蛹虫草多糖和腺苷药理作用的研究进展

唐浩入，韩禹鑫，刘雪洁

（天津天狮学院 医学院，天津 301700）

蛹虫草（Cordyceps militaris L.）又名北冬虫夏草、北虫草、蛹草、东北虫草，寄生在鳞翅目、鞘翅目、双翅目等昆虫蛹体上[1]。蛹虫草与冬虫夏草同属异种，冬虫夏草作为一种名贵的中药材具有很高的药用价值，但其对生长环境要求高，资源分布少，价格昂贵且人工难以培育。而同样作为补益类中药的蛹虫草生长速度快于冬虫夏草，无特殊生长环境要求，可人工进行大规模培育。由于蛹虫草和冬虫夏草在生活史、化学成分、药理作用等方面有很多相似之处，且冬虫夏草野生资源不断减少，近年来蛹虫草已逐渐成为冬虫夏草的理想替代品。研究发现，蛹虫草有效成分中的虫草多糖和腺苷分别具有多种生物活性。本文从蛹虫草的虫草多糖和腺苷药理作用方面介绍其最新的研究进展。

1 虫草多糖的药理研究

虫草多糖是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸等组成的多聚糖[2]。在蛹虫草有效成分中，虫草多糖含量最为丰富，虫草多糖作为蛹虫草中的主要活性成分之一，其最高含量可达68.3 mg/g[3]。虫草多糖主要分布在蛹虫草的菌丝体中，用不同的固体培养基培养蛹虫草其多糖含量也有所不同。在薏仁米培养基培养的蛹虫草子实体中虫草多糖的含量最高[4]。虫草多糖具有广泛的药理作用，如调节免疫系统、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、降血糖及保护肝脏等。

1.1 免疫调节

免疫作为机体重要的生理功能，能够识别和清除体内的抗原性异物，在维持机体内环境稳定和生理平衡方面起着重要作用。苗月等[5]研究发现，虫草多糖（Cordyceps militarispolysaccharides，CMP）处理组中RAW264.7细胞的吞噬活性随CMP质量浓度的增加而增强，表明CMP可以促进RAW264.7细胞增殖，增强细胞吞噬能力，具有较强的免疫调节活性。陈瑞战等[6]研究虫草多糖对免疫活性影响，用1～20 mg/L不同浓度CMP，以2 mg/L刀豆素A（ConA）为对照，观察CMP对脾淋巴细胞增殖促进作用，结果发现CMP能与RAW264.7细胞表面的特殊受体结合，并激活RAW264.7细胞的增殖活性，显著增加小鼠脾淋巴细胞、腹腔巨噬细胞增殖和吞噬活性，从而增强免疫力。

1.2 抗肿瘤

诱导肿瘤细胞分化、抑制肿瘤细胞增殖或者引起肿瘤细胞死亡的物质可达到抗肿瘤的作用。蛹虫草是天然抗肿瘤剂，可通过提高人体免疫力起到抗肿瘤作用。努尔买买提[7]运用MTT法检测了蛹虫草多糖（CMPs-4）对人食道癌细胞增殖抑制作用。实验发现，经CMPs-4处理后，Eca109细胞中的促凋亡蛋白表达量上升，抗凋亡蛋白表达量明显下降，结果表明虫草多糖CMPs-4对Eca109细胞具有明显的增殖抑制作用，且CMPs-4对Eca109细胞的增殖抑制作用呈浓度依赖性。卫银等[8]也采用MTT法分析研究胞外多糖对结肠癌细胞的抑制作用，观察不同给药浓度在48 h对人结直肠癌细胞株HCT-116增殖的抑制效果。实验结果显示，添加蛹虫草胞外多糖48 h后，在体外可明显抑制结肠癌细胞的活性。袁源等[9]研究细脚棒束孢、蛹虫草、蝉棒束孢和球孢白僵菌4种菌丝体粗多糖体外抗肝癌活性，发现这4种虫草菌丝体粗多糖的抗肝癌活性有一定的差异。其中，蛹虫草MF1菌丝体粗多糖对HepG2细胞的抑制作用最强。

1.3 降血糖

目前，降血糖方式有促进胰岛素的分泌、抑制胰升血糖素的分泌、抑制肝糖原的异生、促进肝脏中葡萄糖代谢酶的活力和降低葡萄糖转运蛋白含量等。于晓凤[10]以小鼠高血糖模型研究蛹虫草胞外多糖的降血糖活性，发现一定剂量的纯多糖（ESP）能够降低小鼠的血糖值，恢复糖耐受能力，改善脂代谢紊乱现象。还有研究指出，虫草多糖对Wistar大鼠降糖机制可能与刺激胰岛素分泌和激活胆碱能有关[11]。陈春娟等[12]以腹腔注射链脲佐菌素（STZ）构建小鼠糖尿病模型，验证了蛹虫草多糖在体内的降血糖活性。实验连续灌胃给药4周，结果显示，剂量组与模型组相比，前者小鼠体重呈升高趋势，具有显著性差异（P＜0.01）；虫草多糖浓度达到200 mg/kg剂量时降糖效果最好，在给药4周后小鼠空腹血糖降至（13.7±2.4）mmol/L。说明低分子量的虫草多糖的降血糖效果较好，能明显降低糖尿病小鼠血糖值，且在一定范围内能改善糖耐量异常。罗游[13]在链脲佐菌素致小鼠高血糖模型中验证了虫草多糖的降血糖活性，结果显示，120 mg/kg虫草多糖能有效降低糖尿病小鼠的血糖，并调节机体的能量代谢。

1.4 抗氧化、抗衰老

在衰老发生机制学说中，氧自由基学是目前公认的机制之一［14］。通过抑制自由基的氧化反应可以达到抗氧化、抗衰老的目的。如果人体的抗氧化系统功能不够完善，导致氧自由基积累过多，人体过度氧化，就会加速皮肤与身体的衰老。白丽丹等[15]用DPPH自由基清除率、羟基自由基（·OH）清除率和铁离子还原能力法（FRAP）对虫草多糖的体外抗氧化活性进行研究，构建了H2O2致PC12细胞氧化损伤模型，研究虫草多糖对氧化损伤的PC12细胞的保护作用。结果显示，虫草多糖对DPPH自由基、·OH清除率分别可达73.69%、73.50%；FRAP法测得蛹虫草多糖有较强的抗氧化能力；细胞试验结果中得出使用虫草多糖的细胞存活率最高可达90.45%，表明了虫草多糖具有较好的抗氧化能力。研究报道[16-17]虫草多糖（CMP）能清除衰老小鼠肝脏中的氧自由基，达到增强抗氧化能力，保护肝细胞的作用；同时CMP可抑制脂质过氧化，减轻自由基对细胞、组织等的严重损害，减弱其致衰老等的损伤效应。在抗氧化试验中，蛹虫草多糖（CMP60）的还原力和DPPH自由基的清除率均最高，CMP80的羟自由基的清除率最高。

1.5 保护肝脏作用

肝脏不仅是人体中最大的消化器官，也是人体重要的解毒器官。中医认为：肝与胆相为表里，开窍于目，肝主藏血，主疏泄，有贮藏和调节血液的功能。《素问·五脏生成》提出：“肝之合筋也，其荣爪也。”可见肝脏对人体健康的重要。黄小莉等[18]验证了虫草多糖对急性酒精性肝损伤小鼠模型的影响，建立急性酒精性肝损伤小鼠模型，灌胃给药。研究发现，虫草多糖能显著降低急性酒精性肝损伤后小鼠肝匀浆中的过氧化脂质降解产物丙二醛、甘油三酯的含量（P＜0.01）；提高肝匀浆中的还原型谷胱甘肽的含量（P＜0.01）；脂肪变性程度均低于阳性对照组（P＜0.01）。说明虫草多糖对急性酒精性肝损伤具有保护作用，能抑制肝细胞脂质过氧化反应，提高机体脂质代谢能力。韩瑜玮等[19]建立肝损伤小鼠模型，灌胃给药含不同添加量虫草多糖的益生型酸奶，灌胃4周。结果表明，不同虫草多糖添加量的益生型酸奶均可显著降低酒精性肝损伤，并明显改善肝功能。樊桂灵[20]以四氯化碳（CCl4）诱发小鼠急性肝损伤并建立模型，以虫草多糖泡腾片剂量为1.0 g/kg试验，结果表明虫草多糖泡腾片能有效改善CCl4引起的肝损伤。

2 虫草腺苷的药理作用

腺苷是一种内源性嘌呤核苷酸，是虫草素生物合成的直接前体。腺苷作为蛹虫草的有效活性成分，具有良好的生物活性。在《中华人民共和国药典》中腺苷被用作虫草的质控指标[21]。蛹虫草与冬虫夏草都富含腺苷，蛹虫草及虫草花中的腺苷含量甚至可以达到冬虫夏草的10余倍[22]。腺苷具有改善心脑血液循环，防止心律失常，保护肾脏，改善失眠等药理作用。

2.1 对心脏保护作用

心脏作为人最重要的器官之一，是循环系统中的动力，能推动血液流向全身的各个器官、组织为其提供充足的血流量，并提供氧和营养物质，输送代谢的终产物，维持细胞的正常代谢功能。邢家林等[23]研究表明，在先天性心脏病手术的患儿术中，腺苷可以通过多种机制减轻未成熟心肌缺血再灌注损伤，对未成熟心肌具有良好的保护效果，且腺苷的心肌保护作用对剂量具有依赖性。赵京林等[24]在动物实验及临床研究中发现，腺苷可以触发和介导缺血预适应，减轻缺血再灌注损伤，减少“无复流”现象，从而起到保护心肌的作用，并提出腺苷将会成为再灌注治疗的重要药物。ZANG等[25]在实验室提出了用乙酰胆碱模拟缺血后适应，并通过线粒体ATP敏感钾通道发挥心肌保护效应，研究腺苷对心肌保护作用。实验着重阐述了缺血后适应保护缺血/再灌注损伤的效应和信号转导通路，尤其是腺苷和乙酰胆碱模拟药物后适应的可能机制和临床应用减轻再灌注损伤等心脏保护效应。

2.2 保护肾脏

除生成尿液的基本功能外，肾脏还具有生成肾素、促红细胞生成素、前列腺素等激素的内分泌功能，同时肾脏也能分解一些内分泌激素，作为靶器官接收信息。如果肾脏功能不全，就会破坏机体内环境稳定，影响新陈代谢。李兵[26]研究了腺苷和虫草素对糖尿病小鼠肾脏氧化应激的影响。结果发现，高血糖会降低氧化还原酶的活力，还会使肾小球的滤过性减弱。研究结果中治疗组小鼠相较于糖尿病模型组小鼠肾脏指数有所下降，虫草素、腺苷纯化物高剂量组可调节肾脏抗氧化酶的活力，改善肾小球滤过率，减少对肾脏的氧化损伤，对糖尿病小鼠肾脏具有一定的保护作用。

2.3 改善失眠

失眠是一种常见的疾病，严重时会影响人们的正常生活。目前的抗失眠药物的副作用大，且会使人产生依赖性。因此，需要开发健康的治疗失眠的药物。为了开发出可以预防和治疗失眠的食用菌保健食品或药品，陈玉皎等[27]用N6-（2-羟乙基）腺苷通过小鼠自发活动实验、延长戊巴比妥钠睡眠时间实验、戊巴比妥钠阈下剂量催眠实验观察其对小鼠睡眠的影响。实验表明，N6-（2-羟乙基）腺苷可减少正常小鼠机体的自主活动性，高剂量的N6-（2-羟乙基）腺苷能显著延长戊巴比妥钠诱导的小鼠睡眠时间和缩短小鼠戊巴比妥钠睡眠潜伏期。聂开美等[28]以蛹虫草为原料获得虫草多糖和N6-（2-羟乙基）腺苷，以一定比例口服给药小白鼠，观察组合给药对小鼠镇静催眠的影响，实验结果表明：N6-（2-羟乙基）腺苷与虫草多糖在实验配比条件下给药，可改善小鼠睡眠质量，提高了小鼠入睡率，且与单独N6-（2-羟乙基）腺苷给药相比，提高了小鼠入睡率。

3 结语

蛹虫草作为中药中典型的虫草，其功效与冬虫夏草相似，且具有药理作用广泛、实用价值较高和人工易培育优点，逐渐成为冬虫夏草的替代品和新资源保健品。随着人们对蛹虫草有效成分的深入挖掘，对其活性成分药理作用机制的研究和临床应用有了进一步了解，相信未来蛹虫草的产品会在人们的疾病治疗和健康保健中发挥重要的作用。