原发性肝癌是全球范围内发病率和死亡率均位居前列的恶性肿瘤，尤其在中国，由于乙型肝炎病毒感染的高流行率，肝癌负担尤为沉重。手术切除、肝移植、局部消融、经动脉化疗栓塞以及系统治疗构成了当前肝癌综合治疗的主要手段，然而治疗效果仍不尽如人意。化疗耐药性问题尤为突出——多药耐药(MDR)已成为导致肝癌化疗失败的主要原因之一，其分子机制复杂，临床逆转困难。
从传统中药中寻找高效、低毒、具有逆转耐药潜力的抗肿瘤活性成分，成为肝癌研究的重要方向。黄芪苷Ⅳ(AS-IV)作为中药黄芪的主要活性成分，近年来在肝癌防治领域展现出令人瞩目的多靶点抗肿瘤活性，其作用机制研究已取得系统性进展。本文将基于最新研究证据，全面解析黄芪苷Ⅳ抗肝癌的科学基础与临床潜力。
图1 从黄芪中分离AS-IV的流程
黄芪苷Ⅳ的化学本质与药理特性
黄芪苷Ⅳ，又名黄芪甲苷Ⅳ、环黄芪醇F，是一种三萜皂苷类化合物，《中华人民共和国药典》2020年版明确规定，黄芪药材中黄芪苷Ⅳ的含量不得低于0.080%，并将其作为黄芪质量评价的关键指标成分。由于黄芪苷Ⅳ为皂苷类成分，紫外吸收较弱，含量测定常采用蒸发光散射检测器、电雾式检测器或质谱法。
黄芪苷Ⅳ口服后的药代动力学特征显示，该成分在体内分布广泛，可分布于脑、心、肺、肝、脾、肾等多个脏器，其中肝脏是其重要的靶器官之一。然而，黄芪苷Ⅳ的生物利用度较低，口服吸收后迅速消除，这在一定程度上限制了其临床应用。
代谢研究揭示，黄芪苷Ⅳ在体内主要经历I相和Ⅱ相代谢反应，包括水解、葡糖醛酸化、硫酸化及脱氢反应，共可产生22种代谢产物。针对生物利用度不足的问题，现代研究探索了多种解决策略：与葛根素等中药成分联用可显著提高黄芪苷Ⅳ的血药峰浓度并降低口服清除率;此外，环黄芪醇、白术内酯I等活性成分也可改变其药代动力学特征。纳米递送系统等现代药剂学技术的应用，为改善黄芪苷Ⅳ的体内递送提供了新思路。
图2 AS-IV的体内组织分布(A)及主要代谢产物(B)
黄芪苷Ⅳ抗肝癌的机制
黄芪苷Ⅳ对抗肝癌的作用呈现出多维度特征，其前三大机制聚焦于直接打击肿瘤本身：在遏制肿瘤生长方面，通过阻断NF-κB关键促癌信号通路，迫使癌细胞停滞在G0/G1期或G2/M期;在清除肿瘤细胞方面，激活内源性和外源性两条凋亡通路，促使癌细胞走向程序性死亡，且对正常肝细胞无明显毒性;在阻断肿瘤扩散方面，针对上皮-间质转化这一侵袭转移起始环节，多节点切断癌细胞的迁移通道。
后两大机制则着眼于破坏肿瘤微环境和克服治疗障碍：在限制肿瘤营养供应方面，抑制血管生成关键因子表达，使肿瘤因“断粮”而生长受限;最后在克服治疗障碍方面，逆转多药耐药现象，通过下调P-糖蛋白及MDR1基因表达，使化疗疗效增强近1.9倍，使原本失效的抗癌治疗重新生效。
黄芪苷Ⅳ逆转肝癌多药耐药
▌P-糖蛋白介导的多药耐药及其临床困境
多药耐药(MDR)是肝癌化疗失败的主要障碍，其分子机制涉及多种ATP结合盒(ABC)转运蛋白的过度表达，其中P-糖蛋白(P-gp)最为关键。P-gp由MDR1基因(ABCB1)编码，是一种分子量170kDa的跨膜糖蛋白，作为能量依赖型药物外排泵发挥作用，可将多种结构各异的抗肿瘤药物主动泵出细胞外，降低细胞内药物浓度至治疗水平以下，导致化疗失效。
临床常用的P-gp抑制剂如维拉帕米，虽具有一定逆转耐药效果，但因其心血管毒性等副作用，临床应用受限。因此，寻找高效、低毒的天然P-gp抑制剂成为肝癌MDR研究的重要方向。
▌黄芪苷Ⅳ下调P-gp表达与功能的实验证据
Wang等(2014)在经典的人肝癌耐药细胞模型Bel-7402/FU中系统研究了黄芪苷Ⅳ的耐药逆转作用。该细胞株对5-氟尿嘧啶(5-FU)的耐药性较亲本Bel-7402细胞增强19.64倍，同时对阿霉素、丝裂霉素等化疗药物亦表现出交叉耐药。
功能学实验显示，黄芪苷Ⅳ在0.04 mg/mL和0.08 mg/mL的非细胞毒性浓度下，可显著增强5-FU对Bel-7402/FU细胞的细胞毒性，相对逆转倍数(RRF)分别达到1.70和1.86，逆转效果与经典P-gp抑制剂维拉帕米(RRF=2.16)相当。这一结果明确证实黄芪苷Ⅳ具有确切的肝癌MDR逆转活性。
机制研究揭示了黄芪苷Ⅳ逆转耐药的双重机制。
第一，抑制P-gp药物外排功能。采用P-gp荧光底物罗丹明123(Rhodamine 123, Rh123)的蓄积与外流实验显示，Bel-7402/FU细胞中Rh123蓄积量显著低于敏感细胞，而经黄芪苷Ⅳ预处理后，细胞内Rh123荧光强度显著增强，表明黄芪苷Ⅳ可抑制P-gp介导的药物外排泵功能。高效液相色谱(HPLC)定量分析进一步证实，黄芪苷Ⅳ可显著提高5-FU在耐药细胞内的蓄积浓度。
第二，下调P-gp蛋白及MDR1基因表达。免疫细胞化学染色显示，Bel-7402/FU细胞中P-gp呈强阳性表达，主要定位于胞质和胞膜，呈均匀细颗粒状分布;经0.08 mg/mL和0.16 mg/mL黄芪苷Ⅳ处理后，P-gp表达显著降低，染色变浅，胞质内棕黄色颗粒减少。Western blot分析定量证实，0.08 mg/mL黄芪苷Ⅳ即可显著降低P-gp蛋白水平。RT-PCR结果显示，黄芪苷Ⅳ可剂量依赖性地下调MDR1 mRNA表达，0.16 mg/mL浓度可几乎完全抑制MDR1基因转录。
▌黄芪苷Ⅳ与其他耐药相关靶点的交互作用
除P-gp外，黄芪苷Ⅳ还可调控其他ABC转运蛋白。多药耐药相关蛋白2(MRP2)同样是导致肝癌化疗耐药的重要分子，可将多种化疗药物泵出细胞。研究表明，口服50 mg/kg黄芪苷Ⅳ可抑制H22肝癌肿瘤裸鼠肿瘤组织中MRP2的过度表达，增强肝癌细胞对化疗药物的敏感性。
此外，黄芪苷Ⅳ还可通过抑制JNK/c-Jun/AP-1信号通路下调MDR1表达，提示其可能通过调控MAPK信号级联反应影响耐药表型。这一机制与黄芪苷Ⅱ(Astragaloside II)的研究发现相呼应，后者可通过抑制MAPK信号通路逆转P-gp介导的MDR。
黄芪苷Ⅳ与化疗药物协同增效
▌与铂类药物的协同作用
顺铂(cisplatin)是肝癌系统治疗和肝动脉化疗栓塞的常用药物，但耐药性问题限制了其疗效。黄芪苷Ⅳ与顺铂联合应用可产生显著协同效应：在H22肝癌荷瘤小鼠模型中，黄芪苷Ⅳ(50 mg/kg)与顺铂联用不仅增强抗肿瘤效果，还可减轻顺铂所致的肾损伤，体现其化疗增敏与器官保护的双重价值。
机制研究表明，黄芪苷Ⅳ可通过抑制B7-H3免疫检查点分子、调控内质网应激和自噬流、激活线粒体凋亡通路，增强非小细胞肺癌细胞对顺铂的敏感性。鉴于B7-H3在肝癌中同样高表达，这一机制在肝癌中具有重要参考价值。
▌与其他靶向药物的联合策略
黄芪苷Ⅳ还可增强多种分子靶向药物的抗肿瘤活性。在乳腺癌研究中，黄芪苷Ⅳ通过靶向caveolin-1增强紫杉醇(taxol)的化疗敏感性，通过氧化损伤机制促进肿瘤细胞死亡。在结直肠癌中，黄芪苷Ⅳ可通过调控NOTCH3信号通路增强顺铂疗效。
对于肝癌而言，索拉非尼、仑伐替尼等酪氨酸激酶抑制剂是当前系统治疗的标准选择。黄芪苷Ⅳ通过抑制PI3K/AKT/mTOR、MAPK/ERK等信号通路，与这些靶向药物产生机制互补，联合应用有望克服单药耐药，提高治疗反应率。
黄芪苷Ⅳ的安全性评价
与临床前研究
▌细胞水平的安全性数据
体外细胞毒性实验表明，黄芪苷Ⅳ在浓度高达400 μg/mL时对RAW264.7巨噬细胞无显著毒性，0.1–100 μM浓度范围内对正常心肌细胞H9c2的活力亦无明显影响。值得注意的是，黄芪苷Ⅳ对正常细胞和肝癌细胞表现出差异化的毒性特征：低浓度(3–6 ng/mL)对非小细胞肺癌细胞NCI-H1299、HCC827和A549的活力无显著影响，而高浓度(12–24 ng/mL)则显著抑制其增殖。这种选择性毒性特征提示黄芪苷Ⅳ可能具有较好的治疗窗口。
▌动物水平的毒理学研究
大量动物实验证实，黄芪苷Ⅳ在除妊娠期和围产期外的各生长阶段均无明显毒性。然而，Zhu等(2009)的研究发现，大鼠静脉注射剂量高于0.5 mg/kg时可观察到胚胎毒性，剂量高于1.0 mg/kg时可见母体毒性，但在大鼠和家兔中未观察到致畸作用。这一发现提示，黄芪苷Ⅳ对大多数细胞在低浓度下安全，在高浓度下对癌细胞具有毒性，但妊娠期用药需谨慎。
结语
黄芪苷Ⅳ作为中药黄芪的核心活性成分，已从传统“补气固表”的药材走向现代肿瘤研究的科学前沿，其在肝癌防治领域展现出的多靶点、低毒性、可逆转耐药三大核心优势，构成了区别于现有治疗手段的独特价值。黄芪苷Ⅳ不仅能直接抑制癌细胞增殖、诱导其凋亡、阻断转移和血管生成，更能破解临床最为棘手的多药耐药难题，使失效的化疗重新生效;尽管目前研究仍局限于细胞和动物实验，生物利用度低等问题也有待解决，但随着纳米递送等现代技术的应用和临床研究的推进，黄芪苷Ⅳ有望成为肝癌综合治疗中克服耐药、增敏化疗的重要辅助选择，为改善患者预后提供新的可能性。
参考文献
[1]WANG PP, XU DJ, HUANG C,et al. Astragaloside Ⅳ reduces the expression level of P-glycoprotein in multidrug-resistant human hepatic cancer cell lines[J]. Mol Med Rep,2014;9(6):2131-7.DOI:10.3892/mmr.2014.2074.
[2]XIA D, LI W, TANG C,et al. Astragaloside IV, as a potential anticancer agent[J]. Front Pharmacol,2023;14:1065505.DOI:10.3389/fphar.2023.1065505.
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作者提示：健康医疗分享，仅供参考
原发性肝癌是全球范围内发病率和死亡率均位居前列的恶性肿瘤，尤其在中国，由于乙型肝炎病毒感染的高流行率，肝癌负担尤为沉重。手术切除、肝移植、局部消融、经动脉化疗栓塞以及系统治疗构成了当前肝癌综合治疗的主要手段，然而治疗效果仍不尽如人意。化疗耐药性问题尤为突出——多药耐药(MDR)已成为导致肝癌化疗失败的主要原因之一，其分子机制复杂，临床逆转困难。
从传统中药中寻找高效、低毒、具有逆转耐药潜力的抗肿瘤活性成分，成为肝癌研究的重要方向。黄芪苷Ⅳ(AS-IV)作为中药黄芪的主要活性成分，近年来在肝癌防治领域展现出令人瞩目的多靶点抗肿瘤活性，其作用机制研究已取得系统性进展。本文将基于最新研究证据，全面解析黄芪苷Ⅳ抗肝癌的科学基础与临床潜力。
图1 从黄芪中分离AS-IV的流程
黄芪苷Ⅳ的化学本质与药理特性
黄芪苷Ⅳ，又名黄芪甲苷Ⅳ、环黄芪醇F，是一种三萜皂苷类化合物，《中华人民共和国药典》2020年版明确规定，黄芪药材中黄芪苷Ⅳ的含量不得低于0.080%，并将其作为黄芪质量评价的关键指标成分。由于黄芪苷Ⅳ为皂苷类成分，紫外吸收较弱，含量测定常采用蒸发光散射检测器、电雾式检测器或质谱法。
黄芪苷Ⅳ口服后的药代动力学特征显示，该成分在体内分布广泛，可分布于脑、心、肺、肝、脾、肾等多个脏器，其中肝脏是其重要的靶器官之一。然而，黄芪苷Ⅳ的生物利用度较低，口服吸收后迅速消除，这在一定程度上限制了其临床应用。
代谢研究揭示，黄芪苷Ⅳ在体内主要经历I相和Ⅱ相代谢反应，包括水解、葡糖醛酸化、硫酸化及脱氢反应，共可产生22种代谢产物。针对生物利用度不足的问题，现代研究探索了多种解决策略：与葛根素等中药成分联用可显著提高黄芪苷Ⅳ的血药峰浓度并降低口服清除率;此外，环黄芪醇、白术内酯I等活性成分也可改变其药代动力学特征。纳米递送系统等现代药剂学技术的应用，为改善黄芪苷Ⅳ的体内递送提供了新思路。
图2 AS-IV的体内组织分布(A)及主要代谢产物(B)
黄芪苷Ⅳ抗肝癌的机制
黄芪苷Ⅳ对抗肝癌的作用呈现出多维度特征，其前三大机制聚焦于直接打击肿瘤本身：在遏制肿瘤生长方面，通过阻断NF-κB关键促癌信号通路，迫使癌细胞停滞在G0/G1期或G2/M期;在清除肿瘤细胞方面，激活内源性和外源性两条凋亡通路，促使癌细胞走向程序性死亡，且对正常肝细胞无明显毒性;在阻断肿瘤扩散方面，针对上皮-间质转化这一侵袭转移起始环节，多节点切断癌细胞的迁移通道。
后两大机制则着眼于破坏肿瘤微环境和克服治疗障碍：在限制肿瘤营养供应方面，抑制血管生成关键因子表达，使肿瘤因“断粮”而生长受限;最后在克服治疗障碍方面，逆转多药耐药现象，通过下调P-糖蛋白及MDR1基因表达，使化疗疗效增强近1.9倍，使原本失效的抗癌治疗重新生效。
黄芪苷Ⅳ逆转肝癌多药耐药
▌P-糖蛋白介导的多药耐药及其临床困境
多药耐药(MDR)是肝癌化疗失败的主要障碍，其分子机制涉及多种ATP结合盒(ABC)转运蛋白的过度表达，其中P-糖蛋白(P-gp)最为关键。P-gp由MDR1基因(ABCB1)编码，是一种分子量170kDa的跨膜糖蛋白，作为能量依赖型药物外排泵发挥作用，可将多种结构各异的抗肿瘤药物主动泵出细胞外，降低细胞内药物浓度至治疗水平以下，导致化疗失效。
临床常用的P-gp抑制剂如维拉帕米，虽具有一定逆转耐药效果，但因其心血管毒性等副作用，临床应用受限。因此，寻找高效、低毒的天然P-gp抑制剂成为肝癌MDR研究的重要方向。
▌黄芪苷Ⅳ下调P-gp表达与功能的实验证据
Wang等(2014)在经典的人肝癌耐药细胞模型Bel-7402/FU中系统研究了黄芪苷Ⅳ的耐药逆转作用。该细胞株对5-氟尿嘧啶(5-FU)的耐药性较亲本Bel-7402细胞增强19.64倍，同时对阿霉素、丝裂霉素等化疗药物亦表现出交叉耐药。
功能学实验显示，黄芪苷Ⅳ在0.04 mg/mL和0.08 mg/mL的非细胞毒性浓度下，可显著增强5-FU对Bel-7402/FU细胞的细胞毒性，相对逆转倍数(RRF)分别达到1.70和1.86，逆转效果与经典P-gp抑制剂维拉帕米(RRF=2.16)相当。这一结果明确证实黄芪苷Ⅳ具有确切的肝癌MDR逆转活性。
机制研究揭示了黄芪苷Ⅳ逆转耐药的双重机制。
第一，抑制P-gp药物外排功能。采用P-gp荧光底物罗丹明123(Rhodamine 123, Rh123)的蓄积与外流实验显示，Bel-7402/FU细胞中Rh123蓄积量显著低于敏感细胞，而经黄芪苷Ⅳ预处理后，细胞内Rh123荧光强度显著增强，表明黄芪苷Ⅳ可抑制P-gp介导的药物外排泵功能。高效液相色谱(HPLC)定量分析进一步证实，黄芪苷Ⅳ可显著提高5-FU在耐药细胞内的蓄积浓度。
第二，下调P-gp蛋白及MDR1基因表达。免疫细胞化学染色显示，Bel-7402/FU细胞中P-gp呈强阳性表达，主要定位于胞质和胞膜，呈均匀细颗粒状分布;经0.08 mg/mL和0.16 mg/mL黄芪苷Ⅳ处理后，P-gp表达显著降低，染色变浅，胞质内棕黄色颗粒减少。Western blot分析定量证实，0.08 mg/mL黄芪苷Ⅳ即可显著降低P-gp蛋白水平。RT-PCR结果显示，黄芪苷Ⅳ可剂量依赖性地下调MDR1 mRNA表达，0.16 mg/mL浓度可几乎完全抑制MDR1基因转录。
▌黄芪苷Ⅳ与其他耐药相关靶点的交互作用
除P-gp外，黄芪苷Ⅳ还可调控其他ABC转运蛋白。多药耐药相关蛋白2(MRP2)同样是导致肝癌化疗耐药的重要分子，可将多种化疗药物泵出细胞。研究表明，口服50 mg/kg黄芪苷Ⅳ可抑制H22肝癌肿瘤裸鼠肿瘤组织中MRP2的过度表达，增强肝癌细胞对化疗药物的敏感性。
此外，黄芪苷Ⅳ还可通过抑制JNK/c-Jun/AP-1信号通路下调MDR1表达，提示其可能通过调控MAPK信号级联反应影响耐药表型。这一机制与黄芪苷Ⅱ(Astragaloside II)的研究发现相呼应，后者可通过抑制MAPK信号通路逆转P-gp介导的MDR。
黄芪苷Ⅳ与化疗药物协同增效
▌与铂类药物的协同作用
顺铂(cisplatin)是肝癌系统治疗和肝动脉化疗栓塞的常用药物，但耐药性问题限制了其疗效。黄芪苷Ⅳ与顺铂联合应用可产生显著协同效应：在H22肝癌荷瘤小鼠模型中，黄芪苷Ⅳ(50 mg/kg)与顺铂联用不仅增强抗肿瘤效果，还可减轻顺铂所致的肾损伤，体现其化疗增敏与器官保护的双重价值。
机制研究表明，黄芪苷Ⅳ可通过抑制B7-H3免疫检查点分子、调控内质网应激和自噬流、激活线粒体凋亡通路，增强非小细胞肺癌细胞对顺铂的敏感性。鉴于B7-H3在肝癌中同样高表达，这一机制在肝癌中具有重要参考价值。
▌与其他靶向药物的联合策略
黄芪苷Ⅳ还可增强多种分子靶向药物的抗肿瘤活性。在乳腺癌研究中，黄芪苷Ⅳ通过靶向caveolin-1增强紫杉醇(taxol)的化疗敏感性，通过氧化损伤机制促进肿瘤细胞死亡。在结直肠癌中，黄芪苷Ⅳ可通过调控NOTCH3信号通路增强顺铂疗效。
对于肝癌而言，索拉非尼、仑伐替尼等酪氨酸激酶抑制剂是当前系统治疗的标准选择。黄芪苷Ⅳ通过抑制PI3K/AKT/mTOR、MAPK/ERK等信号通路，与这些靶向药物产生机制互补，联合应用有望克服单药耐药，提高治疗反应率。
黄芪苷Ⅳ的安全性评价
与临床前研究
▌细胞水平的安全性数据
体外细胞毒性实验表明，黄芪苷Ⅳ在浓度高达400 μg/mL时对RAW264.7巨噬细胞无显著毒性，0.1–100 μM浓度范围内对正常心肌细胞H9c2的活力亦无明显影响。值得注意的是，黄芪苷Ⅳ对正常细胞和肝癌细胞表现出差异化的毒性特征：低浓度(3–6 ng/mL)对非小细胞肺癌细胞NCI-H1299、HCC827和A549的活力无显著影响，而高浓度(12–24 ng/mL)则显著抑制其增殖。这种选择性毒性特征提示黄芪苷Ⅳ可能具有较好的治疗窗口。
▌动物水平的毒理学研究
大量动物实验证实，黄芪苷Ⅳ在除妊娠期和围产期外的各生长阶段均无明显毒性。然而，Zhu等(2009)的研究发现，大鼠静脉注射剂量高于0.5 mg/kg时可观察到胚胎毒性，剂量高于1.0 mg/kg时可见母体毒性，但在大鼠和家兔中未观察到致畸作用。这一发现提示，黄芪苷Ⅳ对大多数细胞在低浓度下安全，在高浓度下对癌细胞具有毒性，但妊娠期用药需谨慎。
结语
黄芪苷Ⅳ作为中药黄芪的核心活性成分，已从传统“补气固表”的药材走向现代肿瘤研究的科学前沿，其在肝癌防治领域展现出的多靶点、低毒性、可逆转耐药三大核心优势，构成了区别于现有治疗手段的独特价值。黄芪苷Ⅳ不仅能直接抑制癌细胞增殖、诱导其凋亡、阻断转移和血管生成，更能破解临床最为棘手的多药耐药难题，使失效的化疗重新生效;尽管目前研究仍局限于细胞和动物实验，生物利用度低等问题也有待解决，但随着纳米递送等现代技术的应用和临床研究的推进，黄芪苷Ⅳ有望成为肝癌综合治疗中克服耐药、增敏化疗的重要辅助选择，为改善患者预后提供新的可能性。
参考文献
[1]WANG PP, XU DJ, HUANG C,et al. Astragaloside Ⅳ reduces the expression level of P-glycoprotein in multidrug-resistant human hepatic cancer cell lines[J]. Mol Med Rep,2014;9(6):2131-7.DOI:10.3892/mmr.2014.2074.
[2]XIA D, LI W, TANG C,et al. Astragaloside IV, as a potential anticancer agent[J]. Front Pharmacol,2023;14:1065505.DOI:10.3389/fphar.2023.1065505.
ldquo;医学论坛网”发布医学领域研究成果和解读，供专业人员科研参考，不作为诊疗标准，使用需根据具体情况评估。
作者提示：健康医疗分享，仅供参考
