文章信息
- 张玺, 祝春霞, 孙杰, 等.
- ZHANG Xi, ZHU Chunxia, SUN Jie, et al.
- 骨碎补及其有效成分促进骨折愈合的机制与临床应用研究进展
- Research progress on the mechanism and clinical application of Drynariae Rhizoma and its active components in promoting fracture healing
- 天津中医药, 2026, 43(6): 807-816
- Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2026, 43(6): 807-816
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2026.06.20
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文章历史
- 收稿日期: 2026-01-20
骨碎补(Drynariae Rhizoma)为水龙骨科槲蕨属植物槲蕨[Drynaria fortunei(Kunze)J.Sm.]干燥根状茎中所提取,其广泛分布于东南亚和中国许多省份和地区。骨碎补根因其治疗特性而备受推崇,包括促进损伤恢复、缓解疼痛、补肾壮骨,有着良好的药用历史。近年来,黄酮类化合物已被公认为骨碎补根茎的主要生物活性成分之一,显示出广泛的药理作用,包括抗骨质疏松症、抗骨关节炎(OA)、肾脏保护、牙齿健康促进、神经保护和降脂活动,这凸显了骨碎补根茎中黄酮类化合物的巨大治疗潜力。然而,关于骨碎补的植物学特征、分布和起源、治病机制的研究仍然有限,尤其是在骨折中的应用仍然有诸多未知的因素,因此,本文旨在全面综述骨碎补根茎对骨折愈合的影响,整合各种研究的结果,探讨其在细胞、分子和临床水平上的影响。
1 骨碎补成分介绍及其对骨愈合机制概述 1.1 骨碎补的药用特征植物槲蕨(Drynaria fortunei)是一种具有药用意义的植物,骨碎补根茎原料的药用部分Drynaria fortunei的根茎被使用较多,但不同地区在其形态特征和起源描述方面存在明显的不一致,需要与多种混淆品进行区分[1],形态叶子和根茎经常与相似物种的叶子和根茎混淆,其中许多物种无药用价值。目前,对Drynaria fortunei的繁殖策略、生态适应性和活性成分的区域分布等关键方面的研究尚不充分,因此,深入调查其植物学特征和资源分布Drynaria fortunei对于其在现代生药学中的准确分类和可持续发展至关重要。李明研究表明[2],不同植物来源的骨碎补根茎的化学成分存在显著差异,特别是黄酮含量,黄酮含量被认为是影响其药理活性的关键因素,这些成分差异凸显了准确物种识别和标准化的重要性。因而加强研究过程中质量控制,对于确保骨碎补根茎的有效性和安全性至关重要。
1.2 骨碎补根茎的传统应用骨碎补在传统医学中的历史应用中,通常是指骨碎补的干燥根茎。几个世纪以来,骨碎补一直是中医药的重要组成部分,传统上,它被认为具有温热的性质和苦味,主要影响肝脏和肾脏系统,并用于加强骨骼以及促进愈合。骨碎补最早的文献记录可以追溯到唐朝的《本草拾遗》,被描述为一种“治疗骨折和加强骨折骨”的药物。《本草纲目》指出,骨碎补能够“进入骨骼和牙齿,对慢性腹泻有用”,强调其在促进骨骼健康和支持消化系统方面的作用。此外《景岳全书》强调了其具备“活血、止血、促进骨折愈合、治疗骨相关毒性、缓解风热痛以及腹泻后的虚证方面,强调了其在治疗与血液、肾脏和免疫系统相关的疾病方面的重要性[3]。现代中国药典进一步扩大了其适应证,包括“散风祛斑”等外用药,以及治疗脱发和白癜风等疾病[4]。现代研究表明[5],骨碎补中的黄酮类化合物根茎表现出广泛的生物活性,确立黄酮类化合物为其治疗作用的主要活性成分。通过将中医理论与现代科学方法相结合,正在进行的研究为药理学机制提供了更深入的见解这是骨碎补根茎功效的基础。骨碎补在治疗骨骼相关疾病[3],尤其是骨折和骨质疏松症方面有着悠久的历史,并且现代研究正日益验证这些传统用途,并探索骨碎补发挥治疗作用的潜在机制和活性成分。本文综合了多项科学研究的成果,全面概述了目前对骨碎补在骨折愈合中作用的理解。
1.3 骨碎补化学成分骨碎补中所含的化学成分种类较多。目前,已经从骨碎补中分离出的主要成分包括脂肪酸、黄酮类、苯丙烷类、三萜、酚酸类、甾体类等。其中,脂肪酸的含量最多,而黄酮类物质则是骨碎补的重要活性成分,该物质主要包含新北美圣草苷、二氢黄酮类和黄烷醇类等黄酮类成分[6]。二氢黄酮类物质柚皮苷是药典中含量检测的指标性成分,已被广泛地研究。对于苷类,研究者首次得到木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、紫云英苷、阿福豆苷、咖啡酸4-O-β-D-葡萄糖苷等化合物;并且骨碎补根茎的甲醇提取物中多酚物质与其抗氧化能力呈现正相关[7],说明该提取物具有较强的抗氧化能力。现代科学技术的进步显著提高了人们对骨碎补根茎的认识,揭示了其复杂的化学成分和多种药理活性。见表 1。
| 类别 | 成分 |
| 黄酮及其苷类 | 木犀草素 |
| 山柰酚 | |
| 紫云英苷 | |
| 二氢黄酮及其苷类 | 北美圣草素 |
| 柚皮素 | |
| 苦参黄素 | |
| 黄烷醇及其苷类 | 儿茶素 |
| 阿夫儿茶素 | |
| 表儿茶素和表阿弗儿茶素 | |
| 三萜类 | 羊齿-9-(11)-烯 |
| 环劳顿酮 | |
| 里白烯 | |
| 里白醇 | |
| 苯丙素类 | 对羟基反式肉桂酸 |
| 反式桂皮酸 | |
| 咖啡酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷 | |
| 4-O-β-D-吡喃葡萄糖基香豆酸 | |
| 酚酸类 | 苯甲酸 |
| 苯丙酸类 | |
| 木脂素及甾体类 | (7’R,8’S)-二氢去氢双松柏醇4’-O-β-D-葡萄糖苷,(-)-secoisolariciresinol 4-O-β-Dglucopyranoside,落叶松脂素4’-O-β-D-吡喃葡萄糖苷 |
| 其他类 |
骨碎补中黄酮类是其主要活性成分,主要包括3类。
1.4.1 黄酮类化合物及其糖苷(Flavonoids and their glycosides)迄今为止,在骨碎补根茎中共鉴定出14种黄酮类化合物及其相应的糖苷,其中大多数化合物以木犀草素和山柰酚为核心苷元结构[8]。
1.4.2 二氢黄酮类化合物(Dihydroflavonoids)二氢黄酮类化合物是一类独特的黄酮类衍生物,其特征是化学结构中C2-C3双键的氢化。这些化合物通常具有羟基或甲氧基官能团,其中在C3位具有羟基的化合物具体归类为二氢黄酮醇,对骨碎补根状茎进行了广泛的植物化学研究,分离并鉴定了18种二氢黄酮类化合物,主要包括北美圣草素、柚皮素和苦参黄素及其苷类化合物[9]。值得注意的是,柚皮苷是一种突出的糖苷衍生物,在骨碎补根茎的药典质量评估中是一种关键的参考化合物,作为骨碎补中最具生物学意义和代表性的活性成分之一,是《中华人民共和国药典》中规定的骨碎补含量测定的指标性成分,包括但不限于成骨细胞诱导、神经保护作用和强效抗氧化特性[10]。
1.4.3 黄烷醇(Flavanols)对骨碎补根茎的植物化学分析表明,黄烷醇是该药用植物中黄酮类化合物含量最丰富的亚类,共鉴定出22种化合物,主要成分包括儿茶素(catechin)、阿夫儿茶素(afzelechin),以及它们各自的糖苷衍生物[11]。
1.4.4 其他黄酮类化合物(Other flavonoids)除了前面描述的主要黄酮类化合物外,发现骨碎补根茎还含有微量的其他黄酮亚类,包括黄烷酮、查尔酮和黄酮。植物化学研究已经分离出另外6种植物,并对其结构进行了表征黄酮类化合物,虽然浓度相对较低,但对这种药用植物的整体植物化学成分有贡献。
1.4.5 非黄酮类成分的骨骼药理活性初探骨碎补的化学成分复杂,除黄酮类外,还富含三萜类、苯丙素类及酚酸类等成分。现有药理研究虽主要集中于黄酮类,但已有证据表明这些非黄酮成分亦可能参与其骨骼保护作用。例如,三萜类成分被指出可能通过调控核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)/骨保护素(OPG)系统抑制破骨细胞分化;苯丙素类成分则凭借其抗炎与抗氧化特性[1],或可通过改善骨折局部微环境间接支持愈合过程。然而,与黄酮类成分相比,针对这些非黄酮单体化合物的直接、系统的促骨折愈合机制研究仍显匮乏,其确切作用靶点与通路尚未明晰。值得注意的是,骨碎补的整体药效很可能源于多类成分的协同。网络药理学分析提示,其促骨修复作用涉及黄酮类在内的多种活性成分。这符合中药“多成分-多靶点”的整体作用模式,即黄酮类可能作为核心效应物质(“君药”),而三萜类、苯丙素类等非黄酮成分通过抗炎、抗氧化等辅助途径(“臣佐使药”)共同构成综合调控网络,协同促进骨折愈合。阐明这一协同作用的具体机制,将是连接骨碎补复杂化学成分与其明确药效关联链条的关键,也是未来重要的研究方向。
1.5 生物活性(Biological activities)骨质疏松症是一种常见的代谢性骨疾病,其病理特征为骨密度降低、骨微结构恶化、骨脆性增强,因此骨折易感性升高[12]。药理学研究表明[13],从骨碎补根茎中分离出的总黄酮组分具有高效的雌激素受体激动剂α的作用,可通过多种作用机制显示出显著的抗骨质疏松特性。这些治疗效果主要通过提高骨密度、恢复骨小梁结构、促进成骨分化和调节骨相关蛋白表达来介导。此外,特定的黄酮类成分,特别是柚皮苷、山柰酚和木犀草素,已被确定为有助于抗骨质疏松功效的关键生物活性分子。这些植物化学化合物相互之间的协同作用似乎是骨碎补根茎在治疗骨代谢紊乱和退行性关节疾病方面的综合治疗潜力的基础[14]。以下是可能的相关机制。
1.5.1 增加骨密度骨质疏松症的特征是骨密度逐渐降低和微结构恶化,导致骨骼脆性增加和骨折风险增加,并且发病率每年都在持续上升。Lee等[15]在一项研究中,使用卵巢切除大鼠模型,经过6个月的系统口服给药骨组织形态计量学分析显示在多个参数上都有特别的改善,包括骨小梁体积百分比改善和骨小梁形成表面百分比、活性形成表面百分比、矿物质附着率和骨小梁形成率降低。有研究提出[16]骨碎补根茎总黄酮在雌激素缺乏的情况下可以有效提高骨密度,预防骨质疏松症的进展,具体机制见图 1。在此基础上,评估柚皮苷是一种关键的生物活性黄酮类成分,具有抗骨质疏松作用[17],通过为期3个月的干预研究,研究人员系统地分析了多种参数,包括骨代谢标志物、血清和骨髓上清液谱、微结构特征和H型血管形成,结果表明,柚皮苷通过多种机制发挥全面的抗骨质疏松作用,包括调节骨代谢、改善骨密度和微结构、调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路,最终促进H型血管形成和骨血管化。
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| 注:图片使用BioRender软件绘图。Estrogen-like Naringin,类雌激素柚皮苷;Estrogen,雌激素;Estrogen Receptor,雌激素受体;Dimerization,二聚化;Gene Expression,基因表达;ERE,雌激素反应元件;BMP-2,骨形态发生蛋白-2;BMPR1,BMP1型受体;p-Smad1/5/8,受体调节型蛋白1/5/8;RUNX2,RUN家族转录因子2;RDNVs,骨碎补来源纳米囊泡;Naringin,柚皮苷;Promotion,协同促进成骨;Osteoblasts,成骨细胞;Osteogenic Differentination,成骨分化;BMSCs,骨髓间充质干细胞;Cell Nucleus,细胞核。 图 1 骨碎补预防骨质疏松症分子机制 Fig. 1 Molecular mechanisms of Drynaria Fortunei in preventing osteoporosis |
骨质疏松症药物经常含有药物刺激骨骼形成,多项研究表明,骨碎补通过多种机制促进骨形成,当局部应用于易发生骨质流失的区域,可以潜在地降低骨质疏松性骨折风险[18],研究表明从骨碎补根茎中提取的总黄酮可以加速成骨细胞的分化和增殖,促进骨基质和钙盐的形成沉积,提高骨形成率和骨修复过程中的成熟。Zhao等[16]研究探索了骨碎补根茎总黄酮的作用对第三代家兔骨膜细胞增殖的影响及其治疗兔子骨折不愈合状态,研究结果表明,这些黄酮类化合物显著促进骨膜细胞增殖和成骨分化,增生效应与雌激素受体(ER)激活相关。同样,Cui等[19]利用卵巢切除大鼠模型不同剂量柚皮苷的疗效观察。他们的研究结果表明,柚皮苷不仅增加了骨密度、血清钙水平和氧化应激标志物,而且还能增强骨形成,改善骨微结构和降低大鼠的细胞凋亡率。申震等[20]发现,骨碎补提取物增加了骨生成活性,表明对骨组织形态和形成有系统性影响。在其骨缺损模型中,骨碎补还诱导了缺损边缘的新骨形成。
1.5.3 增强骨形态发生蛋白表达骨形态发生蛋白(BMPs),最初1965年由Urist确认可以作为异位骨形成的强效诱导剂应用,代表骨诱导中的一类关键细胞因子,在骨形成和重塑过程中起着至关重要的作用[21]。最近的研究强调了从骨碎补中提取的总黄酮在治疗骨质疏松症方面的治疗潜力。在骨质疏松大鼠模型中[22]酶联免疫吸附试验(ELISA)显示,与模型组相比,这些黄酮类化合物显著提高了股骨中的骨形态发生蛋白-2(BMP-2)水平,并提高了血清骨钙素水平。为了进一步支持该观点[23],利用特制实验设计提取装置研究了对兔股骨牵张成骨中骨碎补根茎黄酮的作用,结果发现,黄酮类化合物治疗组不仅表现出增强新骨形成,但与对照组比较也表现出增加骨小梁骨面积和成骨细胞数量的作用。这些结果共同证实了骨碎补根茎中的总黄酮显著促进牵张成骨过程中的骨骼的形成和成熟。
1.5.4 促进成骨细胞成熟成骨细胞在骨基质的合成、分泌和矿化过程中起关键作用。在增殖期,这些细胞数量显著增加,形成多层结构,并活跃分泌骨相关蛋白,最终导致骨矿化[24]。在一项开创性研究中[25],科研人员通过酶联免疫吸附试验和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术,他们观察到血管内皮生长因子(VEGF)和成纤维细胞生长因子2在蛋白及mRNA水平上的表达均显著上调,以及增强碱性磷酸酶(ALP)活性并促进矿化结节形成,这些效应共同促进了成骨作用。此外,这类黄酮化合物的成骨潜能还通过调控关键分子通路实现,它们能上调骨膜蛋白表达,同时抑制硬化蛋白表达,并激活Wnt/β-连环蛋白信号通路,从而影响成骨细胞的成熟与分化[26]。最新研究还阐明柚皮苷通过调节雌激素受体α(ERα)依赖的ALP基因表达来增强成骨细胞矿化及骨再生,这为其治疗效应的分子机制提供了重要见解[27]。
1.5.5 抑制成骨细胞和破骨细胞活化骨质疏松症的一个关键病理机制涉及骨骼微循环系统中的代谢失调,这会破坏成骨细胞介导的骨形成与破骨细胞介导的骨吸收之间的关键平衡。在此背景下,梁健等[28]利用去卵巢大鼠模型进行了一项重要研究,评估骨碎补总黄酮(TFRD)对骨质疏松症的治疗潜力,研究结果表明,这些生物活性化合物能有效上调血清OPG水平,同时下调核因子-κB受体活化因子(RANK)和RANKL的表达。提示了这种双重调节作用抑制了破骨细胞的活化,从而降低了骨吸收活性,为骨质疏松症的治疗提供了一种潜在方法。
1.5.6 对骨细胞和骨吸收的影响体外研究表明,骨碎补提取物可以抑制骨吸收,这是骨重塑和骨折愈合的一个关键方面。Jeong等[29]发现,体外研究表明骨碎补可以影响骨细胞培养。此外,骨碎补已被证明可以通过干扰组织蛋白酶K的加工来抑制骨吸收,组织蛋白酶K是参与骨基质降解的关键酶,并且添加甘露糖-6-磷酸(M6P)增强了骨碎补抑制Cat K加工的效力,表明M6P受体在这一过程中发挥了作用,进一步支持了骨碎补在调节破骨细胞活性中的作用。
1.5.7 血管生成与骨折愈合血管生成,即新血管的形成,对骨折愈合至关重要,因为它确保了愈合骨组织中充足的营养供应和废物清除。Song等[30]表明,柚皮苷通过VEGF/血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2)信号通路刺激骨质疏松大鼠的血管生成,从而促进骨折愈合。Shen等[31]发现,TFRD通过血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)/血小板衍生生长因子受体-β(PDGFR-β)轴促进H型血管形成,从而在牵张成骨过程中增强血管生成-成骨耦联。这些发现强调了骨碎补在促进骨形成和血管化以有效修复骨折方面的重要性,见图 2。
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| 注:图片使用BioRender软件绘图。RUNX2,RUNX家族转录因子2;OSX,成骨细胞特异性转录因子;BMSC,骨髓间充质干细胞;PI3K,磷脂酰肌醇3-激酶;AKT,蛋白激酶B。 图 2 骨碎补调控血管生成-骨生成耦合的分子机制 Fig. 2 Molecular mechanisms of Drynaria Rhizoma in regulating angiogenesis-osteogenesis coupling |
骨碎补表现出雌激素和抗雌激素活性的双向调节功能。Guo等[32]发现,柚皮苷和柚皮素在低浓度或没有内源性雌激素的情况下充当雌激素激动剂,而在高浓度或内源性雌激素过量的情况下,它们充当雌激素拮抗剂。这种独特的性质表明,骨碎补可以选择性地与雌激素受体β结合,从而可能通过雌激素受体调节来预防和治疗骨质疏松症。
1.5.9 柚皮苷及其在成骨中的作用柚皮苷是骨碎补的主要黄酮类成分,其成骨特性已被广泛研究。Zhang等[33]表明,柚皮苷在一定浓度下可增强人骨髓间充质干细胞(BMSCs)的增殖和成骨分化;Song等[30]进一步证明,柚皮苷通过VEGF/VEGFR-2信号通路刺激骨质疏松大鼠的血管生成,促进骨折愈合,这凸显了血管生成、新血管形成在骨愈合中的重要性,以及柚皮苷在这一过程中的作用。Guo等[32]发现柚皮苷具有雌激素和抗雌激素活性的双向调节功能,在低浓度或无内源性雌激素的情况下充当雌激素激动剂,在高浓度或内源性雌激素过量的情况下作为雌激素拮抗剂。
1.5.10 骨碎补总黄酮除了柚皮苷外,还研究了TFRD对骨骼健康的影响。Zhang等[34]的系统综述得出结论,TFRD单独或联合治疗可改善骨密度(BMD),增强骨质疏松性骨折的治疗效果,他们还指出,胃肠道症状是最常见的药物不良反应,但均不严重。Sun等[35]发现,TFRD可能通过激活骨形态发生蛋白(BMP)-Smad信号通路,促进大鼠胫骨大缺损的骨形成和血管生成,这些发现共同表明,TFRD通过参与成骨和血管生成的多种途径发挥其骨愈合作用。
1.5.11 骨碎补与其他疗法的结合王旭东等[36]发现,与单独使用中药或营养补充剂相比,淫羊藿、骨碎补、鹿骨粉、盐酸葡糖胺、硫酸软骨素和碳酸钙的组合在增加骨质疏松大鼠的骨密度和骨钙含量方面更有效,这表明将骨碎补与其他骨支持化合物相结合的多方面方法可能更有利于治疗骨质疏松症。
1.6 代谢组学研究代谢组学提供了一种系统级的方法来理解Lu等[37]的治疗效果。他们采用超高效液相色谱(UPLC)/质谱(MS)代谢组学技术,研究发现骨碎补提取物可通过回调肾阳虚证大鼠体内紊乱的苯丙氨酸、苯乙酰甘氨酸、柠檬酸盐等代谢物,调节能量及氨基酸代谢网络,从而发挥治疗作用。他们鉴定了几种代谢物,如苯丙氨酸、苯乙酰甘氨酸和柠檬酸盐,这些代谢物在模型组中发生了变化,并通过骨碎补治疗恢复正常。Liu等[38]使用UPLC-MS/MS研究了骨碎补的抗骨质疏松作用,将溶血磷脂酰胆碱、色氨酸和苯丙氨酸确定为潜在的生物标志物。
1.7 网络药理学方法网络药理学研究有助于阐明骨碎补的多方面机制。通过整合成分筛选、靶点探索和网络构建,研究人员已经确定了参与骨碎补作用的关键基因靶点和信号通路。Lin等[39]鉴定了骨碎补的17种活性成分及其与144种与骨折愈合相关的常见基因靶点的相互作用,涉及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)、大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(Ras)和VEGF等途径。同样,Sun等[40]使用网络药理学和实验评估来发现骨碎补的潜在信号通路和活性成分,表明骨碎补中的黄酮类化合物通过激活MAPK信号通路来改善大骨缺损。这些研究证明了网络药理学在揭示骨碎补的多方面机制方面的力量。
1.8 骨碎补的其他应用形式除了口服和提取物外,骨碎补还可以作为巴布剂局部使用。Guo等[41]表明,DRE巴布剂在大鼠模型中增强了骨质疏松性骨折的治疗效果,增加了骨痂形成、骨愈合和骨强度,这表明经皮给药DRE是传统途径的可行替代方案。
1.9 安全性和不良反应胃肠道症状是与TFRD相关的最常见的药物不良反应,骨碎补的毒性评价试验也表明,它没有明显的毒副作用[42]。然而,需要进一步的研究来全面评估骨碎补与其他药物的长期安全性和潜在相互作用。
2 骨碎补及其有效成分促进骨折愈合研究进展 2.1 骨组织形态学的全身效应有学者研究了Curculiginis和骨碎补提取物对小鼠骨组织形态和形成的系统性影响。两种提取物都增加了胫骨的骨小梁数量、骨密度,表明骨碎补并非仅作用于局部,而是能增强整个骨骼系统的微结构和矿化程度,具有防治骨质疏松等全身性骨骼疾病的潜力[43]。
2.2 局部对骨愈合的影响另外,学者[43]还研究了骨碎补对家兔骨愈合的局部影响。植入含有骨碎补提取物的胶原基质的骨缺损在缺损边缘显示出新的骨形成,表明骨碎补提取物在损伤局部能直接刺激骨再生,为将其开发为骨植入材料或敷料以加速骨折愈合和修复骨缺损,提供了实验依据。
2.3 涉及的信号通路网络药理学研究进一步阐明了骨碎补促进骨愈合的机制。Lin等[39]确定了几个参与骨折修复的重要基因靶点和信号通路,包括MAPK、PI3K/AKT、Ras和VEGF信号通路,这些途径对成骨细胞形成、间充质基质细胞迁移和血管生成至关重要。Sun等[40]发现TFRD通过激活BMP-Smad信号通路促进LTD的骨形成。Shen等[31]研究了TFRD对牵张成骨(DO)过程中血管生成-成骨偶联的影响,结果显示,TFRD通过PDGF-BB/PDGFR-β轴而不是HIF-1α/VEGF轴促进H型血管形成,这对骨再生至关重要。这表明骨碎补通过特定的信号通路促进血管生成和成骨,从而增强骨愈合。这些发现凸显了骨碎补治疗效果中信号通路的复杂相互作用。综上所述,上述信号通路并非孤立运作,而是构成了一个高度协同、相互对话的核心调控网络,共同协调成骨、血管生成及破骨等多个生物学过程。BMP-Smad通路作为经典的成骨启动信号,其下游靶基因可促进VEGF等因子的表达,激活PI3K/AKT和MAPK通路,后者不仅能进一步强化成骨分化,还能促进内皮细胞增殖与迁移,驱动血管生成。与此同时,PI3K/AKT通路能够通过抑制GSK-3β来稳定β-catenin,与Wnt/β-catenin通路产生正向交互,协同促进成骨细胞活性和骨形成。而在破骨调控侧,RANKL/RANK/OPG系统与上述成骨通路也存在紧密联系,例如MAPK和PI3K/AKT信号均可被RANKL激活,参与破骨细胞的分化与存活;成骨细胞表达的OPG则作为“桥梁”,通过中和RANKL来间接抑制破骨,实现了骨形成与骨吸收两大过程的动态耦合。因此,骨碎补及其有效成分正是通过作用于这一动态互联的网络中的多个节点,同时激发“促成骨-促血管-抑破骨”的多重效应,最终高效地促进骨折愈合。
2.4 骨质疏松性骨折的治疗各种研究的结果支持骨碎补根治疗骨质疏松性骨折的临床应用。Zhang等[34]对随机对照试验进行了系统综述和荟萃分析,结果表明,TFRD单独或联合治疗可改善骨质疏松性骨折患者的骨密度,增强治疗效果。杨永生等[44]发现骨折的中医使用者住院治疗的医疗费用较低,这表明以骨碎补等中药为核心的中医治疗方案可能具有潜在的成本效益优势,能减轻医疗负担。同样Guo等[41]表明,局部外用骨碎补提取物巴布膏可能对骨质疏松性骨折的康复具有积极效果,这为骨折治疗提供了除内服之外的、便捷且不良反应可能更小的局部给药新思路。
2.5 骨碎补的临床应用骨碎补在临床实践中广泛应用,尤其用于治疗骨相关疾病。该药材常用于骨折和创伤性损伤的治疗。在中医临床中,常与续断、自然铜、牛膝等药材配伍使用,典型代表方剂为骨碎补接骨汤。当结合传统正骨手法与小夹板外固定技术时,据报道该方案能显著提升整体疗效并促进骨折愈合,尤其对伸直型桡骨远端骨折效果显著[45]。在骨质疏松症治疗中,骨碎补是多种中药处方的核心成分,常与补骨脂、杜仲组成三药复方,有效缓解原发性骨质疏松症伴随的腰痛等症状[46];此外,由熟地黄、淫羊藿与骨碎补组成的复方在治疗老年性骨质疏松症方面也显示出良好的临床效果[47]。骨碎补传统上归肝经和肾经,被认为具有补益肝肾的功效。它常与其他补血活血药材配伍,用于补肾活血方剂中,治疗膝骨关节炎和绝经后骨质疏松等病症,临床疗效已得到验证[48]。鉴于其多方面的药理作用,骨碎补既作为复方草药处方的关键成分,也以其活性黄酮成分为基础制成现代制剂,并对其植物化学和作用机制的持续研究,不断凸显其在骨科和康复医学中的治疗潜力。尽管骨碎补源自中医,但它已逐渐作为辅助治疗剂融入西医临床实践。近期药理学研究表明,其黄酮类化合物通过促进成骨和抑制骨吸收发挥骨保护作用。骨碎补提取物与阿仑膦酸钠、钙补充剂和维生素D等传统抗骨质疏松药物联合使用,已被证实可提高骨密度、缓解骨痛并改善患者生活质量[49]。随着临床前和临床研究证据的不断积累,骨碎补在骨骼疾病综合治疗中正发挥日益重要的作用。
2.6 骨质疏松性骨折的治疗临床应用和疗效鉴于其骨强化和抗吸收特性,骨碎补在治疗骨质疏松性骨折方面显示出潜在价值。Zhang等[34]对随机对照试验进行了荟萃分析,发现与常规治疗相比,TFRD单独和联合治疗都能提高骨密度并增强治疗效果。虽然有药物不良反应的报道,但这些反应通常是轻微的,通过对症治疗可以缓解。
2.7 临床证据的系统性评述与展望从现有临床研究来看,骨碎补的应用虽呈现基于骨折类型和给药方式的差异化趋势,但整体证据强度与规范程度仍有待提升。在骨质疏松性骨折例如椎体或髋部骨折的治疗中,口服复方联用最为常见,常将骨碎补与补骨脂、杜仲等中药配伍,或与阿仑膦酸钠及钙剂等西药联合使用。系统综述显示,该方式在改善骨密度与缓解骨痛方面趋势积极,主要适用于骨质疏松性骨折的长期康复阶段,尤其契合伴有肾虚证候的患者群体,其最常见不良反应为轻微的胃肠道不适。同一适应证下,外用制剂如骨碎补巴布剂多作为辅助手段,基础研究证实其能促进骨痂形成,小规模临床观察提示其可用于急性期或康复期的局部镇痛消肿,不良反应以局部皮肤刺激为主,为口服不耐受者提供了另一种选择,但高阶临床证据仍显匮乏。对于创伤性骨折如桡骨远端骨折,临床报告主要集中在口服骨碎补接骨汤等复方并联合小夹板外固定的方案,认为其可能有助于缩短愈合时间并改善关节功能,适用于稳定性闭合骨折的中后期治疗,然而此类研究的样本量通常较小。面对骨折延迟愈合或骨不连等疑难情况,骨碎补的应用多基于临床经验作为辅助尝试,其确切的疗效与安全性尚缺乏高质量研究数据的支持。总体而言,现有研究普遍受限于样本量不足、随访周期较短以及疗效评价指标不统一等关键问题,致使不同给药方式间的确切疗效差异与最佳适用人群难以明晰。未来研究亟需针对特定骨折类型,开展设计严谨、采用统一核心结局指标的前瞻性试验,尤其应加强不同给药方式间的直接比较,以最终形成指导性更强、更具可操作性的临床治疗方案。
2.8 骨折愈合与骨再生杨永生等[44]在进行的一项全国性基于人群的研究中,确定骨碎补是治疗骨折患者最常用的单一草药。该研究还发现,骨折后前6个月,中医药使用者的住院医疗费用较低,这表明中医药在骨折治疗中的整合具有潜在的成本效益。几项研究证明了骨碎补在骨折动物模型中促进骨痂形成和骨愈合的有效性。Guo等[41]表明,骨碎补巴布剂的应用增强了对大鼠骨质疏松性骨折的治疗效果,表明骨碎补经皮给药用于局部治疗的潜力。
3 讨论与展望骨碎补是一种极具价值的中药材,以其丰富的自然资源、广泛分布和日益增长的全球研究关注度而著称。本综述全面整合了其植物学特征及传统应用,涵盖历史沿革、植物来源以及在多民族医学体系中的治疗用途。近年来,骨碎补中的黄酮类成分已成为药理学研究的主要焦点,已在骨碎补中鉴定出60多种黄酮类化合物,其生物活性包括抗骨质疏松、抗骨关节炎、肾脏保护、神经保护及促进口腔健康等作用。此外,本综述探讨了临床应用现状与质量控制面临的挑战,着重分析了产地和加工方法对黄酮类成分组成与含量的显著影响,通过整合传统知识与现代科学进展,本文旨在弥合现有研究空白并指导未来研究方向,最终促进骨碎补在传统及现代医学体系中更深入地理解与更广泛地应用。
随着对骨碎补黄酮类化合物生物活性研究的深入,其显著的药理作用已引起广泛关注。目前研究主要集中在总黄酮含量及特定成分上,这些成分展现出多种药理活性。然而,由于这些化合物缺乏特异性和区分度,限制了其作为中药饮片可靠质量控制标志物的适用性。尽管骨碎补应用广泛且历史文献丰富,但药材来源不一、掺假伪劣等问题使质量控制工作复杂化。植物原产地的差异会导致形态特征和有效成分含量的不同,这将显著影响含骨碎补的中药饮片及复方制剂的质量与疗效。准确鉴定药材产区对保障品质至关重要,但现行生药鉴定标准仍不完善,需进一步优化。此外,虽然骨碎补被加工成多种形态,但现行质控标准主要依赖单一成分(如柚皮苷)的含量测定,难以全面反映其内在质量的整体性和批次稳定性。为提升质控水平的实操性,未来可考虑以下优化路径:第一,建立多指标成分含量测定方案,除柚皮苷外,将山柰酚、儿茶素等其他核心黄酮类活性成分以及有潜在活性的特征性非黄酮成分纳入质控体系。第二,结合指纹图谱技术进行整体质量评价,通过表征其完整的化学成分谱,并与药效关联,从而更科学地控制药材和制剂的质量均一性。第三,在大量数据积累的基础上,探索建立不同主要产地骨碎补特征成分的含量差异阈值范围,为产地鉴别和质量分级提供更精细的参考依据。解决这些挑战对确保骨碎补临床应用的质量稳定性、安全性和有效性具有关键意义。
未来方向虽然目前的研究为骨碎补根茎促进骨折愈合的机制提供了宝贵的见解,但需要进一步的研究来解决几个关键领域:1)应深化物质基础与作用机制研究以拓展对非黄酮成分的认知,优先开展对三萜类、苯丙素类等非黄酮单体成分的单独及协同促骨愈合机制验证。2)需开展精准化与个体化的临床研究,针对不同骨折类型设计个体化给药方案,明确口服复方、单味提取物及外用巴布剂等不同给药方式的疗效差异与最佳适用人群。3)应探索现代制剂与递送技术以提升局部药效,例如开发骨靶向纳米递送系统。4)必须加强联合用药的系统性评价以保障用药安全,系统研究其与常用抗骨质疏松西药联合应用时的药代动力学相互作用及长期安全性。
4 结论骨碎补作为骨折愈合和骨质疏松症的治疗剂具有巨大的前景。越来越多的科学证据支持其传统用途,揭示了其对骨细胞、骨吸收和骨形成的影响。活性成分,特别是柚皮苷和总黄酮,通过参与成骨和血管生成的多种信号通路发挥作用。此外,代谢组学和网络药理学研究正在为骨碎补的复杂机制提供更深入的见解。然而,目前骨碎补的作用物质基础研究还主要集中于黄酮类,对单体成分研究也主要集中在柚皮苷等少数物质,对苯丙素类、三萜类、酚酸类、木脂素及甾体类等化学成分的药理作用研究尚不够深入。
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