红芪多糖的药理作用研究进展

摘　要

上世纪八十年代，有学者发现，红芪中存在一种抗菌成分，还成分被称之为1-3-羟基-9-甲氧基紫檀烷，它是一种特殊的抗菌成分，在黄芪中完全没有见过，红芪因为这一成分引起来人们的关注，我国许多学者自此开始了红芪的研究。红芪是我国重要的一类中药材，属于豆科类植物，红芪中主要的活性成分包含红芪多糖，它对于治疗上火消肿具有很好的效果，有利于固气补虚。红芪多糖(Radixhedysaripolysaccharide，红芪多糖)属于杂多糖，其来源于红芪的干燥根提取的多糖活性成分。现代研究表明，红芪多糖具有多种药理作用，如提高机体免疫力作用、抗糖尿病作用、抗肿瘤与抗癌作用、抗氧化活性、抗衰老、防阿尔茨海默病等多种作用。

关键词：红芪多糖药理作用综述

1 绪论

　1.1选题意义/背景及目的

红芪是黄芪的干燥根，属于豆科类植物。红芪主要生长在偏干旱地区，集中分布在甘肃省的部分地区，具有补气升阳、固表止汗、利水消肿、生津养血、行滞通痹、托毒排脓、敛疮生肌之功效[1]。随着20世纪80年代日本学者从红芪中分离出黄芪中不存在的抗菌成分1-3-羟基-9-甲氧基紫檀烷后，红芪的研究逐渐引起了国内学者的广泛关注。红芪多糖（红芪多糖）是红芪的主要活性成分之一，是一种杂多糖[2]。研究表明，红芪多糖具有抗氧化活性和抗肿瘤、抗癌、提高免疫力、治疗糖尿病等多种药理作用，故其开发利用价值正日益受到关注[3]。笔者以“红芪多糖”“提取分离”“药理作用”“红芪多糖”等为关键词，组合查询2014年1月－2021年6月在中国知网、万方、维普等数据库中的相关文献。结果，共检索到相关文献161篇，其中有效文献46篇。现就红芪多糖的提取分离、含量测定方法、抗氧化活性和其药理作用进行综述，以期为红芪多糖的深入研究及进一步开发利用提供参考。

　1.2国内外研究现状分析

国内外有关红芪多糖的研究逐渐增多，但是对于红芪多糖的分离研究的相关报道却很少。专业的红芪多糖的分离方法有很多，马丹采用了分步醇沉法分离红芪多糖，杨涛通过红芪提取红芪多糖的成分，分离提纯，陈同强等人则是通过提取红芪多糖，结合凝胶柱色谱分析得出了相关结论[4]。红芪多糖中包含很多糖类成分，每一种糖类成分都可以分离出其他的糖类成分，每一种成分的作用都不同[5]。红芪多糖的成分测定主要是采用色谱法，通过分析色谱，研究红芪多糖的成分组成以及构成比例。总而言之，红芪多糖是一种杂多糖，其中的每一种糖类成分都有自己独立的组成结构，目前，国内外对红芪多糖的分离的相关研究还在持续进行中。

我国现在对于红芪多糖的研究，还处于初步阶段，我国测量红芪多糖的含量是通过比色法，对比苯酚和硫酸两种成分。苯酚-硫酸比色法简单，易操作，只需要提取红芪中红芪多糖的成分，然后加入部分硫酸，片刻之后，观察红芪多糖的成分分离，通过比色法测量其变量和多糖含量[6]。除了苯酚-硫酸比色法，还有许多其他方法测定红芪多糖的含量，比如魏舒畅等人就是采取了差示对比法，以葡萄糖为标准，测定红芪多糖的变化，这种方法被他们称之为改良差示酚硫法[7]。还有，欧阳亦华，李冰等人[8]，都采取了不同的方法进行了红芪多糖的含量测定，他们的方法各有不同，却也有所相似。红芪多糖的含量测定，都需要在测定前，通过现代的分离提纯技术，提取出葡萄糖，乳糖等多种糖类成分，然后，用色谱法进行分析对比，测定每一种糖类成分的变化与含量变动[9]。每一种方法都有优点，也都有缺点，因此，为了降低实验误差，研究者要在实验过程中，谨慎选择研究方法，谨慎操作，提高实验成功率和准确率。色谱法测定红芪多糖的含量，是最普遍，最常用的方法，它是简单，易操作的，通过色谱分析结果，对比色差，就可以发展红芪多糖中每一种糖类成分的变化，其他的方法不如它简易，具体表现在色谱法不需要计算转换因子，但是色谱法也有自身的局限性。因此，应该重视红芪多糖的每一个测定环节，选取恰当的测定方法。

2 红、黄芪多糖药理药效

　2.1提高机体免疫力作用

用小鼠进行实验，把红芪多糖加入小鼠的食物中，让小鼠食用。研究表明，长期食用带有红芪多糖的食物的小鼠，其细胞损伤明显减弱，淋巴细胞有所减少，而且小鼠对于食用红芪多糖的依赖性明显的增强[10]。通过这个研究，我们可以发现，红芪多糖对于改善淋巴疾病，减轻细胞损伤，增强生物体的免疫力有积极的作用。杨涛等人[11]研究指出，红芪多糖可以提取分离出多种糖类成分，每一种糖类成分的活跃程度不同，其功效的实现程度也不同。但是，从红芪多糖里分离出来的每一种糖类成分，都具有增强免疫力和抵抗力的作用。此实验表明，红芪多糖的药理作用是积极的，良好的，红芪多糖可以有效的提高生物体机体的免疫力。红芪多糖的这一药理，对于临床医学的研究非常重要，加强对红芪多糖的研究，发掘它的药理价值。

　2.2抗糖尿病作用

通过多次实验，可以发现红芪多糖具有抗糖尿病的作用。食用红芪多糖可以有效的降低体内的糖成分和血糖指标，不仅如此，红芪多糖还可以侧面增强抗糖尿病激素的胰岛素，这才是红芪多糖优于黄芪多糖的重要之处。赵良功，郑海生等人[12]也进行了小鼠实验，研究发现，红芪多糖有利于提高生物体的蛋白含量，降低血脂和胆固醇，红芪多糖在特定作用下可以分离出红芪多糖3，维持生物体的糖分平衡。正常情况下，红芪多糖不会对小鼠的血糖有任何影响，红芪多糖只会改善和调节小鼠体内影响其血糖水平的激素，维持各激素处于稳定水平，改善生物体的血糖指标，增强抗糖尿病作用，提高胰岛素的敏感性，及时调节体内的血糖。加强实验探究，激发红芪多糖的有效成分的活性，为未来开发抗糖尿病药物做好准备[13]。

　2.3抗肿瘤与抗癌作用

红芪多糖中含有抗肿瘤和抗癌哦活性成分，研究表明，从红芪多糖中分离出来的红芪多糖1和红芪多糖3可以有效的改善生物体的肝功能，抑制癌细胞和肿瘤细胞的生长，其中，红芪多糖包含的五种糖类成分，都可以增强细胞的抵抗力和免疫力，这些糖类成分都对于改善肿瘤细胞和癌细胞具有一定的功效[14]。红芪多糖还可以通过基因表达，降低肿瘤细胞和癌细胞的活跃度，阻止肿瘤细胞和癌细胞的蔓延和生长，从而发挥红芪多糖的抗肿瘤和抗癌作用[15]。通过实验表明，红芪多糖不仅可以影响肿瘤细胞和胃癌细胞，还会影响其他组织的细胞，如果不能准确的发挥红芪多糖的作用，肿瘤细胞和癌细胞就可能会扩散到肺、肝、胃等其他的身体部位，为了抑制肿瘤细胞和癌细胞的扩散与生长，研究发现，红芪多糖可以提高生物体内的蛋白含量，分析凝胶柱色谱，明显可见，增加红芪多糖以后，蛋白点的变化，此外，红芪多糖可以结合环磷酰胺共同使用，抑制胸腺细胞损伤，提高细胞的免疫力[16]。红芪多糖的含量，可以通过多种方法进行测定，发挥其抗肿瘤和抗癌的作用，对于增强生物体机体的免疫功能，具有重要的影响。加大对红芪多糖抗肿瘤和抗癌作用的研究，分析红芪多糖的活性成分，开发抗肿瘤和抗癌药物，把红芪多糖推广应用于临床医学，发掘其经济价值[17]。

金智生等[18]研究指出，红芪多糖可通过调节db/db小鼠肾组织中血管内皮生长因子和色素上皮细胞衍生因子蛋白表达，从而抑制肾脏血管增生，延缓肾小球硬化和肾间质纤维化的进展，起到保护糖尿病肾病小鼠肾脏的作用。魏玉娇、祁雪艳[19]研究发现，红芪多糖具有治疗db/db小鼠2型糖尿病肾病的作用，其治疗作用不依赖于降血糖，可能是通过抑制蛋白激酶Cα及其下游因子VEGF的过度表达，并抑制db/db小鼠肾小球系膜细胞上蛋白激酶C和P38丝裂原活化蛋白激酶（P38MAPK）和基质金属蛋白酶（MMPs）蛋白及mRNA的表达，增强金属蛋白酶组织抑制剂mRNA的表达，进而减缓糖尿病肾病的病程进展。贠洁等通过低温强迫游泳并腰背部皮下注射3％角叉菜胶溶液，造成气虚血瘀模型小鼠；用红芪多糖灌胃，每天1次，连续5d后发现，红芪多糖能明显延长小鼠的游泳时间（P＜0.05），缩短小鼠尾部血栓长度及降低其百分率（P＜0.05），并能明显延长凝血时间（P＜0.01）。邵宏奎等研究发现，适宜浓度的红芪多糖能够促进体外培养的人牙周膜细胞增殖，并抑制脂多糖作用的人牙周膜细胞分泌白细胞介素1β、白细胞介素-6。另有研究[20]表明，红芪多糖对四氯化碳造成的小鼠肝纤维化具有明显改善作用，对肝纤维化引起的骨丢失也有显著改善。此外，红芪多糖对高糖诱导的内皮细胞凋亡，也具有保护作用。

　2.4抗氧化活性

自由基在生物体中，和防御系统彼此作用来让体内平衡得以维持。假如体内的代谢加快，增多的自由基会比机体的抗氧化的水平高，自由基过多会让周围分子受到损伤，包括DNA，脂质及蛋白质等，造成各种疾病的出现。所以，让机体提高及推动抗氧化的水平，能够预防及治疗被氧化所损伤导致的疾病。对于HPS来说，在抗氧化和自由基中起到清除的作用。学者杨小虎[21]选择环磷酰胺的免疫来让小鼠受到抑制，并在实验研究内使用红芪多糖粗品（为就是CHPS），从研究中能够知道，CHPS可以提升MDA(也就是肾丙二醛)及肝丙二醛，降低GSH-Px(谷胱甘肽的过氧化物的酶)及SOD(也就是超氧化物的歧化酶)的活性，由此可以证明CHPS 能够让抗氧化物提高酶活性，和使机内清除活性氧，进而使小鼠增加抗氧化的能力。学者邓文娟[22]对HPS于高糖环境中影响脐静脉的内皮细胞的分泌进行研究，从研究中可知，HPS可以让细胞中ROS的水平和高糖中细胞凋亡的概率受到抑制，考虑其是利用对氧化应激的抑制来实现，进而使细胞中的活性氧降低水平，且使高糖中减少细胞的凋亡率。上面的研究既给HPS的抗氧化的活性作用给予理论依据，还在机体受到损伤后，给研发修复的药物指明新的方向。

　2.5抗衰老

现阶段指出，衰老的机制和许多机体调节的异常息息相关，包括免疫的三大系统，内分泌，神经，自由基出现异常，端粒及其酶的变化，及DNA的甲基化。而HPS在抗衰老和损伤自由基上可以起到作用。学者黄正良等[23]在研究中指出，HPS可以让果蝇延长寿命，使老年的小鼠提高非特异性的抵抗力，让血浆内降低过氧化脂的含量，使脂褐素减少形成。深入研究可知，HPS可以让老年大鼠提高细胞SOD(让红细胞膜得到保护，防止受到活性氧的损伤)的含量，让老年大鼠升高睾酮和血清的皮质醇。学者史生辉等于实验内可知，可以让红芪组的抗氧化物的SOD和GSH-Px（属于组织中细胞衰老指标）显著增加含量，同时推动降低氧化物MAO及MDA的含量，证明HPS可以起到显著的抗衰老及抗氧化的作用。并且HPS 还可以推动凋亡蛋白的Bcl-2 进行表达，使Bax表达受到抑制，防止细胞凋亡，进而让脑细胞延缓衰老[24]。根据这个能够知道，HPS可以利用机体提高抗氧化的能力，来让体内清除自由基，并使机体抑制脂质的过氧化的过程，延缓脑细胞的凋亡，并让细胞维持生理功能，进而起到衰老被延缓的作用。上面的研究中，由多个角度出发来对HPS具备的抗衰老作用进行证实。

　2.6防阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（英文简写AD）指出现在衰老期间的一种全身性的疾病，症状表现以行为异常，记忆力的损害和认知障碍为主。目前BPS具备药理的活性和AD的发病机制方面有契合点存在，包括炎症反应，细胞的凋亡，及氧化应激的反应等。学者李菲[25]从研究中可知，HPS可以在AD的细胞模型中起到保护的作用，并与转录因子的蛋白AP-2-δ，Rag调节蛋白复LAM-TOR1，及调节的胆碱激酶a，和铁蛋白表达息息相关。学者王磊等选择Aβ1-42作为诱导剂，对诱导AD的细胞模型展开研究，可知HPS能够让转录因子AP-2-δ（和神经微管的发育有关因子）下调表达的水平，可以对蛋白43及分子蛋白进行间接调节，进而起到保护神经元轴的作用。对于SH-SY5Y 的细胞来说，属于神经细胞的一种，在功能形态上，和正常的神经元相同，所以在神经系统出现退行性的疾病研究中得到广泛使用。学者王磊通过实验，一样指出HPS能够让铁蛋白下调表达，进而使Tau 磷酸化 SH-SY5Y ，和 Aβ1-42缓解损伤，起到保护神经的作用。于AD中，PRKC属于网络内枢纽的基因，占据中心调控的地位，让大量蛋白被磷酸化，当然ERK1/2 的信号通路能够介导 PRKCB推动 SH-SY5Y 的细胞分化。学者凌军军选择 Aβ 对 PC12 的细胞进行诱导，建立AD的细胞模型，从研究中可知，HPS利用PRKCB的表达上调，起到对PC12 的细胞进行保护的作用，再者 ERK1/2 的信号介导 PRKCB 利用线粒体的凋亡途径进行调节来抑制其出现细胞凋亡[26]。以上研究从信号通路，基因表达，及蛋白质的水平角度探讨了HPS的作用机制，并给予科学依据的支持，同时给研发HPS新药和其衍生物给予数据方面的支持。

　2.7其他作用

学者金智生等[27]于研究中表明，HPS 能够在 db/db 小鼠的肾组织内血管内皮的生长因子（英文名称VEGF）及色素的上皮细胞的衍生因子（英文名称PEDF）中抑制蛋白的表达，进而让肾脏血管的增生受到抑制。进而减慢肾间质的纤维化和肾小球的硬化时间，对于糖尿病小鼠而言，可以在保护肾脏上发挥作用。学者魏玉娇和祁雪艳等在研究中指出，HPS能够在db/db小鼠患有2型糖尿病和肾病上起到保护的作用，此类治疗方法没有依靠降低血糖，而是利用抑制BEGF和蛋白激酶的Cα表达过度，同时抑制此类小鼠细胞中信使RNA，MMPs，P38MAPK及蛋白激酶C的表达。让TIMP-1增强信使RNA表达，从而减慢糖尿病的肾病发病的进程。学者贠洁等在低温内进行游泳，把3%角叉菜的胶溶液通过皮下注射到腰背部，创造出气虚血瘀的小鼠模型;灌胃选择HPS，1次/天，持续使用五天以后可知，HPS可以明显让小鼠增加游泳的时间（0.05＞P），减少尾部血栓的长度，和百分率的较低（0.05＞P），同时显著增加凝血的时间（0.01＞P）。学者邵宏奎等在研究中指出，HPS合适的浓度可以推动人牙周膜的细胞增殖，同时抑制其对白细胞的介素1β，和白细胞的介素-6的分泌。从别的研究可知，HPS既能够改善小鼠由于四氯化碳导致纤维化的情况，也能够改善肝纤维化造成骨丢失的情况。除此以外，HPS可以保护高糖导致内皮细胞出现凋亡的情况。

结论

红芪多糖的药理药效作用明显，对于医学治疗有积极的作用。目前，我国对于红芪多糖的研究还在逐步深入，红芪多糖的分离提取法越来越来，我国多取用水提醇沉法来进行成分提取，其他的分离提纯法还有酶提法和超生提取法等，每一种分离提纯法都有各自的优势和劣势，因此，在红芪多糖的分离提纯过程中，要注意提纯方法的选用。我国主要采取苯酚-硫酸比色法进行红芪多糖的含量测定，这个方法简便，易操作，但是由于太过于简单达不到理想的效果。同样，测定红芪多糖的含量的方法也是多种多样的，选取哪一种方法因情况而定。总之，对于红芪多糖的研究，不是一时的，红芪多糖对于改善各种医疗疾病具有良好的作用，我国应该进一步加强对其的研究，深入发掘红芪多糖的中药理价值，加大研发力度。

致谢

从论文选题到收集资料，再到写提纲，其中经历了聒噪、痛苦和彷徨，在写论文的过程中心情是五味杂陈的。开始选题时很迷茫，不知该怎么选好，幸而在同学和任课老师的帮助下，才得以确定。然后就是最难的找资料，由于首次写论文，不懂该怎么着手去收集、归纳资料，因而花费了好多时间在这上面，但收集到的资料真正能用上的却没多少。这时得感谢我的指导老师，他始终给予我细心的指导和不懈的支持。从论文框架到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议。老师以其严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风和大胆创新的进取精神深深地感染和激励着我。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪，这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的。在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

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