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特约综述 | 药用植物黄芩的生物学研究进展及展望

来源：花匠小妙招时间：2025-05-14 12:02

药用植物黄芩的生物学研究进展及展望

郑敏敏，柳洁，赵清

黄芩（ Scutellaria baicalensisGeorgi）为唇形科黄芩属多年生草本植物，具披针或线性披针形叶，根茎肉质，花紫色或蓝色，原产于中国、俄罗斯东部、蒙古、朝鲜、日本等地。黄芩植物的干燥根即是传统中药里的“黄芩”，在中国具有悠久的药用历史，最早记载“黄芩”药用的书籍是汉代的《神农本草经》，主治肺和肝脏的疾病。东汉时期，张仲景的《伤寒杂病论》中也记载了含有“黄芩”的多个复方汤剂，用于治疗风寒、头疼、发热、腹泻等疾病。明代的医学著作《本草纲目》中也记载“黄芩”具有清热燥湿、泻火解毒、消炎、止血安胎以及健脾胃等作用，可用于治疗腹泻、腹痛、出血、炎症和呼吸道感染等疾病。

近日， 《生物技术通报》特邀上海辰山植物园（中国科学院上海辰山植物园科学研究中心）赵清研究员团队发表题为《药用植物黄芩的生物学研究进展及展望》的综述。本文从化学成分、活性物质的药理、生物技术、组学、代谢生物学和合成生物学研究等方面进行了总结，讨论了黄芩及黄芩属其他植物在现代医学中开发的价值、意义以及存在的问题，以期为其他传统药用植物的开发利用提供借鉴。

本文主要包括以下几部分内容：

1 黄芩的化学成分

2 黄芩中的药用活性物质及药理研究

2.1 抗肿瘤活性

2.2 抗病毒活性

2.3 抗炎

3 黄芩的生物技术研究

3.1 黄芩的组织培养

3.2 黄芩的毛状根培养系统

4 黄芩的组学研究

5 黄芩代谢生物学

5.1 黄芩中黄酮合成途径的解析

5.2 黄芩中黄酮合成途径的调控

5.3 黄芩中黄酮合成途径的进化

6 黄芩的合成生物学

7 总结与展望

黄芩作为传统的药用植物，已有数千年的使用历史，在现代医学中，黄芩仍拥有着巨大的开发潜力，如黄芩素能够很好地结合新型冠状病毒的 3CLpro 靶点，阻止引起全球大流行的新冠病毒的复制。此外，黄芩素和汉黄芩素等还具有良好的抗肿瘤、抗炎、神经保护等作用。目前，黄芩中根特异黄酮的生物合成途径已经完整解析，全基因组序列和转录组数据已发表，这些工作不仅为黄芩后续的研究提供了参考，也为开发利用其他药用植物提供了借鉴。到目前为止，黄芩黄酮骨架结构合成途径及 A 环上的修饰机制已经研究清楚，但其 B 环修饰反应还需进一步研究。如韧黄芩素 I、黄芩黄酮 I、甘肃黄芩素I、侧花黄芩素 I，这些黄酮在 B 环的 2 '、3 '、5 ' 和 6 '位置发生羟基化，该羟基化的酶尚未鉴定，且其中部分黄酮（韧黄芩素 I 和黄芩黄酮 I）在诱导癌细胞的细胞凋亡方面具有比黄芩素更强的细胞毒性，其生物合成途径及临床研究非常值得探索。

除黄芩外，黄芩属中还有许多其他入药的植物，如半枝莲（ Scutellaria barbata）在韩国和朝鲜常被用来治疗咽喉肿痛、水肿和痔疮和蛇咬伤以及一些癌症；侧花黄芩（ Scutellaria lateriflora）在北美被用来治疗癫痫、焦虑等神经疾病；韩信草（ Scutellaria indica）在中国、韩国和印度被用来解毒、镇痛和促进血液循环。黄芩属植物除含有黄酮化合物外，还含有丰富的二萜和生物碱，这些化合物具有良好的抗肿瘤活性，其生物合成途径也有待研究。飞速发展的第三代测序技术、代谢物分析技术、基因编辑技术将有助于我们进一步研究黄芩属植物活性成分的生物合成和调控，以及黄芩属植物的多样化和进化。

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作者简介

赵清，上海辰山植物园（中国科学院上海辰山植物园科学研究中心）副研究员，青年课题组长。入选上海市青年拔尖人才，中科院青促会会员，任中国植生学会代谢专委会委员。主持科技部重点研发课题、国家自然基金委、中科院、上海市及上海绿化市容局等科研项目。研究方向为黄芩属药用植物及相关物种次生代谢生物学。曾以第一或通讯作者身份在Science Advances, Molecular Plant, Nature Plants, Plant Biotechnology Journal等杂志上发表过论文。

《生物技术通报》是由中国农科院农业信息所主办的生物工程技术领域高水平综合性学术期刊，由知名科学家谢旗研究员担任期刊主编。主要报道与农业科学相关的国内外生物技术领域最新基础研究成果，致力于为学术共同体打造学术成果传播和交流的优秀平台。目前是中文核心期刊、中国科技核心期刊，入选CSCD核心库、RCCSE核心，“百种中国杰出学术期刊” “中国精品科技期刊” “中国科技期刊卓越计划”入选期刊。

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