环黄芪醇：特性、功效与应用前景全解析

02/08/2025 15:43:56

什么是环黄芪醇？

中文名称：环黄芪醇

英文名称：Cycloastragenol

CAS No：490.71

分子式：C30H50O5

分子量：490.71

环黄芪醇的研究发展

1985年，Greider等首次发现了端粒酶，且这种新发现的酶能将DNA重复序列添加到染色体末端，以此来维持端粒长度。端粒酶是一种核糖核蛋白复合物，其催化核心包括TERT和TERC，其中TERT是调节端粒酶活性的关键。端粒长度随着细胞分裂而不断缩短，当达到临界值时，会诱发DNA损伤信号，导致细胞周期缩短并引发一系列以短端粒为特征的组织衰竭疾病。

2010年，美国 Geron公司与香港科技大学合作进行了一项筛选端粒酶激活剂的研究项目，发现环黄芪醇能够激活端粒酶的活性，诱导端粒延长，这一发现积极地推动了环黄芪醇的研究进展和相关产品开发。环黄芪醇（CAG）是目前天然产物中唯一被报道的端粒酶激活剂，能有效对抗端粒缩短，具有抗衰老、抗凋亡、抗纤维化、免疫调节、促进细胞增殖和伤口愈合等药理作用，从而对端粒功能障碍相关疾病具有潜在治疗效果。

环黄芪醇的功效

1、治疗脑损伤作用

环黄芪醇（CAG）能够显著促进神经干细胞增殖，减少缺氧缺血诱导的细胞死亡，提示端粒酶激活剂有望用于缺氧缺血后脑损伤的治疗。

2、改善肝纤维化作用

*经不同剂量的CAG干预后，各剂量组小鼠的胶原沉积和纤维化病变程度均较模型组有所减轻，其胶原容积分数均显著降低。

*免疫组化法检测结果显示，与模型组相比，CAG各剂量组小鼠肝组织collagenⅠ、α-SMA蛋白的表达水平均显著降低。

环黄芪醇（CAG）对CCl4诱导的小鼠肝纤维化有改善作用，同时降低了其体内糖酵解关键酶和产物水平。

3、治疗骨质疏松作用

*CAG在0.01 ~ 50 μM浓度范围内，MC3T3-E1细胞ALP染色显著增加，与ALP活性结果非常一致(图3A,C)。CAG能增加MC3T3-E1细胞的矿化。在0.01 ~ 50 μM浓度范围内显著增加MC3T3-E1细胞的钙沉积(图3B,D)。

*在25 ~ 100 μM范围内，CAG可使DEX诱导的斑马鱼幼体的矿化面积和IOD呈剂量依赖性增加，说明CAG可减轻DEX所致的骨损伤。

环黄芪醇（CAG）在体外和体内均可减轻斯塞米松诱导的成骨分化抑制，CAG可作为治疗糖皮质激素相关性骨质疏松（GIOP）的候选药物。

4、抗衰老作用

*与正常组比较， 模型组 MDA 明显增加，T-SOD、T-AOC 和 HYP 显著降低，表明造模成功; 与模型组比较，环黄芪醇组能显著降低 MDA，对 T-SOD，HYP和 T-AOC 具有明显的提高作用，结果与VE相近。

环黄芪醇（CAG）可以通过提高小鼠组织中的 T-AOC，T-SOD 和 降 低 MDA而提高整个机体的抗氧化能力，显著改善或调整衰老细胞的新陈代谢，提高细胞的生命力。

5、延缓细胞衰老作用

该研究评估了环黄芪醇（CAG）对早期年龄相关性黄斑变性的治疗作用。38 名患者口服环黄芪醇（CAG）后黄斑功能显著改善；然后在显微视野观察到环黄芪醇（CAG）通过激活端粒酶，将端粒DNA添加到视网膜色素上皮染色体末端，延缓相应的细胞衰老，起到治疗黄斑变性的作用。

6、抗病毒作用

*说明了TAT2的端粒酶增强效应，这种增强效应在很宽的浓度范围内都可以看到(图1b)。TAT2端粒酶对来自健康成人的pha激活的PBMC的增强作用相对温和，范围为1.5- 2.5倍(图1c)，相比之下，在慢性感染HIV-1但无症状的人或艾滋病的人，TAT2诱导的端粒酶活性增加更为显著，范围从2.5倍到7倍(图1c)。

*用TAT2治疗CD8 T淋巴细胞导致其抑制自身CD4 T细胞中HIV-1复制的能力显著增加。TAT2显著增强了CD8 T淋巴细胞对HIV-1复制的抑制(图5、a和b)。值得注意的是，在特异性TI的存在下，tat2介导的抗病毒活性增强几乎完全被消除(图5c)。

研究发现，21 名受试者在接受环黄芪醇（CAG）后T 淋巴细胞中的端粒酶活性显著提高，进而增强了细胞的抗病毒能力，改善了受试者的免疫力，潜在信号通路是MAPK途径；CAG对端粒酶活性的上调作用是短期且可逆的，不会对细胞活力产生不良影响。

7、抗肿瘤作用

首先在MC38和CT26小鼠结肠癌移植瘤模型上探究了CAG的抑瘤活性，接着运用scRNA-seq和scATAC-seq技术解析CAG抗肿瘤的作用机制，发现CAG可增强肿瘤细胞抗原递呈；验证了CAG和靶标蛋白组织蛋白酶B（CTSB）之间的关键结合位点为A77和G198。发现CAG能够抑制CTSB和MHC-I的结合，阐释了CAG通过抑制CTSB介导的MHC-I降解进而增强抗原递呈。

验证将环黄芪醇（CAG）和PD-1抗体联用获得了更好的抗肿瘤效果，同时结肠癌类器官与健康人外周血CD8 T细胞共孵育实验进一步提示了CAG具有潜在的治疗结直肠癌的临床价值。

环黄芪醇合成方法

环黄芪醇（CAG）属于苷元，因此其制备的关键在于糖苷键的断裂。按水解方法的不同, 可将糖苷键的裂解形式分为均相水解和双相水解，其中双相水解可以避免苷元过度接触酸、碱等，从而获得较高浓度的苷元。

小结

环黄芪醇(Cycloastragenol)属于三萜皂苷类化合物，主要由黄芪甲苷的水解得到。具有相对较小的分子质量和较强的亲脂性，有利于生物膜渗透和胃肠道吸收而达到更好的生物利用度。

抗衰老：一种端粒酶激活剂，通过增加端粒酶从而延缓端粒变短，起到抗衰老作用。

在制备抗癌辅助治疗药物中的应用：以其为药物活性成分制得的抗癌辅助治疗药物，能增强抗癌药物疗效、降低抗癌药物毒性、预防和治疗抗癌药物治疗引起的白细胞降低的抗癌辅助治疗作用。