骨质疏松症（OP）是以骨量下降、骨微结构遭到破坏、骨脆性增加，在轻微外伤或无外伤情况下易发生骨折的全身代谢性骨病、增龄性疾病。该疾病的发生与由成骨细胞介导的骨形成和由破骨细胞介导的骨吸收的生理状态密切相关，当骨吸收大于骨形成时，易患骨质疏松症。对于两者之间失衡的内在因素、其分子生物学机制有待探讨，从其相关调控的信号通路入手进行探讨或是解决途径之一。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路在OP的疾病进程中具有促进成骨细胞增殖分化与抑制破骨细胞分化与活性的重要作用。MAPK信号通路主要由p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）、细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、细胞外信号调节激酶5（ERK5）等组成［1］，MAPK信号通路是细胞内信号通路转导的重要组成部分，在所有真核生物体内均有表达，包括3种核心激酶，即促丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶（MAP3K）、促丝裂原活化蛋白激酶激酶（MAPKK）、MAPK，其中磷酸化的MAP3K激活MAPKK磷酸化最终激活MAPK磷酸化［2］。有研究表明，MAPK的活化与神经递质、炎性因子、激素等刺激因素相关，活化后的MAPK可以参与到细胞增殖、分化、凋亡等多种生理活动，尤其是对于成骨细胞的增殖与分化［3-4］。从MAPK信号通路组成出发，该信号通路的不同蛋白发挥的作用也不尽相同。有研究证实当p38 MAPK被阻断时，破骨细胞分化成熟及其局部骨吸收作用亦会受到抑制，说明p38 MAPK具有促进破骨细胞的形成、增殖与分化的作用［5］。多数细胞因子调控细胞增殖与ERK通路关系密切，同时有促进骨髓间充质干细胞（BMSCs）向成骨细胞分化，对骨保护素（OPG）与核转录因子-κB受体活化因子配体（RANKL）的表达产生重要影响并抑制Runt相关转录因子-2（RUNX-2）的表达［6］。通过实验研究［7］发现，调控JNK信号通路与成骨细胞的胶原合成存在一定的相关性，JNK通路抑制剂或有助于预防成骨细胞功能低下导致的骨骼老化，从而达到治疗OP的目的。目前有关于中药调控MAPK信号通路对骨质疏松症的影响的报道有许多，主要以肾主骨生髓及精血同源的理论体系为出发点而进行的实验性及文献综述研究［8］。基于该通路对于成骨细胞的增殖与分化的显著影响，随着近年来的研究的不断深入，通过中医理论利用中药调控骨髓间充质干细胞（BMSCs）的成骨化已然成为研究防治OP的热点之一。同时，由于p38 MAPK、ERK1/2、JNK、ERK5各具体蛋白在其中又各自发挥独特的作用，近年来利用中药探讨MAPK通路也体现了中药对于各具体蛋白的不同调控作用，因此拟就中药对具体蛋白的调控进行综述。1 中药调控p38 MAPK信号通路在MAPK通路中，p38 MAPK发挥作用主要体现在调控细胞的存活、增殖，调控BMSCs向成骨分化［9］，通过梳理现有近年来的文献，目前学者们主要通过中药单体与中药复方两层面探讨其对p38 MAPK的影响。1.1　中药单体目前对中药单体在该方面的研究主要是通过其提取物中的有效成分来进行的。如姜黄素是提取自中药姜黄的根部的有效活性成分之一［10］，有研究证明姜黄素具有抑制破骨细胞活性，促进破骨细胞凋亡的作用。氧化应激在OP的发展过程中起推动作用，赵容山等［11］通过体外实验证明了姜黄素在抗氧化应激层面对成骨细胞具有保护作用可能与抑制p38激活有关。葛根素是一种从葛根中提取的具有调控骨代谢与类雌激素作用的异黄酮类物质［12］，马茜等［13］进行了体外实验，探讨了葛根素对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）作用机制，发现浓度为1×10-6 mol·L-1葛根素在作用时间为48 h时促进细胞增殖的效果最为明显，这是基于激活p38 MAPK信号通路实现的。于冬冬等［14］证明了葛根素可以通过抑制p38 MAPK信号通路达到抑制地塞米松诱导成骨细胞凋亡的目的。刺芒柄花素是来源于红车轴草中含量最多的、具有类雌激素作用的异黄酮类物质［15］，喻琴云等［16］发现中高剂量的刺芒柄花素可以改善骨组织结构，提高骨密度，降低OP模型大鼠血清中抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）含量同时升高血清钙（Ca）、镁（Mg）含量，降低骨组织中某些炎性因子蛋白和基因的表达，上调p-p38蛋白及mRNA表达，证实了刺芒柄花素可能通过抑制破骨细胞骨吸收，调控p38 MAPK/基质金属蛋白酶-9（p38 MAPK/MMP-9）通路实现防治骨质疏松的作用。淫羊藿是一味具有补肾壮阳益精作用的中药，其中含有多种活性成分，淫羊藿苷是其中一种类黄酮物质［17］，也是目前针对淫羊藿研究的焦点之一，目前已经被证明淫羊藿苷可以促进成骨细胞增殖［18］。龚一昕等［19］发现淫羊藿次苷促进成骨细胞分化，升高护骨素的表达可能与激活p38 MAPK有关。时舒曼等［20］发现银杏叶提取物可通过上调p38通路促进BMSCs成骨化。李丹青等［21］通过实验发现巴戟天多糖含药血清促BMSCs成骨化的最佳质量浓度为100 g·L-1，巴戟天组可以显著提高细胞的成骨蛋白RUNX-2、骨桥蛋白（OPN）表达，提升p-p38 MAPK蛋白表达，但加入p38 MAPK通路抑制剂后，其促成骨作用显著下降则进一步证明了巴戟天多糖可能通过激活p38蛋白从而发挥促成骨作用。异鼠李素是提取自天然植物中的黄酮类物质，凡军等［22］发现10 μmol·L-1异鼠李素可显著促进BMSCs增殖分化可能与激活p38 MAPK有关。综上所述，目前对于中药单体基于p38通路作用于骨质疏松症的探讨，主要体现于其通过调控该通路达到BMSCs增殖分化、成骨的效果。1.2　中药复方目前治疗骨质疏松症的中医复方方剂主要基于补益肝肾而立方，方从“肾主骨”的中医基础理论，对于相关方剂其临床疗效已得到广泛认同，对于其疗效机制的研究也有从其调控p38 MAPK介导的成骨分化，以此治疗OP角度入手的。如，孙正平等［23］证明补肾活血方可以激活p38 MAPK介导的成骨分化，以此治疗OP。有研究证实仙灵骨葆胶囊可对OP的防治有显著作用［24］，张岩等［25］利用不同浓度的仙灵骨葆胶囊含药血清去干预MC3T3-E1的增殖与分化并探讨与p38 MAPK的关系，结果发现含药血清对MC3T3-E1的增殖和干预时间及浓度呈现出一定的相关性，以10%浓度干预36 h效果最为明显，在更深层次的分子机制中研究发现，含药血清组的p38 MAPK、p-p38 MAPK及成骨相关因子RUNX-2、骨成型蛋白-2（BMP-2）的蛋白及基因表达均有上升，因而认为仙灵骨葆胶囊可以激活p38 MAPK通路，调控相关成骨因子以促进MC3T3-E1成骨化。左归丸与右归丸是中医补肾名方，曲宁宁等［26］发现左归丸与右归丸可以促进BMSCs成骨分化，其作用机制可能与调控p38 MAPK相关。黄少慧等［27］发现骨灵片可以上调p-p38蛋白及OPG基因表达，降低RANKL基因表达，以维持骨平衡。基于以上文献，目前对于p38 MAPK信号通路的调控进行探讨其对骨质疏松症的防治机制，无论是中药单体还是复方方剂，都是基于p38 MAPK发挥作用主要体现在调控细胞的存活、增殖，调控BMSCs向成骨分化方面进行探讨的，这为后续相关研究也提供了参考研究方向。2 中药调控ERK1/2/MAPK信号通路作为MAPK信号通路的经典分支，ERK信号通路可以定向促进BMSCs分化为成骨细胞，并影响成骨细胞的周期。目前也有相当数量的文献报道了中药单体与复方通过调控ERK1/2可以有效防治OP。2.1　中药单体如前所述，基于ERK1/2/MAPK信号通路进行探讨其对骨质疏松症的作用机制也是通过中药单体的有效提取成分进行的，同时结合了ERK信号通路可以定向促进BMSCs分化为成骨细胞，并影响成骨细胞的周期的主要作用进行的。如，穿山龙总皂苷是中药穿山龙的主要活性成分，具有抗肿瘤、抗炎、调节免疫等多重作用［28］，目前已经有研究证实穿山龙皂苷可以通过促进成骨细胞增殖分化以改善卵巢摘除术（OVX）引起的骨质疏松症［29］，司敏等［30］进行了机制研究发现穿山龙皂苷可以显著改善OP模型大鼠骨组织结构，提升骨密度及生物力学性能，提高分泌型糖蛋白（Wnt）和ERK mRNA及蛋白表达水平，证实了穿山龙皂苷改善OP模型大鼠可能与激活Wnt/ERK信号通路有关。芦荟素是从中药芦荟中提取的一种蒽醌类物质，有研究表明芦荟素不仅可以抑制破骨细胞的的形成及其介导的骨吸收，还可以通过ERK和Wnt通路促进MC3T3-E1成骨性［31］，沙仁高娃等［32］为了探讨芦荟素对OVX大鼠骨量的影响及潜在的机制进行了相关实验，发现OVX大鼠经芦荟素治疗后，骨生物力学性能、骨组织结构及骨密度均有显著改善，骨组织中的ERK1/2、p-ERK1/2及RUNX-2等相关成骨蛋白具有明显上调，证明了芦荟素对OP大鼠骨量流失的保护作用可能与激活ERK1/2-Wnt通路有关。康鑫等［33］进行了体外实验探讨葛根素对小鼠MC3T3-E1细胞的作用及ERK1/2在其中起到的作用，最终实验结果证明葛根素用于治疗OP的作用机制可能在于促进成骨细胞增殖，调控ERK1/2信号通路蛋白表达。槲皮素是一种广泛存在于蔬菜、水果、中草药等的具有抗氧化、抗炎等作用的黄酮类物质［34］，王鹏等［35］证明了槲皮素对废用性骨质疏松症具有预防作用，可以改善骨微结构，增强骨密度，可能是抑制ERK1/2-MAPK信号通路传导实现的。陈林攀等［36］发现槲皮素可以通过促进ERK磷酸化以促进成骨细胞增殖。张立超等［37］以不同浓度梯度的杜仲提取物探讨其干预成骨细胞增殖的机制，发现成骨细胞增殖呈现出明显的剂量依赖性，蛋白免疫印迹法（Western blot）结果显示杜仲提取物可以促进ERK磷酸化的表达并且也显示出了剂量依赖性的特点。王俊井等［38］通过体外培养BMSCs探讨香青兰总黄酮对其增殖分化的影响，发现香青兰总黄酮对BMSCs的存活率、碱性磷酸酶（ALP）比活性及ERK1的蛋白表达均表现出了剂量依赖性关系，最终证明了香青兰总黄酮可能通过上调ERK1蛋白以促进BMSCs增殖与分化。WANG等［39］发现柚皮苷可以激活ERK通路以此促进hBMSCs成骨分化，增加骨量。2.2　中药复方中药复方在调控ERK1/2信号蛋白、影响成骨细胞的增殖与分化方面也多有报道，尤其体现在相关化裁方，如当归鸡血藤化裁方是由当归、鸡血藤、威灵仙、荆芥、羌活、川芎、秦艽等中药组成，有研究证实当归鸡血藤化裁方可以提高OVX大鼠雌激素水平，改善骨组织结构，增加骨密度，降低血清中ALP、Ⅰ型胶原C端肽（CTX-1）、TRAcP-5b的含量，升高骨组织中OPG、ERK蛋白表达，降低RANK、RANKL的表达，提示此方可能通过激活ERK/MAPK通路以增强成骨细胞活性达到治疗OP的目的［40］。章建华等［41］发现左归丸防治骨质疏松的机制在于调控ERK1/2和Wnt信号通路，激活ERK信号通路调控转录因子Osterix［42］，以影响成骨细胞的增殖与分化。ERK信号通路其主要作用类似于p38 MAPK，可以定向促进BMSCs分化为成骨细胞，并影响成骨细胞的周期。因此，上述中药单体及方剂及其化裁方也是围绕这方面进行探讨的。3 中药调控JNK/MAPK信号通路与p38 MAPK、ERK1/2比较，中药通过调控JNK治疗OP的研究较少，有研究表明JNK可以调控成骨细胞的生长及活性［43］。3.1　中药单体目前有利用川续断皂苷通过体外实验探讨其治疗OP的机制研究。川续断皂苷是从中药川续断根部提取的主要活性成分之一，是一种三萜皂苷类物质，具有预防骨质疏松的作用［44］，黄媛等［45］进行了体外实验探讨川续断皂苷诱导BMSCs向成骨细胞分化以此为川续断皂苷治疗OP提供实验依据，结果显示川续断皂苷干预组的茜素红染色、ALP活性及骨钙素的表达均有增强，但当加入不同浓度JNK通路抑制剂时，各项指标均有不同程度下降，由此认为川续断皂苷可能通过激活JNK信号通路促进BMSCs成骨分化以此治疗OP。3.2　中药复方目前，针对于中药复方通过调控JNK/MAPK信号通路的研究虽然较为少见，但也有研究人员进行了此方面的实验研究。刘立萍等［46］实验研究发现左归丸含药血清对MC3T3成骨细胞分化的影响可能是通过基于JNK信号通路干预实现的。4 中药调控ERK5信号通路LEE等［47］在1995年从人胎盘素cDNA中发现MAPK7的存在，此基因被命名为ERK5，近年来有人围绕此基因开展了相关研究［48］，发现ERK5与成骨细胞的活性密切相关，激活ERK5可以促使骨组织中碱性磷酸酶升高，并上调骨桥蛋白与骨钙素的表达，虽然此通路已经受到了众多学者的注意，但是目前利用中医药探讨其在OP的进展中的作用依旧鲜有报道。5 中药调控多个蛋白骨质疏松症作为一种代谢性疾病，其发病原因、机制、防治及用药等都较为复杂，因而对于其机制的研究也应该是多方面的。中药在对该症防治的过程中，其产生作用的机制可能并不只是调控某一通路的某一蛋白，而可能是同时作用于某个通路的多个蛋白或多个通路蛋白而实现的，因此，目前无论是对中药单体抑或是复方方剂的研究，都已涉及到了多个通路蛋白同时进行研究。5.1　中药单体基于MAPK信号通路的多个蛋白进行探讨其对骨质疏松症的作用机制也是通过中药单体的有效提取成分进行的，并从骨密度与生化指标层面加以佐证。龙胆苦苷是提取自龙胆草的天然单体产物［49］，王维学等［50］以此来探讨龙胆苦苷治疗OP的机制，结果表明龙胆苦苷可以显著提高血清中雌激素及骨代谢等相关指标，改善骨密度，降低炎性因子及骨组织中相关蛋白的表达，证实了龙胆苦苷治疗OP的作用机制可能是抑制MAPK信号通路激活，抑制破骨细胞的生成以减轻骨吸收状态。蜂斗菜素提取自菊科蜂斗菜属植物的有效活性成分，有研究证实蜂斗菜素在骨骼的再生与重塑方面具有促进作用［51］，姚莉等［52］进行了相关实验探讨蜂斗菜素对OP大鼠的作用机制，结果发现经蜂斗菜素治疗后的OP模型大鼠腰椎与股骨骨密度、胫骨生物力学性能检测均有显著改善，外周血清检测降钙素与骨保护素均有明显上升，而骨钙素与RANKL均明显下降，骨组织蛋白p-ERK1/2、p-p38明显上调且与剂量呈正相关，RANKL蛋白表达下降，故而认为蜂斗菜素治疗OP的作用机制在于调控MAPKs/OPG/RANKL信号通路。YANG等［53］发现葛根素改善OVX大鼠骨密度与骨小梁的结构可能与调控ERK1/2和p38 MAPK从而刺激成骨细胞增殖有关。魏晨旭等［54］发现提取自补骨脂的活性成分补骨脂黄酮可能通过下调p-p38、p-ERK、p-JNK的表达水平，抑制MAPK通路的激活从而发挥抑制破骨细胞分化的作用。张云辉等［55］发现在木通皂苷D的干预下，BMSCs分化过程中的ALP活性和骨钙素的表达量显著升高，Western blot结果表示p38 MAPK和ERK的蛋白表达显著增高，但加入相关信号通路抑制剂后则抑制MAPK的成骨作用，证明了木通皂苷D可能通过调控MAPK信号通路中的p38 MAPK与ERK蛋白从而促进BMSCs成骨分化。汪甜等［56］发现柚皮苷通过激活ERK1/2、JNK通路及上调受p38影响较大的BMP-2的蛋白表达实现促进MSCs骨向分化。5.2　中药复方中药复方治疗OP的作用机制是在影响炎性因子水平的基础上调控多个蛋白表达实现的。李佳洋等［57］进行了不同剂量培本固疏方治疗OP的作用机制的实验性研究，其研究结果发现低剂量组未有明显改善OP的作用，中高剂量组在改善骨组织结构，调控炎性因子水平，增强生物力学性能等层面均表现出了良好的作用，同时也下调了骨组织中JNK、p38蛋白的表达水平，证明了培本固疏方治疗OP的作用机制可能是通过调控JNK/p38 MAPK通路以抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）实现的。松康1号是由李敬孝教授根据自己多年临床经验总结并对龟鹿二仙胶与身痛逐瘀汤化裁而来的，且在临床中已经被证明治疗OP具有显著作用，为了探讨其作用机制，王冰梅等［58］进行了实验探究，结果证明松康1号可以降低血清中炎性因子TNF-α、白细胞介素-6（IL-6）及骨转换标志物Ⅰ型胶原分子N端前肽（PINP）、Ⅰ型胶原羧基端肽（β-CTX）的表达，升高腰椎与股骨的骨密度，同时上调ERK1/2、JNK蛋白的表达，呈现出剂量相关性。龟鹿二仙胶是中医经典滋补名方，已经被证实对糖皮质激素诱导的OP有理想的治疗效果［59］，徐卫峰等［60］发现龟鹿二仙胶可以改善骨组织Ca、磷（P）、碱性磷酸酶（ALP）、TRAP等含量，增强骨组织转化生长因子-β（TGF-β）、磷酸化信号传导蛋白3（p-Smad3）的表达，降低p-ERK、p-p38、p-JNK、p-NF-κB蛋白表达，证明龟鹿二仙胶改善OP大鼠与抑制MAPK/NF-κB通路有关。金刚丸是我国古代温补肾阳的经典名方，沈琳玲等［61］以此进行了相关实验，结果发现金刚丸组血清JNK、p38 MAPK含量显著下降，骨组织中JNK、p38 MAPK的基因表达亦有下调，对骨组织形态也有显著的改善作用，故而认为金刚丸治疗OP可能与调控MAPK通路，抑制p38 MAPK、JNK活性有关。6 讨论MAPK信号通路在骨质疏松症的疾病进展中扮演者极为重要的角色，关于其中的各个蛋白的研究也逐步广泛且深入［62］。通过对近年来有关文献梳理分析，可以发现，无论是从MAPK通路的哪个具体蛋白入手，中药单体一般都是通过其有效提取物实现的；中药复方方剂大都依据“肾主骨”的理论从补肾益肾角度或者依据“精血同源”的中医基础理论而从补益肝肾入手进行探讨。具体而言，姜黄素、葛根素、刺芒柄花素、淫羊藿苷、银杏叶提取物、巴戟天多糖、补肾活血方、仙灵骨葆胶囊等调控p38 MAPK防治骨质疏松；穿山龙皂苷、芦荟素、葛根素、槲皮素、杜仲提取物、当归鸡血藤化裁方、左归丸等治疗OP是通过调控ERK1/2实现的；川续断皂苷及左归丸调控JNK实现治疗OP的目的；诸如龙胆苦苷、蜂斗菜素、培本固疏方、龟鹿二仙胶、金刚丸等更多的是调控多个蛋白发挥治疗OP的作用。MAPK信号通路治疗OP的作用机制主要包括促进成骨细胞的增殖与分化或抑制其凋亡、抑制破骨细胞的活性或促进其凋亡、调控BMSCs向成骨分化等方面。中药治疗OP的具体作用统计见增强出版附加材料。在中医学理论体系中，并没有明确的提出“骨质疏松症”这一病名，而是依据症状等将其归为“骨痿”“骨痹”的范畴，中药是中华民族的瑰宝，在过往的历史长河中为华夏子民的身体健康保驾护航，但是目前的研究层面也具有一定的局限性：首先，针对于目前的研究而言，中药复方的研究是比较少的，多数的中药复方也是补益类方剂居多，对于具体体现中医辨证论治特色尚需进一步深入，因而亟待选择多类型的复方结合更为贴切的动物模型进行更深层次的研究；其次，针对于中医药对MAPK信号通路的影响也应涉及到对ERK5的研究，以期对MAPK信号通路的研究更为全面。当然，对于中药治疗骨质疏松症的机制研究远不限于MAPK信号通路的研究，还包括其他通路的研究；同时除了分子生物学层面的机制研究，目前已经涉及了基因转录、相关调控轴等方面的研究，因而对于其机制的研究可谓多样而深入，对防治骨质疏松症未来可期。当然，中医文化博大精深，对于骨质疏松症的治疗，除了中药、复方方剂，诸如艾灸、针刺等等方法也有其独特疗效；而多种方法综合应用，甚至中西医结合治疗OP，其疗效值得期待。而相关的机制研究尚需广大学者作进一步的探讨。