腎益精、強(qiáng)筋健骨的功效。研究表明，去除卵巢后骨質(zhì)疏松癥模型大鼠骨組織內(nèi)活性氧水平增加，成骨細(xì)胞數(shù)量減少，破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)；經(jīng)補(bǔ)腎化痰方干預(yù)后可顯著改善這一現(xiàn)象，且自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平顯著升高，mTOR、磷酸化mTOR（p-mTOR）蛋白表達(dá)水平顯著降低[30]。這提示補(bǔ)腎化痰方可通過(guò)抑制mTOR信號(hào)通路，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，減少骨質(zhì)破壞。

補(bǔ)腎固本方由淫羊藿、狗脊、補(bǔ)骨脂、肉蓯蓉、炙黃芪、鹿角膠等組成，具有補(bǔ)益脾腎、活血行氣的功效。經(jīng)補(bǔ)腎固本方干預(yù)后，去卵巢后骨質(zhì)疏松癥模型大鼠雌激素水平顯著升高，破骨細(xì)胞分化受到抑制，骨組織中PI3K、p-Akt、mTOR的表達(dá)水平顯著降低[31]。這提示補(bǔ)腎固本方可通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的激活，抑制破骨細(xì)胞分化，促進(jìn)骨質(zhì)生成，進(jìn)而延緩骨質(zhì)疏松進(jìn)展。

二至丸由墨旱蓮、女貞子兩味藥材組成，具有補(bǔ)腎壯骨的功效。經(jīng)二至丸濃縮藥液培養(yǎng)的骨質(zhì)疏松模型斑馬魚體內(nèi)破骨細(xì)胞分化的標(biāo)志基因表達(dá)顯著上調(diào)，破骨細(xì)胞活性減弱，提示二至丸可抑制破骨細(xì)胞分化水平，且破骨細(xì)胞自噬相關(guān)因子mTOR、Beclin、p62基因及蛋白表達(dá)水平受到顯著抑制，表明二至丸可通過(guò)調(diào)控mTOR/Beclin/p62通路，抑制破骨細(xì)胞自噬，降低破骨細(xì)胞活性，減少骨質(zhì)吸收[32]。

補(bǔ)正續(xù)骨丸由何首烏、骨碎補(bǔ)、續(xù)斷等組成，具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨的功效。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)補(bǔ)正續(xù)骨丸干預(yù)后，去卵巢骨質(zhì)疏松癥模型大鼠的股骨的骨密度顯著增加，骨小梁結(jié)構(gòu)分布較干預(yù)前更密集、均勻，且骨組織中骨吸收程度的重要指標(biāo)β-骨膠原交聯(lián)的表達(dá)水平以及mTORC1 信號(hào)通路相關(guān)蛋白核糖體蛋白S6 激酶、4E結(jié)合蛋白1水平的下調(diào)顯著降低[33]。這提示補(bǔ)正續(xù)骨丸可能通過(guò)抑制mTOR信號(hào)通路減少骨吸收，達(dá)到骨保護(hù)作用。

強(qiáng)骨飲主要由黃芪、鹿角霜、忍冬藤、雞血藤、川芎、續(xù)斷等組成，具有益氣活血、溫經(jīng)止痛的功效。研究發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)骨飲可呈劑量依賴性地顯著逆轉(zhuǎn)去卵巢骨質(zhì)疏松癥模型大鼠股骨的骨密度降低和骨小梁數(shù)量減少，且可降低自噬相關(guān)蛋白p62、p-Akt、p-mTOR及促進(jìn)成骨細(xì)胞分化關(guān)鍵蛋白R(shí)unx2的表達(dá)水平[34]。這提示強(qiáng)骨飲可通過(guò)干預(yù)Akt/mTOR信號(hào)通路，逆轉(zhuǎn)骨質(zhì)破壞。

5 結(jié)語(yǔ)

本文基于mTOR信號(hào)通路，綜述了治療骨質(zhì)疏松癥的中藥單體及復(fù)方，為骨質(zhì)疏松癥的臨床中醫(yī)藥治療提供了用藥思路及靶點(diǎn)，但中藥單體及復(fù)方干預(yù)mTOR信號(hào)通路治療骨質(zhì)疏松癥的研究還存在局限性：（1）研究方法不統(tǒng)一?，F(xiàn)有的研究中，有些采用了體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，有些采用單純動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，但由于采用的方法不同，導(dǎo)致了結(jié)論的不一致性。（2）中藥活性成分多樣。中藥的活性成分多種多樣，在治療過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的藥理學(xué)作用，因此很難確定中藥在治療過(guò)程中對(duì)單一靶點(diǎn)的影響。（3）骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)制復(fù)雜。骨質(zhì)疏松癥的形成與多種機(jī)制有關(guān)，如氧化應(yīng)激、雌激素缺乏、骨代謝異常等，中藥復(fù)方作用的發(fā)揮具有多靶點(diǎn)的特征，因此很難確定中藥復(fù)方是通過(guò)哪條特定通路和機(jī)制發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松作用的。綜上，中藥在治療骨質(zhì)疏松癥方面的研究雖然有著很多的進(jìn)展，但仍然存在一定局限性，需要進(jìn)行更加深入的研究和探索。