黃芪及其有效成分對干細胞影響的研究進展

方 萍 鄧叔華 劉柏炎

（1湖南中醫藥大學中醫內科學省部共建教育部重點實驗室，長沙410007；2湖南省益陽醫學高等專科學校，益陽413000）

黃芪及其有效成分對干細胞影響的研究進展

方 萍1鄧叔華1劉柏炎2

（1湖南中醫藥大學中醫內科學省部共建教育部重點實驗室，長沙410007；2湖南省益陽醫學高等專科學校，益陽413000）

黃芪在治療缺血性腦卒中方面發揮著重要的作用，而隨著干細胞的出現，黃芪及有效成分在促進干細胞增值方面的作用越來越受到研究者的重視。本文通過文獻查閱的方法，以總結黃芪及有效成分對干細胞影響，為黃芪及有效成分治療缺血性腦卒中提供依據。

黃芪；有效成分；干細胞；神經干細胞；骨髓間充質干細胞；脂肪來源干細胞；綜述

腦卒中是一類具有“三高”特點的腦血管疾病，其中缺血性腦卒中患者約占腦卒中患者總數的60%～80%。目前認為，缺血性腦卒中治療的關鍵是盡早恢復缺血半暗帶的血供。溶栓藥tPA是目前唯一被美國FDA批準的治療腦卒中的藥物，但該藥有效治療時間窗只有4.5h［1］，很多患者無法獲得及時治療而造成神經細胞的凋亡。因此，如何有效提高神經細胞的增值是目前缺血性腦卒中治療的研究熱點。中醫藥在治療缺血性腦卒中方面積累了豐富的經驗，其中黃芪在促進神經細胞增值方面有著重要意義。成人神經細胞增值主要通過干細胞的增值實現的，因此本文就黃芪及其有效成分對干細胞的影響作一綜述。

1 黃芪對神經干細胞（NSCs）的影響

1992年，Reynolds等［2］從胎鼠和成鼠紋狀體分離得到NSCs，將人們真正帶出“成年中樞神經系統不再具有神經細胞新生能力”的誤區，這為缺血性腦卒中的治療研究提供了新的思路。近年來研究發現，很多補益類的中藥都能夠促進神經干細胞的增值并向神經元分化，而黃芪就是其中的一種。謝睿等［3］認為黃芪對NSCs的增值和分化有一定的影響，也許它還進而可以調控神經系統的發育與再生。為了明確黃芪對NSCs的影響，研究者們進行了一系列的實驗。如劉建軍等［4］研究認為黃芪注射液有利于NSCs向神經元方向分化，而俞天虹等［5］研究發現補陽還五湯能顯著促進腦缺血后神經干細胞增殖，而黃芪的劑量越大，增殖效果越明顯。但也有研究者［6］認為，黃芪注射液能夠促進神經干細胞的分化，但這種分化以神經膠質細胞為主，而非神經元為主。因此，黃芪具有促進神經干細胞增殖的作用，但其是向神經元分化為主還是向神經膠質細胞為主，仍需進一步研究探討。

現代藥理學研究表明黃芪有多種有效成分，如：黃芪酮、黃芪甲苷和黃芪多糖等。而目前研究表明黃芪有效成分中對神經干細胞具有增殖和分化作用的主要是黃芪甲苷。

江清林等［7］利用無血清培養技術在體外對新生Wistar大鼠海馬區神經干細胞進行培養，觀察不同濃度黃芪甲苷對神經干細胞分化作用的影響，發現加入黃芪甲苷組所表達的神經干細胞和膠質纖維酸性蛋白陽性細胞較對照組明顯增多。因此黃芪甲苷對體外培養大鼠海馬區神經干細胞的分化有促進作用。而柴麗娟等［8］運用Nestin免疫化學染色鑒定NSCs，Brd U標記鑒定NSCs增殖，并實時定量PCR技術探討黃芪甲苷促進NSCs增殖的作用機制，認為黃芪甲苷對NSCs增殖具有明顯的誘導作用，其可能通過上調與細胞增殖相關基因Hes1、Hes5、cyclinD1表達而起作用，但也可能調節與其它增殖通路有關。因此，通過臨床預期給予黃芪誘導NSCs的增殖，為缺血性腦卒中的治療提供新的潛能和希望。

黃芪其它的有效成分是否同樣對神經干細胞的增殖和分化具有促進作用，則需要我們進一步的研究和探討。

2 黃芪對骨髓間充質干細胞（BMSCs）的影響

骨髓間充質干細胞是一類具有自我更新、高度增殖及多向分化潛能的干細胞，能夠分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等中胚層細胞。傳統觀點認為BMSCs沒有分化為神經干細胞的潛能。但2000年，Woodbury等［9］首次將BMSCs誘導分化為神經元和膠質細胞，這為缺血性腦卒中的治療開辟了新的思路。而近年來，黃芪對BMSCs的誘導分化研究也取得了很多成果。胡琳等［10］研究認為黃芪對BMSCs的增值無顯著作用；但王新生等［11］研究卻發現，黃芪可首先誘導BMSCs向神經干細胞分化，然后促進其向神經元或神經膠質細胞的非特異性分化，并促進已分化的細胞進一步成熟、老化，且這種作用可能與鈣調蛋白介導的信號轉導途徑有關；孫黎等［12］研究認為黃芪不僅可以誘導BMSCs分化，并且對細胞具有營養作用。

綜上所述，黃芪在誘導骨髓間充質干細胞分化為神經樣細胞的作用是確切的。那么，我們如何將這種作用用于缺血性腦卒中的研究中呢？

王瑩等［13］就黃芪有效成分黃芪皂苷IV聯合骨髓間充質干細胞移植對大鼠腦缺血再灌注損傷的影響進行了一系列的研究。其研究結論主要有以下兩個方面：第一，黃芪皂苷IV聯合BMSCs移植對腦缺血再灌注神經元細胞凋亡有協同抑制作用；第二，該組合可促進腦缺血損傷血管生成和神經功能恢復，其機制可能與黃芪皂苷IV上調腦缺血區SDF-1表達，促進移植的BMSCs遷移和存活有關。王氏的研究為我們臨床應用黃芪治療缺血性腦卒中提供了一個新的思路，即我們可以通過黃芪及有效成分促進BMSCs的增殖，再將增殖的BMSCs移植入人體，從而使BMSCs分化為神經元。

3 黃芪對脂肪來源干細胞（ADSCs）的影響

雖然，黃芪能夠明顯地促進ADSCs分化為神經樣細胞，但在人體中骨髓干細胞數量不多，且取材不方便。2001年，Zuk等［14］報道脂肪組織含有大量的祖細胞，可分化為神經細胞等不同的細胞系，被稱為脂肪來源干細胞（ADSCs）。Kang等［15］的研究證實ADSCs具有促進缺血性腦損傷大鼠神經功能恢復的作用；而陳愛珍等［16］的研究則進一步證實，ADSCs通過抑制神經膠質酸性蛋白的增生，促進神經突蛋白的持續高表達和神經微絲蛋白200的增多，以促進神經軸突再生。并且ADSCs在人體貯藏量豐富，來源廣泛，取材方便，不存在倫理道德的問題，已成為在體干細胞研究的熱點。因此，探討黃芪對ADSCs的增殖的影響對缺血性腦卒中的研究有重要意義。

何文涓等［17］通過觀察黃芪注射液對兔ADSCs體外增殖的影響，發現黃芪注射液有明顯地促進兔ADSCs體外增值的作用。但黃芪作為一味中藥，含有多種有效成分。那么，黃芪的有效成分是否都能促進ADSCs增殖呢？何文涓等［18］通過類似實驗進一步探討黃芪甲苷及黃芪多糖對ADSCs增殖的影響，結果發現，黃芪甲苷對ADSCs體外增殖具有明顯的促進作用，且這種促進作用有濃度的限制，黃芪甲苷濃度在0.0195mg／L時，對ADSCs無明顯的促進增殖作用，而濃度在0.0391～10mg／L范圍時，才對ADSCs有明顯的促進增殖的作用；而黃芪多糖對ADSCs的影響也有濃度的差別，在1.95-3.90ug／m L這種低濃度的情況下，黃芪多糖對兔ADSCs體外增值無影響，而在7.80～1000ul／m L這種高濃度情況下對ADSCs則有明顯的抑制作用，且隨著時間的延長，對ADSCs的抑制作用更加明顯。另外，王瑩等［19］研究黃芪皂甙Ⅳ聯合ADSCs移植對老齡大鼠腦缺血再灌注模型神經功能及神經營養因子表達的影響時，發現黃芪皂甙Ⅳ聯合ADSCs移植組促進腦缺血再灌注老齡大鼠神經營養因子表達和神經功能恢復作用優于單獨治療組，而其機制可能與黃芪皂甙Ⅳ上調腦缺血區SDF-1表達，促進移植的ADSCs遷移和存活有關。

4 展望

目前，研究黃芪及有效成分對干細胞的影響成為熱門領域，且已經證明黃芪及有效成分對NSCs、BMSCs及ADSCs的增殖都具有促進作用。但是，黃芪有效成分眾多，它們的作用方向和作用靶點多樣，在促進細胞分化的方向也不一樣，因此臨床中單味黃芪是否能夠作用于一個方向、一個靶點？且其具體作用機制又是如何？黃芪及其有效成分能否促進干細胞的遷移、歸巢？實驗研究的結果是否適用于臨床實踐？這些都需要我們做進一步的探索。

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10.3969／j.issn.1672-2779.2014.07.109

：1672-2779（2014）-07-0161-03

蘇 玲 本文校對：易 健

2013-12-06）