黄芩苷药理作用研究进展

黄志军

(天津市长征医院，天津 300120)

黄芩是我国传统常用中药，来源于唇形科植物黄芩的干燥根，其药用历史悠久。黄芩苷(baicalin)是黄芩中的有效成分之一，具有多种药理作用，如降压、镇静、保肝、利胆、抗菌、消炎等。本文对黄芩苷新的药理研究及其应用进展综述如下。

1 抗肿瘤作用

在体外，黄芩苷对S180和Hep-A-22肿瘤细胞增殖均具明显的抑制作用，随药物浓度增加，抑制作用逐渐增强，且明显延长Hep-A-22小鼠的生存日数。洪铁等[1]实验表明，与对照组比较，黄芩苷中、高剂量作用后的肿瘤组织细胞G0/G1期的百分比增加，对细胞增殖在S期百分比无明显影响，发生G期细胞阻滞，无法运行到S期，阻断细胞在S期的DNA合成，从而达到抑瘤目的。黄芩苷作用于Hep-A-22肿瘤组织后，Bcl-2基因表达减弱，Bax基因表达增强，说明黄芩苷可下调Bcl-2，上调Bax表达，进一步印证黄芩苷能够诱导Hep-A-22肿瘤组织细胞凋亡。顾正勤等[2]采用不同浓度的黄芩苷处理细胞后，用流式细胞仪检测前列腺癌细胞DU145的凋亡率，免疫组织化学染色检测凋亡相关蛋白的表达。结果表明，黄芩苷能诱导前列腺癌细胞凋亡，并明显抑制癌细胞增殖，具有直接抗肿瘤作用。匡菊香等[3]用5 μmol/L及更高浓度的黄芩苷使黑色素瘤A375细胞增殖受到明显抑制，且药物作用随着作用时间的延长和药物浓度的增加而增强，提示黄芩苷对黑色素瘤A375细胞增殖有抑制作用。孟璐等[4]采用体外细胞培养方法，应用MTT法检测黄芩苷诱导人肝癌HepG-2细胞凋亡作用；通过免疫细胞化学(S-P法)检测凋亡相关基因bcl-2、Bax、P53蛋白表达的改变。MTT结果表明，黄芩苷在体外对人肝癌HepG-2细胞有明显的诱导细胞凋亡作用，且这种抑制作用呈现浓度和时间依赖性。免疫细胞化学(S-P法)检测凋亡相关基因Bcl-2、P53蛋白表达明显减少、Bax表达明显增加；Bcl-2/Bax比例明显降低。黄芩苷对人肝癌HepG-2细胞具有较强的诱导凋亡作用，其作用机制可能与下调P53基因表达和降低Bel-2/Bax比例有关。

2 抗病原体作用

黄芩苷抗菌范围较广，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌作用较强。孙冬梅等[5]通过体外对耐药性金黄色葡萄球菌的抑菌试验及体内对耐药性金黄色葡萄球菌感染小鼠的保护作用，观察黄芩苷的抑菌作用。黄芩苷和复方磺胺甲口恶唑(SMZ-TMP)对耐药性金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别是2 mg/ml和0.45 mg/ml，体内试验表明黄芩苷(100 mg/kg)可以降低耐药性金黄色葡萄球菌感染小鼠的死亡率,表明黄芩苷对耐药性金黄色葡萄球菌有抑菌作用。杨明等[6]采用正交提取法提取黄芩中黄芩苷，HPLC法检测含量并测定提取物对大肠埃希杆菌和金黄色葡萄球菌两种供试菌的体外最小抑菌浓度分别为0.50 mg/ml和0.20 mg/ml，抑菌作用明显。生物膜(biofilm)是指细菌不可逆转地黏附在物体表面或其本身细胞之间相互黏附，并被其自身所分泌的细胞外黏质所包裹而形成的特殊结构，其可导致细菌的生长状态和基因表达的改变。在由细菌引起的慢性感染性疾病中，生物膜作为致病因子起着重要作用。黄芩苷通过减少细菌对载体的黏附，抑制和清除生物膜，同时抑制新的生物膜的生成，从而增加抗菌药物对生物膜的渗透性，是黄芩苷对细菌生物膜的主要作用机制。张广平[7]发现32.25 mg/L的黄芩苷对牙龈卟啉单胞菌生物膜有明显的抑制和破坏作用，且作用大小与剂量呈正比。王贵年等[8]选取临床分离的呼吸道铜绿假单胞菌，采用LB肉汤-吸痰管系统培养生物膜(BF)，建立体外BF模型，银染法观察BF变化。将黄芩苷作用于BF，连续稀释法进行活菌计数，微量稀释法测定最低抑菌浓度(MIC)。实验发现，15.65 mg/L的黄芩苷对铜绿假单胞菌生物膜有明显的抑制和破坏作用。黄芩苷具有抗肺炎支原体作用，而且与两种大环内酯类药物相比，不易产生耐药性[9，10]。黄芩苷还具有体外抗呼吸道合胞病毒RSV感染作用，有效浓度为0.078～1.25 mg/ml，最佳作用浓度为0.156 mg/ml[11]。

3 对肝损伤的保护作用

用CCl4和D-半乳糖制作小鼠急性肝损伤模型，用比色分析法测定小鼠血清天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶的活性；测定小鼠血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性及丙二醛的含量。结果黄芩苷能显著降低因CCl4和D-半乳糖所致急性肝损伤小鼠血清天冬氨酸转氨酶(ALT)和丙氨酸转氨酶(AST)的升高；对急性肝损伤小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性有明显的升高作用，并降低丙二醛(MDA)的含量。结果显示黄芩苷对CCl4、D-半乳糖所致小鼠急性肝损伤有保护作用。实验中给药组SOD、GSH-Px较模型组显著升高，而MDA含量显著降低，说明黄芩苷的保肝机制与其对抗自由基脂质过氧化密切相关[12]。卡介苗(BCG)静脉注射致敏小鼠12 d后给脂多糖(LPS)静脉攻击造成小鼠免疫性肝损伤，4 h后取血和肝组织，测血清AST和ALT并观察肝脏病理变化。对乙酰氨基酚腹腔注射(500 mg/kg)致小鼠肝损伤，2.5 h处死小鼠测血清GSH和肝组织MDA。给BEG的同时给黄芩苷(80 mg/kg)能显著减轻BCG和LPS所造成的免疫性肝损伤小鼠ALT和AST的升高，减轻肝细胞坏死，促进枯否氏细胞增生，促进肝细胞增生；并能显著减轻对乙酰氨基酚致肝损伤引起谷胱甘肽(GSH)降低，同时减少肝脂质过氧化物生成[13]。董惠文[14]建立氨基半乳糖联合脂多糖所诱导的小鼠肝损伤模型。该模型与临床上急性重症肝炎(急性肝坏死)病情相似，探讨黄芩苷对肝损伤的保护作用。给予小鼠黄芩苷7 d后,腹腔注射氨基半乳糖联合脂多糖造模，测定小鼠的ALT、AST、GSH、肿瘤坏死因子(TNF-a)的含量,给药组与模型组相比较，具有统计学差异。提示黄芩苷对氨基半乳糖联合脂多糖所诱导的小鼠急性肝损伤具有保护作用。宁康健等[15]探讨了黄芩苷对(CCl4)所致小鼠肝损伤的保护作用,小鼠给予黄芩苷后可明显抑制血清ALT水平的升高，说明黄芩苷能增加肝细胞抗损伤能力，增加膜结构的稳定性，对肝脏有一定的保护作用。黄芩苷抑制脂质过氧化是通过减少缺氧状态下线粒体的能量消耗，减少琥珀酸氧化的限制和保护线粒体膜的完整性,活跃肝细胞生物氧化功能和蛋白质合成，为肝脏再生和修复提供能量，起到保护肝脏的作用。急、慢性肝病的发病过程均与肝细胞的异常凋亡有关，在病毒性肝炎患者的肝组织中肝细胞凋亡与坏死同时存在。王新华等[16]对由异烟肼+利福霉素钠造成的肝损伤，用免疫组织化学染色技术分析肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达，验证黄芩苷对抗结核药物肝损伤的保护作用机制。异烟肼和利福霉素钠的肝损伤作用机制可能与TNF-α蛋白在肝脏组织细胞的高表达有关，TNF-α在异烟肼和利福霉素钠所致小鼠肝损伤过程中起着重要作用，黄芩苷可能通过抑制TNF-α蛋白的表达而减轻肝细胞的凋亡与坏死。

4 对糖尿病肾病的改善

糖尿病肾病(DN)是糖尿病(DM)最常见的微血管并发症之一，其发病机制的研究一直是国内外糖尿病领域的热点。高血糖是引起糖尿病肾病的始动因素，并通过肌体内的一系列过程可引起肌体内部氧化应激和炎症反应，导致肾脏局部细胞因子网络活化而致DN。整个过程中，肾素-血管紧张素系统发挥了重要作用，其中血管紧张素II (Ang II)是该系统最有活性的因子，与DN的关系最为密切。经黄芩苷治疗后，Ang II明显恢复，这是黄芩苷对DN大鼠肾功能保护的靶点，即黄芩苷通过降低高血糖状态下肾素血管紧张素系统(RAS)的活性，治疗或保护DN大鼠的肾脏功能。除此之外，黄芩苷降低Ang II后还可以通过降低血压和肾小球内压、改善血液内环境及循环功能等恢复肾功能[17]。苏宁等[18]认为TGF-β是唯一对细胞外基质(ECM)形成具有广泛调节作用的细胞因子，在DN时，异常的葡萄糖代谢是导致TGF-β升高的主要因素，此外，肾素血管紧张素系统亢进使AngⅡ产生过多也是引起高血糖状态下TGF-β表达增加的另一重要因素。实验结果显示黄芩苷可同时降低血浆AngⅡ和肾小管TGF-β含量，可以推测黄芩苷降低血浆AngⅡ下调肾小管TGF-β活性可能是黄芩苷防治DN的作用机制之一。在糖尿病肾病中，肾脏局部微环境中细胞因子的大量合成和释放、重要信号传导通路的活化，可刺激细胞外基质中各种蛋白成分合成增加、降解减少，足细胞相关蛋白缺失，造成肾脏结构损害及功能障碍。实验证实，黄芩苷具有改善DN大鼠肾功能、减少ECM沉积、修复足细胞损伤以及减轻局部炎细胞浸润等作用[19]。孙洁等[20]研究黄芩苷对糖尿病大鼠肾脏细胞凋亡的影响。认为细胞凋亡密切参与了DN的发生，并从抗凋亡的角度探讨了其作用机制。采用2型糖尿病大鼠模型，黄芩苷150 mg/kg·d-1灌胃8周，测定血糖和尿微量蛋白；一侧肾脏采用TUNEL法检测凋亡及免疫组化检测Bcl-2和Bax蛋白的表达，另一侧肾脏液氮保存后采用荧光实时定量RT-PCR法测Bcl-2和Bax mRNA的表达。实验结果表明，糖尿病大鼠肾脏凋亡细胞数增加，Bcl-2、Bax蛋白和mRNA表达及Bax/Bc1-2均明显增加。由此可见，细胞凋亡可能参与了糖尿病大鼠肾脏病变的发生。而黄芩苷可以抑制糖尿病大鼠肾脏细胞凋亡，其作用机制可能与影响凋亡基因Bax和Bcl-2表达有关。

5 对脑损伤的修复保护作用

缺血性脑血管疾病的发病率、致残率和病死率均较高，溶栓疗法可使血管再通恢复血供，但同时亦可导致更为严重的脑缺血-再灌注损伤。胡秀梅[21]采用线栓法建立大鼠大脑中动脉阻塞局灶性脑缺血再灌注损伤模型，观察黄芩苷对脑缺血再灌注大鼠行为学评分、脑梗死率、脑含水量以及脑组织NO、NOS、MDA、SOD的影响。发现黄芩苷可以明显改善大鼠脑缺血再灌注所致的行为学障碍，降低梗死率，降低脑组织含水量，并能明显降低脑组织内NO的含量和NOS的活性，从而减轻NO的神经细胞毒性。同时，黄芩苷能降低缺血再灌注大鼠脑组织MDA的含量，并增加SOD的活性，从而抑制自由基导致的脂质过氧化作用，减轻自由基对脑组织的损伤。黄芩苷对大鼠脑缺血再灌注损伤有明显的保护作用，可能与其在脑缺血再灌注早期具有抗氧化作用有关。同时，黄芩苷对脑缺血-再灌注模型小鼠学习记忆功能损伤具有保护和修复的作用[22]。与脑缺血相比，脑出血治疗的手段比较少，疗效也比较差。周乾坤等[23]通过观察黄芩苷对实验性脑出血大鼠脑内谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)和γ-氨基丁酸(GABA)3种氨基酸含量的影响，显示经黄芩苷治疗后大鼠脑组织内Glu含量显著下降，同时GABA含量显著上升，尤其高剂量组Glu含量下降和GABA含量上升最为明显。提示黄芩苷可能通过降低兴奋性氨基酸的含量，而提高抑制性氨基酸的含量，来调节兴奋性/抑制性氨基酸的平衡，起到保护脑出血大鼠脑内神经细胞的作用。

6 对视网膜病变的影响

宋昊刚等[24]通过建立炎性视网膜水肿的动物模型，用光学相干断层扫描(OCT)连续观察炎性视网膜水肿厚度的变化，并且与视网膜形态学观察及视网膜厚度测定的结果对比，从影像学和组织学量化了黄芩苷抑制视网膜炎性水肿的效果，并且对不同浓度的药物效果做出评价。黄芩苷具有明显抑制视网膜细胞外炎性水肿的作用，并且不比局部使用皮质类固醇激素逊色。刘长山等[25]通过研究非酶糖化、凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax与糖尿病视网膜病变(DR)的关系，探讨非酶糖化抑制剂氨基胍和具有非酶糖化抑制作用的中药黄芩苷干预治疗，对DR的治疗作用。用雄性Wistar大鼠40只，随机平均分为4组，正常对照组、糖尿病组、糖尿病氨基胍(100 mg/kg·d-1)治疗组和糖尿病黄芩苷(150 mg/kg·d-1)治疗组，腹腔注射链脲佐菌素(60 mg/kg)诱发糖尿病。16周后，处死大鼠，分离主动脉，测定组织非酶糖化，观察视网膜Bcl-2、Bax的表达，电镜观察细胞凋亡的形态学变化。观察结果：①与正常对照组相比，糖尿病组非酶糖化明显升高(P<0.001)，氨基胍治疗组、黄芩苷治疗组较糖尿病组非酶糖化明显降低(P< 0.01)，而血糖无明显变化；② 糖尿病组视网膜Bcl-2蛋白表达明显减少、Bax蛋白表达明显增加，氨基治疗组和黄芩苷治疗组的Bcl-2蛋白表达明显增加、Bax蛋白表达较糖尿病组明显减少；③ 透射电镜下见糖尿病组视网膜神经节细胞呈典型的凋亡形态学改变，氨基胍治疗组和黄芩苷治疗组组织细胞凋亡改变明显减轻。提示：① 非酶糖化通过调节Bcl-2和Bax蛋白的表达诱导细胞凋亡，而参与DR的发生与发展；②非酶糖化抑制剂通过抑制非酶糖化，调节Bax和Bcl-2的表达抑制细胞凋亡，延缓DR的发展；③ 黄芩苷对非酶糖化抑制作用与典型非酶糖化抑制剂氨基胍相似。

7 抗过敏反应

黄芩苷的反应结构与脱敏药物色甘酸二钠相同，因此抗变态反应作用亦相类似。吴梅等[26]通过观察豚鼠脱敏实验进行黄芩苷抗生物制剂过敏反应的研究。认为黄芩苷的脱敏作用机理主要是抑制巯氢基酶的活化并防止肥大(嗜酸性)细胞脱颗粒以及组织胺、5-羟色胺等介质的释放，同时还有降低毛细血管通透性的作用，从而避免过敏反应的发生。

黄芩作为传统中药，有着悠久的使用历史，黄芩苷作为黄芩的有效提取成分之一，有着多种药理活性。近年来，国内外对黄芩苷进行了大量的研究，越来越多的黄芩苷药理活性被发现，黄芩苷有着广泛的开发与应用前景。

1 洪铁，杨振，绳娟，等.黄芩苷抗肿瘤作用及机制的研究.中国药理学通报，2008,24(12)：1676

2 顾正勤，孙颖浩，许传亮，等.黄芩苷诱导前列腺癌细胞株DU145凋亡的体外研究．中国中药杂志，2005，30(1)：63

3 匡菊香，雷沛鸿，石江.黄芩苷对人黑色素瘤A375细胞增殖的影响.中华中医药学刊，2008,26(11)：2510

4 孟璐，张学武，李正禄. 黄芩苷诱导人肝癌HepG-2细胞凋亡及对相关蛋白表达的影响. 时珍国医国药,2010,21(9)：2212

5 孙冬梅，邝枣园，李岩，等.黄芩苷对耐药性金黄色葡萄球菌的抑菌作用研究.吉林医学，2011，32(13)：2587

6 杨明，陶蕾，王文，等.黄芩中黄芩苷的正交提取工艺及体外抑菌活性研究.中兽医医药杂志，2011,3：43

7 张广平.黄芩苷对牙龈卟啉单胞菌生物膜的抑菌实验研究.中国现代药物应用,2011,5(14)：87

8 王贵年，范莹，王龙梓，等.黄芩苷对铜绿假单胞菌生物膜的影响.医学研究杂志，2011,40(1)：131

9 孙艳平，焦晓黎，吴秉纯，等.8味中药提取物体外抗肺炎支原体的试验研究．陕西中医，2008，29(6)：727

10 孙艳平，董秀华. 黄芩苷体外诱导肺炎支原体耐药的实验研究.中医药信息,2010,27(4)：115

11 张丽亚，董琳，陈小芳，等.黄芩苷抗呼吸道合胞病毒感染作用的体外研究.浙江临床医学,2008,10(12)：1528

12 李正禄，孟璐，张学武. 黄芩苷对小鼠急性肝损伤的保护作用. 时珍国医国药,2009,20(11)：2752

13 陈忻，赵晖，张楠，等.黄芩苷对小鼠免疫性肝损伤的保护作用.中药药理与临床,2006,22(3、4)：39

14 董惠文.黄芩苷对小鼠急性肝损伤的保护作用.海峡药学,2011,23(6)：45

15 宁康健，吕锦芳，姜锦鹏，等.黄芩苷对小鼠四氯化碳肝损伤保护作用的研究.中国中医药科技,2011,8(2)：120

16 王新华，金东岭，何红梅，等.黄芩苷对抗结核药物肝损伤保护作用的实验研究.时珍国医国药,2009,20(7)：1640

17 陈津岩，苏宁，陈芝喜.黄芩苷对糖尿病肾病大鼠血管紧张素的抑制作用.甘肃中医，2009,22(8)：66

18 苏宁，李丰，陈津岩，等.黄芩苷对糖尿病肾病大鼠血浆及肾组织AngⅡ的影响.中药新药与临床药理,2009,20(3)：201

19 苏宁，李丰，赵平，等.黄芩苷调节DN大鼠肾脏局部生物活性物质的实验研究.世界中西医结合杂志,2010,5(1)：22

20 孙洁，田林红，王收宝，等.黄芩苷对糖尿病大鼠肾脏细胞凋亡及其Bcl-2和Bax表达的影响.实用医学杂志，2010,27(5)：757

21 胡秀梅.黄芩苷对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用.山西医科大学学报,2010,41(2)：100

22 李园园，杨晖，廖桂凤，等.黄芩苷抗脑缺血小鼠学习记忆功能损伤的保护作用.昆明医学院学报,2011，32(5)：13

23 周乾坤，余嗣明，刘平，等. 黄芩苷对脑出血大鼠脑内氨基酸递质含量的影响. 中国中医药信息杂志,2009,16(4)：35

24 宋昊刚，崔浩，赵君，等.黄芩苷对家兔视网膜炎性水肿厚度影响的研究. 国际眼科杂志，2010,10(7)：1274

25 刘长山，王秀军，柳林，等.氨基胍、黄芩苷对糖尿病大鼠组织非酶糖化及视网膜细胞凋亡的影响. 中国现代医药杂志，2009,11(6)：33

26 吴梅，闫慧，张春梅.黄芩苷作为一种抗生物制剂的过敏反应的研究.微生物免疫学进展，2007,35(4)：48