腰椎间盘突出(LDH)困扰着数以亿计人群,让无数人饱受腰腿疼痛之苦。临床上,中医骨伤科常采用内服中药+手法(例如牵引等核心发力方式)的动静结合疗法:通过中药调理气血、补益肝肾,结合手法牵引缓解压迫、松解粘连。这一经典特色组合虽有显著疗效且广泛应用于中医临床,但对其效能、机制与优势内涵却长期缺少系统科学的阐释与证明。
2026年5月6日,浙江大学药学院彭丽华教授联合中国中医科学院望京医院朱立国院士团队在国际高影响力期刊Chemical Engineering Journal(IF=13.2)上发表题为“Biomimetic platform integrating therapeutic exosomes and stretch reverses lumbar disc herniation through multi-targeting accurate regulation”的研究论文,揭示了中医手法牵引与中药动静结合,联合治疗腰椎间盘突出的现代科学内涵,为中医骨伤的千年智慧提供了新注解。
该研究采用补肾壮骨传统中药杜仲(Eucommia ulmoides),提取制备了新型中药源性外泌体囊泡(Eu-Exo),并将其联合精准的周期性力学牵引调控(CS),模拟中药-手法牵引的中医骨伤动静结合策略,构建了中药外泌体囊泡-力学牵引联合治疗平台(Eu-Exo/CS),从基因、代谢、单细胞等多个维度系统解析了中药和手法牵引联合治疗腰椎间盘突出的深层机制,为手法牵引辅助中药动静结合治疗各类疾病提供了现代科学的共性注解,也为骨科要药杜仲的深度开发与精准化利用开辟了新方向。
杜仲,以补肝肾、强筋骨著称,在骨关节炎、腰痛等疾病中应用广泛,其抗骨衰老、骨疲劳、骨退变等功效显著,因此成为中医骨科临床治疗不可或缺的要药。中药外泌体囊泡是中药母植物细胞分泌的携带大量母植物活性物质的纳米囊泡,其包裹的核酸、蛋白质、脂质等往往具有显著药理活性。团队从杜仲道地药材中制备分离了外泌体囊泡(Eu-Exo),对其进行了一系列理化表征,并进一步系统解析了该外泌体囊泡脂质组成涵盖550种脂质,以氧化脂肪酸、磷脂酰胆碱等为主,共同构成囊泡壳层结构。鉴定出几千种蛋白组分,主要来源于细胞膜、细胞质、细胞核及叶绿体,其中天冬氨酸蛋白酶占比达84.6%;223种miRNA,包括128种已知miRNA和95种新型miRNA;小分子及其代谢物共计1110种。该成分图谱联合其它各种理化指标,为囊泡的后续利用建立了系统的质控标准与品质参考。

杜仲外泌体囊泡联合力学牵引抗椎间盘突出示意图
在中医骨伤临床中,通过手法操作进行力学牵引是常用特色疗法。然而,目前对于牵引/拉伸作用的阐释仍以机械减压为主。浙江大学药学团队通过前期研究揭示了在周期性力学拉伸下,通过调控细胞内肌动蛋白和微管的重组,加速外源性分子与颗粒的跨膜转运与胞内运输,可以显著加速多种纳米载体,如囊泡、脂质体、胶束等载体包裹的药物分子被细胞摄取,并加速其胞内转运,增强药物的吸收利用。此外,该团队在国自然面上项目资助下,通过系列研究发现并证实了中药源性的外泌体纳米囊泡通过传递中药小核酸等中药新功效物质,能够对疾病发挥显著的治疗作用,具有显著的成药性,是一大类值得被研究开发的新型纳米中药。中国中医科学院望京医院临床团队前期基于国自然重点项目构建了通过阻断脊柱退变力学生物学交互进程发挥长效“施治”的中医药防治新策略。本研究在科技部重点研发计划资助下,团队进一步交叉协作,联合攻关,探究并证明了力学拉伸下的髓核细胞和终板软骨细胞对杜仲外泌体囊泡的摄取比例显著提升近4倍;Eu-Exo联用 CS还能够协同增强对衰老髓核细胞与终板软骨细胞的性能与活力的逆转恢复,效果明显优于力学或中药的单一干预。
通过基因组与代谢组学联合分析,解析了Eu-Exo/CS调控椎间盘功能细胞的作用机制网络:针对髓核细胞,Eu-Exo/CS通过调控PI3K-Akt-FoxO-Bim信号轴抑制细胞凋亡,并调控Rap1/Ras-B-Raf通路缓解炎症介质传导;在软骨细胞中,则通过PI3K-Akt-p15/IL7R通路促进细胞增殖、阻断持续性炎症循环,同时调控TRAF2-MSK1-CREB-IL1β/Fas信号轴下调炎症因子与死亡受体的表达。Eu-Exo/CS不仅能够显著抑制细胞凋亡,在细胞外基质及其代谢层面,同时促进胶原合成、抑制基质降解,逆转基质代谢失衡,增强软骨细胞线粒体能量代谢水平。
在大鼠腰椎间盘突出的体内模型中,从治疗早期起,Eu-Exo/CS组大鼠的神经感知功能逆转,足缩回时间延长、热痛敏感性降低,组织退变与炎症得到同步改善。与模型组呈现的纤维环严重断裂、髓核丢失、软骨终板变薄等典型退变病理改变相比,联合治疗组纤维环排列趋于规则,髓核损失减少,软骨终板结构完整且厚度增加,椎间盘退变显著降低。此外,血清炎症因子水平大幅下降,且心、肝、脾、肺、肾及小肠等主要器官未见任何病理改变,生物安全性高。
通过单细胞原位测试及分析,二者联用能够加速力学信号与药物分子向髓核细胞和软骨细胞的传导,增强对细胞迁移、重塑等行为的调控,改善椎间盘局部微环境如细胞外基质的弹性、塑性与力学强度,并大大降低局部微环境的炎症及浸润。在动物椎间盘组织中共鉴定出15个细胞亚群。Eu-Exo/CS治疗后髓核细胞与软骨细胞比例显著增加,而促炎的中性粒细胞比例明显下降,实现了细胞比例的有利逆转。Eu-Exo/CS将处于促凋亡、促炎“终末状态”的病理性髓核细胞和软骨细胞实现逆转,同时促进巨噬细胞向抗炎表型转化,抑制中性粒细胞向促炎状态演进。病理模型组以ECM降解信号占主导,而Eu-Exo/CS则激活了炎症抑制、组织修复以及细胞黏附和ECM重塑相关通路。此外还显著调控了肌动蛋白细胞骨架和黏着斑力学通路。
该研究揭示了中医力学牵引与中药动静结合的特色疗法的现代科学内涵,并首次从基因-代谢-细胞-组织多维度系统阐释了力学刺激缓解机械压迫,促进药物摄取、协同细胞调控与重塑原位病理微环境相关信号通路的效能与机制,为力学联合中药的多靶点干预机制提供了精准的科学依据,也为中医力学手法联合中药特色疗法的现代科学系统研究提供了范式参考。
论文链接: DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.177071
该项目获得国家科技部重点研发计划(2021YFC1712805)支持。
外泌体资讯网 Chem Eng J| 当杜仲遇上力学:浙江大学彭丽华/中国中医科学院朱立国:解码中医药动静结合的现代科学内涵为骨伤疾病治疗开辟了新路径




