黃芪皂苷類組分生物活性研究進展

　　 摘 要：黃芪皂苷作為黃芪主要的活性成分，臨床和實驗研究表明，黃芪皂苷具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗病毒、降糖和改善心血管疾病等廣泛的生物活性。然而到目前黃芪皂苷免疫調(diào)節(jié)活性的作用靶點尚未闡明。本文綜述了最近黃芪皂苷類組分生物活性現(xiàn)代研究進展，冀望有助于黃芪皂苷進一步研究。
　　關(guān)鍵詞：黃芪皂苷；免疫調(diào)節(jié)；黃芪甲苷；生物活性
　　中圖分類號：R284 文獻標識碼：A
　　文章編號：1007-2349（2011）08-0079-03
　　
　　黃芪為豆科黃芪屬植物蒙古黃芪［Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.Var.mongholicus（Bge.）Hsiao］或莢膜黃芪［Astragalus mebranceus（Fisch.）］的干燥根。作為中醫(yī)臨床常用補益中藥，具有健脾補中、升陽舉陷、益衛(wèi)固表、利尿、托毒生肌之功效，主要含有三萜皂苷、黃酮類化合物以及多糖，其中皂苷類是黃芪的主要活性成分［1］。隨著近年來對黃芪皂苷（astragaloside）研究的不斷深入，除具有免疫調(diào)節(jié)活性外，臨床和實驗研究還發(fā)現(xiàn)黃芪皂苷具有抗腫瘤，抗病毒、抗氧化、降糖和改善心血管疾病等廣泛的生物活性，本文將對黃芪皂苷最新生物活性作一綜述，冀望有助于黃芪皂苷的進一步研究。
　　1 免疫調(diào)節(jié)活性
　　1.1 對巨噬細胞活化和功能的影響 抗原提呈細胞（antigen presenting cell，APC）包括巨噬細胞活化后產(chǎn)生大量細胞因子參與免疫和炎癥過程。另一方面，APC攝取外源性抗原并將其處理成免疫原性多肽，以MHC分子抗原肽復(fù)合物的形式表達于APC表面，供T細胞的TCR識別；同時，APC表達的協(xié)同刺激分子CD80、CD86與T細胞表面CD28結(jié)合，進而激活抗原特異性T細胞。黃芪甲苷是黃芪總苷中的一種皂苷類單體成分，研究結(jié)果表明，黃芪甲苷高濃度（100～1000 nM）可以抑制腹腔巨噬細胞（PMΦ）體外分泌IL1和TNFα，而低濃度（1 nM）則可以促進腹腔巨噬細胞體外分泌IL1［1］。然而另有文獻報道，從土耳其黃芪（A.melanophrurius）分離得到的黃芪皂苷能增強人巨噬細胞或單核細胞系核轉(zhuǎn)錄因子κb（NFκb）活性，同時可增加炎性細胞因子IL1β、TNFα的mRNA的表達［2］。黃芪皂苷對PMΦ有直接激活作用，經(jīng)黃芪皂苷處理的PMΦ，對H22腫瘤細胞的細胞毒作用明顯增強，NO分泌量增加且呈濃度依賴性，同時細胞內(nèi)Ca2+的濃度升高，并與藥物濃度呈正相關(guān)，說明黃芪皂苷能增強小鼠腹腔巨噬細胞的免疫作用，細胞內(nèi)Ca2+濃度的升高可能是黃芪皂苷激活巨噬細胞，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的機理之一［3］。綜合上述黃芪皂苷對巨噬細胞作用的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，總皂苷的不同單體組分以及同一組分不同濃度對巨噬細胞的活化具有差異性。
　　1.2 對特異性免疫功能的影響 IL2是活化的Th1型T細胞分泌的一種重要的細胞因子，具有很強的免疫刺激作用，IL2能引起多種淋巴細胞（如T、B細胞及NK細胞等）的增殖，增強CTL、NK細胞和LAK細胞的殺傷活性，促進B細胞產(chǎn)生相應(yīng)抗體，并可誘導(dǎo)IFNγ分泌等，是參與免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)的重要細胞因子，是衡量機體免疫功能，尤其是細胞免疫水平的一個重要標志［4］。黃芪皂苷具有顯著的促進植物血凝素（phytohemagglutinin）誘導(dǎo)外周血IL2的產(chǎn)生，其誘導(dǎo)活性在35.9%～139.6%之間，其中astragaloside VII誘導(dǎo)IL2活性最強。黃芪皂苷顯著誘導(dǎo)IL2的產(chǎn)生，可作為其抗腫瘤和免疫促進作用一個重要機制［5］。黃芪甲苷能夠促進小鼠T、B淋巴細胞增殖和抗體生成，顯示出對細胞免疫和體液免疫較強的促進作用［1］。
　　1.3 抗風(fēng)濕 黃芪總皂苷具有抗炎、鎮(zhèn)痛和免疫調(diào)節(jié)作用，實驗研究結(jié)果表明，黃芪總皂苷對關(guān)節(jié)炎具有治療作用，且無明顯的毒副作用，可用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（RA）的治療［6］。
　　2 降糖、改善胰島素抵抗活性
　　肝糖原磷酸化酶（Hepatic glycogen phosphorylase，GP）和葡萄糖6磷酸酯酶（glucose6phosphatase，G6Pase）在控制血糖平衡中起著關(guān)鍵作用，因此被作為抗糖尿病藥物一個重要的靶點。黃芪甲苷是黃芪根部主要的活性成分，在中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)廣泛用于治療糖尿病和心血管疾病。研究報道，黃芪甲苷在25～50 mg/kg劑量顯著降低糖尿病小鼠血糖、TG和胰島素水平，抑制GP和G6Pase mRNA的表達及該酶活性［7］。另有研究報道，黃芪甲苷劑量依賴性抑制高α葡萄糖誘導(dǎo)的大鼠血管平滑肌細胞增殖，誘導(dǎo)血管平滑肌細胞凋亡，并伴隨典型的細胞形態(tài)學(xué)變化和線粒體膜電位的丟失，上調(diào)αSMA（αsmooth muscle actin）蛋白表達，提示黃芪甲苷能阻止糖尿病患者的血管病變［8］。
　　黃芪甲苷劑量依賴性抑制TNFα誘導(dǎo)的3T3L1脂肪細胞的脂解作用，同時可抑制ERK1/2的磷酸化，可逆性下調(diào)脂滴包被蛋白，減少TNFα誘導(dǎo)脂肪生成的關(guān)鍵酶LPL、FAS和GPAT的表達，從而改善TNFα誘導(dǎo)3T3L1脂肪細胞胰島素抵抗，增加胰島素的敏感性和治療心血管疾病［9］。相似報道，黃芪甲苷也可顯著促進胰島素誘導(dǎo)的前脂肪細胞分化，改善高葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素抵抗，阻止TNFα誘導(dǎo)的凋亡。通過研究黃芪甲苷對內(nèi)皮細胞作用發(fā)現(xiàn)，黃芪甲苷發(fā)揮上述作用與激活PPARα的表達和抑制TNFα誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞胞內(nèi)Ca2+堆積有關(guān)［10］。
　　3 對心血管系統(tǒng)的作用
　　3.1 舒張血管、降低血壓 黃芪甲苷能降低血壓，逆轉(zhuǎn)壓力過載引起的血管肥厚和血管內(nèi)皮舒張功能失調(diào)，其作用與其上調(diào)eNOS蛋白表達、升高胸主動脈組織NO含量有關(guān)［11］。相似的實驗結(jié)果表明，黃芪甲苷逆轉(zhuǎn)壓力過載引起的血管肥厚，改善血管ET1誘導(dǎo)的血管收縮反應(yīng)性，其作用與其下調(diào)ETA受體和ETB受體蛋白水平，使胸主動脈組織ET1含量下降有關(guān)［12］。
　　3.2 強心 黃芪甲苷對正常或心功能受抑制大鼠的左心室表現(xiàn)出正性肌力作用，而且在不增加心肌耗氧量的情況下，對收縮和舒張功能均有改善作用［13］。黃芪皂苷可增強心得安、戊巴比妥鈉誘發(fā)心衰犬心肌收縮力，改善心臟收縮和舒張功能，提示其對急性心衰有明顯的治療作用［14~15］。黃芪皂苷具有拮抗AngⅡ，減低心肌細胞線粒體膜電位的作用，這可能是黃芪防治心衰機理之一［16］。
　　3.3 其他 黃芪總皂苷對實驗性腦缺血再灌注腦水腫和脂質(zhì)過氧化具有抑制作用［17］，保護H2O2對心肌細胞的損傷等［18］。
　　4 抗腫瘤活性
　　在體外，黃芪皂苷抑制人紅白血病細胞株K562細胞增殖，但對人肝癌細胞株HepG2、人結(jié)腸癌細胞株HCT116和人肺腺癌細胞株A549細胞的增殖無明顯影響，提示黃芪皂苷體外抗腫瘤活性具有一定選擇性。體內(nèi)研究表明，黃芪皂苷50～100 mg/kg灌服，對小鼠肝癌H22、小鼠肉瘤S180均具有抑制作用［19］。黃芪甲苷對乳腺癌細胞株MDAMDB468，MDAMDA231均有抑制增殖作用，其抑制細胞增殖的機理可能與下調(diào)Akt的磷酸化水平有關(guān)［20］。
　　5 抗病毒活性
　　HepG2.2.15細胞是用完整的乙肝基因轉(zhuǎn)染HepG2細胞而來，能穩(wěn)定的分泌HBsAg，HBeAg，HBV DNA及Dane顆粒，是體外篩選抗HBV藥物良好的細胞模型。研究結(jié)果表明，不同濃度的黃芪甲苷對HepG2.2.15細胞上清液中HBsAg，HBeAg和HBV DNA均有不同程度的抑制作用［21］。黃芪甲苷對柯薩奇B3病毒有明顯的抑制作用，臨床用于治療病毒性心肌炎［22］。
　　
　　6 抗氧化活性
　　體內(nèi)、體外研究結(jié)果均表明，黃芪皂苷具有顯著的抗氧化活性，顯著降低沖擊波誘導(dǎo)的兔腎氧化應(yīng)激模型MDA水平，抑制SOD活性的降低，顯著減少尿中β葡萄糖苷酶水平。組織病理結(jié)果顯示，黃芪皂苷組組織與病理模型組相比損傷程度更輕。結(jié)果提示黃芪皂苷對沖擊波誘導(dǎo)的兔腎氧化應(yīng)激損傷具有保護作用［23］。
　　7 抗血栓
　　黃芪總皂苷對電刺激和ADP誘導(dǎo)的血小板聚集具有顯著抑制作用，明顯降低GMP140的含量，顯著降低TXA2/PGI2的比值，其抗血栓作用機制與提高PGI2和NO水平有關(guān)［24~25］。
　　8 結(jié)語
　　黃芪是我國經(jīng)典傳統(tǒng)補益中藥，具有健脾補中、升陽舉陷、益衛(wèi)固表、利尿、托毒生肌之功效。《本草綱目》記載“可治一切氣衰血虛之癥”。現(xiàn)代研究表明，黃芪主要含有三萜皂苷、黃酮類化合物以及多糖等成分，其中黃芪皂苷是黃芪主要活性成分。近年來大量的臨床及實驗室的研究發(fā)現(xiàn)，黃芪皂苷具有十分廣泛的生物活性，然而目前對其皂苷類單一組分的研究主要集中在黃芪甲苷，而其他皂苷單體研究相對較少，特別是其免疫調(diào)節(jié)活性。筆者在深入研究黃芪皂苷的免疫調(diào)節(jié)活性及作用機制中發(fā)現(xiàn)，不同單體組分對淋巴細胞的增殖活性及Th1型細胞因子（IL2、IFNγ）產(chǎn)生水平具有一定的差異性（另文發(fā)表）。功能以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，黃芪皂苷類組分基本苷元為羊毛酯烷型的四環(huán)三萜皂苷，各單體組分差異在于取代基不同，因此深入探討黃芪皂苷免疫調(diào)節(jié)活性構(gòu)效關(guān)系，從而為進一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化和提高免疫增強作用奠定基礎(chǔ)。筆者在實驗研究中還發(fā)現(xiàn)，黃芪皂苷免疫調(diào)節(jié)活性的量效關(guān)系不明確，低濃度明顯促進T淋巴細胞增殖，隨著濃度的增加其促增殖活性減弱，甚至出現(xiàn)免疫抑制作用，說明黃芪皂苷對T淋巴細胞的增殖作用具有雙向調(diào)節(jié)作用。提示針對不同的病癥，選用適宜的劑量，對于黃芪的臨床療效至關(guān)重要。黃芪皂苷免疫調(diào)節(jié)活性作用確切的作用靶點又在哪？上述這些問題深入探討，對弘揚祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)和指導(dǎo)臨床用藥具有重要意義。
　　參考文獻：
　　［1］Wang YP，Li XY，Song CQ，et al.Effect of astragaloside IV on T，B Lymphpcyte proliferation and peritoneal macrophage function in mice［J］.Acta Pharmacol Sin，2002，3：263~266.
　　［2］Bedir E，Pugh N，Calis I，et al.Immunostimulatory effects of cycloartanetype triterpene glycosides from astragalus species［J］.Biol Pharm Bull，2000，23（7）：834~7.
　　［3］楊小敏，徐曉武，