黄芪综述

黄芪

黄芪，是常用补气药，始载于《神农本草经》，为豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge. var. Mongholicus(Bge.) Hsiao或膜荚黄芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.的干燥根，味甘、性温，具有补气升阳、固表止汗、利水消肿、生津养血、托毒排脓和敛疮生肌等功效。现代药理研究发现，黄芪具有保护神经细胞、保护心肌细胞、增强心肌收缩力、清除氧自由基、改善微循环灌注、提高超氧化物歧化酶活性、调节免疫功能、降低血液粘稠度、抑制血小板凝聚等多种作用。

1.黄芪的成分

黄芪中含有多种生物活性成分，包括黄芪皂苷、黄芪多糖、黄芪黄酮、氨基酸、亚麻酸、亚油酸、谷甾醇、叶酸及多种微量元素，如铁、锰、锌、硒等。其中黄芪皂苷、多糖、黄酮是主要的药理有效成分群而被广泛研究。黄芪多糖具有免疫调节、提高巨噬细胞活性、抗肿瘤等作用。黄芪甲苷具有抗炎、镇痛、降压、镇静等药理作用。黄芪黄酮具有增强机体非特异性免疫及特异性体液免疫、抗心肌缺血、防护肝损伤等药理作用。

1.1 黄芪多糖

黄芪多糖作为一类生物大分子成分，其结构与活性研究较为广泛。目前研究报道的黄芪多糖的单糖种类主要包括L-鼠李糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、L-木糖、D-核糖、L-核糖、D-半乳糖、D-葡萄糖和D-甘露糖等。

1.2 黄芪皂苷

1.2.1 黄芪总皂苷

目前，从膜荚黄芪和蒙古黄芪及其同属近缘植物中分离出40多种三萜皂苷类化合物，主要有黄芪皂苷、异黄芪皂苷、乙酰基黄芪皂苷、大豆皂苷四大类。

1.2.2 黄芪甲苷

黄芪皂苷中活性研究较系统的为黄芪甲苷（黄芪皂苷IV），其在黄芪中含量最高。

1.3 黄芪黄酮

黄芪总黄酮是黄芪的又一活性部位，主要包括毛蕊异黄酮、芒柄花素及其糖苷等成分。

2.相关药理作用

2.1 黄芪（水提物）

保护中枢系统作用。中药黄芪对神经元具有较好的保护作用。Tohda等研究发现黄芪能够使神经突已经萎缩的神经元轴突再生，减少细胞凋亡，表明黄芪具有促进神经轴突重建的作用，另外，黄芪还能降低HIF-la蛋白和基因的表达水平，对间歇低氧诱导的大鼠海马神经元损伤起到保护作用，从而抑制海马神经细胞凋亡，提高学习记忆能力。

2.1 多糖相关的药理作用

多糖发挥着极其重要的生物功能，目前报道，其具有免疫调节、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、降血糖、抗病毒、治疗代谢性紊乱、迟发性神经退行性疾病及抗衰老等，同时已广泛应用于兽医临床，提高动物的抗病能力。

其中黄芪多糖的免疫调节作用报道最多，被认为与黄芪的免疫调节作用直接相关，是其最重要的作用之一。起初认为它只可激活B细胞和巨噬细胞的增生，对T细胞无明显作用。近来，最新研究利用微波提取、膜过滤、阴离子交换树脂及凝胶色谱等分离鉴定了一多糖成分MAPS-5，药理实验表明，其仅具有诱导T 细胞增生，而对B细胞无明显作用。在对巨噬细胞的活性试验中，黄芪多糖可以显著提高巨噬细胞产生GM-CSF，TNF-α，NO 等细胞因子，增加NF-κB

蛋白水平。由此可见，黄芪多糖作为生物大分子成分，发挥着不同的免疫调节活性，这些免疫调节作用使之一方面可以用于炎症治疗，如它可抑制脂多糖引发的TNF-α和IL-8的产生，因此对肠炎患者有一定的治疗作用。

黄芪多糖的免疫调节作用，促使其另一主要药理活性为降血糖作用。黄芪多糖的降糖机制多数还是与其对骨骼肌的影响有关，它降低蛋白酪氨酸磷酸酶1B 的表达，调节骨骼肌内PKB/GLUT4信号通路，进而增加机体对胰岛素的敏感性。这种降血糖作用的同时，黄芪多糖还可以通过影响肾皮质内NF-κB，IκB的mRNA 表达，改善早期糖尿病肾病变症状。另外，它可以减少肝内质网应激并维持糖稳态发挥降血糖作用。

Y Tian的研究中，认为黄芪多糖对胃癌可以起到较为有效的治疗作用，其机制可能通过调节TLR4介导的信号转导，促进DC的成熟，激活免疫系统，抑制胃癌细胞增殖。YM Wu等的研究探讨黄芪多糖对肺癌微环境中骨髓间充质干细

胞( bone mesenchymal stem cells，BMSCs) 增殖、分化及肿瘤相关成纤维细胞相关分子表达的影响，实验结果显示，黄芪多糖能够抑制肺癌微环境中BMSCs 的细胞形态、增殖特性发生异常改变，向肿瘤相关成纤维细胞分化的状态。

2.2 黄芪总皂苷

黄芪皂苷具有多种药理活性，主要包括免疫调节、抗肿瘤、降血糖、抗病毒、多脏器保护等作用。在对多脏器保护作用研究中，发现黄芪总苷可保护冲击波诱发的肾氧化损伤；通过清除氧自由基、抑制Kupffer肝细胞内TNF-α和TGF-β 的产生，缓解肝纤维化进程；通过减少心肌细胞钙离子外流，增强自由基的迁移，降低脂质过氧化物的产生等途径防治心肌的损伤。以上抗氧化机制使之同样具有延缓衰老等作用。

在对脑海马神经元保护作用研究中发现，黄芪总苷具有抑制胸腺细胞、海马神经元内钙离子浓度的升高和凋亡作用，同时抑制脑内APP及其mRNA、β-分泌酶mRNA的表达，促进α-分泌酶mRNA的表达，最终发挥对记忆损伤保护的作用。

Ito 等研究发现在实验性自身免疫性心肌炎中的炎症介质可以诱导柯萨奇－腺病毒受体（CAR）的表达增强，而且病毒感染后激活的免疫系统能增加CAR 的表达。黄芪总苷通过降低其表达阻止病毒侵入细胞。

2.3 黄芪甲苷

2.3.1 缺血保护性作用目前明确黄芪甲苷在心肌损伤、低氧-复氧造心肌损伤、缺血大鼠等模型中，可缓解肌浆网，并影响肌浆网内Ca-ATP酶，从而调节钙的转运过程，影响心脏功能。通过上调超氧歧化酶-1的水平、干预PI3-K / Akt通路，刺激血管生成和提高缺氧诱导因子α1的积累，最终对心肌缺血、脑缺血模型，甚至是原位肝移植模型造成的缺血再灌注损伤等都具有保护作用。同时对脑缺血再灌注导致的血脑屏障渗透性增加病变也有改善作用。在对脑损伤引发的神经损伤也有一定的保护作用。

除对缺血模型有保护作用外，黄芪甲苷心肌有保护性作用，如缓解大鼠的心衰。对抗抑制压力过载型心肌肥厚大鼠的肾素-血管紧张素过度激活，逆转左室肥厚。另外，黄芪甲苷可调节高半胱氨酸诱导的急性期内皮功能异常; 对代谢综合症及内皮功能障碍、衰退型疾病等都有保护作用。从基因水平上分析，发现黄

芪甲苷对促血管生成、心肌发育、增强心肌功能等基因有上调作用。

2.3.2 抗氧化作用LL Cao等通过研究黄芪甲苷对过氧化氢诱导的肾小球系膜细胞的保护作用，结果发现黄芪甲苷能够降低胞内ROS产生，上调细胞周期蛋白Cyclin D1的表达，从而减轻肾小球系膜细胞的氧化应激损伤。

2.3.3 抗病毒方面在抗病毒方面，有报道称黄芪甲苷具有抗乙型肝炎病毒的活性，在人肺腺癌细胞中可抑制腺病毒的复制和诱导细胞凋亡。通过上调干扰素-γ 发挥抗柯萨奇B3 病毒的作用。同时可通过抑制TGF-β1信号通路，诱发心肌细胞的凋亡，缓解由该病毒引发的心肌炎患者心肌细胞成纤维化进程。

2.3.4 降糖方面降糖方面，在对3T3-L1脂肪细胞研究中，黄芪皂苷IV可通过诱导TNF-α分泌，降低脂解作用，改善胰岛的耐受作用。此外，它可以作用于肝糖调节酶，从而发挥降糖作用。对肝星胶质细胞以及猪血诱导的肝纤维化等都有保护作用。

2.3.5 免疫调节方面免疫方面，黄芪甲苷对T，B 淋巴细胞增殖、腹腔巨噬细胞功能等都有影响。通过抑制NF-κB 活性以及黏附分子的表达发挥抗炎作用。X Zhou等研究发现黄芪甲苷可通过调节TLR4、NF-κB及TNF-α在病毒性心肌炎中的表达，从而减轻心肌损伤。研究发现黄芪甲苷还可通过上调干扰素发挥抗柯萨奇B3的作用。

2.4 其他皂苷单体

除黄芪甲苷具有较好的药理活性外，最新报道的，其余齐墩果烷型和环菠萝烷型皂苷也多具有调节淋巴细胞增殖的作用，其中Macrophyllosaponin B和黄芪皂苷VII，两种黄芪皂苷类成分可通过体液免疫、细胞免疫等发挥免疫调节活性。黄芪皂苷I，II，III 对不同癌细胞显示了不同的细胞毒作用。

2.5 黄芪黄酮

具有免疫调节、抗损伤、抗突变、抗肿瘤、抑制动脉粥样硬化等活性。如有学者发现甘肃黄芪黄酮类化合物可剂量依赖性抑制Ang II诱导的内皮细胞凋亡，其机制可能与降低Fas相关。在抗肿瘤方面，黄芪总黄酮及毛蕊异黄酮等都具有抑制人红白血病K562 细胞增殖的作用，可将细胞停滞在G0/ G1期，同时降低细胞内Cyclin D1 m RNA水平。

抗氧化作用。氧化应激主要表现为ROS产生增多或/和清除减少，导致其在

体内蓄积，从而引起的分子、细胞和机体的一种损伤现象。黄芪含有丰富的硒元素，具有良好的抗氧化作用，尤其是毛蕊异黄酮（从黄芪中分离出的异黄酮类化合物）抗氧化能力最强。黄芪能够显著降低活性氧自由基的释放，从而抑制细胞凋亡。

抗病毒作用。研究报道，黄芪总黄酮对柯萨奇B3病毒性心肌炎小鼠模型有治疗作用，主要与以下机制有关：一方面黄芪总黄酮可以增加心肌细胞内向整流钾电流的幅值，另一方面，又能够提高心肌组织连接蛋白43mRNA的表达水平。同时，亦有研究证实黄芪对带状疱疹有较好的疗效，可以调节机体的免疫功能紊乱状态，对失衡的细胞因子有改善作用。

心肌保护作用。GN Liu等在研究黄芪总黄酮（TFA）对小鼠病毒性心肌炎急性期心脏血流动力学及心肌细胞钙电流的作用时发现TFA组与正常对照组和病毒感染组相比血流动力学指标明显改善；TFA 组与对照组比较，L-型钙电流（L-ICa）明显增加。因此可知TFA可以明显改善BALB/c小鼠病毒性心肌炎急性期心脏血流动力学，TFA 可增加病毒性心肌炎BALB/c小鼠心室肌细胞L-ICa 的幅值。