姜 輝,顧勝龍,張玉婷,凡 暢
(1.安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,安徽 合肥 230031;2.安徽中醫(yī)藥大學藥學院,安徽 合肥 230012)
黃芪,又稱黃耆、綿芪、箭芪,豆科黃芪屬植物,為補氣之圣藥,是臨床常用中藥,藥用歷史久遠[1]?,F(xiàn)代研究[2]表明,黃芪含有黃酮類、皂苷類、多糖類等多種有效成分,具有調節(jié)免疫、保護心血管與神經系統(tǒng)、抗腫瘤、護肝等諸多藥理學活性。筆者在文獻檢索的基礎上,對黃芪所含化學成分和其藥理學作用作一綜述。
1.1 黃酮類成分 有研究[3]表明,黃芪中所含黃酮類化合物為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、異鼠李素、鼠李異檸檬素、熊竹素、芒柄花素、毛蕊異黃酮、二甲氧基異黃酮、異黃烷苷、二甲氧基二芪皂氫異黃酮、紅芪木脂素、異甘草素、二甲氧基異黃烷、二異戌烯基異黃酮等30多種[4]。黃酮類成分具有抗氧化、抗癌、抗病毒、神經保護、降血糖等多種藥理作用[5-7]。
1.2 皂苷類成分 皂苷類為黃芪中另一主要有效成分,具有抗腫瘤、心血管保護等作用。目前從黃芪及其同屬近緣植物中已分離出的總皂苷含量約為98%,主要含有皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ,異黃芪皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及大豆皂苷Ⅰ等40多種成分[8]。
1.3 多糖類成分 黃芪多糖主要為葡聚糖和雜多糖,具有調節(jié)免疫、保護神經和降糖等作用。其中葡聚糖分為以α(1→4)(1→6)葡聚糖為代表的水溶性葡聚糖和α(1→4)葡聚糖為代表的水不溶性葡聚糖,雜多糖則多為水溶性酸性雜多糖,主要由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖組成。
1.4 其他類成分 此外,黃芪中還包含氨基酸、微量元素(Sc、Se等)、蔗糖、維生素D、黏液質、苦味素、淀粉酶、亞麻酸、香豆精、核黃素、香草酸、尼克酸、異阿魏酸、阿魏酸、綠原酸、咖啡酸、煙酸、香豆素、淀粉E、胡蘿卜素、甜菜堿、煙酰胺、亞油酸、葉酸、羽扇豆醇、β素谷甾醇、棕櫚酸等其他多種成分。
2.1 免疫調節(jié)作用 多項研究表明,黃芪對機體免疫系統(tǒng)具有一定的調控作用。固有免疫功能方面,劉印華等[9]通過半體內法檢測巨噬細胞吞噬功能,發(fā)現(xiàn)與正常組相比,給予濃度為5、10、20 mg/mL的黃芪多糖溶液干預后,免疫低下小鼠巨噬細胞吞噬指數(shù)、吞噬率均顯著升高。體液免疫功能方面,范文彤[10]研究發(fā)現(xiàn),125、250、500、1 000 mg/kg黃芪多糖干預后,可顯著升高環(huán)磷酰胺、荷瘤和放射損傷所致的免疫低下小鼠血清IgG含量。細胞免疫功能方面,劉慧等[11]通過流式細胞術和免疫印跡檢測,發(fā)現(xiàn)分別給予黃芪糖蛋白0.5、1.0、2.0 mg/kg干預14 d后,與膠原性關節(jié)炎模型小鼠相比,外周血中CD3+CD4+IL-17A+Th17細胞比例顯著降低,CD4+CD25+Foxp3+Treg細胞比例顯著升高。
2.2 心血管保護作用 心血管系統(tǒng)由心臟和血管所組成,心肌梗死、心絞痛、冠心病等為其多發(fā)病、常見病。有研究[12]表明,黃芪甲苷可降低心肌梗死模型大鼠心肌組織損傷程度,促進血管新生,其機制可能與調控蛋白激酶D1/組蛋白脫乙酰酶5/血管內皮生長因子信號通路有關。高建嶺等[13]將黃芪注射液30 mL加入5% 葡萄糖氯化鈉注射液250 mL中,靜脈滴注治療穩(wěn)定型心絞痛患者,用藥20 d后,發(fā)現(xiàn)黃芪注射液組不僅可緩解冠心病患者臨床癥狀,提高臨床療效,還能改善其發(fā)病的病理學基礎,降低發(fā)病風險因素。劉亞靜等[14]連續(xù)1個月給予冠心病患者黃芪總苷氯化鈉注射液(每日100~200 mL,每日1次)治療,結果表明黃芪總苷氯化鈉注射液不僅可提高總有效率,還可降低三酰甘油(triacylglycerol,TG)水平,改善血液流變性和心功能。此外,亦有研究[15-17]表明,黃芪及其有效成分對心肌炎、心力衰竭、心肌纖維化等疾病具有一定的治療效果。
2.3 抗腫瘤作用 越來越多的研究表明,黃芪及其有效成分對不同惡性腫瘤均有一定的治療作用。如武建毅等[18]研究表明,黃芪甲苷(0.3、1.0、3.0 mg/kg)可顯著降低肝癌H22腹水瘤小鼠瘤細胞存活率、腹水量和最大結節(jié)直徑等指標,其機制可能與抑制血管生成,降低轉移相關基因、水通道蛋白表達有關。
雷琰等[19]注射給予非小細胞肺癌患者黃芪多糖(每日250 mg),連續(xù)用藥14 d,不僅可提高總有效率,有效降低其外周血中血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、糖類抗原125及基質金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)的含量,還可改善化學治療引起的骨髓抑制等不良反應。錢文軍[20]研究發(fā)現(xiàn),連續(xù)給予黃芪注射液(40 mL加入5%葡萄糖溶液)靜脈滴注4個療程(21 d為1個療程)后,可升高乳腺癌患者白細胞、中性粒細胞、血小板數(shù)量,并顯著改善紫杉醇聯(lián)合吡柔比星對術后乳腺癌的治療效果,減輕其骨髓抑制作用。另外,還有黃芪及其有效成分對宮頸癌、子宮內膜癌、胰腺癌等治療效果的研究報道[21-23]。
2.4 神經保護作用 顏玲等[24]以右大腦中動脈阻塞再灌注大鼠模型為研究對象,觀察黃芪多糖對其保護作用及機制。結果表明,黃芪多糖(5、15 mg/kg)可顯著降低模型大鼠神經功能缺損評分以及海馬神經細胞凋亡數(shù)量,改善其神經功能,其機制可能與促進海馬神經細胞黏附分子和c-fos的表達,阻止或逆轉海馬神經細胞凋亡有關。張潔妹等[25]研究發(fā)現(xiàn),急性脊髓損傷大鼠給予2 mL/kg黃芪注射液,連續(xù)14 d干預后,可減少脊髓組織含水量,降低組織水腫程度,從而改善其神經功能。謝利霞等[26]以PC12損傷細胞[由1-甲基-4-苯基吡啶離子(1-methyl-4-phenylpyridine,MPP+)誘導]和帕金森病小鼠(由四氫吡啶誘導)為模型,觀察黃芪甲苷對其的神經保護作用。結果表明,25、50、100 μmol/L黃芪甲苷可顯著升高PC12細胞存活率,10、20、40 mg/kg黃芪甲苷可增加帕金森病小鼠自發(fā)活動計數(shù),且呈一定的劑量依賴性。
2.5 肝臟保護作用 有研究[27]表明,黃芪水提物和醇提物均可顯著降低四氯化碳誘導的急性肝損傷小鼠丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase,AST)含量,且黃芪水提物作用優(yōu)于醇提物。王瑩等[28]通過復制急性酒精性肝損傷模型小鼠,給予黃芪粗提物(2.0、4.0、8.0 g/kg)干預后,發(fā)現(xiàn)黃芪粗提物不僅可抑制模型小鼠肝臟指數(shù),降低血清ALT、AST含量,減少肝組織中總膽固醇(total cholesterol,TC)、TG水平,還可顯著減輕肝臟脂肪變性,改善肝臟病理損傷程度。宋少剛等[29]通過復制化學性肝纖維化模型大鼠,給予黃芪總苷(20、40、80 mg/kg)連續(xù)灌胃9周后,發(fā)現(xiàn)黃芪總苷不僅可明顯降低ALT、AST、肝組織羥脯氨酸水平和肝脾指數(shù),還可以顯著改善肝臟纖維化病變。成揚等[30]以肝硬化大鼠(由二甲基亞硝胺誘導)為模型,通過連續(xù)給予黃芪總黃酮(15、30 mg/kg)干預4周,發(fā)現(xiàn)黃芪總黃酮可顯著降低模型大鼠血清ALT、AST、總膽紅素水平,升高其白蛋白含量,減輕肝細胞出血、變性、壞死等癥狀,且對匯管區(qū)擴張、肝竇狹窄、假小葉形成也具有一定的改善作用。
2.6 降糖作用 胡彩虹等[31]采用灌胃給藥的方式,給予2型糖尿病模型大鼠不同劑量(100、200、400 mg/kg)黃芪多糖干預6周,結果表明,黃芪多糖不僅可下調模型大鼠血糖、空腹胰島素、TG等含量,還可升高胰島素敏感指數(shù)。王虹等[32]研究發(fā)現(xiàn),給予黃芪降糖丸治療60 d后,2型糖尿病患者空腹血糖、糖化血紅蛋白、餐后2 h血糖等均顯著降低,提示黃芪降糖丸具有輔助降糖作用。
諸多研究還表明,黃芪及其有效成分不僅具有一定的降糖作用,對其并發(fā)癥也有很好的防治效果。如喬明飛[33]研究表明,給予糖尿病腎病患者黃芪注射液20 mL干預4周后,其總有效率為95.00%,而常規(guī)治療組為75%,且可顯著降低患者空腹血糖、血清肌酐、24 h尿蛋白等含量,有效改善患者的臨床癥狀。劉俊輝等[34]研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖(400 mg/kg)可通過調控AKT(serine/threonine kinase,AKT)/VEGF信號轉導通路,減少炎癥遞質的釋放,對糖尿病視網膜病變大鼠發(fā)揮一定程度的保護作用。徐源等[35]研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷可通過減少脂質過氧化,激活磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)/AKT信號通路,對糖尿病并發(fā)的肝損傷發(fā)揮保護作用。
2.7 延緩衰老作用 廖勇梅等[36]通過連續(xù)21 d足三里穴位注入黃芪注射液的方法,研究其對D-半乳糖誘導的衰老模型小鼠皮膚組織內氧化應激相關指標的調控作用。結果表明,黃芪注射液組可顯著降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,升高超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)和羥脯氨酸水平,在一定程度上預防或延緩衰老模型小鼠的皮膚衰老過程。苗雨丹等[37]研究表明,黃芪多糖(40 mg/kg)能夠顯著升高衰老小鼠心臟、腎臟組織中谷胱甘肽還原酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化物酶等的含量,降低脂褐素水平,從而延緩機體衰老。另有研究[38]表明,黃芪多糖可通過上調端粒酶基因的表達,抑制p21、bax和p53基因的表達,延緩斑馬魚衰老進程。
2.8 其他作用 除上述多種藥理活性外,黃芪及其提取物還具有其他多種藥理學作用。如吳佳等[39]以慢性阻塞性肺疾病患者外周血巨噬細胞為研究對象,研究黃芪多糖對其炎癥遞質的影響。結果表明,50、200 μg/mL黃芪多糖可調控Toll樣受體4/核因子-κB(nuclear factor κB,NF-κB)信號轉導通路,降低炎癥遞質白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、前列腺素E2等的含量,從而發(fā)揮抗炎作用。王艷等[40]研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷(1、2.5、5 mg/kg)可顯著抑制膿毒癥大鼠胰腺組織中p62、Beclin1、LC3的表達水平,表明調控機體自噬水平可能是黃芪甲苷對膿毒癥胰腺損傷大鼠發(fā)揮保護作用的潛在機制。曹聰?shù)萚41]給予急性胃黏膜損傷模型小鼠黃芪注射液干預后,發(fā)現(xiàn)黃芪注射液不僅可顯著降低模型小鼠黏膜損傷指數(shù)、MDA含量,還可升高SOD活性,提示黃芪注射液具有一定的抗急性胃黏膜損傷作用。此外,諸多研究[42-44]還表明,黃芪尚具有利尿、抗疲勞、抗病毒等其他藥理活性。
綜上所述,黃芪含有黃酮類、皂苷類、多糖類等多種活性成分,具有調節(jié)免疫、保護心血管與神經系統(tǒng)、抗腫瘤、護肝等藥理作用,應用前景廣闊。然而,盡管諸多學者對黃芪及其有效成分開展了較為廣泛的藥理學研究,并從整體、細胞、分子、基因等不同層次闡釋了其可能的作用機制,但多停留在基礎實驗階段,尚未能很好轉化為臨床應用。今后應以臨床療效作為研究的出發(fā)點和落腳點,積極開展臨床相關研究,以期加快黃芪及其制劑的進一步開發(fā)和臨床應用。