双氢青蒿素抗疟机制
青蒿素的应用及其作用机制
节 人 体 的 Ｃ ２ 平 ， 它停 止 工 作 时 ， 导 致 细 胞 内 ａ水 当 会
Ｃ ２ｋ平 升 高 ， 胞也 随之 凋 亡 。 由于 Ｓ Ｒ Ａ 的基 因 ａ＋ ｙ 细 Ｅ Ｃ
与 ＰＡ Ｐ ￡ Ｔ ６酶 的 基 因具 有 ４ ％左 右 的 同 源 性 ， 因 此 ０
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医 菊 化 工
１ １
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青 蒿 素 的 应 用 及 其 作 用 机 制
王建平
１ 抗 疟【 １ 】
青 蒿素及 其衍 生 物 是一 类 全 新 结 构 的抗 疟 药 ， 具 有抗 疟作 用 迅 速 、 高效 、 毒 且 与 大 多 数 抗 疟 药无 交 低 叉 抗性 等特 点 。一 般 认 为 ， 蒿 素类 药 物 的 作用 机 制 青 与其结构 中的 内过 氧 桥有 关 ， 近 又提 出 一些 与 以往 最
究 发 现 ，Ｃ Ｐ上 有 间 距 约 １ｌ 的 两 个 血 红 素 结合 ＴＴ ８ｘ ｍ
位点 ，它与 血 红 素 的亲 和力 与人 的血 清 清 蛋 白类 似 。 ＴＴ Ｃ Ｐ上 单 个半 胱 氨 酸部 分 被 阻 断时 ，其 与 血红 素 的 连 接 不受 影 响 ， 药 物 的结 合却 减 少 了 １３ 因此 ， 与 ，。 半
Ｊｎ ｕｇ等 参 考 Ｓ Ｒ Ａ 的 空 间 结 构 利 用 计 算 机 模 拟 出 Ｅ Ｃ
ＰＡ Ｐ ｆ Ｔ ６酶 的空 间结 构 ，并 进 一 步 证 明青 蒿 素 在 空 间 结 构 上 与 ＰＡ Ｐ酶 结 合 的 可 能 性 。 Ｅ ｋｔｉ— ｕ ｗｇ ｆＴ ｃ ｓ ｎ Ｌ ｄ ｉ ｅ 等 也 通 过荧 光 实 验证 明 ， 蒿 素 在不 影 响 其 他正 常 细 青
阿齐霉素、青蒿素和双氢青蒿素对恶性疟原虫泰国新分离株的抗疟活性
疾 病 例 ７ ９例 ， 中 外 来 者 下 降 了 ３ ％ ， ８ 其 ０ 为
７ ２例 （ 乎 均 来 自俄 罗 斯 各 行 政 区 ） 而 当 １ 几 ，
地感 染 者 增 至 ７ ７例 。
联 邦 疟 疾 流 行 病 学 监 测 指 南 ” 。
（ 晓丽 摘 张 徐 之杰 校 ）
多 数 患 间 日疟 的 外 来 病 例 （ ７ ％） 占 ５ 系 来 自阿 塞拜 疆 和 塔 吉 克斯 坦 的季 节 工 、 人 ， 商
虫 ， 为 恶 性 疟 原 虫 和 卵 形 疟 原 虫 的 混 合 ４例
感 染 。此 外 ， ３例 未 查 到 疟 原 虫 。 有 １９ ９ ９年 各 月 疟疾 病 例 分 布 情 况 表 明 ， 大
在 俄 罗 斯 有 许 多 与 各 种 社 会 经 济 和 自然
气 候 条 件 密 切 相 关 的 决 定 疟 原 虫 感 染 与 传 播 的风 险 因素 ， 些 因素 主要 有 ： 民 的 经 济 活 这 居
不 足 以及 抗 疟经 费 紧 缺 等 。
一
些 地 区 的 寄 生虫 学 及 昆 虫 学 工 作 者 的
专 业 知 识 欠 缺 ， 致 对 疟 疾 病 例 的 调 查 及 疟 导
区监 测 的结 果 不 准 ， 至 疟 区 分 级 有 误 。 因 甚
此， 为正 确 地 对 疟 疾 患 者 和 疟 区 进 行 流 行 病 学 和 昆虫 学 调 查 ， 使 用 ２ ０ 应 ０ ０年 新 版 的 “ 俄
１ １ 阿 齐 霉 素 、 蒿 素 和 双 氢 青 蒿 素 对 恶 性 １ 青
疟 原 虫 泰 国新 分 离 株 的抗 疟 活 性 ［ ］Ｎｏｄ 英 ／ ｅｌ
Ｈ ／Ａ ｔ Ｔ ｏ ． ０ ｌ ８ （ ）一３ ～４ … ／ ｃ ｒｐ 一２ ０ ，０ １ ． ９ ４ ａ
青蒿素的发现提取及一系列发展应用
青蒿素的发现提取及一系列发展应用青蒿素，又称为双氢青蒿素或青草素，是一种从中草药青蒿中提取的有效抗疟药物。
青蒿素的发现、提取以及一系列发展应用，对疟疾的治疗和预防产生了重大影响。
青蒿素的发现可以追溯到公元前2000多年前的中国古代文献《神农本草经》。
文献中记载了青蒿有治疟疾的功效，但当时并未提及具体的提取方法。
直到20世纪70年代，中国中医研究院的屠呦呦等科研人员开始对青蒿进行系统研究，最终在1972年成功地从青蒿中提取出青蒿素。
这项成果使中国在世界范围内首次获得了疟疾的有效治疗药物。
青蒿素的提取方法通常是通过对青蒿叶片进行浸提、水蒸馏等工艺，最终得到粗提物。
然后通过一系列分离、纯化和结晶等步骤，得到纯度较高的青蒿素。
青蒿素的发现和提取开创了疟疾防治的新篇章。
青蒿素在疟原虫体内发挥作用的机制是，通过制造并积累过氧化物，使红细胞内或体内外的游离铁离子生成游离基，最终导致疟原虫的死亡。
青蒿素对疟原虫的杀灭作用快速而有效，广谱抗疟作用持续时间长，这使得青蒿素成为治疗疟疾的首选药物之一随着青蒿素的发现和应用，疟疾的治疗和预防取得了重大突破。
青蒿素及其衍生物已被广泛应用于世界各地疟疾高发区域，大大降低了疟疾的发病率和死亡率。
除了在疟疾治疗方面的应用，青蒿素还显示出抗艾滋病、抗疱疹病毒以及抗寄生虫等多方面的潜在应用价值。
青蒿素及其衍生物被广泛研究和开发，用于探索更广泛的药理和医疗用途。
总之，青蒿素的发现、提取及一系列发展应用对疟疾的治疗和预防产生了重大影响。
通过青蒿素的应用，疟疾的治疗和抗药性的问题得到了有效解决，为全球疟疾防治做出了重要贡献。
而青蒿素在其他疾病治疗方面的潜在应用也为医学领域的研究和发展提供了新的方向和希望。
青蒿素重要意义
青蒿素重要意义青蒿素是从青蒿茎叶中提取出来的一种化学成分，是天然产物。
而青蒿在我们平常的生活中很常见。
青蒿的植物名为黄花蒿，是一年生植物，颜色为深绿色，菊科植物。
青蒿素的主要用途有抗疟疾。
青蒿素是继乙胺嘧啶、氯喹、伯喹之后最热门的抗疟特效药，尤其是对于脑型疟疾和抗氯喹疟疾，青蒿素具有速效和低毒的特点，曾被世界卫生组织称做是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。
其抗疟疾作用机理主要在于在治疗疟疾的过程中，通过青蒿素活化产生自由基，自由基与疟原蛋白结合，作用于疟原虫的膜系结构，使其泡膜、核膜以及质膜均遭到破坏，线粒体肿胀，内外膜脱落，从而对疟原虫的细胞结构及其功能造成破坏，且细胞核内的染色质也受到一定的影响。
青蒿素还能使疟原虫对异亮氨酸的摄入量明显减少，从而抑制虫体蛋白质的合成。
1、抗肿瘤。
青蒿素能够致使乳腺癌细胞、肝癌细胞、宫颈癌细胞等多种癌细胞凋亡，对癌细胞的生长具有显著的抑制作用。
青蒿素及其衍生物的抗肿瘤作用，主要是依靠诱导细胞的凋亡而实现的。
双氢青蒿素可以通过增加活性氧，从而抑制激活缺氧诱导的相关因子，发挥出选择性细胞毒作用。
青蒿素作用于白血病细胞的细胞膜，改变细胞膜的通透性，使得细胞内的钙离子浓度升高，这样不仅使得钙蛋白酶得以激活，使其膨胀死亡，而且促进了凋亡物质的释放，细胞凋亡加快。
2、免疫调节。
研究发现，青蒿素及其衍生物的使用剂量在不会引起细胞毒素的情况下，能够较好的抑制T淋巴细胞丝裂原，从而诱导小鼠脾脏淋巴细胞的增殖。
这一发现对于治疗T淋巴细胞所介导的自身免疫性疾病有很好的参考价值。
3、抗真菌。
青蒿素的抗真菌作用也使得青蒿素表现出了一定的抗菌活性。
研究证实青蒿素的渣粉剂和水煎剂对炭疽杆菌、表皮葡萄球菌、卡他球菌、白喉杆菌均有较强的抑制作用，对结核杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌等也具有一定的抑制作用。
4、其他。
青蒿素在临床上还具有与冬虫夏草合用，可以抑制狼疮肾炎的复发，以达到保护肾脏的功效。
青蒿素主要作用
青蒿素的研究报告青蒿素研究进展青蒿素(artemisinin)是继氯喹、乙氨嘧啶、伯喹和磺胺后最热的抗疟特效药,尤其对脑型疟疾和抗氯喹疟疾具有速效和低毒的特点,已成为世界卫生组织推荐的药品。
青蒿素的抗疟机理与其它抗疟药不同,它的主要作用是通过干扰疟原虫的表膜-线粒体功能,而非干扰叶酸代谢,从而导致虫体结构全部瓦解。
目前药用青蒿素是从中药青蒿即菊科植物黄花蒿的叶和花蕾（Artemisia annua L.）中分离获得的。
由于青蒿的采购、收获,直至工厂加工提取,环节较多,费时费力,且不同采集地和不同采集期青蒿品质有很大的差别,同时,大量采集自然资源,必然会破坏环境和生态平衡,导致资源枯竭。
因此,为增加青蒿素的资源,世界各国都在加紧开展青蒿素及其衍生物的开发研究,长期稳定地和大量地供应青蒿素成为各国科学家面临的严峻考验。
青蒿素是我国药学工作者1971年从菊科植物黄花蒿叶中提取分离到的一种具有过氧桥的倍半萜内酯类化合物。
在青蒿素的基础上又开发出了多种衍生物双氢青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚、蒿乙醚，均有抗疟、抗孕、抗纤维化、抗血吸虫、抗弓形虫、抗心律失常和肿瘤细胞毒性等作用。
青蒿素类药作用广泛，其作用机制、特点、应用研究仍处于初级阶段，有待进一步开发。
现就青蒿素近年在上述各方面的研究进展作一综述。
青蒿素类药均有抗疟活性，对各种疟疾有效。
青蒿素及其衍生物是含过氧桥的倍半萜内酯类新型抗疟药，具有高效、快速、低毒、安全等特点。
研究表明，青蒿素对疟原虫配子体有杀灭作用，其强度和剂量与配子体成熟度相关。
青蒿素类药能快速杀灭疟原虫早期配子体，并能抑制各期配子体，对未成熟配子体可中断其发育。
青蒿素对配子体的这种抑制作用是其它抗疟药所不具备的，其对配子体的杀灭有利于控制疟疾流行。
早期的研究表明，青蒿素选择性杀灭红内期疟原虫的机理主要是作用于疟原虫的膜系结构，使食物泡膜、核膜、质膜破坏，线粒体肿胀皱缩，内外膜剥离，对核内染色物质也有一定影响，青蒿素及其衍生物通过影响表膜———线粒体的功能，阻断疟原虫营养的供应，从而达到抗疟目的。
除了抗疟疾 青蒿素还有很多新作用
除了抗疟疾青蒿素还有很多新作用最近国内外学者陆续发现，除了抗疟疾，青蒿素还有其他很多作用。
1. 对抗肺结核。
美国密歇根州立大学的一项研究发现：青蒿素能够帮助治疗肺结核，减缓结核菌耐药性的进化。
研究人员发现，青蒿素可以通过扰乱结核分歧杆菌将其关闭，使细菌死于缺氧环境，达到对抗肺结核的效果。
2. 抑制癌细胞生长。
中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所肖友利研究组发现：青蒿素独特的结构能抑制癌细胞生长。
研究人员合成了以青蒿素为骨架的小分子探针，结果发现，青蒿素可以扰乱癌细胞的多个正常生理途径，从而抑制癌细胞的生长和增殖。
3. 可治疗外伤。
英国玛丽女王大学研究人员12 月12 日发表报告称，青蒿素类药物能有效缓解严重外伤引起的器官衰竭，可用于挽救重伤患者生命。
研究人员利用青蒿琥酯（作用机制同青篙素）治疗大量失血的实验鼠。
结果显示，这种药物保护了实验鼠的器官，并大大降低了器官衰竭的发生概率。
研究人员认为，青蒿琥酯能降低身体的炎症反应。
4. 双氢青蒿素可诱导肝癌细胞凋亡。
双氢青蒿素是青蒿素药物在体内的主要代谢物，水溶性更好，抗疟效力更强。
近年来很多研究表明，双氢青蒿素对肝癌具有抗肿瘤活性。
一项研究发现，双氢青蒿素能诱导肿瘤细胞凋亡，具有抗肿瘤作用。
5. 青蒿素研究为新型抗癌药物研发提供重要依据。
《细胞和分子医学杂志》近日刊文：中科院的研究人员系统研究了青蒿素对卵巢癌的潜在抗癌活性以及构效关系。
研究发现，双氢青蒿素能有效抑制卵巢癌的生长，同时可提高卵巢癌化疗药卡铂的疗效。
该研究为青蒿素类化合物作为新型抗癌(辅助) 药物用于临床研究提供了重要的实验依据。
6. 青蒿素衍生物可治疗红斑狼疮。
中科院上海药物研究所左建平研究员领导的课题组在《关节炎与风湿病》杂志发表研究称，青蒿素衍生物或可用于治疗系统性红斑狼疮。
研究人员证明了青蒿素衍生物具有良好的疗效及新颖的免疫调节机制，能显著改善红斑狼疮相关症状和疾病进程，降低致死性狼疮肾炎的发生率，显著延长患者生存周期，对寻找和明确系统性红斑狼疮的药物治疗靶点产生积极意义。
青蒿素
青蒿素(artemisinin)类药物包括双氢青蒿素(dihydroartemisinin)、青蒿琥酯(artesunate)、蒿 甲醚(artemether)、蒿乙醚(arteether)等,具有抗疟、抗血吸虫、抗心律失常和肿瘤细胞毒性 等作用[1],其结构上存在过氧桥基团,在溶液中不稳定,且在极性溶剂中的溶解度低,影响了青 蒿素类药物的生物利用度[2]。
环糊精(cyclodextrin,CD)中最常见 α-,β-和 γ-环糊精,能包结多 种化合物[3,4],可起到提高药物稳定性、改善药物水溶性、增强药物利用率及使药物缓释等 作用[5-7],是改善青蒿素类药物溶解性、稳定性、生物利用度的可行方法[8]。
青蒿素类药物 的 CD 包结物研究多集中于包结物的制备与表征实验[9-10]。
分子模拟为直观认识包结物从 分子机制角度提供了强有力手段。
CD 包结作用的分子模拟方法包括分子力学和分子动力学 模拟[11-12]、借助于蛋白质对接程序进行分子匹配对接[13]、利用第一性原理程序计算包结 物某些性质[14-15]。
理论计算研究 CD 包结物多集中在计算模拟水溶液中的结合自由能等 [16 青蒿素 - 简介 化学名：(3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)-八氢-3，6，9-三甲基-3，12-氧桥-12H-吡喃并[4， 3-j]-1，2-苯并二塞平-10(3H)-酮青蒿素晶体中文别名：黄花蒿素、黄蒿素 英文名称：Artemisinin 英文别名：Arteannuin、Artemisinine、Qinghaosu CasNo：63968-64-9 化学式：C15H22O5分子量：282.33 物理性状：无色针状晶体，味苦。
在丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸中易溶，在乙醇和 甲醇、乙醚中可溶解，微溶于冷石油醚，在水中几乎不溶。
熔点 156-157℃，旋光度+69（c =0.5，CHCl3）。
化学性质：极易被硫酸亚铁还原，易于三苯磷反应。
青蒿素类抗疟药物的分析
1.TLC法 法
采用杂质对照品与供试品溶液自身稀释对 照并用法
2.HPLC法 分离效能高、专属性强、检测灵敏性好，可 法
以准确的测定各组分的峰面积。分为外标法、 加校正因子的主成分自身对照测定法、不加 校正因子的主成分自身对照法、面积归一法。
有关青蒿素含量测定的方法有紫外分光光度法 紫外分光光度法、 紫外分光光度法 薄层扫描法、HPLC等。 薄层扫描法 高效液相色谱法在测定实际样品时，色谱柱易被污染， 并且对前处理要求严格,分析时间长；毛细管电泳法测 定青蒿素的应用较少，且都为紫外吸收检测。由于青蒿 素没有紫外吸收，需要对青蒿素进行一定的处理。
现场快速检测青蒿药材质量的方法
方法：以索氏提取一高效液相色谱法为对照，采用超声 波提取一紫外分光度法进行现场快速检测青蒿药材质量 结果：得出现场快速检测青蒿素的含量关系式为： MRD(mg ／ g)=(AXVX2.2984)／(As×3)+1.2067。结论：超 声波提取一紫外分光度法测定青蒿质量，简化了操作程 序，缩短了提取时间，在1.5h内就可完成青蒿素的含量 测定，是目前快检速测青蒿药材质量较理想的方法。
（三）色谱法
利用比较供试品溶液主峰的保留时间（tR)是否一致或比 较供试品溶液所显主斑点的位置和颜色与对照品溶液主斑点的 位置和颜色是否相同进行鉴别。 青蒿素类抗疟原料药在ChP2010中均采用HPLC法进行鉴 别，但部分制剂中也采用TLC进行鉴别。 HPLC法一般都规定在含量测定项下记录的色谱图中，供 试品溶液主峰的保留时间应与对照品溶液主峰的保留时间一致。
碘量法、滴定分析法、高效毛细管电泳一电导法、 HPLC—ELSD法、 SFE—HPLC法
高效毛细管电泳一电导法： 高效毛细管电泳一电导法
以Tris-H3BO3(H3BO3，浓度为1.5 mmol／L) 为电泳介 质，乙醇为有机添加剂，在15 kV高压，pH 9 .0的碱性条 件下柱端电导法检测了青蒿中的青蒿素含量，着重探讨了 缓冲溶液种类、浓度、酸碱度及其操作电压、进样时间对 检测的影响。该法的线性范围为 20～280 mg／L，检出限 为3.2 mg／L
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双氢青蒿素抗疟机制
据2018年WHO发布的《世界疟疾报告》估计,2017年全世界共发生2.19亿例疟疾,全球有43.5万人死于疟疾,而2016年全球共有2.16亿疟疾病例,约44.5万人死于疟疾,消除疟疾仍然是一个严峻挑战。
目前发现有五种疟原虫会使人类感染疟疾,包括恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)、三日疟原虫(Plasmodium malariae)、卵形疟原虫(Plasmodiumovale)、间日疟原虫(Plasmodium vivax)及诺氏疟原虫(Plasmodium knowlesi)。
其中恶性疟原虫引发的疟疾危害最大,死亡率最高。
据2018年《世界疟疾报告》,恶性疟原虫是撒哈拉以南非洲最流行的疟疾寄生虫,占2017年估计疟疾病例总数的92%。
以青蒿素为基础的联合疗法是疟疾治疗的主要方法。
青蒿素及其衍生物在疟疾治疗上挽救了全球数百万人的生命,但是其抗疟机制仍有待于进一步阐明。
对青蒿素抗疟机制的研究不仅有助于青蒿素及其衍生物的合理利用,也有利于基于机制协同的联合应用,降低青蒿素类化合物的耐药问题,同时也会促进类似机制抗疟新药的筛选和研发。
众所周知,青蒿素类化合物的激活主要依赖于血红素或者亚铁,产生活性氧及其他自由基。
近几年,在肿瘤学研究中发现,青蒿素及其衍生物能诱导肿瘤细胞铁死亡(ferroptosis),青蒿素及其衍生物是铁死亡的诱导剂;但是,其抗疟机制中是否有铁死亡的参与,尚未见报导。
铁死亡是近年新发现的一种调节性细胞死亡模式,在形态学、基因学、生物化学特征方面与传统凋亡、坏死、自噬等死亡模式存在显著差异,本质表现为Fe2+依赖的脂质过氧化物超限蓄积导致的细胞质膜损伤。
由于疟原虫与肿瘤细胞等在生物学上明显不同,铁死亡是否为恶性疟原虫的
一种死亡方式,青蒿素类药物是否诱导恶性疟原虫铁死亡,哪些环节是主要靶点,均值得论证和探讨。
目的研究铁死亡是否为恶性疟原虫死亡的一种方式,铁死亡是否是双氢青蒿素抗疟机制中的一个重要通路,并探索其深层机制。
方法通过恶性疟原虫体外抑制实验,研究铁死亡诱导剂(erastin(ERA)、RSL3、索拉菲尼(SOR))和抑制剂(liproxstatin-1,去铁胺(DFO))对恶性疟原虫增殖的
影响,双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)与铁死亡诱导剂和抑制剂联用对恶性疟原虫增殖的影响,其中重点考察了双氢青蒿素与铁死亡抑制剂
(liproxstatin-1,Lip-1)联用对恶性疟原虫增殖的影响。
用流式细胞术检测铁死亡两个关键指标即细胞内动态铁池和膜脂质过氧化物,考察双氢青蒿素、铁死亡诱导剂作用于恶性疟原虫后,对细胞内动态铁池和膜脂质过氧化物的影响,以及
双氢青蒿素与铁死亡抑制剂(liproxstatin-1,去铁胺)共同作用于恶性疟原虫后,对细胞内动态铁池和膜脂质过氧化物的影响。
由于铁死亡最终导致Fe2+依赖的膜脂质过氧化物的增多,涉及到两个方面:
一是亚铁浓度升高的原因,二是膜脂质过氧化。
用脂质组学技术,分析不同剂量的双氢青蒿素作用后质膜系统中脂质的变化,研究膜脂质过氧化物增多的分子水平的机制。
用RT-PCR技术,分析不同剂量的双氢青蒿素作用于恶性疟原虫后,疟原虫铁硫簇蛋白和铁硫簇装配通路等相关基因的表达水平变化,研究亚铁水平升高的深层原因。
结果1、铁死亡诱导剂可剂量依赖性地诱导恶性疟原虫死亡。
通过恶性疟原虫体外抑制实验发现,DHA单独作用于恶性疟原虫72 h后,DHA 能有效杀灭疟原虫,并随着剂量增加,抗疟效果增加,其IC50为4.37±0.82nM。
铁死亡诱导剂ERA,RSL3,SOR单独作用于恶性疟原虫72 h后,均能显著杀灭恶性
疟原虫,且与剂量正相关,其IC50分别为 6.40±0.67 μM,4.87±0.26 μ和12.40±0.82 μM。
2、铁死亡诱导剂与双氢青蒿素联合作用于恶性疟原虫后显示出协同或者相加的效果,上述发现为青蒿素类联合用药抗疟提供了一种新思路。
从DHA/ERA间的剂量效应结果发现,在抗疟药效为40-90%时观察到DHA/ERA间的协同或者相加效应。
从DHA/RSL3间的剂量效应结果发现,DHA与RSL3的联用后在50-90%之间显示相加或者协同性。
从DHA/SOR间的剂量效应结果发现,DHA与SOR的组合在
30-90%时显示相加或协同的抗疟作用。
3、铁死亡抑制剂可降低双氢青蒿素的抗疟效果。
DFO在一定剂量水平下能降低DHA抗疟作用,在10-90%的抗疟效果下观察到DHA/DFO的拮抗作用。
与仅使用DHA或DFO处理相比,DHA/DFO的组合处理使DHA的抗疟作用降低,尤其是在低剂量的时候拮抗效果明显。
Lip-1在所有剂量水平下均降低DHA的抗疟作用,DHA与Lip-1的组合在10-90%显示拮抗效果。
虽然单用Lip-1,在超大剂量时对恶性疟原虫有损害(可能是非特异性的毒性)作用,但在无毒剂量下与双氢青蒿素联用均可阻断和拮抗其抗疟作用。
用DHA(4.4 nM)预处理恶性疟原虫1小时或2小时,无毒剂量下的Lip-1仍然可以大部分阻断DHA的抗疟作用。
DHA(20、40nM)与不同浓度的无毒剂量的Lip-1共同作用,发现Lip-1可以在高浓度的DHA中以不同浓度显著降低其对恶性疟原虫体外生长的抑制作用;在与致死剂量的DHA(20、40nM)联合作用恶性疟原虫72小时后,一定剂量的Lip-1也可以挽救20-50%的疟原虫;Lip-1(2.35 μM)与不同浓度的DHA共同作用发现,随
着DHA剂量增大,Lip-1对DHA抗疟效果的阻断作用越来越弱,但还是会有少量疟原虫存活。
4、对于铁死亡2大核心指标,细胞内自由Fe2+和膜脂质过氧化物,DHA 与铁死亡诱导剂具有相似的作用特征,即同时升高恶性疟原虫细胞内亚铁离子和膜脂质过氧化物水平;反之亦然,铁死亡抑制剂能降低DHA诱导的恶性疟原虫内亚铁离子和膜脂质过氧化物浓度的升高。
与铁死亡诱导剂处理类似,DHA(40-200 nM)以浓度依赖性方式显着增强滋养体阶段恶性疟原虫细胞内亚铁和膜脂质过氧化物水平。
ERA(3.5-3500μ
M),RSL3(50-250 μM)和SOR(6-600 μM)处理也有效增强恶性疟原虫细胞中的亚铁和膜脂质过氧化物水平。
DHA杀疟具有与铁死亡诱导剂相似的特征,细胞内亚铁浓度的变化比膜脂质过氧化物的变化更严重。
DHA同时增强疟原虫细胞中的亚铁和膜脂质过氧化物水平,而细胞内亚铁浓度的增加和膜脂质过氧化物的增加是铁死亡的主要特征。
铁死亡抑制剂能降低DHA诱导的恶性疟原虫内亚铁和膜脂质过氧化物浓度的升高,所有剂量水平的DFO/Lip-1均能抑制DHA(20、40nM)诱导的亚铁和膜脂质过氧化物的升高。
DFO以浓度依赖性方式显著降低疟原虫内非血红素亚铁,然后阻断膜脂质过氧化物的积累。
Lip-1以浓度依赖性方式显著降低疟原虫内膜脂质过氧化物。
因此,DFO和Lip-1均能降低DHA诱导的疟原虫内亚铁和膜脂质过氧化物的升高。
5、脂质组学研究结果显示DHA确实能影响恶性疟原虫膜脂质代谢。
将恶性疟原虫样本在高分辨质谱上分别做了正负离子两次扫描,负离子模式共计得到270种脂质分子,其中DHA作用后脂质变化1倍以上的脂质有8种,主要变化脂质包括磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰乙醇胺(PE)、心磷脂(CL)。
正离子模式共计得到191种脂质分子,其中DHA作用后脂质变化1倍以上的脂质有13种,主要变化脂质包括磷脂酰胆碱(PC)、鞘磷脂(SM)、甘油三酯(TG)。
恶性疟原虫经DHA作用后,从正负离子模式中共检测到有21种脂质含量发生变化,占被检测脂质总数的4.5%左右,其中含量降低较明显的4种膜脂质,3种属磷脂酰胆碱,1种为磷脂酰丝氨酸类,前者常定位于膜双脂层的外层,后者常定位于内层,它们均是含有十八碳的二、三或四烯酸,是易受亚铁离子攻击的对象。
6、DHA能显著影响恶性疟原虫一些铁硫簇蛋白的表达。
以滋养体期恶性疟原虫为材料,通过RT-PCR实验检测了 45个恶性疟原虫3D7铁硫簇蛋白相关基因,其中铁硫簇蛋白基因31个,铁硫簇装配通路基因14个。
DHA作用后表达变化基因44个,没有明显变化基因1个。
表达变化基因中基因上调11个,下调22个,出现低剂量下调高剂量上调基因11个。
DHA主要影响顶质体、线粒体铁硫簇装配通路及顶质体、线粒体、细胞核和细胞质、部位不定的铁硫簇蛋白。
DHA对顶质体、线粒体、细胞核和细胞质铁硫簇蛋白有一定影响,与剂量有关,能下调顶质体脂肪酸合成通路LipA、LipB等基因,对线粒体IRP、ISD、ATF等基因有调控作用。
DHA对细胞核和细胞质铁硫蛋白基因影响较大,对部位不确定的DRE2、DLS 等基因有调控作用。
因此,DHA可能通过调节铁硫簇蛋白及其装配通路,引起恶性疟原虫细胞内亚铁离子的升高,为进一步阐明青蒿素调节铁代谢的深层机制提供了前期基础。
结论铁死亡是诱导恶性疟原虫死亡的一种重要方式,也是双氢青蒿素抗疟机制中的一个重要通路。