黄芪抗肿瘤有效成分及其作用机制研究进展

陈书磊 高 萍 王 涛

（1河南中医学院第一临床医学院，郑州450000；2河南中医学院第一附属医院血液肿瘤科，郑州450000）

黄芪抗肿瘤有效成分及其作用机制研究进展

陈书磊1高 萍1王 涛2

（1河南中医学院第一临床医学院，郑州450000；2河南中医学院第一附属医院血液肿瘤科，郑州450000）

随着恶性肿瘤发病率的增高，为了寻求更好的控制或杀灭恶性肿瘤细胞的方法，黄芪在抗肿瘤方面的研究成为了焦点。随着研究的深入，黄芪抗肿瘤的有效成分及其作用机制逐渐被发现。通过查阅近十年来的相关文献，对黄芪抗肿瘤的有效成分及其作用机制探讨等进行较为系统的归纳和综述，为黄芪治疗肿瘤提供更详实的理论依据，使黄芪抗肿瘤的临床应用进一步拓展。

黄芪；有效成分；抗肿瘤综述

黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalus memeranaceus (Fisch.)Bge.Var.mongholicus(Bge.)Hsiao或荚膜黄芪A.membranaceus(Fisch.)Bge.的根。黄芪主产于内蒙古，山西等地。黄芪始载于《神农本草经》，味甘，性温，归肺、脾经，具有益气升阳、固表止汗、利水消肿和托毒生肌的功效［1］。中药黄芪用途广泛，常用于脾肺气虚或中气下陷之症；卫气虚所致表虚自汗；气血不足所致痈疽不溃或溃久不敛以及浮肿尿少和气虚血滞导致的肢体麻木、关节痹痛；气虚津亏的消渴等症［2］。近年来恶性肿瘤的发病率逐年增高，人们为了寻求更好的控制或杀灭恶性肿瘤细胞的方法，使黄芪在抗肿瘤方面的研究成为了焦点。随着研究的深入，黄芪抗肿瘤的有效成分及其作用机制逐渐被发现。基于此，本文现综述如下：

1 黄芪抗肿瘤的有效化学成分

黄芪的化学成分比较复杂，通过多年来大量的研究，其有效的抗肿瘤化学成分，主要有多糖、黄酮类及皂苷类等［2］，此外还含有氨基酸、维生素D、叶酸、蛋白质、核黄素、叶酸、咖啡酸、尼克酸、亚油酸、香草酸、绿原酸、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、微量元素等成分［3］。

1.1 多糖类成分黄芪的多糖成分主要包含葡聚糖和杂多糖［2］。黄芪中所含的杂多糖多为水溶性酸性杂多糖，主要由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成，少量含有糖醛酸，由半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸组成；而有些杂多糖仅由葡萄糖和阿拉伯糖组成［4］。黄芪多糖中葡聚糖又有水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖，分别是α(1→4)(1→6)葡聚糖和α(1→4)葡聚糖［2］。

1.2 黄酮类成分根据目前研究情况，大概从黄芪中分离得到近40种黄酮类化合物［5］。其中包括黄酮、异黄酮、紫檀烷、异黄烷、紫檀烯和二氢异黄酮等六大类，主要有异鼠李素、山奈酚、鼠李异柠檬素、槲皮素、熊竹素、毛蕊异黄酮、芒柄花素、二甲氧基异黄酮、异黄烷苷、异甘草素和红芪木脂素等［6］。

1.3 皂苷类成分研究表明，现已从黄芪及其同属近缘植物中分离出40多种三萜皂苷类化合物，主要有黄芪皂苷、异黄芪皂苷、乙酰基黄芪皂苷和大豆皂苷等四大类［7］。

1.4 其他类成分黄芪中含有丝氨酸、天门冬氨酸、γ-氨基丁酸、天冬酰胺、苏氨酸等多种氨基酸。除此之外，黄芪中还含有叶酸、亚油酸、生物碱、核黄素、甾醇类物质、亚麻酸、维生素P及无机元素(如Sc、Se、Cr、Mn、Co、Cu、Zn)等成分［8］。涂天智等［9］用硅胶柱和C18反相柱等方法分离，并通过理化性质和核磁共振等方法确定了化合物的种类，最终从内蒙黄芪的根中分离出8个化合物，经鉴定为软脂酸甘油脂、软脂肪酸、大豆苷元、(6aR，11aR)-9，10-二甲氧基紫檀烷葡萄糖苷、黄芪皂苷甲、红车轴草素、红车轴草异黄酮苷和毛蕊异黄酮。其中大豆苷元及红车轴草素为首次从黄芪属植物中分离得到；软脂酸甘油脂及软脂肪酸为首次从内蒙古黄芪中分离得到。

2 黄芪有效化学成分抗肿瘤作用机制

2.1 黄芪多糖抗肿瘤作用机制黄芪多糖是黄芪抗肿瘤主要有效成分之一，其机制可能与直接抑制肿瘤细胞的生长和增殖、抑制肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞凋亡、增强机体细胞免疫水平等有关。赵莲华等［10］利用基因组DNA电泳，流式细胞仪检测细胞凋亡的方法观察黄芪成分F3新制剂对胃癌(BGC-823)细胞株体外细胞生长、抑制作用，结果表明基因组DNA电泳出现“梯形”条带；流式细胞仪分析出现低于G1期DNA含量的亚二倍体凋亡率，认为黄芪成分F3新制剂对胃癌细胞有明显的抑制作用。谷俊朝等［11］通过研究证实，黄芪多糖可以通过降低热休克蛋白70（HSP70）以及内皮生长因子（VEGF）表达的途径，以阻滞肿瘤组织血管生成，达到使肿瘤细胞因缺血而坏死的目的。陈光等［12］通过流式细胞术研究证实黄芪多糖具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。结果表明，黄芪多糖可使S期细胞数目减少，促进细胞分化为G0-G1和G2-M期。许杜鹃等［13］研究发现，黄芪多糖显著抑制小鼠肝癌HepA的生长；而体外对Be1-7404细胞没有抑制作用，但APS与小鼠腹腔巨噬细胞或脾细胞共培养上清对Bel-7404细胞的生长具有显著抑制作用。黄芪多糖可以明显增加正常小鼠脾细胞培养上清中IFN-γ的产生。作者认为其抗肿瘤作用是通过促进TNF-α和IFN-γ的产生，增强机体的免疫功能而实现的。

2.2 黄芪黄酮抗肿瘤作用机制张冬青［14］采用MTT法、RT-PCR、中性红法、流式细胞仪等技术，通过实验研究黄芪总黄酮及其单体化合物对肝癌细胞、红白血病细胞生长的抑制作用。作者认为：黄芪总黄酮、黄芪黄酮单体化合物能够有效抑制K562细胞、BEL-7402细胞的生长过程，且抑制强度随时间和剂量增加而增强；能够改变BEL-7402细胞中蛋白质的表达；能够阻滞BEL-7402细胞周期；能够阻止细胞周期蛋白复合物的磷酸化，阻止细胞周期中调控点的转变。杜虹韦等［15］观察不同浓度的黄芪黄酮有效部位对小鼠S180肉瘤的抑制作用，证实黄芪黄酮有效部位提取物可以有效地抑制S180肉瘤的生长，其可能是通过抗氧化作用来实现对肿瘤生长的抑制。

2.3 黄芪皂苷抗肿瘤作用机制刘丽等［16］采用体外培养的SHG44细胞株为研究对象，流式细胞仪检测黄芪皂苷作用后SHG44细胞凋亡率，免疫印迹法检测细胞凋亡关键蛋白p53、Bax、Bcl-2的表达变化，结果表明黄芪皂苷可通过p53信号通路激活和Bcl-2家族介导的细胞色素C途径诱导癌细胞凋亡，从而对神经胶质瘤细胞产生抑制作用。孙聪聪等［17］通过研究黄芪总苷单独或与顺铂联合应用对人子宫内膜癌KLE细胞生长的影响，得出结论，黄芪总苷可抑制KLE细胞增殖，诱导细胞凋亡，且与顺铂联合应用有协同作用。邓樱等［18］通过观察黄芪注射液、黄芪甲苷、芒柄花素对basal-like乳腺癌细胞株MDA-MB-468和MDA-MB-231增殖和磷酸化Akt(phospho-Akt，P-Akt)蛋白表达的影响，根据MTT比色法实验结果确定黄芪注射液、黄芪甲苷、芒柄花素和黄芪甲苷配伍芒柄花素的最佳浓度，得出结论：黄芪注射液、黄芪甲苷、芒柄花素对乳腺癌细胞株MDA-MB-468和MDA-MB-231均有抑制增殖的作用，但抑制作用程度及其浓度存在差异，其抑制细胞增殖的机制可能与下调Akt的磷酸化有关。

3 结语

综上所述，通过多年来的大量研究，黄芪有较明确的有效抗肿瘤化学成分，主要有多糖、黄酮类及皂苷类等，其主要的抗肿瘤作用机制可能为直接抑制肿瘤细胞的生长和增殖、抑制肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞凋亡、增强机体细胞免疫水平、阻止细胞周期蛋白复合物的磷酸化和通过抗氧化作用来实现对肿瘤生长的抑制等方式。但黄芪的化学成分复杂，其所包含的其他成分是否也具有抗肿瘤作用及各种化学成分抗肿瘤作用的具体机制尚不明确，仍需大量的研究工作。随着黄芪抗肿瘤作用机制研究的不断深入，将为黄芪治疗肿瘤提供更详实的理论依据，使黄芪抗肿瘤的临床应用进一步拓展。

［1］李亮，杨萍，蒋俊，等.黄芪化学成分及对神经系统作用的研究概况［J］.湖南中医药大学学报，2012，32(5):79-81.

［2］陈国辉，黄文凤.黄芪的化学成分及药理作用研究进展［J］.中国新药杂志，2008，17(1):1482-1485.

［3］云秦川.中药黄芪的药理研究进展［J］.内蒙古中医药，2004，23(6):33-34.

［4］卢彦琦，贺学礼.黄芪化学成分及药理作用综述［J］.保定师范专科学校学报，2004，17(4):40-42.

［5］温宇寒.蒙古黄芪的化学成分研究［D］.北京：中国医科大学硕士学位论文，2008:50.

［6］温燕梅.黄芪的化学成分研究进展［J］.中成药，2006，28(6):879-883.

［7］黄玫，曲晶，李晓天，等.黄芪化学成分及对心血管系统作用的研究进展［J］.中国老年学杂志，2009，29(11):1451-1453.

［8］温燕梅.黄芪的化学成分研究进展［J］.中成药，2006.28(6):879-883.

［9］涂天智，沈剑刚，蒋建勤.内蒙黄芪的化学成分研究［J］.华西药学杂志，2009，4(5):466-468

［10］赵莲华，景立新，陈咏梅，等.黄芪成分F3新制剂对胃癌细胞株的抑制作用［J］.大连大学学报，2003，24(2).

［11］谷俊朝，余微波，王宇，等.黄芪多糖对TA2小鼠乳腺癌MA-891移植瘤生长及HSP70表达的影响［J］.中华肿瘤防治杂志，2006，13(20):15.34.

［12］陈光，臧文臣，刘显清，等.黄芪多糖对动物肿瘤细胞凋亡影响的研究［J］.中医药学报，2002，30(4):55-56.

［13］许杜娟，陈敏珠.黄芪多糖的抑瘤作用及其机制［J］.中国医院药学杂志，2005，25(10):923-925.

［14］张冬青.黄芪总黄酮及其活性成分对肿瘤细胞的抑制作用与机理研究［D］.北京：军医进修学院，2010.

［15］杜虹韦，张爱华，韩德强，等.黄芪黄酮有效部位的抗肿瘤作用研究［J］.黑龙江中医药，2014，43(3)：27.

［16］刘丽，任远，李昊文，等.黄芪皂苷对神经胶质瘤的体外抑制作用及机制研究［J］.中国医药导报，2013，10(3)：42.

［17］孙聪聪，张英姿，张玥，等.黄芪总苷对人子宫内膜癌KLE细胞作用的研究［J］.中华临床医师杂志（电子版），2012，6(8)：38.

［18］邓樱，陈红风.黄芪注射液及其有效成分对乳腺癌细胞增殖和Akt磷酸化的影响［J］.中西医结合学报，2009，7(12)：52.

Research Progress on Antitum or Active Ingredients of Astragalus and Their Mechanism

CHEN Shulei1,GAO Ping1,WANG Tao2
(1 The First Clinical Medicine College of Henan University of TCM,Zhengzhou450000,China；2 Hematology and Oncology Department,the First Affiliated Hospital of Henan University of TCM,Zhengzhou450000,China)

With the increased incidence of malignant tumors,in order to find better ways to control or kill cancer cells,astragalus in antitumor research is being the focus.As research continues,antitumor active ingredients of astragalus and their mechanism have been found. Through reviewing the literatures over the past decade,a systematic induction and summary of the antitumor active ingredients of astragalus and their mechanisms was completed.It provided more detailed theoretical base for astragalus treating tumors.The clinical application of antitumor of astragalus is further expanded.

astragalus；active ingredients；review of antitumor

10.3969/j.issn.1672-2779.2015.05.073

1672-2779（2015）-05-0151-02

：张文娟本文校对：孙士玲

2015-01-30）