基于肾主骨生髓探讨骨髓基质干细胞与绝经后骨质疏松肾虚证的关系

李冠慧　黄明芳　李西海　梁文娜

(福建中医药大学 中医学院中医证研究基地，福建　福州　350122)



基于肾主骨生髓探讨骨髓基质干细胞与绝经后骨质疏松肾虚证的关系

李冠慧黄明芳1李西海2梁文娜

(福建中医药大学 中医学院中医证研究基地，福建福州350122)

肾主骨生髓；骨髓基质干细胞；绝经后；骨质疏松

绝经后骨质疏松(PMOP)是骨量减少导致骨微结构改变骨折发生率增加的一种绝经后女性常见的骨代谢疾病。《黄帝内经》提出“肾主骨髓”的理论，从生理上详细描述了女子骨的强弱与肾气盛衰的关系，从病理上提出了肾虚骨痿的理论。骨髓基质干细胞具有骨向分化的潜能，与女子骨的强弱关系密切。补肾中药能通过特发性促性腺激素低下(IHH)信号通路刺激骨髓基质干细胞向成骨细胞生长，从而改善女性PMOP，提示PMOP肾虚证与骨髓基质干细胞的功能改变有关〔1〕。

1　肾主骨生髓的理论源流

1.1肾与骨的生理关联性肾主骨生髓。骨，指骨骼，是躯体的支架。髓，分骨髓、脊髓和脑髓，皆由肾精化生。骨骼的发育标志着人形体的发育，由肾精充养，由肾气推动和调控。肾藏精，精生髓，髓居骨中(称骨髓)以养骨，骨骼赖之以生长发育。因此，肾主骨生髓实际上是肾精及肾气促进机体生长发育的具体外在表现。《素问·六节藏象论篇》中提出：“肾者，主蛰，封藏之本，精之处也，其充在骨”。《素问·阴阳应象大论》更直接指出：“肾生骨髓”。《素问·宣明五气论》云：“肾主骨生髓，肾生骨髓，骨髓充在肾”。《中西汇通医经精义·五脏所主》曰：“骨内有髓。骨者，髓所生。周身之骨，以背脊为主肾系贯脊。肾藏精，精生髓，髓生骨，故骨者，肾之所合也”。《医经精义》曰：“肾藏精，精生髓，髓生骨，故骨者肾之合也。髓者，肾精所生，精足则髓足，髓在骨内，髓足则骨强”。《素问·上古天真论》以“七”为基数详细记述了肾气由稚嫩到充盛再由充盛到衰少的过程中，女性骨骼发育随肾气盛衰的变化，曰：“女子七岁，肾气盛，齿更发长……。三七，肾气平均，故真牙生而长极。四七，筋骨坚，发长极，身体盛壮。……七七，任脉虚……，故形坏而无子”。从文中可以看出，女性生、长、壮、老、已生命过程中，每一阶段骨质代谢的生长发育状态，均与肾精及肾气的盛衰密切相关，并从“齿、骨”的变化中体现出来。

1.2肾与骨的病理相关性后代医家在继承《黄帝内经》“肾藏精主骨生髓”理论的生理基础上，又对其病理相关性做了进一步的阐述。《诸病源侯论·肾著腰痛侯》中指出：“肾主腰脚。肾经虚则受风冷……，故令腰痛”。《黄帝内经素问集注·痪论篇》注解云：“肾生骨髓，在体为骨，肾气热而精液竭，则髓减骨枯而发为骨痪也”。在治疗上，基于肾主骨生髓理论《太平圣惠方》对骨折提出了“补筋骨、益精髓、通血脉”的方法。《外科集验方·服药通变方第一》提出了“肾实则骨有生气”的观点。

肾藏精，精化气，肾精足则肾气充，肾气充则骨髓生化有源，髓以养骨，则机体骨质代谢正常，骨骼坚固有力；反之，若肾精不足，骨髓生化无源，骨骼失养，可出现骨痿，骨骼发育代谢迟缓，骨软无力，骨质脆弱，易于骨折等。可见，无论从理论还是临床，肾藏精主骨生髓的理论，骨与肾之间的关联性均被古今医家认可并有效运用，为临床从肾论治PMOP提供了理论依据。

2　骨髓基质干细胞(BMSc)的功能

骨髓中含多种多能干细胞，BMSc是主要的一类，位于骨髓网状间质内，具有多向分化的能力，并在一定条件的诱导下，可向成软骨细胞、成骨细胞、破骨细胞分化。由于BMSc较高的重复性和较短的周期性，组织工程学将BMSc应用于骨种子细胞的技术和思路就应运而生。

BMSc可能是机体骨髓成骨能力的来源〔2〕。体外培养BMSc能短时间内生成大量干细胞且生成浓度较高。一定诱导条件下，BMSc可向成骨细胞分化。在细胞生长因子、DA-006、富血小板血浆的诱导下，BMSc的成骨分化路线可简单描述为：BMSc→骨祖细胞→前成骨细胞→成骨细胞→成熟骨细胞〔3～6〕。BMSc向成骨细胞的定向分化过程，受到特异性成骨细胞转录因子的调控。利用蛋白质组方法能够找到BMSc的标志并检测到其向成骨细胞的分化〔7～9〕。Hedgehog信号通路是在胚胎发育阶段的重要信号通路之一，调控机体多种组织器官的生长发育，与骨质生成的发育过程有密切关系。Hedgehog信号通路家族成员包含：人沙漠刺猬因子(DHH)、IHH及鼠音猬因子SHH，而IHH在机体骨质生长发育过程中发挥着关键性的调节作用〔10〕。BMSc对成熟软骨细胞的增殖分化的促进作用机制或许与对IHH信号通路活性的改变有关〔11〕。体内实验显示，通过自体骨髓的BMSc移植，可有效促进机体新骨形成，具有促进体内成骨的能力。在牙槽骨缺损的修复中，应用分离的BMSc进行自体移植，结果显示BMSc的移植对牙槽骨再生起到了促进作用。

3　BMSc与PMOP的关系

PMOP是体内成骨细胞和破骨细胞失衡导致成骨细胞生成减少破骨细胞异常增多，从而使机体出现骨量减少骨质疏松的症状。BMSc在机体内的生理变化趋势与《素问·上古天真论》所述的女子生长壮老已生命过程中的肾气盛衰趋势相一致。

3.1BMSc与PMOPPMOP是由于骨微结构受损，骨成分及骨基质比例下降，骨质变薄，骨脆性增加，导致骨质发生率增高的一种骨代谢疾病。骨组织，和其他机体组织一样，有其代谢过程。骨代谢的过程中受全身多种因素的调节。BMSc便是其调控途径之一。用分离出的BMSc对机体进行治疗，发现BMSc细胞治疗组与其它治疗组相比，BMSc细胞治疗组能加快PMOP中的骨折愈合速度。在牵张间隙内注射BMSc的实验组和注射等量生理盐水的对照组进行对照，结果显示实验组新生的骨量和骨小梁的宽度均高于对照组。以上实验表明，BMSc对骨质疏松性骨折愈合有促进作用〔2〕。

3.2BMSc改善PMOP的作用机制PMOP中骨形成减少的病理关键便是成骨细胞数量的下降，IHH信号蛋白对BMSc的增殖、成软骨分化以及软骨表型维持均起到了相应的促进作用〔12〕，可以通过诱导BMSc向成骨细胞的分化，来增加成骨细胞的数量，从而用于PMOP的治疗。BMSc成破骨细胞的潜能对PMOP的形成亦有一定程度的影响。通过贴壁培养诱导，部分BMSc可向破骨细胞分化。研究表明，BMSc对破骨细胞凋亡起促进作用。而绝经后雌激素水平的下降，使得BMSc对FasL基因的表达水平下调〔13，14〕。肾脏本身是一个复杂的内分泌器官〔15〕。中医认为，机体的生长发育及衰老过程主要由肾精及肾气的盛衰来决定，故肾精及肾气的盛衰能影响骨质的代谢，决定机体骨骼的强弱。BMSc是一种多潜能成体干细胞，能向成骨细胞进行分化。其主要存在于骨髓，同时还存在于胚胎时期间充质来源的骨外组织，在个体生长发育成熟及组织修复过程中起着重要作用。

3.3BMSc与肾精的关联性“肾精”与干细胞的密切相关性逐渐引起关注。干细胞的功能与中医命门学说中的先天之精相类似。干细胞具先天之精的属性。肾藏精，精是生命之源，是构成人体生命活动的精微物质。临床上，根据肾主骨生髓理论，对PMOP患者采用补肾为主的纯中药进行临床研究，将之与阿法骨化醇组和安慰剂组进行疗效对比，结果发现补肾中药组患者的骨代谢情况明显优于后两组。从使用补肾中药治疗的实验研究显示，补肾活血中药杜仲、何首乌、淫羊藿、巴戟天、淫洋藿、丹参、熟地黄能有效刺激BMSc增殖并诱导其向成骨细胞分化，使成骨细胞数量增多，成骨活性增高，从而促进骨的形成，改善骨代谢〔2，16～19〕。实验结果从以药证效的角度，对肾藏精主骨生髓理论与BMSc骨向分化的一致性进行了阐释。

4　BMSc与PMOP肾虚证的关系

在PMOP肾阳虚证里，使用温补肾阳的右归饮，能使骨髓里成骨细胞的增殖得到促进，同时抑制BMSc向破骨细胞的分化，为右归饮治疗PMOP肾阳虚证的作用机理提供了实验依据。而PMOP肾阳虚证和PMOP肾阴虚证患者在骨标志物、体质指数(BMI)、骨密度(BMD)等均存在差异。在PMOP肾阴虚证中，用六味地黄丸进行对比实验，发现血清骨代谢物均在不同程度上发生了改变〔20〕。中医补肾阴药和补肾阳药在治疗PMOP中能增加机体的骨密度，对骨组织结构的破坏起改善作用。其可能是通过调控骨代谢及相关基因表达而发挥作用。

综上，肾功能的衰退是机体骨质代谢下降的关键因素。通过补肾疗法能有效提高机体骨质代谢水平，提高PMOP治疗效果。其作用机制之一便是通过调控BMSc的分化潜能，提高BMSc向成骨细胞的分化，从而促进骨生成，介导机体骨髓的生长发育，缓解因肾虚导致的骨质疏松症状。本文从微观层次对“肾藏精主骨生髓”、BMSc与肾和骨之间的关联性提供新的认识，并为从肾论治PMOP提供新的思路。

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〔2015-12-17修回〕

(编辑袁左鸣)

国家自然科学基金项目(No.81202645)；国家自然科学基金重点项目(No.81230087)；福建省自然科学基金项目(No.2015J01339)；福建省卫生系统中青年骨干人才培养项目(No.2015-ZQN-JC-32)；2015年度福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划

梁文娜(1979-)，女，博士，副教授，硕士生导师，主要从事内分泌病证结合研究。

李冠慧(1991-)，女，硕士，主要从事内分泌病证结合研究。

R259

A

1005-9202(2016)15-3846-02；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.15.111

1海南省人民医院胸外甲状腺外科

2福建中医药大学中西医结合研究院