黄芪的化学成分、药理作用及临床应用

吴 娇 仝芳超

新乡医学院药学院 河南 新乡 453003

中药黄芪(AstragaliRadix)是指豆科植物中蒙古黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao以及膜荚黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.的根,又名棉芪、黄蓍、百药棉等,主要分布在中国北部、东北部和西北部,是著名的补气活血中药。许多国家还将其作为保健食品以及膳食补充剂,以提高免疫力并预防疾病。蒙古黄芪或膜荚黄芪的根入药作为中药使用,其地上部分亦有药用价值,黄芪茎叶对心血管系统有保护作用,还有抗氧化、抗炎、保肝、抗衰老和保护胰腺等功能。黄芪叶通过绿茶加工技术制成茶叶,该茶对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、枯草杆菌、大肠杆菌和酵母菌均具有抑菌活性[1]。黄芪的主要成分是多糖、黄酮类和皂苷类化合物。黄芪具有多种生物活性,包括调节免疫、抗癌、降血糖、抗氧化、保护心脏和保肝等作用。随着对黄芪有效成分的不断发掘和研究,对其药理作用和治疗应用的研究越来越广泛和充分。之前有很多学者对黄芪进行综述,但近几年又出现了许多关于黄芪新的研究,为了整合现有资料、更好地利用中草药资源,开发新药,合理用药,本文总结并介绍了近年来有关黄芪化学成分、药理作用和治疗应用的研究成果,为黄芪的质量研究和开发利用提供科学依据。

1 化学成分

黄芪中的化学成分种类丰富多样,化学结构复杂。目前,在黄芪中分离提取到的化学成分主要包括黄芪多糖、皂苷类化合物、黄酮类、氨基酸类、微量元素等。

1.1 多糖类 黄芪中含有黄芪多糖I、II和III三种类型。第一种由阿拉伯糖和葡萄糖组成,第二种由阿拉伯糖、葡萄糖和鼠李糖组成,第三种仅含有d -葡萄糖[2]。黄芪多糖作为黄芪中的主要活性成分之一,主要有抗氧化、降血糖、抗肿瘤、抗病毒、抗炎和免疫调节等多种作用,对调控多系统、治疗多疾病具有重要意义[3]。从黄芪中分离得到两种新的均相多糖,分子量分别为2.62 × 106Da和4.95 × 106Da,它们均具有体外抗炎活性[4]。

1.2 皂苷类 三萜类皂苷是该类植物中研究得最多的次生代谢物。黄芪中分离提取得到的三萜皂苷主要有黄芪皂苷Ⅰ～Ⅷ、异黄芪皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、大豆皂苷Ⅰ、乙酰基黄芪皂苷等[5]。黄芪皂苷又称黄芪甲苷,可以发挥肝保护和抗病毒的作用。用酵母提取物预处理72 h可有效提高黄芪根培养物中的黄芪甲苷含量[6-7]。在地上部分分离鉴定出一种新的三萜皂苷即Lehmanniaside,其具有较弱的驱虫、抗真菌和细胞毒活性[8]。从黄芪根中分离出20种新的五环三萜化合物,包括astramalabaricosides a-T(1-20),其中大部分对HepG2细胞具有明显的迁移抑制活性[9]。该类成分具有表面活性,具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗癌等药理作用[10]。

1.3 黄酮类 包含不同的几个亚类,黄酮类、异黄酮类、黄酮烷类、黄酮醇类、查尔酮类等[11]。其中黄芩苷、山奈酚、槲皮素、异鼠李素等成分属于黄酮类;羟基异黄酮、刺芒柄花素、毛蕊异黄酮等属于异黄酮类。其中刺芒柄花素和毛蕊异黄酮是两种对健康有诸多益处的化合物,具有抗氧化、抗病毒、抗炎、抗疲劳、雌激素、神经保护和造血功能[12]。从黄芪中分离出了属于黄酮亚类的两种查尔酮新化合物,对HeLa细胞具有很强的抑制活性[13]。

1.4 其他 黄芪中还含有氨基酸、微量元素、生物碱、甾醇、叶酸、亚麻酸、核黄素、亚油酸、甜菜碱、胆碱、香豆素、咖啡酸、尼克酸、维生素等成分。黄芪含20多种氨基酸,包括天门冬酰胺、天冬氨酸和苏氨酸等,这些都是人体必需的氨基酸。从黄芪中分离并鉴定出六种生物碱,即黄芪碱A、B、C、D、E、F。具体的化学成分见表1。

表1 黄芪其他化学成分

2 药理作用和治疗应用

2.1 免疫调节 黄芪多糖可以刺激骨髓、胸腺、脾脏和粘膜免疫系统的免疫功能,激活巨噬细胞、胶质细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞和T淋巴细胞等多种免疫细胞,它们会释放信号分子IL-1β、IL-4、IL-10和肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor,TNF-α)等来提高免疫活性[14]。黄芪多糖可激活人外周血树突状细胞亚型,并通过产生炎症细胞因子诱导T细胞分化和增殖[15]。多发性硬化症也称炎症性脱髓鞘疾病,会导致免疫调节和抗炎症作用异常。T淋巴细胞被激活时释放Th1和Th2,在正常情况下两者处于平衡状态,当病症急性期时,Th1/Th2水平失衡,Th17是一种高度促炎因子,加之发病的多种环境机制使血脑屏障受损,使Th17大量在脑脊液积聚。黄芪多糖可以平衡Th1/Th2,Th17/Treg细胞水平[5]。黄芪多糖还可以通过激活Sonic hedgehog信号通路诱导神经干细胞分化为少突胶质细胞,缓解神经行为紊乱,促进髓鞘再生,从而治疗多发性硬化症。黄芪多糖可提高免疫细胞的活性,释放免疫活性物质,可以发挥抗癌、抗感染的作用,还可作疫苗佐剂。黄芪多糖的免疫调节特性有望于治疗多种疾病,包括癌症、感染、Ⅰ型糖尿病、哮喘和自身免疫性疾病,其中,抗癌活性最为突出。总之,黄芪多糖是一种有价值的免疫调节剂,但其临床疗效还需要进一步的高质量研究来证实[16]。

2.2 对循环系统的作用

2.2.1 保护脑组织 黄芪多糖能改善血脑屏障的通透性,稳定脑内环境的缺血缺氧状态,对动脉闭塞的大鼠起保护脑组织作用,可能与抑制P2X7R通道相关[17]。黄芪对缺血性脑疾病有一定益处。缺血性脑卒中又称缺血性中风,中医认为中风是由气虚血瘀引起的,黄芪具有活血化瘀的作用,同时还具有一定的抗炎作用[18]。缺血性脑卒中会引发缺血再灌注损伤,氧化应激是重要的病理机制之一。黄芪皂苷能显著提高抗氧化防御酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性,减少NO的生成,降低诱导型一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,iNOS)的 mRNA的表达,减轻脑损伤大鼠的氧化性脑损伤,以及通过激活消灭过量自由基的抗氧化系统之一的Nrf2系统抑制NLRP3炎症体介导的细胞凋亡,并减轻脑损伤;黄芪多糖能降低NADPH氧化酶和iNOS活性,提高SOD活性。黄芪中的异黄酮成分具有神经保护特性,可通过减少活性氧的产生来减轻海马细胞的氧化应激。通过广泛的临床前研究和科学的临床试验,研究中药抗氧化疗法能否成为治疗缺血性脑卒中的突破点,并为缺血性脑卒中的临床治疗制定治疗策略和理论框架。从而有可能提高更多缺血性脑卒中患者的生活质量,成为临床实践中的重要应用[19]。补阳还五煎剂是常用于治疗脑缺血的一种中药煎剂,其中的两种重要成分黄芪和川芎对神经功能紊乱有保护作用,两者合用可以抑制脑缺血大鼠血栓引起的出血性转化,抑制炎症反应,有效缓解急性缺血性脑卒中的并发症[20]。

2.2.2 保护心脏 黄芪心脏保护作用可能有多种机制参与其中,包括抗炎、抗氧化、减轻心肌纤维化、抑制细胞凋亡、通过减少肌浆网Ca2+超载,保持心肌细胞的舒张和收缩、抑制病毒感染和复制等。基于上述多种机制,黄芪对许多相关疾病有治疗意义。病毒性心肌炎是由病毒引起的局灶性或弥漫性心肌细胞变性坏死、间质炎症细胞浸润和纤维素渗出。在最初几天,病毒复制导致细胞内抗原暴露、心肌细胞坏死和宿主免疫系统激活,这表现为NK细胞和巨噬细胞的入侵,随后是T淋巴细胞的入侵。黄芪能抑制病毒复制,直接抑制急性期病毒复制引起的心脏病变。此外,黄芪还通过抑制TNF-α和IL-8等细胞因子的表达,阻止T淋巴细胞的活化,从而减轻免疫反应阶段的心脏损伤[21]。黄芪皂苷能通过调节PI3K/AKT/eNOS信号通路,增强大鼠主动脉内皮细胞的血管扩张功能;它还能通过抑制ROS/nlrp3 介导的炎症反应,阻断脂多糖诱导人脐静脉内皮细胞中的凋亡;从异黄酮中提取得到的刺芒花柄素可以通过调节因子4和清道夫受体A 之间的相互作用抑制动脉粥样硬化的发展[22]。黄芪可以通过上述途径共同发挥抗冠心病的作用。临床和临床前系统综述对28项随机对照临床试验(2 522名参与者)和16项动物研究(634只动物)进行分析,发现黄芪能明显降低血清中心肌酶以及心肌肌钙蛋白I的水平,使病毒性心肌炎患者的存活率明显上升,提高了临床治疗效率。这些结果表明,黄芪可以作为病毒性心肌炎患者的心脏保护药物[21]。黄芪红花联合使用具有冠心病的心脏保护作用,且两药起协同作用[22]。

2.2.3 脂质调节 在仔鸡日粮中添加黄芪可显著降低其血中总胆固醇(total cholesterol,TC)和甘油三酯(triglyceride,TG)水平。血液中胆固醇水平的降低主要是由于日粮中黄芪多糖浓度的增加,黄芪多糖能增加肠道胆固醇的吸收和粪便固醇的分泌[2]。黄芪可通过调节脂质代谢改善高脂血症。黄芪能明显减少脂肪生成,改善脂肪分解和肝组织中脂质的β-氧化过程,明显降低血清TG、TC、低密度脂蛋白胆固醇水平,升高血清高密度脂蛋白胆固醇水平,表明黄芪能抑制小鼠的血脂异常。黄芪可通过减少AKT1和CCND1的表达,增加VEGFA和ESR1的表达,改善肝脂质沉着和血脂异常,并改善动脉粥样硬化进展[23]。清道夫受体I 可使胆固醇从细胞转移到高密度脂蛋白颗粒,促进高密度脂蛋白与胆固醇的结合,从而导致胆固醇酯化。肝脏α-X受体通过血浆高密度脂蛋白将多余的胆固醇运送到肝脏,进行转化和排泄。黄芪多糖通过增加清道夫I受体、肝α-X受体的表达,从而促进巨噬细胞中胆固醇的外流,改善胆固醇抗转运的效果,降低细胞内胆固醇水平[24]。黄芪多糖是一种新型降血脂药物,可通过多种机制降低TC、TG和氧化酶活性,并可预防动脉粥样硬化的发生。

2.3 抗肿瘤 黄芪提取物能在体外抑制多种癌细胞,包括结肠癌、肝癌、乳腺癌、胃癌和非小细胞肺癌细胞等。许多肿瘤的特点是程序性细胞死亡蛋白配体-1(programmed cell death protein ligand-1,PD-L1)的高表达,它与免疫细胞上的程序性细胞死亡蛋白-1(programmed cell death protein-1,PD-1)结合,诱导肿瘤微环境中的免疫耐受。与此同时,伴PD-L1的表达减少,免疫反应得到改善。黄芪可通过AKT/mTOR/p70S6K途径减少细胞表面PD-L1的表达,从而有利于进行肿瘤免疫治疗[25]。从黄芪多糖刺激的小鼠体内还分离出了针对PD-1的特异性抗体,分离出的抗PD-1抗体抑制PD-1与PD-L1的相互作用,阻断了PD-L1在体外诱导的外周血单核细胞和T细胞衰竭[26]。在肺癌细胞中,黄芪多糖可增加miR-195-5p的活性,miR-195-5p与癌症患者生存率成正比。miR-195-5p抑制剂可显著增加非小细胞肺癌的细胞增殖和侵袭[27];CD34是存在于内皮细胞外表面的一种膜糖蛋白,负责白细胞与血管壁内表面的粘附和血管内皮细胞的迁移;在肿瘤中的HIF1a会加剧肿瘤缺氧。黄芪对肿瘤内皮细胞或内皮瘤细胞具有剂量依赖性的增强抑制作用,黄芪能显著下调肿瘤内皮细胞或内皮瘤细胞中HIF1a的表达、上调CD34的表达并增强内皮网络的形成,中药黄芪能促进人肝细胞癌肿瘤源性内皮细胞的血管活性恢复正常[28]。黄酮类成分通过调节PI3K/AKT/mTOR通路减少细胞增殖和刺激细胞凋亡,证明黄芪提取物对乳腺癌细胞的抗肿瘤潜能[29]。结合以上抗肿瘤特性,黄芪在这一方面有许多应用。人参黄芪汤有补气补阳、治疗水代谢异常的作用,可以治疗恶性胸腔积液,它是晚期肺癌最常见的不良后果之一[30]。以黄芪醇溶多糖为表面修饰剂,合成了功能性纳米硒复合材料,并显示出对肝癌细胞的抑制作用[31]。黄芪和姜黄素能在体外抑制结肠癌的发展,抑制结肠肿瘤组织转移,可作为治疗结肠癌的辅助方法[32]。用黄芪治疗肿瘤可改善化疗药物的分布,黄芪与顺铂联合使用可大大减少肿瘤生长,延长生存期[25]。

2.4 调节血糖及改善糖尿病并发症 体外实验表明,黄芪多糖具有很强的抗氧化活性、优异的的 α-葡萄糖苷酶抑制活性和胆酸结合能力。体内研究也表明,黄芪多糖能有效降低血清葡萄糖水平和胰岛素活性,改善葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗,调节血脂水平,减轻氧化应激,起到保护肝脏作用[33]。黄芪皂苷、黄酮和多糖成分通过增加总胰岛素受体底物-2(insulin receptor substrate-2,IRS-2)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)和Akt的磷酸化以及激活过氧化物酶体增殖因子激活受体-γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPAR-γ)调节胰腺β细胞增殖和胰岛素信号通路。PPAR-γ直接参与β细胞的发育和调节,还直接调节胰腺和十二指肠同源盒1 (pancreatic and duodenal homeobox-1,PDX-1)的核转位。关键转录因子PDX-1与胰岛素启动子结合,调节葡萄糖刺激的胰岛素转录。此外,IRS-2的表达增加会刺激胰腺β细胞中的PI3K/Akt通路,促进β细胞的增殖和存活来改善Ⅱ型糖尿病患者的胰腺β细胞胰岛素分泌不足[15]。静脉注射链脲佐菌素的糖尿病大鼠的伤口愈合过程延迟,血管生成减少,炎症反应增加,磷酸酶和紧张素同源物(Phosphatase and tensin homolog,PTEN)水平降低,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(e mammalian target of rapamycin,mTOR)磷酸化增加。黄芪多糖可以通过减少炎症介质的产生和内皮损伤,上调PTEN和抑制mTOR通路的激活来促进糖尿病大鼠的伤口愈合[34]。糖尿病肾病是糖尿病患者多发的一种微血管并发症,足细胞耗竭会导致肾小球硬化以及肾功能障碍[35]。Bax在应激刺激下被激活,并在线粒体上积聚,提高线粒体外膜的通透性,导致细胞色素C释放,促进细胞凋亡过程;Bcl-xl是Bax的抑制剂,可防止Bax在线粒体中积聚,从而阻止细胞凋亡。在糖尿病大鼠体内,每个肾小球的足细胞数量减少,肾素、α-糖酐和Bcl-xl在肾脏中的表达减少,足细胞凋亡增加,Bax和Nox4的表达增加。通过提高肾素、α-糖酐和Bcl-xl的水平,降低Bax和Nox4的活性以及抑制氧化应激,黄芪和三七的协同作用可改善糖尿病足细胞损伤,这可能是治疗糖尿病肾病的新疗法组合[36]。总之,黄芪不仅能降低血糖,治疗糖尿病,还能改善多种糖尿病并发症,改善糖尿病患者伤口愈合困难、糖尿病肾病等病症。

2.5 对神经系统的作用 高剂量黄芪溶液能在一定程度上提升蜜蜂的长期记忆能力[37]。黄芪不仅可以改善记忆力,还能治疗神经系统相关疾病及镇痛。乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)在阿尔茨海默病患者的大脑中非常活跃,而胆碱酯酶会导致神经乙酰胆碱的耗竭,这与阿尔茨海默病的病因相关。黄芪中的五种植物成分(木犀草素、槲皮素、柚皮素、迷迭香酸和山奈酚)是乙酰胆碱酯酶的有效抑制剂。这些多酚化合物形成的稳定结构对AChE具有很高的亲和力[38]。血管性认知障碍(Vascular cognitive impairment, VCI)是由同型半胱氨酸、糖尿病、高脂血症等因素或脑血管疾病危险因素引起的,从血管性认知障碍到血管性痴呆的一组综合征。黄芪治疗血管性认知障碍以毛蕊异黄酮和槲皮素为活性成分。MMP9是脑梗死和相关认知障碍的风险因素,MAPK家族具有抗凋亡作用,促进神经元细胞存活并抑制细胞自噬。此外,PI3K/Akt信号通路可保护神经元,并调节与脑血管疾病导致的认知障碍有关的脑缺血和缺氧诱导的神经元凋亡。MAPK3和MMP9是黄芪治疗VCI的潜在关键靶点,并通过调节PI3K/Akt、MAP等关键信号通路,黄芪通过多种协同机制影响VCI的复杂疾病分子机制[39];黄芪的甲醇提取物比氯仿提取物显示出更好的镇痛活性。甲醇提取物具有中枢镇痛活性的一个可能机制是激活了内源性肽(如内啡肽/脑啡肽)的释放。内源性肽可抑制突触传递的疼痛冲动,并抑制负责中枢传递的内源性物质[40]。黄芪甲苷直接抑制参与认知过程的乙酰胆碱酯酶,因此黄芪甲苷是治疗认知功能障碍的候选药物。黄芪当归复方常见于治疗脊髓损伤[41]。

2.6 抗衰老、抗疲劳、保护皮肤 黄芪能提高抗氧化酶的活性,破坏体内蓄积的自由基,达到预防衰老的作用。在自然老化模型中,黄芪能明显延长小鼠的寿命,保护它们免受H2O2和百草枯的伤害,又能提高果蝇的攀爬能力和食物消耗量[42]。鹿蹄草、黄芪、当归复合提取物具有抗疲劳和抗炎特性。在跑步机上进行运动后,接受复合提取物处理的小鼠跑步持续时间增加了1.5倍,血清和肌肉组织中与疲劳有关的生化指标,如乳酸脱氢酶、肌酸激酶和炎症细胞因子白细胞介素等均有所降低[43]。黄芪冻干注射剂含有从黄芪根中分离纯化的活性成分黄芪多糖,临床实验证明,它能缓解晚期癌症患者的疲劳,并被台湾食品药品监督管理局批准为治疗癌症相关疲劳的处方药[44]。黄芪治疗缺血性中风后的疲劳可降低疲劳严重程度量表、Fugl-Meyer量表和视觉模拟量表的疲劳严重程度,并改善脑卒中特定生活质量量表。总之,黄芪辅助治疗似乎对控制卒中患者的疲劳和生活质量很有帮助[45]。紫外线辐射会导致光损伤和线粒体突变,光损伤会增加体内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、线粒体功能障碍和线粒体DNA 损伤,线粒体功能障碍会导致细胞钙内流,减少ATP的产生,从而影响细胞膜通透性和线粒体膜电位。纯化的黄芪多糖能减少细胞内ROS的产生和线粒体膜电位,调节ATP的含量,保护HaCaT细胞免受紫外线引起的光损伤,从而保护皮肤[46];酪氨酸酶参与黑色素生成的限速步骤,过量的黑色素生成是多种皮肤病的罪魁祸首,包括色素沉着、黄褐斑、黑斑、与帕金森病相关神经变性和皮肤癌。其中在黄芪中分离出的多种活性成分表现出酪氨酸酶抑制活性,可作为抗黑色素瘤的一种潜在活性药物用于临床,还可用于农业、食品和化妆品行业[47]。

2.7 保护肝脏和肾脏 黄芪及其有效成分对肝纤维化的免疫反应有积极作用,并能防止肝纤维化的发展和恶化。中药治疗肝纤维化历史悠远,疗效显著。黄芪及其有效成分在免疫系统抗肝纤维化中的作用,有望为抗肝纤维化找到新的药物靶点[48]。非酒精性脂肪肝病肝细胞内脂类沉积过多,黄芪的主要活性成分槲皮素能抑制炎症反应,改善脂肪酸β-氧化,抑制肝脏中的脂质积累,通过AMPK/MAPK/TNF-α等信号通路产生抗非酒精性脂肪肝病作用[49]。促进肝脏再生是避免肝切除术后肝功能衰竭的一个重要因素。黄芪多糖可促进肝切除术后的肝再生,并激活糖酵解发挥肝保护作用。黄芪和当归联合使用能促进肝切除术患者的肝脏再生,发挥肝保护作用,为了促进黄芪多糖和当归多糖在临床治疗中的应用,还需要进一步研究其药代动力学和毒性[50]。黄芪能降低5/6肾切除术大鼠肾功能的退化,减少蛋白尿,防止血压升高,黄芪能减少尿中的氧化应激标志物8-OHdG水平,防止氧化应激发生,其通过抑制氧化应激和肾素-血管紧张素系统来减缓慢性肾衰竭的进展[51]。脂多糖暴露后可显著降低人近端肾小管上皮(human proximal tubularepithelial,HK-2)细胞的活力,而黄芪甲苷治疗可增加脂多糖诱导的模型组HK-2细胞的活力,且呈剂量依赖性,PI3K/AKT信号通路与炎症反应密切相关,抑制该通路可显著减少炎性囊泡的表达和下游炎症因子IL-1β的释放。黄芪甲苷可抑制脓毒症小鼠肾小管损伤,能够保护HK-2细胞免受脂多糖诱导的细胞活力丧失的影响,还通过激活PI3K/AKT通路,对脓毒症引起的肾小管损伤起到保护作用[52]。

2.8 对消化系统的作用 黄芪提取物可抑制大肠杆菌脂多糖诱导的炎症反应,减少干扰素-γ、TNF-α、环氧化酶-2的释放和iNOS的表达,减少ROS的释放,促进Nrf2的激活以及抗氧化细胞保护因子的表达,减轻肠上皮细胞的炎症和氧化应激反应,减少黏膜损伤[53]。黄芪多糖可通过调节肠道健康和肠道微生物群提高仔鸡的生长性能。拟杆菌和Desulfovibrio与血清炎症因子TNF-a、IL-1b和IL-6的水平呈正相关,黄芪多糖可抑制这些细菌的生长,减少脂多糖的分泌,降低血清中炎症细胞因子的水平。摄入黄芪多糖还可增加副拟杆菌、普雷沃氏菌和瘤胃球菌水平,这些细菌参与降解多糖和产生短链脂肪酸,普雷沃氏菌是有益细菌,可通过降低肠道渗透性来减少炎症[54]。口服黄芪汤可以减少细胞因子表达,抑制肠道免疫紊乱,减轻肠道黏膜水肿,促进肠道黏膜修复,从而可能开发出有效治疗肠道黏膜损伤的新疗法[55]。黄芪添加到亚麻籽蛋白、绿豆淀粉中制成复合凝胶,可以改善其结构、质地和水固定化性能,有利于以吞咽困难为导向的凝胶食品的开发,可满足吞咽困难患者的营养需求[16]。

2.9 抗新型冠状病毒 黄芪是防治冠状病毒(coronavirus disease 2019,COVID-19)感染的传统草药方剂中最常用的植物之一,因为它含有异黄酮和黄芪甲苷,具有抗病毒和免疫增强活性[56]。黄芪可减少病毒复制和肺部细胞因子风暴。巨噬细胞活化是冠状病毒疾病患者状况复杂化的主要问题之一,黄芪多糖不仅阻止病毒进入宿主细胞,还能通过刺激M2巨噬细胞分化和诱导分泌IL-10和IL-1RN等抗炎细胞因子来抑制病毒复制,还可以通过降低中性粒细胞/淋巴细胞比率来治疗COVID-19引起的严重症状患者。一些抗炎和抗纤维化药物可以减少肺损伤,如吡非尼酮和尼达尼布。然而,在急性加重的情况下,可能导致肝毒性和增加患者出血风险。4名中性粒细胞/淋巴细胞比率高、淋巴细胞明显减少的新冠肺炎患者在住院期间给予黄芪治疗。结果显示,4名患者的中性粒细胞/淋巴细胞比率比其他未接受黄芪治疗的患者下降得快,并且全部患者都成功脱离COVID-19的严重症状,这表明黄芪对治疗严重的COVID-19患者有积极作用[44]。黄芪还对并发新冠肺炎的白癜风患者有治疗作用[57]。

2.10 其他 黄芪通过减少HIF-1α、红细胞生成素、VEGFA mRNA的表达,抑制外周血中红细胞和血红蛋白的生成。此外,黄芪还能降低炎症因子的表达,抑制器官炎症,从而有利于对高原红细胞增多症的治疗[58]。从黄芪中分离出的黄酮类化合物calycosin-7-O-β-glucoside,可以作为用于预防和治疗骨病的合成代谢剂,或者通过足够摄入来促进间充质干细胞成骨[59]。黄芪是用于治疗气虚证的各种方剂的主要成分,黄芪还常与当归等其他中药一起用于补气养血。黄芪与人参、苍术、陈皮、慈母、柴胡、甘草、当归等一起组成补中益气汤,是一种能健脾补气的汤药[53]。

3 结语

黄芪因其复杂的化学成分及药理作用得到广泛的临床应用,与其他中药联合使用治疗肿瘤、心脑血管疾病、自身免疫性疾病、神经退行性疾病、糖尿病等。现已从黄芪中挖掘出许多活性成分,具有抗肿瘤、调节免疫力、降血脂降血糖、解除疲劳及抗衰老等重要特性。但对黄芪来说,仍有很多活性成分和药理作用有待研究,应探索更多直接的药物机制,深入阐明黄芪的药理作用,发现更多适应症。现有研究对黄芪多糖、皂苷类和黄酮类化学成分研究较多,而其它成分研究较为浅显,应继续深入研究和开发其他成分。黄芪具有独特和广泛的药用价值,因此需求量很大。目前,对黄芪根部的研究较多,而地上部分的开发则相对滞后。黄芪地上部分的活性成分与地下部分并不完全相同,但在药理活性或药用特性方面并无明显差异。在一定剂量和条件下,黄芪的地上部分可以替代地下部分,但这一问题还需要更深入的研究来验证。