植物雌激素类中药延缓关节软骨细胞退变的研究进展
2022年03月23日 8494人阅读
骨关节炎( osteoarthritis,OA) 是一种关节退行性疾病[1],基本病理变化为关节软骨退变、软骨下骨增生硬化和滑膜增厚等,最常累及膝关节。OA最常见于中老年妇女,其发病及进展可受年龄增长、机体代谢改变、激素水平变化及外伤等多种因素的影响。据流行病学调查显示,在45~64岁人群中,女性OA患病率3倍于男性[2],提示体内雌激素水平降低在OA发生和发展中起着重要作用。
研究表明,人体关节软骨细胞存在雌激素受体ER-α和ER-β,与雌激素结合后对软骨细胞有保护作用[3]。在绝经后女性OA患者中,雌激素替代疗法曾有一定的疗效,但因该疗法的各种副作用报道,现已极少应用。因此,另寻其它雌激素替代物,例如能够双向调节且作用温和的植物雌激素,逐渐成为研究热点。
现代医学研究发现,多种中药均具有雌激素样作用的有效成分,能够促进软骨细胞的增殖及其表型的稳定,从而延缓骨关节炎的发生[4]。本文则将结合多个国内外文献,对植物雌激素类中药在延缓关节软骨细胞退变的相关临床和基础研究进展进行概述。
植物雌激素简述
植物雌激素广泛分布于豆科植物中,也存在于桑科、蔷薇科及鸢尾科等植物中药,是一类源自于自然界植物中具有生物活性的化合物,它与雌激素结构类似,具有雌激素效能。根据植物雌激素化学结构的不同,当代医学将其分为5大类:异黄酮类、香豆素类、二笨乙烯类、木脂素类和真菌类[5]。
各类植物雌激素化学结构参考[5]
植物中药的化学成分相当复杂,一种中药往往含有不止一种的植物雌激素成分,这些植物雌激素还具有双向调节的功能,可表达较强的雌激素样或抗雌激素样的活性。中药雌激素样活性研究的相关报道显示,能够促进软骨细胞增殖,还可以促进软骨细胞外基质的合成,维持软骨细胞的表型[3]。
植物雌激素类中药对软骨细胞的干预作用
❖ 人参:
人参是常见的补益中药,也是治疗虚劳内伤的第一要药。其所含的人参皂苷Rg1是最主要的生理活性成分,具有广泛的药理效应,也包括类雌激素效应。人参皂苷Rg1对人体软骨细胞的增殖有促进作用,此外,人参皂苷Rg1、Rb1还具有促使软骨细胞再生和抑制 IL-1诱导的软骨细胞凋亡的作用[3],从而可以延缓关节软骨细胞的退变。
❖ 淫羊藿:
淫羊藿具有温肾壮阳、强筋骨的功效,其所含成分淫羊藿苷有较强的雌激素样作用。体外研究表明淫羊藿苷可促进软骨细胞增殖,并通过下调诱生型一氧化合酶和基质金属蛋白酶的合成来抑制细胞外基质成分胶原和蛋白多糖的降解[6],并能维持软骨细胞表型,促进蛋白多糖和胶原基质分泌。
❖ 牛膝
牛膝是治疗“骨痹”的常用中药,可分为川牛膝和怀牛膝,怀牛膝偏于补益肝肾,川牛膝则善于活血。二者均能作为引经之药,使药物针对性作用于膝关节部位,为治骨痹的常用药。牛膝所含的多糖类化合物、蜕皮甾酮、齐墩果酸烷型三萜皂苷为主要防治 OA 的活性成分[7]。其中川牛膝的提取物能够通过受体介导机制发挥雌激素样作用;而怀牛膝能够增加OA中超氧化物歧化酶的活性,通过其生成的一氧化氮减少胶原和软骨细胞蛋白多糖的合成,恢复关节正常功能机制。
❖ 补骨脂
补骨脂擅于补火壮阳、强腰健膝,也具有雌激素样作用。其有效成分补骨脂多糖能够刺激损伤组织释放生长因子而修复软骨缺损,同时可促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化等,通过多途径修复软骨损伤[3]。补骨脂中富含的补骨脂素、异补骨脂素,则可通过作用于不同的靶腺轴,发挥调节软骨细胞代谢的效用。
❖ 丹参
丹参具有活血化瘀、通经止痛的功效,脂溶性丹参主要成分由丹参酮(包括Ⅰ、ⅡA、ⅡB、Ⅴ、Ⅵ等分型),异丹参酮和隐丹参酮组成;水溶性丹参主要成分为丹参素、丹参酚酸B、丹参酸C、儿茶醛A、儿茶醛B等[4]。其中雌激素样作用成分主要为丹参酮,丹参酮能够促进软骨细胞的增殖,对抗双氧化氢对软骨细胞的损害,保护软骨细胞膜,提高软骨细胞的生长率。还能够调节软骨细胞代谢,减少炎性因子的生成和释放,减缓软骨细胞的降解进程。
❖菟丝子
菟丝子能补肝肾,益精髓,其提取物能促进人类乳腺癌MCF-7细胞分化,具有类似雌激素样作用。有效成分菟丝子总多糖可以促进软骨细胞表达 II 型胶原,促进软骨组织的修复。
除上述中药外,鹿茸、杜仲、虎杖、白芍、枸杞、大豆黄卷、黄芪、甘草等中药也含有植物雌激素,能够促进成骨细胞增殖、保护软骨细胞、调节细胞代谢等,被用于OA等骨关节疾病的治疗。临床中常将多味植物雌激素类中药配伍应用,例如中医治疗骨痹的常用方剂独活寄生汤(含独活、桑寄生、杜仲、牛膝等多味中药),以及中成药复方杜仲健骨颗粒(包含杜仲、白芍、牛膝、人参等12味中药提取物)等,均在OA治疗中发挥出了良好的效用。
未来展望
目前,植物雌激素保护中枢神经、心血管,以及抗骨质疏松、抑制肿瘤、改善代谢疾病等多个方面的药理作用,已获得国内外的认可,其延缓关节软骨细胞退变的作用机理亦处于研究阶段。但国内外研究中对于中药中发挥雌激素样作用的有效成分,以及相关作用机制的研究仍算不上深入,且多是从细胞生物学和动物实验学方面进行单一作用通路水平的研究,可能忽视了部分影响因素。因此,发掘筛选出更多具有雌激素样作用的中药并加强对其作用机制的研究,将具有重要意义。同时,植物雌激素的合理化、规范化应用等问题也值得我辈进一步研究。
图片来源|百度图库、pixabay
参考文献:
[1]中华医学会骨科学分会关节外科学组.骨关节炎诊疗指南(2018年版)[J].中华骨科杂志,2018,38(12):705-715.
[2]卢敏强,钟庆,贾兆锋,徐晓,段莉,王大平. 雌激素与骨关节炎[J]. 国际骨科学杂志,2018,39(01):41-44.
[3]郭小明,白人骁,邢国胜. 植物雌激素类中药在以软骨细胞为种子细胞的组织工程软骨中的应用前景[J]. 四川中医,2014,32(04):189-191.
[4]刘启明,罗统富,董黎强,胡炯. 植物雌激素类中药延缓关节软骨细胞退变的研究进展[J]. 中医正骨,2017,29(05):27-30.
[5]王浩,庄威,薛晓鸥. 中药植物雌激素活性研究及其临床应用研究进展[J]. 吉林中医药,2018,38(03):364-368.
[6]Liu MH,Sun JS,Tsai SW,Sheu SY,Chen MH. Icariin protects murine chondrocytes from lipopolysaccharide-induced inflammatory responses and
extracellular matrix degradation [J]. Nutr Res,2010,30:57~65.
[7]张健哲,杨永菊,关雪峰. 基于调控软骨细胞代谢的中药牛膝防治骨关节炎的药效物质基础和作用机制研究进展[J]. 中华中医药学刊,2022,40(01):147-153.