基于骨髓間充質(zhì)干細胞探討從 “痰”論治激素性股骨頭壞死的可能性

赫 龍,王海濤,王樹鵬,李明陽,孫昭杰,張曉峰，2

(1. 黑龍江中醫(yī)藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040;2. 黑龍江省中醫(yī)藥管理局，黑龍江 哈爾濱 150001)

激素性股骨頭壞死(steroid induced avascular necrosis of femoral head，SANFH)是由于長期不規(guī)范的應用糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid，GC)導致股骨頭周圍微循環(huán)受阻、局部細胞壞死，從而引發(fā)病變關節(jié)疼痛、髖區(qū)功能障礙及股骨頭塌陷等癥狀[1]。該病的發(fā)生具有進展迅速、不可逆的特點。對于該病的發(fā)生機制國內(nèi)外并沒有明確而統(tǒng)一的說法，目前比較被學者認可的有血管內(nèi)皮損傷學說、脂肪代謝學說及骨代謝學說等[2]。由于該病目前不可逆的特點，國外醫(yī)家對于SANFH的治療提出了許多行之有效的方法，例如藥物、理療及全髖關節(jié)置換術(shù)(total hip arthroplasty,THA)等，但是除了損傷巨大且具有使用壽命的THA治療外并沒有一種保守治療手段能徹底逆轉(zhuǎn)SANFH的進展[3]。隨著祖國醫(yī)學的發(fā)展，國內(nèi)醫(yī)家通過傳統(tǒng)針灸、中藥及針刀等治療手段對SANFH進行治療，在臨床上取得了顯著的成果，盡管仍然無法徹底根治該病，但是減緩了SANFH的進展，緩解了患者疼痛等不適癥狀[4]?；谂R床療效及中醫(yī)辨證論治思想出發(fā)，國內(nèi)醫(yī)家認為SANFH的發(fā)生與中醫(yī)致病因素“痰、虛、瘀”密切相關[5]。但是中醫(yī)的某些理論沒有現(xiàn)代醫(yī)學數(shù)據(jù)的支持，不能得到西方學者的認可，認識到目前現(xiàn)狀，國內(nèi)醫(yī)家通過網(wǎng)絡藥理學等方面發(fā)現(xiàn)中藥的有效成分對于SANFH的基因靶點具有協(xié)同治療作用，從生物分子及信號通路等方面證實中藥治療SANFH的可行性[6]。本文從臨床療效、動物實驗及生物分子等方面，基于骨髓間充質(zhì)干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)探討從痰論治SANFH的可行性。

1 因“痰”致SANFH的辨治機制

SANFH屬于祖國醫(yī)學中“骨痹”的范疇，其致病因素是由于長期濫用GC所致，從中醫(yī)致病因素角度出發(fā)，GC可歸于“藥邪”領域[7]。過量濫用GC導致機體痰濕內(nèi)生，筋骨被痰濕壅滯而活動受限，痰濕內(nèi)盛，導致機體血液黏稠、流動緩慢、瘀滯脈絡，血運不通，不通則痛，且痰瘀互結(jié)，氣血精津不能滋潤骨骼脈絡，日久則髓消骨敗，發(fā)為骨痹[8]。故SANFH以“藥邪”為因，本虛標實為其病性，以痰濕內(nèi)生，壅塞經(jīng)脈，氣血走行受困，瘀滯不通為標，肝、脾、腎受累導致三臟虛損為本，病位在骨，其病機屬于“藥邪外侵，內(nèi)生痰濕，痰濕壅塞，瘀阻經(jīng)脈，痰瘀互結(jié)，筋脈氣血走行受阻，髖區(qū)關節(jié)活動不利，日久則骨肉不親，髓減骨消?！盵5]

歷代中醫(yī)大家中從痰出發(fā)論治骨痹多有相關文獻的記載。最早有關該病的文獻記載源于先秦至漢時期的《黃帝內(nèi)經(jīng)》“痰致痹痛”的論述?！夺t(yī)學入門》中明確指出：“熱痰多成煩熱……冷痰多成骨痹?！闭撌隽撕扒忠u，其性凝滯收引，若遇體內(nèi)水濕過盛，積聚成痰，寒凝與痰濕相互錯雜，阻滯經(jīng)脈氣血運行，不通則痛，流注于髖區(qū)關節(jié)之間，使得關節(jié)膠著屈伸不利，發(fā)為骨痹。《辨證錄-痹癥》曰：“雖曰風寒濕合而成痹……然而風寒濕之邪，每籍痰為奧援，故治痹者必之痰……痰消而風寒濕無可藏之藪?！痹撈岢霰园Y的起因以風寒濕三邪為主，痰濕是三邪的病理產(chǎn)物及主要致病因素，并且在該篇中提出白術(shù)、薏仁、人參、茯苓、白芥子等健脾化濕祛痰為治療痹癥之要藥，陳士鐸認為若筋肉骨骼之間痰濕盡出，則風寒濕邪無可藏之地，則痹癥可愈?！镀⑽刚?脾胃盛衰論》：“大抵脾胃虛弱……脾病則下流乘腎，土克水，則骨乏無力，是為骨蝕?！敝赋隽斯潜砸徊〉陌l(fā)生與脾腎有著莫大的聯(lián)系，脾主運化，主司全身氣血生化及水液調(diào)度，若脾臟虛衰，則氣血精津生化失去根源，脾胃則無力以后天之氣血充養(yǎng)先天腎精，氣血精津因匱乏而無法濡養(yǎng)骨骼經(jīng)絡，久則髓消骨枯，即“因痰致虛、因虛生痹”。且脾主水液調(diào)度，若脾虛則水液調(diào)度失去制約，致使體內(nèi)大量水濕積聚，且痰由濕聚而成，氣血運行受痰所困即可成瘀，痰瘀相互交錯，經(jīng)脈骨骼因氣血受阻而失養(yǎng)，亦可成痹。根據(jù)藥邪侵襲，痰濕內(nèi)生，痰濁瘀血，阻滯經(jīng)脈，致使痰瘀互結(jié)，累計三臟虧虛的特點，陳衛(wèi)衡等[9]醫(yī)家組建健脾活骨方治療骨痹，方中以具備健脾化痰、活血通絡功效的半夏、赤芍、茯苓等為主藥，輔以具備補虛健脾益氣的黨參、白術(shù)等為輔藥，以此達到痰瘀同治、兼以治虛的目的。

2 BMSCs與SANFH的聯(lián)系

BMSCs是一種可根據(jù)其自身所處微環(huán)境的變化而分化成骨骼、軟骨及脂肪等多種間質(zhì)組織的成體干細胞[10]。BMSCs具備一定的生存周期，其生存周期的時限受自噬活動所調(diào)控[11]。當BMSCs進入初始衰老期時，可自動觸發(fā)自噬活動對其進行分子修復，從而延長其生存周期，使其分化功能得以維持，但當BMSCs進入衰老末期時，自噬活動會通過對該細胞營養(yǎng)輸送的限制，而加快其凋亡的進程[12]。GC的應用使得自噬活動被影響，從而改變了BMSCs的生存周期，當短暫應用小劑量GC時，BMSCs中自噬活動具有保護性調(diào)節(jié)的作用，其正常生存周期及分化功能可不受影響[13]，但是長期大量GC的應用會使得保護性調(diào)節(jié)功能下調(diào)，促使大量BMSCs快速進入衰亡末期，加快細胞死亡的進程[14]。GC的應用不但會加快BMSCs的凋亡過程，還會影響B(tài)MSCs的分化方向。正常情況下，BMSCs具有多元化分化的潛能，其中分化為成骨細胞及脂肪細胞與SANFH的發(fā)生密切相關，骨形成主要依靠成骨細胞合成骨基質(zhì)作為基礎，具備對壞死股骨修復和重建的功能[15]。脂肪細胞在機體內(nèi)最重要的功能是調(diào)節(jié)代謝，即當機體需要時供給能量，正常情況下脂肪細胞在青春期后就不會增加[16]。但是隨著實驗發(fā)現(xiàn)，GC的應用使得BMSCs本該向成骨分化趨勢轉(zhuǎn)向成脂分化，致使體內(nèi)出現(xiàn)成骨細胞減少，脂肪細胞增多的局面。骨髓腔內(nèi)脂肪細胞增多使得狹小的骨髓腔內(nèi)壓力增高，骨髓腔內(nèi)血管受到增多的脂肪細胞的壓迫，導致股骨頭周邊靜脈血液回流受阻，股骨頭在缺失血液營養(yǎng)的情況下發(fā)生股骨頭缺血性壞死[17]。另外GC的應用使得BMSCs成骨分化減少，減少的成骨細胞不能支持骨小梁的重建，壞死的股骨頭也無法進行修復和重塑，而且GC不但影響成骨細胞及脂肪細胞的分化，還會增加破骨細胞的生成，使得本就減少的成骨細胞更加無力制衡破骨細胞對骨的溶解和吸收，打破骨代謝平衡，加快股骨頭壞死的進程[18]。

對于BMSCs治療股骨頭壞死的研究并非僅局限于實驗室。早在2002年，Hernigou等[19]在髓芯減壓術(shù)的基礎上對股骨頭壞死區(qū)注射BMSCs對股骨頭壞死患者進行治療，后期隨訪發(fā)現(xiàn)，股骨頭壞死早期145髖僅有約6%的髖關節(jié)最終需要THA，晚期的44髖需要進行THA達到57%，雖然2組患者的最終數(shù)據(jù)差異明顯，但是也更加證明了BMSCs對于早期股骨頭壞死的干預是有效的，為治療股骨頭壞死提供了新的治療思路。Gangji等[20]便在Hernigou等[19]的試驗基礎上進行改造，他們把早期19例股骨頭壞死患者隨機分成髓芯減壓組和髓芯減壓聯(lián)合本體骨髓移植組，根據(jù)治療及隨訪發(fā)現(xiàn)，髓芯減壓聯(lián)合本體骨髓移植組患者疼痛、關節(jié)活動程度及疾病進展等各個方面效果都要遠遠優(yōu)于單純髓芯減壓組。盡管從數(shù)據(jù)上證實了BMSCs對于早期股骨頭壞死的治療有著顯著的作用，但是2組數(shù)據(jù)樣本量存在著明顯的不足，缺乏說服力。隨著組織工程學的加速進展，Kawate等[21]用帶血管蒂的腓骨移植外加本體BMSCs的移植對SANFH患者進行治療，通過平均將近3年的隨訪，經(jīng)影像學檢查發(fā)現(xiàn)股骨頭壞死區(qū)有著明顯的骨修復及再生的跡象。因此，通過BMSCs作為易感因素，并通過對其調(diào)節(jié)作為切入點，可以成為中醫(yī)藥治療SANFH的一種新的思路。

3 從痰論治與BMSCs的聯(lián)系

GC的應用致使體內(nèi)BMSCs分化潛能受到影響，使得BMSCs向成骨分化趨勢轉(zhuǎn)向成脂分化，體內(nèi)脂肪細胞數(shù)量增多，脂肪代謝紊亂，髓腔內(nèi)壓力增高，股骨頭周邊靜脈回流受阻，血液淤滯，微循環(huán)障礙，繼而骨內(nèi)壓繼續(xù)增高，形成惡性循環(huán)[22]。脂肪細胞的增多伴隨著成骨細胞數(shù)量的減少，成骨細胞的減少使得骨壞死區(qū)不能得到有效的修復和重建，且GC的應用使得體內(nèi)破骨細胞數(shù)量急劇增多，加速了骨吸收的腳步，在此消彼長的情形下，成骨細胞與破骨細胞的平衡被打破，加快了SANFH的發(fā)生[23]。我國學者從生化角度出發(fā)，提出了痰與脂肪代謝紊亂有著密切的相關性[24]。這與SANFH中“藥邪外襲，痰濕內(nèi)生，痰濕壅滯，經(jīng)脈瘀阻，痰瘀互結(jié)，筋脈氣血不暢，關節(jié)活動受限，日久則骨肉不和，髓減骨消”的發(fā)病機制相一致，其根本都是血運的受損導致股骨頭的破壞。Wang等[25]和Sheng等[26]學者在研究中發(fā)現(xiàn)，在GC誘導下形成的股骨頭壞死的患者中BMSCs數(shù)量均明顯減少，且來源于BMSCs的成骨細胞的數(shù)量及其活性也明顯下降，但是同樣來源于BMSCs的脂肪細胞的數(shù)量卻明顯增加。譚鋼等[27]通過研究發(fā)現(xiàn)造成這一現(xiàn)象的原因是由于GC的應用上調(diào)了PPARγ表達量，減少了Runx2表達量，造成BMSCs增加了成脂分化的潛能，降低了成骨分化的潛能。管大偉[28]觀察發(fā)現(xiàn)，在GC誘導下兔股骨壞死區(qū)骨小梁大面積斷裂，BMSCs數(shù)量減少，脂肪細胞數(shù)量及體積擴大且排列紊亂，成骨細胞數(shù)量減少，空骨陷窩率明顯增高，在解剖觀察下更加直觀證實BMSCs減少及脂肪代謝紊亂與SANFH發(fā)生密切相關?；谏鲜隼碚?，陳鎮(zhèn)秋等[29]以祛痰化瘀為基本治則，觀察了以二陳湯和桃紅四物湯為基礎組建的祛痰逐瘀方對SANFH兔的干預作用，茜素紅染色發(fā)現(xiàn)高劑量中藥組給藥72 h后BMSCs的增殖率明顯高于低劑量中藥組和中劑量中藥組。Byun等[30]和Chen等[31]研究發(fā)現(xiàn)，祛痰類中藥具有促進BMSCs向成骨細胞分化的趨勢，并且能抑制其向脂肪細胞分化的潛能，從而修復壞死區(qū)，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂的狀況，達到治療股骨頭壞死的目的。因此不管從病因病機方面出發(fā)，還是從實驗數(shù)據(jù)論證，SANFH的發(fā)生與BMSCs和痰有著密切的關系。

4 思考與展望

通過以上諸多實驗研究結(jié)果可以證實，機體內(nèi)的脂質(zhì)代謝紊亂可歸屬于中醫(yī)“無形之痰”的范疇。體內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂是由于GC的應用迫使BMSCs由成骨分化轉(zhuǎn)向成脂分化，使得機體內(nèi)脂肪細胞大量增多，壅塞髓腔，致使髓腔內(nèi)壓力增高，壓迫血管，血液淤滯，股骨缺失血液供應的情況下發(fā)生壞死，這與中醫(yī)提出的藥邪外侵，痰濕內(nèi)生，痰濕壅滯經(jīng)脈，使得血液循環(huán)受阻，凝滯成瘀，痰濁瘀血相互交錯，日久則骨肉不親，發(fā)為“骨痹”的病機相一致，間接地證實BMSCs與痰有著密切的聯(lián)系。不管從現(xiàn)代醫(yī)學理論角度出發(fā)，還是從實驗數(shù)據(jù)出發(fā)，從“痰”論治SANFH都具有一定的可行性和科學性。但目前仍存在諸多不足：①目前雖然證實了“痰”與BMSCs具有密切的聯(lián)系，并且祛痰類中藥也確實對BMSCs具有調(diào)控作用，改變了因為GC的作用誘導BMSCs向成脂分化的情況，并且對于脂質(zhì)代謝紊亂有一定的調(diào)節(jié)作用，但是祛痰類中藥抑制BMSCs成脂分化缺少相關信號通路及生物分子機制的研究，不具備強有力的說服力。②關于基于BMSCs理論從“痰”論治SANFH從實驗研究方面得到了肯定的證實，但是目前以上理論僅存在于實驗室階段，并沒有廣泛的臨床數(shù)據(jù)支持，就如無根之水一般，不能讓大眾信服。③中醫(yī)治療強調(diào)從整體出發(fā)進行辨證論治，僅僅從“痰”和BMSCs的聯(lián)系單方面的治療SANFH，首先背離了中醫(yī)理念，其次SANFH的發(fā)生并不是單純的“痰”或者BMSCs理論便能詮釋清楚，其中中醫(yī)致病因素“瘀、虛”也在該病的發(fā)生發(fā)展中具有重要的作用，西醫(yī)的血管內(nèi)皮損傷學說、脂質(zhì)代謝學說及基因?qū)W說也是該病發(fā)生機制中不可或缺的環(huán)節(jié)。

因此，在未來關于SANFH的研究中要從以下方面著手：首先，應該把現(xiàn)有理論在確定安全的情況下大膽走向臨床實驗，只有在臨床數(shù)據(jù)的支持下，上述相關理論才能被最終證實。其次，希望未來的學者們多從生物分子、信號通路及基因?qū)W等分子層次方面去論證中醫(yī)藥論治SANFH的可行性，只有從這些領域出發(fā)才能更好地證實中醫(yī)藥治療SANFH的科學性和嚴謹性，使得國外學者更容易接受。最后，要結(jié)合中醫(yī)治療理念從整體出發(fā)，而不是僅局限于SANFH單方面的致病因素，要從多方面入手結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學研究，更加詳細詮釋SANFH的發(fā)病機制，多元化地制定該病的治療方案。我們要將現(xiàn)代醫(yī)學研究做位踏板，讓更多學者認可中醫(yī)藥，認可中醫(yī)藥治療SANFH的可行性和科學性。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。