青蒿素是从中药青蒿(菊科植物黄花蒿Artemisia annuaL.)中分离出的一种具有过氧基团的倍半萜内酯结构的化学物质。其化学结构经改进, 形成了蒿甲醚、青蒿琥酯和还原青蒿素等衍生物。青蒿素类药物是一类广谱抗寄生虫药物,具有吸 收好、分布广、排泄和代谢快及高效、低毒等优点。但其抗寄生虫作用机制复杂,且对不同种寄生 虫或同种寄生虫不同发育阶段的作用不尽相同。国内外学者对该类药物抗寄生虫作用做了较多的研 究。本文就近年来有关青蒿素类药物对寄生虫作用的实验研究进展作一综述。1疟原虫(Plas modium)1.1氧自由基的作用青蒿素类药物化学结构中含有过氧桥,大量实验表明过氧桥 裂解所产生的氧自由基是其发挥抗疟作用的主要因素。Levander等<1>证实小鼠血浆维 生素E(氧自由基清除剂)缺乏可提高青蒿素抗约氏疟原虫的作用。Krungkrai等<2> 实验显示不同氧压力对青蒿素抗疟活性可产生影响:在3%、7%、30%的氧压下,青蒿素对体 外培养的恶性疟原虫的半数有效浓度(ED50)分别为0.280、0.200、0.054n mol/L,表明该类药物的抗疟活性强弱与氧压高低有关。蔺福宝等<3>也发现,青蒿酯钠使 得感染红细胞的活性氧浓度增加,活性氧一方面可直接杀伤疟原虫,另一方面可氧化红细胞膜不饱 和脂肪酸产生丙二醛(MDA),MDA有很高的反应活性,可交联脂质和蛋白,既可直接作用于 疟原虫,也可使红细胞损伤、破溶而导致疟原虫死亡。此外,疟原虫的过氧化物酶和过氧化氢酶受 咪康唑抑制后,青蒿琥酯的疗效明显提高。阿霉素、维生素B2及甲萘醌等自由基引发剂与青蒿琥 酯具有协同抗疟作用,而自由基清除剂如维生素E、维生素C、谷胱甘肽及二硫苏糖醇等则能降低 青蒿素的抗疟作用<4>。1.2对膜系统的影响青蒿素类药物可作用于疟原虫的食物泡膜、限制 膜、线粒体膜等膜系结构,阻断虫体摄取营养,使疟原虫较快产生氨基酸饥饿,迅速形成自噬泡, 并不断排出虫体,使疟原虫因丢失大量胞浆而死亡<5>。Berman等<6>实验证明,青蒿 素类药物经氯化血红素催化降解后,可导致疟原虫虫膜上脂质过氧化损伤,从而破坏虫体膜结构, 最终引发虫体的死亡。叶祖光等<7>使用透射电镜对感染伯氏疟原虫红细胞及游离疟原虫表面结 构进行了观察,发现青蒿素作用12h后,虫体表面结构开始出现异常改变;12~16h后虫体 表面变粗糙并失去其规则的球状结构,提示限制膜及纳虫空泡膜出现病理改变。1.3对蛋白质的 作用Gu等<8>用青蒿素类药物作用于体外培养的恶性疟原虫,观察到虫体对<3H>标记的异 亮氨酸的摄入量明显减少,异亮氨酸为虫体合成蛋白质的必需氨基酸,提示青蒿素对疟原虫蛋白质 的合成有抑制作用。青蒿素类药物还具有氧化和烷化蛋白质的作用,可烷化分离的红细胞膜蛋白如 血影蛋白、肌动蛋白、甘油醛磷酸脱氢酶及三磷酸腺苷酶等<4>。2血吸虫(Schistos oma)2.1对酶的影响翟自立等<9>对感染日本血吸虫尾蚴4~5周的小鼠灌服蒿甲醚后收 集虫体,采用平板淀粉凝胶电泳法观察糖代谢酶活性。用药24~48h后,虫体的己糖激酶(H K)、苹果酸脱氢酶(MDH)、苹果酸酶(ME)和磷酸葡萄糖异构酶(PGI)活性均有所下 降;72h后,上述4种酶以及醛缩酶(ALD)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)、6- 磷酸甘露糖异构酶(MPI)的活性均明显降低,甚至可完全被抑制。取血吸虫成虫置于含蒿甲醚 和/或氯化血红素的培养液内培养24h后,分别按邻苯三酚自氧化和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷 酸(NADPH)氧化法测定虫体的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活力, 用以研究蒿甲醚对日本血吸虫SOD和GR的影响,结果表明10μmol/L氯化血红素、7. 5~60.0μmol/L蒿甲醚对虫体GR有明显的抑制作用,其效果与使用的蒿甲醚浓度有关 。将氯化血红素浓度升至40μmol/L,蒿甲醚对虫体SOD亦有明显的抑制作用<10>。 吴玲娟等<11>给小鼠灌服青蒿琥酯,收集小鼠体内24d童虫制成匀浆电泳,测定酶活性,发 现青蒿琥酯对日本血吸虫MDH、MPI和酸性磷酸酶(ACPH)有明显抑制作用,对PGI影 响不大,提示青蒿琥酯对日本血吸虫童虫能量代谢和肠壁消化红细胞的功能均有抑制作用。2.2 对表皮结构的影响肖树华等<12>给感染尾蚴7d或35d的小鼠灌服蒿甲醚200mg/(k g·d),连服2d,在治后不同时间剖杀小鼠取虫体作透射电镜观察,发现给药后1~7天,在 虫的皮层、合体细胞、肌束、实质组织、肠管上皮细胞和卵黄细胞等处均发现超微结构病理损害。 给药后14~28天,一些存活虫的超微结构变化已恢复,但有的虫体仍示有损伤。青蒿琥酯对日 本血吸虫24d童虫超微结构的病理损害也被证实,童虫经青蒿琥酯作用后,可出现表皮水肿、局 部破损、上皮细胞模糊、染色质消失、微绒毛脱落等病理变化。郭尧等<13>认为,青蒿琥酯促 使虫体的渗透平衡失调,影响营养物质的交换和新陈代谢是最终促使虫体死亡的主要原因。3弓形 虫(Toxoplasma)姚俊敏等<14>观察了蒿甲醚早期治疗实验小鼠弓形虫病,每鼠经 腹腔接种速殖子1×102个,于感染后2小时灌服给药。结果未经药物处理的小鼠于感染后6~ 7天全部死亡,经蒿甲醚治疗后,感染小鼠的存活天数延长,其中300mg/(kg·d),疗 程14d的效果最好,小鼠存活时间最长可达19d,平均存活13.8d。但若剂量进一步增加 ,如由300mg/(kg·d)增至500mg/(kg·d),则疗效反而明显下降,小鼠存 活天数缩短,其确切作用机制仍不明确。Sarciron等<15>在体外使用THP-1细胞 系观察青蒿琥酯和还原青蒿素对刚地弓形虫的作用,用0.1~0.5μg/ml还原青蒿素,9 6h后约70%的虫体生长受到抑制;
青蒿琥酯、双氢青蒿素或者联合用药可使速殖子的数量减少 40%~50%,且具有抑制虫体运动的作用。青蒿琥酯与双氢青蒿素联合用药5d后,可使脑内 包囊数下降40%左右。但Brun-Pascaud等<16>通过对感染弓形虫和肺孢子虫小 鼠灌服蒿甲醚的实验,发现该药对弓形虫病和肺孢子虫病无预防和治疗作用。欧阳颗等<17>通 过成纤维细胞蚀斑实验观察中药青蒿对刚地弓形虫的作用,认为青蒿醇提取物及蒿甲醚具有抗弓形 虫作用。王翠娥等<18>也报道青蒿琥酯对弓形虫滋养体超微结构有影响。以3、15μg/m l的青蒿琥酯作用于感染肺弓形虫的Hela细胞,在用药后4、8、12、16小时分别制备透 射电镜标本,发现弓形虫滋养体均已出现明显病理改变,药物可作用于虫体的细胞膜、线粒体、核 膜等,引起细胞广泛损伤,最终导致虫体溶解。刘杨等<19,20>采用大鼠肾细胞培养技术, 观察蒿甲醚(浓度0.01~100.00μg/ml)对虫体侵入细胞及在细胞内增殖的影响, 发现蒿甲醚在体外能抑制弓形虫速殖子的侵袭和繁殖力,且具有杀虫效果;透射电镜观察,发现用 药后弓形虫速殖子、细胞膜、核膜断裂,线粒体肿胀,呈空泡样变性或嵴凝集均质化,棒状体显著 减少,甚至出现细胞核碎裂、溶解、胞质内基质溶解呈大空泡样变化;细胞成分由细胞内脱出,整 个虫体固缩或溶解死亡。4肺孢子虫(Pneumocystis)叶彬等<21,22>使用青 蒿素类药物治疗大鼠肺孢子虫肺炎,通过大鼠存活率、肺重、肺重/体重比值等指标考核疗效,认 为该类药物对大鼠肺孢子虫肺炎具有一定疗效。治疗后收集鼠肺,以酚-氯仿法抽提肺总DNA, 以PCR扩增肺孢子虫的SrRNA基因、线粒体rRNA大亚基(mtLSUrRNA)基因、 胸腺嘧啶核苷酸合成酶(TS)基因,以双脱氧末端终止法测定PCR产物的核苷酸序列,并研究 双氢青蒿素对基因序列的影响,发现3种青蒿素衍生物均可破坏肺孢子虫TS基因。双氢青蒿素可 致5SrRNA基因、mtLSUrRNA基因序列发生变异。倪小毅等<23-25>将卡氏肺 孢子虫(Pc)接种于人肝癌细胞系(HepG2)以研究青蒿素衍生物对Pc的作用,发现一定 浓度双氢青蒿素或青蒿琥酯对Pc的抑制作用与喷他脒相当,双氢青蒿素的抑制作用略高于青蒿琥 酯,两者对Pc滋养体的抑制率均高于对Pc包囊的抑制率;扫描电镜观察,证实青蒿素衍生物可 引起Pc虫体表膜损伤,通透性增加,功能障碍。此外,体外青蒿素衍生物抗Pc作用的PCR- SSCP分析认为,该类药物使TS基因发生变异,影响虫体DNA合成,这可能是其抑制Pc增 殖的机理之一。5利什曼原虫(Leishmania)Yang等<26>将硕大利什曼原虫接 种于鼠巨噬细胞内研究青蒿素及其衍生物对利什曼原虫的作用,体外青蒿素对利什曼原虫前鞭毛体 ED50为7.5×10-7mol/L;青蒿素和蒿甲醚对无鞭毛体的ED50分别为3×10 -5mol/L和3×10-6mol/L,认为该类药物对利什曼原虫有杀灭作用。芦殿梅等< 27>体外观察了双氢青蒿素在不同浓度、不同时间对杜氏利什曼原虫汶川株及山东株前鞭毛体的 作用,发现用药48h后,虫体活动变慢甚至停止,虫数减少,抑制率升高,汶川株的抑制率由7 3.0%升至86.0%,山东株由69.4%升至97.5%;染色后见虫体变形,核、动基体 不完整,胞质内出现多个空泡,鞭毛脱落。3H-TdR掺入显示双氢青蒿素在3.53×10-4mol/L24h即对上述两株有抑制作用,汶川株抑制率为65.8%,山东株为93.4%,但随着药物浓度升高,作用时间延长,抑制作用没有明显变化(P>0.05),对山东株的抑制作用较汶川株为强。6阴道毛滴虫(Trichomonasvaginalis)许静波等<28>用含双氢青蒿素的肝浸汤培养基培养阴道毛滴虫,观察药物 对滴虫的杀灭效果,用激光共聚焦显微镜观察双氢青蒿素作用前后滴虫微丝的变化。发现随药物作用时间延长和药物浓度增加,阴道毛滴虫死亡率增高。同一时间随
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