摘要
骨质疏松症是以骨量减少、骨微结构破坏为主要病理表现的慢性代谢性疾病，近年来发病率不断升高，严重威胁中老年人健康，也加重我国医疗负担。中医“肾主骨”理论和铁死亡调节均是防治骨质疏松症的重要手段。随着中药药理学研究的深入，众多补肾中药和方剂被证实可通过调控铁代谢、脂质代谢、谷胱甘肽代谢等信号通路，调控Nrf2、P53等关键调节因子，减轻铁过载和脂质过氧化物累积，减少活性氧生成，进而调节机体内铁死亡水平，促进成骨分化、抑制破骨细胞生成，维持骨稳态以治疗骨质疏松症。本文对调节铁死亡的补肾类药物和经典补肾方剂进行综述，为相关药物治疗骨质疏松症的研究提供帮助。
骨质疏松症（osteoporosis，OP）是一种慢性隐匿性疾病，以骨皮质变薄、骨小梁数量稀少为病理表现，骨质疏松性骨折为其主要临床表现。随着我国人均寿命提升，OP发病率逐年上升，流行病学研究表明，我国40岁以上居民中男性和女性OP的患病率分别为5.0%和20.6%[1]，OP已成为影响我国卫生系统运转和中老年人健康的重要因素。衰老、雌激素缺乏、铁死亡等因素可导致骨稳态失衡，骨吸收大于骨形成是OP的病理机制[2]。近年研究证实铁死亡与OP密切相关，调节铁死亡成为治疗OP的新靶点[3]。目前OP常规治疗包括补充维生素D和钙剂，一线用药以抗骨吸收类和促进骨形成类药物为主，但缺乏针对调节铁死亡的药物。“肾主骨”理论是中医治疗OP的核心治则[4]。近年大量研究发现补肾药物与方剂可通过调节铁死亡发挥治疗OP的作用，本文将系统梳理此类补肾类药物与经典方剂。
1 铁死亡与OP的关系
铁死亡是Dixon等[5]于2012年提出的细胞死亡形式，特征为铁依赖性的脂质过氧化累积，脂质活性氧（reactive oxygen species，ROS）累积对细胞的功能和结构造成不可逆的损伤。铁死亡与OP存在一定相关性，铁过载引起的氧化应激会打破骨稳态，影响骨髓间充质干细胞、成骨细胞、破骨细胞的活性与功能，最终诱发OP[6]。
1.1 铁死亡抑制骨形成
骨髓间质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）是成骨细胞的前体细胞，调控骨形成过程[7]。Jing等[8]发现，香烟烟雾提取物会降低大鼠骨密度，同时显著激活BMSCs铁死亡、促进ROS累积及线粒体损伤，促进核受体共激活因子4（NCOA4）介导的铁蛋白自噬；铁死亡抑制剂能显著减少BMSCs死亡、改善大鼠骨密度（bone mineral density，BMD）。成骨细胞作为负责骨形成的主要细胞[9]，也受到铁死亡的调节。Ruan等[10]研究表明，DNA甲基转移酶（DNMT）畸变引起谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）表观遗传抑制，引发成骨细胞铁死亡，导致OP发生。Deng等[11]发现，芒果苷可与Keap1结合，激活Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路，减轻成骨细胞凋亡并改善小鼠OP。综上，铁死亡通过调控成骨相关细胞功能，参与OP发病，靶向铁死亡可为OP治疗提供新方向。
1.2 铁死亡刺激骨吸收
近年来众多研究发现铁死亡可以促进破骨细胞的分化，从而导致OP的发生发展[12]。Carter等[13]研究表明Δ9-四氢大麻酚通过诱导NRf2-ARE相关基因表达和阻止芬顿反应抑制高铁水平引起的细胞内ROS增加，从而阻断巨噬细胞集落刺激因子诱导的破骨细胞分化。Xue等[14]研究发现乌头碱能降低破骨细胞特异性基因的表达，调节GPX4和长链脂酰辅酶A合成酶4（Acsl4）蛋白含量，进而调节破骨细胞的铁死亡，显著抑制体内和体外破骨细胞的生成，达到防治OP的目的。
2 “肾主骨”理论与OP、铁死亡的联系
2.1 “肾主骨”理论与OP的联系
根据症状及体征归，OP属于中医学“骨痹”“骨痿”等范畴，其中“骨痿”为定位最为准确[15]。中医存在“肾主骨”的基本理论，即肾为先天之本，主骨生髓，骨之生长发育都与肾脏密切相关，同时肾藏精，精生髓，髓居于骨中，骨赖以髓充养，肾精充盈与否可以反映在骨的生长情况。《素问•阴阳应象大论》中记载：“肾主骨髓”，其“在体合骨。”《素问•痿论》中提到“肾气热则腰脊不举，骨枯而髓减”，均表明骨之主宰在肾，肾的变化往往影响骨的状况。同时肾为人体一身阴阳之本，肾脏亏虚导致其他脏腑的虚损，其中以脾肝最为明显，脾在体合肉，主四肢肌肉；肝主筋为罢极之本，因此“肾主骨”理论在OP中有着重要地位[16]。
2.2 现代医学中肾脏与OP的联系
在现代医学中，肾脏对维持磷酸盐、钙等矿物质稳态至关重要[17]，其矿物质代谢过程由甲状旁腺激素（PTH）及成纤维细胞生长因子23（FGF23）协同调控[18]。早期慢性肾病患者的肾小球滤过率降低，FGF23诱导尿磷排泄增加以维持血清磷酸盐水平。随着病程进展，FGF23水平持续升高，导致1，25-二羟维生素D₃水平下降，刺激甲状旁腺的PTH合成和分泌，进而发展为继发性甲状功能亢进症（secondary hyperparathyroidism，SHPT）。同时Klotho的表达降低，其减少进一步促进SHPT，持续失控的SHPT会导致高骨质更新，引起骨质脆弱、疼痛[19]。
2.3 “肾主骨”理论与OP和铁死亡的联系
江晓翠等[20]以腺嘌呤灌胃联合慢性束缚刺激构建肝郁肾虚小鼠模型，发现模型组的GPX4、溶质载体家族7成员11（SLC7A11）蛋白表达显著降低，表明肾脏病变可影响铁死亡稳态。当肾虚小鼠体内出现铁死亡时，游离的Fe2+会还原积蓄的脂质过氧化物，产生过量ROS，ROS一方面损伤线粒体膜造成线粒体膜电位异常、ATP消耗增加，破坏骨细胞的能量代谢与正常生理功能；另一方面引起铁依赖的脂质ROS过载，直接诱导骨细胞发生铁死亡[21]。铁主要贮存在铁蛋白中，NrF2可通过促进铁蛋白表达调节铁储存，减轻铁死亡[22-23]；同时NrF2缺乏会促进破骨细胞分化，刺激其性，导致骨吸收增加[24]，故NrF2在骨稳态和铁死亡调节中起着重要作用。齐朋朋等[25]证实骨碎补可提高去卵巢OP大鼠铁蛋白重链1（FTH1）、SLC7A11和GPX4含量，抑制铁死亡并增强骨强度以治疗OP。包卓玛[26]发现强骨疏康方通过HIF-1α/Wnt/β-Catenin通路抑制MC3T3-E1细胞铁死亡，促进成骨分化。综上，“肾主骨”理论与OP和铁死亡紧密相关，靶向铁死亡是补肾药物治疗OP的新靶点。
3 调节铁死亡防治骨质疏松的补肾药物及补肾方剂
中医学认为，从肾论治是治疗骨病的基本原则[27]。肾中精气分阴、阳，二者互根互用，是骨生长发育的根本。中老年天癸渐竭，加体虚烦劳耗伤肾精，精亏髓减，骨失所养，引发骨骼脆弱等症[28]。肾虚是该病主要发生机制，补肾益精为其正治，正是治病必求其本的原则体现[29]。近年大量研究发现补肾药物可通过调节铁死亡发挥OP治疗作用，下文将对补肾药物及其活性成分、补肾方剂进行介绍，见表1、2。
表1补肾药物及其活性成分通过铁死亡防治骨质疏松
表2经典补肾方剂通过铁死亡对OP的调控汇总
3.1 补肾药物与其活性成分
3.1.1 杜仲
《神农本草经》记载杜仲益中益气，补精壮骨[42]。李新春等[30]发现杜仲-续断药可显著提高去卵巢OP大鼠股骨密度、血清雌二醇及GPX4、FTH1、P53蛋白水平，提示该药可减轻OP，作用机制与抑制铁死亡有关。槲皮素（quercetin，QUE）是杜仲中的黄酮醇类化合物，具有抗氧化、抗炎等作用[43]。Xiao等[31]研究发现，在体外铁超载环境中，QUE可提高MC3T3-E1细胞碱性磷酸酶（ALP）活性，促进骨矿化结节形成，同时减少柠檬酸铁铵诱导的细胞凋亡和ROS产生，下调Caspase3、Bax、Bcl-2的表达，其机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路相关。杜仲皮层多糖（eucommiae cortex polysaccharides，EUOCP3）可调控肠道菌群和代谢能力[44]。Song等[32]发现EUOCP3显著改善OP小鼠的骨微结构，增加成骨细胞数量和面积；体外实验显示EUOCP3增强MC3T3-E1细胞活性，提高ERK1/2、SMAD1/5/8及Nrf2水平，说明EUOCP3可通过铁死亡通路来防治OP。桃叶珊瑚苷是杜仲的主要活性成分，具有抗炎等作用[45]。Zheng等[33]研究表明，桃叶珊瑚苷可以恢复爱拉斯汀诱导损伤的人骨髓间充质干细胞活力，抑制ROS产生和细胞内亚铁离子水平，调节丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）及GPX4活性，上调SLC7A11和SLC3A2 mRNA表达水平，提示桃叶珊瑚苷可调控铁死亡治疗OP。
3.1.2 淫羊藿
淫羊藿最早记载于《神农本草经》中，其具有补肾壮阳、强身健骨、祛风湿的功效[46]。淫羊藿素（icaritin，ICT）是其主要活性成分[47]。肖世长[34]开展的的斑马鱼铁过载模型实验结果显示，ICT组的累积游动时间、距离、速度及骨量均高于模型组，血清铁含量降低，ALP、骨钙素（OC）、骨保护素（OPG）含量升高，证实ICT能够逆转铁过载，治疗OP。淫羊藿苷（icariin，ICA）是淫羊藿的主要活性成分，具有多种生物活性[48]。李倩楠等[35]建立破骨细胞模型发现，ICA促进破骨细胞内亚铁离子含量增高，GSH及GPH-Px含量下降，抑制GPX4基因及转录蛋白表达，从而剂量依赖性地抑制破骨细胞形成和骨吸收，达到对OP的防治功效。
3.1.3 续断
续断因“续折接骨”得名，《滇南本草》记载：补肝，强筋骨，定经络[49]。川续断皂苷Ⅵ是其皂苷类活性成分，魏范昊[36]发现糖尿病小鼠股骨中存在显著的GPX4抑制及铁死亡现象，川续断皂苷Ⅵ治疗可减轻骨质流失，增加骨小梁体积、数量及厚度，减少骨小梁分离。同时，川续断皂苷Ⅵ通过抑制DNMT1/3a活性及减少GPX4启动子高甲基化，从而恢复GPX4表达，减轻铁死亡，治疗糖尿病OP。
3.1.4 补骨脂
补骨脂归肾、脾经，外用可消风祛斑[50]。补骨脂素是其主要香豆素类成分，可治疗多种疾病[51]。Yaseen等[37]提取纯化补骨脂素后，用爱拉斯汀处理HT22小鼠海马细胞评估其作用，发现补骨脂素具有明显铁死亡抑制效果，分子对接显示其可能与5-LOX和Nrf2-Keap1结合。陈露华等[38]建立绝经后大鼠OP模型，灌胃给予补骨脂素，发现大鼠股骨和椎骨骨密度增加，PI3K蛋白水平显著升高，mTOR水平显著降低，提示其可改善OP，机制与抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。综上，补骨脂素在调控铁死亡治疗OP方面前景广阔。
3.1.5 骨碎补
骨碎补是骨伤科经典药材[52]。齐朋朋等[25]研究表明，骨碎补可提高OP大鼠股骨FTH1、SLC7A11、GPX4、OPG、Runx2的蛋白水平，降低RANKL蛋白水平，同时提高股骨骨量和骨小梁密度，提示其可防治绝经后OP，机制可能与铁死亡有关。骨碎补总黄酮（rhizoma drynariae，RD）作为骨碎补的天然产物，具有抗炎、抗氧化、促进成骨细胞分化等多种药理作用[53-55]。李小冬等[39]研究发现，RD可增加BMSCs细胞活力，降低细胞内铁离子和ROS水平，通过激活Nrf2信号通路及增强GPX4表达，有效抑制BMSCs铁死亡并促进其成骨分化，显示出对OP的治疗潜力。
3.2 补肾方剂
壮骨强肌方是黄宏兴教授的经验用方，用于治疗脾肾阳虚型原发性OP，杨彬彬[40]研究发现，其可逆转去卵巢大鼠腰椎BMD下降，调节血清MDA水平及FTH1、GPX4蛋白表达水平；同时可调控BMSCs铁死亡通路，减轻细胞脂质过氧化，恢复BMSCs成骨分化能力。补骨生髓方由王永炎院士的临床经验方化裁而来，章轶立等[41]发现其可降低OP大鼠血清铁蛋白，升高铁调素，以纠正铁过载，从而治疗OP。强骨康疏方基于“补肾活血”法制成，用于治疗OP等疾病，包卓玛[26]证实其可抑制HIF-1α异常激活、恢复Wnt/β-Catenin通路，改善线粒体损伤、降低氧化应激水平，抑制成骨细胞的铁死亡。
4 小结与展望
补肾药物通过调节铁死亡治疗OP，杜仲、淫羊藿等单味补肾药及其活性成分，壮骨强肌方等经典方剂，可通过调控Nrf2、PI3K/Akt等核心通路，调节FTH1、GPX4等铁死亡相关蛋白，改善铁过载与脂质过氧化，实现促骨形成、抑骨吸收的骨稳态调节作用，为中医药治疗OP提供了新方向。但当前研究仍存在局限性：多数研究聚焦单味药、单体成分的细胞及动物实验，缺乏基于中医配伍理论的多成分协同机制解析，未体现辨证论治的特点；对补肾药物长期应用的肝肾毒性、剂量依赖效应等安全性考量不足，相关毒理学研究缺乏；临床转化研究不足，动物实验结果与人体临床疗效的关联性尚未验证，且缺乏统一的疗效评价标准。
未来研究应聚焦于中医配伍特色，开展补肾复方多成分协同调控铁死亡的机制研究；同步推进毒理学研究，明确药物安全剂量与肝肾代谢特征；加快细胞、动物实验向临床转化，并结合多组学技术，挖掘补肾药物调控铁死亡与骨代谢的新型靶点，推动中医药治疗OP的现代化与国际化发展。