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黄芩为唇形科植物黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)的干燥根，最早收载于《神农本草经》，性寒，味苦，归肺、胆、胃、大肠经。黄芩可清热燥湿、泻火解毒、消炎、健胃、降血压、止血、安胎，用于治疗肺热咳嗽，高热烦渴、血热吐血、蛆血，泻痢、黄疽、胎动不安、痈肿疮毒、高血压等。
黄芩的药理研究证实黄芩根中的有效成分主要为黄酮类化合物，目前已发现 40 多种黄酮类化合物，如黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄芩素等。黄芩苷作为黄芩中含量最多的一种黄酮类化合物，并且在诸多文献记载中表明其用途广泛，具有明显药理作用，包括抗氧化、抗微生物、抗炎及对免疫、消化、神经等系统的保护作用。
黄芩苷是一种有效的抗氧化剂，对于超氧化物阴离子、过氧化氢酶等氧自由基引起的氧化反应可起到明显预防作用。其抗氧化作用的主要机制在于：①结构决定功能，黄芩苷化学结构上含有多个酚羟基（见图1），酚羟基与自由基反应生成较稳定的半醌式自由基，从而终止自由基链式反应，防止恶性循环反应的发生；②黄芩苷可通过下调kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）和泛素链接酶蛋白（cullin E3，cul3）的表达，增加自噬蛋白（protein 62，p62）的表达，激活Nrf2抗氧化信号通路，进而影响抗氧化蛋白反应原件的转录，调控超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、血红素氧合酶 1（HO-1）、机体内的谷胱甘肽（GSH）和NAD(P)H：醌氧化还原酶 1（NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1，NQO1）的表达，达到清除细胞内多余自由基、保护细胞在缺氧/复氧情况下免受损伤的目的。总之，黄芩苷在抗氧化反应中不但能清除链引发阶段的自由基，而且还可以直接捕获自由基反应链中的自由基，阻断自由基反应，起到预防和断链的双层作用。
图片引自杨诗钰，2020，Nrf2 在黄芩苷抗氧化作用中的调控机制探析
图3 黄芩苷抗菌作用
图片引自Mahdi Asghari Ozma et al.,Journal of Herbal Medicine 27 (2021) 100432
黄芩苷是从多个方面来发挥抗微生物作用（见上图3），包括激活免疫系统、防止生物膜的形成、减少炎症反应、破坏有害菌结构、抑制细菌酶、减少细菌内毒素、降低耐药性等。
目前研究表明，黄芩苷对于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有抑制作用。例如，在大肠杆菌引起的牛乳腺炎中，黄芩苷附着在大肠杆菌细胞壁上，降低了细菌的稳定性，提高了细胞壁的渗透性，最终导致细菌死亡。
在黄芩苷所有的生理作用中，抗炎和免疫调控作用尤为突出。在多种炎症和自身免疫性动物模型上黄芩苷显示明确的抗炎和免疫调控作用，这些模型包括：哮喘，急性胰腺炎，急性肺损伤，急性肝损伤，肝纤维化，日晒性皮炎，实验性牙周炎，实验性自身免疫性脑脊髓炎等。黄芩苷体内给药一般可以减轻组织的炎症性损伤，下调模型动物血浆促炎细胞因子水平（TNF-α、IL-1、IL-6 等），并可以调节某些免疫细胞分泌细胞因子干扰素、IL-4、IL-10等，来发挥抗炎作用。例如，革兰氏阴性细菌的细胞膜具有一种被称为脂多糖内毒素(LPS)的结构，这是诱导宿主炎症反应的主要因素之一。LPS通过激活宿主细胞的Toll样受体4(TLR4)，激活NF-κB和MAPK途径，释放各种促炎细胞因子，包括IL-1β、IL-6、TNF-α和NO；LPS还增加了环氧合酶-2(COX-2)的表达和血清天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)的水平，同时增加骨髓过氧化物酶(MPO)，最终引起肝细胞炎症。黄芩苷一方面防止TLR4在宿主细胞中的表达, 另一方面抑制促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）的产生，最终防止LPS对肝脏的损害。另有研究表明，黄芩苷可通过促进细胞凋亡来发挥免疫调控作用，这方面的证据主要来自于对于黄芩苷对肿瘤细胞的抑制。例如，黄芩苷可能通过上调凋亡促进基因p53、Bax，下调凋亡抑制基因 bcl-2、bcl-6 的表达，诱导非成熟骨髓瘤细胞的凋亡。
总之，黄芩苷作为一种黄酮类化合物，在抗氧化、抗微生物、抗炎及对免疫调节方面具有重要的生物学功能，已经得到越来越多同行业的关注。除了上述功能，最新研究表明黄芩苷可通过调控肝肠轴，进而对肝和肠道疾病发挥保护作用。下一篇文章小编会带大家一起了解黄芩苷在调节肝脏代谢、胆汁酸代谢、肠道菌群和相关信号通路的机制，为其在畜牧中的高效应用提供理论依据。