跳至正文

黄芪甲苷：中药补剂的神经保护潜力

  • 由
🔴 初步证据 📅 2026年3月 ⏱ 阅读约12分钟

黄芪，在中医传统中已被使用了两千多年，作为”补气圣药”它补益肺脾、增强正气。而现代药理学将视线聚焦在黄芪根中含量最丰富的活性成分之一——黄芪甲苷IV（Astragaloside IV，AS-IV）——这是一种三萜皂苷，正逐渐进入神经科学研究者的视野。

细胞实验和动物研究显示，AS-IV可能在脑缺血、阿尔茨海默病、帕金森病、创伤性脑损伤等多个模型中发挥保护作用，涉及抗氧化、抑制神经炎症、调控微胶质细胞极化等多条分子通路。[1][2] 但重要的是：现有证据几乎全部来自动物和细胞实验，缺乏高质量人体临床试验的支撑。 在脑百科的评分体系中，这对应🔴初步证据等级——有机制有信号，但距离临床结论还很远。

📋 目录

黄芪甲苷IV是什么？

黄芪甲苷IV（Astragaloside IV，AS-IV）是从豆科植物黄芪（Astragalus membranaceus）的干燥根中分离纯化的主要活性三萜皂苷。它的分子式为C41H68O14，分子量约为784 Da。[3]

作为一个相对较大的极性分子，AS-IV天然面临一个神经科学研究的核心挑战：血脑屏障（BBB）通透性有限。血脑屏障是大脑的守门人——它保护大脑免受有害物质侵扰，但也因此让大多数药物很难进入大脑发挥作用。AS-IV的这一特性是其在临床转化方面的重要障碍之一，也是研究者持续探索新型递送策略的原因。[3]

ℹ️ 名称说明：黄芪甲苷IV（Astragaloside IV）有时也称”黄芪皂苷IV”，两者指同一化合物。常见缩写为”AS-IV”。它与黄芪多糖（Astragalus polysaccharides，APS）是不同的化学成分，作用机制也不同，文章仅讨论AS-IV。

AS-IV在体内和体外研究中显示出广泛的药理活性，包括抗炎、抗氧化、抗肿瘤、心血管保护等多方向效应。[3] 神经保护是其中被研究最为深入、文献积累最多的方向之一。2023年，一篇专门聚焦AS-IV神经保护作用的综述将现有前临床证据系统整合，覆盖了卒中、阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化和脑外伤等多个领域。[1]

神经保护的分子机制

AS-IV的神经保护潜力并非依赖单一通路，而是通过多条分子路径协同发挥作用。目前前临床研究揭示了以下几个核心机制轴：

⚡ Nrf2/HO-1 抗氧化轴

Nrf2（核因子E2相关因子2）是细胞的”氧化应激总开关”，激活后可上调一系列抗氧化酶（包括HO-1、NQO1等）。体外研究表明，在脂多糖（LPS）诱导的小胶质细胞炎症模型中，AS-IV能通过ERK通路激活Nrf2/HO-1信号，从而抑制促炎介质的释放。[4] 在皮层神经元缺血/再灌注（OGD/R）模型中，AS-IV也被证明通过EGFR介导的Nrf2激活，减少活性氧（ROS）积累和细胞死亡。[5]

⚡ NF-κB 炎症抑制

NF-κB是神经炎症的”主开关”，过度激活会导致促炎细胞因子（如IL-1β、TNF-α）大量释放，对神经元造成间接损伤。在阿尔茨海默病动物模型中，AS-IV被发现可抑制NF-κB信号通路，同步降低炎症因子水平并改善认知功能。[6]

⚡ 微胶质细胞极化调控

微胶质细胞（microglia）是大脑的免疫细胞，其功能状态对神经健康至关重要。M1型微胶质促炎、有害；M2型微胶质抗炎、促修复。多项研究显示AS-IV能推动微胶质向M2表型转化，从”助燃炎症”变为”灭火修复”——这一机制在卒中和AD模型中均有记录。[7][8][9]

⚡ 铁死亡（Ferroptosis）抑制

铁死亡是一种近年才被认识的细胞死亡方式，由铁依赖的脂质过氧化驱动，在脑缺血等损伤场景中扮演重要角色。2023年发表的一项大鼠实验研究发现，AS-IV能通过调控P62/Keap1/Nrf2通路，抑制缺血再灌注损伤中的铁死亡过程。[10]

⚡ 抗凋亡与线粒体保护

神经元凋亡是各类脑损伤的共同终点之一。AS-IV在多个体外和动物模型中显示出抗凋亡活性，部分通过Akt/Nrf2/JNK等通路稳定线粒体功能，防止细胞进入程序性死亡。[11][12]

需要指出的是，上述机制研究大多来自细胞或动物实验，通路之间的相互关系也并非完全厘清。机制”看起来很漂亮”不等于人体中的实际效果，这是解读这类研究时必须保持的清醒认识。[2]

脑缺血与卒中：证据最集中的领域

在AS-IV神经保护研究中，脑缺血/再灌注损伤是证据最集中、研究最深入的适应场景。2017年发表的一篇系统性综述整合了大量实验性局灶性脑缺血的前临床证据，详细梳理了AS-IV在该领域可能的保护机制。[13]

🔬 大鼠实验：卒中后的多维保护

在大鼠脑缺血/再灌注模型中，AS-IV被发现不仅能减少急性期脑损伤，还能在恢复期促进组织修复。研究显示AS-IV可通过PPARγ通路促进微胶质/巨噬细胞向M2极化，同时促进神经发生（neurogenesis）和血管新生（angiogenesis），为神经功能恢复创造更有利的微环境。[7]

🔬 大鼠实验：AMPK通路与组织修复

2024年发表的一项大鼠卒中研究进一步发现，AS-IV可通过激活AMPK（腺苷酸激活蛋白激酶）介导的微胶质极化，促进缺血性卒中的脑组织修复，强调了其在卒中恢复期的潜在价值。[8]

值得注意的是，一项2015年的大鼠研究探讨了AS-IV对慢性脑低灌注（血管性认知损害的典型前驱状态）的影响，发现给药后大鼠在空间学习记忆测试中表现改善，提示其对血管源性认知障碍也可能具有一定潜力。[14]

⚠️ 前临床证据的局限性：以上所有卒中相关研究均为动物实验（主要为大鼠模型）。啮齿动物脑缺血模型与人类卒中在生理机制、病程进展、治疗时间窗方面存在显著差异，动物实验结果无法直接外推至人体。目前缺乏评估AS-IV用于人类卒中患者的高质量临床试验。

阿尔茨海默病：炎症、Aβ毒性与认知损害

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是全球最常见的痴呆类型，其核心病理特征包括β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块沉积、tau蛋白过度磷酸化、神经炎症以及突触丢失。AS-IV在AD方向的前临床研究近年来持续增加。

🔬 小鼠实验：靶向微胶质神经炎症

2023年发表的一项研究结合网络药理学与体外/动物实验验证，发现AS-IV能有效抑制AD模型小鼠中微胶质细胞介导的神经炎症，为其潜在的抗AD机制提供了多层次证据。[15]

🔬 小鼠实验：NF-κB通路抑制 + 认知改善

同年另一项小鼠研究更进一步，将分子机制与行为结局直接挂钩——AS-IV通过抑制NF-κB信号减轻神经炎症，并在莫里斯水迷宫等认知测试中观察到AD模型小鼠空间记忆的改善。[6]

🔬 细胞实验：对抗Aβ诱导的星形胶质细胞衰老

神经胶质细胞的老化（衰老表型）近年被认为是AD病理进展的重要推手之一。2024年发表的一项体外研究发现，AS-IV能通过调控hsp90aa1减轻Aβ诱导的星形胶质细胞衰老，为其可能的抗AD细胞机制增添了新的视角。[16]

此外，一项2022年的小鼠研究将视野延伸到2型糖尿病相关认知障碍——这是AD风险人群中相当重要的亚型。研究发现AS-IV能同步抑制神经炎症与氧化应激，改善糖尿病小鼠的认知损害。[17] 这提示AS-IV的潜在适用范围可能不限于”经典”AD病理，在代谢-脑轴方向也值得关注。

在”认知增强”而非”疾病治疗”的框架下，一项2024年的小鼠研究（含计算机模拟和体内外验证）发现AS-IV具有一定的记忆改善潜力。[18] 但此类研究的外推性更为有限，尤其对于健康人群的认知提升，目前几乎没有人体数据支持。

帕金森病：多巴胺能神经元保护

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）的核心病理是黑质纹状体多巴胺能神经元的进行性丢失，伴随路易体（α-突触核蛋白聚集体）沉积。目前尚无能够逆转PD进程的疾病修饰疗法，这使得具有多靶点保护潜力的天然化合物受到一定关注。

🔬 小鼠实验：改善运动障碍并保护多巴胺能神经元

2019年发表的一项PD小鼠模型研究（MPTP诱导）直接检验了AS-IV的功能性保护效果：给药后，小鼠运动障碍得到改善，黑质区多巴胺能神经元的丢失减少，机制上涉及神经炎症抑制与氧化应激缓解。[19]

🔬 小鼠/细胞实验：抑制星形胶质细胞衰老

2020年发表于《神经炎症杂志》的研究聚焦于PD中星形胶质细胞的衰老表型，发现AS-IV能有效抑制这一过程，可能通过改善神经微环境间接延缓多巴胺能神经元的损伤。[20]

🔬 小鼠实验：促进神经干细胞增殖分化

2024年的一项研究探索了AS-IV通过SHH-Nurr1通路促进神经干细胞（NSCs）向多巴胺能神经元分化的潜力，提示其可能不仅能保护现有神经元，还有助于神经再生修复——但这仍是早期探索性研究。[21]

在氧化应激机制层面，一项体外研究发现AS-IV能通过p38 MAPK通路抑制H₂O₂诱导的神经元凋亡，并降低α-突触核蛋白（PD病理核心蛋白）的表达水平——这一发现为AS-IV的PD相关机制提供了分子层面的支持。[22]

其他脑损伤模型：急性损伤的多方向证据

AS-IV的神经保护研究并不局限于神经退行性疾病，在多种急性和亚急性脑损伤模型中也积累了一定证据。

🔬 大鼠实验：蛛网膜下腔出血（SAH）

蛛网膜下腔出血是神经重症领域死亡率极高的急症之一，早期脑损伤（EBI）是其预后不良的关键因素。一项大鼠SAH模型研究发现，AS-IV能减少氧化应激指标，抑制神经元凋亡，并在神经功能评分上显示改善。[23]

🔬 大鼠实验：缺氧性脑损伤

在缺氧性脑损伤大鼠模型中，AS-IV通过钙蛋白酶-1（Calpain-1）信号通路相关机制发挥神经保护作用，展现出抗氧化和抗凋亡活性。[24]

🔬 小鼠实验：创伤性脑损伤（TBI）

2024年发表的一项小鼠TBI研究显示，AS-IV能通过调控PERK-eIF2α-ATF4信号通路（内质网应激相关通路）缓解创伤后的神经炎症，并在神经功能学测试中观察到一定改善。[25]

🔬 大鼠实验：麻醉诱导的发育期脑损伤

一项针对新生大鼠的研究发现，AS-IV能保护发育期大脑免受异氟醚麻醉诱导的神经元凋亡，这提示其神经保护潜力并不局限于衰老或退行性病程背景。[26]

在更少见的适应症方向，2024年一项研究还发现AS-IV能在脊髓小脑共济失调3型（SCA3）模型中降低突变Ataxin-3蛋白水平，改善线粒体功能——将其作用范围延伸至罕见神经遗传病领域。[27]

现实限制：生物利用度与临床鸿沟

机制研究的丰富并不等同于临床可转化性。在谈论AS-IV的神经保护潜力时，有几个关键限制不可回避：

⚠️ 限制一：口服生物利用度低，BBB通透性不确定

AS-IV分子量较大（约784 Da），极性较强，这使其口服后的生物利用度受限。更重要的是，能否以足够浓度穿透血脑屏障到达神经组织，是其作为”脑健康补剂”最核心的未解问题之一。多数动物研究采用腹腔注射或静脉给药，与口服补剂的给药方式存在本质差异。[2][3]

⚠️ 限制二：缺乏高质量人体临床试验

这是整个证据体系最重要的空白。2019年发表的一篇系统综述在整合多种神经系统实验模型证据后，明确指出AS-IV的神经保护作用当前主要来自前临床研究，临床转化证据严重不足。[28] 在脑百科能检索到的文献中，没有可直接支持”AS-IV改善人类神经系统疾病结局”的高质量RCT。

⚠️ 限制三：动物模型的异质性与外推局限

AS-IV的前临床研究横跨卒中、AD、PD、TBI、SAH、缺氧等多种模型，给药剂量、给药途径、动物物种各异，实验室之间缺乏标准化。”机制信号丰富”在某种程度上也反映了研究的碎片化特点，并不等同于系统性的临床级别证据。[1]

⚠️ 限制四：发表偏倚风险

在天然产物神经保护领域，阳性结果更容易发表，失败实验或无效结果往往不被报道。部分研究来自特定地区或团队，重复验证不足，需防范此类发表偏倚对整体证据质量的影响。[28]

综合来看，AS-IV是一个”前临床信号强烈、临床证据明显滞后”的代表性中药活性成分。其神经保护潜力值得科学界继续投入研究，但目前并不具备作为神经系统疾病常规干预手段的依据。

🧠 脑百科评价

证据等级：🔴 初步证据

黄芪甲苷IV（AS-IV）是一个令人关注的中药活性成分，其神经保护潜力在过去十余年间积累了相当数量的前临床证据。从机制角度看，它同时触及抗氧化、抗神经炎症、抑制凋亡、调控微胶质极化、抑制铁死亡等多条与神经损伤密切相关的通路；从适应场景看，脑缺血/再灌注、阿尔茨海默病和帕金森病方向的动物/细胞研究最为集中和丰富。

但我们必须保持清醒： 当前几乎所有支持其神经保护作用的证据均来自动物和细胞实验，缺乏可直接支持”AS-IV能改善人类神经系统疾病结局”的高质量临床试验。加之口服生物利用度有限和血脑屏障通透性不确定等现实瓶颈，从”动物实验有效”到”补剂对人有效”之间，还隔着相当大的临床鸿沟。

对于健康读者： 目前没有足够依据推荐将AS-IV作为日常脑保健补剂服用。

对于研究前景： AS-IV的多靶点机制特性和相对良好的安全性记录，使其具备进一步开展临床研究的合理依据，值得科学界持续关注。

参考文献

  1. Wang S, et al. Astragaloside IV: A promising natural neuroprotective agent for neurological disorders. Biomed Pharmacother. 2023;158:114229. PMID: 36652731
  2. Chen Y, et al. Roles and Mechanisms of Astragaloside IV in Combating Neuronal Aging. Aging Dis. 2022;13(6):1960-1979. PMID: 36465185
  3. Zhang Q, et al. Pharmacological Effects of Astragaloside IV: A Review. Molecules. 2023;28(16):6118. PMID: 37630371
  4. Li X, et al. NRF2/HO-1 activation via ERK pathway involved in the anti-neuroinflammatory effect of Astragaloside IV in LPS induced microglial cells. Neurosci Lett. 2018;666:104-110. PMID: 29273400
  5. Zhu H, et al. EGFR mediates astragaloside IV-induced Nrf2 activation to protect cortical neurons against in vitro ischemia/reperfusion damages. Biochem Biophys Res Commun. 2015;457(3):391-397. PMID: 25582778
  6. Liu X, et al. Astragaloside IV attenuates neuroinflammation and ameliorates cognitive impairment in Alzheimer’s disease via inhibiting NF-κB signaling pathway. Heliyon. 2023;9(2):e13411. PMID: 36820018
  7. Yang Y, et al. Astragaloside IV promotes microglia/macrophages M2 polarization and enhances neurogenesis and angiogenesis through PPARγ pathway after cerebral ischemia/reperfusion injury in rats. Int Immunopharmacol. 2021;92:107335. PMID: 33429332
  8. Wang X, et al. Astragaloside IV promotes cerebral tissue restoration through activating AMPK-mediated microglia polarization in ischemic stroke rats. J Ethnopharmacol. 2024;330:118532. PMID: 38972527
  9. Liu J, et al. Astragaloside IV protects neurons from microglia-mediated cell damage through promoting microglia polarization. Folia Neuropathol. 2019;57(3):241-249. PMID: 31556576
  10. Zhao Y, et al. Astragaloside IV mitigates cerebral ischaemia-reperfusion injury via inhibition of P62/Keap1/Nrf2 pathway-mediated ferroptosis. Eur J Pharmacol. 2023;944:175516. PMID: 36758783
  11. Cheng X, et al. Protective effects of Astragaloside IV against oxidative injury and apoptosis in cultured astrocytes by regulating Nrf2/JNK signaling. Exp Brain Res. 2021;239(6):1827-1838. PMID: 33830313
  12. Xie Y, et al. Astragaloside IV attenuates lead acetate-induced inhibition of neurite outgrowth through activation of Akt-dependent Nrf2 pathway in vitro. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2017;1863(7):1820-1832. PMID: 28315454
  13. Chen WW, et al. Astragaloside IV for Experimental Focal Cerebral Ischemia: Preclinical Evidence and Possible Mechanisms. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:8424326. PMID: 28303172
  14. Ye J, et al. Ameliorating the effect of astragaloside IV on learning and memory deficit after chronic cerebral hypoperfusion in rats. Molecules. 2015;20(2):1904-1921. PMID: 25625683
  15. Wan H, et al. Astragaloside IV against Alzheimer’s disease via microglia-mediated neuroinflammation using network pharmacology and experimental validation. Eur J Pharmacol. 2023;955:175992. PMID: 37598923
  16. Li S, et al. Astragaloside IV confronts amyloid-beta-induced astrocyte senescence via hsp90aa1. J Appl Biomed. 2024. PMID: 39434509
  17. Zhang H, et al. Astragaloside IV supplementation attenuates cognitive impairment by inhibiting neuroinflammation and oxidative stress in type 2 diabetic mice. Front Aging Neurosci. 2022;14:1004557. PMID: 36247985
  18. Kowalczyk P, et al. Astragaloside IV as a Memory-Enhancing Agent: In Silico Studies with In Vivo Analysis and Post Mortem ADME-Tox Profiling in Mice. Int J Mol Sci. 2024;25(7):4021. PMID: 38612831
  19. Zhu S, et al. Astragaloside IV ameliorates motor deficits and dopaminergic neuron degeneration via inhibiting neuroinflammation and oxidative stress in a Parkinson’s disease mouse model. Int Immunopharmacol. 2019;75:105833. PMID: 31401385
  20. Meng X, et al. Astragaloside IV inhibits astrocyte senescence: implication in Parkinson’s disease. J Neuroinflammation. 2020;17(1):105. PMID: 32252767
  21. Feng L, et al. Astragaloside IV Treats Parkinson’s Disease by Regulating the Proliferation and Differentiation of NSCs through the SHH-Nurr1 Pathway. Stem Cells Int. 2024;2024:2792909. PMID: 39257865
  22. Zhou X, et al. Astragaloside IV attenuates the H2O2-induced apoptosis of neuronal cells by inhibiting α-synuclein expression via the p38 MAPK pathway. Int J Mol Med. 2017;41(1):401-410. PMID: 29039448
  23. Gui QF, et al. Astragaloside IV alleviates early brain injury following experimental subarachnoid hemorrhage in rats. Int J Med Sci. 2014;11(10):1073-1081. PMID: 25136262
  24. Wu Y, et al. Astragaloside IV Alleviates Brain Injury Induced by Hypoxia via the Calpain-1 Signaling Pathway. Neural Plast. 2022;2022:6509981. PMID: 36510594
  25. Lin H, et al. Astragaloside IV ameliorated neuroinflammation and improved neurological functions in mice exposed to traumatic brain injury by modulating the PERK-eIF2α-ATF4 signaling pathway. J Investig Med. 2024. PMID: 38869170
  26. Sun XD, et al. Astragaloside IV protects new born rats from anesthesia-induced apoptosis in the developing brain. Exp Ther Med. 2016;12(5):3400-3404. PMID: 27588101
  27. Costa MD, et al. Astragaloside IV reduces mutant Ataxin-3 levels and supports mitochondrial function in Spinocerebellar Ataxia Type 3. Sci Rep. 2024;14(1):26243. PMID: 39472629
  28. Xie X, et al. Astragaloside IV Supplementation Promotes A Neuroprotective Effect in Experimental Models of Neurological Disorders: A Systematic Review. Curr Neuropharmacol. 2019;17(6):548-568. PMID: 30207235