黄芪治疗小儿呼吸道反复感染的作用机理及剂型的研究进展

童 宁

南京市第二医院药剂科，南京 210046

黄芪（Radix astragali）是豆科黄芪属植物蒙古黄 芪 [Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.var.mongholicus（Bge.）Hsiao]和膜荚黄芪[Astragalus membranceus（Fisch.）Bge.]的干燥根。别名绵黄芪、箭芪、口芪。其味甘、温；归肺、脾经。主要适用于病后体虚；阳虚自汗、虚人感冒；脾虚泄泻、脾虚水肿、小便不利等。其主要化学成分为多糖、黄酮类及皂苷类等。其多糖类成分以葡聚糖和杂多糖为主；黄酮类化合物有黄酮、异黄酮、异黄烷和紫檀烷四大类；皂苷类化合物有黄芪皂苷及其大豆皂苷。此外还含有氨基酸、蛋白质、核黄素、叶酸、尼克酸、维生素D、亚油酸、香草酸、阿魏酸、异阿魏酸、β-谷甾醇、胡萝卜苷、羽扇豆醇、对羟苯基丙烯酸、咖啡酸、绿原酸、微量元素等成分[1]。多年来对黄芪的单味、复方及黄芪的有效成分进行研究，证实黄芪的药理作用广泛，疗效肯定，安全无毒。具有明显的调节机体体液免疫、细胞免疫功能，增强自然杀伤细胞的活性及抗病毒作用[2]。随着对黄芪药理作用研究的深入，其临床应用前景愈加广泛，尤其对儿科常见病、多发病的治疗提供了新的药物来源。

1 黄芪抗呼吸道感染的作用机理

1.1 影响免疫器官发育

免疫器官是机体产生免疫反应的主要场所，免疫器官的重量与免疫器官的发育状况直接影响到机体免疫力的高低。Zhang等[3]证实黄芪减缓了小鼠免疫器官脾脏和胸腺细胞凋亡。Sugiura等[4]研究表明，黄芪组小鼠脾的重量明显高于对照组，且黄芪组小鼠的免疫能力和自身抵抗力都强于对照组。这些研究结果表明，黄芪多糖不但可以促进机体正常免疫器官的发育和免疫活性细胞的生成，提高免疫活性，且能抗免疫抑制剂对免疫器官的损害，或修复受损的免疫器官，使免疫器官的组织结构恢复到正常水平，维持机体的正常免疫机能。

1.2 调节细胞免疫能力

免疫功能异常是小儿反复呼吸道感染的一个重要原因[5]。据报道，黄芪具有良好的免疫调节作用[6]。T淋巴细胞是特异性细胞免疫的主要细胞，其主要功能是通过其亚群发挥的。T淋巴细胞亚群CD4+、CD8+分别发挥着辅助和抑制免疫功能的作用，辅助性T淋巴细胞Th1/Th2细胞失衡，即Th2型反应模式是哮喘气道炎症的重要特征，也是哮喘病理生理过程形成的始动和维持因素。影响Th细胞分化的胞外信号分子包括细胞因子、抗原提呈细胞（APC）的类型、抗原的性质及剂量，其中最关键的是细胞因子[7]。诱导Th1分化的关键细胞因子是IL-12[8]。CD4+/CD8+比值可直接反映细胞免疫功能的状态。CD4+细胞根据其细胞因子分泌模式的不同分为Th1和Th2两个主要功能亚群。Th1细胞分泌IL-2、IFN-γ等Th1类细胞因子，参与细胞免疫的调节。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10等Th2类细胞因子，参与体液免疫的调节[9]。在无病理状态的情况下，Th1/Th2处于平衡状态，对人体的免疫调节起着重要作用。黄芪不仅能改善其临床疗效，减少呼吸道感染反复发作，同时能提高其Th1细胞因子降低Th2细胞因子的作用。Th1/Th2平衡紊乱与许多疾病的发生发展和预后有着密切关系[10]。其机理可能与黄芪能促进淋巴细胞中IL-2 mRNA的表达，降低抑制性T细胞（Ts细胞）对淋巴细胞IL-2 mRNA的抑制，并对IFN-γ较明确的诱生有关[11]，其发病病因与多种因素相关，而机体的免疫功能紊乱是近年来一直研究的热点。Clement-Kruzel等认为黄芪可能作用于T淋巴细胞的调节免疫应答和刺激[12]。

1.3 调节体液免疫功能的不足

反复呼吸道感染一般认为与免疫异常有关[13]。体液免疫功能不足，除总IgG异常和体液免疫异常外，还可能存在IgG亚类缺乏[14]，血清IgM降低等。反复呼吸道感染患者血清IgG、IgA水平均较健康人群明显降低，其影响因素较多，可能与自身免疫状态等有一定关系[15]。用黄芪注射液治疗后可明显提高其水平，并显著降低呼吸道感染的发病次数，减轻病情。其免疫机制可能是黄芪注射液中抗原物质进入黏膜下层，刺激巨噬细胞，激活T细胞，使B细胞向浆细胞转化，从而触发一系列免疫反应，包括T细胞产生淋巴因子和浆细胞产生Ig[16]。Kong等[17]发现黄芪多糖能促进体液和细胞免疫反应，预期可作为一种新型免疫增强剂成分药物。

1.4 拮抗细菌的黏附

近几十年来在国外出现了根据细菌感染理论提出的黏附学说，该学说认为，在细菌对人体的感染过程中，细菌黏附于上皮细胞是整个感染过程的第一步，只有在黏附的基础上，细菌才能进一步在组织表面定居、繁殖，从而形成炎症[18]；黏附分子参与多种病原微生物如耶尔森菌、幽门螺旋杆菌、巨细胞病毒、鼻病毒以及艾滋病病毒等对机体的侵袭或宿主细胞感染[19]。黄芪多糖能拮抗绿脓杆菌的黏附，是扶正补益类中药起到阻断感染作用的主要成分，可通过对呼吸道黏膜的修复作用和抗细菌黏附作用，并通过纤毛运动将吸入的绿脓杆菌从气管清除，从而起到抵抗感染的作用。朱渊红等[20]观察了黄芪注射液对慢性阻塞性肺疾病患者黏附分子表达的影响，证实血清中细胞间黏附分子-1（ICAM-1）增高和CD11b/CD18表达增加参与了慢性阻塞性肺疾病的发生发展，黄芪注射液具有抗白细胞黏附的作用[21]。

2 黄芪或黄芪制剂的临床应用

2.1 黄芪口服液

梁宇红[22]优选了黄芪口服液的最佳制备工艺，以黄芪甲苷为检测指标，即用8倍药材量的水提取3 h，共提取3次，然后用壳聚糖絮凝法澄清。根据黄芪对免疫系统的调节特点，其已在临床用于反复呼吸道感染的治疗。黄华等[23]在常规治疗的基础上，口服黄芪口服液3个月，1年后进行评价，治疗组IgG、IgA、IgM、C3、C4均较对照组明显升高，且上呼吸道感染发病次数明显少于对照组。杨君等[24]通过给反复呼吸道感染患儿服用黄芪精口服液，发现治疗组服用黄芪精前后，两次血IgG测定值差异有显著性（P＜0.101），IgA 含量差异也有显著性（P＜0.105）；治疗前后，淋巴细胞转化率（LTT）改变也有显著意义（P＜0.101），表明黄芪对小儿反复呼吸道感染具有明确的防治作用。中性粒细胞碱性磷酸酶活力可作为儿童呼吸道感染早期鉴别细菌感染和病毒感染的指标之一。唐冬梅[25]认为，黄芪对小儿中性粒细胞减少症有显著疗效，经合理治疗后小儿中性粒细胞减少症大多预后良好，且毒副作用小，价廉易得。

2.2 黄芪颗粒（冲剂）

黄芪颗粒以多糖、黄酮类及皂苷类等为主要活性成分。取黄芪1000 g，加水煎煮2次，第1次3 h，第2次2 h，合并煎液，滤过，滤液浓缩至相对密度约为1.26，加乙醇至含醇量为70%，搅匀，静置，取上清液，回收乙醇，浓缩至相对密度为1.36（38℃）的清膏，加辅料适量，制成颗粒，低温干燥，制成1000 g，即得[26]。

黄芪颗粒能明显促进小鼠非特异性和特异性免疫（包括体液免疫、细胞免疫）功能，对环磷酰胺所致免疫功能低下模型小鼠的免疫功能具有一定调节改善作用[27]。陈健等[28]通过给反复呼吸道感染患儿口服黄芪颗粒，检测免疫球蛋白及T细胞亚群，证明黄芪颗粒对反复呼吸道感染有较好疗效，并有提高体液与细胞免疫功能的作用。郭杰霞[29]给予患儿口服黄芪颗粒治疗反复呼吸道感染，疗程结束经随访效果良好，可能因为黄芪能补益卫气，通过增加免疫球蛋白IgG1和Ig水平，增强体液免疫，诱导干扰素生成，增强巨噬细胞吞噬功能等一系列免疫调节作用，来改变患儿暂时的免疫功能低下状态，以减少反复呼吸道感染的发作，缩短病程。

2.3 注射用黄芪多糖灭菌粉末

黄芪饮片加水浸泡24 h，高压1 kg煎煮1.5 h，滤后取煎液，残渣再加水，高压1 kg煎煮1.2 h，残渣再加水泡，滤液留下次提取用。合并滤液，用减压法浓缩至小体积，浓缩液加95%乙醇，使最后乙醇浓度达60%，静止过夜。吸弃上清液，沉淀物加水加热充分溶解，离心除去不溶物，上清液加95%乙醇，使最后乙醇浓度达80%，静止过夜，吸弃上清液。沉淀再用高浓度乙醇洗涤2～3次，离心弃去上清液，沉淀物即为淡黄色精品。为防止氧化，可置于-20℃条件下保存，经冻干后，可以得到干品，其中黄芪多糖为指标性成分[30]。翁玲[31]实验发现，注射了黄芪多糖粉针剂后的小鼠，其脾细胞经ConA刺激后IL-3、IL-4及IL-6的分泌量显著增加，而IFN-γ、IL-2的分泌量却有所减少，提示黄芪多糖粉针剂可能对正常小鼠TH1/TH2的平衡有一定的调节作用。另外黄芪多糖粉针剂大大增强化疗后小鼠脾细胞分泌细胞因子的能力[32]。

2.4 黄芪注射液

生药黄芪，以黄芪甲苷、芒柄花素以及多糖为指标成分，加水煎煮3次，每次1.5 h，合并煎液，滤过，滤液浓缩至每1 mL相当于生药1～2 g，用乙醇沉淀处理2次，第1次含醇量达75%，第2次为85%，每次均冷藏放置，回收乙醇，滤液浓缩至每1 mL相当于生药10 g，用注射用水稀释至每1 mL相当于生药0.75～1 g，冷藏放置12 h，滤过，滤液浓缩至每1 mL相当于生药5～6 g，放冷，调节pH值至7.5，加0.125%活性炭，煮沸5 min，趁热滤过脱炭，加注射用水稀释至适量，再调节pH值至7.5，滤过，灌封，灭菌，即得[33]。陈满盛[34]通过实验证明，黄芪注射液是治疗反复呼吸道感染的良药，且使反复呼吸道感染次数减少，避免了抗生素的滥用，还有安全、疗程短、见效快、经济等优点。黄燕玲等[35]用黄芪注射液治疗小儿反复呼吸道感染，使患儿外周血淋巴细胞水平趋于正常，其中值亦趋于正常，从而改善了患儿的细胞免疫功能，说明黄芪注射液是较好的免疫调节剂。

2.5 黄芪多糖脂质体

用摩尔比为2∶1的比例将卵磷脂和胆固醇溶于氯仿后，补加10 mL氯仿使加入的氯仿总体积为圆底烧瓶容积的1/20，接着置于旋转蒸发仪上，在一定温度和转速下旋转蒸发，并负压抽吸至氯仿挥发尽，直到在烧瓶内壁上形成一层干燥的薄膜，然后加入含有适量黄芪多糖的PBS溶液5 mL，置于旋涡振荡器上振荡进行包封，待薄膜完全脱落，然后放入冰箱4℃过夜保存，以多糖为检测指标，即制得黄芪多糖脂质体悬液[36]。李淑梅[36]等证明这种薄膜法制备的黄芪多糖脂质体的包封率比逆相蒸发法要好。邓英杰等[37]比较了黄芪多糖脂质体和黄芪多糖对照品、空白脂质体的免疫增强效果，研究证明，黄芪脂质体比黄芪多糖对照品和空白脂质体具有更加显著的免疫增强效果。

2.6 黄芪胶囊

采用醇浸水煎提取有效成分，以多糖为检测指标，提取物经喷雾干燥，并加适量疏松剂，装药，即得黄芪胶囊。李凤文等[38]用黄芪胶囊给予小鼠灌胃发现黄芪胶囊能促进小鼠脾淋巴细胞的增殖、转化作用及抗体生成细胞增殖，提高其血清溶血素水平，促进小鼠的迟发型变态反应和单核-巨噬细胞碳廓清功能，说明黄芪胶囊具有增强免疫力的功效。陈振等[39]利用黄芪胶囊对慢性阻塞性肺疾病（COPD）稳定期Ⅱa肺脾气虚证疗效及其免疫功能的先导性临床研究表明，黄芪胶囊对CODP缓解期肺脾气虚证患者的CD4+和CD4+/CD8+可能有提高的趋势；对COPD稳定期Ⅱa型肺脾气虚证有一定疗效。

2.7 复方黄芪鼻腔喷雾剂

胡国成等[40]用由常州市气管炎研究所研制的黄芪鼻腔喷雾剂，以黄芪甲苷为活性成分，证明了黄芪鼻腔喷雾后，IgG、IgA、IgG亚类1～3和唾液 sIgA含量明显增高。黄芪组的体液免疫功能得到加强，提高防病能力，从而减少了呼吸道感染次数，且儿童易于接受。86例给予复方黄芪鼻腔喷雾剂，取得明显临床效果，复方黄芪组在喷药后IgA、IgG1含量升高[41]。

2.8 黄芪与其他药物合用

用黄芪与多种维生素的治疗过程中发现，单用中药黄芪或单用多种维生素治疗，疗效不显著，而两药联用时，疗效明显。张丽兰[42]报道，黄芪和干扰素抗感冒病毒有协同作用。Ragupathi等[43]通过实验证明，黄芪中含有辅佐免疫增强的活性成分，能提高其他药物如云芝的药理活性。Brush等[44]通过实验证实，黄芪的酊剂通过调节CD69在CD4+和CD8+T细胞的表达数目来激活免疫细胞，这种作用在摄入的24 h内起作用，可持续7天；与海胆和甘草合用时对CD69的表达作用更强。Yin等[45]发现黄芪和灵芝联用可以提高鱼的呼吸能力。众多文献证明，黄芪与很多其他药物有协同作用，使黄芪的应用范围更广。

3 展 望

反复呼吸道感染其病程较长，全身状况较差，严重威胁小儿健康。因此，黄芪的国际及国内市场开发潜力巨大，具有广泛的应用前景。而不同地区的黄芪有不同程度的抗病毒作用[46]，历史上商品黄芪以野生为主，但由于长期过度采挖，致使野生黄芪资源几近枯竭，不能满足人们治病保健的需要。国内外学者[47]利用发根农杆菌，感染膜荚黄芪外植体，建立了黄芪的毛状根培养系统。黄芪毛状根的功效依赖于其有效成分，而其有效成分的研究对于评价其质量有重大意义。研究结果表明，同黄芪干燥根一样，黄芪毛状根中也含有皂苷、黄酮、多糖、氨基酸等具有生物活性的化合物。用黄芪治疗小儿呼吸道感染宜注重剂型的选择，以便更具针对性，提高疗效。另外，虽然黄芪在预防和治疗呼吸道感染方面应用已很广泛，但在机理方面仍需要进一步的研究。

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