黄酮类化合物防治骨关节炎的作用研究

论文黄酮类化合物防治骨关节炎的作用研究摘要骨关节炎是一种常见的临床疾病，严重影响患者的生命。骨关节炎发病机制研究尚未进行明确，主要问题原因分析包括促炎性细胞因子增多、炎症相关数据信号通路激活、细胞外基质降解等。类黄酮是一种天然类黄酮，它广泛存在于水果和蔬菜。黄酮类化合物可减少促炎性细胞进行因子分析生成、调控炎症相关数据信号通路，抑制肿瘤细胞外基质降解，具有重要治疗骨关节炎的潜在药物研究价值。近年来的研究进展本文综述黄酮类化合物的作用的机制骨关节炎治疗提出了具体的思路相关研究的现状和趋势。【关键词】黄酮类化合物；骨关节炎；机制ABSTRACTOsteoarthritisisacommonclinicaldiseasethatseriouslyaffectsthelivesofpatients.Thepathogenesisofosteoarthritisisnotyetclear.Themainreasonsincludeincreasedpro-inflammatorycytokines,activationofinflammation-relatedsignalpathways,anddegradationofextracellularmatrix.Flavonoidsareakindofnaturalflavonoids,whicharewidelyfoundinfruitsandvegetables.Flavonoidscanreducetheproductionofpro-inflammatorycytokines,regulateinflammation-relatedsignalpathways,inhibitthedegradationofextracellularmatrix,andhavepotentialdrugvalueinthetreatmentofosteoarthritis.Thisarticlereviewstheresearchprogressofflavonoidsinthetreatmentofosteoarthritisinrecentyears,andputsforwardspecificopinionsonrelevantresearchstatusandtrends.Keywordsflavonoids;osteoarthritis;mechanism目录摘要 1ABSTRACT 2引言 41中医治疗骨关节炎研究进展 41.1中医病因病机 41.2中成药治疗 41.3单味中药 52黄酮类化合物 62.1柚皮苷 62.2芒柄花素 62.3芹菜素 62.4木犀草素 72.5淫羊藿苷 73黄酮类化合物防治骨关节炎的作用机理 83.1骨关节炎防治机理 83.2黄酮类化合物的作用 8总结 10参考文献 10引言骨关节炎是指由于不同年龄、肥胖、炎症、创伤及遗传等多种影响因素可以引起的，以关节软骨细胞变性进行破坏、软骨下骨硬化或囊性变、关节边缘检测骨质增生、滑膜增生等为主要通过病理发展特点的骨关节系统疾病。全球约有3.6亿人罹患OA，其全球伤残调整生命年在非传染疾病中位居前十，60岁以上人群中，男性发病率10%，女性发病率18%。由于我国的人口逐步进入老龄化社会，OA患病率呈上升趋势，医疗注意预防和治疗增加。1中医治疗骨关节炎研究进展1.1中医病因病机OA属中医“骨痹”、“肾痹”范畴，《素问•长刺节论》指出“病在骨，骨重不可举，骨位酸痛，寒气至，名曰骨痹。”华佗在《中藏经》记载：“骨痹者，乃嗜欲不节，伤于肾……则精气日衰。”指出本病的病机是多种影响因素分析导致的经络闭阻，气血正常运行机制不畅，筋脉拘急，病程迁延可由经络累及脏腑，导致相关脏腑精气日渐发展衰败。随着中冥币发病机制的新认识，“肾骨”，“致出血碧”，“病了很久到网络”与骨痹的其他发病组合理论骨。总结中国历代不同医家的观点我们不难可以发现本病的基本病机是本虚标实，年老一些体弱，脏腑亏虚，气血痹阻为本，风寒湿邪、瘀血、痰浊为标，现代许多医家通过对于OA的治疗也多是基于此病因病机。1.2中成药治疗李异龙等通过临床观察，对比尪痹片＋扶他林片与单纯服用扶他林片对KOA患者临床症状及炎症因子影响，治疗组血沉、C-反应蛋白、及各项评分均低于对照组，且不良反应小，得出尪痹片治疗KOA疗效显著、安全性高的结论。李军锋等将60例KOA患者随机分成盘龙七片组与抗骨增生胶囊组做对照研究，经过4周治疗后对比两组的WOMAC量表和SF-36生存质量评价量表，发现盘龙七片组总有效率明显高于抗骨增生胶囊组，且具有价格低、无明显副作用等优点。王鹏等通过对118例KOA患者的随机对照研究，比较肿痛安胶囊和硫酸氨基葡萄糖对风痰瘀血阻络型KOA的治疗效果，经过4周治疗，分别比较两组治疗前后WOMAC积分和治疗前后滑液中骨桥蛋白（OPN）浓度差值，发现肿痛安胶囊对风痰瘀血阻络型KOA具有更好的治疗效果。李芳等将80例OA患者随机分成痹祺胶囊+盐酸氨基葡萄糖胶囊组和单纯服用盐酸氨基葡萄糖胶囊组，对比治疗前后IL-1、MMP-3、TIMP-1水平，发现痹祺胶囊通过降低OA患者血清IL-1、MMP-3水平，提高TIMP-1水平，从而减轻关节软骨基质损害，促进软骨修复。刘磊等将益肾蠲痹丸内服+康复训练与单纯康复训练的治疗效果进行对比，通过大量临床观察，益肾蠲痹丸内服+康复训练治疗组总有效率94.93%，远高于单纯康复训练，提示益肾蠲痹丸配合康复训练具有提高OA治疗效果的作用。陶阳将80例KOA患者随机分成治疗组（金乌骨通胶囊+盐酸氨基葡萄糖组）和对照组（盐酸氨基葡萄糖组），通过治疗前后的Lequesne评分及血清IL-1、IL-6、TNF-α水平的对比，发现治疗组可明显降低IL-1、IL-6、TNF-α水平和Lequesne评分，提示盐酸氨基葡萄糖联合金乌骨通胶囊治疗KOA具有协同作用，治疗效果令人满意。1.3单味中药鹿茸：Smads蛋白家族具有将TGF－β信号由细胞膜直接转导到细胞核内的功能，促进TGF－β/Smad信号通路的转导，可起到修复OA大鼠软骨损伤的作用，研究发现：鹿茸可以调控软骨细胞内Smad2、3、6、7基因及蛋白的表达促进了关节软骨的修复，从而对OA大鼠起到治疗作用。杜仲：有研究表明，杜仲一方面促进骨髓间充质干细胞分化并抑制其成脂肪分化，调节软骨下骨的骨重塑和骨代谢，另一方面能调节MMP1和TIMP的表达，发挥保护软骨的作用。骨碎补：调控无氧代谢的缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）是机体的重要因子，该因子可调控软骨细胞的增殖、凋亡，VEGF是可以调控血管生成的重要因子，并且可以调控软骨细胞的存活。李明等研究发现，骨碎补总黄酮可能是通过抑制滑膜及软骨细胞中HIF-1α和VEGF的表达，从而起到减轻KOA模型兔滑膜及软骨的损伤作用的。丹参：丹参的主要成分是丹参酮IIA，具有抗炎、抗氧化作用，抗炎清除氧自由基，可通过提高IGF-1和TGF-β，一方面对软骨基质合成有促进作用，另一方面可抑制软骨细胞的凋亡。淫羊藿：淫羊藿苷具有促进软骨细胞增殖的作用，淫羊藿苷能显著提高中Ⅱ型胶原（Col-II）mRNA水平，并抑制MMP13mRNA表达影响软骨细胞外基质环境，从而对关节软骨发挥保护作用。2黄酮类化合物2.1柚皮苷柚皮苷称为柚皮苷，橙皮苷异丁基，干燥果皮和果肉柑橘芸香科近成熟或未成熟，天然类黄酮化合物。叶超发现柚皮苷对于关节软骨损伤的治疗可以得到更好的修复效果。在取得更好的修复效果的同时，Sox-9的分泌量也出现增加。柚皮苷复合骨髓间充质干细胞可以结合中国真皮基质进行治疗患者关节软骨组织损伤能取得一个更好的疗效可能与柚皮苷能促进Sox-9的分泌一些有关，Sox-9表达自己分泌大量增加后，激活软骨形成的转录因子调节社会作用，加速骨髓间充质干细胞向关节软骨的分化。膝关节软骨变性是膝关节骨关节炎的重要特征之一。关节软骨由软骨细胞和细胞外间质组成，覆盖在关节表面，起到缓冲震动和减少摩擦的作用。软骨细胞，在不平衡软骨和骨代谢的细胞外基质可引起骨关节炎。关节软骨细胞具有中国分裂增殖能力发展较差、缺乏血管、淋巴引流和神经网络分布等特点。要修复能力软骨损伤本身很差。常发生，其损伤后发生不可逆的病理过程，导致增加的摩擦表面加速关节表面的变性，软骨变性之后。在软骨发育形成过程中，Sox-9是关键转录因子。其对于间充质干细胞的聚集和向软骨细胞的分化发展过程可以起到一个重要的作用，具有一定促进肿瘤细胞外基质基因表达的作用，对软骨的发育成熟等过程管理起着非常重要的调节作用。因此，我们从SOX-9表达的应用中在修复关节软骨损伤，进一步研究开始的可能修复机制的效果打算柚皮苷。2.2芒柄花素芒柄花素是广泛应用存在于我们自然界中的一种异黄酮类化学物质。在红三叶草，也是传统中国医药当归，鸡血藤，黄芪，块茎三棱黑三角植物的组成部分之一的含量高。韩桂秋等研究表明，FN具有保护成骨细胞缺氧损伤的作用，能提高细胞存活率，降低LDH漏出率，减少细胞凋亡，并提高G1期细胞百分比，提高HIF-1a和Bcl-2mRNA的表达水平，抑制caspase的表达水平，提高ALP酶活性，使钙化结节面积明显增多，且呈现剂量依赖性，在股骨头坏死新药的开发中具有一定的价值。2.3芹菜素芹菜素(apigenin，AG)在中药刘寄奴、独一味、墨旱莲、女贞子(含木犀草素和芹菜素)、红花中有分布。刘巍等采用酶联免疫吸附法检测了AG对诱导兔软骨细胞分泌白细胞介素-8(IL-8)和可溶性细胞黏附因子-1(slCAM-1)的影响。结果表明，芹菜素(10、25、50μmol/L)能显著抑制IL-1B诱导兔软骨细胞分泌IL-8和slCAM-1的作用，并促进软骨细胞增殖。2.4木犀草素木犀草素(luteolin)主要存在于红花、筋骨草、独一味等药材中。木犀草素(1μmol)能显著增加MC3T32E1细胞的胶原合成，提高ALP活性，促进骨钙素的分泌。其增加胶原合成和提高ALP活性的作用可完全被蛋白合成抑制剂亚胺环己酮(10～6mol)和抗雌激素药他莫昔芬(10～6mol)所阻滞，说明木犀草素是基于一种新合成的蛋白质组分和部分雌激素样活性起作用。而且木犀草素能减少SIN21诱导的成骨细胞NO、PGE2、TNF2α和IL26炎性介质的产生。2.5淫羊藿苷淫羊藿苷是传统补阳类中药研究淫羊藿健骨作用的主要经济成分。现代研究表明，淫羊藿苷是一种有效的骨诱导化合物，通过抑制破骨细胞发挥的吸收，促进增殖和骨的成骨细胞分化的效果，它可用于治疗骨质疏松症，骨缺损和施加的骨组织工程的修复。周建等研究表明，淫羊藿苷通过对体外培养大鼠股骨组织中抗酒石酸酸性磷酸酶活性的抑制作用，从而抑制其吸收活性。刘益杰等通过实验观察淫羊藿苷对Ⅱ型胶原诱导型关节炎(collageninducedarthritis，CIA)大鼠血清破骨细胞分化因子(receptoractivatorofNFKB-ligand，RANKL)和护骨素(osteoprotegerin，OPG)的影响及对骨破坏的保护作用。结果表明，淫羊藿苷能缓解或减轻CIA大鼠骨破坏程度，其作用机制可能与降低CIA大鼠血清RANKL水平、提高OPG浓度，进而降低RANKL/OPG比例有关。何伟等研究表明，淫羊藿苷促进成骨细胞的分化的作用可能是通过上调Cbfα1、BMP2和BMP4mRNA的表达而实现的。翟远坤等研究表明，淫羊藿苷可显著促进大鼠体外培养BMSCs的成骨性分化，发现淫羊藿苷可促进bFGF、IGF-1、OSX和Runx-2的基因表达。3黄酮类化合物防治骨关节炎的作用机理3.1骨关节炎防治机理骨关节炎近年来发病率不断发展上升，严重威胁人类心理健康，影响分析患者的生活环境质量，因此被认为是严重的社会主义公共健康教育问题。结果显示，只有抑制破骨细胞抑制骨吸收的活动不能弥补骨量的丢失，采取有效措施，促进成骨细胞活性增强临床病例中的关键问题，骨量的增加。除此之外，成骨细胞的活性也会间接产生影响破骨细胞的活性，所以在对于我们的实验中，研究成骨细胞活性分析以及成骨分化发展这一重要关键技术因素对骨丢失一些疾病的影响，以期为骨丢失系统疾病管理以及企业改善成骨细胞活性和成骨分化提供有治疗方法作用的药物。ALP、colⅠ、osteocalcin、矿化结节是成骨细胞体外分化的重要标志。ALP是一个标记酶，参与代谢和矿化组织如磷酸骨的再生的主要功能是水解，提供羟基磷灰石的必要磷酸盐沉积，促进细胞外基质的矿化，以促进成骨细胞，如细胞分化发育，表达水平可以显著增强ALP，ALP活性和成骨细胞的早期分化的正相关。ColⅠ为骨基质的主要有机成分，是由成骨细胞分泌的一种特异性胶原蛋白，成骨细胞矿化功能的实现依赖于colⅠ形成的网状结构，colⅠ反映了成骨细胞形成骨的能力。Osteocalcin为分化期成骨细胞特异性分泌的一种非胶原蛋白，多数在骨基质沉积，对调控软骨矿化至关重要，是骨基质矿化的必须因子。Osteocalcin标志着成骨细胞晚期分化、成熟，为骨形成或骨转换的重要标志。成骨细胞可以通过这样一段工作时间的增殖进而形成矿化结节，表明成骨细胞已经发展分化比较成熟且具备成骨功能。3.2黄酮类化合物的作用随着中医药的快速发展，在“肾与骨”理论的指导下，补肾中药促进骨组织修复和再生的研究逐渐增多。《中国药典》记载，淫羊藿性辛、甘，有补肾阳，祛风湿，强筋骨的功效。主要用于治疗肌肉无力、腰痛、风湿性麻痹、麻木、阵挛等。Xie等研究表明装载有黄酮类化合物(Icariin,ICA)的多孔复合支架可以通过成骨诱导和抑制破骨细胞活性促进骨的重建。Gong等在研究人工骨膜促进骨再生的研究中发现黄酮类化合物可以促进MC3T3-E1细胞中碱性磷酸酶（alkalinephosphatase,ALP）活性明显增强，以及骨钙素（osteocalcin,OC）和Ⅰ型胶原蛋白酶(collagenⅠ,ColⅠ)表达增加。此外，在负载黄酮类化合物的纤维基质上培养的MC3T3-E1细胞中钙沉积明显增多，证明MC3T3-E1细胞可以促进成骨。丁怀利等研究表明RNAKL-OPG比例的变化在骨质疏松发病中起到重要作用，黄酮类化合物可以通过调节RANKL-OPG比例的变化延缓了骨关节炎随年龄增长而加剧的趋势，从而有效的防治骨质疏松症。因此，我们想探索其作用机制和黄酮类化合物的增殖和分化的MC3T3-E1成骨细胞，更好地提高了患者的生活的骨组织损伤质量提供用于治疗骨关节炎疾病医学类黄酮的单体，药理基础秩序。王冬生用RNA-seq把对照组以及用KP-10处理过的骨肉瘤细胞进行测序分析，寻找出差异基因后用富集分析获得16条差异信号通路，Transcriptionalmisregulationincancer信号通路位于其中，其差异表达基因变化最多，大多数变化的基因与肿瘤的转移、侵袭密切相关，发现该通路其中的基因ETV4可能通过促进MMPs的表达并促进上皮间间质转化（EMT）相关蛋白的表达影响肿瘤的转移。MMPs，即基质金属蛋白酶，它的分布广泛，本研究通过clueGO作出KEGG通路图时附带的表格查看所富集在该通路的“AssociatedGenesFound”，发现MMP3，MMP9在其中。核心的药理作用机制是能够进行选择性地抑制某些与骨关节炎患者发生的软骨降解有关的基质金属蛋白酶，通过有效抑制我们这些不同基质金属蛋白酶，它可能存在可以使用限制软骨降解和疾病研究进展，该药物临床治疗轻中度骨关节炎的疗效和安全性正在被评估。在一项独立研究中该药物主要能降解MMP2,3,9,13的水平。MMP3密钥作为往往由于膝盖软骨降解的骨关节炎发生在发展过程中可以用作判断的效力的一个重要指标。杨雪娜发现，MMP-9是破骨细胞中分泌量最多的基质金属蛋白酶，小鼠的软骨内成骨的过程因被MMP-9基因敲除而出现骨发育改变，软骨细胞分化也有受损，松质骨的形成因为骨化、血管化的机制受到影响而被改变。核心药组的成分有可能通过调控Transcriptionalmisregulationincancer通路中的一部分基因如MMP-3、MMP-9来达到防治的目的。血流剪切应力与炎性因子关系密切结合相关，能够通过持续发展作用于体内血管里的内皮细胞。内皮细胞是在，基因的表达时剪切应力病症或作用于内皮，炎症，细胞迁移急性层流剪切应力，并因此将被诱导剪切应力非常敏感。在血流剪切应力作用导致中国动脉粥样硬化的过程中，低剪切应力分析能够通过诱导细胞基质金属蛋白酶的表达和活化，亦能提升白介素-6的表达能力水平。和基质金属蛋白酶，和白介素-6是骨关节炎的炎性成分的一个重要原因。核心药组可能可以通过使作用于血管内皮组织细胞的异常的血流剪切应力数据恢复企业正常，从而能够减少由血管内皮细胞之间产生的炎性成分。通过具有在那些因素组织在许多炎症反应命名附近引导的趋化性的趋化因子诱导的反应的细胞。张荣凯等认为，大量的趋化因子表达出现在骨关节炎的软骨、滑膜、关节液，提示趋化因子在骨关节炎致病机制起了重要作用，此外，他们对实验组的大鼠采取切除右膝内侧半月板及内侧副韧带的方法造模后采用全基因表达谱芯片技术研究软骨下骨的全基因表达后发现，趋化因子信号通路在极早期膝关节骨关节炎的软骨下骨改变中起重要作用。总结综上，黄酮类化合物可以同时通过不断减少促炎性细胞进行因子的生成、影响炎症相关数据信号通路、抑制ECM降解能力等方面具有保护关节软骨，延缓骨关节炎研究进展。目前，类黄酮，主要是动物实验，人体临床试验的研究还有待证实。黄酮类及其化合物的给药方式在研究中多以通过口服治疗为主，生物利用度相对较低。或在未来可能与组织工程相结合，将药物直接作用于病灶部位，以提高生物利用度，以提供对骨关节炎的治疗提供了新的治疗模式。参考文献徐展望，李念虎．柚皮苷对体外培养骨髓间充质干细胞Ｒunx－2和Osterix表达及骨质疏松模型大鼠骨强度的影响[J]．中医正骨，2013，12(25):887－890汪甜，杨丽，张荣华．柚皮苷在促大鼠骨髓间充质干细胞骨向分化过程中对MAPK信号通路的影响[J]．中国病理生理杂志，2012，28(5):769－776武密山，赵素芝，任立中，等．柚皮苷对乳鼠成骨细胞增殖及c－fos、c－jun表达的影响[J]．中国药理学通报，2011，27(5):677－681张宇，赵永见，周泉，等．羟基红花黄素A拮抗IL－1β诱导软骨终板细胞凋亡的作用机制[J]．中国药理学通报，2011，27(12):1704－1709万甜，吴敏瑞，齐振熙．羟基红花黄色素A对激素诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的影响[J]．中国骨伤，2014，27(3):224－228于涛，齐振熙，余航，等．羟基红花黄色素A对激素诱导骨髓间充质干细胞成脂分化的干预作用[J]．福建中医药大学学报，2011，21(6):24－27韩桂秋，王鸣刚，陈克明，等．芒柄花素对体外培养成骨细胞缺氧损伤的保护作用[J]．中国药理学通报，2011，27(5):671－677刘巍，朱雪松，朱新辉，等．芹菜素对实验室兔膝关节软骨缺损的影响观察[J]．中华临床营养杂志，2012，20(6):369－373王杰松，张俊，张珉，等．芹菜素抑制IL－1和脂多糖诱导软骨细胞产生NO[J]．第二军医大学学报，1999，20(6):362－364李杰文，黄文武，