黃芪的化學(xué)成分與藥理作用研究進(jìn)展

李 博 耿 剛

1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生院，呼和浩特 010110 2內(nèi)蒙古自治區(qū)中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科，呼和浩特 010020

黃芪是豆科植物蒙古黃芪或莢膜黃芪的干燥根莖，味甘而微溫，歸肺脾兩經(jīng)，具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、益氣固表、利水消腫、行滯通痹、脫毒排膿、斂瘡生肌等功效。中醫(yī)常用其治療因虛所致病癥，如氣虛所致乏力、脾虛所致食少便溏、表虛自汗、瘡瘍潰后久不收口等。黃芪首載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被《中華人民共和國(guó)藥典》所收錄，是獲得我國(guó)衛(wèi)生部批準(zhǔn)使用的重要中藥材，因其擁有豐富的化學(xué)成分以及強(qiáng)大的藥理作用而備受國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者關(guān)注[1]。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，黃芪中的多糖類、皂苷類、黃酮類、氨基酸類、生物堿類等多種成分被發(fā)現(xiàn)[2]。結(jié)合現(xiàn)代藥理研究及臨床應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)黃芪在抗腫瘤、保護(hù)心腦血管、提高機(jī)體免疫功能、保護(hù)呼吸功能、保護(hù)代謝(肝、腎)組織、調(diào)節(jié)血壓、抗衰老、防治骨質(zhì)疏松癥等方面效如桴鼓[3]。現(xiàn)歸納總結(jié)近年來(lái)關(guān)于黃芪的化學(xué)成分和藥理作用的相關(guān)文獻(xiàn)，以期為黃芪的臨床應(yīng)用、開(kāi)發(fā)研究等提供一定的參考。

1 黃芪的化學(xué)成分

黃芪多糖在黃芪的多種化學(xué)成分中占比最多、活性最強(qiáng)，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、防止骨質(zhì)疏松、提高記憶力、改善血糖、抗腫瘤等[4]。此外，黃芪中還含有皂苷類、黃酮類、氨基酸類和生物堿類等其他化學(xué)物質(zhì)。

1.1 多糖類

黃芪多糖在黃芪中活性非常強(qiáng)，其分子式為C10H7ClN2O2S，分子量254.693，熔點(diǎn)254.693，為棕黃色粉末狀。多糖主要是葡聚糖和雜多糖，葡聚糖又分為水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖兩種。黃芪中的雜多糖大部分為鼠李糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成的水溶性酸性雜多糖，少量為小分子醛酸組成的糖醛酸，還有一小部分雜多糖成分相對(duì)單一[5]。由于目前實(shí)驗(yàn)技術(shù)依舊相對(duì)有限，很多細(xì)致深入的研究尚且達(dá)不到預(yù)期，對(duì)黃芪多糖的探討還處在較低的水平；且目前已知作用的成果轉(zhuǎn)化率也相對(duì)較低，可見(jiàn)對(duì)于黃芪多糖的深入研究是一項(xiàng)長(zhǎng)久的工程，需要一代又一代的科研人員不斷為之努力奮斗。

1.2 皂苷類

黃芪皂苷是黃芪中主要的有效成分。目前，黃芪皂苷類成分主要有黃芪皂苷Ⅰ～Ⅷ，異黃芪皂苷Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ，乙酰黃芪皂苷，環(huán)黃芪苷E、F和G，黃芪甲苷Ⅰ～Ⅳ和大豆皂苷Ⅰ等[6]。蒙古黃芪中的皂苷含量遠(yuǎn)超其他種類的黃芪，經(jīng)檢測(cè)其純度可高達(dá)98.22%，黃芪皂苷能夠降低因細(xì)胞氧化而導(dǎo)致的損傷程度，能夠促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖，還能對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞起到保護(hù)作用，其多種藥理作用尚未被完全發(fā)現(xiàn)，仍需進(jìn)一步探索開(kāi)發(fā)[7]。

1.3 黃酮類

研究[8]發(fā)現(xiàn)，從黃芪的根、莖、葉和花中可提取分離到50余種黃酮類化合物，主要為黃酮、異黃酮、異黃烷和紫檀素型黃酮，其中異黃酮的種類最多。張來(lái)等[9]對(duì)黃酮類化合物在藥物上的應(yīng)用進(jìn)行綜述，總結(jié)發(fā)現(xiàn)其在防治心血管疾病、肝臟疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面療效顯著。

1.4 氨基酸類

黃芪中共含有25種氨基酸，包括人體所需的各種必需氨基酸，如天冬酰胺、天門冬氨酸、蘇氨酸等[10]。王瑞明等[11]采用高效液相色譜儀從黃芪的地上部分(莖、葉)中發(fā)現(xiàn)18種氨基酸，其中以天門冬氨酸含量最高，其次為脯氨酸、賴氨酸、精氨酸、纈氨酸。

1.5 生物堿類

目前從蒙古黃芪中分離鑒定出黃芪堿A、B、C、D、E、F 6種生物堿類化合物[12]。

2 黃芪的藥理作用

2.1 抑制腫瘤生長(zhǎng)

研究[13]表明，黃芪皂苷通過(guò)對(duì)癌癥信號(hào)通路的相關(guān)分子進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而與特定DNA結(jié)合，可以降低胃腸道反應(yīng)的發(fā)生率并降低癌癥的發(fā)展速度。黃芪中主要的三萜類化合物黃芪甲苷可以降低體外癌細(xì)胞的遷移能力，破壞其侵襲力；也可阻斷體內(nèi)癌細(xì)胞繁衍增殖的信號(hào)通路，抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)速度，且濃度越高，抑制能力越強(qiáng)[14]。此外，也有研究[15]證明了黃芪多糖的抗腫瘤作用，其不僅可以通過(guò)誘導(dǎo)免疫細(xì)胞的增殖活化從而使機(jī)體免疫力得到提升，而且可以定向抑制腫瘤生長(zhǎng)微環(huán)境的炎癥反應(yīng)，從而達(dá)到抗腫瘤的作用。

2.2 保護(hù)心腦血管

黃芪甲苷是黃芪的主要有效成分。吳紅偉等[16]對(duì)黃芪甲苷保護(hù)心臟的機(jī)制進(jìn)行總結(jié)與分析，認(rèn)為其可以通過(guò)抑制核因子通路來(lái)抑制缺氧心肌細(xì)胞的凋亡，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來(lái)保護(hù)缺血再灌注的心臟，也可調(diào)節(jié)心肌信號(hào)通路來(lái)抑制心肌纖維化，從而保護(hù)心臟。研究表明，黃芪甲苷有抵抗細(xì)胞氧化的作用[17]，可以調(diào)節(jié)組織細(xì)胞生長(zhǎng)代謝所必需物質(zhì)的產(chǎn)生水平、相關(guān)RNA的表達(dá)水平[18]，從而減輕相關(guān)分子對(duì)腦部缺血再灌注造成的損傷程度[19]。相關(guān)研究[20]表明，黃芪甲苷可調(diào)節(jié)血液與腦脊液之間血腦屏障上的蛋白表達(dá)能力。曲友直等[21]對(duì)大鼠缺血再灌注進(jìn)行觀察分析，認(rèn)為黃芪甲苷可以增強(qiáng)occludin蛋白表達(dá)程度，降低血腦屏障通透性，從而達(dá)到對(duì)血腦屏障起到一定保護(hù)作用。

2.3 提高免疫功能

寇卜心等[22]通過(guò)建立環(huán)磷酰胺小鼠免疫失衡模型，證實(shí)了黃芪超微粉可以調(diào)節(jié)小鼠的免疫功能，抗環(huán)磷酰胺所致的免疫失衡。胡逸中等[23]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可以增強(qiáng)環(huán)磷酰胺所致免疫抑制小鼠的NK細(xì)胞殺傷能力，提高小鼠IL-2、IFN-γ含量，提高小鼠的免疫功能。對(duì)于小細(xì)胞肺癌患者，肖蕓等[24]按照隨機(jī)對(duì)照原則將其分成對(duì)照組和觀察組，觀察組在對(duì)照組的基礎(chǔ)上予黃芪注射液治療，結(jié)果顯示黃芪注射液能夠有效降低患者腫瘤標(biāo)志物TK1水平，改善患者免疫功能，提升治療效果，極大地改善了患者預(yù)后。

2.4 保護(hù)肺功能

靳娜等[25]構(gòu)建COPD大鼠模型來(lái)探討黃芪多糖保護(hù)肺功能的機(jī)制，通過(guò)觀察大鼠的一般狀態(tài)、肺組織狀態(tài)和HE染色后的肺組織病理學(xué)檢查等各項(xiàng)理化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)黃芪多糖能夠調(diào)節(jié)炎癥因子的表達(dá)、抑制炎癥反應(yīng)，從而抑制COPD大鼠肺組織的損傷并能改善其肺功能。彭峰等[26]在COPD患者中進(jìn)行相關(guān)臨床研究，發(fā)現(xiàn)黃芪能夠延緩穩(wěn)定期中重度COPD患者肺功能惡化、改善其生活質(zhì)量，認(rèn)為黃芪在COPD防治中占據(jù)重要地位。謝浩等[27]通過(guò)對(duì)哮喘急性發(fā)作期患者進(jìn)行相關(guān)臨床研究，證實(shí)黃芪多糖能夠糾正機(jī)體Th1/Th2細(xì)胞失衡，促使哮喘患者免疫功能恢復(fù)正常，從而使其肺功能得到改善。

2.5 保護(hù)腎組織

劉紅[28]對(duì)糖尿病腎病大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，觀察黃芪甲苷對(duì)其腎組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志蛋白及CHOP信號(hào)通路表達(dá)的影響，證實(shí)了黃芪甲苷能顯著減少糖尿病腎病大鼠蛋白尿，改善大鼠腎臟組織病理?yè)p傷的結(jié)論，并認(rèn)為這種效應(yīng)與黃芪甲苷顯著抑制腎組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、緩解CHOP介導(dǎo)的腎組織細(xì)胞過(guò)度凋亡有關(guān)。彭曉杰[29]對(duì)IgA腎病大鼠進(jìn)行黃芪治療，檢測(cè)α-SMA和FN的表達(dá)量，并觀察大鼠腎組織的病理變化，發(fā)現(xiàn)黃芪可以降低IgA腎病大鼠腎組織中α-SMA和FN的表達(dá)水平，從而干預(yù)腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)程，防止IgA腎病的發(fā)生發(fā)展。

2.6 保護(hù)肝組織

雷玲[30]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究了黃芪對(duì)肝損傷大鼠的肝損傷保護(hù)機(jī)制，認(rèn)為黃芪可以通過(guò)降低致纖維化因子的表達(dá)水平，從而保護(hù)肝組織。相關(guān)研究[31-32]表明，黃芪總皂苷能夠有效降低急性肝損傷的程度，這可能與其與肝臟內(nèi)活性較強(qiáng)的酶發(fā)生相互作用有關(guān)，通過(guò)降低超氧化物歧化酶等酶的過(guò)氧化程度，使肝細(xì)胞發(fā)揮正常功能，減少炎癥因子的表達(dá)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，黃芪包含多糖類、皂苷類、黃酮類、氨基酸類、生物堿類等多種化學(xué)成分，這些化學(xué)成分使得黃芪具有極其廣闊的應(yīng)用與前景。此外，黃芪具有抗腫瘤、保護(hù)心腦血管、提高免疫功能、保護(hù)肺功能、保護(hù)腎組織、保護(hù)肝損傷等藥理作用，對(duì)心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等疾病能很好地發(fā)揮治療作用；且目前有實(shí)驗(yàn)證明本品對(duì)肝腎功能無(wú)明顯損害，其安全性、藥物依賴性、患者接受程度等明顯優(yōu)于西藥。但就目前的研究現(xiàn)狀來(lái)看，如果未來(lái)想更加充分地利用黃芪，需進(jìn)一步對(duì)黃芪中的活性物質(zhì)進(jìn)行深入研究，并加快對(duì)黃芪制劑的臨床應(yīng)用進(jìn)度，提高成果轉(zhuǎn)化率。