杜仲强筋健骨的药理作用及临床应用研究进展*

★　朱福群第一作者：朱福群，主治医师。研究方向：中医骨伤。E-mail: 3398530@qq.com。　唐芳瑞　刘荣华通信作者：刘荣华，教授，博士生导师。研究方向：中药质量评价。E-mail: rhliu@63.com。　(.永新县中医院　江西 永新 343400；.江西中医药大学　南昌 330004)

杜仲强筋健骨的药理作用及临床应用研究进展*

★朱福群1*第一作者：朱福群，主治医师。研究方向：中医骨伤。E-mail: 3139185310@qq.com。唐芳瑞2刘荣华2*通信作者：刘荣华，教授，博士生导师。研究方向：中药质量评价。E-mail: rhliu@163.com。(1.永新县中医院江西 永新 343400；2.江西中医药大学南昌 330004)

摘要：杜仲具有补肝肾、强筋骨之功效。近年来大量研究表明，杜仲对骨髓间充质干细胞增殖与骨向分化以及骨代谢平衡具有良好的调节作用；能提高骨密度、抑制骨吸收，有效防治骨质疏松症；对力竭运动小鼠的肝脏和骨骼肌具有保护作用；同时还具有促进纵骨生长和防治骨性关节炎等作用。本文对近年来杜仲在强筋健骨方面的药理作用及临床应用等研究进行综述。

关键词：杜仲；强筋健骨；药理作用；临床应用

杜仲为杜仲科植物杜仲(EucommiaulmoidesOliver.)的干燥树皮，是我国名贵滋补药材。杜仲始载于《神农本草经》，味甘，性温，入肝、肾经，具有强筋骨、补肝肾、益腰膝、除酸痛、安胎等功效，主要用于治疗肾虚腰痛，筋骨无力，妊娠漏血，胎动不安，高血压等[1]。两千多年来，杜仲一直被用作补肝肾、强筋骨的佳品。现代药理学和分子生物学研究表明，杜仲粗提物、总糖苷类、总木脂素类等能安全、有效治疗骨质疏松、骨折等骨疾病[2]。近年来有大量文献报道了杜仲在强筋健骨方面的药理作用及临床应用，本文对近年来的文献进行归纳综述，为进一步研究杜仲提供参考。

1杜仲强筋健骨的药理研究

1.1对骨细胞的作用

1.1.1促进干细胞增殖与成骨分化陈伟才等[3]发现，杜仲叶提取物与传统诱导剂对骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有相似的成骨诱导能力，同时杜仲叶提取物能明显抑制BMSCs向脂肪细胞分化。郭延伟等[4]研究发现，杜仲水/醇提取物对脂肪基质干细胞的成骨分化有显著的促进作用，且杜仲醇提取物在刺激碱性磷酸酶活性和促进钙化结节的形成过程中优于水提物。张艳红等[5]研究表明，杜仲水提取物和醇提取物对大鼠BMSCs钙化结节的形成具有显著刺激作用，能促进BMSCs成骨分化，且醇提取物促进作用大于水提取物。并进一步研究证实，杜仲水/醇提取物诱导骨髓基质细胞成骨分化与刺激骨桥蛋白表达相关，且醇提取物的作用大于水提取物；与骨保护素无关；反转录-聚合酶链反应显示，水提取物促进骨髓基质细胞骨桥蛋白表达早于醇提取物[6]。张贤等[7]通过体外细胞培养实验，观察到成脂分化的下游关键转录因子aP2的表达显著下调，但其上游转录因子PPARγ却正常表达，认为杜仲诱导BMSCs成骨分化与成脂相关转录因子脂肪酸结合蛋白的表达抑制相关。刘峰等[8]采用MTT法检测大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)分别在空白血清培养液、杜仲水提取物含药血清及杜仲醇提取物含药血清培养液条件下的增殖情况，发现杜仲水提取物及醇提取物对大鼠BMSCs增殖的影响显著高于空白血清对照组，且杜仲醇提取物作用优于水提取物，表明杜仲对大鼠BMSCs增殖具有一定的促进作用。邓鸣涛等[9]研究发现，杜仲叶提取物可通过激活Shp2促进Erk的活性，增强Erk1/2磷酸化水平的升高，从而促进大鼠BMSCs增殖。

1.1.2提高骨密度、抑制骨吸收李三华等[10]研究发现，杜仲提取物具有类雌激素类样作用，有抑制骨转化、提高骨密度、抑制骨吸收、调节骨代谢功能的药效，可促进成骨细胞增殖和碱性磷酸酶活性。曾莉萍等[11]从杜仲叶中提取分离出β-谷甾醇，研究发现，杜仲叶β-谷甾醇可明显促进卵巢颗粒细胞分泌雌二醇E2和提高成骨细胞护骨素与破骨细胞分化因子的比值(OPG/ODF)，进而促进和加强成骨作用，调节骨代谢平衡。兰波等[12]发现，杜仲黄酮类化合物紫云英苷和黄芩素可明显促进MC3T3-E1 Subclone 14成骨细胞的增殖；并可明显上调OPG和Osterix的表达，同时能降低RANKL的表达水平。林军等[13]用MTT法、显微镜分析法、蛋白免疫印迹、反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法测定用杜仲叶乙醇提取物刺激后的成骨细胞MC3T3-E1的细胞存活率、细胞凋亡百分率及蛋白酶3,6,7,9的表达水平。发现杜仲叶醇提取可显著抑制细胞氧化损伤和提高细胞存活率；抑制蛋白酶3,6,7,9的表达水平。通过抑制蛋白酶活性，可促进大鼠MC3T3-E1细胞的增殖，及抑制H2O2诱导产生的MC3T3-E1骨原细胞的凋亡；证明杜仲具有抗氧化、细胞保护和促进骨原细胞的生长等作用。张立超等[14]采用MTT法检测不同浓度杜仲叶提取物干预大鼠成骨细胞的增殖情况及Western blot 法检测ERK和AKT的活化情况，研究杜仲叶提取物对大鼠成骨细胞的增殖作用及其分子机制，结果显示杜仲叶提取物可提高ERK及AKT 磷酸化水平，通过ERK通路及AKT通路促进大鼠成骨细胞的增殖。方宁等[15]采用MTT法和Western bolt法研究不同浓度杜仲叶提取物对成骨细胞增殖及骨钙素表达的影响，发现杜仲叶提取物对成骨细胞的增殖和骨钙素蛋白表达具有促进作用，认为通过影响骨钙素表达对成骨细胞增殖具有促进作用，并具有浓度依赖性。

1.1.3加速骨痂的改建据报道[3]，杜仲叶提取物可促进毛细血管再生，改善局部微循环。即促进骨髓间充质干细胞成骨分化和抑制骨髓间充质干细胞成脂肪分化的双向调节作用，补充骨折所需要的微量元素，加速骨痂的改建。汤群珍等[16]通过丹参、杜仲1∶1混合提取液对SD大鼠闭合性骨折模型的实验研究，发现丹参、杜仲混合提取液能促进骨痂生长、加速骨痂的改建，能较早地进行骨小梁的力学修复，使骨组织尽快在力学结构上达到生理活动的需要；在激活骨折愈合过程中相关细胞释放更多的碱性磷酸酶，提高血清碱性磷酸酶的活性，迅速增加成骨细胞的活性，有效促进骨折愈合。进一步研究发现，杜仲在骨折愈合早期具有正向调高血管内皮生长因子( VEGF)水平，从而促进骨折断端微血管新生增殖，加快骨痂毛细血管重建塑形，达到促进骨折愈合的作用[17]。通过主动脉取血，分别采用偶氮肿Ⅱ法、直接紫外法及金氏酶联法测定血清钙离子(Ca2+)、磷离子(HPO42-)浓度及血清碱性磷酸酶(ALP)活性的含量，发现杜仲能在骨折早期降低血钙，升高血磷，促进骨痂生长和骨折愈合[18]。

1.2抗骨质疏松症骨质疏松症(osteoporosis，OP)是多种病因单独或综合引起的一种全身代谢性疾病，以骨量减少、骨组织微观结构退化和骨的力学性能下降为特征，致使骨的脆性增加，易发生骨折的一种全身性骨骼疾病，多发于绝经期妇女和中老年人群。中医认为骨质疏松属于腰痛、虚痨、骨痿之范畴，临床表现腰背疼痛、身长缩短、驼背、骨折等，认为肾虚、脾胃虚弱、气滞血瘀是本病的主要发病机制，故治疗上大多以补肾益精、补肾益肝、补肾健脾、补肾活血益气等法为主[19]。

张荣等[20]通过大鼠在体、离体实验，证实杜仲总木脂素可以通过调节成骨细胞和破骨细胞的活性有效治疗去卵巢导致的骨质疏松症。戴鹏等[21]研究发现，杜仲叶提取物可增高骨密度、增加骨小梁数量、维持骨代谢平衡，从而防治去势大鼠骨质疏松症。李森等[22]报道，杜仲籽总苷可对抗糖皮质激素所致骨质疏松小鼠体重的降低，能非常显著增加其股骨骨折应力和压碎力，对骨质疏松有治疗作用。同时杜仲籽总苷也能够有效的对抗睾丸切除的骨质疏松[23]。童妍等[24]研究发现，盐制杜仲可通过上调血清E2水平，提高血清IGF-I含量而对去卵巢大鼠的骨质疏松症有预防或延缓发生的作用。徐祥赫等[25]研究发现，杜仲可通过促进MC3T3-E1成骨细胞增殖与分化成熟，并上调细胞核因子κB受体活化因子配基/护骨素(OPG/RANKL)的比值，间接抑制破骨细胞的分化和成熟，从而抑制骨吸收，可达到预防与治疗骨质疏松症的目的。关钧声等[26]研究发现，杜仲总提取物既可促进成骨细胞的增殖和分化，又可增加骨基质的形成，其作用机制可能是通过上调Col1αI mRNA的表达，进而促进Col1αI 蛋白的合成与分泌，从而提高成骨能力，促进骨折愈合，起到预防和治疗骨质疏松症的作用。

Yalei Pan等[27]系统研究杜仲对大鼠后肢悬吊(HLS)废用性骨质疏松症的作用，检测发现杜仲提取液可减少骨转换及尿Ca、P排泄水平，增强了骨的生物力学质量，阻碍了骨小梁为体系结构的衰退，认为杜仲可以通过调节骨代谢有效防治大鼠后肢悬吊废用性骨质疏松症。饶华等[28]也发现，杜仲叶总提取物可以改善去势大鼠骨质疏松模型骨代谢，可增加骨密度，减少骨破坏，加强骨稳定，有效防治去势大鼠骨质疏松症。

1.3抗骨性关节炎骨性关节炎是老年性疾病，以关节软骨破坏、软骨下骨硬化、骨赘形成、炎症关节软骨滑膜和血管形成为主要病理特征[29-30]。软骨细胞的凋亡是关节软骨退变的主要病理因素之一，软骨细胞的增殖、分化、凋亡影响着关节软骨的损伤修复。而杜仲是治疗骨性关节炎最常用的中药。谢国平等[31-32]研究表明，杜仲具有保护关节软骨的作用，所含杜仲苷可以促进体外软骨细胞炎性环境下的增殖及II型胶原蛋白的分泌，对体外大鼠软骨细胞有一定的抗炎保护作用。

1.4保护力竭运动小鼠肝脏和骨骼肌刘静等[33]研究发现，杜仲叶提取物可以提高力竭运动状态下小鼠肝脏和股四头肌中SOD和POD活性，减少MDA生成，并可明显降低血液中AST、ALT和AKP的活性。证明杜仲叶提取物对力竭运动小鼠的肝脏和骨骼肌有保护作用，并具有促进机体恢复的作用。

1.5促进纵骨生长Ji Young Kim等[34]研究发现，杜仲提取物可以通过促进骨生长面软骨组织的生长和BMP-2和IGF-1的表达水平，促进未成熟雌性大鼠纵骨生长。

2杜仲强筋健骨的临床研究

2.1对强直性脊柱炎的治疗作用王昊等[35]采用随机分组法将强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)患者分为2组，治疗组(288例)采用补肾强督方(由金狗脊、杜仲等组成) 治疗，对照组(72例) 采用补肾强督方加柳氮磺胺吡啶治疗。观察发现治疗组能够明显调节患者的骨代谢水平，减轻免疫炎症反应，改善AS患者的脊柱、关节活动功能，增加骨生成，减少骨吸收，从而提高AS患者的骨密度，对AS患者的骨质疏松症有显著的治疗作用。

2.2对骨质疏松症的治疗作用唐宝平等[36]选取80例骨质疏松患者随机分为观察组和对照组各40例，对照组口服钙尔奇治疗，观察组在对照组给药的基础上加用全杜仲胶囊，结果观察组的腰椎和股骨颈的骨密度显著提高，且优于对照组，说明用全杜仲胶囊治疗骨质疏松疗效显著。

林忠凯等[37]选取肾虚血瘀型绝经后骨质疏松症患者80例，随机数字表法分为治疗组(复方杜仲片组)、对照组(仙灵骨葆组)各40例。治疗发现，复方杜仲片能提高肾虚血瘀型绝经后骨质疏松症患者的骨密度、雌二醇、血碱性磷酸酶；抑制破骨细胞活性，减少骨吸收，促使成骨细胞成骨；能有效改善肾虚血瘀型绝经后骨质疏松症患者的临床疼痛症状，对治疗肾虚血瘀型绝经后骨质疏松症有较好的临床疗效。郑平南等[38]还发现复方杜仲片能明显减轻骨质疏松性脊柱压缩性骨折椎体成形术后的残余疼痛，提高患者生活质量，值得在临床中推广使用。

2.3对老年性颈椎病的治疗作用张金东等[39]针对老年性颈椎病100例，将桐皮杜仲泥[40](桐皮、杜仲、大接骨丹)外敷于颈部，联合红光治疗仪局部照射治疗缓解脊髓、脊神经根、椎动脉及交感神经等结构所产生的水肿、粘连，消除炎症，解除患者的症状。发现桐皮杜仲泥联合红光综合治疗老年性颈椎病效果显著。

3展望

杜仲是我国特有名贵药材，杜仲皮和叶均收录《2010版中国药典》。现代研究表明，杜仲皮和叶有相似的化学成分和药理作用，具有广泛的临床应用价值，尤其在强筋健骨、改善骨代谢性疾病方面具有显著的疗效和广泛的临床应用。如前所述，杜仲具有促进骨细胞增殖、防治骨折、骨质疏松、治疗骨性关节炎、腰肌劳损、腰椎间盘突出症等药理作用，也开发了全杜仲胶囊、补肾强督方、复方杜仲片等临床上大量使用且疗效好的产品。近年来，随着分子生物学水平的不断发展，对其补肾强骨的药理作用机制也有了不断的突破，杜仲在医药、保健品领域的应用前景将非常广阔。

参考文献

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典·一部[S].北京:中国医药科技出版社,2010:154.

[2]Xirui He, Jinhui Wang, Maoxing Li, et al.EucommiaulmoidesOliv.: Ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology of an important traditional Chinese medicine[J].Journal of Ethnopharmacology, 2014,151(1):78-92.

[3]陈伟才，罗军. 杜仲叶提取物诱导羊骨髓间充质干细胞成骨及抑制其成脂肪分化[J].中国组织工程研究与临床康复, 2009, 13(10): 1 960-1 965.

[4]郭延伟，李松，房殿吉. 杜仲水/醇提取物促进兔脂肪基质干细胞增殖及成骨分化[J].中国组织工程研究, 2012, 16(32): 5 959-5 962.

[5]张艳红，谢焕松，夏树林，等. 杜仲水/醇提取物对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响[J].中国老年学杂志, 2010, 30(22): 3 313-3 314.

[6]张艳红，谢焕松，夏树林, 等. 杜仲对大鼠骨髓基质细胞骨桥蛋白和骨保护素表达的影响 水提液与醇提液有区别吗?[J].中国组织工程研究,2010,14(2):262-266.

[7]张贤，蔡建平，张艳红，等. 杜仲诱导大鼠间充质干细胞成骨分化中成骨与成脂相关转录因子的表达[J].中国组织工程研究,2010,14(19):3 523-3 526.

[8]刘峰, 周平生, 余兆仲, 等. 杜仲对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的影响[J].广州中医药大学学报, 2012, 29(4): 411-414.

[9]邓鸣涛，张立超，方宁，等. 杜仲叶通过Shp2激活Erk1/2促进BMSCs增殖的研究[J].时珍国医国药, 2013, 24(6):1286-1288.

[10]李三华，何志全，陈全利，等. 杜仲总黄酮对成骨细胞增殖及I型胶原蛋白表达的影响[J].西北药学杂志，2011，26 (4):42-44.

[11]曾莉萍，徐贤柱，饶华，等. 杜仲叶 β-谷甾醇对成骨细胞和卵巢颗粒细胞的影响[J].时珍国医国药, 2012, 23(5): 1 051-

1 053.

[12]兰波，刘亭，谢玉敏，等. 两种杜仲黄酮类化合物对成骨细胞OPG/RANKL及成骨相关转录因子的影响[J].中国实验方剂学杂志，2014,20(22): 180-184.

[13]Lin J, Fan Y, Mehl C, et al.EucommiaulmoidesOliv. antagonizes H2O2-induced rat osteoblastic MC3T3-E1 apoptosis by inhibiting expressions of caspases 3, 6, 7, and 9[J].Journal of Zhejiang University SCIENCE B, 2011, 12(1): 47-54.

[14]张立超，邓鸣涛，戴鹏，等. 杜仲叶通过激活ERK及AKT磷酸化促进大鼠成骨细胞增殖的研究[J].中国骨质疏松杂志, 2013, 19(3): 217-220.

[15]方宁，陈林攀，邓鸣涛，等. 杜仲叶对SD大鼠成骨细胞增殖及骨钙素表达水平的影响[J].时珍国医国药,2014, 25(11):

2 574-2 576.

[16]汤群珍，邹来勇，何忠锅，等. 丹参、杜仲混合液对SD大鼠闭合性骨折修复的影响[J].河南中医, 2010, 30(5): 449-450.

[17]汤群珍，邹来勇. 杜仲对 SD 大鼠闭合骨折早期血管内皮生长因子表达的影响[J].时珍国医国药, 2011, 22(5):1 187-

1 188.

[18]汤群珍，邹来勇. 杜仲对 SD 大鼠闭合骨折早期血生化指标的影响[J].河南中医，2011, 31(4): 349-351.

[19]刘忠厚.骨质疏松学[M].北京: 北京科技出版社，1998: 142.

[20]Zhang R, Pan YL, Hu SJ, et al. Effects of total lignans fromEucommiaulmoidesbarks prevent bone loss in vivo and in vitro[J].Journal of ethnopharmacology, 2014, 155(2):104-122.

[21]戴鹏，邓鸣涛，张立超，等. 杜仲叶对去势骨质疏松大鼠骨代谢的影响[J].中国骨质疏松杂志，2012,18(12): 1 127-1 130.

[22]李森，谢人明，孙文基．杜仲籽总苷抗糖皮质激素所致小鼠骨质疏松的实验研究[J].中成药，2010,32(2)：205-208.

[23]李森．杜仲子总苷抗骨质疏松的实验研究[D].西安：西北大学，2010.

[24]童妍，李娜，李锐，等. 盐制杜仲对去势大鼠骨密度及血清 IGF-I 的影响[J].中国实验方剂学杂志, 2013, 19(17): 255-257.

[25]徐祥赫，刘钊，王虹，等. 杜仲对MC3T3-E1成骨细胞及OPG/RANKL比值的影响[J].天津医科大学学报，2013,19(3):203-205,217.

[26]关钧声，郭海玲，张紫佳, 等. 杜仲总提物对大鼠成骨细胞增殖、分化及Ⅰ型胶原蛋白表达的影响[J].上海中医药杂志, 2014, 48(7): 95-98.

[27]Pan YL, Niu Y, Li C, et al. Du-Zhong (Eucommiaulmoides) Prevents Disuse-Induced Osteoporosis in Hind Limb Suspension Rats[J].The American journal of Chinese medicine,2014,42(1):143-155.

[28]饶华，徐贤柱，王曼莹. 杜仲叶总提取物治疗去势大鼠骨质疏松症的实验研究[J].江西医药, 2014, 49(2): 100-102.

[29]Jansen H, Meffert RH, Birkenfeld F, et al. Detection of vascular endothelial growth factor (VEGF) in moderate osteoarthritis in a rabbit model[J].Annals of Anatomy-Anatomischer Anzeiger, 2012, 194(5): 452-456.

[30]Scanzello CR, Goldring SR. The role of synovitis in osteoarthritis pathogenesis[J].Bone, 2012, 51(2): 249-257.

[31]Lu H, Jiang J, Xie G, et al. Effects of an aqueous extract of Eucommia on articular cartilage in a rat model of osteoarthritis of the knee[J].Experimental and therapeutic medicine, 2013, 6(3): 684-688.

[32]谢国平，王胜楠，姜楠. 杜仲苷对炎性环境下软骨细胞的增殖和 II 型胶原蛋白分泌的影响[J].按摩与康复医学, 2014 ,5(4):213-215.

[33]刘静. 杜仲叶提取物对力竭运动及恢复小鼠肝脏和骨骼肌的保护作用[J].安徽农业科学, 2012, 40(18): 9 651-9 652.

[34]Kim JY, Lee JI, Song MK, et al. Effects ofEucommiaulmoidesExtract on Longitudinal Bone Growth Rate in Adolescent Female Rats[J].Phytotherapy Research, 2015, 29(1): 148-153.

[35]王昊，阎小萍，孔维萍，等. 补肾强督方对强直性脊柱炎患者骨质疏松及骨量减少的影响[J].中国中西医结合杂志, 2011, 31(4): 471-475.

[36]唐宝平. 全杜仲胶囊治疗骨质疏松40例临床观察[J].中国卫生产业, 2012, 6(5):64.

[37]林忠凯. 复方杜仲片治疗肾虚血瘀型绝经后骨质疏松症的临床研究[D].福州：福建中医药大学，2014.

[38]郑平南. 复方杜仲片在骨质疏松性脊柱压缩性骨折椎体成形术后的应用[D].福州：福建中医药大学，2010.

[39]张金东，马建林，周卫波，等. 桐皮杜仲泥联合红光综合治疗老年性颈椎病的临床研究[J].健康大视野，2013, 21(7):273-274.

[40]樊岚岚. 名医外治妙方[M].杭州:浙江科学技术出版社，2011:285.

The Pharmacological Effects and Clinical Application in Strong Gluten Bone Health ofEucommiaulmoidesOliver

ZHU Fu-qun1, TANG Fang-rui2, LIU Rong-hua2

1.TCMHospitalofYongxinCounty,Yongxin343400，China；

2.JiangxiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Nanchang330004，China.

Abstract:Eucommia ulmoides has the effects of tonifying the liver and kidney, strengthening the bones and muscles. Numerous recent studies show, that Eucommia ulmoides can regulate BMSCs proliferation and osteogenic differentiation; adjust the balance of bone metabolism; Increase bone density; Inhibit bone absorption; prevent and treat the osteoporosis; protect the liver and skeletal muscle of exhaustive exercise mice; promote the longitudinal bone growth; prevent and treat the osteoarthritis. This paper reviews the research progress of pharmacological actions and their mechanisms and the clinical application in strong gluten bone health of Eucommia ulmoides of recent years.

Key words:Eucommia ulmoides Oliver.; Strong Gluten Bone Health; Pharmacological Effects; Clinical Application

收稿日期：(2015-01-04)编辑：万崇毅

中图分类号：R285

文献标识码：A

基金项目：*国家自然科学 (81160508)。