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黃芪始載于《神農本草經》“：黃耆，味甘，微溫，主癰疽，久敗瘡，排膿止痛，大風癩疾，五痣，鼠瘺，補虛，小兒百病。一名戴糝，生山谷。”《本草綱目》曾記載“黃芪可治一切氣衰血虛之癥”。中醫認為其具有補氣升陽、固表止汗、斂瘡排膿、消腫生肌的功效，是中醫補氣的要藥。現代藥理研究表明，黃芪含有黃芪多糖、黃芪皂苷類、黃酮及黃酮類似物以及多種氨基酸、微量元素硒、鐵、鋅等，其他成分還包括香豆素、葉酸、苦味酸、膽堿、香菜堿、亞油酸、β-谷甾醇等，具有多種生物活性，其藥理作用甚廣，除能增加機體免疫功能、增加細胞代謝、調節DNA復制及RNA和蛋白質的合成外，還有抗炎、抗氧化、強心、降壓、輔助抗癌治療的功能。
1血管內皮細胞的形態學特征及生理功能
血管內皮細胞（VEC）是一層連續覆蓋整個血管腔表面的扁平鱗狀細胞。厚度約為0.1~1μm。VEC可伸出細胞質突起到管腔內，以擴大VEC的表面積。研究發現人的VEC總面積約為350~400m2，為血液和組織之間的物質交換提供了巨大的表面積[1]。血管內皮細胞不僅是循環血液與血管平滑肌細胞間的機械屏障，而且是人體最大、最重要的一種內分泌器官。由于他所具有的機械屏障作用，使它很容易受到體內外各種物理、化學因素的損傷；受損后的VEC功能尤其是內分泌功能必然失調，使其分泌的多種活性物質或與這些活性物質有關的其他物質之間的平衡被打破，從而導致心血管系統的功能障礙[2]。血管內皮細胞的生理功能包括：①調節血管壁通透性。VEC通過其表面結構如離子屏障、黏附連接結構及內皮細胞的收縮性來調節血管壁通透性，從而控制血液中的可溶性物質如電解質、小分子物質及各種血漿大分子和血細胞成分如白細胞、紅細胞等進入內皮下組織，起著選擇性通透屏障作用[3]；②維持出凝血功能平衡和血液流動狀態。正常情況下，VEC表面光滑且帶有負電荷，可以防止血細胞的聚集；其表層的硫酸肝素能有效抑制血小板聚集；它產生的一氧化氮（NO）和前列腺素的衍生物，特別是前列環素，不僅是強有力的擴血管物質，并且能有效抑制血小板的變形和聚集[3]；另外，VEC產生的促進凝血的因子如組織因子以及抗凝因子NO、肝素等，這兩類作用相反的因子間能保持一個動態平衡，使血液不致發生凝固而形成血栓[4]；③內分泌功能VEC能通過膜受體途徑感知血流動力學變化和血液傳遞的信號，并在接受物理和化學刺激后，合成和分泌多種血管活性物質，主要有內皮依賴性收縮因子如內皮素、血管緊張素Ⅱ、血栓素A2等以及內皮依賴性舒張因子如NO、前列環素、緩激肽、內皮依賴性超極化因子等[5]；④調節血管張力VEC通過它所產生的擴血管因子即內皮依賴性舒張因子和縮血管因子即內皮依賴性收縮因子實現對血管張力的調控。其中最主要的是內皮素及NO這對拮抗因子。生理情況下，VEC釋放的舒-縮血管因子相互作用，處于動態平衡，從而維持正常的血管張力[3]。
2黃芪對內皮細胞的保護作用
2.1黃芪促進血管新生作用
閻維維等[6]進行了黃芪注射液保護血管內皮細胞的實驗研究，通過冰浴加腎上腺素復制血瘀模型，檢測血液循環內皮細胞數量和血液流變學變化，觀察黃芪注射液的作用，結果血瘀大鼠的內皮細胞數量明顯增加，全血比黏度增高，血液黏稠度增大，紅細胞壓積增大、紅細胞變形能力下降、聚集能力增高，給予黃芪注射液能減少血瘀大鼠的內皮細胞數量，明顯改變血瘀大鼠的血液流變學，結論表明黃芪注射液具有血管內皮保護作用。樊奧光等[7]通過對治療性血管生成的研究，表明黃芪還可以通過擴張血管，降低區域血管阻力的作用而達到保護血管內皮細胞，改善微循環的作用，并且能夠不同程度地促進血管內皮細胞游走與增生，提高內皮細胞表面整合素活性，具有較好地促進血管生成的作用。
2.2黃芪的溶栓作用
王巧云等[8]進行了黃芪注射液對大鼠靜脈血栓形成的影響的研究，參照文獻[9]形成靜脈血栓模型，分別給予不同劑量的黃芪注射液及等量生理鹽水，結果發現大鼠靜脈注射3個不同劑量黃芪注射液后，與生理鹽水組相比，都能明顯降低靜脈血栓重量，提示藥物在體內能對抗靜脈血栓形成。其抗栓機制可能與抑制血小板等[10]因素有關。徐先祥等[11-13]進行了黃芪總皂苷抗實驗性血栓形成的研究，大鼠經右頸總動脈注射后由ADP、凝血酶和腎上腺素組成的復合誘導劑后形成腦血栓，預先口服黃芪總皂苷的動物具有不同程度的抗血栓形成作用，其機制可能是通過保護血管內皮細胞、增強纖溶功能從而達到抑制血栓形成的目的。
2.3黃芪的抗炎作用
急性冠心病時患者血管內皮炎癥病灶中由于炎癥細胞的直接（浸潤，聚集）或間接（產生細胞因子）作用，引起血管內皮受損，使一氧化氮（NO）功能降低失活，NO很快被分解并釋放，大量自由基引起血管痙攣，脂質代謝異常，導致動脈粥樣硬化、心肌缺血、缺氧，而使心肌缺血事件發生[14]。黃芪對體內各種炎性細胞因子的表達具有良好的抑制作用，從而在各種炎癥相關疾病以及纖維化進程中發揮重要治療作用。楊沁等[15]進行了黃芪總苷（AST）的抗炎作用及其作用機制探索的研究，采用大鼠角叉菜膠氣囊炎癥模型，測定滲出液量、中性白細胞游出數、蛋白質、PGE2、IL-8、NO、PLA2含量以及O2-的生成量，結果發現AST40、80mg•kg-1可使角叉菜膠誘導大鼠氣囊炎癥的滲出液量、中性白細胞游出數、蛋白質含量顯著減少，降低滲出液及中性白細胞中PLA2活性，減少滲出液中IL-8含量及中性白細胞O2-的生成。AST也可明顯減少滲出液中PGE2、NO的含量。結論表明AST的抗炎作用機理與其降低血管通透性和抑制白細胞游出、降低PL&活性、減少IL-8、PGE2、NO等炎癥介質的產生與抑制氧自由基生成有關。腎臟疾病慢性遷延，在腎臟局部表現為腎臟固有細胞和浸潤的炎癥細胞通過多種炎癥因子交互作用。牟娜等通過體外研究高糖刺激人腎臟間質成纖維細胞的實驗表明，外源性肝細胞生長因子（HGF）能抑制腎臟成纖維細胞表達TGF-β1，無論是小劑量黃芪還是大劑量黃芪都可以通過促進HGFmRNA及其受體mRNA的表達抑制TGF-β1，起到抗炎抗纖維化的作用[16-17]。
2.4對NO和氧自由基的作用
NO是由內皮細胞合成的具有舒張血管、松馳血管平滑肌、抑制內皮細胞增殖、抑制血小板聚集黏附的作用[18]。冠心病患者存在NO合成酶缺陷，NO生成或釋放減少，NO活性降低這是內皮細胞受損的機理之一。陳治奎等通過黃芪對自發性高血壓大鼠動脈壓力反射敏感性的影響的研究中發現黃芪提取液對血管平滑肌細胞具有誘導NO合酶產生、刺激NO生成的作用[19]。活性氧也是導致VEC損傷的一個重要因素。活性氧即氧自由基主要包括超氧自由基、羥自由基、氫過氧化物自由基、過氧化氫（H2O2）和單氧原子。活性氧包括內源性和外源性氧化性物質，但內源性氧化物質更有意義。內源性氧化物質是在機體代謝過程中產生的，在多種病理條件下，如炎癥反應、缺血再灌注損傷等都可以導致氧自由基的大量產生；加之，此時機體對自由基清除能力降低，打破機體氧化-抗氧化能力的平衡，使血液中活性氧含量增加，形成氧化應激狀態。同時，活化的VEC也可以產生大量活性氧，成為氧自由基的重要來源[2]。黃芪的主要成分黃芪總皂苷、總黃酮、總多糖均有抗自由基損傷作用，能減少自由基的產生，并促進其清除。
2.5黃芪抗過氧化作用
自由基損傷是腎組織細胞受損的機理之一，黃芪具有肯定的抗自由基作用。體外實驗顯示，黃芪提取成分對此有良好的清除作用，其中黃芪總黃酮的作用最佳。石勇等[20]通過黃芪多糖對動脈粥樣硬化內皮細胞的保護作用探討黃芪多糖抗動脈粥樣硬化內皮細胞損傷的作用，并以卡托普利做標準對照，結果提示黃芪多糖可明顯降低血清中總膽固醇、三酰甘油、丙二醛和內皮縮血管肽的含量，從而減輕內皮縮血管肽對血管的損傷作用；同時升高一氧化氮、超氧化物歧化酶及總抗氧化活力，應用黃芪多糖家兔光鏡下可見腹主動脈內膜表面基本光滑，內皮細胞形態基本完好，提示其具有較好的對抗氧化損傷和保護血管內皮細胞的功能。
2.6調節內皮素（ET）與一氧化氮（NO）的平衡
以腎臟為例：ET與NO之間動態平衡紊亂對腎臟局部血流動力學異常起著關鍵的作用，與糖尿病腎病（DN）的發生、發展有關。糖尿病患者24h尿內皮素排泄量顯著高于正常人，反映了DN是腎臟合成和分泌ET增多。研究證實，黃芪可以降低胰島素依賴型糖尿病患者尿內皮素水平。推測黃芪是通過擴張血管、改善血小板功能、改善微循環和抗缺氧等作用使內皮細胞受損功能恢復，減少分泌ET，進而改善腎臟局部血流動力學異常[21]。DN患者血漿ET水平也顯著高于健康人，黃芪亦能顯著降低DN患者血漿ET[22]。
2.7對血管內皮細胞因子的作用
NO、血管性假血友病因子（vWF）、ET-1等均視為血管內皮功能的標志物，vWF升高反應了血管內皮細胞受損狀況，它是冠心病形成發展的一個危險因素，降鈣基因相關肽可恢復因急性缺血缺氧而導致的細胞內鈣濃度降低，冠心病時在患者血中明顯下降。已證實通過黃芪注射液的治療能明顯改善冠心病患者血中NO、降鈣基因相關肽vWF和ET-1濃度[23-24]，促進血管內皮細胞修復，降低血管張力，從而改善冠狀動脈供血。
2.8對免疫系統的調節作用
一般認為，免疫機制是腎小球病的始發機制，在此基礎上炎癥介質（如補體、細胞因子、活性氧等）的參與，最后導致腎小球損傷和產生臨床癥狀。人類腎小球腎炎免疫學發病機制已得到廣泛認可。黃芪多糖不僅能作用于多種免疫活性細胞，促進細胞因子的分泌和正常機體的抗體產生，還可以對免疫抑制劑造成的免疫低下有明顯的保護作用，是具有雙向調節作用的免疫抑制劑。黃芪皂苷的免疫功能則表現在對T淋巴細胞功能的影響。它可使活化小鼠T淋巴細胞內游離鈣增加，使Ca2+內流的驅動力增強，而Ca2+作為信息分子，在促進淋巴細胞的增殖分化、IL-2的產生等方面發揮著重要作用[25-26]。這些都對治療腎臟疾病尤其有利。
3結語
中醫學認為人體是一個有機整體，不僅從整體觀出發探討人與外在環境的統一，也強調人體自身的整體性，構成人體的臟腑組織器官均是整體的一部分，因此在診斷和治療疾病時注意從整體活動中去分析和研究局部病變的實質。血管是人體運送養分的通道，布散全身，無處不至。故血管性疾病的發生必將給機體帶來巨大影響，正如本文所描述，內皮細胞損傷，可累及到心、腦、腎等多種人體重要組織器官。黃芪不僅可以恢復受損內皮細胞功能，亦可以通過免疫調節等多種途經改善血管內環境，故黃芪是一味應用廣泛、極具潛力的中藥。對黃芪的研究，無論從體外研究還是體內研究，亦或從分子角度、細胞角度等方面研究，均取得了十足進展。目前對黃芪的主要成分如多糖類、皂苷等的研究也相當深入，但由于黃芪成分的多樣性，應更深入地開展黃芪的基礎研究及臨床研究，以進一步了解其他成分作用機制，以及黃芪與其他藥物的配伍作用，發現更多的適應證，為充分開發利用黃芪中藥資源而努力。此外，內皮損傷是一種早期可檢測到的生理性異常。內皮細胞本身既是損傷的靶細胞，又是活躍的參與者。由于內皮細胞在血管壁損傷中的作用，作為血管損傷性疾病發展過程中的生物標記物對于新藥的發現和血管損傷病因學的研究就顯得極為重要。本文重點介紹黃芪對內皮細胞的保護作用，以期能對從事EC實驗研究的醫學工作者一點參考。