葛根素防治骨质疏松的研究进展

　　骨质疏松症是一种全身代谢性骨骼疾病。原发性骨质疏松症分为绝经后骨质疏松症与老年性骨质疏松症。社会人口老龄化使因骨与关节退化引起骨质疏松成为全世界所面临的重要问题。衰老和性腺功能减退是绝经后骨质疏松症的重要因素。这种代谢障碍的主要临床表现为由破骨细胞调节的骨重吸收和成骨细胞调节的骨形成失衡导致的脆性骨折。绝经后骨质疏松症的一线治疗策略是雌激素替代疗法（ERT），该法可以通过促进成骨细胞分化、抑制破骨细胞成熟来预防骨流失并促进骨形成。由于ERT增加了乳腺癌、子宫内膜癌和阴道流血的风险，人们对于植物雌激素的使用越来越感兴趣。

　　植物雌激素可以和雌激素受体结合，发挥雌激素样作用。葛根素是葛根提取物的主要成分之一，植物雌激素中的一种，其化学名为4,7-二羟基8-β-D吡喃葡萄糖醛基异黄酮，相对分子量为416。具有改善心脑血管循环、降低心肌耗氧量，降低血糖，防止高血压及动脉硬化，抗肝脏毒性，抗炎，祛痰，解热，提高机体免疫力，抗菌，抗病毒等多种药理作用。本文就葛根素防治骨质疏松症的研究现状进行综述。

　　1、葛根素防治骨质疏松的体内实验研究

　　在骨质疏松症的体内实验研究中，手术摘除动物卵巢形成雌激素缺乏骨质疏松症模型，给药后通过骨矿含量测定[骨密度、骨钙含量、微量元素（镁、锌、铜、铁等）含量]、骨生物力学分析及骨组织形态学分析、相关基因表达检测，观察药物作用。鉴于去卵巢大鼠模型的日渐成熟，人们也对手术摘除动物睾丸形成骨质疏松症模型进行了研究。

　　韩国大学的朱熙俊等用含葛根素饲料喂养去卵巢大鼠4周，检测血浆中17β-雌二醇含量、脂肪水平、SULT1E1基因表达水平及股骨骨矿密度等，并与对照组进行比较。结果显示，与对照组相比血浆中17β-雌二醇含量明显增高，而血浆中甘油三酯水平明显下降；腹部脂肪组织重量显著降低，而肝内酶含量没有明显变化；股骨骨矿密度的降低受到抑制。实时定量PCR检测分析显示芳香酶基因表达受到抑制，而SULT1E1基因表达增强，表明使用葛根素不会增加老鼠患乳腺癌的风险。另一项葛根素对去卵巢大鼠机体骨代谢影响的研究显示与模型组（OVX）相比，葛根素各组的胫骨矿物质含量均增加，Ca含量高于模型组，碱性磷酸酶相对降低，表明葛根素可以增加大鼠骨量，改善去卵巢大鼠的高转换状态。葛根素所属的异黄酮类植物雌激素被证实能够增加去势大鼠的骨密度，可有效防治卵巢切除大鼠的骨量丢失，具有类雌激素样作用，但对子宫的增生作用不明显，因此用于绝经后的骨质疏松治疗有较好的安全性。

　　2、葛根素防治骨质疏松症的体外实验研究

　　在体外研究中，主要通过观察成骨细胞增殖和分化及矿化结节的形成，来评价葛根素对骨形成的作用。采用各种分子生物学技术检测骨形成过程中相关的蛋白含量、酶含量、基因表达情况。如碱性磷酸酶（ALP）是参与骨代谢的重要蛋白质，它通过分解磷酸酯的无机磷，增加无机磷局部浓度，以促进骨基质钙化。骨ALP由成骨细胞产生，其含量反映成骨细胞活性，是评价骨形成和骨转换的重要指标。

　　钱康琦等分别采用实时荧光定量PCR法和蛋白免疫印迹杂交法研究葛根素对成骨细胞TGF-B1及Smad 2/ 3mRNA及蛋白表达的影响，提示不同浓度的葛根素均能增加成骨细胞内碱性磷酸酶的活性，提高成骨细胞内TGF-β1 及Smad 2/3mRNA及相应蛋白的表达,并呈浓度依赖性。证实葛根素可刺激成骨细胞信号转导蛋白Smad2/3mRNA的表达和刺激TGF-β1的分泌和合成，通过TGF-B1 及Smad 2/ 3 信号转导途径促进骨形成，抑制骨吸收。可能是其有效防治骨质疏松症的机理。王楠等用葛根素作用于试管中的3T3-L1 前脂肪细胞和MC3T3-E1 成骨细胞。结果显示葛根素可以提高碱性磷酸酶活性、促进成骨细胞增殖和矿化结节的形成；促进骨钙蛋白分泌、骨桥蛋白和骨保护素的表达；抑制脂肪细胞生成、降低细胞内甘油三酯水平。证实葛根素可以抑制试管内的脂肪形成并促进骨形成，从而具备了抗骨质疏松的可能。王盼盼等的一项研究表明葛根素可以提高碱性磷酸酶活性、增加I型胶原分泌和初级成骨细胞中矿化结节的形成；可以提高p38 MAPK和β-链蛋白的水平，并具有剂量依赖性，但雌激素受体拮抗剂ICI 182780可消除葛根素的上述作用，由此证实雌激素受体、p38 MAPK、Wnt/b-catenin通路参与了葛根素促进成骨细胞分化和骨形成的过程中。王宜胜等的研究表明葛根素可以抑制试管中或体内骨髓基质细胞向脂肪细胞分化并预防酒精诱导的骨细胞坏死。

　　在骨吸收方面，破骨细胞是骨吸收的主要功能细胞。已证实破骨细胞存在雌激素受体，提示具有弱雌激素效应的葛根素对破骨细胞的形成也有影响。李斌斌对新生日本大耳兔的破骨细胞进行分离培养，添加葛根素后进行形态学观察，并测定上清液钙含量。发现葛根素可引起体外破骨细胞形态学变化及骨吸收功能下降，表明其对体外骨吸收有一定抑制作用。李灵芝采用体外培养的兔破骨细胞考察葛根素对破骨细胞骨吸收的影响，结果显示葛根素可使破骨细胞在牛骨磨片上形成的吸收陷窝数和吸收陷窝面积明显减少，并呈剂量依赖关系，表明葛根素对破骨细胞骨吸收功能具有直接抑制作用，这种作用可能与它的类雌激素作用有关。

　　骨保护素(OPG)是一种分泌型糖蛋白和缺乏跨膜结构域的TNF 受体(TNFR) 家族成员，主要作用是抑制破骨细胞的形成和活性。细胞核因子κB 受体活化因子配体RANKL是OPG的配体，在骨骼中的主要作用为刺激破骨细胞的分化和活性，抑制破骨细胞的凋亡。调控OPG/RANKL之间的比例，可以影响破骨细胞的分化与骨吸收功能。

　　3、葛根素防治骨质疏松症的临床研究

　　李俊华等的研究选取绝经后女性骨质疏松症患者40位，给予葛根素针剂静滴(葛根素针0.4 g + 生理盐水500 ml 静脉滴注，1 次/天)，处理30天后采用放免法测定血清标本中IL-4、IL-6、IL-10、雌激素的含量。观察到30 天后患者血清中IL-4、IL-6 减少; IL-10 增加，而体内雌激素含量变化无统计学差异。推测葛根素代替雌激素与雌激素受体结合，抑制了IL-4、IL-6 的分泌，增加IL-10，说明葛根素对绝经后骨质疏松症患者有一定程度的治疗作用。

　　4、结  语

　　目前关于葛根素防治骨质疏松的报道多为基础研究，对葛根素防治骨质疏松的机制研究已达到分子水平，但多限于动物的体内和体外研究。临床应用是葛根素防治骨质疏松研究的最终目的，但相关研究还十分少，即使是已经十分深入的基础研究也很少采用人类细胞作为研究对象。动物实验证明葛根素对卵巢切除和睾丸切除的动物骨骼有保护作用，能改善骨密度，促进骨形成。体外细胞学研究也证实葛根素可促进成骨细胞的生长和功能，抑制骨吸收。葛根素能够显著提高骨密度、促进骨形成的特性使其成为研究骨质疏松症所关注的热点。葛根素作为临床应用药物主要用于治疗高血压、冠心病心绞痛、心肌梗死、视网膜动静脉阻塞、突发性耳聋和糖尿病、眩晕等疾病，具有良好疗效。但其在骨质疏松症上的应用并不广泛，还需要做大量的临床研究，从而使葛根素在防治骨质疏松症方面有更大的进展。