红芪多糖的药理作用研究进展

雷文晖，李 洁

0 引言

红芪为我国著名中药，其为豆科植物多序岩黄芪的干燥根。文献报道红芪的主要作用为补气升阳、固表止汗、利水消肿[1]。红芪多糖(Radix hedysari polysaccharide，HPS)属于杂多糖，其来源于红芪的干燥根提取的多糖活性成分。现代研究表明，HPS具有多种药理作用，如抑制肿瘤细胞生长、抗氧化活性、免疫调节、治疗糖尿病并发症等多种作用[2-6]。因其药理作用越来越受到重视，笔者对其研究进展进行综述，以期深入研究、更好地开发利用红芪多糖。

1 抗肿瘤作用

目前，肿瘤已经成为严重威胁人类健康的疾病。文献报道，红芪多糖的抗肿瘤分子生物学机制主要在于抑制肿瘤细胞生长、诱导凋亡、免疫调节等机制[7]。李世刚等[8]分离纯化HPS得到HPS的3个组分(HPS-1、HPS-2、HPS-3),认为HPS-1和HPS-3是HPS发挥抑制肿瘤细胞生长作用的关键成分，并且HPS的抗肿瘤活性与各组分的分子质量大小和单糖构成有关。我国学者为进一步研究其抗肿瘤机制，应用不同浓度的红芪多糖作用于肺腺癌细胞A549细胞，观察其抑制肿瘤细胞生长的效应。结果表明，红芪多糖可诱导肺癌细胞凋亡,并降低原癌基因产物Bcl-2蛋白的表达[9]。同时，为进一步观察HPS对人肝癌细胞HEP-G2细胞的细胞周期抑制情况与诱导凋亡机制。通过不同浓度的HPS(200 μg/ml、400 μg/ml)作用于肿瘤细胞72 h后观察结果。结果表明，HPS可以通过抑制人肝癌HEP-G2细胞的生长、诱导肿瘤细胞凋亡、阻滞细胞周期G2/M期进展、降低原癌基因产物Bcl-2蛋白等机制抑制肿瘤细胞生长[10]。

研究表明，给予S180荷瘤小鼠不同的HPS组分(HPS-1、HPS-2、HPS-3)，均可抑制肿瘤细胞在小鼠体内的生长，提高宿主荷瘤小鼠的生存质量[10]。田河等[11]研究表明，HPS对膀胱癌在大鼠体内的生长有一定抑制作用，其机制可能为提高血清中IL-2含量,增强机体免疫功能，降低VEGF的表达水平，抑制肿瘤血管生成等。魏育才等[12]采用肝癌小鼠模型研究HPS对肿瘤细胞转移的影响，结果表明，HPS可抑制肝癌细胞经血流转移[12]。上述研究表明，HPS作为红芪的主要活性成分，对肺癌、肝癌、膀胱癌等具有一定的抗肿瘤活性。

2 抗氧化活性

氧自由基在机体的损伤及修复中发挥重要作用。为进一步研究HPS的抗氧化活性能力，国内学者进行了大量的研究，结果表明HPS具有抗氧化活性[13-14]。寇宁等[15]分别采用超声辅助、微波辅助及常规热水浸提的方法提取分离红芪多糖组分，HPS-M、HPS-C和HPS-H，研究结果发现，HPS-M的体外抗氧化活性较HPS-C、HPS-H显著，HPS-M具有较强的清除氧自由基的能力。杨杰等[4]应用不同浓度的HPS干预人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型，结果表明，HPS对氧化低密度脂蛋白氧化损伤模型具有明显的细胞保护作用，其机制可能为HPS清除自由基、抑制细胞凋亡及抗氧化应激等。为观察HPS对大鼠体内超氧阴离子、羟自由基清除率的影响，有学者对Wistar大鼠腹腔分别注射50、100、200、400 mg/kg HPS，结果表明，HPS可明显清除超氧阴离子、羟自由基，提高超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性[16]。上述研究表明，HPS具有显著的抗氧化活性。

3 免疫调节作用

早期研究显示，HPS能促进小鼠体内淋巴细胞转化,对于免疫力低下的小鼠具有免疫调节作用[17]。孙启祥等[18]研究发现，HPS对小鼠细胞具有免疫调节及延缓衰老的作用。近年来，我国学者为进一步开发利用红芪多糖，进行了深入研究。为观察HPS对S180荷瘤小鼠免疫系统的调节作用，研究者分别给予S180荷瘤小鼠不同HPS组分(HPS-1、HPS-2、HPS-3)14 d，给药结束后采取血、脾脏、胸腺、瘤体，结果表明，HPS可提高脾脏指数和胸腺指数，提高淋巴细胞转化功能，增加NK细胞、LAK细胞活性[19]。为了进一步研究HPS对T淋巴细胞的作用，李磊强等[20]观察HSP-3作用于小鼠脾淋巴细胞后的差异蛋白质点表达，结果表明，HPS-3能提高T淋巴细胞增殖能力和IL-2的分泌,机制可能为影响小鼠脾淋巴细胞蛋白质表达。万生芳[21]研究发现，红芪多糖作用脾虚大鼠后，能够提高血中CD3+T细胞、CD4+T细胞含量。随后的研究也表明，HPS具有免疫调节、增强免疫力、提高T淋巴细胞亚群水平的作用[22]。同时，有研究发现，HPS各组分均有不同程度的抗补体活性,并有一定的量-效关系[23]。上述研究进一步证明HPS是红芪补气升阳、益气功效的主要成分，同时说明HPS具有较好的免疫调节作用，有一定的应用于免疫力低下疾病治疗的潜力，值得进一步开发利用。

4 对糖尿病并发症的治疗作用

糖尿病主要的大血管并发症为心脑血管意外，而降脂、降糖治疗为防止糖尿病并发症的主要治疗手段。研究发现，不同剂量HPS均能明显改善糖尿病大鼠血糖水平,降低TC、TG、LDL水平，改善脂蛋白代谢[24]。随后的研究表明，HPS可改善糖尿病大鼠模型的血清瘦素、脂肪瘦素及空腹血糖、胰岛素敏感性指数等一系列指标[25-26]。研究表明，其也能改善糖尿病模型血清NO、NOS及过氧化脂质等指标[27]。丁义兰等[28]研究表明，HPS-3可降低2型糖尿病大鼠空腹血糖，提高脾脏指数和胸腺指数，减轻高糖对大鼠机体免疫器官的损伤,增强机体抗氧化防御能力。

糖尿病肾病为糖尿病微血管病变的主要并发症之一，严重影响糖尿病患者的生活质量及预期寿命。国内学者也对HPS糖尿病肾病的保护治疗作用进行了一系列研究。Hu等[5]通过糖尿病模型研究表明，HPS可以通过改善胰岛素抵抗、提高糖尿病模型的胰岛素分泌等机制达到治疗糖尿病的作用。研究表明，HPS可通过抑制转化生长因子-β1及结缔组织生长因子mRNA在肾脏的表达等机制延缓糖尿病肾病模型肾间质纤维化的进展[29-30]。祁雪艳等[29,31]研究表明，HPS可能通过抑制肾小球系膜细胞上PKC蛋白的表达及增强TIMP-1 mRNA的表达,或者通过抑制PCKα及其下游因子VEGF的过度表达,进而减缓糖尿病肾病的病程进展。由上述研究可见，HPS对早期糖尿病肾病具有一定的肾脏保护作用，值得进一步研究。

糖尿病心肌病为糖尿病的并发症之一，目前尚无特效的治疗方法。国内学者认为HPS具有一定的延缓糖尿病心肌病变等心脏保护的作用[32-34]。有研究表明，HPS可改善动物模型糖尿病心肌病心肌纤维化的程度，其机制可能与TGF-β1/Smads信号通路有关[35]。和彩玲等[36]研究表明，HPS通过降低血糖、血脂,上调PPAR-γ及GluT-4的表达等机制,减缓糖尿病心肌病的病程进展。Liu等[37]研究表明，HPS对高糖导致的脐静脉内皮细胞产生的凋亡具有保护作用。

糖尿病视网膜病变也是糖尿病的重要并发症之一，严重者可导致糖尿病患者失明。国内有学者研究表明，HPS可能通过升高糖尿病大鼠视网膜组织TSP-1的表达和降低PDGF-B的表达来阻遏糖尿病视网膜病变进程中新生血管生成及增殖,从而起到保护视网膜的作用[38]。随后的多项研究也表明，HPS可通过视网膜中血管内皮生长因子的含量抑制新生血管生成与增殖，达到保护糖尿病视网膜病变的作用[39-41]。

5 其他作用

最近研究报道红芪多糖可能通过清除自由基、抗氧化应激、抑制细胞凋亡等作用机制对人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型产生保护作用[42]。邵晶等[43]研究发现，HPS对局灶性脑缺血大鼠的脑组织损伤及神经功能损伤有保护作用。杨涛等[44]研究表明，HPS有一定的抗补体活性，有望应用于自身免疫性疾病。文献报道，在动物模型中的研究显示，HPS对于坐骨神经的损伤再生具有促进作用，提示HPS可用于神经损伤的治疗[45]。研究表明，红芪多糖具有激活线粒体凋亡通路的作用，从而发挥心肌细胞的保护作用[34]。

6 小结

红芪多糖主要的药理作用包括抗肿瘤、抗氧化活性、提高免疫力、延缓糖尿病进展及治疗糖尿病并发症等心、脑、肾保护作用。但是由于目前研究主要停留在动物及细胞层面，对于红芪多糖的临床研究仍然较少。为进一步开发利用我国传统中药的优势，造福人民，需要开展临床证据更高的临床研究，发挥中医、中药传统治疗优势，促进传统中药的发展。