摘要
肌少-骨质疏松症是一种与年龄密切相关的共病，表现为肌肉质量减少和骨密度下降的双重病理特征，显著增加老年人跌倒、骨折及功能丧失的风险，严重影响生活质量。目前，传统治疗手段难以同时有效干预肌肉和骨骼的退行性变化，亟需开发多靶点干预策略。双氢青蒿素作为青蒿素的衍生物，近年研究发现其具有抗炎、抗氧化、调节自噬及影响细胞分化等多重药理活性，可能通过调控肌肉-骨骼交互作用机制改善肌少-骨质疏松症。本文综述了双氢青蒿素对肌肉萎缩和骨质疏松的独立作用及其潜在协同机制，包括抑制炎症因子释放、减轻氧化应激损伤、促进成骨细胞分化及抑制肌纤维降解等。探讨了双氢青蒿素在肌少-骨质疏松症治疗中的转化潜力及面临的挑战，为老药新用提供理论依据和未来研究方向。
肌少-骨质疏松症（osteosarcopenia，OS）作为一种骨骼与肌肉系统同步衰退的老年综合征，正随着全球人口老龄化成为日益严峻的公共卫生挑战。骨质疏松症导致骨脆性增加，而肌少症则削弱肌肉对骨骼的保护和力学刺激功能，二者形成恶性循环，显著增加跌倒和骨折的发生风险[1]。目前，针对骨质疏松的药物主要靶向骨吸收，而针对肌少症的治疗仍以营养支持和抗阻训练为主，效果有限[2]。因此，开发能够同时干预骨与肌肉共同病理机制的新型药物迫在眉睫。双氢青蒿素（dihydroartemisinin，DHA）是青蒿素经还原修饰得到的半合成衍生物，为倍半萜内酯类化合物，因分子中含特征性内过氧桥结构，具备高效、低毒、多靶点的药理特性，是临床治疗恶性疟、间日疟及耐药疟疾的一线药物，抗疟作用明确、起效迅速、安全性良好[3]。除经典抗疟活性外，近年研究证实其具有广泛的非抗疟药理效应，可通过抑制核因子κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）、NOD样受体蛋白（nod-like receptor protein，NLRP）等炎症通路降低白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）等促炎因子水平，发挥强效抗炎作用[4]；并能双向调控氧化应激，清除过量活性氧、激活核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）抗氧化通路，减轻组织氧化损伤，同时可调节细胞自噬、能量代谢及蛋白激酶 B（protein kinase b，Akt）/雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）等关键信号通路[5]。在肌肉骨骼系统中，双氢青蒿素能够抑制肌萎缩关键蛋白肌肉特异性环指蛋白1（muscle-specific ring finger protein 1，MuRF1）、F-box蛋白32（F-box protein 32，Fbx32）表达，减少肌纤维降解，改善肌肉质量和功能[6]；还可促进成骨细胞分化，抑制破骨细胞活化，优化骨微结构，提升骨量，对肌肉与骨骼均具有明确保护作用[7]。凭借同步干预炎症、氧化应激及骨肌交叉信号的优势，DHA在肌少-骨质疏松症等衰老相关骨肌共病中展现出突出的转化潜力，为“骨肌同治”提供了安全可行的老药新用策略。
1 DHA对肌肉系统的作用机制
1.1 DHA对肌肉质量和功能的影响
DHA在改善肌肉质量方面展现出潜力，特别是在对抗恶病质相关的肌肉萎缩中。研究表明，在Lewis肺癌（lewis lung carcinoma，LLC）诱导的癌症恶病质小鼠模型中，DHA治疗能够显著缓解肌肉萎缩。这种保护作用与肌肉萎缩关键标志物表达降低有关。DHA降低了MuRF1和Fbx32的表达水平，这两种蛋白是介导蛋白质降解的泛素-蛋白酶体通路中的关键E3连接酶。在体外实验中，DHA还能逆转由LLC条件培养基诱导的C2C12小鼠肌管形成的减少，并降低Fbx32的表达[6]。这些发现共同表明，DHA可能通过抑制蛋白质过度降解通路，有助于维持或增加肌纤维的横截面积，对抗恶病质状态下的肌肉消耗。尽管直接证据有限，但DHA对肌肉质量的保护及其他系统功能的改善，间接提示了其对肌肉的潜在益处。例如，在肺动脉高压大鼠模型中，DHA治疗不仅缓解了血管重塑，还显著增强了右心室收缩功能，表现为三尖瓣环收缩期位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE）的增加[8]。鉴于肌肉功能的改善通常与整体生理状态的改善及炎症/氧化应激的减轻密切相关，这一心脏功能的积极变化，也间接提示了DHA对肌肉功能的潜在益处。在癌症恶病质小鼠模型中，DHA治疗增加了小鼠的体质量和食物摄入量，还降低了血清IL-6水平[6]。由于全身性炎症是导致肌肉无力和疲劳的关键因素，DHA通过减轻炎症负荷而能维持或改善肌肉的力量和耐力。
1.2 DHA调控蛋白质稳态、线粒体功能及炎症微环境的多重机制
DHA通过调节蛋白质合成与降解的平衡来影响肌肉稳态，其机制涉及多条信号通路。在癌症恶病质小鼠模型中，DHA下调了肌肉特异性泛素连接酶MuRF1和Fbx32的表达，这是激活泛素-蛋白酶体途径导致肌肉蛋白分解的关键步骤[6]。此外，DHA在其他细胞类型中也展现出广泛调控能力。研究发现，在血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）中，DHA能通过抑制自噬[9]或阻断脂肪质量和肥胖相关蛋白（fat mass and obesity-associated protein，FTO）/核受体亚家族4组A成员3（nuclear receptor subfamily 4 group A member 3，NR4A3）轴[10]，来抑制细胞增殖和炎症反应。自噬和泛素-蛋白酶体系统是细胞内蛋白质降解的两条主要途径。虽然这些研究并非直接针对骨骼肌，但其揭示的DHA对细胞生长和蛋白质代谢的调控网络，为理解其如何平衡骨骼肌中的蛋白质合成与降解提供了重要线索。未来研究需要明确DHA是否以及如何影响骨骼肌中如Akt/mTOR等促进蛋白质合成的关键通路。
线粒体功能紊乱是肌肉萎缩和功能障碍的核心环节之一。研究表明，DHA具有调节细胞能量代谢和氧化还原状态的能力。在抗疟疾机制中，低剂量DHA能诱导寄生虫细胞内不稳定铁和脂质过氧化物的积累，其作用与铁死亡诱导剂相似，而铁死亡抑制剂可减弱这种效应[3]。这表明DHA能够干扰细胞的铁代谢和氧化还原平衡，这些过程与线粒体功能密切相关。在成纤维细胞中，DHA通过增加活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平来诱导细胞凋亡[11]。虽然过量的ROS有害，但适度的ROS也是线粒体生物发生和功能的重要信号。此外，DHA在肝癌细胞中能通过下调丙酮酸激酶M2型（pyruvate kinase m2，PKM2）表达并抑制Akt/mTOR信号通路来抑制葡萄糖代谢[12]。鉴于骨骼肌是高度依赖线粒体氧化代谢的组织，DHA对代谢重编程的调控潜力提示它可能通过改善线粒体的生物合成、动力学或氧化磷酸化效率来增强肌肉的代谢功能和抗疲劳能力。
DHA在调控炎症和氧化应激方面作用显著，有利于维持肌肉健康。慢性低度炎症是导致肌少症和肌肉萎缩的主要驱动因素。在癌症恶病质模型中，DHA治疗降低了小鼠血清中促炎细胞因子IL-6的水平[6]。在血管系统中，DHA能抑制血管紧张素II（angiotensin II，Ang II）或高葡萄糖诱导的VSMCs炎症反应，降低IL-6、趋化因子配体2（c-c motif chemokine ligand 2，CCL2）、白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和TNF-α等炎症因子的表达。其机制涉及对特定信号轴的调控，如抑制脂肪量和肥胖相关蛋白（fat mass and obesity-associated，FTO）/NR4A3轴[10]或miR-376b-3p/Krüppel样因子15（krüppel-like factor 15，KLF15）通路[13]。在类风湿性关节炎模型中，DHA表现出抗炎作用，并能通过调节局部调节性T细胞（regulatory T cells，Treg）水平来减轻炎症性骨破坏[14]。关于氧化应激，DHA在多种癌细胞中可诱导ROS产生，触发内质网应激和凋亡。在正常或应激状态下，DHA也可能通过激活抗氧化防御系统或清除过量ROS来发挥保护作用。这种对炎症和氧化应激的双向调控能力，使DHA有可能通过创造一个有利于肌肉蛋白质合成和减少分解的微环境，来对抗炎症和氧化应激介导的肌肉损伤。
2 DHA对骨骼系统的作用机制
2.1 DHA对骨量和骨微结构的影响
DHA通过调节骨代谢相关信号通路，显著改善骨密度（bone mineral density，BMD）。研究表明，DHA能够上调成骨细胞活性标志物如Runt相关转录因子2（runt-related transcription factor 2，Runx2）和成骨相关转录因子（osterix，Osx）的表达，同时抑制破骨细胞分化关键因子核因子κB受体活化因子配体（receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL）和巨噬细胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，M-CSF）的分泌，从而促进骨形成并减少骨吸收[15]。在糖尿病或高脂饮食诱导的骨质疏松模型中，DHA干预后，骨小梁体积分数（trabecular bone volume fraction，BV/TV）和骨矿物质密度显著增加，其机制可能与抑制氧化应激和炎症因子有关[16]。另有研究表明，DHA通过激活Wnt/β-连环蛋白通路（wnt/β-catenin signaling pathway，Wnt/β-catenin）通路，增强骨基质矿化，进一步改善骨密度[17]。
DHA对骨小梁微结构的改善表现为增加骨小梁数量（trabecular number，Tb.N）和厚度（trabecular thickness，Tb.Th），同时减少骨小梁分离度（trabecular separation，Tb.Sp）。在卵巢切除诱导的骨质疏松模型中，DHA通过抑制NF-κB通路，减少破骨细胞介导的骨吸收，从而维持骨小梁网络的连续性[18]。高分辨率显微CT分析显示，DHA处理组的骨小梁连接密度和结构模型指数显著优于对照组，表明其能有效防止骨小梁穿孔和断裂[19]。此外，DHA还通过调节骨保护素/核因子κB受体活化因子配体（osteoprotegerin/receptor Aactivator of nuclear factor-κB Ligand，OPG/RANKL）比例，抑制骨吸收，进一步保护骨小梁微结构[20]。
2.2 DHA对成骨与破骨细胞功能的差异化调节
DHA通过多重机制促进成骨细胞分化与功能。一方面，DHA激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白通路（phosphatidylinositol3-kinase/protein kinase b/mammalian target of rapamycin，PI3K/AKT/mTOR）通路，上调碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）和骨钙素（osteocalcin，OCN）的表达，增强成骨细胞的矿化能力[17]。另一方面，DHA通过抑制糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β）活性，稳定β-catenin，促进Runx2的核转位，从而驱动成骨相关基因转录[16]。还有研究表明，DHA还能通过抑制NF-κB的核转位，减少炎症因子对成骨细胞的抑制作用，改善高糖或炎症环境下的成骨功能[21]。在体外实验中，DHA处理后的小鼠颅顶前成骨细胞亚克隆 14（murine calvarial pre-osteoblastic subclone14，MC3T3-E1）细胞表现出更高的矿化结节形成率和胶原分泌量[22]。
DHA还能通过靶向RANKL信号通路抑制破骨细胞分化。DHA下调活化T细胞核因子c1（nuclear factor of activated t cells cytoplasmic 1，NFATc1）和Fos原癌基因蛋白（proto-oncogene c-Fos，c-Fos）的表达，阻断RANKL诱导的破骨细胞前体细胞融合[23]。还有研究显示，DHA可以通过上调抗氧化酶核因子E2相关因子2/谷胱甘肽过氧化物酶4通路（nuclear factor erythroid 2-related factor 2/glutathione peroxidase4，NRF2/GPX4）的活性，减少ROS积累，从而抑制破骨细胞活化[17]。在体内实验中，DHA显著降低血清抗酒石酸酸性磷酸酶 5b（tartrate-resistant acid phosphatase5b，TRAP5b）和I型胶原C端肽（c-telopeptide of type i collagen，CTX-1）水平，表明其能有效抑制骨吸收[15]。DHA还可通过调节骨保护素（Osteoprotegerin，OPG）/RANKL比例，间接抑制破骨细胞生成，这一作用在炎症性骨丢失模型中尤为显著[24]。
3 DHA在肌少-骨质疏松症中的协同作用
3.1 DHA对OS核心病理的协同干预
慢性低度炎症是同时驱动肌肉蛋白质降解和骨吸收增加的关键枢纽，是OS的核心病理机制之一，其特点是促炎细胞因子水平持续升高，导致肌肉蛋白质降解和骨吸收增加。DHA具有显著的抗炎特性。相关研究表明，DHA能够通过上调NLR家族含PYD结构域蛋白12（nlr family pyrin domain containing12，NLRP12）的表达，促进巨噬细胞向经典活化型巨噬细胞（classically activated macrophage，M1）表型极化，从而增强其吞噬功能并调节炎症相关细胞因子的分泌[25]。还有研究表明，DHA可直接作用于破骨细胞前体，通过抑制NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路的活化，有效阻断RANKL诱导的破骨细胞分化和骨吸收功能，这为其直接干预炎症性骨丢失提供了分子证据[26]。此外，在类风湿性关节炎小鼠模型相关研究中，DHA治疗能显著减轻滑膜炎症、软骨破坏和骨侵蚀，其保护作用同样归因于对促炎细胞因子产生的抑制[27]。在其他疾病的相关研究中表明，DHA能显著减轻肌肉萎缩和纤维化，其机制与TNF-α、IL-1β等关键促炎细胞因子的表达密切相关[6，28]。这些证据共同表明，DHA在抑制全身性或局部炎症的同时，能够为肌肉和骨骼创造一个更有利的微环境，同步减轻炎症导致的肌肉萎缩和骨破坏。
氧化应激是另一条同时损害肌肉细胞和骨细胞的关键通路，是导致肌肉萎缩和骨量丢失的另一关键因素，其特征是ROS过度产生与抗氧化防御系统失衡。DHA已被证实能够有效调节细胞内的氧化还原平衡。研究表明，DHA在抗疟研究中可诱导铁死亡，伴随细胞内不稳定铁和脂质过氧化物积累，而铁死亡抑制剂可逆转该效应[29]；在舌鳞状细胞癌中，DHA 诱导的细胞凋亡依赖于ROS介导的内质网应激，且ROS抑制剂N-乙酰半胱氨酸能显著减轻该过程[30]。这些结果提示，DHA可能通过直接或间接调控ROS水平及下游死亡信号通路，减轻氧化应激对肌肉与骨细胞的双重损害。目前其他营养素（如镁）对氧化应激的影响尚不明确[31]，DHA凭借其基于自由基激活的作用机制，在调节氧化应激相关损伤方面显示出独特潜力，有望同时作用于肌少症与骨质疏松症的共同病理基础，发挥整体调控作用。
3.2 DHA调控肌肉-骨骼共有信号通路及细胞间通讯
肌肉与骨骼的交流依赖于一系列保守的信号通路，如Wnt、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）、NF-κB等。DHA被证明可干预其中多条关键通路。在抗肿瘤研究中，DHA能下调蛋白激酶M2（pyruvate kinase isoform M2，PKM2）的表达并抑制Akt/mTOR信号通路；还能通过蛋白激酶RNA样内质网激酶/真核翻译起始因子2α（protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase/eukaryotic initiation factor 2α，PERK/eIF2α）通路增强免疫原性细胞死亡效应[32]。Akt/mTOR是调控蛋白质合成和细胞生长的核心通路，与肌肉肥大和骨形成密切相关。DHA对该通路的抑制可能在病理状态下有助于纠正异常的合成代谢。另有研究显示，DHA还可诱导ROS介导的内质网应激，激活相关的凋亡通路。在OS的背景下，适度调控这些应激和凋亡通路可能有助于清除功能失调的细胞。空间转录学研究揭示了骨与肌肉间存在Ⅰ型胶原蛋白α2链（collagen type i alpha2 chain，COL1A2）-多配体蛋白聚糖4（syndecan-4，SDC4）、血管内皮生长因子A（vascular endothelial growth factor a，VEGFA）-血管内皮生长因子受体（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）等配体-受体对介导的细胞通讯[33]。DHA是否能够调节这些特定的细胞间对话分子，是未来研究其协同治疗作用的重要方向。
4 结论
DHA作为一种具有多靶点、多通路作用特点的药物，在OS的治疗中展现出独特的潜力。其既能改善肌肉质量，又能增加骨量，为OS的治疗提供了重要的策略。然而，尽管实验室研究已初步证实其疗效，但从基础研究到临床应用的转化仍面临诸多挑战。DHA的作用机制尚未完全阐明。虽然现有研究提示其可能通过调控氧化应激、炎症反应、成骨细胞和肌卫星细胞活性等途径发挥作用，但具体的分子靶点和信号通路仍需进一步探索。并且，不同研究之间的结果存在一定差异，可能与实验模型、给药剂量和观察指标的不同有关。未来研究应更加注重标准化实验设计，以提高数据的可比性和可靠性。DHA临床转化研究亟待推进。目前关于DHA在肌少-骨质疏松症中的研究仍以动物实验和体外研究为主，缺乏高质量的临床证据。未来需要开展随机对照试验以评估其安全性、有效性和最佳给药方案。同时，还需关注长期用药的潜在副作用，如对肝脏、肾脏等器官的影响，以确保其临床应用的安全性。
综上所述，DHA在肌少-骨质疏松症治疗中具有广阔前景，但仍需更多基础与临床研究支持。通过进一步阐明其作用机制、优化治疗方案并验证临床疗效，DHA有望成为这一疾病的重要治疗选择。