摘要：膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是一种慢性关节疾病，受多种因素影响最终导致软骨细胞、细胞外基质和软骨下骨的降解，临床以关节肿胀疼痛且活动受限为主要特征[1]。随着人口老龄化的加速和肥胖人口的增加，与20世纪中叶相比KOA发病率大幅提
膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是一种慢性关节疾病，受多种因素影响最终导致软骨细胞、细胞外基质和软骨下骨的降解，临床以关节肿胀疼痛且活动受限为主要特征[1]。随着人口老龄化的加速和肥胖人口的增加，与20世纪中叶相比KOA发病率大幅提升，预计至2032年，45岁以上人群中KOA的发病率将提升至15.7%[2]。KOA在全球致残疾病中排名第11位，给患者家庭及社会带来巨大的经济负担[3]。目前针对KOA的治疗方法主要包括药物保守治疗和手术治疗，其中药物会引起诸多不良反应，手术治疗可能引起多种并发症且对患者身体条件要求较苛刻[4-6]。因此寻求其他更加安全有效的治疗方式十分必要。
中药具有多靶点、多途径的优势，可作用于KOA的多个靶点，通过多途径调控相关基因的表达修复软骨及软骨下骨，且减轻滑膜病变、缓解肿胀疼痛等临床症状，在KOA的防治中具有较好的临床疗效。地黄为玄参科（Scrophulariaceae）地黄属植物地黄Rehmannia glutinosa Libosch.的新鲜或干燥块根，有鲜地黄（简称鲜地）、生地黄（简称生地）和熟地黄（简称熟地）3种饮片规格。《神农本草经》中记载：“干地黄，味甘寒，主治折跌绝筋，伤中，逐血痹，填骨髓，长肌肉。作汤除寒热积聚，除痹。生者尤良”[7]。《中国药典》2020年版记载生地黄的功效为味甘性寒，清热凉血，养阴生津，主治热入营血、阴虚发热、津伤便秘等；熟地性微温，具有滋阴补血、益精填髓之效，常用于血虚萎黄、月经不调、崩漏下血之症[8]。临床上，各种含生地黄或熟地黄的经典名方、院内制剂、名老中医经验方已被证实对KOA确有疗效，如独活寄生汤、独活续断汤、独寄伸筋汤、丹紫康膝冲剂、地黄骨痛康胶囊、左归丸、膝痹汤、膝痹通方、壮骨健步膏、坚骨煎、健步虎潜丸、补肾保膝汤、壮骨片等[9-16]。数据挖掘研究表明，针对KOA的用药中，熟地黄的用药频次与频率位列第3，仅次于牛膝与当归，生地黄亦为高频用药[17]。
目前，从地黄不同部位及不同炮制品中分离鉴定出对KOA有干预作用的化学成分包括环烯醚萜苷类的梓醇（catalpol，CAT）、桃叶珊瑚苷（别名珊瑚木苷、杜仲苷，aucubin，AU）、京尼平苷（别名栀子苷，geniposide，GEN）、密特力苷、益母草苷（筋骨草苷）等，苯乙醇苷类的毛蕊花糖苷（别名麦角甾苷，acteoside，ACT）、松果菊苷（echinacoside，ECH）、红景天苷（salidroside，SAL）、地黄苷等，糖类、紫罗兰酮类以及多种氨基酸[18-23]。KOA的发生与膝关节炎症环境、软骨细胞破坏、细胞分化凋亡等因素有着密切的关联。本文对地黄有效成分防治KOA的作用机制进行综述，为深入KOA的基础研究以及临床药物制剂的开发提供依据。
1 抑制促炎细胞因子分泌
促炎因子是引起炎症最重要的炎症介质之一，如肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）、IL-6、IL-17等，但不同细胞因子对KOA的具体作用机制仍有待阐明[24]。目前，已经证实了促炎细胞因子可以刺激软骨的分解代谢并影响软骨稳态，如由核因子-κB（nuclear factor-kappaB，NF-κB）介导的IL-1β和TNF-α等细胞因子过度表达，以及软骨细胞中其他炎症介质表达的提高，包括一氧化氮（nitrogen monoxide，NO）、前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、IL-6[25-26]。此外，在KOA患者的滑膜中发现了诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）mRNA和蛋白质的高度表达，这表明通过iNOS途径诱导NO的表达加重了KOA的炎症过程[27-30]。有研究在KOA患者关节积液和血清中均检测到高水平的亚硝酸盐含量[31-32]。NO已正式可通过增强基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）的表达、抑制胶原蛋白和蛋白多糖的合成并通过诱导细胞凋亡来促进KOA关节软骨破坏[33-34]。
Pang等[35]研究发现地黄梓醇可以降低炎症相关因子的mRNA和蛋白水平，包括IL-1、IL-6、IL-12、TNF-α、iNOS、环氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）、MMP3和MMP13；降低软骨细胞中核苷酸结合寡聚化结构域2（nucleotide binding oligomerization domain 2，NOD2）蛋白的水平，抑制了NF-κB抑制蛋白α（I-kappa Bα，IKBα）的降解以及应激活化蛋白激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）、p38和细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）的磷酸化水平。Cai等[36]应用地黄梓醇干预IL-1β诱导小鼠软骨ATDC5细胞系，结果显示地黄梓醇降低了几种关键炎症因子的水平，包括PGE₂、COX-2、IL-8和单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemoattractant proteins-1，MCP-1），通过下调IκBα的磷酸化抑制NF-κB信号通路。钙结合蛋白（S100A12）、IL-1β、半乳糖凝集素3（galectin-3，Gal3）致炎因子在早期KOA进展过程中起到重要作用[37]。Gal3是一种重要的炎症调节因子，可作为细胞内信号转导的放大器，S100A12属于S100蛋白家族，具有炎性趋化作用，二者表达与骨关节炎程度高度正相关，均能激活NF-κB来促进炎症反应[38]。研究发现，与模型组相比不同浓度的地黄梓醇均能下调KOA大鼠滑膜组织中S100A12、IL-1β、Gal3蛋白表达水平，且高剂量组的调节效果更明显，这表明地黄梓醇呈剂量相关性抑制了这3种炎症因子来发挥抵抗关节炎症的功能[39-40]。丁童等[41]研究发现红景天苷能降低KOA大鼠TNF-α、IL-17、IL-23和IL-10等炎症细胞因子与MMP-13水平。
综上，地黄梓醇、红景天苷能调控NF-κB信号通路抑制多种炎症细胞因子的分泌，减少软骨的破坏；减轻滑膜炎症并降低肿胀程度；缓解IL-1β介导的软骨细胞损伤，从而有效干预KOA的进程。
2 减慢软骨基质降解
软骨细胞外基质（extracellular matrix，ECM）呈一种高度复杂的网状排列结构，由细胞分泌的大分子物质相互连接，从而支撑组织结构、调节细胞生理活动[42]。ECM的病理变化可以作为生物标志物有助于诊断和预防KOA[43]。在KOA的发病过程中，ECM的过度丢失和软骨细胞的不断凋亡加速了KOA病理进展。正常情况下，衰老的软骨基质在降解的同时，软骨细胞也在不断地合成新基质来维持节动态平衡，然而当软骨细胞受到异常的生物力学和生化信号刺激时，则会减少其合成代谢，加强分解代谢，致使蛋白聚糖含量减少，基质降解酶的活性增加，软骨变性超过了软骨细胞重塑的速率。MMP是一种可以降解大多数ECM的蛋白质水解酶[44-45]。ECM中胶原超量丢失，促使软骨细胞死亡、软骨结构破坏、基质降解，最终导致关节结构和功能的完整性受损，引起关节的应力失衡。并且在炎症的诱导下会加快NO的分泌与释放，阻断II型胶原（type 2 collagen，Col II）的产生并活化MMPs使软骨基质结构框架崩溃。此外，活性氧（reactive oxygen species，ROS）的过度蓄积会造成氧化应激，对MMPs亦有促分泌作用，扰乱ECM稳态[46]。因此降低MMPs能降解软骨基质，对KOA起到一定作用。
研究发现，经IL-1β诱导的软骨细胞出现了损伤且软骨细胞内伴随MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13、IL-6、TNF-α、解聚蛋白样金属蛋白酶4（human depolymerizin-like metalloproteinase-4 containing the type I platelet-binding protein motif，ADAMTS-4）、ADAMTS-5等蛋白水平升高，在加入不同浓度的桃叶珊瑚苷干预后上述炎症因子的表达逐渐得到抑制，减缓了II型胶原与软骨基质的降解[47-48]。Zeng等[48]使用番红O染色观察了KOA大鼠膝关节软骨基质和关节组织的病理情况，并使用OARSI评分系统进行量化，结果表明地黄梓醇显著降低了KOA组关节软骨的损伤程度[48]。松果菊苷可以抑制脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的多种MMP如MMP3、MMP13和炎性介质如IL-1β、iNOS、COX-2的表达，逆转LPS对蛋白聚糖的损害，从而缓解ECM的损害[49]。
综上，桃叶珊瑚苷、地黄梓醇可直接降低基质金属蛋白酶的分泌，并能通过降低炎症因子的分泌间接抑制MMP的释放，松果菊苷还可抵御LPS对MMP的诱导作用，逆转LPS对软骨基质的损害。
3 调控软骨细胞
软骨细胞能产生大量Col II、蛋白聚糖，使得软骨具有承接关节冲击、维持膝关节稳定性、吸收和分散接收的机械力负荷、维持软骨下骨完整性等多种作用[50-51]。然而，KOA患者关节软骨表面与软骨下骨塌陷出许多软骨陷窝，即软骨细胞死亡，蛋白聚糖与Col II分泌不足，关节内环境稳态失衡，加重了外部异常应力导致的关节损伤[52]。此时，为了清除过多的软骨细胞死亡碎片，滑膜组织会释放滑膜巨噬细胞，异常情况下过多的吞噬坏死细胞碎片会释放大量炎性因子，进而加重软骨的降解，形成恶性循环[53]。因此，缓解KOA的关键是保护软骨细胞免受炎症因子的损害，同时增强软骨细胞的增殖与活性。
3.1 促进软骨细胞增殖
细胞内存在一种抗氧化酶peroxiredoxins 5（Prdx5），是维持氧化还原平衡中的一个重要调节因子[54]。Prdx5在人KOA软骨中表达上调，抑制Prdx5表达能通过上调Wnt家族分泌蛋白/β-连环蛋白（Wnt/β-catenin）信号通路而抑制KOA软骨细胞的增殖、促进其凋亡[55]。任虹等[56]研究发现500 μmol/L的桃叶珊瑚苷能显著降低pcDNA-Prdx5转染的软骨细胞凋亡率，促进细胞增殖。有研究对IL-1β诱导的大鼠软骨细胞炎性模型进行干预，结果发现桃叶珊瑚苷能提高软骨细胞增殖活力及Col II表达水平，发挥抗炎保护作用[57]。松果菊苷在10 μg/mL的质量浓度下能明显促进软骨细胞的增殖[48]。孙淼[58]将软骨细胞体外培养后移植入软骨缺损的KOA大鼠中，染色后发现，模型组修复的主要为纤维组织，而加入红景天苷干预后，缺损处出现透明软骨，检测出更高的II型胶原含量；并且发现红景天苷能促进软骨细胞增殖，上调软骨细胞中TGF-β和 Smad 3的表达。
3.2 抑制软骨细胞凋亡
B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白（B-cell lymphoma-2 associated X protein，Bax）是一种促凋亡基因，其过表达会促使细胞凋亡，而B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）mRNA的上调则可以抑制细胞凋亡。为进一步了解凋亡的调控机制以及桃叶珊瑚苷对凋亡作用机制的影响，栾彦军等[59]用IL-1β干预小鼠软骨细胞，通过检测Bax、Bcl-2等凋亡相关基因以及TNF-α、IL-6、PGE2、MMP-3的表达情况，研究桃叶珊瑚苷对干预作用，结果发现与模型组相比，桃叶珊瑚苷可使模型小鼠软骨细胞内Bax mRNA表达显著降低，而Bcl-2 mRNA表达提高，且TNF-α、IL-6、PGE2、MMP-3表达水平显著降低；同时观察体内桃叶珊瑚苷对软骨下骨骨量及软骨组织内细胞凋亡的作用及影响，结果显示桃叶珊瑚苷可使模型小鼠软骨细胞凋亡率降低，并保留了较多软骨下骨骨量，血清中TNF-α、IL-6、PGE2、MMP-3含量显著降低。说明桃叶珊瑚苷在体内外均能抑制炎症因子及凋亡相关基因的表达从而减轻软骨的损伤。Wang等[60]发现桃叶珊瑚苷可通过抑制ROS的过量产生缓解软骨细胞凋亡。丁童等[41]研究发现，红景天苷呈剂量相关性缓解大鼠KOA症状，并下调半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cysteinasparate protease-3，Caspase-3）表达，降低软骨细胞的凋亡情况。
3.3 调控软骨细胞自噬
自噬可以清除软骨细胞内受损的细胞器，使软骨细胞维持正常的细胞代谢和功能，还可以抑制软骨细胞的氧化应激和氧化损伤，减轻过多的活性氧对软骨细胞带来的负面影响。夏红丽等[61]发现，桃叶珊瑚苷通过激活软骨细胞的自噬来改善KOA。桃叶珊瑚苷可以上调Atg5、Atg12、LC3II/I等自噬相关基因的表达，下调PI3K、Akt、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）的磷酸化水平，抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路，促进软骨细胞的自噬过程，从而减轻关节软骨的损伤。
3.4 降低软骨细胞氧化应激损伤
杨科等[62]向大鼠关节腔注射红景天苷干预KOA，与模型组相比，红景天苷可使大鼠膝关节间隙明显变宽，关节面相对光滑且少有骨赘；染色发现，软骨组织区域损伤小，保留了更多的蛋白聚糖；用腺病毒转染抑制了软骨细胞中核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid-2-related factor 2，Nrf2）蛋白表达，并在IL-1β的作用下加剧了软骨细胞的氧化应激，干预后发现，红景天苷并不能挽救Nrf2基因丧失的软骨细胞过度氧化应激，且生成了更多的脂质过氧化代谢产物，说明红景天苷是通过激活Nrf2、抑制血红素氧合酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）信号通路降低细胞内氧化应激程度从而保护软骨细胞。桃叶珊瑚苷可通过抑制NF-κB信号通路，降低ROS水平从而减少线粒体氧化应激对软骨细胞带来的损害[38]。地黄梓醇可降低IL-1β诱导的小鼠软骨ATDC5细胞系iNOS、NO、ROS和丙二醛的分泌，发挥强大的抗氧化应激作用[36]。
综上，桃叶珊瑚苷、红景天苷可抵抗炎症刺激作用，促进软骨细胞增殖，缓解软骨细胞凋亡，并提高II型胶原的表达，直接对受损的软骨组织起到修复作用。此外，桃叶珊瑚苷通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路，促进软骨细胞的自噬，清除受损的细胞器，从而维持细胞代谢的平衡。红景天苷、桃叶珊瑚苷、地黄梓醇可通过多种途径如激活Nrf2、抑制HO-1/NLRP3信号通路、抑制NF-κB信号通路，降低ROS水平等方式缓解软骨细胞氧化应激，干预KOA（图1）。
4 调节成骨细胞、破骨细胞平衡以保护软骨下骨
近年来医学界逐渐认识到软骨下骨微结构改变与软骨退变之间存在某种关联[63]。软骨下骨与关节软骨形成的复合体是膝关节的支撑装置及减震装置，在人体长期的生活及运动过程中发挥着重要的作用[64]。KOA软骨下骨在长时间异常的机械应力作用下，早期表现为软骨下骨异常重塑以及部分骨流失，晚期则表现为软骨下骨的硬化及骨赘的形成，这与成骨细胞、破骨细胞之间的失衡密切相关[65]。成骨细胞能分泌多种生长因子和细胞因子，如骨分化因子、转化生长因子β等，促进软骨和软骨下骨的生长和修复[66]。成骨细胞表型和活性的异常改变、成骨细胞破骨细胞的失衡也是导致KOA关节软骨下骨的结构变化的主要原因。
4.1 促进成骨细胞增殖及活性
方海林等[67]发现，松果菊苷能通过激活细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）/骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2，BMP-2）/Smad信号通路，缓解通路抑制剂PD98059（20 μmol /L）对成骨细胞骨钙素（bone gla protein，BGP）、BMP-2表达的抑制，且促进成骨细胞的增殖能力。Gong等[68]实验首次证明了熟地黄ig 8周可促进大鼠骨形成，预防骨小梁微结构的恶化，并从熟地黄中提取出主要活性成分梓醇、毛蕊花糖苷、松果菊苷，实验发现，毛蕊花糖苷与梓醇均能增加成骨细胞MC3T3-E1的增殖，缓解高糖诱导的细胞活性下降，而松果菊苷对成骨细胞增殖则没有显著性影响，2项研究结果不同是因为松果菊苷所使用的剂量不同，值得一提的是二者能逆转通路抑制剂Noggin和Picropodophyllin对成骨细胞活性与碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）表达的抑制情况，表明梓醇和毛蕊花糖苷可以通过调控BMP和胰岛素样生长因子1（insulin-like growth factor 1，IGF-1）/ PI3K/mTOR通路来促进成骨细胞骨形成。何强等[69]选用新生SD大鼠的颅骨提取原代成骨细胞并用LPS培养，构建炎性环境，当地黄梓醇质量浓度达到一定水平时（10、100 mg/L）可促进成骨细胞的增殖且尚未发现毒副作用，该剂量下的地黄梓醇对LPS诱导的炎性反应也具有抑制作用。陈微娜等[70]发现1×10−7、1×10−9 mol/L的地黄梓醇对大鼠原代成骨细胞增殖均有显著的促进作用。地黄梓醇联合锝（99Tc）亚甲基双膦酸可显著抑制破骨细胞活性，防止羟基磷灰石晶体的溶解[71]。绝经后老年女性经常出现骨小梁稀疏及软骨下骨硬化程度加剧，王海生等[72]探讨了地黄梓醇对去势雌性大鼠骨矿物质含量以及骨强度的影响，阐明其通过抑制核因子-κB受体活化因子配体（receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL）/泛素连接酶-6（TNF receptor associated factor 6，TRAF6）/NF-κB激活PI3K/Akt信号通路缓解大鼠骨量流失情况，并指出地黄可能存在多种途径诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的作用。此外，邢晓旭等[73]对不同质量浓度地黄梓醇与松果菊苷干预后的成骨细胞BMP-2表达程度进行定量检测，质量浓度为1×10−5 mg/mL的地黄梓醇与5×10−4、5×10−6 mg/mL的松果菊苷对成骨细胞BMP-2的表达影响最为显著。Chen等[74]发现地黄梓醇加强促血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）表达来促进骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cells，BMSCs）的血管生成能力，在敲低信号转导和转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）后，地黄梓醇干预的BMSCs中VEGF的表达和分泌显著减少，这表明通过Janus激酶2（janus kinase-2，JAK2）/ STAT3激活在BMSCs的成骨和血管生成之间发挥了偶联作用。Zhang等[75]发现LPS增强炎性细胞因子的分泌并在LPS诱导的hFOB1.19细胞中，miR-124-3p和TRAF6上调，DNA甲基转移酶3B（recombinant DNA methyltransferase 3B，DNMT3b）下调，抑制成骨细胞分化。地黄梓醇通过抑制miR-124-3p/DNMT3b/TRAF6轴减缓炎症影响并促进成骨细胞分化来保护hFOB1.19细胞免受LPS的侵害。牟丽秋等[76]同时对比京尼平苷、桃叶珊瑚苷、槲皮素3种活性成分对MC3T3-E1成骨细胞系增殖情况的影响，并表明三者均可呈剂量和时间相关性显著增加成骨细胞的增殖并促进MC3T3-E1的分化。
4.2 抑制破骨细胞形成以及促进破骨细胞凋亡
韩晓玲等[77]发现毛蕊花糖苷可显著下调破骨细胞骨吸收能力，且抑制促破骨细胞分化特异性蛋白TRAP、整合素β3（recombinant Integrin beta 3，ITGβ3）和原癌基因（c-Fos）等蛋白的表达水平。与模型组相比，松果菊苷组C57/B6小鼠随着剂量的提高，股骨远端骨小梁变粗、骨小梁数量增加；组织蛋白酶K（cathepsin-K，CTSK）、NF-κB、p-p65表达显著下调，表明其能通过NF-κB信号通路抑制破骨细胞的活性[78]。Chen等[79]发现，地黄梓醇通过沉默调节蛋白6（SIRT6）/雌激素受体α（estrogen receptor α，ERα）/Fas配体（Fas ligand，FasL）轴促进破骨细胞凋亡。同时，地黄梓醇可通过抑制RANKL/NF-κB/Akt，降低破骨细胞形成、抑制骨吸收[80]。高丹丹[81]发现，红景天苷可在低氧条件下通过HIF-1α促进VEGF、IL-6的表达，并抑制下游靶基因miR-20a及上游调控基因肿瘤抑制蛋白（von hippel-lindau protein，pVHL）的表达，降低破骨细胞活性。
4.3 促进干细胞成骨分化
BMSCs与脂肪间充质干细胞（adipose mesenchymal stemcell，AMSCs）属于多能干细胞，具有体外成骨、成脂、成软骨分化的能力，常用来修复受损伤的组织[82]。BMP可促进间充质骨祖细胞分化成骨细胞，具有较强的成骨诱导作用，包括但不限于BMP-1、BMP-2。在BMSCs成骨分化的初期阶段检测到锌指蛋白和同源框3（zinc fingers and homeoboxes 3，ZHX3）等转录因子的表达上调，为探究ZHX3是否在成骨分化过程中发挥着作用，尉大为等[83]和田原等[84-85]探讨了松果菊苷对BMSCs成骨分化的影响，松果菊苷不仅可显著增加BMSCs ALP、BGP、BMP-2的表达，提高了ZHX3蛋白表达，且上调了ZHX3、BMP-2、Runx2 mRNA水平。吕凯歌等[86]发现松果菊苷可促进AMSCs的成骨分化情况，提高ERK、p38和JNK的蛋白磷酸化水平，但对AMSCs的增殖无显著性影响。宋欧荻[87]发现毛蕊花糖苷干预下的BMSCs Smad1、Smad5、Smad8、Runx2成骨相关蛋白及对应基因表达水平均显著升高，提示毛蕊花糖苷上调BMP-2-Smads-Runx2以促进BMSCs向成骨细胞分化。Zhu等[88]利用颅骨缺损模型与大鼠去势模型共同验证地黄梓醇对BMSCs的成骨分化促进情况并探究了其对Wnt/β-catenin信号通路相关的基因和蛋白质表达的影响，将可以形成三维纳米纤维网络，模仿组织的微环境和微观结构的3D水凝胶携载BMSCs并植入地黄梓醇，处理后第7天，Col I、Runx2、ALP和OCN的mRNA水平显著升高，结果显示p-ERK1/2、p-p38和p-Smad1/5/8的表达水平升高，并抑制去势大鼠的骨质流失，这说明地黄梓醇能够通过激活Wnt/β-catenin信号通路，促进BMSCs成骨分化能力，从而可能对软骨下骨起到保护作用。
综上，熟地黄能促进骨形成，松果菊苷、毛蕊花糖苷、地黄梓醇可促进成骨细胞增殖能力；松果菊苷能通过NF-κB信号通路抑制破骨细胞的活性；地黄梓醇可通过Sirt6-ERα-FasL轴促进破骨细胞凋亡，抑制RANKL/NF-κB/Akt，降低破骨细胞形成、抑制骨吸收；毛蕊花糖苷抑制促破骨细胞分化；松果菊苷、地黄梓醇、毛蕊花糖苷能促进干细胞成骨分化，保护软骨下骨，间接干预KOA的恶化（图2）。
5 减轻滑膜症状及调节滑膜巨噬细胞极化
M1/M2型巨噬细胞的表达程度与KOA的进程密切相关。研究发现KOA患者的滑膜组织中M1型与M2型巨噬细胞表达均有升高[89]。Zhang等[90]将2种M1/M2偏倚的小鼠行半月板失稳术和胶原酶进行KOA造模，结果发现M1偏倚小鼠KOA的症状与滑膜的炎症程度均高于M2偏倚组，且发现M1巨噬细胞可通过Wnt通路信号激动剂Rspo2来加快软骨降解与骨赘生成。Liu等[91]抽取KOA患者的滑膜液，并分别检测M1与M2标志物CD11c和CD208的表达，结果显示在KOA患者膝关节中CD11c的表达明显高于正常人，而CD208表达的结果却恰恰相反。M1巨噬细胞受γ-干扰素（IFN-γ）、TNF-α和LPS等激活后促进炎症因子的释放、加快软骨降解，与KOA的发展呈高度正相关，而M2型巨噬细胞则能抑制炎症细胞因子，修复组织，从而缓解KOA的进程[92-93]。巨噬细胞具有可塑性，在不同的环境中表现出不同的表型，基于此可以调控M0型、M1型、M2型的极化情况，实现对KOA病程的干预[94]。Wang等[95]发现在Notch、NLRP3、PI3K/Akt和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号传导的调控或配合下激活Nrf2可抑制巨噬细胞向M1极化，促进其向M2极化。Ge等[96]发现NF-κB信号通路可下调M1巨噬细胞的表达，经干预后的模型中iNOS及其他炎症因子的表达均下调，同时抗炎的M2巨噬细胞标志物，如精氨酸酶（Arg-1）和IL-10的表达增加。研究表明，GEN对LPS诱导的巨噬细胞炎症起到缓解的作用，从而抑制M1型的极化作用[97]。Deng等[98]发现，在LPS诱导的炎症微环境中，M1和M2巨噬细胞比例分别为33.17%和2.07%，而经过负载GEN的壳聚糖水凝胶处理后，M1巨噬细胞比例降至14.4 %，而M2巨噬细胞比例显著增加至16.2 %。此外，WANG等[99]的研究还表明，SAL降低了RAW264.7巨噬细胞的TNF-ɑ、IL-1β的mRNA表达水平，同时还能调节M1巨噬细胞极化后线粒体稳态，从而延缓病情恶化。巨噬细胞M1/M2的比例决定了炎症微环境中促炎/抗炎的最终结果导向，因此限制M1型的极化或将其逆转为抗炎的M2型巨噬细胞从而减少炎症对软骨细胞的损害，或将成为治疗KOA的新手段。
地黄中各单体成分对KOA的作用机制见表1。
6 结语
古籍中记载地黄有益精填髓、生肌除痹的功效。千百年来广泛应用于独活寄生汤、膝痹汤等治疗骨关节疾病。近年来研究发现，地黄之所以能发挥作用，因其富含梓醇、桃叶珊瑚苷、红景天苷、松果菊苷、毛蕊花糖苷等多种成分，可通过抑制促炎细胞因子的分泌、减慢软骨基质的降解、促进软骨细胞增殖、抑制软骨细胞凋亡、调节软骨细胞自噬、抗氧化应激损伤等方式延缓骨关节疾病的进展，为新的治疗方法提供新思路。
目前国内外对地黄活性成分的研究尚处于初期阶段，有关其实验研究和临床试验都相对较局限。对人体运动系统疾病的生理和病理的作用机制还有待进一步探究。目前对于这些有效成分如何提纯、人体如何给药、长期给药是否安全有效，缺乏一套标准的操作流程规范与质量监控及评价标准，亟待讨论与解决。此外，还应探究与中药复方中其他中药成分之间的作用，探索复方中不同中药的单体成分的协同作用。
地黄及其富含的梓醇、桃叶珊瑚苷、红景天苷、松果菊苷、毛蕊花糖苷等成分在治疗骨关节疾病中通过多种方式表现出来了积极作用，具有广泛的应用前景。这些成分通过现代生物技术分离纯化、修饰改良，并通过多期临床试验证安全性、有效性，能够为骨关节疾病的治疗带来更多的希望。
来 源：商岚清，程鑫雨，单鸿哲，冯久朋，慕杨娜，赵 磊．地黄及其有效成分干预膝骨关节炎的作用机制研究进展 [J]. 中草药, 2025, 56(1): 349-359.
来源：天津中草药