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更年期骨質流失只能補鈣嗎?中藥保骨的科學機制

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更年期骨質流失只能補鈣嗎?中藥保骨的科學機制

更年期女性與骨質疏鬆高風險者需高度關注

骨質疏鬆是一種進行性的全身骨骼疾病,特徵是骨量流失與骨微結構退化,導致骨骼強度下降與骨折風險增加。這種疾病在老化族群中特別常見,尤其是更年期後的女性與長期使用類固醇的患者。

《Molecules》期刊的這篇綜述文章Natural Products from Chinese Medicines with Potential Benefits to Bone Health,整理了近十年中藥天然產物對骨骼健康的科學文獻,涵蓋多種常用中藥材與其活性化合物。

對於正在尋找西藥之外保骨選項的更年期女性,這份研究提供了重要的科學參考。

全球 2 億女性受影響:骨質疏鬆的流行病學現況

研究指出,全球約有 2 億女性受骨質疏鬆影響:

  • 60 歲以上女性約 1/10 罹患骨質疏鬆
  • 70 歲以上女性約 1/5 罹患骨質疏鬆
  • 雖然脆性骨折盛行率在女性較高,但骨質疏鬆對男性也是重要健康議題
  • 美國國家骨質疏鬆基金會預估,到 2020 年,50 歲以上美國人中約 55%(1,400 萬人有骨質疏鬆,另 4,700 萬人骨量偏低)

骨折通常發生在髖部、脊椎與手腕,常伴隨生活品質下降與其他併發症如失能與憂鬱。

西醫治療的限制:雙磷酸鹽、荷爾蒙替代療法的長期副作用疑慮

目前美國 FDA 核准用於骨質疏鬆預防與治療的藥物不到 10 種,分為兩大類:

抗骨吸收類藥物(Anti-resorptive drugs)

  • 雙磷酸鹽類(Alendronate、Ibandronate、Risedronate、Zoledronic acid)
  • 抑鈣素(Calcitonin)
  • Denosumab(RANKL 抑制劑)
  • Raloxifene(選擇性雌激素受體調節劑)

促造骨類藥物(Anabolic drugs)

  • Teriparatide(副甲狀腺素重組型)

研究指出:「這些藥物的療效因患者而異,長期安全性已引起部分疑慮。例如,雙磷酸鹽治療已有潛在嚴重不良反應的報告。」

至於荷爾蒙替代療法(HRT),雖然能有效增加骨密度、降低骨折風險,但因擔心癌症(乳癌、子宮內膜癌、卵巢癌)、心臟病與中風風險,其使用已受到限制。

為什麼單獨補充鈣與維生素 D 不足以預防骨折?

許多人以為「多補鈣就能預防骨質疏鬆」,但研究中明確指出:「單獨使用鈣與維生素 D,或兩者合用,在缺乏藥物治療的情況下,無法有效降低骨折風險。」

面對老化人口快速成長與骨質流失盛行的趨勢,新型治療藥物與營養補充劑的需求迫在眉睫,而中藥正是極具潛力的開發來源。

理解骨骼健康:成骨與破骨的動態平衡

要理解中藥如何作用於骨骼,必須先理解骨骼本身如何運作。骨骼不是靜止不動的組織,而是持續形成、持續分解的活組織。

骨重塑(Bone Remodeling):造骨細胞與破骨細胞的平衡

骨骼健康的核心是「骨重塑」過程,也就是舊組織持續被新組織取代,這個過程涉及兩種特化細胞:

細胞類型

功能

造骨細胞(Osteoblasts)

在骨腔中填入新組織,負責骨形成

破骨細胞(Osteoclasts)

分解骨組織,負責骨吸收

在正常健康狀態下,這兩種細胞的活動處於動態平衡。當骨吸收速度超過骨形成速度,骨組織就會流失,臨床表現為骨質密度降低,最終發展為骨質疏鬆。

骨量評估的兩大方法:骨質密度(BMD)與骨微結構

骨量評估有兩種互補的方法:

評估方法

測量內容

臨床意義

骨質密度(BMD)

骨組織中鈣化組織的量

WHO 推薦的骨質疏鬆診斷標準

骨微結構

骨小樑數量、間距、皮質骨厚度等

反映骨骼的機械強度

BMD 是骨骼強度的主要指標,但不能完整反映骨骼品質。骨微結構的退化才是骨骼力學強度下降的關鍵,骨小樑數量減少、間距增加、皮質骨變薄與孔隙增加,都會導致骨骼變脆。

成骨指標:鹼性磷酸酶、骨鈣素、P1NP

成骨指標反映造骨細胞的活性,主要包括:

  • 鹼性磷酸酶(Alkaline phosphatase):存在於造骨細胞質膜上,在骨樣組織形成與礦化中扮演重要角色;骨特異性同功酶因專一性較高而更受臨床青睞
  • 骨鈣素(Osteocalcin):骨基質中最豐富的非膠原蛋白,由成熟造骨細胞產生,調節礦化作用
  • 第一型前膠原蛋白 C-端與 N-端延伸胜肽(P1CP / P1NP):P1NP 因個體差異小、穩定性高,已成為國際骨質疏鬆基金會(IOF)推薦的首選標記

破骨指標:TRAP、Cathepsin K、CTX/NTX

破骨指標反映破骨細胞活性與骨吸收過程:

  • 抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP):破骨細胞特異性酵素,TRAP 5b 同型已證實為破骨細胞數量的更好指標
  • 組織蛋白酶 K(Cathepsin K):存在於活躍破骨細胞中的半胱胺酸蛋白酶,能切割第一型膠原蛋白
  • 第一型膠原蛋白交聯端胜肽(CTX / NTX):膠原蛋白降解產物,CTX 已獲 IOF 推薦為標準標記
  • 羥脯胺酸(Hydroxyproline):骨膠原成分,於骨分解過程中釋放

關鍵調控比例:OPG/RANKL 與骨質流失的關聯

研究中特別強調,OPG/RANKL 比例是衡量骨吸收作用的關鍵指標:

  • RANKL(核因子 κB 受體活化因子配體):由造骨細胞產生的促破骨細胞生成細胞因子,結合破骨細胞上的 RANK 後,活化下游 MAPKs、NF-κB、NFATc1 等訊號通路,促進破骨細胞分化
  • OPG(骨保護素):由造骨細胞分泌,與 RANKL 結合,抑制破骨細胞前驅細胞分化為成熟破骨細胞

OPG/RANKL 比例越高,破骨活動受到的抑制越強。許多中藥成分作用的核心靶點之一,就是調節這個比例。

中藥天然產物的保骨活性:12 種代表中藥的科學證據

以下整理 paper 中科學證據較充分的 12 種中藥及其活性成分。

12 種中藥保骨活性總覽

中藥

代表性活性成分

主要作用

淫羊藿

淫羊藿苷(Icariin)

促造骨、抑破骨;有 24 個月停經後女性人體試驗

骨碎補

柚皮苷(Naringin)

促造骨分化、抑制破骨細胞形成

續斷

川續斷皂苷 VI

透過 BMP-2 路徑誘發成骨分化

杜仲

京尼平苷酸、木脂素

改善骨生物力學,未對子宮產生增生效應

補骨脂

補骨脂素(Psoralen)

雌激素受體 α 激動劑,活化 BMP 通路

肉蓯蓉

松果菊苷(Echinacoside)

提升骨密度、骨礦含量與生物力學指標

女貞子

齊墩果酸、熊果酸

抑制破骨分化、促進造骨細胞活性

丹參

丹參酚酸 B、丹參酮 IIA

抑制破骨、改善骨內微血管分布

紅花

多酚類(tilianin、acacetin)

透過 p38 MAPK 通路抑制破骨分化

升麻

25-O-乙醯升麻醇苷、Deoxyactein

提升 OPG/RANKL 比例,抑制破骨形成

冬蟲夏草

蟲草素(Cordycepin)

抗發炎、抑制 IL-1β 與 TNF-α

人參

人參皂苷 Rb1、Rb2、Rg3 等

不同皂苷分別促造骨或抑破骨

淫羊藿(Epimedii Folium)與淫羊藿苷(Icariin)

淫羊藿(中藥名「仙靈脾」)是肝腎調補的常用中藥,常用於治療關節不適、背膝無力與關節炎疼痛。研究中對淫羊藿的著墨最深,其有效成分淫羊藿苷(Icariin),它是一種帶有戊烯基的黃酮醇雙糖苷,也是植物雌激素類化合物中保骨研究最透徹的代表。

作用機制

淫羊藿苷透過下列訊號通路發揮作用:

  • Wnt/β-catenin-BMP 訊號通路:刺激新骨形成
  • PI3K-AKT-eNOS-NO-cGMP-PKG 訊號通路:成骨活性核心
  • 雌激素受體 α 磷酸化(Ser118):屬非典型雌激素活性
  • 抑制 p38 與 JNK 通路:降低破骨細胞分化

抗類固醇引起的骨質流失

淫羊藿苷在地塞米松(dexamethasone)誘導的骨質疏鬆模型中也展現保護作用,能逆轉骨小樑退化、刺激骨重塑,提升 OPG 與 FGF-23 水準,降低 CTX 與 TRAP-5b 水準。

骨碎補(Drynariae Rhizoma)與柚皮苷(Naringin)

骨碎補的中文名稱本身就意味著「修復斷骨」,是肝腎調補中藥,傳統用於骨折、外傷、腰背痛與肌肉無力。其主要活性成分是柚皮苷(Naringin):一種同時存在於柑橘類水果中的黃烷酮類化合物。

對造骨細胞的作用

柚皮苷在多種造骨細胞模型中展現增殖與分化活性:

  • 透過 PI3K-Akt-c-Fos/c-Jun-AP-1 訊號通路增加 BMP-2 表現
  • 活化 BMP-4 與 Wnt-β-catenin 通路
  • 上調 microRNA-20a,下調 PPARγ
  • 在 TNF-α 誘導的細胞損傷模型中,保護造骨細胞免於凋亡

對破骨細胞的作用

  • 抑制 RANKL 誘導的 NF-κB 活化與 ERK 磷酸化
  • 抑制 RAW 264.7 細胞中的破骨細胞形成與骨吸收
  • 誘導破骨細胞凋亡

動物實驗保骨效果

在去卵巢大鼠模型中,柚皮苷能逆轉骨質疏鬆,提升骨密度、骨體積、骨小樑厚度與生物力學強度。在視黃酸誘導骨質疏鬆模型中,亦能提升股骨密度與骨重量係數。

續斷(Dipsaci Radix)與川續斷皂苷 VI

續斷的中文名稱本身就意味著「促進骨骼再生」,是傳統用於肌肉損傷、骨折、腰膝無力的肝腎調補藥。

其有效成分主要是皂苷類,代表性化合物為川續斷皂苷 VI(Asperosaponin VI)。

作用機制:BMP-2 路徑的啟動

續斷的總皂苷成分透過增加 BMP-2 形成,誘導 MC3T3-E1 細胞與原代造骨細胞的成熟與分化。進一步的機制研究顯示,細胞分化活性與磷酸化 Smad1/5/8、p-Erk1/2、p-p38 與 Runx2 表現增加有關。當以 noggin 阻斷 BMP-2 表現後,造骨細胞分化水準顯著降低——這證實了 BMP-2 在續斷保骨機制中的核心角色。

杜仲(Eucommiae Cortex)

杜仲是常用的肝腎調補中藥,用於強健身體、肌肉疼痛與骨骼問題如腰痛與膝關節無力。

研究中指出三個環烯醚萜苷成分:京尼平苷酸(Geniposidic acid)、京尼平苷(Geniposide)、桃葉珊瑚苷(Aucubin),在造骨細胞中展現增殖活性,同時抑制破骨細胞生長。此外,木脂素類成分也是體外與體內保骨活性的貢獻者。

補骨脂(Psoraleae Fructus)與補骨脂素(Psoralen)

補骨脂在中文裡意味著「補骨髓」,是知名的補腎強骨中藥,常用於骨關節問題、腰膝無力。

有效成分

補骨脂含有兩個主要的呋喃香豆素類成分:

  • 補骨脂素(Psoralen):雌激素受體 α 激動劑
  • 異補骨脂素(Isopsoralen)

補骨脂素能透過 BMP 訊號通路(包括 BMP-2、BMP-4 基因表現、phospho-Smad1/5/8 蛋白、osterix 表現)促進造骨細胞分化。在皮質酮誘導骨質疏鬆大鼠模型中,補骨脂素改變了骨髓基質細胞中 12 個基因的 mRNA 表現,其中 5 個基因參與造骨細胞分化、細胞週期調節與 Notch 訊號通路。

對軟骨的保護作用

補骨脂素也對軟骨細胞有保護作用,促進第二型膠原蛋白、聚集蛋白聚醣、SOX-9 等軟骨基因表現。

肉蓯蓉(Cistanches Herba)與松果菊苷(Echinacoside)

肉蓯蓉是補腎助陽的中藥,能滋養身體精血,常用於身體虛弱、疲勞、腰痛與關節無力。

有效成分:松果菊苷的作用

松果菊苷(Echinacoside)是肉蓯蓉的代表性活性成分:

  • 顯著增加 MC3T3-E1 造骨細胞增殖
  • 提升鹼性磷酸酶活性、第一型膠原蛋白分泌、骨鈣素水準與礦化作用
  • OPG 與 RANKL 可能涉及其抗骨質疏鬆過程
  • 在後續活體研究中,松果菊苷對抗去卵巢誘導的損傷,改善骨密度、骨生物力學、微結構、組織形態學與子宮免疫組織化學

女貞子(Ligustri Lucidi Fructus)與齊墩果酸/熊果酸

女貞子常用於中藥處方,活化肝腎功能,適用於「腰膝無力」(這在中醫描述上可能代表骨骼退化的症狀)。

有效成分

女貞子的兩個主要三萜類成分:

齊墩果酸(Oleanolic acid)及其衍生物

  • 抑制 1α,25-二羥維生素 D3 誘導的破骨細胞樣多核細胞形成
  • 同時促進造骨細胞分化
  • 在皮質酮誘導的骨質疏鬆大鼠骨髓基質細胞中改變基因表現特徵
  • 在去卵巢大鼠中,提升造骨細胞族群與骨鈣素、Runx2 水準
  • 基因表現分析顯示效應可能與 Notch 訊號通路有關

熊果酸(Ursolic acid)

  • 透過活化 MAPKs、NF-κB、AP-1 等造骨細胞特異性基因,刺激造骨細胞分化與礦化
  • 在小鼠顱骨形成模型中促進骨形成
  • 抑制 RANKL 誘導的破骨細胞分化,下調 NFATc1 調節的破骨細胞標記基因
  • 在鈦顆粒誘導的骨溶解模型中,保護顱骨骨量、減少 TRAP 陽性破骨細胞族群

丹參(Salviae miltiorrhizae Radix):丹參酚酸與丹參酮

丹參是傳統用於婦科問題如月經不調、血瘀、腹痛的中藥。

有效成分與機制

丹參的多種活性成分展現不同層面的保骨作用:

成分

主要作用

丹參酸 A(Salvianic acid A)

提升大鼠造骨細胞的鹼性磷酸酶與 OPG 水準

丹參酚酸 B(Salvianolic acid B)

預防類固醇誘導骨質流失,改善骨內微血管分布

丹參酮 IIA(Tanshinone IIA)

預防去卵巢大鼠腰椎骨小樑流失,無脫鈣活性

隱丹參酮(Cryptotanshinone)

抑制破骨細胞分化,含抗膠原酶活性

作用機制

研究顯示丹參酮類抑制破骨細胞的機制包括:抑制鈣素受體、c-Src 激酶、整合素 β3 基因表現,以及 c-Fos、NFATc1 誘導的 RANKL、NF-κB、COX-2/PGE2 通路。

研究特別指出:丹參萃取物的抗破骨活性比四種主要成分(丹參酮 I、IIA、隱丹參酮、15,16-二氫丹參酮 I)個別作用的總和高出近 1000 倍。研究作者推測,丹參萃取物中可能含有其他未知的活性成分,或這些成分之間存在協同效應。

紅花(Carthami Flos)

紅花在中藥中用於促進血液循環、治療外傷與緩解肌肉疼痛。

抑制破骨機制

紅花透過抑制 Src 家族激酶與破骨細胞分化發揮保骨作用,具體展現在:

  • 抑制 TRAP 陽性多核細胞
  • 抑制 NFATc1、RANKL 介導的細胞內 ROS 生成
  • 抑制 p38 MAPK 與 IκB-β 激酶訊號活性
  • 抑制 RANKL 誘導的肌動蛋白環形成

紅花籽的活性成分被認為是多酚類化合物,包括 tilianin、acacetin、matairesinol 等。

升麻(Cimicifugae Rhizoma)

升麻在中藥中以清熱解毒效應聞名,臨床上常與其他中藥組合,用於治療因體內過熱引起的症狀,近年來也用於更年期症狀治療。

保骨作用的證據

升麻的近緣物種 Actaea racemosa(黑升麻)是廣泛用於更年期症狀管理的藥材。研究顯示:

  • 增強造骨細胞分化
  • 提升人類造骨細胞中的 OPG/RANKL 比例
  • 標準化黑升麻製劑能預防去卵巢大鼠遠端股骨的骨密度流失,保護腰椎與股骨的骨小樑結構
  • 三萜皂苷部分被認為是保骨效應的主要貢獻者
  • 25-O-乙醯升麻醇苷能阻斷 RANKL 或 TNF-α 誘導的體外破骨細胞生成,並減輕 TNF-α 誘導的小鼠骨流失
  • 去氧 actein(Deoxyactein) 能促進細胞生長、鹼性磷酸酶活性、膠原蛋白含量與礦化作用,並在 ROS 生成器存在下抑制 ROS 與 TNF-α、IL-6、RANKL 等破骨細胞分化因子

冬蟲夏草(Cordyceps)與蟲草素(Cordycepin)

冬蟲夏草是寄生於毛蟲幼蟲的真菌,傳統用於補腎、補肺,特別適用於改善身體虛弱、緩解呼吸不適與腰痛。

保骨機制

  • 冬蟲夏草水萃取物抑制 RANKL 誘導的破骨細胞分化,抑制鈣素受體、組織蛋白酶 K、MMP-9、NFATc1 等破骨細胞相關基因 mRNA 表現
  • 與鍶合併治療去卵巢大鼠時,能改善骨機械強度、骨礦含量,降低尿液鈣排泄
  • 在後肢懸吊廢用性骨流失模型中,改善機械強度、骨密度與骨礦含量

蟲草素(Cordycepin)的核苷類作用

蟲草素是 Cordyceps militaris 中的核苷類似物(3′-deoxyadenosine):

  • 抑制 RANKL 誘導的破骨細胞分化
  • 下調 TRAP、組織蛋白酶 K、MMP-9、NFATc1 等破骨細胞生成相關基因
  • 在脂多醣介導的骨流失小鼠模型中抑制發炎性骨流失
  • 下調 IL-1β、TNF-α 等促發炎細胞因子
  • 保護 TNF-α 誘導的人類脂肪源間質幹細胞造骨分化抑制,恢復 Runx2 與 osterix 的 mRNA 水準
  • 8 週治療去卵巢大鼠後,預防雌激素缺乏引起的骨流失

人參(Panax spp.)與人參皂苷

人參皂苷是人參與相關 Panax 物種中的三萜糖苷。研究中整理了多種人參皂苷的差異化作用:

人參皂苷

主要作用

機制

Rb1

抑制破骨分化

抑制 RANKL 誘導的破骨分化、JNK 與 p38 MAPK,下調 c-Fos 與 NFATc1

Rb2

促造骨、抗氧化

在過氧化氫損傷模型中促進細胞增殖,提升骨鈣素、骨橋蛋白;抑制 RANKL 與 IL-6;減少 ROS 生成

Rd

促造骨分化與礦化

提升 BMP-2、磷酸化 AMPK、Smad1/5

Rg1

促造骨增殖

增強人類牙周膜幹細胞與牙髓幹細胞的造骨分化

Rg3

抑制破骨

抑制 RAW 264.7 細胞中破骨生成,下調 RANK、TRAP、組織蛋白酶 K,透過 p38 與 JNK 通路

Rh2

抑制破骨(立體選擇性)

20(R) 異構體在 RAW 264 細胞中抑制破骨生成

對於正在面對更年期骨質流失、骨量減少或骨質疏鬆風險的讀者,這份綜述提供的不是「中藥能取代西藥」的承諾,而是「中藥作為整合性保骨策略的科學依據」。

從淫羊藿、骨碎補到女貞子、丹參,這些藥材的有效成分都已在細胞與動物實驗中展現多面向的保骨作用,部分(如淫羊藿)更有 24 個月的人體臨床試驗支持。

當你在思考骨骼健康的長期管理時,這份研究讓我們看見除了補鈣與西藥之外,傳統中藥在現代藥理學的檢視下,確實提供了另一個值得認識的方向。更多衛教資訊內容,請參考黃千瑞中醫師粉絲專頁。

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黃千瑞院長
黃千瑞院長
台南崇學馬光中醫院長,兒科與女性健康專家,專精藥浴調理、兒童青少年青春期成長調理、皮膚及呼吸道過敏、經期調理、孕產調理、更年期、睡眠障礙、三高及腫瘤癌症調理、失智症照護,用溫和系統化的中醫智慧守護每個家庭的健康。 台南女中醫。致力將中醫調理帶入台南每個家庭,關注教育公益,希望創造一個更好的社會。 經歷節錄: • 台南 崇學馬光中醫診所 院長 • 百合馬光中醫診所專任醫師 • 高雄長庚紀念醫院中醫部醫師 • 嘉義大林慈濟醫院中醫部醫師 • 中醫 內科、兒科、皮膚科專科醫師 • 中醫婦科醫學會會員 • 高雄醫學大學公共衛生學系 • 慈濟大學學士後中醫學系 專精領域: • 兒童青少年成長調理、過敏氣喘體質調理 • 月經紊亂、多囊性卵巢症候群、孕產調理、更年期症候群 • 皮膚過敏、蕁麻疹、異位性皮膚炎、乾癬 • 慢性疲勞、睡眠障礙、自律神經失調 • 三高調理、腫瘤癌症調理、失智症照護

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