复方独正杆接骨膏促进骨折愈合作用机制研究进展

徐　俊,高兴亮,高　博，平大冰，陈龙全

1.湖北民族学院医学院(湖北 恩施 445000) 2.武汉大学恩施临床学院(湖北 恩施 445000) 3.湖北中医药大学(湖北 武汉 430056)



·医学综述·

复方独正杆接骨膏促进骨折愈合作用机制研究进展

徐俊1,高兴亮2,高博3，平大冰3，陈龙全1

1.湖北民族学院医学院(湖北 恩施 445000) 2.武汉大学恩施临床学院(湖北 恩施 445000) 3.湖北中医药大学(湖北 武汉 430056)

复方独正杆接骨膏能有效的改善局部血液循环，影响炎症因子的表达，诱导和促进成骨细胞的生成和分化，提高成骨细胞活性和募集破骨细胞，促进骨基质钙盐沉积，增强骨折端强度，对骨折愈合有显著的促进作用，本文就复方独正杆接骨膏促进骨折愈合作用机制作一综述。

家药；复方独正杆接骨膏；骨折愈合；研究进展

复方独正杆接骨膏(鄂药制字[2001]第MZ02-014号)，源于湖北恩施土家族民间经验方，经多位教授学者共同分析和研究，确定该方由独正杆、刺五加、刺老苞三味土家药物组成，独正杆是土家族民族用药，源于巴东县，葡萄科植物蛇葡萄Ampelopsis bodinieri(Levl.etVant.)Rehd.的根及叶，性味辣、甜、凉，功效活血散瘀、消肿止痛；刺五加双子叶植物纲Dicotyledoneae，五加科Araliaceae，五加属AcanthopanaxMiq.，味辛，性温，能够祛风湿、补肝肾、强筋骨；刺老苞Aralia chinensisL./A.echinocauIisHand.-Mazz，五加科植物楤木或棘茎楤木的根皮、根、茎皮和叶，性平，味苦、祛风除湿、散瘀消肿、止血止痛。以上3种药物配伍使用，具有活血，祛风湿，止痛，消肿之功效。接骨膏在30多年的实验研究和临床实践中愈渐成熟，可用于骨折、筋伤、关节炎、内分泌疾病等多种疾病[1-4]。本文拟就复方独正杆接骨膏促进骨折愈合作用机制作一综述。

1　改善局部血液循环

局部血液循环的改善对于骨折断端的愈合具有重要意义，血管内皮生长因子(VEGF)与血管的生成呈正相关[5]，能促进血管的重建，促进骨折端及周围软组织血管的生成，为局部提供足够的养料和氧分[6-7]。研究发现[8]血管内皮细胞或外膜细胞可分化成成骨细胞或前细胞，这意味着血管直接参与了骨形成，新生血管和新生骨可能具有同源性。田朝辉等[9]选用健康成年家兔60只，随机分为药物组和对照组，每组30只，所有家兔造左侧桡骨骨缺损模型，药物组使用复方独正杆接骨膏外敷包扎固定，对照组则不用药，仅包扎固定。家兔分批在造模后的3，6，10周处死，取患侧骨组织，用免疫组化方法检测VEGF表达量，药物组VEGF含量明显高于对照组。研究证明外用接骨膏可提高骨折处VEGF表达量，进一步促使局部新生血管的生长，改善局部血液循环，促进肉芽组织的形成，帮助骨折端初步连接在一起，促进骨折愈合。

2　影响炎症因子表达

肿瘤坏死因子α(TNF-α)由激活的巨噬细胞产生，是一种在炎症、肿瘤、自身免疫性疾病中都能发挥重要作用的细胞因子[10]。刘小琴[11]实验证明土家族验方接骨膏对骨折断端周围骨密度的提升有促进作用，降低血清TNF-α、白细胞介素6(IL-6)的含量，促进软组织损伤的修复，降低血液粘度，改善血液高凝和高粘状态，具有显著的抗炎镇痛作用，对外伤性骨折和筋伤有良好的治疗作用。同时，IL-6是一种可以促进骨吸收的细胞因子，能够刺激破骨细胞促使骨吸收增强[12]。当IL-6减少时，破骨细胞的生成和分化减少，对骨细胞的破坏减少，对骨组织起到保护作用。郝双阶等[13]选择肱骨干闭合性骨折患者64例，随机分为治疗组和对照组，治疗组采用复方独正杆接骨汤内服治疗，对照组采用复方接骨膏外敷，分别于治疗后0、30d和60d检测患者血清中IL-1，IL-6，TNF-α含量，结果显示治疗组和对照组在治疗30d和60d后的IL-1，IL-6，TNF-α无明显差别，即复方独正杆接骨膏内服外敷疗效一致，但均高于治疗前值，提示复方独正杆接骨膏内服外敷均能抑制IL-1，IL-6，TNF-α等炎症因子活性的释放，从而减少患者血清中IL-1，IL-6，TNF-α的含量，能够有效减轻炎症反应对局部组织的破坏作用，促进损伤部位的软组织修复，对骨折处具有抗炎镇痛的作用，同时IL-6的表达降低使得破骨细胞功能减弱，保护了骨组织，对于骨折愈合具有积极意义。

3　诱导和促进成骨细胞生成及分化

成骨细胞在骨基质的合成、分泌和矿化中起着重要作用，是骨形成的主要功能细胞。其生成及其分化受多种生长因子、细胞因子、激素和信号通路共同调控，如胰岛素样生长因子I(IGF-I)、成纤维细胞生长因子(FGF)、生长激素(GH)、甲状旁腺激素(PTH)、骨形态发生蛋白(BMP)、Wnt信号通路和Notch信号通路。其中BMP是唯一能够单独诱导骨组织形成，诱导异位成骨的骨生长因子，具有强大的促进间叶干细胞向成骨细胞和软骨细胞定向分化，促进成骨细胞合成骨基质的能力[14-15]，研究证明[16-18]复方独正杆接骨膏外敷能促进BMP-7，BMP-2，BMP-9的表达，诱导间充质细胞分化成为成骨细胞，加速新骨的形成。BMP主要通过Smad通路引发细胞应答，在Smad通路中，BMP首先与II型BMP受体结合使其发生磷酸化，再与BMPI型受体结合形成受体复合物，进一步激活一系列下游的受体调节Smads(R-Smad，主要包括Smad1、5、8)，然后Smad蛋白异二聚体迁移入细胞核，在核中与相关联的转录因子结合来调节下游基因转录。Smad6、7通过阻止R-Smad的磷酸化从而抑制Smad通路[19]。孟捷[20]通过动物实验发现接骨膏内服可以调控家兔桡骨细胞中的Smad1、5信号转导通路，延长并增加Smad1、5基因在骨折愈合各个阶段的表达量，以促进骨折愈合。李晕[21]通过动物实验证明接骨膏能抑制骨折处骨组织的Smad-6基因表达量，从而促进骨折愈合。

4　提高成骨细胞活性和募集破骨细胞

碱性磷酸酶(alkalinephosphatase，ALP)是成骨细胞分泌的一种非胶原成分，在成骨细胞分化和生长板软骨钙化中有着重要作用。早期即表达在细胞表面和基质小泡上，随后当其它基因(如骨钙素)被上调，ALP的表达则下降。在骨基质钙化过程中，ALP是其中表达的第一个基因，它很可能参与了矿化过程的早期[22]。成骨细胞内有ALP的存在,当ALP渗入血液,血液中ALP含量增高，血液中ALP含量与骨重建的活性和成骨细胞活性呈正相关[23]。郝双阶等[24]选取桡骨远端闭合性骨折患者68例，随机分为治疗组和对照组，治疗组选用复方独正杆接骨膏外敷，对照组使用跌打丸进行外敷治疗，分别在治疗后30d和60d检测患者血清ALP含量，结果显示30d接骨膏组的血清ALP含量高于跌打丸组，但60d跌打丸组血清ALP高于接骨膏组。证实复方独正杆接骨膏在骨折早期能够提高成骨细胞的活性，促进骨折的愈合。接骨膏已经被证实能提高骨折端的VEGF含量[9]，而VEGF能趋化、募集破骨细胞，维持破骨细胞功能[25]，在骨折的肉芽组织修复期，破骨细胞能帮助清除坏死骨区的坏骨组织，帮助骨折端初步连接在一起[26]。

5　促进骨基质钙盐沉积，增强骨折端骨痂强度

骨基质的钙化是骨折愈合过程中非常重要的一个部分,它与骨痂的质量密切相关。钙盐是骨基质的重要组成成分，骨组织的修复必须经过基质的钙化过程才能趋于完成。血液中的血钙和血磷的含量可以相互影响和制约，并影响着骨基质的钙化。周晶亚[27]实验研究表明复方独正杆接骨膏可以促进成骨细胞活动,降低血钙,升高血磷, 使钙磷乘积高峰提前出现,促进钙盐沉积, 有利于骨折愈合。同时，复方独正杆接骨膏能够通过改善局部血液供应,加速血循,改善血管壁的通透性,从而有利于离子交换,有效地动员邻近部位的钙在骨折处的沉积,从而促进骨折愈合。骨痂是骨折时组织损伤刺激多种细胞增生所形成的骨性新生组织。骨性骨痂由有机、无机两种成分组成，前者使骨有抗折性，增加韧性，后者使骨组织坚硬，这就使得骨性骨痂具有本身的机械性能。李忠[28]选用清洁级成年健康大鼠40只，随机分成4组，每组10只，分别为接骨膏组、阳性对照组(伤科接骨片组)、阴性对照组(生理盐水组)和空白组。对除空白组以外的3组大鼠采取左侧股骨骨折造模，再分别用生理盐水、伤科接骨片水溶液、接骨膏水溶液灌胃处理，21d后取大鼠患侧股骨，进行力学试验，发现阳性对照组和接骨膏组大鼠患侧股骨骨痂的弯曲载荷能力高于阴性对照组大鼠，骨折处的外骨痂体积缩小的速度亦快于阴性对照组。这可能是由于接骨膏促进钙盐沉积，促进骨基质中胶原纤维的合成，使得骨痂的屈性，柔韧性加强，硬度提高。

复方独正杆接骨膏能有效的改善局部血液循环，影响炎症因子的表达，诱导和促进成骨细胞的生成和分化，提高成骨细胞活性和募集破骨细胞，促进骨基质钙盐沉积，增强骨折端强度，对骨折愈合有显著的促进作用，是我国少数民族药物中不可多得的瑰宝，也为数以万计的患者解决了疾苦。近年来,随着生物化学、分子生物学、细胞生物学的不断发展,已可从细胞和分子水平来研究和分析骨折愈合的调控机制,预期今后本方的研究可在分子水平和基因层面继续扩展，并能够更加全面解释其作用机理。同时，接骨膏的研究也存在一些不足之处,主要是由于中药化学起步较晚，中药复方成分过于复杂，药物有效成分难以提取和分离，因此有必要进一步明确复方独正杆的有效化学成分,阐明其作用于骨折愈合的药理机制并提高临床疗效。

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责任编辑：艾茜

2016年湖北省教育厅重点项目(D20161901)。

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2016-01-23