中医药对骨髓造血生态位调控与构建的研究进
摘要：骨髓造血生态位是造血干、祖细胞赖以生存的场所，不仅关系到机体造血机能的正常运转，而且其稳态失调及异常可诱发多种血液疾病，甚至可被诸如白血病干细胞等恶性细胞病态适配，以致预后严重不良，因此对骨髓生态位的调控与构建具有重要意义。概述了骨髓造血生态位的构成与生理病理基础，从中药活性组分与中药复方的调控展开，对复方药物组成和药效靶点进行图形分析，结合血液病临床，将分散研究加以整合与总结，以期为中医药对血液病的研究和治疗提供新的方向与视角。
再生障碍性贫血、骨髓增生异常综合征、白血病等一系列血液病，分别表现有骨髓三系增生衰竭、骨髓病态造血、无效造血等诸多造血机能异常问题，严重威胁患者生命健康，是目前临床诊疗的巨大挑战。随着研究的深入，众多血液系统疾病与骨髓造血生态位的关系紧密[1]，该方向研究将进一步推动血液病发病机制与诊疗手段的革新。近年来，中医药在调控和重建造血生态位结构与功能中逐渐显示出了重要作用，本文就中医药对骨髓造血生态位调控与构建的研究进展通过图形分析、临床结合等方式进行综述。
1骨髓造血生态位的构成与生理病理基础
骨髓造血生态位（bonemarrowhematopoieticniche，BMHN）是造血干细胞（hematopoieticstemcells，HSC）与祖细胞（hematopoieticprogenitors）行使其分裂增殖、分化造血、迁出归巢等一系列生物学功能的场所。“生态位”概念最初由Schofield提出，其结构基础包括骨髓基质细胞（bonemarrowstromalcells，BMSC）、骨髓间充质干细胞（mesenchymalstemcells，MSC）、成骨细胞、内皮细胞、血管周细胞等形成的骨髓龛位微环境[2]，亦涵盖细胞因子、趋化因子、黏附分子等活性调节因子，由此共同组成了造血生态位的支架体系、滋养体系与生物行为调控体系。
造血生态位为造血稳态提供了物质基础与细胞通讯基础。基质细胞与内皮细胞则为HSC提供了附着空间，其中骨髓衍生的MSC缠绕于窦状血管周围，而在骨髓移植中有助于造血生态位的异位与重建，从而扮演着重要的造血支持基质角色。另外，基质细胞分泌的趋化因子12（CXCL12）、干细胞因子（SCF）等因子与整合素等黏附分子则参与HSCs的维持与动员。衰老是生命必然的进程，相一致的是，伴随衰老的生态位表现出骨髓偏向分化增加和再生能力的降低，BMHN内血管系统和MSC的变化，脂肪生成增多和成骨减少，生态因子分泌改变和肾上腺素能神经数量减少均影响着HSCs的造血功能。而病理状态下，生态位的异常可驱动血液恶性肿瘤的发生：基质细胞维甲酸受体γ（RAR-γ）缺乏可致骨髓增殖性疾病（MPN）的形成，生态位调节因子中的表观遗传或遗传损伤可导致控制恶变前克隆生长的抑制信号的丧失，进而成为骨髓恶性肿瘤的推手[3-4]。
2中医药对骨髓造血生态位的调控与构建
2.1中药活性组分
2.1.1当归多糖当归多糖（Angelicasinensispolysaccharides，ASP）是中药当归的重要组分之一，具有补血、活血、调节免疫等功效。研究显示，通过贫血小鼠模型对照实验观察到小鼠以ASP剂量依赖性正向调节BMSC数量，促进细胞增殖，使胞间黏附分子表达上调，从而利于骨髓壁龛生态位的发育[5]。此外，活性氧（ROS）胞内积累直接对DNA构成损害，致使HSC早衰，而ASP在抗氧化应激损伤及衰老方面具有功效，宋小英[6]观察到ASP可上调HSC缝隙连接蛋白Cx43表达，并通过BMHN胞间通讯有效转移活性氧（ROS），减轻干细胞氧化损伤进程，抑制早衰发生。熊丽溶等[7]则证明了ASP对经5-氟尿嘧啶损伤的BMSC具有氧化应激保护作用，提升生态位基质细胞的氧化耐受能力。张岩岩等[8]以D-半乳糖构建HSC衰老大鼠模型，显示BMSC及其增殖和分化能力显著下降，经ASP连续35d给药治疗后，治疗组较衰老组P53与P21蛋白表达、G1驻留期细胞比例明显降低，BMHN衰竭得到有效改善。
2.1.2黄芪多糖黄芪多糖（Astragaluspolysaccharides，APS）是黄芪的主要活性组分，黄芪味甘，性微温，为补气升阳之要药。实验发现[9-10]在2GyX线辐射条件干预下，APS在质量浓度50μg/mL时能有效保护BMSC，减轻染色体畸变和以53BP1焦点簇升高为表现的DNA损伤。而在成骨分化方面研究显示，与辐射组比较，治疗组BMSC骨桥蛋白（OPN）和骨钙蛋白（OCN）的表达升高具有显著性差异，钙结节面积亦有提升，这表明APS为BMHN的支架构建创造了良好条件。而在环磷酰胺诱导小鼠骨髓造血实验中，李秀等[11]采用随机平行对照观察，发现APS与ASP联合应用不仅可促进HSC增殖，同时提高促红素（EPO）、白细胞介素-3（IL-3）水平，信号转导与转录激活因子5（STAT5）、Janus蛋白酪氨酸激酶2（JAK2）的mRNA表达亦提升，均显著高于EPO组及2种多糖独立使用组。
2.1.3肿节风总黄酮肿节风总黄酮（totalflavonoidsofHerbaSarcandrae）为金栗兰科草珊瑚全草提取的有效组分，除清热解毒外，亦有凉血化瘀之功。卢晓南等[12]研究发现，肿节风总黄酮可有效治疗经阿糖胞苷化疗后所致原发免疫性血小板减少症（ITP）模型小鼠，趋化因子受体-4（CXCR-4）与基质细胞衍生因子-1（SDF-1）作为BMHN中参与HSC增殖、黏附、归巢等活动的重要生物介质，肿节风总黄酮可促进其表达上调，进而BMHN微环境的改善推动了小鼠外周血中血小板数目的上升。此外，该系列实验还显示[13-14]，不仅骨髓生态位内巨核细胞数目得以提高，而且重组人血小板生成素（TPO）及其受体C-mpl的表达亦显著上调，以此加强了TPO-C-mpl通路途径的巨核细胞血小板生成效率。同时，BMSC的凋亡率则在肿节风总黄酮剂量为7.80、3.90μg/mL时下降明显。
2.1.4五加科参类皂苷大补元气、扶正固本为五加科参类的主要功效，虽然参类皂苷组分众多，但药理作用不尽一致。①人参总皂苷（totalsaponinsofPanaxginseng，TSPG）：龙轩等[15]观察辐射干预下TSPG对小鼠骨髓细胞的保护效应，结果显示HSC计数和集落生成单位（CFU）均有所提高，与空白组比较具有显著性差异，同时随着TSPG浓度递增，G1期HSC比例呈下降趋势。②珠子参皂苷（saponinsfromPanacisMajorisRhizoma）：李道俊等[16]通过环磷酰胺致骨髓抑制小鼠模型发现珠子参皂苷可抑制γ干扰素（INF-γ）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）分泌，而干细胞因子（SCF）和IL-3则表现为促进，并可上调BMSC的SDF-1、CXCR4与转录因子GATA-1、PU.1mRNA和蛋白的表达，进而使HSC显著增殖分化。③三七皂苷（Panaxnotoginsengsaponins）：三七皂苷是三七重要组分之一，郝菲等[17]在研究三七皂苷对apoE?/?小鼠骨髓内皮祖细胞（EPCs）的影响时，发现在EPCs动员的背后与SCF和酪氨酸激酶生长因子受体阳性（c-kit+）的变化有关。SCF对骨髓生态位及HSC的分化、增殖和归巢等细胞行为具有重要影响，而三七皂苷可上调SCFmRNA表达，从而改变BMHN内平衡环境，与c-kit+组成共刺激因素对HSC形成强效作用。
2.1.5其他中药有效成分与组分①小檗碱作为四氢异喹啉类生物碱，是存在于黄连、三颗针等中药中的活性成分，在抗炎、抗感染、调节血脂等方面作用显著，而其对BMHN内细胞迁移亦有影响。李琼静等[18]研究发现小檗碱在10μmol/L浓度下能够显著促进MSC的迁移，上调磷酸化丝（苏）氨酸蛋白酶（p-AKT），并通过AKT抑制剂证明小檗碱通过AKT通路改善MSC迁移能力。②毛冬青甲素具有抗氧化、改善微循环等药理活性[19]，郑关毅等[20]研究发现大鼠MSC的迁移能力的改善可能与毛冬青甲素上调CXCR-4表达并激活Wnt/β-catenin通路相关。③芝麻酚可提高经4GyCsγ照射后小鼠骨髓粒单系集落与有核细胞生成能力，保护造血功能[21]。④枸杞多糖可有效恢复MSC活性并减少其凋亡，增强BMHN间质的抗逆性[22]。⑤红景天苷可对小鼠骨髓损伤模型产生影响，提高粒、红系祖细胞数量，上调EPO、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）表达，改善BMHN细胞因子水平，促进骨髓造血[23]。
2.2中药复方
2.2.1补肾填精类复方肾为“先天之本，主骨生髓”，血为髓之所化，故当补肾填精。此类方主以熟地黄、山茱萸、黄芪、菟丝子、人参、龟板胶、枸杞、鹿角霜、补骨脂、肉苁蓉等组成。补肾复方冲剂可使BMHN部分造血灶呈恢复趋势，调节再障小鼠T细胞亚群，与对照组比较，其CD3+CD19?CD4?CD8+比例下降（P＜0.05），CD4+CD8?比例升高（P＜0.05）[24]。补肾益髓生血法可降低环磷酰胺诱导再障大鼠模型CD8水平，减轻BMHN免疫损伤，外周血血红蛋白（HGB）、白细胞（WBC）、红细胞（RBC）计数与模型组相比显著升高[25]。补肾填精方可刺激骨髓红系祖集落（CFU-E）及粒单系集落（CFU-GM）升高，改善造血能力[26]。益髓生血颗粒浓度依赖性升高骨髓抑制小鼠混合集落（CFU-Mix）、巨核系集落（CFU-Meg）水平[27]。左归丸是《景岳全书》之名方，具有“壮水之主而培补肾之元阴”的功效，李宇等[28]观察到左归丸可上调转录激活因子4（ATF4）、骨钙素（BGP）、骨形态形成蛋白（BMP）表达，进而诱导MSC骨性转化，为BMHN支架构建提供良好条件。苁蓉冲剂则在升高骨髓有核细胞方面体现出长期效应[29]。在改善小鼠骨髓抑制方面生血丸与重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子比较无显著差异，显示出生血丸可成为化学药替代治疗的潜力[30]。
2.2.2益气生血类复方“气旺则血生，阳生则阴长，益气以生血”是中医治病求本的重要体现，此类方主以黄芪、白术、人参、当归、生姜、大枣、甘草等组成。补中益气丸[31]与泰山磐石散[32]可有助于恢复骨髓抑制小鼠体内造血组织面积比例，使HSC脱离休眠期，提高小鼠骨髓增殖指数（PI）。而黄芪当归药对[33]同样可增加小鼠骨髓造血组织面积，升高外周血HGB、血小板（PLT），实验发现1∶1、1∶2.5、1∶5的黄芪和当归比例效用最佳，可见黄芪、当归配伍的交互效应对BMHN的改善产生了积极影响。归脾汤[34]是益气补血、健脾养心的经典方剂，其可增加小鼠较早期HSC的数量与功能，提高细胞增殖周期转化率。七叶灵颗粒[35]可改善化疗后骨髓抑制并升高骨髓有核细胞数目。八珍汤[36]为四君子汤与四物汤的合方，不仅可改善外周血象，而且可提高骨髓造血组织面积。王芳等[37]应用RT-PCR技术研究黄芪散对SD大鼠MSC增殖分化影响时发现，碱性磷酸酶（ALP）、OPN、OCN等成骨蛋白mRNA表达上调，这有益于BMHN支架的构建稳定。黄丽萍等[38]在血虚模型小鼠研究中发现，多种补气生血复方不仅可提高骨髓造血细胞CFU-GM、CFU-E、BFU-E数量，并根据建立的多元回归方程F＝?0.＋2.人参＋1.黄芪＋1.西洋参＋1.白芍＋0.当归＋0.熟地，得出白芍-人参为提高骨髓造血功能的最佳药对组合。
2.2.3活血养血类复方血行不畅甚至瘀滞所致缺血缺氧，阻碍了BMHN微环境的构建及干细胞的归巢。《灵枢?本藏》：“血和则经脉流行，营复阴阳，筋骨劲强，关节清利矣”，针对血瘀病机，中医学有着“瘀血不去，新血不生”的认识，此类复方重用丹参、桃仁、红花、川芎等中药。活血化瘀类中药对干细胞微环境的研究显示[39]，中药主要分别从抗凝、抗纤溶，进而改善血黏度与血流动力方面促进血管新生，并对局部微环境产生积极影响。此外，活血化瘀类中药还可通过调控与平衡促生成与抑制细胞因子间相互作用，加快干细胞增殖，以达“去瘀生新、恢复脉气”之效。补肾活血汤[40]可促进大鼠MSC的体外迁移并上调CXCR-4蛋白的表达。补阳还五汤[41]可使磷脂酰肌醇-3羟基激酶（PI3K）和p-Akt表达上调，推测其经由PI3K/Akt途径促进MSC细胞周期转化，从而提高细胞增殖活性。卫荣等[42]在补肾活血方对大鼠MSC向成骨细胞分化研究中，可见细胞形态梭型趋向卵石样变，体积增大并且排列呈簇状生长，胞浆经ALP蓝染，为成骨细胞典型特征，表明了其对BMHN促成骨化的支架构建作用。
3类促进骨髓造血中药复方的药物组成频次见图1，中药复方对骨髓造血生态位调控的靶点效应分析见图2。
3中医药对血液病疑难重症骨髓生态位的干预治疗
3.1再生障碍性贫血（aplasticanemia，AA）
AA的病因多样复杂，是以全血细胞减少为特点，可伴有贫血、出血、感染为表现的骨髓造血功能衰竭性疾病，临床诊治颇为棘手，免疫调控异常被认为是该病的主要病因之一。张爱萍等[43]研究显示人参二醇组皂苷（panaxadiolsaponins，PDS）可调节免疫，并显著上调AA模型小鼠骨髓细胞胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）及其磷酸化蛋白水平，促进造血功能恢复。补肾活髓通络颗粒[44]在治疗非重型AA中，可提高患者BMSC的成纤维细胞生长因子-6（FGF-6）mRNA表达水平，并能改善患者主要症状积分及外周血象。另外，免疫失调对BMHN的影响不容忽视，非重型AA患者经补髓生血颗粒治疗后，T细胞亚群Th17细胞比例降低，并可下调其细胞因子IL-23p19、IL-23mRNA表达，改善BMHN免疫异常状态[45]。而在调节生态位HSC黏附异常方面，该颗粒的应用使患者整合素CD11b、胞间黏附分子-1（ICAM-1）/CD54及整合素VLA亚家族等黏附分子表达水平均有不同程度改善[46]，而微生态的黏附功能恢复意味着将对HSC的归巢与造血带来积极影响。
3.2白血病（leukemia）
白血病是发病机制复杂、分型多样的血液系统恶性肿瘤，其原始细胞大量恶性克隆，干扰骨髓正常造血，并可侵润至髓外组织，严重危害患者生命。尽管伊马替尼（imatinib）与中药砷剂的研制为诸如慢性粒细胞白血病（CML）与急性早幼粒细胞白血病（APL）等亚型的治疗带来了希望，但该类疾病目前仍为血液病诊疗的难题。除了基因损伤外，白血病干细胞（LCSs）黏附激活、微血管生成、细胞衍生因子CCL3、IL-6上调等BMHN异常亦是重要原因[47]。参芪扶正注射液[48]可改善急性白血病患者T细胞亚群比例与化疗后骨髓抑制。复方浙贝颗粒[49]在多中心随机对照试验中，可显著缓解难治性急性白血病患者化疗后白细胞减少程度及骨髓抑制。针对白血病多重耐药机制与其BMHN的改变，中医药可通过下调膜转运蛋白表达、调控凋亡基因、降低肿瘤细胞修复功能等途径进行有效干预[50]。
3.3骨髓增生异常综合征（myelodysplasticsyndromes，MDS）
MDS为起源于HSC的一组高度异质性髓系克隆性疾病，临床症见病态及无效造血、难治性全血细胞减少等，具有向急性髓细胞白血病的转化趋势，预后较差。MDS的致病机制与基因失稳、激酶活化以及BMHN环境改变如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IFN等造血细胞因子紊乱相关[51-52]。胡晓莹等[53]临床观察显示，低危/中危1型MDS患者应用复方参鹿颗粒后，与治疗前比较，HSCG0/G1细胞周期比例显著升高（P＜0.05），S期细胞显著降低（P＜0.05），而β2-微球蛋白、乳酸脱氢酶（LDH）水平亦有明显下降（P＜0.05），证明复方参鹿颗粒可促进HSC正常分化并抑制其异常克隆。益髓理血饮[54-55]在改善MDS大鼠模型BMHN病态造血方面，CD34表达和原始细胞比例及TNF-α水平均显著降低，此外亦可上调骨髓细胞Bcl-2抑凋亡蛋白表达而使Bax促凋亡蛋白下调，减轻正常骨髓细胞凋亡率，从而缓解病态造血症状。
4结语与展望
从中药活性组分到中药复方，从单靶点到复合调节，均显示了血液病中医药治疗的独特优势。对于骨髓恶性增殖类血液肿瘤，生态位为恶性细胞的生存提供了信号转导、免疫逃逸、黏附与滋养的条件，因此针对造血生态位的调控极为重要，其有效干预恰似“釜底抽薪”。造血衰竭类疾病可调动生态位的潜能，改善位内环境为之根本，正如明代汪绮石所言：“专补肾水者，不如补肺以滋其源”，而造血之源，唯骨髓生态位矣。
目前针对骨髓造血生态位的研究相对较少，并且还停留在分散靶点与单一通路的阶段，未来应着眼于该研究的系统整合。中医药则从宏观进行辨证施治，更有助于异常骨髓生态位的总体调控，即在不断明确中药有效成分和组分药效靶点的过程中，积极开发新型中药形式，同时又要保持中药复方的系统治疗，对血液病形成多元的药物共同作用，充分发挥中医药特色，为血液病的临床诊治不断注入新的活力。
参考文献（略）来源：沈凤麟，王金环，代月，孙伟正，孙凤，郝晶，栾仲秋.中医药对骨髓造血生态位调控与构建的研究进展[J].中草药,,50(18):-.预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇转载请注明：http://www.0312buy.com/jbzl/22950.html
