當歸多糖的藥理作用研究進展

溫 悅 傅正毅 賴 艷 孟德勝

第三軍醫大學第三附屬醫院藥劑科，重慶 400042

當歸為傘形科（umbrelliferae）植物當歸Angelica sinensis（Oliv.）Diels的根，當歸入肝、心、脾，藥性甘、辛、溫，具有補血活血、調經止痛、潤燥滑腸等功效，為臨床使用頻率最高的中藥之一，素有“十方九歸”之稱。近年來，國內外學者應用現代提取分離、含量測定方法對當歸的化學成分進行研究，發現多糖是其主要成分之一。我國學者鄧永健等[1]從岷縣當歸中分離出當歸多糖（angelica polysaccharides，AP），組分含 D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、葡萄糖醛酸以及半乳糖酸等。AP為當歸主要水溶性成分，且具有明顯地改善血液系統、免疫促進、抗腫瘤等廣泛的藥理活性，故成為當歸藥效成分研究的熱點。本文綜述了近年來國內外有關AP藥理作用的研究進展。

1 血液系統作用

AP能增加外周血紅細胞、白細胞、血紅蛋白及骨髓有核細胞數，并且這種作用在外周血細胞減少和骨髓受到抑制時尤為明顯。同時，AP能夠影響動物機體的造血系統，對小鼠造血干細胞、小鼠與人髓系造血祖細胞的增殖分化有顯著促進作用。Liu等[2]將AP作用于小鼠脾細胞后發現，小劑量AP（2.3 mg/kg）可以快速恢復貧血小鼠的外周血紅蛋白至正常水平，緩解了貧血癥狀。另有實驗發現，AP能有效地刺激正常小鼠及貧血小鼠的早、晚期紅系祖細胞和CFU-GM（粒細胞及巨噬細胞集落形成單位）的增殖，并可抑制K562 細胞增殖，誘導其向紅系、粒系細胞方向分化[3]。同時，我國學者柳永青[4]發現，AP通過保護和改善造血微環境，促進了造血干細胞和造血祖細胞的增殖分化，直接或間接地誘導、激活造血微環境中的巨噬細胞、成纖維細胞，淋巴細胞等，從而產生造血效應。杜小麗等[5]探討了AP對小鼠造血細胞表面黏附分子表達的影響，為闡述AP在造血調控和動員方面的機制提供了實驗依據。研究發現，AP組小鼠外周血的WBC、Sca-1+細胞數明顯高于對照組（P<0.01），而骨髓MNC和Sca-1+細胞數卻明顯低于對照組（P<0.01），同時細胞表面CD49d表達陽性率明顯下降（P<0.05），推測AP使造血細胞表面黏附分子表達發生變化，影響造血細胞對骨髓基質的黏附力而使其“外移”至外周血而產生動員效果，而這也為AP成為臨床用藥提供了新的思路。

除了造血作用外，AP在凝血方面表現出雙向調節作用。楊鐵虹等[6]經AP對凝血和血小板聚集的影響研究發現，AP主要影響內源性凝血系統，顯著延長部分凝血活酶的時間，產生抗凝血作用；同時能促進血小板聚集，產生生理性止血作用。

2 免疫促進作用

近年來，AP顯著的免疫調節作用受到了廣泛研究。大量藥理及臨床試驗證明，AP不僅能激活T、B淋巴細胞、巨噬細胞等免疫細胞，還能促進細胞因子生成，促進抗體生成，對免疫系統發揮多方面的調節作用。楊鐵虹等[7]利用小鼠脾細胞經氫化可的松作用制成免疫抑制模型，再加入適量AP后觀察到小鼠單核吞噬細胞對染料的廓清率和腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞的能力顯著提高，說明AP對非特異性免疫具有促進作用。另一方面，AP對特異性免疫同樣具有促進作用。洪艷等[8]將小鼠分為正常對照組、照射對照組、照射+AP組，經60Co輻照后檢測三組經ConA誘導的T淋巴細胞增殖能力、IL-2 和血清抗體產生能力。實驗顯示，正常對照組和照射+AP組上述指標均明顯高于照射對照組（P<0.01），表明AP能拮抗60Co γ射線所致的免疫功能損傷，預示著AP作為一種新的生物調節劑用于腫瘤放、化療的輔助治療具有應用前景。Chen等[9]從當歸中提純獲得AP及其他3 種水溶性成分，在利用小鼠腹腔巨噬細胞對這4 種成分的免疫調節活性進行評估后發現，AP較其他3 種成分更能促進細胞增殖及NO和H2O2的釋放，誘導一氧化氮合成酶（iNOS）和溶菌酶（LZM）活性，增強細胞間黏附分子-1（ICAM-1）細胞表面表達和Toll-like receptor 4（TLR4）的基因表達等，由此可預測AP有可能作為臨床免疫調節劑發揮特異性免疫功能。

對于AP調節免疫的機制也有較多研究。Yang等[10]將AP經體外研究發現，其免疫調節活性是通過調節Th1 和Th2 等相關特異性免疫細胞因子來實現的。細胞增殖結果表明，AP對總脾細胞、巨噬細胞和T細胞的增殖有促進作用，使IL-2和IFN-γ的生成增加，基因表達增強。同時細胞因子的響應時間-效應關系也表明，AP在巨噬細胞和自然殺傷細胞的非特異性免疫功能主要參與激活，其次對T細胞也有輔助性作用。

3 抗腫瘤作用

在研究AP對K562 細胞的增殖抑制與誘導分化作用時，鄭敏等[11]發現AP對K562 細胞有明確的抑制作用，并隨著加入AP濃度的增加和時間的延長，抑制作用也隨之增加，但高濃度的AP卻表現出明顯的毒性反應。因此，當AP作為抗腫瘤藥物時，濃度的選定成為必須考慮的問題之一。楊勁松[12]通過研究發現，AP與瘤苗聯用后二者有協同作用。AP能通過其免疫促進作用而提高瘤苗抗瘤療效，其抑瘤效果優于單用AP或瘤苗組。這種瘤苗與免疫促進劑聯用抗瘤的方法也成為目前腫瘤免疫治療研究方向之一。

隨著對AP結構研究的深入，研究者們發現AP的抗腫瘤作用與機體免疫功能具有一定聯系。李小強等[13]將當歸總多糖分離純化后得到了AP-1cⅡ。這種均一性多糖在荷瘤小鼠體內通過增加免疫器官的質量和免疫細胞的數量，激活小鼠巨噬細胞并增強其吞噬功能，分泌多種生物活性物質（如IL1-β，TNF-α及活性氧等），從而抑制荷瘤小鼠S180的生長。然而不同結構的AP抗腫瘤作用也具有較大的差異。Cao等[14]從當歸中分離出3 種酸性多糖 （AP-3a、AP-3b和AP-3c），表現出不同的結構特征和抗腫瘤活性：AP-3b和AP-3c造成脾細胞濃度依賴性增殖，上調脾細胞中IFN-γ、IL-2 和IL-6的mRNA表達，從而抑制小鼠S180 腫瘤生長，增加了S180 荷瘤小鼠的壽命；然而AP-3a無明顯效果。另外有研究發現，AP-3c對人白血病HL-60 細胞、人結腸癌SW1116 細胞的增殖有一定的抑制作用[15]，其機制現仍在研究當中。

4 抗輻射損傷作用

機體在電離輻射的照射下會導致造血功能的損傷及紅細胞免疫功能的損傷，從而導致出血、感染、惡性腫瘤等病癥的發生率明顯升高。因此，尋求高效的輻射防護藥日益受到人們的重視。AP能作為輻射防護劑最直接的證據來源于洪燕等[16]研究，接受60Coγ射線照射的小鼠外周血白細胞、血小板明顯低于正常對照組，而給小鼠皮下注射AP后10 d可明顯對抗放射引起的血細胞減少，故AP對放射損傷小鼠造血功能具有保護作用。同樣，Sun等[17]則利用天然當歸中提取出的酸性多糖AP3 預處理小鼠模型，經60Coγ射線照射后小鼠外周淋巴細胞死亡顯著減少（P<0.05）。說明AP3 能保護小鼠白細胞和淋巴細胞對抗放射性損傷，具有潛在的放射防護作用。另外洪燕等[18]認為，AP能提高放射損傷小鼠（一次性全身照射60Coγ 5Gy）紅細胞免疫黏附功能，促進放射損傷小鼠ConA誘導的胸腺細胞增殖。這也同時為AP作為放射防治藥及化療患者的免疫增強劑應用與臨床提供了實驗依據。

5 抗氧化作用

AP能增強心、腦、腎、胰四臟器超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低心、腦、腎、胰中丙二醛（MDA）的含量，發揮抗氧化效應[19]。操剛等[20]實驗研究發現，AP 能對抗四氯化碳（CCl4）所致肝損害，降低血清谷草轉氨酶（AST），使之恢復到近正常水平，血清谷胱甘肽巰基轉移酶（GST）也逐漸恢復正常，同時進一步觀察到，AP能明顯阻止CCl4引起過氧化產物MDA含量的升高，使之恢復正常。提示AP可能通過抑制脂質過氧化過程，維持細胞膜的完整性，從而使肝細胞內AST、GST溢出減少，血清AST、GST恢復正常，進而發揮保肝作用。

近年來，研究表明許多多糖具有提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂質過氧化的作用。賈敏等[21]通過研究發現，AP硫酸化修飾后具有抗細胞氧化損傷的作用，這同時可能是其抗AIDS作用的機制之一。APS組在藥物0.3～100 μg/mL濃度范圍內，劑量依賴性地增加細胞活力，升高SOD的活性，與模型組比差異有顯著性（P<0.05 或P<0.01）。由此可以推測AP具有良好的抗氧化作用，并且硫酸化修飾對其抗氧化作用可能是有益的。

根據現有外國文獻報道，AP對人臍靜脈內皮細胞（ECV304 細胞）H2O2 損傷具有保護作用[22]。AP能呈劑量和時間依賴性地保護經H2O2損傷的ECV304 細胞并且抑制活性氧種類產物（ROS），而遞減的ROS可能與SOD、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）活性增加有關。

6 保肝作用

肝細胞的損傷會導致能量代謝障礙，機體血糖調節功能失衡，糖原儲存及糖異生功能受損，從而糖原減少，血糖下降。操剛等[20]比較了AP與大蒜素對肝損傷的影響，證明了AP對小鼠CCl4肝損傷有良好的保護作用，且AP療效優于大蒜素。為觀察純化AP對小鼠急性CCl4性肝毒作用的影響，聶蓉[23]對小鼠給予AP預處理后采用CCl4灌胃法進行造模，然后觀察其各項肝臟功能指標。結果表明，AP明顯抑制了CCl4所致小鼠AST、谷丙轉氨酶的升高，且大劑量時減輕了血糖及肝糖原的下降程度，亦部分恢復了谷胱甘肽、SOD和MDA水平的異常改變。由此判斷預先給予AP能有效抑制CCl4所致的血清酶漏出，并顯著改善肝臟組織學變化。AP的這種保肝機制可能是由于其抑制肝細胞脂質過氧化反應，穩定生物膜，從而降低膜的通透性，使肝細胞變性和壞死減輕，并迅速恢復肝細胞的功能；同時，也與AP提高了肝臟能量儲備有關。通過提高肝臟抗氧化能力及增強肝能量儲備兩種途徑緩解了CCl4的肝臟損傷，說明AP具有保護肝臟的藥理活性，可進一步考慮將其作為護肝藥物進行開發。

7 治療糖尿病作用

為觀察AP是否具有降糖作用，李成軍等[24]以Wister大鼠造模，觀察AP對2 型糖尿病血糖、糖化血紅蛋白和血脂等方面的影響；結果顯示，AP能明顯的降低2 型糖尿病大鼠的血糖（P<0.05），呈現時間-劑量依賴關系。由于血糖往往被認為是診斷糖尿病的常規指標，這一結果直接證明AP具有較好的降糖作用。另外，AP高劑量組同時明顯降低了糖化血紅蛋白、總膽固醇和三酰甘油水平。糖化血紅蛋白是己糖與血紅蛋白結合形成的，且該反應不受血糖濃度的影響。因此，糖化血紅蛋白可以反映出檢測前120 d內的平均血糖水平。目前臨床上認為糖化血紅蛋白是檢測糖尿病的金指標。另外，AP還使大鼠體內高密度脂蛋白增加，低密度脂蛋白降低。高密度脂蛋白能有效地維護血管內皮細胞功能，保護血管免于血栓形成；而低密度脂蛋白過量則易引起動脈硬化。綜上所述，AP不僅有強大的降糖作用，同時還能有效減少糖尿病其他并發癥的發生，具有深層次開發的意義。

Leu等[25]通過實驗研究發現，AP能有效地刺激小鼠和人離體培養胰島的HIT-T15 細胞釋放胰島素，產生降糖作用。人離體胰島HIT-T15 細胞經AP處理后，細胞內鈣離子水平有所增加，同時細胞外信號調節蛋白激酶（ERK）的蛋白磷酸化能力提高，從而提高了胰島素的分泌能力。另外將AP作用于禁食小鼠后進行淀粉負荷試驗，發現用藥組血糖濃度的上升率較對照組顯著降低，并且血漿胰島素濃度也明顯升高。此外，AP還能明顯改善高脂飲食誘導的糖尿病小鼠口服葡萄糖耐受性。

8 鎮痛作用

目前，研究者們對AP的鎮痛活性研究尚淺。日本學者曾經通過藥理實驗證明日本東當歸的水提物具有鎮痛作用，而AP正是當歸經水提醇沉后提取而成，為水溶性成分。有研究表明，當歸水提醇沉所得總浸膏分離后得到4個部分，分別以小鼠扭體反應進行鎮痛實驗后發現總浸膏及其4個洗脫部位均有鎮痛作用，其中水洗脫部分（AP）鎮痛作用尤為突出，強于阿魏酸鈉、總浸膏和另外3個洗脫部分[26]。可以猜測當歸中起鎮痛作用的主要物質除阿魏酸鈉外，在水洗脫部分（AP）應含有鎮痛活性更大的物質。樂江等[27]通過觀察小鼠扭體反應及小鼠熱板法進行鎮痛實驗研究，他們認為AP的鎮痛作用強度與劑量有關，并可顯著抑制小鼠痛覺反應的痛閾。

9 其他作用

卿軼等[28]研究發現，AP對大鼠肝性腦病有預防作用。徐露等[29]通過實驗研究顯示，AP有很好的抗衰老作用。另外，有研究發現AP對胃潰瘍也有明顯的治療效果[30]。

10 結語

AP作為植物多糖的一種，具有毒副作用小、來源廣泛等優點，而其廣泛的的藥理活性也使其成為當今研究重點。目前，已有將AP作為免疫調節劑和抗放射損傷劑應用于臨床的報道，但多屬于粗多糖的形式利用，質量難以控制，藥效重復性差。因此，研究AP的提取、提純、制備等工藝將成為國內外學者研究的重點。可以想象，AP的研究是熱點同時也是難點，但也必將在為人類消除疾患中發揮巨大的作用。

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