当归多糖的药理作用研究进展

温 悦 傅正毅 赖 艳 孟德胜

第三军医大学第三附属医院药剂科，重庆 400042

当归为伞形科（umbrelliferae）植物当归Angelica sinensis（Oliv.）Diels的根，当归入肝、心、脾，药性甘、辛、温，具有补血活血、调经止痛、润燥滑肠等功效，为临床使用频率最高的中药之一，素有“十方九归”之称。近年来，国内外学者应用现代提取分离、含量测定方法对当归的化学成分进行研究，发现多糖是其主要成分之一。我国学者邓永健等[1]从岷县当归中分离出当归多糖（angelica polysaccharides，AP），组分含 D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、葡萄糖醛酸以及半乳糖酸等。AP为当归主要水溶性成分，且具有明显地改善血液系统、免疫促进、抗肿瘤等广泛的药理活性，故成为当归药效成分研究的热点。本文综述了近年来国内外有关AP药理作用的研究进展。

1 血液系统作用

AP能增加外周血红细胞、白细胞、血红蛋白及骨髓有核细胞数，并且这种作用在外周血细胞减少和骨髓受到抑制时尤为明显。同时，AP能够影响动物机体的造血系统，对小鼠造血干细胞、小鼠与人髓系造血祖细胞的增殖分化有显著促进作用。Liu等[2]将AP作用于小鼠脾细胞后发现，小剂量AP（2.3 mg/kg）可以快速恢复贫血小鼠的外周血红蛋白至正常水平，缓解了贫血症状。另有实验发现，AP能有效地刺激正常小鼠及贫血小鼠的早、晚期红系祖细胞和CFU-GM（粒细胞及巨噬细胞集落形成单位）的增殖，并可抑制K562 细胞增殖，诱导其向红系、粒系细胞方向分化[3]。同时，我国学者柳永青[4]发现，AP通过保护和改善造血微环境，促进了造血干细胞和造血祖细胞的增殖分化，直接或间接地诱导、激活造血微环境中的巨噬细胞、成纤维细胞，淋巴细胞等，从而产生造血效应。杜小丽等[5]探讨了AP对小鼠造血细胞表面黏附分子表达的影响，为阐述AP在造血调控和动员方面的机制提供了实验依据。研究发现，AP组小鼠外周血的WBC、Sca-1+细胞数明显高于对照组（P<0.01），而骨髓MNC和Sca-1+细胞数却明显低于对照组（P<0.01），同时细胞表面CD49d表达阳性率明显下降（P<0.05），推测AP使造血细胞表面黏附分子表达发生变化，影响造血细胞对骨髓基质的黏附力而使其“外移”至外周血而产生动员效果，而这也为AP成为临床用药提供了新的思路。

除了造血作用外，AP在凝血方面表现出双向调节作用。杨铁虹等[6]经AP对凝血和血小板聚集的影响研究发现，AP主要影响内源性凝血系统，显著延长部分凝血活酶的时间，产生抗凝血作用；同时能促进血小板聚集，产生生理性止血作用。

2 免疫促进作用

近年来，AP显著的免疫调节作用受到了广泛研究。大量药理及临床试验证明，AP不仅能激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞，还能促进细胞因子生成，促进抗体生成，对免疫系统发挥多方面的调节作用。杨铁虹等[7]利用小鼠脾细胞经氢化可的松作用制成免疫抑制模型，再加入适量AP后观察到小鼠单核吞噬细胞对染料的廓清率和腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力显著提高，说明AP对非特异性免疫具有促进作用。另一方面，AP对特异性免疫同样具有促进作用。洪艳等[8]将小鼠分为正常对照组、照射对照组、照射+AP组，经60Co辐照后检测三组经ConA诱导的T淋巴细胞增殖能力、IL-2 和血清抗体产生能力。实验显示，正常对照组和照射+AP组上述指标均明显高于照射对照组（P<0.01），表明AP能拮抗60Co γ射线所致的免疫功能损伤，预示着AP作为一种新的生物调节剂用于肿瘤放、化疗的辅助治疗具有应用前景。Chen等[9]从当归中提纯获得AP及其他3 种水溶性成分，在利用小鼠腹腔巨噬细胞对这4 种成分的免疫调节活性进行评估后发现，AP较其他3 种成分更能促进细胞增殖及NO和H2O2的释放，诱导一氧化氮合成酶（iNOS）和溶菌酶（LZM）活性，增强细胞间黏附分子-1（ICAM-1）细胞表面表达和Toll-like receptor 4（TLR4）的基因表达等，由此可预测AP有可能作为临床免疫调节剂发挥特异性免疫功能。

对于AP调节免疫的机制也有较多研究。Yang等[10]将AP经体外研究发现，其免疫调节活性是通过调节Th1 和Th2 等相关特异性免疫细胞因子来实现的。细胞增殖结果表明，AP对总脾细胞、巨噬细胞和T细胞的增殖有促进作用，使IL-2和IFN-γ的生成增加，基因表达增强。同时细胞因子的响应时间-效应关系也表明，AP在巨噬细胞和自然杀伤细胞的非特异性免疫功能主要参与激活，其次对T细胞也有辅助性作用。

3 抗肿瘤作用

在研究AP对K562 细胞的增殖抑制与诱导分化作用时，郑敏等[11]发现AP对K562 细胞有明确的抑制作用，并随着加入AP浓度的增加和时间的延长，抑制作用也随之增加，但高浓度的AP却表现出明显的毒性反应。因此，当AP作为抗肿瘤药物时，浓度的选定成为必须考虑的问题之一。杨劲松[12]通过研究发现，AP与瘤苗联用后二者有协同作用。AP能通过其免疫促进作用而提高瘤苗抗瘤疗效，其抑瘤效果优于单用AP或瘤苗组。这种瘤苗与免疫促进剂联用抗瘤的方法也成为目前肿瘤免疫治疗研究方向之一。

随着对AP结构研究的深入，研究者们发现AP的抗肿瘤作用与机体免疫功能具有一定联系。李小强等[13]将当归总多糖分离纯化后得到了AP-1cⅡ。这种均一性多糖在荷瘤小鼠体内通过增加免疫器官的质量和免疫细胞的数量，激活小鼠巨噬细胞并增强其吞噬功能，分泌多种生物活性物质（如IL1-β，TNF-α及活性氧等），从而抑制荷瘤小鼠S180的生长。然而不同结构的AP抗肿瘤作用也具有较大的差异。Cao等[14]从当归中分离出3 种酸性多糖 （AP-3a、AP-3b和AP-3c），表现出不同的结构特征和抗肿瘤活性：AP-3b和AP-3c造成脾细胞浓度依赖性增殖，上调脾细胞中IFN-γ、IL-2 和IL-6的mRNA表达，从而抑制小鼠S180 肿瘤生长，增加了S180 荷瘤小鼠的寿命；然而AP-3a无明显效果。另外有研究发现，AP-3c对人白血病HL-60 细胞、人结肠癌SW1116 细胞的增殖有一定的抑制作用[15]，其机制现仍在研究当中。

4 抗辐射损伤作用

机体在电离辐射的照射下会导致造血功能的损伤及红细胞免疫功能的损伤，从而导致出血、感染、恶性肿瘤等病症的发生率明显升高。因此，寻求高效的辐射防护药日益受到人们的重视。AP能作为辐射防护剂最直接的证据来源于洪燕等[16]研究，接受60Coγ射线照射的小鼠外周血白细胞、血小板明显低于正常对照组，而给小鼠皮下注射AP后10 d可明显对抗放射引起的血细胞减少，故AP对放射损伤小鼠造血功能具有保护作用。同样，Sun等[17]则利用天然当归中提取出的酸性多糖AP3 预处理小鼠模型，经60Coγ射线照射后小鼠外周淋巴细胞死亡显著减少（P<0.05）。说明AP3 能保护小鼠白细胞和淋巴细胞对抗放射性损伤，具有潜在的放射防护作用。另外洪燕等[18]认为，AP能提高放射损伤小鼠（一次性全身照射60Coγ 5Gy）红细胞免疫黏附功能，促进放射损伤小鼠ConA诱导的胸腺细胞增殖。这也同时为AP作为放射防治药及化疗患者的免疫增强剂应用与临床提供了实验依据。

5 抗氧化作用

AP能增强心、脑、肾、胰四脏器超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低心、脑、肾、胰中丙二醛（MDA）的含量，发挥抗氧化效应[19]。操刚等[20]实验研究发现，AP 能对抗四氯化碳（CCl4）所致肝损害，降低血清谷草转氨酶（AST），使之恢复到近正常水平，血清谷胱甘肽巯基转移酶（GST）也逐渐恢复正常，同时进一步观察到，AP能明显阻止CCl4引起过氧化产物MDA含量的升高，使之恢复正常。提示AP可能通过抑制脂质过氧化过程，维持细胞膜的完整性，从而使肝细胞内AST、GST溢出减少，血清AST、GST恢复正常，进而发挥保肝作用。

近年来，研究表明许多多糖具有提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂质过氧化的作用。贾敏等[21]通过研究发现，AP硫酸化修饰后具有抗细胞氧化损伤的作用，这同时可能是其抗AIDS作用的机制之一。APS组在药物0.3～100 μg/mL浓度范围内，剂量依赖性地增加细胞活力，升高SOD的活性，与模型组比差异有显著性（P<0.05 或P<0.01）。由此可以推测AP具有良好的抗氧化作用，并且硫酸化修饰对其抗氧化作用可能是有益的。

根据现有外国文献报道，AP对人脐静脉内皮细胞（ECV304 细胞）H2O2 损伤具有保护作用[22]。AP能呈剂量和时间依赖性地保护经H2O2损伤的ECV304 细胞并且抑制活性氧种类产物（ROS），而递减的ROS可能与SOD、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）活性增加有关。

6 保肝作用

肝细胞的损伤会导致能量代谢障碍，机体血糖调节功能失衡，糖原储存及糖异生功能受损，从而糖原减少，血糖下降。操刚等[20]比较了AP与大蒜素对肝损伤的影响，证明了AP对小鼠CCl4肝损伤有良好的保护作用，且AP疗效优于大蒜素。为观察纯化AP对小鼠急性CCl4性肝毒作用的影响，聂蓉[23]对小鼠给予AP预处理后采用CCl4灌胃法进行造模，然后观察其各项肝脏功能指标。结果表明，AP明显抑制了CCl4所致小鼠AST、谷丙转氨酶的升高，且大剂量时减轻了血糖及肝糖原的下降程度，亦部分恢复了谷胱甘肽、SOD和MDA水平的异常改变。由此判断预先给予AP能有效抑制CCl4所致的血清酶漏出，并显著改善肝脏组织学变化。AP的这种保肝机制可能是由于其抑制肝细胞脂质过氧化反应，稳定生物膜，从而降低膜的通透性，使肝细胞变性和坏死减轻，并迅速恢复肝细胞的功能；同时，也与AP提高了肝脏能量储备有关。通过提高肝脏抗氧化能力及增强肝能量储备两种途径缓解了CCl4的肝脏损伤，说明AP具有保护肝脏的药理活性，可进一步考虑将其作为护肝药物进行开发。

7 治疗糖尿病作用

为观察AP是否具有降糖作用，李成军等[24]以Wister大鼠造模，观察AP对2 型糖尿病血糖、糖化血红蛋白和血脂等方面的影响；结果显示，AP能明显的降低2 型糖尿病大鼠的血糖（P<0.05），呈现时间-剂量依赖关系。由于血糖往往被认为是诊断糖尿病的常规指标，这一结果直接证明AP具有较好的降糖作用。另外，AP高剂量组同时明显降低了糖化血红蛋白、总胆固醇和三酰甘油水平。糖化血红蛋白是己糖与血红蛋白结合形成的，且该反应不受血糖浓度的影响。因此，糖化血红蛋白可以反映出检测前120 d内的平均血糖水平。目前临床上认为糖化血红蛋白是检测糖尿病的金指标。另外，AP还使大鼠体内高密度脂蛋白增加，低密度脂蛋白降低。高密度脂蛋白能有效地维护血管内皮细胞功能，保护血管免于血栓形成；而低密度脂蛋白过量则易引起动脉硬化。综上所述，AP不仅有强大的降糖作用，同时还能有效减少糖尿病其他并发症的发生，具有深层次开发的意义。

Leu等[25]通过实验研究发现，AP能有效地刺激小鼠和人离体培养胰岛的HIT-T15 细胞释放胰岛素，产生降糖作用。人离体胰岛HIT-T15 细胞经AP处理后，细胞内钙离子水平有所增加，同时细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）的蛋白磷酸化能力提高，从而提高了胰岛素的分泌能力。另外将AP作用于禁食小鼠后进行淀粉负荷试验，发现用药组血糖浓度的上升率较对照组显著降低，并且血浆胰岛素浓度也明显升高。此外，AP还能明显改善高脂饮食诱导的糖尿病小鼠口服葡萄糖耐受性。

8 镇痛作用

目前，研究者们对AP的镇痛活性研究尚浅。日本学者曾经通过药理实验证明日本东当归的水提物具有镇痛作用，而AP正是当归经水提醇沉后提取而成，为水溶性成分。有研究表明，当归水提醇沉所得总浸膏分离后得到4个部分，分别以小鼠扭体反应进行镇痛实验后发现总浸膏及其4个洗脱部位均有镇痛作用，其中水洗脱部分（AP）镇痛作用尤为突出，强于阿魏酸钠、总浸膏和另外3个洗脱部分[26]。可以猜测当归中起镇痛作用的主要物质除阿魏酸钠外，在水洗脱部分（AP）应含有镇痛活性更大的物质。乐江等[27]通过观察小鼠扭体反应及小鼠热板法进行镇痛实验研究，他们认为AP的镇痛作用强度与剂量有关，并可显著抑制小鼠痛觉反应的痛阈。

9 其他作用

卿轶等[28]研究发现，AP对大鼠肝性脑病有预防作用。徐露等[29]通过实验研究显示，AP有很好的抗衰老作用。另外，有研究发现AP对胃溃疡也有明显的治疗效果[30]。

10 结语

AP作为植物多糖的一种，具有毒副作用小、来源广泛等优点，而其广泛的的药理活性也使其成为当今研究重点。目前，已有将AP作为免疫调节剂和抗放射损伤剂应用于临床的报道，但多属于粗多糖的形式利用，质量难以控制，药效重复性差。因此，研究AP的提取、提纯、制备等工艺将成为国内外学者研究的重点。可以想象，AP的研究是热点同时也是难点，但也必将在为人类消除疾患中发挥巨大的作用。

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