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关于青蒿素的一些认识
发布时间:2015-10-12 来源:南京市浦口医院 浏览:892次

北京时间10月5日下午五点30分,2015年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,我国科学家屠呦呦获奖,实现了中国科学家获诺奖零的突破。

那么屠呦呦研究的“青蒿素”到底是个啥?

青蒿素别名黄花蒿素、黄花素、黄蒿素,是从植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。其对鼠疟原虫红内期超微结构的影响,主要是疟原虫膜系结构的改变,该药首先作用于食物泡膜、表膜、线粒体,内质网,此外对核内染色质也有一定的影响。提示青蒿素的作用方式主要是干扰表膜-线粒体的功能。可能是青蒿素酸饥饿,迅速形成自噬泡,并不断排出虫体外,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。体外培养的恶性疟原虫对氚标记的异亮氨酸的摄入情况也显示其起始作用方式可能是抑制原虫蛋白合成。

青蒿素主要用于间日疟、恶性疟的症状控制,以及耐氯喹虫株的治疗,也可用以治疗凶险型恶性疟,如脑型、黄疸型等。亦可用以治疗系统性红斑狼疮与盘状红斑狼疮。

以青蒿素类药物为主的联合疗法已经成为世界卫生组织推荐的抗疟疾标准疗法。世卫组织认为,青蒿素联合疗法是目前治疗疟疾最有效的手段,也是抵抗疟疾耐药性效果最好的药物,中国作为抗疟药物青蒿素的发现方及最大生产方,在全球抗击疟疾进程中发挥了重要作用。

疟疾是危害人类最大的疾病之一,人类对付疟疾的最有力的药物均源于两种植物提取物,一是法国科学家19世纪初从植物金鸡纳树皮上提取出的奎宁,二是我国科学家20世纪70年代从青蒿中提取的青蒿素。2001年,世界卫生组织(世卫组织)向恶性疟疾流行的所有国家推荐以青蒿素为基础的联合疗法。

青蒿素抗疟疾的机制主要有三条:

1.自由基的抗疟作用。

青蒿素及其衍生物化学结构中的过氧桥这一基团是抗疟作用中最重要的结构。改变过氧基团,青蒿素的抗疟作用消失。青蒿素在体内活化后产生自由基,继而氧化性自由基与疟原虫蛋白络合形成共价键,使蛋白失去功能导致疟原虫死亡。另一种观点认为青蒿素转化为碳自由基发挥烷化作用是疟原虫的蛋白烷基化。目前这一观点被广泛认可。

2.对红内期疟原虫的直接杀灭作用。

青蒿素选择性杀灭红内期疟原虫是通过影响表膜 - 线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,从而达到抗疟的目的。同时青蒿素对疟原虫配子体具有杀灭作用。

3.抑制 PfATP6 酶的抗疟作用。

有研究推测青蒿素及其衍生物对 PfATP6(Plasmodium falciparumcalcium ATPase 6)具有强大而特异的抑制效果。PfATP6 是恶性疟原虫基因组中唯一一类肌浆网 / 内质网钙 ATP 酶(sarco/endoplasmic reticulum calcium ATPase,SERCA)。青蒿素抑制 PfATP6,使疟原虫胞浆内钙离子浓度升高,引起细胞凋亡,从而发挥抗疟作用。

青蒿素并非唯一有效的抗疟药,但却是最好的抗疟药

最早的抗疟药物奎宁也是从一种植物——金鸡纳的树皮中提取出来的,由此衍生出氯喹等一系列喹啉类抗疟药。然而,1960年代开始,疟原虫对氯喹产生了抗药性,给广大疟区人群造成极大威胁,也是军队大幅减员的重要原因之一。在越南战争期间,美军因疟疾减员超过80万人,但实际数字远高于此。据说美军非作战性减员比作战性减员高出4-5倍之多。

为此,美国政府专门成立了疟疾委员会,并以华尔特里德陆军研究院为核心,大规模开展抗疟药研发。到1972年,该院初筛了21.4万种化合物,但都未找到理想的对付氯喹抗性疟原虫的抗疟新药,结果只得沿用药物研发的老路,经奎宁的化学修饰制备出甲氟喹。该药虽能杀死抗氯喹疟原虫,而且具有长效抗疟作用,但毒副作用很大。

我国同期也分别研制出防疟1号片(乙胺嘧啶和氨苯砜)、防疟2号片(乙胺嘧啶加周效磺胺)和防疟3号片(周效磺胺加磷酸哌喹)。在523项目启动后,又先后研制出哌喹片、羟基哌喹、硝喹、磷酸羟基哌喹、磷酸咯萘啶、磷酸咯定、常咯啉、治疟宁、脑疟佳等。随后,还有本芴醇、磷酸萘酚喹等抗疟新药问世。

在植物药用化学成分方面,除了青蒿素外,还先后对常山乙碱、鹰爪甲素、仙鹤草酚、暗罗素等进行过抗疟评价,但都没有开发出优于青蒿素的抗疟药。青蒿素不仅高效和速效,而且低毒,尤其是至今未诱导疟原虫产生抗药性,称得上是历史上最好的抗疟药。不过,青蒿素单独用药容易引起疟疾“复燃”,说明青蒿素无持续杀疟能力,因此不主张单用青蒿素,而提倡采用青蒿素复方。尽管如此,仍不能排除将来疟原虫对青蒿素产生抗药性的可能。一旦疟原虫对青蒿素及其复方产生抗性,上述候选药物也许可能得到进一步开发。

青蒿素联合疗法是目前治疗疟疾最有效的手段,也是抵抗疟疾耐药性效果最好的药物。