主要功效与研究证据
提升运动耐力与最大摄氧量（VO2max）
这是冬虫夏草最受运动营养领域关注的核心功效，也是近年来临床研究最为活跃的方向。
其提升运动耐力的主要机制被认为涉及：
腺苷通过A2A受体介导冠状动脉和骨骼肌血管舒张，增加运动中的组织供氧；
虫草素通过激活AMPK（能量感应激酶）提升线粒体氧化磷酸化效率；
以及β-葡聚糖通过减少运动诱导的氧化应激加速运动后恢复。
2010年发表于《Journal of Alternative and Complementary Medicine》的
一项随机对照试验（n=20名老年受试者）发现，
每日补充3克CS-4提取物持续12周，受试者的VO2max平均提升了10.5%，
通气阈值提升约8.5%。
2016年针对年轻运动员的研究（n=28）发现，
每日服用4克蛹虫草提取物3周后，时间耗尽测试显著延长，血乳酸清除速度加快。
值得注意的是，冬虫夏草的运动增益效果在中老年人和基础耐力水平较低的人群中更为明显，
在训练有素的精英运动员中效果相对有限。
免疫调节与抗感染支持
冬虫夏草的免疫调节活性是其传统功效的重要组成部分，现代研究提供了机制层面的解释。
其中的β-葡聚糖能与免疫细胞表面的Dectin-1和TLR2受体结合，
激活巨噬细胞、树突状细胞和自然杀伤（NK）细胞，增强先天免疫应答。
同时，虫草素通过抑制NF-κB通路减少过度促炎细胞因子（IL-1β、TNF-α、IL-6）的分泌，
表现出免疫"双向调节"特性——在免疫低下时增强免疫，在过度炎症时适度抑制。
多项体外研究和动物模型显示，冬虫夏草提取物能显著增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性。
在人体研究方面，一项针对免疫功能低下老年人的试验发现，
连续8周服用冬虫夏草（1.5克/天）后，NK细胞活性提升74%，T淋巴细胞增殖能力显著改善。
肾脏保护与慢性肾病辅助治疗
冬虫夏草在肾脏健康领域拥有最为丰富的中国临床研究积累，
CS-4已在中国被批准用于慢性肾功能不全的辅助治疗。
多项随机对照试验（以中国和日本的研究为主）显示，
在标准肾病治疗基础上补充冬虫夏草（3–5克/天，持续6–12个月）
可显著减缓慢性肾病（CKD）患者肾功能下降速度，
主要表现为血清肌酐上升速率降低、GFR（肾小球滤过率）下降幅度减小，以及蛋白尿水平改善。
2014年发表于《American Journal of Kidney Diseases》的一项系统评价
（纳入22项随机对照试验，共1,746名患者）得出结论，
冬虫夏草补充可显著降低CKD患者的血清肌酐（平均降低约50 μmol/L）并延缓疾病进展。
作用机制包括：抗氧化保护肾小管上皮细胞、抑制TGF-β介导的肾脏纤维化以及改善肾脏微循环。
对于化疗药物（顺铂、环磷酰胺）引起的肾毒性，冬虫夏草也显示出一定的保护作用。
血糖调节与代谢综合征管理
冬虫夏草的降血糖潜力通过多项动物和人体研究得到初步证实。
主要机制包括：通过激活AMPK信号通路促进骨骼肌和肝脏的葡萄糖摄取
（类似二甲双胍的作用机制）；
抑制α-葡萄糖苷酶活性以减缓餐后葡萄糖吸收；
减少肝脏糖异生（减少新葡萄糖的合成）；
以及通过减轻慢性炎症改善胰岛素信号转导。
一项针对2型糖尿病患者的随机对照试验（n=84）发现，
在标准降糖治疗基础上每日补充3克冬虫夏草（CS-4）持续3个月，
受试者的空腹血糖和餐后2小时血糖均显著低于单纯药物治疗组，
糖化血红蛋白（HbA1c）平均降低0.4%。