馬艷春,胡建輝,吳文軒,段瑩,范楚晨,馮天甜,王旭,吳修紅
(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)
黃芪作為中醫(yī)臨床常用的中藥材之一,其性微溫,味甘,具有補氣升陽,固表止汗,生肌托毒排膿等功效,被譽為“補藥之長”。本文意在總結(jié)近期有關(guān)黃芪的研究成果,以期助益于臨床應(yīng)用。
黃芪中多糖類成分主要為葡聚糖和雜多糖兩大類,其中葡聚糖依據(jù)其水溶性,又可分為水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖,而雜多糖則多為水溶性酸性[1],具有抗炎、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗應(yīng)激、保肝等作用。不同產(chǎn)地、不同基源的黃芪所含黃芪多糖有所差異,杜旻等[2]比較了蒙古黃芪和膜莢黃芪中多糖類物質(zhì)的含量,發(fā)現(xiàn)蒙古黃芪的總多糖含量普遍高于膜莢黃芪。朱尚文等[3]通過檢測也發(fā)現(xiàn),在全國的4個黃芪主產(chǎn)地中,甘肅地區(qū)所產(chǎn)黃芪的多糖含量明顯高于陜西、內(nèi)蒙古及黑龍江產(chǎn)地。
包括黃酮、黃酮醇、橙酮、查爾酮、黃烷醇及異黃烷等類型[4],具有抗氧化、抗炎、促進葡萄糖代謝等作用。李光躍[5]研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)蒙古地區(qū)黃芪黃酮含量與年日照時數(shù)和緯度呈正相關(guān),而與年降水量和年均溫呈負相關(guān),并發(fā)現(xiàn)3年生蒙古黃芪的不同部位的毛蕊異黃酮含量是葉>莖>根,莖和葉中黃酮類物質(zhì)含量較高。
目前已發(fā)現(xiàn)的40多種皂苷類物質(zhì),其骨架以黃芪醇型和齊墩果烷型為主,主要有異黃芪皂苷、黃芪皂苷甲、黃芪皂苷乙、大豆皂苷等[6],具有免疫調(diào)節(jié)、抑制NO釋放、神經(jīng)保護、抗癌等作用。黃芪中的皂苷類成分可作為不同產(chǎn)地黃芪的質(zhì)量監(jiān)測指標,芮雯等[7]通過比較不同產(chǎn)地黃芪中的皂苷類成分,對比出8個差異較大的皂苷類化合物,有力地證實了以黃芪皂苷Ⅰ、Ⅱ作為區(qū)分不同產(chǎn)地黃芪質(zhì)量優(yōu)劣的可行性。
免疫系統(tǒng)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有著密切的聯(lián)系,研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖(astragalus polysaccharides,APS)具有廣泛的藥理活性,能從多個層面調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)與腫瘤細胞之間的作用關(guān)系。APS不但能直接作用于腫瘤細胞的增殖與凋亡過程,調(diào)控癌細胞周期生長,而且能通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)間接改變腫瘤微環(huán)境,達到抑制腫瘤細胞生長和遷移的目的[8]。胸腺指數(shù)與脾指數(shù)作為衡量免疫功能的主要指標,劉艷玲等[9]發(fā)現(xiàn),不同劑量的黃芪多糖均能抑制Lewis肺癌移植瘤生長,促進腫瘤細胞凋亡,減少血管生成,提高受試小鼠的胸腺指數(shù)和脾指數(shù)。雷琰等[10]發(fā)現(xiàn)APS能夠提高非小細胞肺癌患者的外周血CA125、VEGF及MMP-9表達,顯著改善血常規(guī)水平,減輕放療導(dǎo)致的骨髓抑制。徐靜雯等[11]通過對胃癌前病變(PLGC)的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),APS能產(chǎn)生減輕PLGC大鼠胃黏膜損傷的作用,下調(diào)PLGC模型大鼠P53、P65、VEGF蛋白表達,降低細胞凋亡指數(shù)AI,減輕PLGC大鼠胃黏膜損傷,延緩PLGC的進展。嚴金金等[12]發(fā)現(xiàn),在晚期卵巢上皮性癌患者的治療中,加用黃芪多糖注射液比單用紫杉醇蛋白結(jié)合型+洛鉑,更能改善免疫功能,且提高了治療的安全性。有學(xué)者從黃芪中提取了一種新的冷水可溶性AMWP-1A,發(fā)現(xiàn)其能影響巨噬細胞的吞噬作用,且能提升外周血中淋巴細胞亞群的水平,認為它在抗腫瘤方面有很大潛力[13]。
黃芪能調(diào)節(jié)機體代謝,臨床常用于糖尿病及其并發(fā)癥的治療。目前認為治療2型糖尿病及糖尿病腎病(DN)等代謝性疾病的有效方式是改善胰島素的敏感性,增加葡萄糖的攝取,而影響葡萄糖攝取的主要因素為胰島素抵抗。脂肪組織在胰島素刺激葡萄糖攝取的過程中發(fā)揮了重要作用,為其中的主要靶點[14],APS可通過增加脂肪細胞對葡萄糖的攝取,激活蛋白激酶AMPK,達到提高胰島素敏感性的效果,且對糖代謝呈雙向調(diào)節(jié)作用,對正常血糖作用不明顯[14]。黃芪活性成分主要通過調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)、減輕炎癥反應(yīng)、減少細胞凋亡、抑制腎的纖維化進程等機制來發(fā)揮對DN的治療作用[15]。其降低糖尿病腎病微量白蛋白尿的機制還可能與抑制腎素-血管緊張素系統(tǒng)的過度激活有關(guān)[16]。劉俊輝等[17]研究發(fā)現(xiàn),APS可通過降低糖尿病模型大鼠視網(wǎng)膜中Akt、ICAM-1、TNF-α和VEGF的水平,進而減少白細胞在糖尿病病變的視網(wǎng)膜黏附、影響Akt-VEGF信號通路,最終起到對糖尿病模型大鼠視網(wǎng)膜病變的保護作用。
2.3.1 對心腦血管的保護作用
黃芪對心腦血管有一定的保護作用,有學(xué)者從代謝組學(xué)的角度研究發(fā)現(xiàn),黃芪可以從能量代謝、氨基酸代謝和脂代謝等多個途徑,發(fā)揮對心腦血管的保護作用[18]。黃芪抑制創(chuàng)傷性腦水腫形成的機制可能與調(diào)節(jié)claudin-5蛋白表達,進而降低血腦屏障的通透性有關(guān)[19]。
2.3.2 對血壓的雙向調(diào)節(jié)作用
黃芪對血壓具有正負雙向調(diào)節(jié)作用。顧靜等[20]認為,黃芪對血壓的調(diào)節(jié)作用與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)關(guān)系密切,其研究結(jié)果表明黃芪注射液(AST)能改善高血壓引起的血管壁肌層增厚,并能通過調(diào)節(jié)ERS保護性因子和促凋亡因子,改善模型大鼠VSMC凋亡,減輕血管重構(gòu)。這與以往認為的通過一氧化氮-可溶性鳥苷酸環(huán)化酶-環(huán)磷酸鳥苷(NO-SGC-cGMP)信號調(diào)節(jié)VSMC的認識不同[21]。另外,有學(xué)者研究認為黃芪的降壓機制與其能降低血漿中內(nèi)皮素(ET)血管緊張素(AngⅡ)的水平密切相關(guān)[22]。
2.3.3 對心肌的作用
黃芪可以改善心肌能量代謝,抑制心肌組織重構(gòu),保護心肌[23]。研究發(fā)現(xiàn),黃芪的提取物黃芪甲苷Ⅳ(AS-Ⅳ)和黃芪多糖(APS)均能不同程度地改善心肌能量代謝,保護心肌功能的正常穩(wěn)定,其中AS-Ⅳ能抑制心肌細胞凋亡蛋白的表達[24]。APS改善心衰的功能可能與其激活了AMPK的相關(guān)通路,促進心肌攝取利用游離脂肪酸,改善了心肌代謝底物結(jié)構(gòu)有關(guān)[25]。有學(xué)者認為APS改善心肌肥厚作用可能也與其通過影響AMPK通路,進而促進自噬反應(yīng)有關(guān)[26]。LIU等[27]研究發(fā)現(xiàn)AS-Ⅳ也有類似功能,AS-Ⅳ能減小由主動脈束帶術(shù)引起的心臟肥大小鼠模型的心臟橫截面積,并改善心臟功能。
2.3.4 促血管生成作用
血管生成目前作為治療心力衰竭的新的突破點。研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷能加速心肌梗死后的血管生成,其機制為可能為AS-Ⅳ增加了自噬蛋白的表達,激活了自噬通路,而自噬在新血管生成中發(fā)揮重要作用[28]。體外研究表明,黃芪甲苷能夠促進內(nèi)皮祖細胞(EPCs)分泌釋放血管新生所必需的VEGFa、VEGFb、VEGFc、Ang-1和FGF,在調(diào)節(jié)EPCs介導(dǎo)的血管生成方面有巨大潛力[29]。
黃芪對人體多個臟器有保護作用,其主要通過抗氧化應(yīng)激和炎性因子、抑制內(nèi)臟的纖維化和抗細胞凋亡來發(fā)揮對臟器的保護作用。目前研究主要集中在黃芪對肝臟、肺臟和腎臟的保護作用機制上。
2.4.1 保肝作用
雷玲等[30]研究發(fā)現(xiàn),黃芪能夠降低肝纖維化大鼠肝臟中p38MAPK的上游激活因子MKK3、磷酸化p38MAPK其游轉(zhuǎn)錄因子AFT-2的表達,其機制可能為黃芪可以通過調(diào)控肝纖維化大鼠肝臟中p38MAPK信號傳導(dǎo)通路上下游相關(guān)蛋白的表達,進而抑制致纖維化因子的表達,達到對肝臟纖維化的抑制作用。
2.4.2 對腎臟的保護作用
ZHOU等[31]通過研究黃芪甲苷對脂多糖(LPs)誘導(dǎo)的急性腎損傷(AKI)小鼠的影響及其分子機制,發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可通過降低細胞趨化因子受體5(CCR5)和磷酸化的細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(P-ERK)的表達,提高抗氧化能力,對膿毒血癥引起的AKI有保護作用。
2.4.3 對肺的保護作用
黃芪的提取物黃芪甲苷對大鼠肺缺血后再灌注后導(dǎo)致的肺損傷具有保護作用。熊平等[32]發(fā)現(xiàn),不同劑量的黃芪甲苷均能不同程度地降低肺毛細血管的擴張,其中以中劑量組效果最佳,能使肺泡腔內(nèi)無水腫液及漏出的紅細胞,并能減少肺Ⅱ型上皮細胞脫顆粒。
研究發(fā)現(xiàn),黃芪提取物對多種原因?qū)е碌纳窠?jīng)損傷均具有保護作用。目前研究較多的為其對視網(wǎng)膜神經(jīng)和學(xué)習(xí)記憶相關(guān)神經(jīng)的保護,以及對缺氧缺血性腦血管病的神經(jīng)保護作用。司俊康等[33]實驗發(fā)現(xiàn),不同濃度的黃芪多糖均能逆轉(zhuǎn)由過氧化氫導(dǎo)致的體外培養(yǎng)RGC-5細胞氧化損傷,為黃芪類藥物治療糖尿病視網(wǎng)膜病變等疾病導(dǎo)致的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的損傷提供了一定的實驗基礎(chǔ)。鄭靜等[34]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷對高濃度皮質(zhì)酮導(dǎo)致的神經(jīng)細胞損傷具有保護作用,可以不同程度地提高損傷細胞的成活率,并且能上調(diào)學(xué)習(xí)記憶相關(guān)蛋白SYN1和GCR的表達。謝耀錕等[35]研究發(fā)現(xiàn)黃芪注射液可通過提升Bcl-2/Bax比值來調(diào)節(jié)新生大鼠大腦皮層缺氧神經(jīng)細胞,避免其凋亡。而黃芪對缺氧缺血性腦血管病的神經(jīng)保護作用呈現(xiàn)多靶點、多作用趨向的特點。黃芪的提取物可以通過抑制炎癥反應(yīng),改善能量代謝,抗氧化,清除氧自由基,抑制細胞凋亡,保護血腦屏障及緩解細胞內(nèi)鈣超載等多種機制起到對缺血性腦卒中神經(jīng)保護作用[36]。
綜上所述,黃芪作為中醫(yī)臨床常用的藥材之一,化學(xué)成分豐富,療效確切。當(dāng)前已被廣泛運用于人體免疫系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)和心腦血管系統(tǒng)疾病的治療中,且對黃芪的研究不止于單味藥及其成分,有關(guān)黃芪的方劑如黃芪防己湯、黃芪桂枝五物湯等,以及關(guān)于黃芪的藥對如黃芪-當(dāng)歸、黃芪-丹參等也受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。而且其藥用價值正逐漸被大眾所熟知,成為一種保健食品。相信隨著研究的不斷深入,黃芪的更多化學(xué)成分及藥理作用將被發(fā)現(xiàn),其臨床使用范圍將進一步擴大,更有助于臨床的精準用藥與治療。