黄芪化学成分和药理作用研究进展

姜 辉，顾胜龙，张玉婷，凡 畅

(1.安徽中医药大学第一附属医院，安徽 合肥 230031；2.安徽中医药大学药学院，安徽 合肥 230012)

黄芪，又称黄耆、绵芪、箭芪，豆科黄芪属植物，为补气之圣药，是临床常用中药，药用历史久远[1]。现代研究[2]表明，黄芪含有黄酮类、皂苷类、多糖类等多种有效成分，具有调节免疫、保护心血管与神经系统、抗肿瘤、护肝等诸多药理学活性。笔者在文献检索的基础上，对黄芪所含化学成分和其药理学作用作一综述。

1 化学成分研究

1.1 黄酮类成分 有研究[3]表明，黄芪中所含黄酮类化合物为0.007 4 mg/g，是其重要的有效成分，主要包含有山奈酚、槲皮素、异鼠李素、鼠李异柠檬素、熊竹素、芒柄花素、毛蕊异黄酮、二甲氧基异黄酮、异黄烷苷、二甲氧基二芪皂氢异黄酮、红芪木脂素、异甘草素、二甲氧基异黄烷、二异戌烯基异黄酮等30多种[4]。黄酮类成分具有抗氧化、抗癌、抗病毒、神经保护、降血糖等多种药理作用[5-7]。

1.2 皂苷类成分 皂苷类为黄芪中另一主要有效成分，具有抗肿瘤、心血管保护等作用。目前从黄芪及其同属近缘植物中已分离出的总皂苷含量约为98%，主要含有皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，异黄芪皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及大豆皂苷Ⅰ等40多种成分[8]。

1.3 多糖类成分 黄芪多糖主要为葡聚糖和杂多糖，具有调节免疫、保护神经和降糖等作用。其中葡聚糖分为以α(1→4)(1→6)葡聚糖为代表的水溶性葡聚糖和α(1→4)葡聚糖为代表的水不溶性葡聚糖，杂多糖则多为水溶性酸性杂多糖，主要由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成。

1.4 其他类成分 此外，黄芪中还包含氨基酸、微量元素(Sc、Se等)、蔗糖、维生素D、黏液质、苦味素、淀粉酶、亚麻酸、香豆精、核黄素、香草酸、尼克酸、异阿魏酸、阿魏酸、绿原酸、咖啡酸、烟酸、香豆素、淀粉E、胡萝卜素、甜菜碱、烟酰胺、亚油酸、叶酸、羽扇豆醇、β素谷甾醇、棕榈酸等其他多种成分。

2 药理作用研究

2.1 免疫调节作用 多项研究表明，黄芪对机体免疫系统具有一定的调控作用。固有免疫功能方面，刘印华等[9]通过半体内法检测巨噬细胞吞噬功能，发现与正常组相比，给予浓度为5、10、20 mg/mL的黄芪多糖溶液干预后，免疫低下小鼠巨噬细胞吞噬指数、吞噬率均显著升高。体液免疫功能方面，范文彤[10]研究发现，125、250、500、1 000 mg/kg黄芪多糖干预后，可显著升高环磷酰胺、荷瘤和放射损伤所致的免疫低下小鼠血清IgG含量。细胞免疫功能方面，刘慧等[11]通过流式细胞术和免疫印迹检测，发现分别给予黄芪糖蛋白0.5、1.0、2.0 mg/kg干预14 d后，与胶原性关节炎模型小鼠相比，外周血中CD3+CD4+IL-17A+Th17细胞比例显著降低，CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞比例显著升高。

2.2 心血管保护作用 心血管系统由心脏和血管所组成，心肌梗死、心绞痛、冠心病等为其多发病、常见病。有研究[12]表明，黄芪甲苷可降低心肌梗死模型大鼠心肌组织损伤程度，促进血管新生，其机制可能与调控蛋白激酶D1/组蛋白脱乙酰酶5/血管内皮生长因子信号通路有关。高建岭等[13]将黄芪注射液30 mL加入5% 葡萄糖氯化钠注射液250 mL中，静脉滴注治疗稳定型心绞痛患者，用药20 d后，发现黄芪注射液组不仅可缓解冠心病患者临床症状，提高临床疗效，还能改善其发病的病理学基础，降低发病风险因素。刘亚静等[14]连续1个月给予冠心病患者黄芪总苷氯化钠注射液(每日100～200 mL，每日1次)治疗，结果表明黄芪总苷氯化钠注射液不仅可提高总有效率，还可降低三酰甘油(triacylglycerol,TG)水平，改善血液流变性和心功能。此外，亦有研究[15-17]表明，黄芪及其有效成分对心肌炎、心力衰竭、心肌纤维化等疾病具有一定的治疗效果。

2.3 抗肿瘤作用 越来越多的研究表明，黄芪及其有效成分对不同恶性肿瘤均有一定的治疗作用。如武建毅等[18]研究表明，黄芪甲苷(0.3、1.0、3.0 mg/kg)可显著降低肝癌H22腹水瘤小鼠瘤细胞存活率、腹水量和最大结节直径等指标，其机制可能与抑制血管生成，降低转移相关基因、水通道蛋白表达有关。

雷琰等[19]注射给予非小细胞肺癌患者黄芪多糖(每日250 mg)，连续用药14 d，不仅可提高总有效率，有效降低其外周血中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、糖类抗原125及基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)的含量，还可改善化学治疗引起的骨髓抑制等不良反应。钱文军[20]研究发现，连续给予黄芪注射液(40 mL加入5%葡萄糖溶液)静脉滴注4个疗程(21 d为1个疗程)后，可升高乳腺癌患者白细胞、中性粒细胞、血小板数量，并显著改善紫杉醇联合吡柔比星对术后乳腺癌的治疗效果，减轻其骨髓抑制作用。另外，还有黄芪及其有效成分对宫颈癌、子宫内膜癌、胰腺癌等治疗效果的研究报道[21-23]。

2.4 神经保护作用 颜玲等[24]以右大脑中动脉阻塞再灌注大鼠模型为研究对象，观察黄芪多糖对其保护作用及机制。结果表明，黄芪多糖(5、15 mg/kg)可显著降低模型大鼠神经功能缺损评分以及海马神经细胞凋亡数量，改善其神经功能，其机制可能与促进海马神经细胞黏附分子和c-fos的表达，阻止或逆转海马神经细胞凋亡有关。张洁妹等[25]研究发现，急性脊髓损伤大鼠给予2 mL/kg黄芪注射液，连续14 d干预后，可减少脊髓组织含水量，降低组织水肿程度，从而改善其神经功能。谢利霞等[26]以PC12损伤细胞[由1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridine，MPP+)诱导]和帕金森病小鼠(由四氢吡啶诱导)为模型，观察黄芪甲苷对其的神经保护作用。结果表明，25、50、100 μmol/L黄芪甲苷可显著升高PC12细胞存活率，10、20、40 mg/kg黄芪甲苷可增加帕金森病小鼠自发活动计数，且呈一定的剂量依赖性。

2.5 肝脏保护作用 有研究[27]表明，黄芪水提物和醇提物均可显著降低四氯化碳诱导的急性肝损伤小鼠丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase，ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase，AST)含量，且黄芪水提物作用优于醇提物。王莹等[28]通过复制急性酒精性肝损伤模型小鼠，给予黄芪粗提物(2.0、4.0、8.0 g/kg)干预后，发现黄芪粗提物不仅可抑制模型小鼠肝脏指数，降低血清ALT、AST含量，减少肝组织中总胆固醇(total cholesterol，TC)、TG水平，还可显著减轻肝脏脂肪变性，改善肝脏病理损伤程度。宋少刚等[29]通过复制化学性肝纤维化模型大鼠，给予黄芪总苷(20、40、80 mg/kg)连续灌胃9周后，发现黄芪总苷不仅可明显降低ALT、AST、肝组织羟脯氨酸水平和肝脾指数，还可以显著改善肝脏纤维化病变。成扬等[30]以肝硬化大鼠(由二甲基亚硝胺诱导)为模型，通过连续给予黄芪总黄酮(15、30 mg/kg)干预4周，发现黄芪总黄酮可显著降低模型大鼠血清ALT、AST、总胆红素水平，升高其白蛋白含量，减轻肝细胞出血、变性、坏死等症状，且对汇管区扩张、肝窦狭窄、假小叶形成也具有一定的改善作用。

2.6 降糖作用 胡彩虹等[31]采用灌胃给药的方式，给予2型糖尿病模型大鼠不同剂量(100、200、400 mg/kg)黄芪多糖干预6周，结果表明，黄芪多糖不仅可下调模型大鼠血糖、空腹胰岛素、TG等含量，还可升高胰岛素敏感指数。王虹等[32]研究发现，给予黄芪降糖丸治疗60 d后，2型糖尿病患者空腹血糖、糖化血红蛋白、餐后2 h血糖等均显著降低，提示黄芪降糖丸具有辅助降糖作用。

诸多研究还表明，黄芪及其有效成分不仅具有一定的降糖作用，对其并发症也有很好的防治效果。如乔明飞[33]研究表明，给予糖尿病肾病患者黄芪注射液20 mL干预4周后，其总有效率为95.00%，而常规治疗组为75%，且可显著降低患者空腹血糖、血清肌酐、24 h尿蛋白等含量，有效改善患者的临床症状。刘俊辉等[34]研究发现，黄芪多糖(400 mg/kg)可通过调控AKT(serine/threonine kinase，AKT)/VEGF信号转导通路，减少炎症递质的释放，对糖尿病视网膜病变大鼠发挥一定程度的保护作用。徐源等[35]研究发现，黄芪甲苷可通过减少脂质过氧化，激活磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)/AKT信号通路，对糖尿病并发的肝损伤发挥保护作用。

2.7 延缓衰老作用 廖勇梅等[36]通过连续21 d足三里穴位注入黄芪注射液的方法，研究其对D-半乳糖诱导的衰老模型小鼠皮肤组织内氧化应激相关指标的调控作用。结果表明，黄芪注射液组可显著降低丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量，升高超氧化物歧化酶(super oxide dismutase，SOD)和羟脯氨酸水平，在一定程度上预防或延缓衰老模型小鼠的皮肤衰老过程。苗雨丹等[37]研究表明，黄芪多糖(40 mg/kg)能够显著升高衰老小鼠心脏、肾脏组织中谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化物酶等的含量，降低脂褐素水平，从而延缓机体衰老。另有研究[38]表明，黄芪多糖可通过上调端粒酶基因的表达，抑制p21、bax和p53基因的表达，延缓斑马鱼衰老进程。

2.8 其他作用 除上述多种药理活性外，黄芪及其提取物还具有其他多种药理学作用。如吴佳等[39]以慢性阻塞性肺疾病患者外周血巨噬细胞为研究对象，研究黄芪多糖对其炎症递质的影响。结果表明，50、200 μg/mL黄芪多糖可调控Toll样受体4/核因子-κB(nuclear factor κB，NF-κB)信号转导通路，降低炎症递质白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、前列腺素E2等的含量，从而发挥抗炎作用。王艳等[40]研究发现，黄芪甲苷(1、2.5、5 mg/kg)可显著抑制脓毒症大鼠胰腺组织中p62、Beclin1、LC3的表达水平，表明调控机体自噬水平可能是黄芪甲苷对脓毒症胰腺损伤大鼠发挥保护作用的潜在机制。曹聪等[41]给予急性胃黏膜损伤模型小鼠黄芪注射液干预后，发现黄芪注射液不仅可显著降低模型小鼠黏膜损伤指数、MDA含量，还可升高SOD活性，提示黄芪注射液具有一定的抗急性胃黏膜损伤作用。此外，诸多研究[42-44]还表明，黄芪尚具有利尿、抗疲劳、抗病毒等其他药理活性。

3 小结

综上所述，黄芪含有黄酮类、皂苷类、多糖类等多种活性成分，具有调节免疫、保护心血管与神经系统、抗肿瘤、护肝等药理作用，应用前景广阔。然而，尽管诸多学者对黄芪及其有效成分开展了较为广泛的药理学研究，并从整体、细胞、分子、基因等不同层次阐释了其可能的作用机制，但多停留在基础实验阶段，尚未能很好转化为临床应用。今后应以临床疗效作为研究的出发点和落脚点，积极开展临床相关研究，以期加快黄芪及其制剂的进一步开发和临床应用。