黄芪总黄酮的生物学活性作用

概述^[1-2]

黄芪系豆科黄芪属植物，为传统的益气药，有蒙古黄芪Astragalusmembrananceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao和膜荚黄芪A.membranaceus(Fisch.)Bge.2种，药用价值以蒙古黄芪为好。黄芪总黄酮(totalflavonoidsofAstragalus，TFA)是从蒙古黄芪中分离的抗氧化清除自由基的主要活性成分，系列研究表明TFA具有抗损伤、抗突变、抗肿瘤和抑制动脉粥样硬化等多种生物学效应。

化学成分^[1]

对黄芪进行初步分离提取，分离得到黄芪总黄酮(TFA)、黄芪总皂苷(TSA)和黄芪总多糖(TPA)3种成分。TFA中主要含有6种单体化合物，其中4种为异黄酮类化合物。它们分别是：β-谷甾醇、芒柄花素、毛蕊异黄酮、β-谷甾醇-3-O-β-D-葡萄糖苷、芒柄花素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和毛蕊异黄酮-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

生物学活性作用^[1]

1. 免疫调节调节作用　

TFA可以使免疫细胞内cAMP升高，激活磷酸化酶，促进糖原分解，为吞噬细胞的免疫应答提供能量，可以促进淋巴细胞的转化，提高中性粒细胞的吞噬功能。在氢化可的松(HC)致免疫功能低下小鼠的体内，L3T4+(相当于人CD4+T细胞)、yt2+(相当于人CD8+T细胞)、L3T4+/Lyt2+均显著降低，TFA能选择性的提高CD4+TH1细胞，使以IFN-γ为主的TH1细胞处于优势状态，抑制了以IL-4为主的TH2细胞的表达，纠正CD4/CD8的比值，增强机体的细胞免疫功能，这一作用过程可能是通过调节TH0分化过程中的细胞因子来实现的。

2. 抗氧化作用　

在有氧条件下，黄嘌呤氧化酶催化黄嘌呤生成尿酸，释放O-·2等自由基，O-·2与发光剂鲁米诺反应，使鲁米诺进入激发态，当返回基态时，产生化学发光，发现TFA对O-·2自由基的清除作用最强，能直接清除超氧阴离子自由基O-·2和羟自由基(·OH)，多途径阻断自由基链式反应，有效的防止活性氧所致的细胞膜损伤。H2O2对机体细胞的损伤是多方面的，但是最基本的损害机制是通过Haber-Weiss或Fentons反应生成·OH所致，·OH是化学性质最活泼的活性氧，它可引起膜脂质过氧化，进而导致细胞内的蛋白质、酶、DNA等生物大分子的结构和功能的改变，造成细胞酶活性变化、代谢紊乱、DNA损伤和细胞死亡。在H2O2所致的V79细胞损伤中，TFA可以使V79细胞的超氧化物岐化酶(SOD)活性下降和细胞内脂质过氧化物(LPO)含量升高均有明显的抑制作用，SOD的活性与LPO的含量与·OH，O-·2的量有直接关系，TFA对H2O2所致的V79细胞的损伤有保护作用。

3. 抗肿瘤作用　

肿瘤细胞的代谢很活跃，并伴有大量自由基产生，TFA具有较强的清除自由基作用，经TFA处理后，肝癌细胞BEL-7402的生长曲线和有丝分裂指数受到明显抑制影响，且随药物剂量的增加呈梯次下降，电镜结果显示，未经处理的肝癌细胞内有很多线粒体，而经处理后的肝癌细胞胞浆内出现空泡以及和固缩，TFA可通过抑制肿瘤细胞的增殖达到治疗肿瘤的目的，目前研究发现TFA对BEL-7402细胞肿瘤相关的基因表达及蛋白质均有调节作用，可能与TFA的抗肿瘤作用相关。

4. 抗细胞凋亡作用　

选择性视网膜血管周细胞凋亡是糖尿病视网膜病(DR)最早期的特征性病理特征，氧化应激可能是高糖诱导周细胞凋亡的中心环节，高糖培养可诱导周细胞MDA含量增加，SOD活力增强，细胞凋亡率增加。应用不同浓度TFA作用于周细胞，证实TFA能降低周细胞MDA含量，SOD活力以及MDA含量/SOD活力比值，特别是高浓度TFA对周细胞的氧化应激水平及凋亡有明显的抑制作用，因此TFA对视网膜血管周细胞具有一定保护作用，这与TFA清除氧自由基有关，因此，TFA可以通过提高周细胞抗氧化损伤能力，对抗氧自由基对周细胞的损伤作用，为临床上应用TFA治疗DR提供了理论依据。

5. 抗心律失常作用　

采用标准微电极技术记录豚鼠乳头肌细胞的动作电位(AP)，AP幅度(APA)和AP时程(APD)，全细胞膜片技术记录豚鼠心室肌细胞的延迟整流钾电流(IK)，发现20，40mg·kg-1的TFA均可使豚鼠心室肌AP的APA降低，APD延长和抑制心室肌细胞的IK幅值，且有一定的剂量依赖关系。TFA降低心室肌的APA可能是抑制去极化0期的钠离子内流；TFA延长心肌的APD作用可能是抑制心室肌细胞的IK幅值。而传统的Ⅰ型抗心律失常药的作用机制就是降低AP的APA，抑制钠离子内流，Ⅲ型抗心律失常药的作用机制是抑制心肌复极时钾离子外流，延长AP时程。因此黄芪总黄酮作用与Ⅰ和Ⅲ型抗心律失常药机制相同，可以使AP复极时程延长，有效不应期延长，从而消除触发活动和折返活动，减少心律失常发生率。

采用全细胞膜片钳的方法记录豚鼠心室肌细胞的L-型钙电流(Ica-L)、钠电流(INa)，发现TFA(20mg·kg-1)可增加豚鼠心室肌细胞Ica-L的幅值，钙瞬变的幅值越大，心肌收缩强度越大；TFA还可以显著降低豚鼠心室肌细胞INa的幅值，抑制钠通道提高快反应细胞动作电位的发生阈值从而降低自律性，减慢传导，使异位起搏点自律性降低，以及消除折返激动。

主要参考资料

[1] 黄芪总黄酮生物学活性作用的化学成分基础研究

[2] 黄芪总黄酮生物学活性作用研究进展