黄芪及其有效成分对干细胞影响的研究进展

方 萍 邓叔华 刘柏炎

（1湖南中医药大学中医内科学省部共建教育部重点实验室，长沙410007；2湖南省益阳医学高等专科学校，益阳413000）

黄芪及其有效成分对干细胞影响的研究进展

方 萍1邓叔华1刘柏炎2

（1湖南中医药大学中医内科学省部共建教育部重点实验室，长沙410007；2湖南省益阳医学高等专科学校，益阳413000）

黄芪在治疗缺血性脑卒中方面发挥着重要的作用，而随着干细胞的出现，黄芪及有效成分在促进干细胞增值方面的作用越来越受到研究者的重视。本文通过文献查阅的方法，以总结黄芪及有效成分对干细胞影响，为黄芪及有效成分治疗缺血性脑卒中提供依据。

黄芪；有效成分；干细胞；神经干细胞；骨髓间充质干细胞；脂肪来源干细胞；综述

脑卒中是一类具有“三高”特点的脑血管疾病，其中缺血性脑卒中患者约占脑卒中患者总数的60%～80%。目前认为，缺血性脑卒中治疗的关键是尽早恢复缺血半暗带的血供。溶栓药tPA是目前唯一被美国FDA批准的治疗脑卒中的药物，但该药有效治疗时间窗只有4.5h［1］，很多患者无法获得及时治疗而造成神经细胞的凋亡。因此，如何有效提高神经细胞的增值是目前缺血性脑卒中治疗的研究热点。中医药在治疗缺血性脑卒中方面积累了丰富的经验，其中黄芪在促进神经细胞增值方面有着重要意义。成人神经细胞增值主要通过干细胞的增值实现的，因此本文就黄芪及其有效成分对干细胞的影响作一综述。

1 黄芪对神经干细胞（NSCs）的影响

1992年，Reynolds等［2］从胎鼠和成鼠纹状体分离得到NSCs，将人们真正带出“成年中枢神经系统不再具有神经细胞新生能力”的误区，这为缺血性脑卒中的治疗研究提供了新的思路。近年来研究发现，很多补益类的中药都能够促进神经干细胞的增值并向神经元分化，而黄芪就是其中的一种。谢睿等［3］认为黄芪对NSCs的增值和分化有一定的影响，也许它还进而可以调控神经系统的发育与再生。为了明确黄芪对NSCs的影响，研究者们进行了一系列的实验。如刘建军等［4］研究认为黄芪注射液有利于NSCs向神经元方向分化，而俞天虹等［5］研究发现补阳还五汤能显著促进脑缺血后神经干细胞增殖，而黄芪的剂量越大，增殖效果越明显。但也有研究者［6］认为，黄芪注射液能够促进神经干细胞的分化，但这种分化以神经胶质细胞为主，而非神经元为主。因此，黄芪具有促进神经干细胞增殖的作用，但其是向神经元分化为主还是向神经胶质细胞为主，仍需进一步研究探讨。

现代药理学研究表明黄芪有多种有效成分，如：黄芪酮、黄芪甲苷和黄芪多糖等。而目前研究表明黄芪有效成分中对神经干细胞具有增殖和分化作用的主要是黄芪甲苷。

江清林等［7］利用无血清培养技术在体外对新生Wistar大鼠海马区神经干细胞进行培养，观察不同浓度黄芪甲苷对神经干细胞分化作用的影响，发现加入黄芪甲苷组所表达的神经干细胞和胶质纤维酸性蛋白阳性细胞较对照组明显增多。因此黄芪甲苷对体外培养大鼠海马区神经干细胞的分化有促进作用。而柴丽娟等［8］运用Nestin免疫化学染色鉴定NSCs，Brd U标记鉴定NSCs增殖，并实时定量PCR技术探讨黄芪甲苷促进NSCs增殖的作用机制，认为黄芪甲苷对NSCs增殖具有明显的诱导作用，其可能通过上调与细胞增殖相关基因Hes1、Hes5、cyclinD1表达而起作用，但也可能调节与其它增殖通路有关。因此，通过临床预期给予黄芪诱导NSCs的增殖，为缺血性脑卒中的治疗提供新的潜能和希望。

黄芪其它的有效成分是否同样对神经干细胞的增殖和分化具有促进作用，则需要我们进一步的研究和探讨。

2 黄芪对骨髓间充质干细胞（BMSCs）的影响

骨髓间充质干细胞是一类具有自我更新、高度增殖及多向分化潜能的干细胞，能够分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等中胚层细胞。传统观点认为BMSCs没有分化为神经干细胞的潜能。但2000年，Woodbury等［9］首次将BMSCs诱导分化为神经元和胶质细胞，这为缺血性脑卒中的治疗开辟了新的思路。而近年来，黄芪对BMSCs的诱导分化研究也取得了很多成果。胡琳等［10］研究认为黄芪对BMSCs的增值无显著作用；但王新生等［11］研究却发现，黄芪可首先诱导BMSCs向神经干细胞分化，然后促进其向神经元或神经胶质细胞的非特异性分化，并促进已分化的细胞进一步成熟、老化，且这种作用可能与钙调蛋白介导的信号转导途径有关；孙黎等［12］研究认为黄芪不仅可以诱导BMSCs分化，并且对细胞具有营养作用。

综上所述，黄芪在诱导骨髓间充质干细胞分化为神经样细胞的作用是确切的。那么，我们如何将这种作用用于缺血性脑卒中的研究中呢？

王莹等［13］就黄芪有效成分黄芪皂苷IV联合骨髓间充质干细胞移植对大鼠脑缺血再灌注损伤的影响进行了一系列的研究。其研究结论主要有以下两个方面：第一，黄芪皂苷IV联合BMSCs移植对脑缺血再灌注神经元细胞凋亡有协同抑制作用；第二，该组合可促进脑缺血损伤血管生成和神经功能恢复，其机制可能与黄芪皂苷IV上调脑缺血区SDF-1表达，促进移植的BMSCs迁移和存活有关。王氏的研究为我们临床应用黄芪治疗缺血性脑卒中提供了一个新的思路，即我们可以通过黄芪及有效成分促进BMSCs的增殖，再将增殖的BMSCs移植入人体，从而使BMSCs分化为神经元。

3 黄芪对脂肪来源干细胞（ADSCs）的影响

虽然，黄芪能够明显地促进ADSCs分化为神经样细胞，但在人体中骨髓干细胞数量不多，且取材不方便。2001年，Zuk等［14］报道脂肪组织含有大量的祖细胞，可分化为神经细胞等不同的细胞系，被称为脂肪来源干细胞（ADSCs）。Kang等［15］的研究证实ADSCs具有促进缺血性脑损伤大鼠神经功能恢复的作用；而陈爱珍等［16］的研究则进一步证实，ADSCs通过抑制神经胶质酸性蛋白的增生，促进神经突蛋白的持续高表达和神经微丝蛋白200的增多，以促进神经轴突再生。并且ADSCs在人体贮藏量丰富，来源广泛，取材方便，不存在伦理道德的问题，已成为在体干细胞研究的热点。因此，探讨黄芪对ADSCs的增殖的影响对缺血性脑卒中的研究有重要意义。

何文涓等［17］通过观察黄芪注射液对兔ADSCs体外增殖的影响，发现黄芪注射液有明显地促进兔ADSCs体外增值的作用。但黄芪作为一味中药，含有多种有效成分。那么，黄芪的有效成分是否都能促进ADSCs增殖呢？何文涓等［18］通过类似实验进一步探讨黄芪甲苷及黄芪多糖对ADSCs增殖的影响，结果发现，黄芪甲苷对ADSCs体外增殖具有明显的促进作用，且这种促进作用有浓度的限制，黄芪甲苷浓度在0.0195mg／L时，对ADSCs无明显的促进增殖作用，而浓度在0.0391～10mg／L范围时，才对ADSCs有明显的促进增殖的作用；而黄芪多糖对ADSCs的影响也有浓度的差别，在1.95-3.90ug／m L这种低浓度的情况下，黄芪多糖对兔ADSCs体外增值无影响，而在7.80～1000ul／m L这种高浓度情况下对ADSCs则有明显的抑制作用，且随着时间的延长，对ADSCs的抑制作用更加明显。另外，王莹等［19］研究黄芪皂甙Ⅳ联合ADSCs移植对老龄大鼠脑缺血再灌注模型神经功能及神经营养因子表达的影响时，发现黄芪皂甙Ⅳ联合ADSCs移植组促进脑缺血再灌注老龄大鼠神经营养因子表达和神经功能恢复作用优于单独治疗组，而其机制可能与黄芪皂甙Ⅳ上调脑缺血区SDF-1表达，促进移植的ADSCs迁移和存活有关。

4 展望

目前，研究黄芪及有效成分对干细胞的影响成为热门领域，且已经证明黄芪及有效成分对NSCs、BMSCs及ADSCs的增殖都具有促进作用。但是，黄芪有效成分众多，它们的作用方向和作用靶点多样，在促进细胞分化的方向也不一样，因此临床中单味黄芪是否能够作用于一个方向、一个靶点？且其具体作用机制又是如何？黄芪及其有效成分能否促进干细胞的迁移、归巢？实验研究的结果是否适用于临床实践？这些都需要我们做进一步的探索。

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［5］谢睿，张艳，刘建军，等．神经干细胞的特征及中药黄芪对其影响［J］．局解手术学杂志，2004，13（4）：275-276．

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［14］王新生，李海峰，赵荧，等．黄芪诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化早期胞内钙调蛋白mRN的转录水平［J］．中国组织工程研究与临床康复，2009，13（23）：4495-4499．

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10.3969／j.issn.1672-2779.2014.07.109

：1672-2779（2014）-07-0161-03

苏 玲 本文校对：易 健

2013-12-06）