Q:六味地黃丸對骨質疏鬆症骨組織中整合素表達的影響

A:

成熟骨組織主要靠骨重建進行著持續的、迴圈性的破骨與成骨過程,這一過程的有序性耦聯調節是維持正常骨量和骨的生理功能的基礎。骨組織可以被看成多個時空、不同步的骨代謝單位,在每一個代謝單位內,破骨細胞和成骨細胞的作用序貫進行、周而復始、迴圈往復。

許多激素、細胞因數、生長因數互相聯繫,互相制約,控制著骨的代謝水準(骨代謝率)和破骨 / 成骨活性的平衡。雌激素參對骨的生長發育、成熟以及骨量的維持發揮著至關重要的作用。停經後的婦女,由於雌激素的缺乏打破了骨形成與骨吸收偶聯的動態平衡,吸收多而形成少,導致骨小梁結構的疏鬆化和骨量減少。

破骨細胞(Osteoclast,OC)功能異常活躍所引起的骨吸收亢進是骨質疏鬆症的細胞病理學基礎之一。目前認為破骨細胞是骨組織中的多核巨細胞,來源於骨髓或脾臟中的造血幹細胞,通過血迴圈運送到骨組織,在多種細胞因數及成骨細胞的誘導下,分化、融合為成熟的多核破骨細胞,參與骨吸收過程。

破骨細胞進行骨吸收時具有特徵性的刷狀緣(ruffled bor-der)、封閉帶(sealing zone)及胞漿的透明區(clearzone),從刷狀緣到被吸收骨表面之間的腔隙是骨質吸收小腔(bone resorbing compartment) ,是骨質吸收進行的地方,封閉帶則圍繞前者與骨基質緊密粘附,形成密閉的空間,二者共同構成骨吸收裝置,其中酸性環境促使鈣溶解和磷酸鹽基質產生,啟動骨吸收。破骨細胞與骨基質的粘附是破骨細胞聚集和骨吸收的關鍵步驟,而介導這種粘附的正是整合素的作用。

整合素是一類細胞表面跨膜蛋白,屬粘附分子的一種,介導細胞與細胞、細胞與細胞外基質間粘附作用,參與細胞的信號傳遞和功能調控。目前己逐漸瞭解到,整合素在許多病理過程如血管生成,血栓症,細胞增生、轉化和細胞雕亡及各種急、慢性疾病如心肌梗死、腫瘤發生及轉移中具有重要的臨床意義。近年來,人們發現成骨細胞、破骨細胞表面均有整合素表達,其對骨形成及骨吸收有調控作用,與很多骨代謝疾病的病理機制有很大關係,特別是有利於骨質疏鬆症的治療。在破骨細胞膜上鑒定出來的整合素主要有αvβ3、αvβ1、α2β1等,其中αvβ3 在破骨細胞的表達水準最強,是破骨細胞的主要粘附分子。有研究發現,用化學合成的含RGD序列的類物質strifluoroacetate(SC56631) 與整合素αvβ3結合,可以阻止體內、體外破骨細胞導致的骨吸收,靜脈應用6 周後可以阻止去勢大鼠55%小梁骨的丟失[8]。有研究證實,模擬RGD序列的擬態類物質SB265123 作為整合素αvβ3 的抗體可以阻止破骨細胞與細胞外基質的粘附,阻止去勢大鼠的骨吸收。Faccio等發現β3 整合素的胞質部分S752
在破骨細胞與其生長刺激因數相互作用的過程中以及破骨細胞的粘附過程中起關鍵作用。絕經後雌激素缺乏是引起骨質疏鬆的一個重要原因,Saintier等通過在體外研究雌二醇與骨吸收以及整合素的關係,發現17β-雌二醇可以減少50%的骨吸收,同時減少了60%的β3 整合素mRNA的表達以及20%的整合素蛋白的表達,從而認為雌二醇對骨吸收的抑制作用是通過下調正在分化以及成熟的破骨細胞上的β3 整合素而實現的。

近十年,中醫藥關於防治絕經後骨質疏鬆症的研究取得長足的進展,已成為防治絕經後骨質疏鬆症研究中令人注目的熱點問題,但目前,始終難以解決的問題是對停經後骨質疏鬆症的病理機制的研究以及對有效藥物的作用機制研究明顯欠缺。當前骨質疏鬆症的治療主要集中在開發通過減少破骨細胞形成或降低其活性阻止骨吸收和有效刺激骨形成的藥物,而整合素的表達水準與破骨細胞,成骨細胞的分化、成熟及功能均有密切關係,因此,將整合素抗體作為一種治療手段是近年來研究的熱點。一些含有RGD 序列的蛋白質及模擬RGD 序列的擬?類物質作為整合素αvβ3的抗體已經被證實可以有效地預防和治療骨質疏鬆,為骨質疏鬆的治療提供了新的平臺,但國內的相關研究尚未見報導,防治骨質疏鬆症的中藥對整合素影響的研究尚屬空白。

骨質疏鬆症的中醫分型中,腎虛性為主要分型,六味地黃丸是治療腎陰虛型疾病的代表方藥,尤其是在骨質疏鬆症的臨床處理中,大部分的方藥都是以六味地黃丸為基礎進行加減。

動物實驗發現六味地黃丸可使去卵巢大鼠股骨鈣、磷含量增加,脛骨上段的骨量有增加的趨勢。六味地黃丸還能對抗大鼠卵巢切除後引起的骨質疏鬆,抑制破骨細胞的活化和增殖,促進骨形成,改善骨小梁形態結構。季輝等觀察到淫洋藿總黃酮對摘除卵巢所致大鼠骨質疏鬆症具良好防治作用,淫洋藿總黃酮可通過保護性腺、抑制骨吸收和促進骨形成等途徑,使機體骨代謝處於骨形成大於骨吸收的正平衡狀態,抑制骨量丟失,防治骨質疏鬆症。

根據國內外的研究進展和我們前期研究的結果我們提出假設:六味地黃丸可通過減少破骨細胞與骨基質的粘附,抑制破骨細胞聚集和骨吸收,達到治療骨質疏鬆的目的,其作用靶點是下調整合素αvβ3的表達。我們以此立論進行研究,旨在闡明中藥六味地黃丸治療絕經後骨質疏鬆症的作用機制,為進一步闡明中藥的作用機理開闢一新的途徑。


本文作者:北京中月宏醫療門診部中醫科 陳懷浦醫師

2009-07-08 15:53:10

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