黄芪的现代药理作用研究进展

江远玲，冯 楠，邵欣宇，黄 佳 综述 黄飞鸿 审校

1.西南医科大学药学院；2.中药活性筛选与成药性评价泸州市重点实验室（泸州 646000）

黄芪，为豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao 或膜荚黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根，《神农本草经》载为“黄耆”，被誉为“补药之长”，味甘，微温；归肺脾二经；功能补气升阳，固表止汗，利水消肿，生津养血，行滞通痹，托毒排脓，敛疮生肌[1-2]。黄芪为补气要药，是临床广泛应用的大宗中药之一，在《古代经典名方目录（第一批）》100 首方剂中，含黄芪的方剂有11首。黄芪主要含有多糖类、黄酮类、皂苷类、叶酸等成分[3]，现代药理研究认为黄芪具有调节免疫、抗炎、抗氧化、调节血糖、保护内脏的作用，广泛应用于呼吸系统、消化系统、泌尿系统、血液系统疾病和糖尿病及其并发症的治疗，且已取得较好的治疗效果，但较少有研究将黄芪的现代药理与中医传统理论对黄芪的认识相结合。本文梳理近年黄芪相关药理学研究文献，对比中医传统理论对黄芪的认知，对黄芪的现代药理作用做一综述，以期为后续解读黄芪补气作用机制的相关研究思路提供参考，进而为发掘黄芪及其组方的临床应用提供指引与借鉴。

1 黄芪治疗消化系统疾病的应用

黄芪功能补脾益气，本经载曰“黄芪主小儿百病”，中医理论认为小儿病多与脾胃虚弱有关，脾胃主消化、吸收，与现代医学中消化系统相关。故以黄芪为君药的黄芪建中汤、临床常用于治疗慢性萎缩性胃炎、胃溃疡、胃癌等消化系统疾病。

1.1 黄芪对慢性胃炎的防治作用

现代研究表明黄芪主要通过抗炎、抗氧化、调节固有免疫、保护碳酸氢盐屏障等作用来预防治疗慢性胃炎和防止其恶变。张厚等[4]报道黄芪总皂苷可以升高血清SOD，降低MDA，促进NO 分泌，通过抑制脂质过氧化作用，抑制脾虚大鼠黏膜损伤，改善黏膜血液循环，同时黄芪总皂苷通过升高脾虚大鼠血清IgG、肠道灌流液IgA，提高免疫功能。赵唯含[5]报道黄芪皂苷可以通过调控Hedgehog 信号通路，显著改善慢性萎缩性胃炎模型大鼠胃黏膜萎缩，保护胃黏膜；此外，郭英等[6]发现黄芪主要活性成分黄芪甲苷通过激活AKT和NFκB通路，降低BCL-2/BAX的比例，增加Caspase-3的活化，促进人胃癌MGC-803 细胞凋亡的发生，提示黄芪具有抑制慢性胃炎向胃癌的发展进程的作用。

1.2 黄芪对消化性溃疡的治疗作用

消化性溃疡是消化系统的多发病，其发病机制主要为幽门螺杆菌感染、胃酸分泌过多和胃黏膜保护作用减弱等。现有研究显示黄芪能够通过抑制DNA 的复制和RNA 的转录，促进分裂相关蛋白质的合成降解，有效抑制幽门螺杆菌分裂过程，继而抑制幽门螺杆菌[7-8]，王平等[9]发现黄芪甲苷可以通过抑制幽门螺杆菌中尿素酶活性及相关基因的表达，抑制幽门螺杆菌定植能力；同时曹聪等[10]发现黄芪可通过抗氧化、改善局部血液循环、抑制脂质过氧化作用，修复已经损伤的胃黏膜，从抑制幽门螺杆菌和修复胃黏膜损伤两个方面发挥对消化性溃疡的治疗作用。

1.3 黄芪对慢传输型便秘的治疗作用

黄芪可以通过增强水液代谢，促进肠蠕动，增强平滑肌紧张度来治疗便秘。慢传输型便秘在中医辨证中可分“热秘”、“寒秘”、“气秘”、“虚秘”，其中虚秘者属气虚致气行无力，不能驱动胃肠有效运动而致便秘。以黄芪为君药的黄芪汤常用于治疗气虚型便秘。亚东等[11]发现黄芪注射液可以促进机体新陈代谢，促进小肠氧化代谢和营养吸收，增强小肠(主要是空肠)运动和平滑肌紧张度的功能；吕琴[12]发现黄芪多糖可通过调控p38 MAPK/c-Jun/AQP5 信号通路，改善大鼠肠道水液代谢障碍，增加大鼠粪便含水量；HE 等[13]发现黄芪甲苷可通过调节肠道菌群结构和促进丁酸生成，改善洛哌丁胺致便秘模型小鼠肠道流动性，促进小鼠排便；杨金玉等[14]通过网络药理学和分子Dock虚拟对接技术发现黄芪中的活性化合物叶酸山奈酚、槲皮素等能分别作用于JUN、VEGFA、AKT1、CASP3、IL6 等靶点，在氧化应激反应、对营养水平的反应、细胞因子受体结合等生物过程影响慢传输型便秘。

2 黄芪治疗呼吸系统疾病的应用

黄芪归肺经，补肺气，功能益卫固表，现代研究表明黄芪可通过改善肺通气换气功能、减少粘液分泌、调控免疫状态等作用，对呼吸系统疾病起到防治作用。

2.1 黄芪对慢性阻塞性肺疾病的治疗及改善预后作用

中医认为慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）为肺气不足、外邪入侵、脾失健运、气血两亏所致。靳娜等[15]发现200～400 mg/kg黄芪多糖可以明显改善COPD 大鼠PEP、FEV1 等肺通气指标，提高血氧含量，其作用机制主要是通过降低COPD 大鼠血清IL-8、TNF-α 含量，提高IL-10、IFN 含量，减轻肺组织炎性细胞浸润状态，改善肺小叶、肺间质、肺表面细胞等的病理性改变。吴红红等[16]发现黄芪颗粒可以通过Rho/Rho激酶信号通路，减轻COPD模型大鼠气道炎症反应，改善血管内皮功能障碍；同时吴佳等[17]发现黄芪甲苷可以降低COPD 患者外周血单核细胞源性巨噬细胞TLR4、NF-κB mRNA 表达，降低下游炎症因子表达，缓解LPS导致的细胞损伤；孙腾等[18]临床试验发现明大剂量生黄芪可以显著提高常规治疗COPD 患者最大吸气压、最大呼气压等指标，改善COPD患者呼吸肌肌力，其作用机制是通过抑制无氧酵解，减少乳酸在肌肉的堆积，加快尿素氮的清除，改善呼吸肌疲劳，从而改善COPD患者的预后。

2.2 黄芪对肺癌的治疗作用

中医治疗肺癌的基本原则为扶正培本，黄芪具有补益肺气的功能，现代研究表明黄芪能抑制肺癌细胞增殖和促进肺癌细胞凋亡。邓正亭等[19]通过对中国知网近40 年来治疗中晚期非小细胞肺癌的中医药研究数据进行分析，发现黄芪的使用频次最高。杨冰等[20]发现黄芪中黄酮组分可以通过与调控XBP1 介导的ERs相关蛋白的表达，调节机体免疫功能抑制C57BL/6荷瘤小鼠肿瘤生长。刘艳玲等[21]发现黄芪多糖可以通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB 信号通路活化，促进肺癌细胞凋亡，同时还可以提高模型小鼠CD8+T 细胞比例和CD4+/CD8+T 细胞比值，增强细胞免疫功能，从而抑制小鼠Lewis 肺癌移植瘤生长。周威等[22]发现黄芪甲苷可以通过降低Wnt1、βcatenin、Cmyc、CyclinD1 的表达，抑制Wnt1/βcatenin信号通路的活化，下调血清中肺癌标志物水平，从而改善肺癌小鼠的生存质量和肺组织病理变化。吴安妮等[23]发现黄芪甲苷可以通过抑制Akt 信号通路中p-Akt 的表达，抑制癌细胞A549 和SPC-A1 的增殖。张时文等[24]发现黄芪多糖可以通过抑制JAK/STAT3转录激活效应，从而抑制A549细胞的迁徙，达到对人非小细胞肺腺癌的治疗效果。姜怡等[25]发现黄芪甲苷通过下调mCTLA-4及sCTLA-4 表达、逆转CTLA-4 介导的免疫逃逸，提高抗肺癌免疫应答，从而提高药物对肺癌的治疗效果和减少复发。段海婧等[26]基于网络药理学方法分析得出黄芪可能调节非小细胞肺癌肿瘤微环境中TNF、HIF-1、MicroRNAs、T 细胞受体、ErbB、Fox0、甲状腺激素、NOD-样受体、鞘脂类、p53、NF-κB、MAPK、VEGF信号通路，参与非小细胞肺癌凋亡、RNA 聚合酶II 启动子转录、DNA 转录、药物反应、细胞对缺氧的反应等多个生物过程，从而发挥对非小细胞肺癌的治疗作用。

2.3 黄芪对支气管哮喘的治疗作用

中医认为哮喘的主要病因为肺气虚，黄芪功能补脾肺气，唐·甄权《药性论》最早提出黄芪治虚喘。现代研究发现黄芪可以通过抑制炎症因子表达减轻气道炎症反应、通过降低黏蛋白水平抑制粘液分泌过多、抑制TGF-β1/Smad 信号通路的表达来改善哮喘气道重塑、抑制Th2 免疫应答调节免疫等作用来治疗支气管哮喘。闫伟华[27]、王利红[28]等发现黄芪多糖可以降低卵清蛋白致过敏性哮喘大鼠肺泡灌洗液中的炎性因子IL-4、IL-8、IL-17 水平下降，IL-10、IFN-γ、IL-10 水平升高，改善哮喘模型小鼠肺功能。王金磊等[29]发现黄芪多糖可以降低卵清蛋白致过敏性哮喘大鼠炎症因子表达，改善气道炎症、细胞损伤，其机制可能与降低NF-κB/MAPK信号通路有关。伍爽等[30]发现黄芪皂苷Ⅱ可以通过抑制哮喘模型大鼠IL-21/STAT3 通路活化，降低肺泡灌洗液中IL-6、IL-21、TGF-β1含量，减轻哮喘模型大鼠气道炎症反应，改善哮喘症状。LU等[31]发现黄芪多糖可以通过降低内质网应激标记物水平，抑制哮喘模型小鼠未折叠蛋白反应的激活，同时抑制IRE1β 相关基因的表达来抑制杯状细胞分化，降低粘蛋白5AC、5B的水平表达，抑制粘液分泌过多，在治疗重症哮喘方面表现出潜在的药物应用价值。QU 等[32]发现黄芪提取物可以通过抑制TGF-β1/Smad 信号通路，改善哮喘模型小鼠气道重塑。商玉立等[33]发现黄芪多糖通过抑制哮喘模型小鼠气道上皮中胸腺间质淋巴细胞生成素蛋白表达，减轻过敏反应，降低肺泡灌洗液中树突状细胞比例，延缓Th2 细胞免疫应答。王嵩等[34]发现黄芪甲苷可以抑制哮喘模型小鼠Th2 细胞免疫应答。罗波等[35]发现黄芪甲苷可以降低卵清蛋白诱导的哮喘小鼠Th2 CD4+GATA-3+细胞比例，升高Th1 CD4+T-bet+细胞比例，纠正Th1/Th2比例失衡。黄思捷等[36]发现黄芪甲苷可抑制哮喘模型小鼠Th2 转录因子表达。李竹英等[37]运用网络药理学方法分析黄芪成分与哮喘治疗靶点的相关性，发现黄芪可通过抗炎、免疫调节、抗氧化等生物过程，从哮喘的炎症反应、气道高反应性及气道重塑等方面改善哮喘症状。李洪林[38]通过分析黄芪注射液雾化吸入联合无创正压通气治疗80例重症哮喘患者，发现黄芪可以抑制患者8-iso-PG、IL-25、ET-1相关水平，显著提升患者气道功能及肺功能指标。

3 黄芪对泌尿系统疾病的治疗作用

黄芪可以通过抗炎症反应、抑制氧化应激、抑制足细胞上皮-间质转化、减轻纤维化、调控线粒体自噬等作用来改善泌尿系统疾病。于晓霞等[39]发现黄芪甲苷可以降低阿霉素肾病小鼠的尿蛋白水平，升高足细胞上皮标志蛋白Nephrin蛋白表达、降低间充质标记蛋白Desmin 的表达，改善足细胞上皮-间质转化。SONG等[40]发现黄芪甲苷可以通过调节炎症反应、降低氧化应激、改善能量代谢等途径，降低顺铂诱导的大鼠急性肾损伤发挥黄芪肾脏保护的作用。高景宇等[41]发现黄芪多糖可以提高体外冲击波碎石治疗诱发的大鼠输尿管平滑肌的平滑肌收缩力、收缩频率、SOD活性、M3受体mRNA水平及bcl-2水平，发挥对输尿管平滑肌的修复作用。钱乐等[42]发现黄芪水提液能够改善老年大鼠膀胱功能，降低残余尿量，增加膀胱容量及漏尿点压力，降低膀胱逼尿肌纤维化程度。

4 黄芪治疗糖尿病及防治其并发症的作用

中医学认为糖尿病属“消渴”范畴，脾主运化水谷精微，脾气不足，气机紊乱，水谷精微输布失调、停滞积聚则出现高血糖情况。黄芪用于治疗糖尿病的历史悠久，《名医别录》最早记载黄芪有“止渴”作用。现代研究发现黄芪通过降低血糖血脂水平、改善胰岛素抵抗、抗氧化应激、抗炎、改善内皮功能、调节代谢等作用治疗糖尿病及其并发症并改善其预后[43]。

4.1 黄芪对糖尿病的治疗

《本草经疏》明确提出黄芪“气旺则津液生，则止渴”。DUN 等[44]发现黄芪多糖可以降低链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠空腹血浆葡萄糖、糖化血红蛋白A1c水平。WEI 等[45]发现黄芪APS 可以通过上调miR-203a-3p表达水平，降低GRP78 蛋白表达，调节内质网应激改善胰岛素抵抗。LI 等[46]通过网络药理学方法研究发现黄芪主要成分与13个糖尿病治疗靶点相关，主要通过提高酪蛋白激酶活性，调节脂质代谢等生物过程，上调胰岛素信号通路，增强胰岛素抵抗来治疗2型糖尿病。TIAN等[47]通过对13项1 054例接受黄芪辅助治疗的2 型糖尿病的研究进行荟萃分析，结果发现黄芪辅助治疗可显著降低患者空腹及餐后血糖。

4.2 黄芪对糖尿病肾病的治疗

郭晓玲等[48]发现黄芪多糖可以通过抑制JAK/STAT 信号通路，促进高糖诱导的肾小管上皮细胞增殖，抑制高糖对肾小管上皮细胞的细胞凋亡及转分化。徐雪垠[49]发现黄芪多糖可以通过AMPK/SIRT1/PGC-1α途径维持线粒体功能，对糖尿病肾病肾小管上皮细胞发挥保护作用。刘红等[50]发现黄芪甲苷可以通过抑制肾组织内质网应激、缓解CHOP 诱导的肾组织细胞过度凋亡，改善糖尿病肾病大鼠肾损伤。GUO 等[51]运用网络药理学技术对黄芪活性成分与糖尿病肾病治疗靶点进行分析，发现黄芪中槲皮素、甲酮素、花枚子素等成分与VEGFA、TNF、IL-6、MAPK 等靶标具有良好的结合活性，提示黄芪可能参与糖尿病肾病中炎症反应、血管生成、氧化应激反应、免疫调节等生物过程。周广举等[52]发现常规治疗辅以黄芪多糖注射液可以进一步改善糖尿病肾病患者血糖、糖化血红蛋白、肾功能等指标，降低糖尿病肾病患者尿液中CXCL10、Ecadherin、MMP-9水平，改善患者肾功能。

4.3 黄芪对糖尿病心肌病的治疗作用

SUN等[53]发现黄芪多糖可以抑制内质网应激途径ATF6 和PERK 相关因子的表达，减弱链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠心肌细胞凋亡。孙奇林等[54]发现黄芪多糖可以降低链脲佐菌素致糖尿病小鼠心肌细胞凋亡程度、ROS及氧化应激损伤产物水平，通过抑制糖尿病心肌的氧化应激损伤改善心脏功能。叶婷等[55]发现黄芪多糖能激活AMPK-mTOR 信号通路，进而发挥对糖尿病心肌病的保护作用。

5 黄芪对血液系统疾病的治疗作用

黄芪能补脾益气、生津养血，常与补血药合用，傅青主在《女科·血崩》中重用黄芪一两，与熟地、当归等补血药合用，以补气生血[56]。《日华子本草》明确记载黄芪有“补血”的功效，现代研究表明黄芪可以通过促进造血生长因子分泌、加速造血细胞生成而实现“生血”功能。张红梅等[57]考察黄芪有效部位对环磷酰胺致贫血模型的补血效应，发现黄芪多糖、黄芪皂苷可显著提升模型小鼠血细胞水平。现代研究发现黄芪可以促进造血生长因子SCF[58]、IL-6[59]、c-Kit、SHP2、c-MPL[60]表达。乔铁等[61]发现黄芪皂苷可以上调PI3K/Akt/mTOR信号通路，改善环磷酰胺诱导的贫血。CHENG 等[62]在评估黄芪辅助铂类药物治疗晚期胃癌患者的荟萃分析中，统计分析8 项临床试验512 例病例，发现黄芪可以显著提升铂类药物治疗晚期胃癌患者1年、2年期生存率，升高患者CD3+T 细胞、CD4+T 细胞、CD4+/CD8+T 细胞比例、NK 细胞水平，降低白细胞减少症和血小板毒性的发生率。此外，罗梅宏等[63]报道黄芪总皂苷可以下调铁调素编码Hamp基因表达，抑制脾内铁的过度聚集，改善弗氏佐剂诱导的炎症性贫血模型大鼠血液学指标降低。任峰[64]报道黄芪多糖可以激活p38 MAPK信号通路，上调铁调素Hepcidin基因，减轻小鼠铁过载效应。聂取等[65]发现黄芪甲苷可以通过抑制TLR4/NF-kB 信号通路降低血清炎性因子水平，改善LPS 引起的铁代谢障碍，纠正炎症性贫血。马西虎等[66]发现黄芪建中汤加味可显著提高原发免疫性血小板减少症的临床治疗效果，提升血小板水平，调节T细胞亚群比例，改善免疫机体免疫功能。

6 黄芪对创面愈合的治疗作用

黄芪能托毒排脓、敛疮生肌，神农本草经记载“黄芪主疮痈”。周倩等[67]报道黄芪多糖可以促进糖尿病足溃疡成纤维细胞增殖和胶原合成。范丽娜等[68]报道黄芪多糖可通过抑制炎症反应，上调VEGF 和p-AKT/AKT蛋白表达，促进血管生成，对慢性难愈合创面具有促进愈合作用。赵秉江[69]报道黄芪多糖可以上调TGF-β1、FGF-2、EGF 蛋白表达，下调NF-κB p65 和IκBα的表达，促进成纤维细胞增殖、迁移、细胞周期向分裂期转变、促进表皮和真皮增生、促进血管再生，加速小鼠皮肤创面愈合。WANG等[70]报道黄芪甲苷通过激活SUMO 途径加速糖尿病大鼠的血管生成，促进伤口愈合。

7 小结与展望

黄芪为补气要药，是临床广泛应用的大宗中药。中国药典将黄芪功能归纳为补气升阳、固表止汗、生津养血、敛疮生肌，其核心作用实为补气。现代临床应用中，黄芪不仅用于治疗脾气虚、肺气虚等，还广泛应用于癌症的辅助治疗、免疫调节，而多数学者认为增强免疫功能的作用较为符合补气这一传统描述，但未对其深入研究。

从本综述来看，黄芪药理作用主要是：①增强细胞功能，加速细胞再生，其机制可能与增强能量代谢相关；②降低炎症因子表达，减轻氧化应激损伤，改善组织器官功能失常；③抑制癌症细胞增殖、抑制幽门螺杆菌等其他作用。其中黄芪增强细胞功能较为符合中医对黄芪补气的描述，但遗憾的是少有研究将二者相结合。林飞等[71]提出线粒体与中医中“气”具有一定的相关性，从线粒体功能、能量代谢角度解读“黄芪补气”是一种可行的研究思路。运用现代科学解读黄芪补气的科学内涵，挖掘黄芪及相关经典方剂的用药规律，有助于黄芪及其组方更广泛的临床应用，进一步实现中医药理论的传承与推广。