1. 引言
黄芪是一种常见中药材，属豆科草本植物，主要指的是蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根，在我国有着悠久的种植和应用历史，最早记载于东汉末年的中医巨著《神农本草经》，又被称之为戴糁，绵芪，产地以内蒙古、甘肃、东北等地区为主，是一种在补气升阳方面功效显著的传统中药。现代药理学研究发现，黄芪内含多种化学成分，包括多糖类、皂苷类、黄酮类等，在增强机体免疫力、保护心血管和神经功能及抗肿瘤、抗病毒等方面有着显著优势。本文旨在通过对黄芪化学成分和药理作用研究的梳理综述，为临床应用提供参考依据。
2. 黄芪化学成分
2.1. 黄芪多糖类
以葡聚糖和杂多糖为主要类型的多糖类物质是黄芪含有的主要化学成分之一，现代研究又以是否具备水溶性而将其中的葡聚糖分成水溶性和非水溶性，杂多糖则以水溶性酸性为主。在产地不同的前提下，黄芪中含有的黄芪多糖也存在明显不同。一项针对蒙古黄芪和膜荚黄芪的相关研究表明，前者的多糖类成分含量更高[1]。李薛唐等[2]学者在针对我国不同主产区的黄芪展开相关研究后证实，与内蒙古、黑龙江等地相比，甘肃地区种植黄芪的多糖类成分含量更高。
2.2. 黄芪皂苷类
皂苷类化合物也是在黄芪中占据比重的较高的化学成分，在分离、鉴定等技术快速发展的背景下，从蒙古黄芪等近缘植物中提取的皂苷类化合物已达到40余种。黄芪甲苷(黄芪皂苷IV)是其中含量最高的皂苷类物质，也是目前对黄芪进行定性定量的重要指标。黄芪皂苷所具备的抗菌、抗抑郁、调节免疫、改善心血管等功效已得到多项研究证实。
2.3. 黄芪黄酮类
黄酮类是包含黄酮、异黄酮、紫檀烷、异黄烷等类型的黄芪有效成分，目前提取的黄酮类化合物已超过30种。黄芪中黄酮类物质的含量与产地、日照时间、气温、降水量等环境因素均存在密切的相关性。包振江等[3]学者在针对产地为内蒙古的黄芪展开相关研究后指出，日照时间越长、降水量越少、平均温度越低，其中所含的黄酮类成分的含量越高，且与根部相比，3年生黄芪茎和叶中的黄酮类成分含量更高。增强免疫、预防辐射、清除氧自由基、保护心脏是黄酮类成分的主要作用。
2.4. 其他成分(氨基酸、微量元素、生物碱等)
随着分离鉴定技术的不断更新，黄芪提取的有效成分种类越来越多，如在蒙古黄芪中提取的生物碱类物质共有6类；分离获得的氨基酸和微量元素分别达到20余种。此外，黄芪中还含有许多其他类型的化学成分，包括蔗糖、亚油酸、叶酸、维生素D等。
3. 黄芪的药理作用
3.1. 对免疫系统的影响
已有研究证实[4]，黄芪能够通过对T淋巴细胞水平的调节而减轻药物对机体免疫功能的伤害，进而达到增强免疫力的作用。涂建国等[5]学者在相关研究中，以免疫力正常和免疫力较低的小鼠作为研究对象，并分别予以不同浓度的黄芪多糖溶液治疗，结果表明、免疫力较低小鼠的巨噬细胞吞噬功能明显增强。李明哲等[6]学者在类似研究中，选择的免疫力较低小鼠为环磷酰胺、荷瘤和放射性伤害导致，在为其应用不同剂量的黄芪多糖治疗后，实验小鼠的免疫指标明显改善。
3.2. 抗肿瘤作用
随着各类肿瘤发生率的不断提升，有关黄芪抗肿瘤作用的相关研究越来越多，多集中在相关蛋白表达调节对肿瘤生殖环境及增殖方面的研究。蒯振彧等[7]学者的研究显示，黄芪的抗肿瘤作用主要体现在免疫功能调节和对肿瘤细胞生长与增殖影响等方面。在一项针对非小细胞肺癌患者的治疗中，研究人员为患者持续使用了2周黄芪多糖溶液，每天的用量为250 mg，结果表明，实验组患者的治疗总有效率较参照组更高，不良反应发生率更低[8]。陈光等[9]学者在针对乳腺癌患者展开的相关研究中，为观察组患者连续应用了12周黄芪注射液，结果表明，观察组患者的白细胞、血小板等指标的改善效果更佳，且骨髓抑制作用明显得到缓解。
黄芪(Astragalus membranaceus)是中医临床常用的扶正类中药，其抗肿瘤作用近年来受到广泛关注。现代药理学研究表明，黄芪的抗肿瘤作用具有多成分、多靶点、多途径的特点，其有效成分(如黄芪多糖、黄芪皂苷、黄酮类化合物等)通过体外实验、动物实验及临床研究均显示出一定抗肿瘤活性。以下从体外实验、动物实验及临床研究三方面系统总结其药理作用：
3.2.1. 体外实验研究：对肿瘤细胞的直接作用
黄芪提取物或单体成分在体外实验中对多种肿瘤细胞株表现出抑制增殖、诱导凋亡、抑制迁移侵袭及逆转耐药等作用，其机制与调控信号通路、影响细胞周期等相关。
1) 抑制肿瘤细胞增殖
肺癌：黄芪多糖(APS)可显著抑制肺癌细胞A549、H1299的增殖，呈剂量依赖性，其机制与下调PI3K/Akt通路活性、阻滞细胞周期于G0/G1期相关。
肝癌：黄芪皂苷IV(AS-IV)对肝癌细胞HepG2、MHCC97H的增殖抑制率可达50%以上，通过激活AMPK/mTOR通路诱导自噬性细胞死亡。
胃癌：黄芪黄酮(AF)可抑制胃癌细胞MGC-803、SGC-7901的增殖，机制与调控miR-21/PTEN通路、抑制NF-κB炎症信号相关。
2) 诱导肿瘤细胞凋亡
APS通过激活线粒体凋亡通路(如上调Bax/Bcl-2比值、释放细胞色素C、激活Caspase-3)诱导乳腺癌细胞MCF-7凋亡。
AS-IV可通过ROS/JNK通路诱导结肠癌细胞SW480凋亡，联合5-氟尿嘧啶(5-FU)时凋亡率显著增强。
3) 抑制肿瘤细胞迁移与侵袭
APS可降低肺癌细胞A549的迁移能力，下调MMP-2、MMP-9蛋白表达，抑制上皮–间质转化(EMT)过程。
黄芪总皂苷(TSA)可抑制卵巢癌细胞SKOV3的侵袭，机制与抑制VEGF/VEGFR2介导的血管生成相关。
4) 逆转肿瘤细胞耐药性
APS可逆转肝癌细胞HepG2/ADM对阿霉素的耐药性，通过下调P-糖蛋白(P-gp)表达、抑制ABC转运蛋白活性实现。
3.2.2. 动物实验研究：体内抗肿瘤效应及机制
动物实验显示，黄芪及其成分可通过抑制肿瘤生长、增强免疫功能、减轻化疗毒性等发挥抗肿瘤作用，常与化疗药物联用显示协同效应。
1) 抑制肿瘤生长与转移
肺癌模型：APS (200 mg/kg/d)对小鼠Lewis肺癌移植瘤的抑瘤率达42.6%，并减少肺转移结节数目，机制与抑制血管生成(下调VEGF、MVD)相关。
肝癌模型：AS-IV (50 mg/kg/d)联合索拉非尼可显著缩小裸鼠肝癌移植瘤体积，抑制ERK1/2通路激活，增强肿瘤细胞对索拉非尼的敏感性。
2) 调节免疫功能
APS可恢复荷瘤小鼠的免疫抑制状态，显著提高CD4+/CD8+ T细胞比值、NK细胞活性及IFN-γ水平，逆转肿瘤微环境中的免疫逃逸。
黄芪水提物(AWE)可激活树突状细胞(DCs)，促进M1型巨噬细胞极化，抑制M2型巨噬细胞浸润，从而重塑抗肿瘤免疫微环境。
3) 减轻化疗/放疗毒性
在小鼠胃癌模型中，APS (100 mg/kg/d)联合顺铂可减少顺铂引起的骨髓抑制(如升高白细胞、血小板计数)，并增强顺铂的抗肿瘤效果，机制与抑制氧化应激(降低MDA水平、升高SOD活性)相关。
黄芪皂苷可减轻放疗诱导的小鼠肠道损伤，通过保护肠黏膜屏障、抑制炎症因子(如TNF-α、IL-6)释放发挥作用。
3.2.3. 临床研究：辅助治疗肿瘤的疗效与安全性
多数临床研究表明，黄芪作为肿瘤综合治疗的辅助药物，可改善患者生活质量、增强免疫功能、减轻放化疗不良反应，但对远期生存的影响仍需更多高质量研究验证。
1) 随机对照试验(RCT)证据
肺癌：一项纳入120例非小细胞肺癌(NSCLC)患者的RCT显示，在化疗基础上加用黄芪注射液(20 mL/d)可使客观缓解率(ORR)从41.7%提高至63.3%，并显著改善KPS评分及CD4+/CD8+比值。
结直肠癌：Meta分析纳入18项RCT (共1356例患者)显示，黄芪联合化疗可显著提高临床获益率(RR = 1.21, 95%CI: 1.12~1.31)，降低恶心呕吐、白细胞减少发生率。
乳腺癌：一项多中心研究显示，术后使用黄芪颗粒(15 g/d)辅助治疗6个月，可使患者血清IL-2、IFN-γ水平显著升高，降低术后疲劳综合征发生率。
2) 对生存质量的影响
在晚期胃癌患者中，黄芪联合肠内营养支持可显著提高患者体重、血清白蛋白水平，改善食欲评分及体力状况(ECOG评分)。
一项针对肝癌介入治疗患者的研究表明，黄芪注射液可降低治疗后肝功能损伤发生率(ALT、AST升高幅度减少)，缩短住院时间。
3) 安全性评价
黄芪临床应用安全性较高，常见不良反应包括轻度腹胀、口干，未见严重肝肾功能损伤或过敏反应报道。
3.2.4. 作用机制总结
黄芪抗肿瘤的核心机制包括：
1) 免疫调节：激活T细胞、NK细胞、DCs，逆转免疫抑制微环境；
2) 诱导凋亡与抑制增殖：调控PI3K/Akt、MAPK、AMPK等信号通路；
3) 抑制血管生成与转移：下调VEGF、MMPs等因子；
4) 减毒增效：减轻放化疗引起的氧化应激与炎症反应，增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。
3.3. 抗感染作用
炎症细胞浸润是肾脏纤维化的典型特征，黄芪甲苷的应用不仅能够有效改善肾纤维化的相关症状，还能在一定程度上影响细胞外基质与炎性细胞，以达到减轻炎症反应的目的。此外，黄芪多糖还能通过调节核因子NF-кB的磷酸化活性及TNF-α等相关指标，有效提升肠炎性疾病的临床疗效，进而抑制炎症反应。周国军等[10]学者通过研究指出，无论是体内还是体外的炎症反应，黄芪中的有效成分均可对其产生明显的抑制作用，这也是临床对黄芪展开深入研究的主要原因。
3.4. 抗氧化应激
在受到外界有害刺激的情况下，机体会随之产生较高的高活性分子，进而破坏氧化及抗氧化系统平衡，最终对机体组织造成不同程度伤害，并诱发相关疾病，影响患者的身心健康。如何预防因脂质过氧化反应而对机体组织细胞造成的伤害，已成为实践研究的重要课题。黄芪所含的多糖类物质能够通过增强SOD活力而减少血浆中的脂质过氧化物含量，同时促进过氧化氢酶活性的提升，以达到提高自由基清除率的目的。相关研究表明，自由基与过氧化氢的清除与黄芪多糖的使用和用量存在密切的相关性[11]。
3.5. 其他药理作用
3.5.1. 心血管保护
黄芪在保护心肌活性方面的作用是近年研究的热点之一，目前含有黄芪有效成分的相关药物已被大量用于慢性心力衰竭的临床治疗中。黄芪中的甲苷物质是发挥正性肌力作用的重要活性成分。李海梅等[12]学者的研究表明，在心力衰竭患者的治疗中应用含有黄芪成分的相关药物，能够在显著增强患者心肌功能的同时，促进排钠利尿，减轻氧化应激反应，抑制心肌细胞凋亡。此外，黄芪总黄酮还能在调节mRNA和calumenin蛋白水平的基础上，避免病毒性心肌炎对患者的心脏造成进一步伤害。
3.5.2. 内脏器官保护
黄芪中的有效成分在进入人体后，能够通过对氧化应激的调节而减轻炎症反应，避免内脏器官的进一步纤维化，以达到保护内脏器官的目的。随着医疗水平的不断提升和相关研究的不断深入，当前有关黄芪对内脏器官保护的研究主要包括对肺、肝及肾脏的作用机制方面。郑小蓉等[13]学者在黄芪对肝脏的保护作用研究中，将肝脏损伤大鼠作为实验对象，结果表明，黄芪能够有效调节实验大鼠肝脏中的p38MAPK信号传导通路上下游相关蛋白表达，进而达到延缓肝脏纤维化和保护肝脏的目的。张冬等[14]学者在黄芪对肾脏的保护作用研究中，将急性肾损伤小鼠作为实验对象，结果表明，黄芪甲苷能够通过调节胞趋化因子受体5等相关指标，增强实验小鼠的机体抗氧化能力，并实现保护肾脏的功效。相关研究表明，黄芪甲苷对于实验大鼠的肺损伤有着良好的保护作用，且在使用剂量不同的前提下，黄芪甲苷对于肺毛细血管扩张的影响也存在一定差异[15]。
3.5.3. 神经保护
多项研究证实[16]-[18]，黄芪所含的有效成分对于促进神经功能损伤的恢复有着积极作用。当前针对黄芪对神经功能的保护作用主要集中在视网膜神经与学习记忆相关神经保护等方面。税小丁等[19]学者通过研究后指出，对于过氧化氢造成的体外培养RGC-5细胞氧化损伤而言，任意浓度的黄芪多糖均有着显著效果，从而为黄芪类药物治疗视网膜神经病变提供有力依据。王继浩等[20]学者在展开相关研究后发现，因高浓度皮质酮造成的神经细胞损伤可通过使用黄芪甲苷缓解，进而促进受损神经功能及细胞恢复。史悦等[21]学者在将新生大鼠作为实验对象展开黄芪对神经功能保护作用的研究表明，黄芪注射液在进入实验大鼠体内后，能够有效促进Bcl-2/Bax比值，进而改善其大脑皮层因缺氧受损的神经细胞功能，最大限度的避免发生细胞凋亡事件。黄芪对缺氧缺血性脑血管病的神经保护作用呈现多靶点、多作用趋向的特点。由此可见，黄芪中的有效成分不仅能够减轻机体炎症反应，调节能量代谢，还能通过充分发挥抗氧化和清除氧自由基作用，避免神经细胞的大量凋亡，进而通过对血脑屏障和细胞内钙超载的调节，而对神经功能起到良好的保护作用。
4. 研究方法与技术
4.1. 化学成分分析方法
高效液相色谱法(HPLC)是目前应用较为广泛的方法之一，具有高分辨率、高灵敏度以及快速分离的特点，能够对黄芪中的皂苷类、黄酮类等成分进行有效的定量和定性分析[22]。通过HPLC可以准确测定黄芪中黄芪甲苷等皂苷类成分的含量，为质量控制和药理研究提供重要依据。此外，气相色谱–质谱联用技术(GC-MS)也被用于分析黄芪中的挥发性成分，进一步丰富了对黄芪化学组成的认识。色谱–质谱联用技术(LC-MS)则可用于复杂成分的结构鉴定，尤其是在黄芪多糖等大分子化合物的研究中发挥重要作用，能够帮助研究人员更深入地了解其结构特征和生物活性基础。核磁共振技术(NMR)也为黄芪化学成分的结构解析提供了有力支持，通过对氢谱、碳谱等的分析，可以确定化合物的骨架结构和官能团信息，为新化合物的发现和结构鉴定提供了重要手段。
4.2. 药理作用研究方法
黄芪的药理作用研究主要通过体外细胞实验和体内动物实验相结合的方法展开。在体外细胞实验中，研究人员常利用细胞培养技术，选择不同类型的细胞模型，观察黄芪提取物或其主要成分对细胞增殖、凋亡、炎症反应以及氧化应激等方面的影响[23]。在体内动物实验中，研究人员常选用小鼠、大鼠等动物模型，通过建立疾病模型研究黄芪对机体整体生理功能的影响。在抗肿瘤研究中，通过观察黄芪对肿瘤生长的抑制作用、对机体免疫功能的增强作用以及对肿瘤相关指标的影响，评估其抗肿瘤效果；在心血管保护研究中，通过检测心肌酶谱、心肌细胞凋亡率、血管内皮功能等指标，研究黄芪对心血管系统的保护作用[24]。此外，利用代谢组学、蛋白质组学等技术，从整体水平上分析黄芪对机体代谢和蛋白质表达的影响，为揭示其多靶点、多途径的药理作用机制提供全面的证据支持。
4.3. 网络药理学研究
网络药理学通过构建“药物–靶点–疾病”网络，系统分析黄芪中多种化学成分与生物靶点之间的相互作用，以及这些靶点在疾病发生发展中的作用机制，从而全面揭示黄芪的多成分、多靶点、多途径的药理作用特点。通过数据库检索和文献挖掘，收集黄芪中已知的化学成分及其潜在的生物靶点信息。黄芪多糖、黄芪甲苷、黄酮类化合物等成分已被证实与多种细胞信号通路和生物靶点相关。通过构建靶点网络，分析靶点之间的相互作用关系，识别出与黄芪药理作用相关的信号通路和生物过程。在研究黄芪的免疫调节作用时，网络药理学分析发现[25]，黄芪中的多种成分可能通过作用于T细胞受体、白细胞介素及其受体等靶点，调节免疫细胞的活化和功能。此外，网络药理学还揭示了黄芪成分在心血管保护、抗氧化、抗炎等多方面的作用机制。不仅为黄芪的药理作用机制提供了系统性的理论支持，还为基于黄芪的药物研发提供了新的思路和靶点。
5. 结论与展望
近年来，随着黄芪在临床治疗中的应用愈发广泛，其所含的多种化学成分及药理作用也得到广泛关注。目前，含有黄芪成分的相关药物已被用于多种疾病的治疗中，并获得了显著成效。针对黄芪的研究也不仅限于成分、药理作用及单味药的使用，而已扩展至包含黄芪的方剂研究，使得黄芪的药用价值逐渐被大众了解。随着相关技术的发展和研究的不断增多，黄芪的更多化学成分及药理作用将被发现，其临床使用范围将进一步扩大，更有助于临床的精准用药与治疗。