从“瘀”论治骨质疏松症与Wnt系统的相关性研究进展

殷 勇，张 跃，沈 凌

(中国中医科学院广安门医院，北京 100053)

骨质疏松症(Osteoporsis，OP)是以骨脆性增加、骨量减少、易并发骨折为特征的全身代谢性骨病[1]，因其骨基质含量减少，骨密度(bone mineral density，BMD)及骨强度下降，骨小梁稀疏，故轻微暴力即可导致骨折。据统计，我国将近有20%的OP患者并发骨折[2]，其严重影响中老年患者生活质量并增加了家庭负担，因此，OP的防治尤为重要。近年来，对于OP发生的机制研究较多，钙磷代谢、诸多信号通路如Wnt系统、RANKL/RANK/OPG、AKT/mTOR/ULK1、PI3K/AKT/FoXO均可通过调控成骨细胞或破骨细胞影响骨代谢而引起骨质疏松[3]，Wnt系统是较为经典的骨代谢调控途径，主要通过调控成骨细胞(OB)定向分化及特异基因的表达，与骨的发育、成熟密切相关[4]。中医理论认为，肝肾同主筋骨，OP多肝肾亏虚，然OP多起病隐匿，缠绵难愈，久病入络，病久则瘀，故治疗多从肝肾立法为治，重视“瘀”证的调节。研究表明，从“瘀”论治OP切实有效，可能与Wnt系统的调控有关，故本文基于Wnt信号途径与OP的关系及调控作用，探讨从“瘀”论治OP的机制，以期为OP的中医药防治提供依据。

1 “瘀”证与骨质疏松症

“瘀”较早见于《黄帝内经》：“水不通则腐，血不通则瘀”，其关于“留血”“恶血”等记载皆为“瘀血”。骨质疏松早在古籍记载为“骨痹”“骨痿”“骨枯”等，认为起病主因肝肾亏虚，久病入络则瘀，诚如《医述·杂证汇参·痹》所言“经热则痹，络血则痿，邪中于经则痹，邪中于络则痿也”，骨痿之病多有血瘀之证。临床中OP患者多存在慢性骨痛，依据“不通则痛”“不荣则痛”，认为气血瘀阻经络为OP发病过程中重要的病机，高子仁等[5]总结了李跃华主任医师30年治疗OP的临床经验，认为肾虚为发病的根本，血瘀是重要的病理基础，是OP患者发病的重要阶段，活血化瘀法是治疗OP的有效方法。张洁文等[6]为了验证补肾活血法治疗肾虚血瘀型骨质疏松性骨折的疗效，对比观察了单纯复位固定法和复位固定联合补肾活血方治疗桡骨远端骨折的疗效，通过观察骨折愈合时间、腕关节功能及中医症状积分，发现补肾活血方治疗其效果显著，且安全性好。因此，活血法在治疗OP中切实有效且有迹可循。

2 Wnt系统与骨质疏松症的相关性

2.1Wnt信号系统 Wnt蛋白调控系统共有3条通路，包含经典Wnt/β-catenin途径、非经典Wnt/钙离子(Wnt/Ca2+)途径及Wnt/PCP途径，Wnt系统在调控骨形成过程中发挥着重要作用，该信号通路作为目前骨代谢研究的热点，同时为开发防治骨骼类疾病的靶标[7]。经典Wnt途径是通过结合胞外的Wnt蛋白与膜上的受体蛋白复合物，诱导解体胞内的四聚体复合物[(合成激酶-3β(GSK3β)、APC 蛋白、四合体骨架蛋白(Axin)、β-catenin)]，从而升高胞内的β-catenin浓度，高浓度的β-catenin最终与转录因子(TCF/LEF)相结合，诱导下游靶基因如Osx、c-mycRunx2、cyclinD1等的表达，从而影响骨代谢[8]。

2.2Wnt信号系统与骨代谢 Wnt蛋白家族由19种蛋白质组成，目前已明确的有18种，在骨细胞分化和骨重建过程起着重要作用，Wnt1可增加OB的数量及其活性进而刺激骨的形成，Wnt3a可通过Wnt/β-catenin通路刺激白介素6释放进而抑制破骨细胞(OC)的生成，进而减弱骨吸收过程[9]。该系统能够抑制成熟的OB凋亡，同时也可以增加OC降低骨量，是双向调控系统[10]。Wnt1和Wnt3a与经典Wnt/β-catenin途径相关，在无Wnt蛋白的情况下，细胞中的β-catenin均被四聚体复合物靶向降解，当Wnt蛋白与卷曲蛋白(Fzd)或低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6(LRP5/6)结合形成蛋白复合体时，会导致GSK3β、APC 蛋白、Axin复合物的磷酸化并失活，同时可抑制β-catenin的降解[11]，从而达到β-catenin在细胞质中累积，最终转入胞核与TCF/LEF结合启动目的基因的转录。GSK-3β影响着OC与OB的成熟和分化，有研究发现抑制GSK-3β的表达可提高骨质疏松小鼠的骨密度[12]。β-catenin不仅可影响OB与OC的代谢，还可影响软骨细胞的分化，如Holmen等[13]研究发现β-catenin蛋白可通过核因子κB(NF-κB)、NF-κB受体(RANKL)及骨保护素(OPG)和相关受体的改变影响OB的成熟与分化，同时该研究发现OB中的Wnt/β-catenin通路和OC的功能转变相关。另外非经典的Wnt5a类可结合Fzd并通过C依赖蛋白激酶系统提高胞内的Ca2+浓度，进而影响细胞骨架的形成[14]。此外，胡倩等[15]发现2型糖尿病继发性骨质疏松也出现着Wnt信号通路表达异常，机制为高表达的DKK1基因抑制了其下游信号的转导，从而抑制β-catenin的表达，使BMD水平下降，导致OP的发生。因此，Wnt系统与骨代谢密切相关，可通过细胞因子及胞内蛋白的表达水平来影响OB与OC细胞的活化与凋亡，导致骨量的改变。

3 从“瘀”论治骨质疏松症的现代研究

OP多见于老年患者，老年患者因代谢功能低下而体质多“瘀”，《医林改错》记载“痛不移处”定有瘀血，OP患者常出现腰背部及胁肋部慢性骨痛，依据“通则不痛”，活血化瘀法可治疗骨质疏松性骨痛。有研究认为瘀血可致微循环障碍，从而使骨细胞代谢功能低下，进而导致骨质疏松，微循环障碍是血瘀证的重要病理学基础，活血化瘀法可改善微循环，如中药丹参能够改善骨内微循环障碍压力，进而帮助骨骼恢复[16-17]。现代研究发现外科手术减压后运用活血化瘀法可改善膝关节两侧骨松质的微循环[18]。何升华等[19]通过分析99例女性OP肾虚血瘀证患者的血瘀量化评分、血细胞参数和骨代谢标志物发现，随年龄增加，OP患者血细胞参数及血瘀评分逐渐加重，BMD逐渐降低，可能由于患者瘀血证导致的骨内微循环障碍，导致破骨与成骨速率减慢，骨重建失衡，进而形成骨质疏松。王峰等[20]总结探讨了88例OP性股骨粗隆间骨折术后早期应用红元胶囊(功能活血化瘀)的疗效，发现术后早期应用红元胶囊能够促进骨折愈合，提高患者的BMD值。曾克勤等[21]探讨了从“瘀”论治狼疮性骨质疏松的疗效，发现静脉滴注丹参注射液4周后血清碱性磷酸酶和I型胶原C末端肽水平较对照组明显下调，认为机制可能与抑制OC的分化成熟有关。因此，从“瘀”论治原发或继发性骨质疏松均有效，基于活血化瘀法改善骨质疏松的机制研究，有大量体内研究[22-23]表明补肾活血法可上调Runx2、β-catenin、Wnt2、LRP5及Osx mRNA的表达来激活Wnt系统，从而促进OB的增殖来改善骨质疏松。

4 从“瘀”论治骨质疏松症的Wnt/β-catenin通路的机制

有研究表明[24]Wnt/β-catenin系统传导紊乱时，会导致诸多骨骼系统的疾病，过表达的Wnt通路配体可以促进间充质干细胞向成骨细胞分化。中医脏腑辨证论认为OP的发生以肝肾亏虚为本，瘀血阻滞经络为标，治疗在补肾的同时当重视活血化瘀法的应用。近年来研究发现活血化瘀法可调节Wnt系统的信号传导，王庆谚[25]用益气活血法灌胃去势大鼠骨质疏松模型12周后发现Wnt7b、Axin2及Runx2 mRNA及蛋白表达明显上调，通过促进成骨份化治疗骨质疏松。人类 DKK1基因可以与Wnt蛋白竞争性结合膜上的受体蛋白复合物LRP5/6，从而抑制Wnt/β-catenin通道，抑制下游受体的表达，减少OB数量及降低活性[25]。部分OP患者血清中存在DKK1的高表达，有研究发现在体外水平补肾活血法可通过抑制DKK1提高OB的活性及骨形态发生蛋白2的表达，促进骨细胞矿化[27]，这一体外机制的研究为从“瘀”论治骨质疏松理论提供了依据。早期研究发现活血药丹参具有改善微循环和防止血栓形成的功能，近年来发现丹参具有抗骨质疏松的作用[28]，最新的研究发现丹参素能够激活Wnt/β-catenin通道，高浓度的丹参素能够上调Runx2和Os-terix mRNA的表达，增强β-catenin在胞核内的浓聚，从而促进OB的分化成熟[29]。由此可见，部分活血类中药单体也可通过激活Wnt通路来促使OB的分化，从而实现抗骨质疏松治疗。此外，王大伟[30]研究发现，益气活血中药可降低ALP及升高TRAP的水平，主要机制是通过上调Wnt3a蛋白的表达，激活Wnt3a/β-catenin信号途径，促OB分化，起到防治OP的作用。

总之，补肾活血、益气活血复方及单味活血中药或其有效成分均可起到防治骨质疏松的作用，多与Wnt系统的活化有关，尤与经典Wnt/β-catenin途径关系密切。

5 结 语

目前，OP已成为威胁中老年患者健康的重要疾病之一。据统计，截止2018年，我国65岁以上人群OP患病率达到32%，其中约20%发生过骨折[3，30]。基于OP的发病机制，促进成骨类药物(氟化钠、他汀类、PTH)和抑制破骨类药物(双磷酸盐类、降钙素等)的临床应用均取得了较好的疗效。Wnt系统通过经典β-catenin与非经典Wnt通路的活化调控着骨代谢，由上总结可发现活血化瘀类药物主要作用于经典Wnt/β-catenin通路，部分作用于非经典Wnt通路，可通过上调Runx2、β-catenin、LRP5及Osx mRNA来治疗OP，此即证明了从“瘀”论治骨质疏松的有效性与科学性，但中医药治疗疾病往往是多途径、多通路协同作用下完成的，目前的研究多着手于Wnt系统，因此，对于活血化瘀类药物治疗OP是否与其他信号途径协同有关，当需进一步完善，以为中医药防治OP提供有效的科学基础。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。