冬虫夏草活性成分及药理作用研究进展
冬虫夏草活性成分及药理作用研究进展 摘要：在自然疗法越来越受到重视的情况下，具有广泛药理作用的冬 虫夏草越来越受到关注。其药效成分主要有虫草素、腺苷、虫草多糖、虫草酸、 麦角甾醇、脂肪酸、氨基酸等，具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗纤维化、降 血糖、抗细胞凋亡等多种药理作用。本文归纳总结了冬虫夏草及人工发酵菌丝体 的活性成分及其药理作用的研究进展，分析当前亟待解决的问题，并展望了冬虫 夏草的研究趋势。关键词：冬虫夏草；
活性成分；
药理作用；
综述 作者：王林萍等 DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2014.07.043 中图分类号：R288文献标识码：A文章编号：
1005-5304(2014)07-0132-05 冬虫夏草Cordycepssinensis是肉座菌目麦角菌科真菌冬虫夏草真菌寄 生在鳞翅目蝙蝠蛾科蝙蝠蛾属昆虫幼虫上的子座及幼虫尸体的复合体，主要分布 在中国青藏高原西南部地区。冬虫夏草具有“补肺益肾、止咳化痰、已劳嗽”(《本 草从新》)之功。现代研究发现，冬虫夏草及其活性成分可以提高人体免疫力、 抗疲劳、抗氧化、抗纤维化，对呼吸道、肾脏、肝脏、神经系统、心血管系统等 有很好的保健作用。
基金项目：北京市教育委员会共建项目建设计划(SYSl00270430) 通讯作者：冯成强，E-mail：fengchengqiang@bnu.edu.cn 然而，由于冬虫夏草特殊的生长环境要求和严格的宿主特异性，加之 长期大量采挖，野生冬虫夏草资源已供不应求。因此，对冬虫夏草主要药效成分 及其药理作用的深入研究能使其有针对性地得到利用，为充分发挥药用价值和充 分利用资源提供依据。笔者在综述近年来冬虫夏草药效成分及其药理作用研究的 基础上，提出相应的建议，为冬虫夏草的进一步研究提供参考。
1药效成分 1.1虫草素20世纪50年代初，Cunningham等[1]首次从蛹虫草(Cordycepsmilitaris) 中分离出一种抗菌性物质3’-脱氧腺苷，即虫草素，之后许多学者对其进行了验 证研究。Hsu等[2]用高效液相色谱法(HPLC)测定了蛹虫草子实体和虫体中虫草素 的含量分别为2.4μg/g和5.4μg/g。虫草素具有广谱的抗菌活性及抗肿瘤、抗病毒、 抗炎、抗凋亡、调节免疫和抑制mRNA翻译等作用，是冬虫夏草和蛹虫草的生物 活性成分之一。然而，虫草素在体内的快速代谢使其药用价值大打折扣[3]。
1.2核苷类 冬虫夏草所含主要核苷类物质有腺嘌呤、胞嘧啶、胞苷、尿苷、鸟嘌 呤、鸟苷、次黄嘌呤、肌苷、胸腺嘧啶、胸苷等。不同产地冬虫夏草核苷类成分 含量不同，对13个不同产地冬虫夏草中的腺苷含量研究表明其范围为0.1425～ 0.3966mg/g；
就其主产区西藏、青海和四川冬虫夏草全草、子座和虫体的核苷类 含量研究表明，冬虫夏草子座腺苷含量最高(0.582mg/g)，且西藏和青海样品高于 四川，西藏高于青海，子座高于虫体[4-6]。Hsu等[2]用HPLC检测发现，天然冬 虫夏草子实体腺苷的单位含量远远超过天然冬虫夏草虫体或人工发酵菌丝体中 腺苷的单位含量。
1.3虫草多糖 虫草多糖通常是从冬虫夏草子实体、菌丝体(胞内多糖)及培养液中(胞 外多糖)分离得到，占其总质量的3%～8%[7]。天然冬虫夏草子实体和虫体的虫 草多糖成分相似[8]。虫草多糖是一类结构多样的生物大分子，其药理活性与分 子量相关。在虫草多糖众多药效中，研究较清楚的有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降 血糖和免疫调节等[9-10]。
1.4虫草酸和甾醇 虫草酸是衡量虫草质量的主要指标之一，其单体结构鉴定为D-甘露醇。
王氏等[11]测得人工发酵菌丝体中虫草酸的含量为4.23%，天然虫草子实体为 11.0%。且在冬虫夏草不同生长发育阶段，虫草酸的含量不同。
麦角甾醇是真菌特有的甾醇，也是一种重要的维生素D源，以游离麦 角甾醇和酯化麦角甾醇2种形式存在。Yuan等[12]发现，酯化麦角甾醇在冬虫夏 草子实体和虫体中的含量差异很大。1.5脂肪酸和氨基酸 脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。冬虫夏草不饱和脂肪酸含量 达57.84%，其中亚油酸含量最高(38.44%)，其次是油酸(17.94%)；
饱和脂肪酸含 量为42.16%，其中棕榈酸和硬脂酸含量最高，分别为21.86%和15.78%[13]。在人 工发酵菌丝体中，不饱和脂肪酸的含量高于饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸具有降低 血脂和预防心血管疾病的功能。
冬虫夏草氨基酸总水平的变化范围是4%～17%，其在野生冬虫夏草 的含量远远高于发酵菌丝体。人工发酵菌丝体及野生冬虫夏草都含有人体所需的 18种氨基酸。谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸是3种主要的氨基酸，谷氨酸、精氨 酸、色氨酸和酪氨酸是冬虫夏草发挥药理作用的主要氨基酸[2]。冬虫夏草子座 氨基酸含量相对高于虫体[14]。
2药理作用 冬虫夏草化学成分的多样性决定了其广泛的药理作用，其中免疫调节、 抗肿瘤、抗氧化、降血糖及抗衰老等是其重要的药理作用。目前，对其腺苷、虫 草素、虫草多糖和虫草蛋白的药理作用研究较为透彻。
2.1抗癌 在虫草属真菌化学成分所表现的药理作用中，最显著的是抗癌作用。
冬虫夏草活性成分通过抑制核酸、蛋白质的合成或葡萄糖的跨膜转运直接抑制肿 瘤细胞的生长；
也可通过调节人体免疫力，降低肿瘤发生、转移、复发等。
虫草多糖通过抑制磷酸化信号转导和转录激活子3(p-STAT3)的磷酸 化[15]，或作用于细胞膜受体TRL4，促进核因子-κB(NF-κB)抑制剂的降解[16]， 促进骨癌细胞凋亡。虫草蛋白可能通过抑制肺癌细胞S期DNA的合成，干扰癌细 胞的细胞周期，提高癌细胞肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA的表达以促进肺癌细 胞的凋亡[17]。相比冬虫夏草其他成分，虫草素的抗癌作用及机制受到了更多的 关注。研究表明，虫草素可通过抑制TNF-α介导的癌细胞转移和增生抑制膀胱癌 细胞的生长[18]；
通过线粒体介导的细胞凋亡途径发挥抑癌作用[19]；
通过线粒 体介导的内源性途径诱导前列腺癌细胞凋亡[20]；
通过阻断二磷酸腺苷诱导的体 内血小板聚集抑制小鼠黑色素瘤细胞B16-F1造血转移作用[21]；
能抑制前列腺癌 细胞基质金属蛋白酶的表达及活化，使磷酸肌醇激酶失活，从而降低前列腺癌细胞的侵染和转移能力[8]。还有一些研究发现，冬虫夏草能提高自然杀伤(NK)细 胞与肿瘤细胞的结合率，从而增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性。
2.2免疫调节 冬虫夏草含有的虫草多糖、麦角甾醇、D-甘露醇、腺嘌呤等对单核巨 噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞都有刺激活化作用。
虫草多糖在触发免疫应答反应中具有重要作用，能刺激巨噬细胞的吞 噬功能，促进诱导型一氧化氮合酶的mRNA和蛋白表达；
此外，免疫印迹法检测 到NF-κB的水平升高(降低)，表明酸性多糖组分可能通过激活IκB-NF-κB途径而刺 激了巨噬细胞的活性[22]。越来越多的研究表明，虫草多糖对免疫机制影响是对 增强淋巴细胞增殖的影响。Cheung等[23]从分离菌株的培养液中分离到一种分子 量为82kDa的虫草多糖，它能诱导T淋巴细胞增殖和促进白细胞介素(IL)-2、IL-6 和IL-8的分泌，能瞬时诱导细胞外信号调节的激酶(ERK)的磷酸化，还可使巨噬 细胞的吞噬能力和酸性磷酸酶活性增强。虫草多糖的抗癌作用在于增强人体的免 疫系统，而非直接杀死细胞[24]。虫草素通过使NF-κB依赖性炎症反应的失活来 抑制2型糖尿病的调控基因。表明虫草素可作为一种免疫调节剂来治疗免疫性疾 病[25]。
摘要：在自然疗法越来越受到重视的情况下，具有广泛药理作用的冬 虫夏草越来越受到关注。其药效成分主要有虫草素、腺苷、虫草多糖、虫草酸、 麦角甾醇、脂肪酸、氨基酸等，具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗纤维化、降 血糖、抗细胞凋亡等多种药理作用。本文归纳总结了冬虫夏草及人工发酵菌丝体 的活性成分及其药理作用的研究进展，分析当前亟待解决的问题，并展望了冬虫 夏草的研究趋势。
关键词：冬虫夏草；
活性成分；
药理作用；
综述 DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2014.07.043 中图分类号：R288文献标识码：A文章编号：
1005-5304(2014)07-0132-05 冬虫夏草Cordycepssinensis是肉座菌目麦角菌科真菌冬虫夏草真菌寄 生在鳞翅目蝙蝠蛾科蝙蝠蛾属昆虫幼虫上的子座及幼虫尸体的复合体，主要分布 在中国青藏高原西南部地区。冬虫夏草具有“补肺益肾、止咳化痰、已劳嗽”(《本草从新》)之功。现代研究发现，冬虫夏草及其活性成分可以提高人体免疫力、 抗疲劳、抗氧化、抗纤维化，对呼吸道、肾脏、肝脏、神经系统、心血管系统等 有很好的保健作用。
基金项目：北京市教育委员会共建项目建设计划(SYSl00270430) 通讯作者：冯成强，E-mail：fengchengqiang@bnu.edu.cn 然而，由于冬虫夏草特殊的生长环境要求和严格的宿主特异性，加之 长期大量采挖，野生冬虫夏草资源已供不应求。因此，对冬虫夏草主要药效成分 及其药理作用的深入研究能使其有针对性地得到利用，为充分发挥药用价值和充 分利用资源提供依据。笔者在综述近年来冬虫夏草药效成分及其药理作用研究的 基础上，提出相应的建议，为冬虫夏草的进一步研究提供参考。
1药效成分 1.1虫草素 20世纪50年代初，Cunningham等[1]首次从蛹虫草(Cordycepsmilitaris) 中分离出一种抗菌性物质3’-脱氧腺苷，即虫草素，之后许多学者对其进行了验 证研究。Hsu等[2]用高效液相色谱法(HPLC)测定了蛹虫草子实体和虫体中虫草素 的含量分别为2.4μg/g和5.4μg/g。虫草素具有广谱的抗菌活性及抗肿瘤、抗病毒、 抗炎、抗凋亡、调节免疫和抑制mRNA翻译等作用，是冬虫夏草和蛹虫草的生物 活性成分之一。然而，虫草素在体内的快速代谢使其药用价值大打折扣[3]。
1.2核苷类 冬虫夏草所含主要核苷类物质有腺嘌呤、胞嘧啶、胞苷、尿苷、鸟嘌 呤、鸟苷、次黄嘌呤、肌苷、胸腺嘧啶、胸苷等。不同产地冬虫夏草核苷类成分 含量不同，对13个不同产地冬虫夏草中的腺苷含量研究表明其范围为0.1425～ 0.3966mg/g；
就其主产区西藏、青海和四川冬虫夏草全草、子座和虫体的核苷类 含量研究表明，冬虫夏草子座腺苷含量最高(0.582mg/g)，且西藏和青海样品高于 四川，西藏高于青海，子座高于虫体[4-6]。Hsu等[2]用HPLC检测发现，天然冬 虫夏草子实体腺苷的单位含量远远超过天然冬虫夏草虫体或人工发酵菌丝体中 腺苷的单位含量。
1.3虫草多糖虫草多糖通常是从冬虫夏草子实体、菌丝体(胞内多糖)及培养液中(胞 外多糖)分离得到，占其总质量的3%～8%[7]。天然冬虫夏草子实体和虫体的虫 草多糖成分相似[8]。虫草多糖是一类结构多样的生物大分子，其药理活性与分 子量相关。在虫草多糖众多药效中，研究较清楚的有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降 血糖和免疫调节等[9-10]。
1.4虫草酸和甾醇 虫草酸是衡量虫草质量的主要指标之一，其单体结构鉴定为D-甘露醇。
王氏等[11]测得人工发酵菌丝体中虫草酸的含量为4.23%，天然虫草子实体为 11.0%。且在冬虫夏草不同生长发育阶段，虫草酸的含量不同。
麦角甾醇是真菌特有的甾醇，也是一种重要的维生素D源，以游离麦 角甾醇和酯化麦角甾醇2种形式存在。Yuan等[12]发现，酯化麦角甾醇在冬虫夏 草子实体和虫体中的含量差异很大。
1.5脂肪酸和氨基酸 脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。冬虫夏草不饱和脂肪酸含量 达57.84%，其中亚油酸含量最高(38.44%)，其次是油酸(17.94%)；
饱和脂肪酸含 量为42.16%，其中棕榈酸和硬脂酸含量最高，分别为21.86%和15.78%[13]。在人 工发酵菌丝体中，不饱和脂肪酸的含量高于饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸具有降低 血脂和预防心血管疾病的功能。
冬虫夏草氨基酸总水平的变化范围是4%～17%，其在野生冬虫夏草 的含量远远高于发酵菌丝体。人工发酵菌丝体及野生冬虫夏草都含有人体所需的 18种氨基酸。谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸是3种主要的氨基酸，谷氨酸、精氨 酸、色氨酸和酪氨酸是冬虫夏草发挥药理作用的主要氨基酸[2]。冬虫夏草子座 氨基酸含量相对高于虫体[14]。
2药理作用 冬虫夏草化学成分的多样性决定了其广泛的药理作用，其中免疫调节、 抗肿瘤、抗氧化、降血糖及抗衰老等是其重要的药理作用。目前，对其腺苷、虫 草素、虫草多糖和虫草蛋白的药理作用研究较为透彻。2.1抗癌 在虫草属真菌化学成分所表现的药理作用中，最显著的是抗癌作用。
冬虫夏草活性成分通过抑制核酸、蛋白质的合成或葡萄糖的跨膜转运直接抑制肿 瘤细胞的生长；
也可通过调节人体免疫力，降低肿瘤发生、转移、复发等。
虫草多糖通过抑制磷酸化信号转导和转录激活子3(p-STAT3)的磷酸 化[15]，或作用于细胞膜受体TRL4，促进核因子-κB(NF-κB)抑制剂的降解[16]， 促进骨癌细胞凋亡。虫草蛋白可能通过抑制肺癌细胞S期DNA的合成，干扰癌细 胞的细胞周期，提高癌细胞肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA的表达以促进肺癌细 胞的凋亡[17]。相比冬虫夏草其他成分，虫草素的抗癌作用及机制受到了更多的 关注。研究表明，虫草素可通过抑制TNF-α介导的癌细胞转移和增生抑制膀胱癌 细胞的生长[18]；
通过线粒体介导的细胞凋亡途径发挥抑癌作用[19]；
通过线粒 体介导的内源性途径诱导前列腺癌细胞凋亡[20]；
通过阻断二磷酸腺苷诱导的体 内血小板聚集抑制小鼠黑色素瘤细胞B16-F1造血转移作用[21]；
能抑制前列腺癌 细胞基质金属蛋白酶的表达及活化，使磷酸肌醇激酶失活，从而降低前列腺癌细 胞的侵染和转移能力[8]。还有一些研究发现，冬虫夏草能提高自然杀伤(NK)细 胞与肿瘤细胞的结合率，从而增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性。
2.2免疫调节 冬虫夏草含有的虫草多糖、麦角甾醇、D-甘露醇、腺嘌呤等对单核巨 噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞都有刺激活化作用。
虫草多糖在触发免疫应答反应中具有重要作用，能刺激巨噬细胞的吞 噬功能，促进诱导型一氧化氮合酶的mRNA和蛋白表达；
此外，免疫印迹法检测 到NF-κB的水平升高(降低)，表明酸性多糖组分可能通过激活IκB-NF-κB途径而刺 激了巨噬细胞的活性[22]。越来越多的研究表明，虫草多糖对免疫机制影响是对 增强淋巴细胞增殖的影响。Cheung等[23]从分离菌株的培养液中分离到一种分子 量为82kDa的虫草多糖，它能诱导T淋巴细胞增殖和促进白细胞介素(IL)-2、IL-6 和IL-8的分泌，能瞬时诱导细胞外信号调节的激酶(ERK)的磷酸化，还可使巨噬 细胞的吞噬能力和酸性磷酸酶活性增强。虫草多糖的抗癌作用在于增强人体的免 疫系统，而非直接杀死细胞[24]。虫草素通过使NF-κB依赖性炎症反应的失活来 抑制2型糖尿病的调控基因。表明虫草素可作为一种免疫调节剂来治疗免疫性疾 病[25]。