【医学论文】虫草属真菌医学研究进展

 摘要：虫草是我国珍惜的真菌药材资源，在功能性食品和生物医药领域展现出巨大的应用前景。本文对虫草属真菌的活性成分的多种药理作用进行了综述。

关键词：虫草 真菌 药理活性 综述

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虫草属真菌为种类复杂的多系群，属于多元起源，决定了虫草属真菌的物种多样性，直接的表现为寄主、生境和形态学的多样性。在我国的传统中药材中，冬虫夏草与人参、鹿茸被称为中药宝库中的"三大瑰宝"。 在众虫草中，冬虫夏草的药理活性最为显著，然而，由于菌种仅寄生于蝙蝠蛾科蝙蝠蛾幼虫、生命周期较长（蝙蝠额生活史为3-4年）、特殊的生长环境（仅分布于海拔3500m以上，雪线以下）等客观因素，很难进行人工培育。[1]蛹虫草（C.militaris）、古尼虫草(C.gunnii)、江西虫草(C.jiangxiense)、凉山虫草、戴氏虫草在民间也有悠久的药源历史，且现代的药学研究证实，其中的化学成分性能类似于冬虫夏草。虫草中产生的代谢产物种类繁多，如生物碱、多糖、萜类、黄酮、甾体及萘醌类化合物等，现代药理学证实其生物活性也比较广泛：免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、抗氧化、降血糖血脂、降压、抗菌、保护肝脏肾脏及性激素样作用等广泛的生物活性。

1. 免疫调节作用

免疫是指机体识别"自己"和"非己"成分，从而破坏和排斥进入人体的抗原物质，或人体本身所产生的损失细胞和肿瘤细胞等，以维持机体的健康。冬虫夏草的提取物VGH-CS-ME-82能显著提高人肝癌HA22T/NGH细胞的MCH-Ⅱ类抗原，从而增强了宿主机体对MCH-Ⅱ类抗原表达下调肿瘤细胞的免疫监视作用。[2]Chen等从冬虫夏草的发酵菌丝体中分离的水溶性酸性多糖级分APSF具有促使诱生型一氧化氮合成酶（iNOS）相关的mRNA和蛋白质的表达，并调节了鼠巨噬细胞的吞噬作用。[3]蛹虫草多糖的不同组分均可增加小鼠的胸腺和脾脏的重量，提高机体体液与细胞免疫。Ohta等发现细脚拟青霉（PTCF）和蝉拟青霉（PCCF）的胞外产物对鼠淋巴集结（Peyer's patches,PP）细胞应答产生Th1和Th2细胞因子的影响。[4]研究还发现，小鼠在口服PCCF后，其PP细胞中T（CD3+）细胞数量显著增加，而PTCF并不改变PP细胞中T细胞、B细胞（CD19+）、T细胞亚群（CD4+和D8+）以及Th1（IFN-γ+）和Th2 (IL-4+)等淋巴细胞类群的结构比例。总之，这两个粗提物主要通过宿主免疫应答，有选择性地增强Th1细胞因子IL-2、IFN-γ以及其它细胞因子GM-CSF、IL-10的表达（IL-10能抑制Th1细胞免疫应答），发挥免疫调节功能，且均不引起非特异性免疫应答。

２.抗肿瘤活性

目前，癌症的治疗已经是医药学领域最重要的研究项目之一，尤其是利用天然产物作为抗癌药物，寻找能够对肿瘤的生长起抑制作用的药物。近几年来，科学家发现许多虫草中含有具有抗肿瘤活性的抗癌药。目前，药理学研究发现多种虫草，如蛹虫草、古尼虫草、冬虫夏草、江西虫草、高雄山虫草C.takaomantana、日本虫草C.japonica等具有显著的抗肿瘤活性。且抗癌谱广，譬如对鼠源性S180、黑色素瘤B16、艾氏腹水瘤、黑色素瘤B16、B16-F10和B16-BL6以及人源性白血病HL-60和U937，结肠直肠腺癌SNU-C4和HT-29和子宫颈癌等均显示明显的抗肿瘤活性。虫草对肿瘤细胞可直接表现为细胞毒效应。Nakamura等报道了冬虫夏草水提物WECS对LLC和B16肿瘤细胞有显著的细胞毒活性。Nam等从日本虫草分离到的麦角甾醇过氧化物迪欧SNU-1、SNU-C4、SNU-354、S180等瘤株均有明显的细胞毒活性。北虫草（cordyceps militaris）的水提物(CEM)可以抑制人恶性纤维瘤细胞株（HT1080）和人脐带血管内皮细胞(HUVEC)的生长，降低了新生血管和人脐带血管内皮细胞(HUVEC)生成有关的bFGF的基因表达。

3.抗氧化与清除自由基

研究发现，虫草多糖具有显著的抗氧化活性。北虫草中的超氧化物歧化酶（SOD）具有清除新陈代谢中产生的超氧阴离子自由基的能力，又是超氧阴离子的底物诱导酶，在维持机体活性氧代谢的平衡中起着重要的作用，[5]具有延缓机体各器官和衰老的作用。党和勤等[6]的研究报道，高剂量的虫草可明显的改善东莨菪碱所致的小鼠的记忆获得障碍，显著降低小鼠受电击后的错误反应次数，促进脑组织中SOD的生物合成或活化，减少丙二醛（MDA）形成，提高机体的抗氧化能力，减轻细胞的损失。Won等研究发现，蛹虫草的子实体（FBE）和发酵菌丝体（CME）乙醇萃取物不仅能清除DPPH自由基，还具有抗炎作用。[7]研究证实，冬虫夏草的水和乙醇的粗提物均有较强的抗氧化活性。两者均能够抑制由SIN诱导的丙二醛（MDA）的形成，其中，水提物具有更强的抗脂质过氧化能力和清除自由基能力，主要通过抑制低密度脂蛋白氧化限制巨噬细胞积累胆固醇酯以及动脉胆固醇沉积[8-9]。

4．保护机体重要器官

虫草对人体的器官系统，如心脏、肝脏、肾脏、肺脏及中枢神经系统等具有保护作用，它可以通过调节生理条件下的系统稳态，对某些病理状态具有治疗作用，从而改善器官的功能。这与调节机体的免疫功能、抗氧化、抗炎作用及其促进新陈代谢的过程等有关。

我国中医学认为，虫草主要是入肺肾两经，因此，肺脏和肾脏是人体的主要的作用靶器官。虫草与其他药用植物或真菌相比，在对多种原因所导致的慢性肾病和肾损伤有独特性的保护作用，如可防治慢性肾衰竭、药物源性肾损伤、LDL介导的肾小球硬化症及肾脏移植时所造成的缺血再灌注损伤，多糖、虫草酸（D-甘露醇）等是其作用的重要基础[10-14]。Tang等研究报道，对高血压性肾损伤虫草有保护性作用，研究发现，其作用机制与上调P53、P21相关的mRNA与蛋白质表达并抑制caspase-3的活性有关，从而抑制了肾小管上皮细胞的凋亡。[15]

虫草提取物对机体组织的免疫调节作用，主要是通过改善免疫原性、内毒素与细菌等原因所导致的肺部与呼吸的损失与炎症，如哮喘、急慢性支气管炎，从而提高肺功能，并对博来霉素等所导致的药源性肺纤维化有治疗作用[16,17]。蛹虫草和冬虫夏草的提取物改善肺功能的机理与影响呼吸道上皮细胞的Na+-K+-2Cl-离子协同转运蛋白，从而影响了离子的转运过程。[18]虫草提取物对机体的免疫调节，通过提高气道中淋巴细胞TH1和TH2的数量与活力，抑制了IL-1β、IL-6、TNF-α以及IL-8等细胞因子的表达，提高了肺功能，从而治疗肺疾病。[19]

虫草对各型病毒性肝炎有治疗和预防作用，主要通过抗肝纤维化作用防止脂肪肝和肝炎后肝硬化的发生，防治多种原因所致肝损伤及其继发的肝纤维化，从而对肝功能起到改善作用。Li等研究证实，冬虫夏草及其多糖能降低血液谷草转氨酶和谷丙转氨酶，使血清白蛋白升高，从而改善了肝功能，该治疗后患者的T淋巴细胞亚型CD4以及CD4/CD8比值以及NK细胞均有显著升高。另外，虫草的抗肝纤维化的作用机制与阻止沉积并降解和抗脂质过氧化有关[20-22]。

虫草对人体中枢神经系统的保护作用表现为镇静催眠作用、情绪调节、抗衰老以及情绪调节等。给D-半乳糖诱导的衰老大鼠模型服用冬虫夏草的提取物，能明显增强其学习与记忆能力，激活与衰老相关的超氧化物歧化酶、抗氧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的功能，从而清除自由基，并降低脂质过氧化反应，证实了免疫调节与抗氧化作用是虫草抗衰老功效的重要机制。[23-26]再大脑缺血性损伤中，降低因氧化反应和Ca2+超载所继发的神经细胞的损伤，对缺血缺氧敏感的海马CAI区椎体细胞亦有明显的保护作用，同时能减轻脑水肿，降低颅内压，保护大脑在缺血缺氧状态下所能收到的损害。[27]虫草中的很多单体化合物，如腺苷、维生素、丁二酸以及微量元素可发挥神经调节作用，并促进和改善睡眠。有报道，冬虫夏草的提取物具有抗抑郁样作用，在大鼠悬尾实验中，应用肾上腺素（NE）拮抗剂或多巴胺（DA）拮抗剂会翻转其抗抑郁作用，而五羟色胺拮抗剂不会影响这种效应，因此，其途径可能是通过DA系统或NE系统，而不是传统的五羟色胺系统。[28]

5.降血糖、降血脂

研究证明，多糖可作为β受体激动剂，通过第二信使将信息传到线粒体，从而使糖的氢化利用加速，起到降血糖作用。近些年来，虫草多糖的降血糖、血脂的功效日益引起学者极大的研究兴趣。Ukai研究报道，冬虫夏草的菌体粗多糖CS-OHEP以及纯多糖组分，均有降血糖活性。CS-F30是由葡萄糖、半乳糖和甘露糖（62:28:10）组成的分子量为45kDa的中性多糖。

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