Role of Cytokines in Osteoporosis and Intervention with Traditional Chinese Medicine： A Review

Hui LI; Xing-wen XIE; Ning LI; Jian-guo LI; Ding-peng LI; Bai-yu ZHAI; Xiao-qiang WANG

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20211896

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Role of Cytokines in Osteoporosis and Intervention with Traditional Chinese Medicine： A Review

Review | 更新时间：2021-08-18

- Role of Cytokines in Osteoporosis and Intervention with Traditional Chinese Medicine： A Review
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 27, Issue 18, Pages: 227-233(2021)
- 作者机构：
  
  1.甘肃中医药大学，兰州 730000
  2.甘肃省第二人民医院，西北民族大学附属医院，兰州 730030
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20211896
  CLC： R22;R242;R274.9;R285.5
- Received：27 April 2021，
  
  Published Online：27 July 2021，
  
  Published：20 September 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
李辉,谢兴文,李宁等.细胞因子在骨质疏松症中的作用及中医药干预研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(18):227-233.

LI Hui,XIE Xing-wen,LI Ning,et al.Role of Cytokines in Osteoporosis and Intervention with Traditional Chinese Medicine： A Review[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(18):227-233.
李辉,谢兴文,李宁等.细胞因子在骨质疏松症中的作用及中医药干预研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(18):227-233. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20211896.

LI Hui,XIE Xing-wen,LI Ning,et al.Role of Cytokines in Osteoporosis and Intervention with Traditional Chinese Medicine： A Review[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(18):227-233. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20211896.

摘要

骨质疏松症（OP）是当今世界范围内老年人群中发病率最高的疾病之一。由于世界人口结构的加速变化，对OP的有效防治正日益成为全球关注的健康焦点和临床研究的热点。OP可受遗传、内分泌失调、营养缺乏、不良生活习惯等多种因素影响而发病，由破骨细胞介导的骨吸收与成骨细胞介导的骨形成的偶联平衡被打破致使骨吸收大于骨形成是目前公认的OP发病的主要病理机制。现代医学对OP的研究已经深入到分子免疫学水平，研究发现相关细胞因子在OP的病理机制中扮演着重要角色，通过调节破骨细胞对骨骼的吸收和成骨细胞对骨骼的形成，是调控OP发生和发展的重要转导因子。肿瘤坏死因子-

，白细胞介素-1

和白细胞介素-6通过刺激破骨形成和抑制成骨细胞功能，在骨破坏中发挥关键作用，而血管内皮生长因子，转化生长因子-

，骨形态发生蛋白，骨保护素等细胞因子可通过增强成骨细胞的分化功能、促进骨形成。目前临床多使用降钙素、雌激素及双磷酸盐等西药进行治疗OP，但长期服用患者的依从性差，胃肠道不良反应明显。中医药治疗OP以其整体调节、价廉及不良反应小等优势占据重要治疗作用，并且随着网络药理学和分子生物学等领域研究的深入，发现中医药可通过干预多种细胞因子表达，进而调节骨稳态，发挥治疗OP的作用。该文阐述相关细胞因子在OP发病中的作用，以及中医药调控相关细胞因子的研究成果，以期为OP的中医药防治提供参考依据。

Abstract

Osteoporosis （OP） is one of the most common diseases in the aged population worldwide. Due to the rapid change in world population structure， the effective prevention and treatment of OP is increasingly becoming the health problem of global concern and also the hot spot of clinical research. OP can be affected by many factors such as heredity， endocrine dyscrasia， nutritional deficiency， and bad living habits. The breakdown of coupling of osteoclast-mediated bone resorption to osteoblast-mediated bone formation leads to stronger bone resorption than bone formation， which is currently recognized as the main pathogenesis of OP. The exploration of OP in modern medicine based on molecular immunology has revealed that related cytokines play an important role in the pathogenesis of OP，and regulating the osteoclast-mediated bone resorption and osteoblast-mediated bone formation is essential for controlling the occurrence and development of OP. Tumor necrosis factor-

（TNF-

）， interleukin-1

（IL-1

）， and interleukin-6 （IL-6） are able to stimulate bone formation and inhibit osteoblast function， thus playing a key role in bone destruction. By contrast， such cytokines as vascular endothelial growth factor （VEGF）， transforming growth factor-

（TGF-

）， bone morphogenetic protein （BMP）， and osteoprotegerin （OPG） strengthen osteoblast differentiation and promote bone formation. At present， western medicine like calcitonin， estrogen， and bisphosphonate are mostly used for clinical treatment of OP， but a long-term use of these drugs will result in poor compliance and obvious gastrointestinal adverse reactions. Traditional Chinese medicine （TCM） occupies an important position in the treatment of OP due to its advantages of overall regulation， low price， and few side effects. In addition， with the deepening of research on network pharmacology and molecular biology， it has been found that TCM exerts the therapeutic effect against OP by interfering with the expression of various cytokines and adjusting bone homeostasis. This paper has elaborated the role of related cytokines in the pathogenesis of OP and reviewed the research results concerning the regulation of related cytokines by TCM， in order to provide reference for the prevention and treatment of OP with TCM.

关键词

Keywords

references

JOHNSTON C B ， DAGAR M . Osteoporosis in older adults ［J］. Med Clin North Am ， 2020 ， 104 （ 5 ）： 873 - 884 .

ANTHAMATTEN A ， PARISH A . Clinical update on osteoporosis ［J］. J Midwifery Womens Health ， 2019 ， 64 （ 3 ）： 265 - 275 .

LIU J ， CURTIS E M ， COOPER C ， et al . State of the art in osteoporosis risk assessment and treatment ［J］. J Endocrinol Invest ， 2019 ， 42 （ 10 ）： 1149 - 1164 .

柴毅，樊巧玲 . 左归丸治疗骨质疏松症相关机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2018 ， 24 （ 17 ）： 201 - 208 .

HILIGSMANN M ， BOURS S P ， BOONEN A . A review of patient preferences for osteoporosis drug treatment ［J］. Curr Rheumatol Rep ， 2015 ， 17 （ 9 ）： 61 .

KERSCHAN-SCHINDL K . Prevention and rehabilitation of osteoporosis ［J］. Wien Med Wochenschr ， 2016 ， 166 （ 1-2 ）： 22 - 27 .

MILLER P D . Management of severe osteoporosis ［J］. Expert Opin Pharmacother ， 2016 ， 17 （ 4 ）： 473 - 488 .

李媚，袁婷婷，何勇静，等 . 中药方剂防治骨质疏松症的研究概况［J］. 中国实验方剂学杂志， 2014 ， 20 （ 6 ）： 233 - 238 .

ZHAO B . TNF and bone remodeling ［J］. Curr Osteoporos Rep ， 2017 ， 15 （ 3 ）： 126 - 134 .

KOMORI T . Molecular mechanism of Runx2-dependent bone development ［J］. Mol Cells ， 2020 ， 43 （ 2 ）： 168 - 175 .

KANEKI H ， GUO R ， CHEN D ， et al . Tumor necrosis factor promotes Runx2 degradation through up-regulation of Smurf1 and Smurf2 in osteoblasts ［J］. J Biol Chem ， 2006 ， 281 （ 7 ）： 4326 - 4333 .

ZHANG H ， HILTON M J ， ANOLIK J H ， et al . NOTCH inhibits osteoblast formation in inflammatory arthritis via noncanonical NF- κ B ［J］. J Clin Invest ， 2014 ， 124 （ 7 ）： 3200 - 3214 .

ONO T ， HAYASHI M ， SASKAI F ， et al . RANKL biology：bone metabolism，the immune system，and beyond ［J］. Inflamm Regen ， 2020 ， 40 ： 2 .

KIM N ， KADONO Y ， TAKAMI M ， et al . Osteoclast differentiation independent of the TRANCE-RANK-TRAF6 axis ［J］. J Exp Med ， 2005 ， 202 （ 5 ）： 589 - 595 .

FENG W ， GUO J ， LI M . RANKL-independent modulation of osteoclastogenesis ［J］. J Oral Biosci ， 2019 ， 61 （ 1 ）： 16 - 21 .

粟麟，李双蕾，陈文辉，等 . 壮骨方对糖尿病大鼠骨质疏松的防治及其对血清IGF-1、TNF- α 水平的影响［J］. 中国骨质疏松杂志， 2016 ， 22 （ 4 ）： 428 - 432 .

陈剑磨，张胜军，夏炳江 . 左归丸对去势大鼠骨密度及骨组织TNF- α 、IL-1和IL-6表达的影响［J］. 中华中医药学刊， 2016 ， 34 （ 1 ）： 157 - 159 .

唐伟 . 电针对骨质疏松症大鼠骨密度和TNF- α 、OPG的影响［D］. 长沙：湖南中医药大学， 2013 .

罗小光，姜铭，罗能先 . 穴位埋线、中药对去势大鼠GM-CSF、TNF- α 的影响［J］. 中华中医药杂志， 2010 ， 25 （ 9 ）： 1401 - 1403 .

杨琳，曾英，李劲平，等 . 补骨脂素对去势雌鼠E 2 、ER β 、TNF- α 、IL-17的影响［J］. 中国骨质疏松杂志， 2016 ， 22 （ 4 ）： 387 - 392，395 .

LOPEZ-CASTEJON G ， BROUGH D . Understanding the mechanism of IL-1 β secretion ［J］. Cytokine Growth Factor Rev ， 2011 ， 22 （ 4 ）： 189 - 195 .

RUSCITTI P ， CIPRIANI P ， CARUBBI F ， et al . The role of IL-1 β in the bone loss during rheumatic diseases ［J］. Mediators Inflamm ， 2015 ， doi： 10.1155/2015/782382 http://dx.doi.org/10.1155/2015/782382 .

WEI S ， KITAURA H ， ZHOU P ， et al . IL-1 mediates TNF-induced osteoclastogenesis ［J］. J Clin Invest ， 2005 ， 115 （ 2 ）： 282 - 290 .

ROSE-JOHN S . Interleukin-6 family cytokines ［J］. Cold Spring Harb Perspect Biol ， 2018 ， doi： 10.1101/cshperspect.a028415 http://dx.doi.org/10.1101/cshperspect.a028415 .

YOSHITAKE F ， ITOH S ， NARITA H ， et al . Interleukin-6 directly inhibits osteoclast differentiation by suppressing receptor activator of NF-kappaB signaling pathways ［J］. J Biol Chem ， 2008 ， 283 （ 17 ）： 11535 - 11540 .

AXMNN R ， BOHM C ， KRONKE G ， et al . Inhibition of interleukin-6 receptor directly blocks osteoclast formation in vitro and in vivo ［J］. Arthritis Rheum ， 2009 ， 60 （ 9 ）： 2747 - 2756 .

BLANCHARD F ， DUPLOMB L ， BAUD'HUIN M ， et al . The dual role of IL-6-type cytokines on bone remodeling and bone tumors ［J］. Cytokine Growth Factor Rev ， 2009 ， 20 （ 1 ）： 19 - 28 .

张明 . 葛根素对骨质疏松症治疗作用及机制的实验研究［D］. 大理：大理大学， 2016 .

韩小东，张正祥，任光友，等 . 柔毛淫羊藿对去卵巢小鼠骨密度、破骨细胞和IL-1 β 的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2012 ， 18 （ 6 ）： 241 - 243 .

张倩，杨旭，王媛，等 . 金匮肾气丸对去势大鼠骨微结构及ALP、OPG、IL-6的影响［J］. 中国骨质疏松杂志， 2020 ， 26 （ 10 ）： 1475 - 1480 .

叶蕾 . 益骨汤对绝经后骨质疏松症患者雌激素、细胞因子水平的影响［J］. 检验医学与临床， 2018 ， 15 （ 24 ）： 3726 - 3728 .

MELINCOVICI C S ， BOSCA A B ， SUSMAN S ， et al . Vascular endothelial growth factor（VEGF）-key factor in normal and pathological angiogenesis ［J］. Rom J Morphol Embryol ， 2018 ， 59 （ 2 ）： 455 - 467 .

LIU Y ， OLSEN B R . Distinct VEGF functions during bone development and homeostasis ［J］. Arch Immunol Ther Exp （Warsz）， 2014 ， 62 （ 5 ）： 363 - 368 .

FENG L ， WU H ， E L ， et al . Effects of vascular endothelial growth factor 165 on bone tissue engineering ［J］. PLoS One ， 2013 ， 8 （ 12 ）： e82945 .

谢兴文，李建国，黄晋，等 . 血管内皮生长因子防治骨质疏松的研究进展［J］. 中国骨质疏松杂志， 2019 ， 25 （ 7 ）： 1030 - 1033 .

李建民，王雷鸣 . 骨碎补提取物对去卵巢骨质疏松大鼠血清学指标及疗效的影响研究［J］. 新中医， 2019 ， 51 （ 9 ）： 5 - 8 .

曾锁林，施熊兵 . 葛根素对去势雌性大鼠骨质疏松症及PI3KAKT信号转导通路的影响［J］. 河北医药， 2018 ， 40 （ 23 ）： 3566 - 3569 .

袁翰 . 补肾通络方激活HIF/VEGF信号通路促进骨质疏松大鼠模型的血管生成与抑制骨量流失［D］. 南京：南京中医药大学， 2017 .

MORIKAWA M ， DERYNCK R ， MIYAZONO K . TGF- β and the TGF- β Family：context-dependent roles in cell and tissue physiology ［J］. Cold Spring Harb Perspect Biol ， 2016 ， 8 （ 5 ）： a021873 .

NICKEL J ， TENDIJKE P ， MUELLER T D . TGF- β family co-receptor function and signaling ［J］. Acta Biochim Biophys Sin （Shanghai）， 2018 ， 50 （ 1 ）： 12 - 36 .

WU M ， CHEN G ， LI YP . TGF- β and BMP signaling in osteoblast，skeletal development，and bone formation，homeostasis and disease ［J］. Bone Res ， 2016 ， 4 ： 16009 .

刘金勇，王和鸣，林坚，等 . 龟鹿补骨方辨治绝经后骨质疏松症患者Th17/Treg细胞因子的调节作用［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 24 ）： 116 - 121 .

刘元，王立恒，伊璠 . 基于BGP、TGF- β 1 的表达探究蛇床子素对去卵巢致骨质疏松大鼠的作用［J］. 中国中医药现代远程教育， 2020 ， 18 （ 5 ）： 99 - 101 .

李翠娟，王琳，巩振东 . 固本活血壮骨颗粒对糖尿病大鼠BMD及骨组织IL-1、TGF- β 1 表达的影响［J］. 辽宁中医杂志， 2016 ， 43 （ 5 ）： 1067 - 1069，后插7.

SALAZAR V S ， GAMER L W ， ROSEN V . BMP signalling in skeletal development，disease and repair ［J］. Nat Rev Endocrinol ， 2016 ， 12 （ 4 ）： 203 - 221 .

PARK S Y ， KIM K H ， KIM S ， et al . BMP-2 gene delivery-based bone regeneration in dentistry ［J］. Pharmaceutics ， 2019 ， 11 （ 8 ）： 393 .

FEI Y ， GRONOWICZ G ， HURLEY M M . Fibroblast growth factor-2，bone homeostasis and fracture repair ［J］. Curr Pharm Des ， 2013 ， 19 （ 19 ）： 3354 - 3363 .

HALLORAN D ， DURBANO H W ， NOHE A . Bone morphogenetic protein-2 in development and bone homeostasis ［J］. J Dev Biol ， 2020 ， 8 （ 3 ）： 19 .

AGAS D ， SABBIETI M G ， MARCHETTI L ， et al . FGF-2 enhances Runx-2/Smads nuclear localization in BMP-2 canonical signaling in osteoblasts ［J］. J Cell Physiol ， 2013 ， 228 （ 11 ）： 2149 - 58 .

邝敦财，刘亦恒，郭祥，等 . 仙灵骨葆胶囊对骨质疏松症大鼠BMP-2、BMP-4、TGF- β 1 和PKC蛋白表达影响［J］. 解剖学研究， 2020 ， 42 （ 2 ）： 136 - 139 .

张念军，区作明，李雪，等 . 骨宝丸对维甲酸诱导小鼠骨质疏松的防治作用及机制探讨［J］. 中国骨质疏松杂志， 2020 ， 26 （ 7 ）： 937 - 941，977 .

孙成涛，杨鸫祥，于冬冬，等 . 基于BMP-2/Runx2信号通路探讨鹿茸多肽防治PMOP机制研究［J］. 中华中医药学刊， 2019 ， 37 （ 8 ）：1943-1946， 2060 - 2062 .

张念军 . 骨宝丸靶向调节BMP-2治疗Ⅰ型骨质疏松的机制探讨［D］. 广州：广州中医药大学， 2020 .

UDAGAWA N ， KOIDE M ， NAKAMURA M ， et al . Osteoclast differentiation by RANKL and OPG signaling pathways ［J］. J Bone Miner Metab ， 2021 ， 39 （ 1 ）： 19 - 26 .

WALSH M C ， CHOI Y . Biology of the RANKL-RANK-OPG system in immunity，bone，and beyond ［J］. Front Immunol ， 2014 ， 5 ： 511 .

WEITZMANN M N . Bone and the immune system ［J］. Toxicol Pathol ， 2017 ， 45 （ 7 ）： 911 - 924 .

崔龙慷，刘全，李振，等 . 强骨饮对骨质疏松症老年女性患者血清炎症细胞因子、骨保护素、核因子 κ B受体活化因子配体及骨密度的影响［J］. 中国中医骨伤科杂志， 2021 ， 29 （ 3 ）： 30 - 35 .

王进，张倩，唐好知，等 . 虎潜丸对去卵巢骨质疏松症大鼠骨组织的保护作用及其机制研究［J］. 世界中医药， 2021 ， 16 （ 12 ）： 1829 - 1833，1838 .

李依宁，韩小婉，王伟志，等 . 吴茱萸次碱抗骨质疏松作用研究［J］. 药学学报， 2021 ， 56 （ 2 ）： 511 - 519 .

黄刚，罗海恩，苏新平，等 . 止痛健骨方对原发性骨质疏松症患者骨密度及OPG、RANKL的影响及疗效观察［J］. 湖南中医药大学学报， 2020 ， 40 （ 12 ）： 1544 - 1547 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Role of Endoplasmic Reticulum Stress in Atherosclerosis and Its Regulation by Traditional Chinese Medicine： A Review

Role of Ferroptosis in Bone Homeostasis and Traditional Chinese Medicine Intervention： A Review

Mechanism of Bone Homeostasis Regulation by Autophagy in Osteoporosis and Intervention of Traditional Chinese Medicine： A Review

Regulation of Wnt/β-catenin Signaling Pathway in Renal Interstitial Fibrosis by Traditional Chinese Medicine：A Review

Related Author

LIANG Qingzhi

CHEN Zhengtao

ZHOU Ruoran

LI Jiying

ZHANG Yuan

XIE Chunguang

YANG Qiyue

WEI Bo

Related Institution

Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine （TCM）

Chengdu University of TCM

First Affiliated Hospital of Army Medical University

Gansu University of Chinese Medicine

Affiliated Hospital of Gansu University of Chinese Medicine

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰