miR-214在骨质疏松症中的作用及中医药干预研究进展

Research Progress on the Role of miR-214 in Osteoporosis and the Intervention of Traditional Chinese Medicine

摘要: 骨质疏松症是指骨量降低，骨组织微结构破坏使骨强度减低，使骨折的危险性增加的一种严重危害老年人健康的常见骨骼疾病。近年来发现miR-214参与骨代谢，在骨质疏松症的发病过程中miR-214异常表达可以引起骨质疏松症的发展，其通过调控成骨及破骨细胞的功能，调节骨代谢过程。目前骨质疏松症的治疗中其药物仍存在一定的毒副作用及服药依从性差等问题，而中医药治疗骨质疏松症有着自身的特点和优势。本文旨在通过梳理近十年来的相关文献进行综述，以期为后续研究提供参考依据。

Abstract: Osteoporosis refers to the decrease in bone mass, the destruction of bone tissue microstructure, which reduces bone strength, and makes fracture risk. An increase in a common bone disease that seriously endangers the health of older adults. In recent years, it has been found that miR-214 is involved in bone metabolism, and abnormal expression of miR-214 can cause the development of osteoporosis during the pathogenesis of osteoporosis, which regulates the bone metabolism process by regulating the function of osteoblasts and osteoclasts. At present, in the treatment of osteoporosis, there are still certain problems such as toxic side effects and poor medication compliance, and traditional Chinese medicine has its own characteristics and advantages in the treatment of osteoporosis. The purpose of this paper is to review the relevant literature in the past ten years, in order to provide a reference for subsequent research.

1. 引言

骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是临床常见的骨骼疾病，其特征是骨量减少与骨组织的微结构恶化，骨稳态平衡打破，使骨脆性增加从而导致骨折风险上升[1]。现代医学对骨质疏松症的研究与治疗已进入多维度精准化阶段，从分子机制探索到临床干预均取得显著进展，但现有的药物治疗手段仍存在不足之处，如药物副作用较大，长期服用依从性差等，给患者带来诸多不便[2] [3]。中药治疗骨质疏松症具有多维度、整体调节的独特优势，其核心在于“标本兼治”的整合效应。中药通过补肾填精、健脾益气、活血通络的多靶点协同，实现骨代谢微环境的重塑，既能提升骨密度，又可显著改善腰膝酸软、畏寒乏力等全身症状[4]-[6]，因其多靶点、长期用药安全性高的特点，逐渐成为骨质疏松症治疗研究的热点领域。

近年来，随着分子生物学技术的发展，研究者们发现微小RNA (miRNA)在骨质疏松症的发生和发展中扮演着关键角色，其中的miR-214因其在骨代谢调控中的重要作用受到广泛关注，中医药治疗骨质疏松的机制之一正是通过干预miR-214的表达实现了骨代谢再平衡，凸显了中医药在表观遗传层面对骨质疏松症病机的科学诠释。因此，探讨miR-214在骨质疏松症中的作用及中医干预的研究进展具有重要意义，本文就近年来基于miR-214调控OP的作用机制及中医药干预研究展开讨论。

2. miR-214的生物学特性

miR-214是一种高度保守的微小RNA，其成熟体由22个核苷酸组成，位于人类1号染色体q24.3区域，嵌入DNM3基因的内含子中，它可以通过转录形成长非编码RNA (pri-miRNA)，然后经过酶的加工生成成熟的单链miRNA。miR-214在脊椎动物中高度保守，在人类、小鼠和斑马鱼中均存在同源序列[7]。

miR-214在不同的生物学过程中具有重要的调节作用。miR-214通过“种子序列”(2~8位碱基)特异性识别靶基因mRNA的3’非翻译区(3’-UTR)，介导转录后沉默，深刻影响了细胞周期的调控、增殖与凋亡平衡。miR-214在组织修复和再生，尤其是在骨骼、肌肉和神经系统的发育与修复过程中有着促进作用[8] [9]。miR-214可通过靶向调控不同的基因来促进或抑制干细胞的分化[10]。此外，miR-214通过调控骨代谢相关基因，参与骨的形成、重塑和修复过程，骨质疏松患者骨髓间充质干细胞外泌体中miR-214异常高表达，而靶向沉默miR-214可显著恢复骨量[11]。在骨质疏松症患者体内，miR-214通过靶向激活转录因子-4 (activating transcription factor 4, ATF4)、锌指结构转录因子(Osterix)等基因抑制成骨细胞分化，激活PI3K/Akt通路等促进破骨细胞活性，加剧了骨流失[12]-[14]。

3. miR-214在骨质疏松症中的作用

miR-214具有独特的双向调控特性，在骨质疏松症等疾病的研究中被广泛关注。miR-214负向调节成骨细胞分化，导致成骨分化受阻，矿化功能下降。Wang [15]等发现，miR-214水平升高可以使老年骨折患者骨骼中骨形成降低。而在体内与体外的研究中，miR-214可以直接靶向ATF4，使ATF4表达不足抑制成骨细胞活性，在使用miR-214拮抗剂后，成骨细胞活性恢复，矿化结节数量增加。Zhong [16]等发现，在骨质疏松症小鼠和患者中，Circ-ITCH和yes-associated protein 1 (YAP1)水平下调，但miR-214水平上调。从人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)实验和卵巢切除(ovx)小鼠模型实验中可以看出，miR-214是circ-ITCH的靶点，敲低miR-214可以阻碍sh-circ-ITCH对成骨分化的调节作用，同时miR-214可以通过下调YAP1抑制hBMSCs成骨分化。对老年骨折妇女以及老年去卵巢小鼠进行检测，我们可以发现破骨细胞衍生的外泌体miR-214-3p被转移到成骨细胞上，以抑制体外成骨细胞活性并减少体内骨形成[17]。

在破骨细胞前体中，miR-214通过抑制PTEN基因激活PI3K/Akt/mTOR通路，促进RANKL诱导的破骨细胞生成与骨吸收活性。方宇[18]等发现生物信息学分析显示miR-214能够靶向调控磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)，经过体外实验验证miR-214可以通过靶向下调PTEN表达激活PI3K/AKT信号通路，明显抑制了细胞增殖、成骨分化和矿化，降低成骨分化碱性磷酸酶、Col-1、OPN和骨钙素水平。Wang [14]等发现在骨质疏松患者体内，miR-214表达上调，且miR-214的过表达在正常生理条件下可以诱导破骨细胞分化。在ovx诱导的骨质疏松症小鼠模型的体内实验和RANKL诱导的破骨细胞分化的体外实验中，假基因PTENP1可以海绵化miR-214来调节PTEN的表达，通过抑制PI3K/AKT/NF-κB信号通路来抑制破骨细胞分化和减轻骨质疏松症。

4. 中医药与OP的防治

中医药与骨质疏松的防治具有密切关联，在中医理论体系下，骨质疏松被归为“骨痿”“骨枯”等范畴。古人在《黄帝内经》中提到了“肾藏精，精生髓，髓生骨”的观点，《素问·阴阳应象大论》指出“肾精生髓，髓通于脑”，在《素问·痿论》也记载“肾气热则腰脊不举，骨枯而髓减，发为骨痿”，认为肾精充足能滋养骨髓和骨骼，而肾精不足会导致骨质疏松、骨骼脆弱，明确指出肾虚髓亏为骨痿核心病机。中医藏象认为，肾是先天之本，肾藏精，精生髓，髓养骨；而脾是后天之本，是气血化生的源泉，气机升降的枢纽，脾和肾之间是相互依赖、相辅相成的。如果脾病可导致气血生化亏虚，进而使肾精不足，影响肾精化髓生骨的作用，使得骨枯而肌肉经络失养。除脾肾外，中医治疗时强调“肾主骨”“脾主肌肉”“肝主筋”的整体观，可以通过补肾填精、健脾益气、活血通络等治法调节机体功能，减轻骨质疏松症的症状。

在现代研究中，中医药可以调节骨代谢平衡，促进成骨分化。淫羊藿(又名仙灵脾)在古籍中关于补肾壮骨的记载颇丰，东汉的《神农本草经》中曾提到“淫羊藿，味辛寒。主阴痿绝伤，茎中痛，利小便，益气力，强志。坚筋骨，消瘰疬，赤痈，下部有疮。久服轻身耐老”。将淫羊藿“坚筋骨”功效与补肾关联，奠定其壮骨的理论基础。Teng [19]等发现淫羊藿苷(icariin, ICA)可有效提高骨髓间充质干细胞的向成骨细胞分化，韩一旦等[20]在研究中验证ICA对BMSCs细胞活性和生长具有促进作用，证实了淫羊藿苷可以通过caveolin-1/Hippo信号通路促进BMSCs成骨分化。明代李时珍《本草纲目》中对补骨脂的描述中提到“补骨脂，治肾泄，通命门，暖丹田，敛精神，壮筋骨”，指出补骨脂具有补肾强筋骨的功效。在Huang [21]等研究发现，补骨脂中的活性成分补骨脂素可以通过激活TGF-β/Smad3通路增加hBMSCs的增殖和活力，在补骨脂素的较低浓度时，ALP活性和钙化结节含量更多，增强作用更强，加速了hBMSCs的成骨分化。孙千惠[22]等也使用骨髓间充质干细胞进行成骨分化实验，用中药复方左归丸及右归丸灌胃大鼠12周后提取大鼠骨髓间充质干细胞，诱导成骨分化后进行检测，左归丸及右归丸的凋亡率低于模型组，且左归丸的效果明显优于右归丸，左归丸及右归丸均可减少成骨细胞的凋亡，促进成骨分化。

影响骨代谢平衡的另一个重要方面是破骨细胞的过度活跃，使体内成骨与破骨的平衡被打破，导致骨稳态失衡。中药在这一方面具有良好的应用效能，可以抑制破骨细胞生成的同时降低药物带来的副作用。彭秋伟[23]发现丹参中的有效成分丹参酮IIA可以抑制破骨细胞分化，显著降低破骨细胞融合指数和肌动蛋白环形成率，有效缓解骨破坏的情况。李明[24]等发现姜黄素可抑制脂多糖诱导的RAW264.7源性破骨细胞分化，通过下调p53的表达，增强溶质载体家族7成员11 (SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4 (GPx4)的表达，减少了谷胱甘肽的生成，促进细胞活性氧、细胞活性氧及Fe²⁺的积累。除了中药提取物外，中药复方也对抑制破骨细胞的形成也具有作用效果。江露[25]等从强骨康疏方的作用机制出发，通过网络药理学分析和细胞实验验证，强骨康疏方可抑制RANKL诱导的RAW264.7细胞向破骨细胞分化，通过RANKL/RANK/OPG信号通路的调控，抑制破骨细胞过度分化。

在骨质疏松症发病的过程中，常伴随慢性炎症和氧化应激。目前的研究表明，中药在抗氧化与抗炎方面同样具有显著的疗效，中药中的多糖和黄酮类成分可清除自由基，降低IL-6、TNF-α等促炎因子水平。现有研究发现[26]，葛根素联合阿仑膦酸钠可减轻绝经后骨质疏松大鼠氧化应激和炎症反应，降低氧化应激和炎性因子的表达水平，调节骨代谢并改善骨组织病理形态结构。此外，川芎的提取物可以通过抑制PI3K/Akt信号通路的激活，改善细胞活性氧水平和抑制成骨细胞凋亡，减轻骨质流失[27]。中药红花的提取物红花苷也可抑制成骨细胞凋亡和氧化应激反应，通过抑制miR-214表达可降低过氧化氢诱导的成骨细胞凋亡和氧化应激[28]。在实验中使用过氧化氢(H₂O₂)诱导MC3T3-E1细胞氧化应激模型，用氯化四乙基铵(tetraethylamine chloride, TEA)阻断MC3T3-E1细胞BK通道使用二仙汤含药血清培养，结果表明二仙汤含药血清干预可以显著提高细胞增殖活性和ALP活力，促进成骨相关蛋白表达，增大钙结节面积；而TEA阻断BK通道后，二仙汤含药血清作用可以被逆转，表明二仙汤具有对氧化应激的改善作用[29]。关钛元[30]等进行的一项临床研究表明，温肾通络止痛方在治疗老年性骨质疏松症方面有显著疗效。患者服用该方浓缩丸两个疗程后，与阿仑膦酸钠治疗组相比，6个月后在中医证候、VAS评分、COQOL评分和骨密度等方面均有明显改善，效果更优。在小鼠实验中，去卵巢小鼠经12周温肾通络止痛方灌胃治疗后，骨小梁结构得到显著改善，且随剂量增加效果更明显。细胞实验显示，该方能够促进骨髓间充质干细胞向成骨方向分化，并抑制成脂分化，降低氧化应激反应。在民族医学中也有使用药物治疗骨质疏松症的记载，蒙药中的蓝刺头具有补肾气、清镇赫依的功效，常用于骨质疏松症的治疗。在赵军、董重阳等[31]发现蒙药蓝刺头具有抗氧化应激作用，可明显改善去卵巢大鼠氧化应激组织损伤，通过正向调节Wnt信号通路，促进成骨分化作用。

随着全球人口的老龄化进程的不断发展，老龄化人口不断增多，绝经后骨质疏松症的患者的人数也在不断地上升。目前治疗绝经后骨质疏松症的药物治疗多是通过双膦酸盐类或雌激素类药物，但长期服用会导致患子宫癌及乳腺癌的风险系数上升[32]。部分中药(如黄芪)及中药复方具有类雌激素作用，可调节激素水平从而缓解绝经后骨质疏松症。Jeong-Su Park [33]等就进行了一项关于黄芪提取物异黄酮和安慰剂的双盲实验，在服用12周后黄芪提取物组女性Kupperman指数(KI)评分得以改善，更年期评定量表(MRS)和血脂水平都有所降低，表明黄芪提取物异黄酮可能具有类雌激素的功效，可改善绝经后骨质疏松症的症状。在中药复方中，青娥丸在临床治疗中具有肾虚腰痛、强筋壮骨的功效，是绝经后骨质疏松症的常用方剂，青娥丸方中主药杜仲和补骨脂包含丰富的木脂素类、黄酮类以及香豆素类成分，这些成分都具有雌激素样作用，可以促进成骨分化[34]。

5. 中医药对miR-214的调控作用

miR-214作为调控骨代谢的关键分子，通过抑制或促进破骨细胞活化参与骨质疏松症的病理进程。研究表明，多种单味中药及活性成分可通过靶向调控miR-214表达，恢复骨形成与吸收的动态平衡。清代医家张温在《张氏医通》中提到“肾气热，则腰脊不举，骨枯而髓减，发为骨痿”，传统理论认为肾气不足导致骨骼失于濡养，与现代骨微循环障碍学说高度契合。在补益肝肾类药物中，已有报道提出仙茅中的酚类糖苷——仙茅苷，可用于治疗骨质疏松症，王勤俭[35]等基于此结论，从长链非编码RNAKCNQ1重叠转录物1 (lncRNA KCNQ1OT1)/miR-214-5p轴进行实验，在大鼠实验中发现，仙茅苷可通过上调lncRNA KCNQ1OT1表达，增加lncRNA KCNQ1OT1海绵化miR-214的作用，下调miR-214，进而改善炎症反应及骨生物力学性能，促进成骨作用，改善骨质疏松症大鼠的骨代谢。补益肝肾药物的巴戟天提取物巴戟天多糖可以抑制破骨细胞生成，并通过miR-214-3p/NEDD4L通路诱导破骨细胞凋亡，可有效预防骨质疏松症[36]。

古人认为，以“骨痿”“骨枯”等代指的骨质疏松症以肾虚为本，血瘀为标，形成“因虚致瘀，瘀加重虚”的闭环病机，而活血化瘀类药物在骨质疏松症防治中具有独特的“祛瘀生新”作用，通过减轻炎症及氧化应激反应，抑制细胞凋亡，促进成骨分化，进而减轻骨质疏松症。赵军[30]等发现，一定浓度的红花苷可减轻成骨细胞凋亡，减轻氧化应激反应，而过表达miR-214可促进过氧化氢诱导的成骨细胞凋亡和氧化应激，逆转红花苷对成骨细胞的保护作用，加重骨质疏松症。在Wang [37]等也发现红景天苷可以抑制氧化应激，激活Nrf2蛋白，通过干预半乳糖代谢和脂肪酸代谢，促进成骨分化。在夏聪敏[38]的研究中，清热活血方能够通过LncRNA MEG3/miR-214/ATF4轴调节骨微环境，敲低LncRNA MEG3可以降低miR-214的表达，增加ATF4的表达，同时增加骨形成标志物BALP、PINP、RUNX2的表达，促进成骨细胞的增殖分化，促进骨形成并减少骨吸收。

在50岁及以上骨质疏松症患者中，大多数发生在女性身上，这可能与绝经后雌激素水平的变化相关。雌激素的缺乏可使骨吸收加速，破骨细胞的活性增加，导致骨质的流失。雌激素缺乏与雌激素受体(Estrogen Receptors, ERs)密切相关，主要涉及雌激素受体α (Estrogen Receptor alpha, ERα)和雌激素受体β(Estrogen Receptor beta, ERβ)。ERα对骨代谢影响非常重要，还可促进骨的形成，所以研究者对ERα进行干预，实验发现ERα显著抑制了骨髓间充质干细胞(BMSCs)的成骨分化，并促进了miR-214-3p的表达[39]。进一步研究表明，miR-214-3p的过表达能够抑制大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化，减少Wnt3a和β-catenin的表达。槲皮素可以通过调控Wnt/β-catenin信号通路从而促进成骨相关的基因的转录、产生等行为，而过表达miR-214-3p可以降低槲皮素，促进成骨相关基因转录水平。

中药调控miR-214不仅在骨质疏松症治疗中具有潜力，还在癌症、炎症性疾病、心血管疾病等多个领域有着广泛的应用前景，通过调节miR-214的表达，能够影响多种生理和病理过程。miR-214在多种癌症中，表现出重要的调控作用。在宫颈癌中，miR-214-3p可以直接靶向血小板反应蛋白2 (Thrombospondin 2, THBS2)的3’UTR抑制THBS2表达，下调THBS2后抑制宫颈癌细胞的转移，紫草素可以上调miR-214表达抑制宫颈癌细胞增殖、迁移和侵袭，减小肿瘤体积[40] [41]；miR-214在胃癌患者中的表达上调，miR-214的高表达与胃癌预后不良有关，而白藜芦醇可以调节miR-214逆转胃癌顺铂耐药的作用[42]。在炎症性疾病中，miR-214-3p的表达量和炎症因子的分泌成负相关，其异常下调可引起分泌炎症因子增多，而miR-214-3p的异常上调可抑制炎症因子的分泌。宣痹安痛方可以上调miR-214-3p的表达，并下调TLR4 mRNA和MyD88 mRNA的表达，抑制炎症因子IL-6、TNF-α和IL-1β的分泌[43]。在人冠状病毒性肺炎相关研究中，姚佳[44]发现清肺排毒汤可差异调控大鼠体内多种miRNAs的表达，其中miR-214-3p可通过下调PGK1蛋白翻译，抑制细胞内229E人冠状病毒的复制，延缓疾病的发展。在慢性心力衰竭的临床实验中，参麦注射液联合重组人脑利钠肽可以降低miR-214-3p表达水平，改善心功能[45]。对大鼠血压以及左心室肥厚调控影响进行试验，miR-214在压力超负荷模型中表达升高，康永清[46]等发现复方七芍降压片可以抑制肥大心肌胞miR-214的表达，降低大鼠血清型前胶原、层粘连蛋白、透明质酸及心肌和血浆AngII表达，进而改善左心室肥厚和血压水平。

6. 总结与展望

治疗骨质疏松症需兼顾骨形成和骨吸收间平衡，而miR-214既是调节骨代谢的关键分子，又可调控成骨及破骨细胞。近年来，中医药以中药提取物、单味药或复方多靶点的特性，可多途径调节miR-214表达，具有明显优势。黄芪提取物具有类雌激素样作用，可改善绝经后骨质疏松症；仙茅苷、巴戟天多糖等可调控miR-214来促进成骨作用，抑制破骨细胞活性，防治骨质疏松症。宣痹安痛方等也可通过调节miR-214表达抑制炎性因子分泌。但由于中药的组分复杂，具体的调控miR-214的靶点及网络尚不明晰，而且复方内多重成分竞争性结合miR-214启动子或调控其表观遗传学修饰，miR-214对不同细胞类型的调控可能存在矛盾性，在临床上需要进一步证实。现有的研究主要停留在细胞和动物模型上，并没有相应的临床大规模的数据，关于miR-214是否能作为治疗标志物的敏感性、特异性以及中医效验性的研究仍需临床验证。

未来可以通过单细胞测序、空间转录组等手段进一步确定miR-214在骨组织微环境中的细胞特异性作用；应用网络药理学、人工智能技术预测“中药-miRNA-靶基因”互作网络并筛选出关键的调控成分；还可以建立中药活性成分–纳米载体早期干预模型，日常中药干预高危人群以维持骨稳态及骨平衡。在骨质疏松症治疗方面，从“对症干预”向“系统重塑”转化，同时融合中医治未病思想理念，针对miR-214表达异常的早期高危人群开展日常中药干预调治骨稳态和骨平衡，从“多维度调控”到“系统重塑”。

NOTES

^*通讯作者。