壮骨关节丸对痹证基因及相关基因的调节以治疗退行性骨关节病


                  
                      李 明① 赵新先作者单位:深圳三九集团医药研究院(518029)
                      张显菘 作者单位:广州第一军医大学 ( 510515)


  

  Abstract Objective: The gene active variety of each apparat
us tissue in mice take orally Zhuanggu
Guanjie Wan(壮骨关节丸,ZGW) pill investigated. To probe into BiZheng (痹证) gen
e and relative gene active change of the degenerated bone and joint arthropathy contac
ts to cure this
disease, especially gene change of marrow and thyroid gland and parathyroid. Met
hods: The 3H-dTR or 32P incorporating into DNA molecules of the tissue apparatus in mice taked orally
already aqua of ZGW for 7 or 3 days. The radioactivity mensurated DNA. Results:
The ZGW of 5 times person orally dosage in mice may accelerate the 3H-dTR incorporating
into DNA molecules of muscle and thyroid gland-parathyroid and small intestine and lingua and large intestine and stomach and haggis and marrow. The rise synthesized DNAs was 362.3%,
171.7%, 79.0%, 55.2%, 28.1%, 26.6%, 24.4%, 19.7% respectively. But kidney gene a
ctive is not change. However decreased DNAs was the pancreas and lymphoma and adrenal gland and spleen and brain and spermary and liver and thymus and heart. They was respectively 7.5%, 12.5%, 15.9%, 18.3%, 22.7%, 26.1%, 36.5%, 42.7%, 43.0%. The ZGW of 100 times person
orally dosage in mice may accelerate the 32P incorporating into liver DNA and sp
leen nucleoprotein and RNA and DNA and thymus RNA and DNA. The rise synthesized they
was 156.1%, 31.7%, 42.6%, 153.5%, 360.1%, 31.2% respectively. But nucleoprotein and
liver RNA and thymus nucleoprotein restrained, they respectively was 12.5%, 10.5%, 49.6% .
Conclusion: The key to cure the degenerated bone and joint arthropathy depend on
BiZheng
gene and relative gene regulate-cortroled by ZGW. They was genomes of the marrow
and internal secretion, specially is gene of thyroid gland-parathyroid.
Key word: Zhuanggu Guanjie Wan(ZGW)  BiZheng gene and relative gene osteoclast osteoblast degenerated bone and joint arthropathy Star glial cells Reactive oxygen species(ROS)
  摘要 目的:研究口服壮骨关节丸小鼠各器官组织基因活力的变化,探讨退行性骨
关节病(痹证)相关基因特别是骨髓、甲状腺-甲状旁腺基因的变化与治疗这种疾病的关系。
方法:分别使用3H-dTR或32P掺入已连续服壮骨关节丸药水七或三天的正常小鼠各器官
组织DNA(基因),并测其放射性。结果:服5倍于人用剂量壮骨关节丸剂量组之小鼠,
其肌肉、甲状腺-甲状旁腺、小肠、舌、大肠、胃、肺、骨髓的基因(DNA)活力分别提
高了362.3%、171.7%、79.0%、55.2%、28.1%、26.6%、24.4%、19.7%,但对肾基因没有
影响(1.0%,p>0.05),而使胰腺、淋巴结、肾上腺、脾、脑、睾丸、肝、胸腺、心基因
活力分别抑制了7.5%、12.5%、15.9%、18.3%、22.7%、26.1%、36.5%、42.7%、43.0%。
而服100倍于人用剂量壮骨关节丸剂量组之小鼠,其肝DNA、脾核蛋白、脾RNA、脾
DNA、胸腺RNA、胸腺DNA的活力分别提高了156.1%、31.7%、42.6%、153.5%、360.1%、
31.2%,而肝核蛋白、肝RNA、胸腺核蛋白分别抑制了12.5%、10.5%、49.6%。结论:
壮骨关节丸治疗痹证一类的疾病的关键在于对骨髓和内分泌(特别是甲状腺-甲状旁腺)
等相关基因活力的调控等。
关键词 壮骨关节丸 痹证基因及相关基因 破骨细胞 成骨细胞 退行性
骨关节病 星形胶质细胞、活性氧自由基(ROS)
健康成人的骨骼在不断地重建,旧骨吸收和新骨形成处于动态平衡状态[1],而退
行性骨关节病患者的这种平衡遭到了破坏,会导致骨质增生(骨刺/骨赘病),即中医称作
痹证一类的疾病[2]。三九医药股份有限公司生产的壮骨关节丸(ZGW)是治疗这类疾
病有效的药物。其主要成分狗脊补肝肾、强筋骨、除风湿,适用于肝肾不足的腰脊酸痛,风
湿久痹等症;淫羊藿强筋骨、祛风湿、温肾助阳;独活祛风、除湿、散寒、止痛,治风寒湿
痹、腰膝酸痛;骨碎补补肾、祛风湿、活血;木香行气止痛;鸡血藤行血补血,舒筋活络;
续断能补肝肾,强筋骨;熟地滋阴补肾,补血。诸药合用可以补益肝肾、养血活血、祛
风通络,主要用来治疗腰椎、颈椎、足跟部位、四肢关节以及腰肌劳损。因此,该药是
治疗这类疾病效果较好的药物之一[3、4]。为探索该药对适应症相关基因的影响,
作者观察了ZGW对3H-dTR或32P掺入小白鼠各器官组织DNA的影响,以剖析ZGW作用于痹证
基因及相关基因与主要有效成分之间药效学的相应关系,特别是作用于骨髓和甲状腺-甲
状旁腺等基因,即所谓"痹症基因"活力变化,来阐明其分子生物学本质。
材料与方法
1.动物 杂种(昆明)小鼠,体重20±2克/只,♂,由第一军医大学实验动
物中心提供。
2.试剂与药品 3H-dTR(23mCi/mM),32P(14.7mCi/ml),由中国科学院北京
原子能研究所提供。PPO,POPOP为Sigma公司产品。ZGW为三九医药股份有限公司产品,并按实验需要制成水剂。
3.仪器 Beckman Ls9800液体闪烁计数器,美国产,第一军医大学测试中心。
Table 1:The Zhuanggu Guanjiewan Pill(ZGW-壮骨关节丸)effect on the various tissues andorgans DNA of small white mice which 3H-TdR is incorporated into
〖ZT(〗
〖BG(!〗〖BHDFG6,WK14ZQ,WK12。2,WK6。2,WK8W〗〖〗Control groupAverage Value(AV)±SD(1×103 cpm/mg)〖〗
Experimental groupAV±SD(1×103 cpm/mg)〖〗
t〖〗p〖〗Inhibition(-)Promotion(+)Rate(%)
〖BHDG3*2〗Muscle(肌肉)DNAThyroid gland- Parathyroid〖〗0.12±0.60〖〗0.56±
0.27〖〗2.333〖〗0.05-0.01〖〗362.3
〖BHDWG1*3〗(甲状腺-甲状旁腺)DNA〖〗1.33±0.16〖〗3.61±0.18〖〗21.09〖〗<0.0
1〖〗171.7
〖BHDWG1*3〗Small intestines(小肠)DNA〖〗93.56±4.03〖〗167.48±17.16〖〗9.377〖
〗<0.01〖〗79.0
〖BH〗Lingua(舌)DNA〖〗7.16±0.52〖〗11.10±1.16〖〗6.967〖〗<0.01〖〗55.2
〖BH〗Large intestines(大肠)DNA〖〗81.54±5.55〖〗104.46±20.15〖〗2.452〖〗
0.05-0.01〖〗28.1
〖BH〗Stomach(胃)DNA〖〗76.74±6.66〖〗97.17±3.83〖〗5.951〖〗<0.01〖〗26.6
〖BH〗Lung(肺)DNA〖〗6.79±0.47〖〗8.44±1.01〖〗3.324〖〗0.05-0.01〖〗24.4
〖BH〗Marrow(骨髓)DNA〖〗44.38±1.89〖〗53.13±2.19〖〗6.772〖〗<0.01〖〗19.7
〖BH〗Kidney(肾)DNA〖〗8.00±0.44〖〗8.08±0.32〖〗0.316〖〗>0.05〖〗1.0
〖BH〗Pancreas(胰腺)DNA〖〗8.93±0.19〖〗8.26±0.50〖〗2.776〖〗0.05-0.01〖〗-7.5〖BH〗Lymphoma(淋巴结)DNA〖〗19.34±0.60〖〗16.94±0.91〖〗4.923〖〗<0.01〖〗
-12.5〖BH〗Adrenal gland(肾上腺)DNA〖〗22.18±1.17〖〗18.64±1.85〖〗3.620〖〗<0.01〖〗-15.9
〖BH〗Spleen (脾)DNA〖〗119.33±4.64〖〗79.55±4.91〖〗7.209〖〗<0.01〖〗-18.3
〖BH〗Brain(脑)DNA〖〗0.77±0.20〖〗0.60±0.14〖〗1.630〖〗>0.05〖〗-22.7
〖BH〗Testis(睾丸)DNA〖〗9.36±0.66〖〗6.91±0.62〖〗6.081〖〗<0.01〖〗-26.1
〖BH〗Liver(肝)DNA〖〗6.51±0.26〖〗4.14±0.10〖〗19.46〖〗<0.01〖〗-36.5
〖BH〗Thymus gland(胸腺)DNA〖〗18.78±1.26〖〗10.77±0.98〖〗11.259〖〗<0.01〖〗
-42.7
〖BH〗Heart(心)DNA〖〗3.49±0.52〖〗2.30±0.21〖〗4.754〖〗<0.01〖〗-43.0〖BG)F〗〖ZT)〗
4.实验设计样品制备 随机分为对照组与给药组,每组13只小鼠。①对照组
灌服生理盐水0.3 ml/只/日,实验组灌服相同体积,并含5倍于人用剂量的ZGW水剂,连续七天。用作者以往的方法进行3H-dTR标记、取材、制样(DNA)、计数与数据处理等[5]。②对照组灌服生理盐水0.5 ml/只/日,实验组灌服相同体积,并含100倍于人用剂量的壮
骨关节丸水剂,连续3天。在末一次灌服后的20小时,每只小鼠腹腔注射0.2 ml32P (50μCi)。四小时后,在4℃低温室揿头拉尾破坏脊髓致死,立即取胸腺、脾、肝,干冰速冻,-20
℃保存。除按Lowry和Schneider的方法测定核蛋白和RNA的含量外,其它都按作者过
去的方法进行[5]。
结  果
1.ZGW对骨髓和内分泌(特别是甲状腺-甲状旁腺)等与退行性骨关节病相关(DNA)
基因活力的调控与对小鼠全身基因的影响,详见表1(Table 1)。其中甲状腺(包括甲状旁腺)
和骨髓DNA的量分别增加了171.7%、19.7%;除舌、肺、胃、小肠、大肠、肌肉等DNA
合成量有显著的提高外,其余所有DNA都受到抑制。
2.高剂量ZGW对32P掺入小鼠肝、脾、胸腺之核蛋白、RNA、DNA的影响详见表
2(Table 2)。其中肝DNA、脾核蛋白、脾RNA、脾DNA、胸腺RNA、胸腺DNA之活力分别提高了156.1%、31.7%、42.6%、153.5%、360.1%、31.2%;肝核蛋白、肝RNA、胸腺核蛋白之活力分别被抑制了12.5%、10.5%、49.6%。
〖ZT(〗
〖BT(4+1〗Table 2:The ZGW of Higher-dosage effect on the Liver and Spleen and T
hymus gland DNA(Nucleoprotein and
RNA) of small white mice which is 32P incorporated into〖BT)〗
〖HT6〗
〖BG(!〗〖BHDFG5,WK14,WK13。2,WK5。2,WK8W〗〖〗
Control groupAverage Value(AV)±SD(1×103 cpm/mg)〖〗
Experimental groupAV±SD(1×103 cpm/mg)〖〗t〖〗p〖〗
Inhibition(-)Promotion(+)Rate(%)
〖BHDG5,WK5,WK9,WK13。2,WK5。2,WK8W〗
Liver(肝)〖〗NucleoproteinRNADNA〖〗
33.39±1.0447.37±3.6329.86±2.52〖〗29.21±3.3466.53±4.0476.48±1.92〗
2.6673.34934.88〖〗0.05-0.01<0.01<0.01〖〗-12.5-10.5156.1
〖BHDWG5〗Spleen(脾)〖〗NucleoproteinRNADNA〖〗131.63±11.06213.23±5.30
30.21±0.81〖〗173.40±7.27304.03±68.4176.56±1.94〖〗7.5382.93449.67
〖〗<0.010.05-0.01<0.01〖〗31.742.6153.5
〖BH〗Thymusgland(胸腺)〖〗NucleoproteinRNADNA〖〗
74.28±0.3934.86±0.9172.12±5.88〖〗37.47±0.52160.41±1.1794.65±14.17
〖〗131.25200.533.304〖〗<0.01<0.01<0.01〖〗-49.6360.131.2〖BG)F〗〖ZT)〗
讨  论
1.对痹症基因的调节 ZGW促进小鼠DNA活力升高最大与最小的是甲状腺-甲状
旁腺基因(171.7%)与骨髓基因(19.7%)。甲状腺-甲状旁腺所分泌的甲状腺素、降钙素与甲
状旁腺素(PTH),又通过调节成骨细胞和破骨细胞而使骨代谢可逐渐趋于正常。ZGW中
的淫羊藿甙可促进成骨细胞的分化,使骨形成增加,起到"健骨"的作用;并对破骨细胞有直
接的抑制作用,又能促进骨细胞的生长,使钙化骨形成增加[6];还能促进垂体分
泌生长激素,调节骨代谢,以保护骨骼。
ZGW促进甲状腺DNA合成的提高,有利于甲状腺调节新陈代谢,维持机体正常的
生命活动。甲状腺的C细胞所分泌的降钙素能对抗PTH的作用:① 促进破骨细胞向成
骨细胞转化,减少破骨细胞数量,并降低其活性,同时阻碍骨细胞的溶骨作用;② 抑制
骨母细胞向破骨细胞转化,以维持骨钙平衡。
PTH是调节机体钙、磷代谢和骨组织更新的重要激素。淫羊藿总黄酮能通过抑制机体PTH水平来抑制骨吸收[7]。ZGW的有效成分通过对生长激素和甲状腺-甲状旁腺激素
等基因的调控,促使其相关激素和细胞因子的不断调整,可能是痹证患者骨代谢恢复平
衡、功能恢复正常、结构恢复完整的分子生物学基础。
2.对痹症的相关基因的调节 痹症患者,主要是人体正气不足,乳香酸与木
香酸,有抑制病原菌的生长与繁殖及消食健胃功能。五倍于人用剂量之ZGW,能显著促进小
鼠舌、胃、小肠、大肠等组织器官DNA合成,分别升高了55.2%、26.6%、79.0%、28.1%;
而100倍于人用剂量之壮骨关节丸促进小鼠肝DNA合成提高了156.1%。益胃气、肝气、
小肠气、大肠气。ZGW促进了小鼠肺DNA的合成提高了24.4%,是肺主气在分子层次
上升发正气之基础。总之,骨正之精源于消化道等基因活力提高,与肺基因活力提高一
起上升为正骨之气,是治疗痹症一类疾病的基础。
3.对祛瘀止痹痛基因的调节 ZGW中的β-谷甾醇(狗脊、木香、鸡血藤、续断、
熟地、补骨脂、桑寄生)等甾醇/甾体化合物能调节血脂代谢;淫羊藿甙、补骨脂素(补骨
脂、独活) 、原儿茶酸(狗脊)等能降压、扩冠,增进冠状动脉血流量;甲状腺素也能通过
调节脂代谢与外周小血管扩张,协同起化瘀作用。淫羊藿甙、槲皮素等黄酮类(淫羊藿、
骨碎补、鸡血藤、补骨脂、桑寄生)可清除活 ROS、又可开启或关闭许多基因的活动、以
至调节参与骨代谢等生命活动的许多细胞因子,有刺激破骨细胞凋亡,以维持骨钙平衡。
甲氧基欧芹素(独活、鸡血藤)可能是通过增强抗氧化酶GSH-PX和SOD活性来清除ROS,
与黄酮极强的清除作用一样:① 可通过减少低密度脂蛋白(LDL),缓慢地剔除沉积在血
管壁的胆固醇(同时还具消炎作用),宜祛瘀通脉;② 也许会像知母宁药效一样,对ROS
的清除有双向调节作用[5]。既清除了引起中枢神经系统感受疼痛的神经星形胶质
细胞的兴
奋因子(致炎因子、NO与其它因子等),使疼痛感缓解或消失,又能在外周血管需要NO
时,诱导NOS合成适当浓度的NO,以使血管平滑肌维持松弛状态,让患者疼痛感缓解
或消失。通过ZGW多成分、多靶点、多途径、多层次、多环节调节血脂蛋白基因与甲状
腺基因等,活络通脉,祛瘀止痹痛。
4.对正骨之气的免疫基因的调节 五倍于人剂量的ZGW促进了小鼠骨髓基因活
力的提高,能使髓藏骨中而滋养骨骼。骨髓至少有成骨干细胞和间质干细胞,前者分化成
各种血细胞,后者可分化为成骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等及一些骨髓基质细胞,
参与构成成血干细胞生成和分化的微环境,调控着跟治疗退行性骨关节病相关的骨钙代
谢、血脂代谢与免疫功能等。三萜/萜类化合物(狗脊、独活、木香、鸡血藤、续断)能快
速提高机体的免疫力。100倍于人用剂量之ZGW能促进小鼠胸腺和脾基因活力分别提高
了31.2%和153.5%,其转录的RNA也提高了360.1%及42.6%。可能起着重要的免疫调
节作用、调节骨钙代谢平衡或抑制某些基因的表达等作用,益正骨之气。
5.对基因的负调节与毒副作用 高剂量ZGW对肝脾胸腺之基因为正调节,而低剂量(类似人用剂量)则为负调节,其奥秘待进一步探讨。大多数负调节都是治疗痹症所必须的,但ZGW服用不当,有少许肝脏基因的负调节者,出现过肝损害,被认为是淫羊藿雄激素样作用的毒副作用所致[9]。
ZGW中的淫羊藿多糖,可促进小鼠骨髓细胞增殖与DNA合成[6]。骨髓不仅产生血
细胞与成骨细胞和破骨细胞的前体细胞,也产生作用于骨细胞的局部因子。所谓"壮骨",
就是通过ZGW的淫羊藿甙(icariin)、金粉蕨素(onitin)、补骨内脂(psoralen)、续断碱
(venoterpine)、柚皮甙(niringin)、地黄素(rehmannin)、甲氧基欧芹素(osthol)、木香内
脂(costuslacdtone)、乳香酸(α-boswellic acid)、地黄素(rehmannin)、槲皮素和β-谷
甾醇等
多成分、多途径、多环节、多靶点、多层次的整体调节,显著地提高了甲状腺-甲状旁腺
基因与骨髓基因等相关基因活力,可使痹证患者骨代谢逐渐恢复平衡、功能恢复正常、
结构恢复完整等。
参 考 文 献
1 赵绵松,黄烽.破骨细胞相关的分化因子与风湿性疾病的骨代谢.中华风湿病学
杂志,2003;7(6):346-349
2 夏永良,夏永宏.夏振中治疗痹证经验摭拾.中医药学刊,2003;21(10):1623
3 刘 昆,李 彬等.壮骨关节丸治疗骨质疏松的临床观察中华实用医学,2002;4(14):45
4 邓 伟.补脾益肾化瘀法治疗膝骨关节炎中药材,2003;26(7):535-537
5 李 明,赵新先补阳还五汤调节证基因和基因表达以治疗半身不遂中国医学月刊,2004;3(4):301-303
6 韩 冰,杨俊山淫羊藿药理作用研究概况中草药,2000;31(11):873-875
7 马慧平,贾正平等.淫羊藿总黄酮对大鼠实验性骨质疏松生化学指标的影响中
国药理学通报,2003;19(2):187-190
8 卢 飙,李雨民破骨细胞的研究进展中国地方病学杂志,2003;22(3):264-
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9 苏世奇,段虞珍.中药不良反应文献调查分析.中国现代医学杂志,2002;12(17
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