中药及针刺对去卵巢骨质疏松大鼠OPG/RANK/RANKL调节作用的实验研究概况

周晶莹　周宁　张祎雯

[摘要] 绝经后骨质疏松症的发病机制与骨保护素（OPG）/核因子-κB受体活化因子（RANK）/核因子-κB受体活化因子配体（RANKL）系统功能紊乱密切相关。未成熟的成骨细胞分泌RANKL，RANK与其结合，刺激破骨细胞分化成熟并抑制其凋亡，从而促进骨吸收；成熟的成骨细胞分泌OPG，与RANK竞争性结合RANKL，从而抑制破骨细胞分化成熟并诱导其凋亡，降低骨吸收。中药及针刺尤其是补肾或补肾健脾的中药及穴位针刺可有效调节OPG/RANK/RANKL系统，这可能是中药及针刺防治绝经后骨质疏松症的作用机制之一。

[关键词] 绝经后骨质疏松症；OPG/RANK/RANKL；中药；针刺

[中图分类号] R681 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）11（c）-0025-04

General experiment study about regulating effect on OPG/RANK/RANKL system of ovariectomized osteoporosis rats by traditional Chinese medicine and acupuncture

ZHOU Jingying1 ZHOU Ning2 ZHANG Yiweng3 YANG Hongguang4 ZHAO Yingxia3

1.Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 200120， China； 2.College of Acumox and Tuina， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 201203， China； 3.College of Basic Medicine， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine， Shanghai 201203， China； 4.Clinical Medical School of Longhua， Shanghai University of Traditional Chines Medicine， Shanghai 200032， China

[Abstract] The pathogenesis of postmenopausal osteoporosis is closely related to the dysfunction of osteoprotegerin （OPG）/ receptor activator of nuclear factor κB （RANK）/ receptor activator of nuclear factor κB ligand （RANKL） system. Immature osteoblast secretes RANKL， which is combined with RANK， then it will stimulate the differentiation of osteoclast and inhibit its apoptosis， promoting bone absorption. Mature osteoblast secretes OPG， which will competitively combine RANKL with RANK， thus inhibit osteoclast differentiation and induce its apoptosis， reducing bone resorption. OPG/RANK/RANKL system can be regulated by traditional Chinese medicine and acupuncture， especially the traditional Chinese medicine and acupoints of tonifying kidney and spleen. This may be one of the mechanisms of traditional Chinese medicine and acupoints to prevent and treat postmenopausal osteoporosis.

[Key words] Postmenopausal osteoporosis； OPG/RANK/RANKL； Traditional Chinese medicine； Acupuncture

骨質疏松症是一类全身性代谢性骨病。其中，绝经后骨质疏松症（postmenopausal osteoporosis，PMO）的发生主要是由于绝经（自然绝经或人工绝经）后卵巢功能减退，雌激素水平下降，导致破骨细胞骨吸收功能相对亢进，成骨细胞骨形成功能相对不足，骨代谢处于负平衡状态，结果导致骨量丢失，诱发骨质疏松症。骨保护素（osteoprotegerin，OPG）/核因子-κB受体活化因子（receptor activator of nuclear factor κB，RANK）/核因子-κB受体活化因子配体（receptor activator of nuclear factor κB ligand，RANKL）信号通路是影响骨代谢的重要因素，其能够调节破骨细胞的分化、发育及功能。PMO发生的关键机制在于OPG/RANK/RANKL系统功能紊乱。实验研究表明，中药及针刺对OPG/RANK/RANKL系统有一定的调节作用。现对相关实验研究综述如下：

1 中药对去卵巢大鼠OPG/RANK/RANKL系統调节作用的实验研究

中医学认为骨质疏松症的发生主要与肾虚、脾虚、血瘀等有关，其中肾虚是骨质疏松症发病最为关键的病机，而脾虚亦为骨质疏松症的重要病机，故补肾或补肾健脾是治疗骨质疏松症的根本方法，适当辅以活血化瘀，无论单味中药还是中药复方，均可有效地调节OPG/RANK/RANKL系统，从而对骨质疏松症发挥较好的治疗效果。

1.1 单味中药

1.1.1 补肾中药 宋敏等[1]研究表明，淫羊藿总黄酮代谢产物促进骨形成活性的机制可能是其上调成骨细胞中OPG mRNA并抑制OPG配体（OPGL）mRNA的表达。刘康等[2]研究发现，服用骨碎补总黄酮3个月后的PMO大鼠血清OPG水平显著上升，RANKL及RANK水平显著下降（P < 0.05），且比值与浓度呈正相关；有研究表明，枸杞子可使成骨细胞（OB）和骨髓间充质干细胞（MSCs）OPG蛋白表达显著升高，从而使RANKL蛋白表达明显下降[3]。研究证实，温肾阳、滋肾阴的中药肉苁蓉[4]、枸杞子[5]、巴戟天[6-7]、狗脊[8]和续断[9]或其提取物均能影响OPG/RANK/RANKL系统，达到治疗骨质疏松症的效果。

1.1.2 其他中药 除补肾中药外，其他中药也被证实对OPG/RANK/RANKL系统具有调节作用。相关研究发现，葛根素浓度越高，OPG mRNA的表达越明显[10-11]；但也有学者认为，葛根素对于促进成骨细胞增殖、活化的作用效果在0.1 mg/mL、作用24 h时的效果尤为明显[12]。Qiu等[13]研究发现，黑升麻中可提取出一种糖三萜化合物（ACCX），该化合物通过阻止胞外信号调节激酶（ERK）途径，进一步阻断RANKL的信号转导，从而发挥减少破骨细胞成熟与活化的作用。另有研究表明，大黄素在2.5×10-5～2.5×10-6 mol/L的浓度范围内可促进成骨细胞表达OPG，浓度为1×10-6 mol/L时作用最强[14]。

1.2 中药复方

中药复方主要包括左归丸、抗疏健骨颗粒、健骨方、健骨颗粒、骨康生药饮片、骨灵片、骨金散等。谭峰等[15]对左归丸、右归丸进行了相关研究，并将左归丸、右归丸依照高、中、低剂量组进行比较，发现左归丸高、中、低剂量组以及右归丸中、低剂量组大鼠血清OPG含量升高，与模型组比较差异有统计学意义（P < 0.05）。另有研究表明，黄芪三仙汤[16]、仙灵骨葆[17]、独活寄生汤[18]、无比山药丸[3]、骨金散[19]可提高OPG的蛋白或基因表达水平，并降低RANK的表达水平。倘艳峰等[20]运用由黔淫羊藿、杜仲、女贞子、墨旱莲、山药、茯苓、白术等组成的补肾健脾中药复方，李鸿泓等[21]运用龟鹿二仙汤和四君子汤合方，均可通过上调OPG水平及下调RANKL水平，从而达到对脾肾两虚型骨质疏松症的治疗作用。

2 针刺对去卵巢大鼠OPG/RANK/RANKL系统调节作用的实验研究

2.1 针刺疗法

针刺调节OPG/RANK/RANKL系统的研究尚处于起步阶段，但取得了一些初步成果。鲍圣涌等[22]为探讨“双固一通”针法治疗PMO的可能作用机制，以骨组织细胞OPG mRNA为检测指标。结果显示，“双固一通”针法可通过提高OPG mRNA的表达及蛋白质的合成，抑制破骨细胞的骨吸收，减少骨量的丢失。黎喜平等[23]观察了“补肾健脾”针刺法对去势雌鼠模型骨组织OPG mRNA表达的影响。结果显示，“补肾健脾”针刺法可促进去势雌鼠模型骨组织OPG mRNA表达。

2.2 电针疗法

2.2.1 在体实验 赵勤等[24]的研究表明，电针命门穴治疗PMO的作用机制可能是通过激活OPG/RANKL信号通路，从而提高骨代谢过程中的骨形成并增强骨强度。Zheng等[12]研究在督脉和膀胱经取穴电针治疗对去卵巢骨质疏松症模型大鼠OPG/RANK/RANKL信号通路的影响。结果显示，电针疗法能显著上调OPG/RANKL的表达比例。

2.2.2 离体实验 浪万英等[25]探讨电针对体外培养的成骨细胞中OPG及RANKL蛋白表达的影响。结果显示，与模型组比较，去卵巢骨质疏松模型大鼠电针血清培养的成骨细胞OPG蛋白表达升高，RNAKL蛋白表达下降（P < 0.05）。提示电针既能促进骨形成，又能抑制骨吸收，从而调节破骨细胞骨吸收和成骨细胞骨形成至动态平衡，达到防治骨质疏松症的效果。

3 述评与展望

近年来研究表明，人体骨组织处于不断重建过程中，开始于破骨细胞的分化、成熟、迁移、附着于骨表面并完成骨吸收，随后是成骨细胞形成新骨。由成骨细胞介导的骨形成过程与破骨细胞介导的骨吸收过程之间的联系是骨代谢平衡的必要条件，而OPG/RANK/RANKL在调节成骨细胞与破骨细胞比例中起着重要作用，并最终影响骨密度与骨强度[26]。RANK是目前已知的RANKL唯一受体，RANKL与RANK的C端结合，从而激活RANK，启动一系列信号转导途径，对破骨细胞的形成、功能活动及凋亡起着重要作用[27]，主要是刺激破骨前体细胞向成熟破骨细胞分化、成熟，最终形成具有骨吸收功能的成熟破骨细胞，同时抑制其凋亡。在由MSCs向成骨细胞分化过程中，成骨细胞分泌RANKL和OPG的比例不同。一方面，未成熟成骨细胞表面表达RANKL，当RANK与RANKL结合后，参与破骨细胞的分化，促进破骨细胞的骨吸收[28]；另一方面，成熟成骨细胞分泌OPG，OPG是RANKL的假目标受体，其与RANKL的结合能力强于RANK，通过二聚体形式竞争性地与三聚体RANKL结合，使RANKL失去结合RANK的活性，从而阻断破骨前体细胞分化为成熟破骨细胞的信号传递，诱导其凋亡，进而降低破骨细胞骨吸收功能[29]。

雌性大鼠去除双侧卵巢后体内雌激素水平下降，而一定浓度的雌激素可增加OPG/RANKL的比例。雌激素通过两条途径影响骨重塑，一是雌激素通过与成骨细胞及破骨细胞上的雌激素受体（ER）结合，从而直接调节骨代谢；二是雌激素通过与ER结合，调节各种细胞因子如肿瘤坏死因子（TNF-α）的分泌。TNF-α表达增加，可通过前列腺素E2（PGE2）诱导RANKL的表达并降低OPG的表达，进而促进破骨细胞的分化与成熟；此外，雌激素减少后，小核糖核酸miR-503在外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）上表达明显减少，促使RANK表达增加，导致骨吸收活跃，引起骨质疏松症。OPG可介导雌激素的抗骨吸收效应，雌激素不仅可通过ER的转录活化刺激OB系细胞OPG mRNAs的表达与蛋白分泌，而且通过减弱RANKL介导的c-Jun氨基末端激酶（JNK）活化，进而抑制破骨细胞（OC）前体对RANKL活性的反应。去卵巢大鼠可出现OPG表达降低，同时引起RANKL产物增加，导致骨丢失，而这些改变则可通过OPG抑制剂得到阻抑[30]。因此，促进OPG的表达，抑制RANKL的表达，是调节OPG/RANK/RANKL信号通路以治疗骨质疏松症的重要手段。

如前所述，许多单味中药、中药复方、针刺疗法和电针均可通过调控去卵巢大鼠血清或骨组织OPG/RANK/RANKL系统，起到治疗PMO的作用。但目前的实验研究多仅涉及OPG基因或OPG、RANKL蛋白表达，对OPG/RANK/RANKL系统整体调控作用的研究尚未见文献报道，值得进行深入探讨，以期为中医药及针灸临床治疗PMO提供更加可靠的实验室依据，促进中医药及针灸在临床上的进一步推广应用。

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（收稿日期：2018-02-15 本文编辑：罗乔荔）