阿维菌素与寄生虫病

李小川

(江苏省南京师范大学附属中学 210003)

2015年的诺贝尔生理学或医学奖颁发给中国科学家屠呦呦和美籍爱尔兰科学家坎贝尔、日本科学家大村智，奖励他们发现的青蒿素和阿维菌素，分别在疟疾和丝虫病等寄生虫疾病防治方面作出的巨大贡献。

寄生虫病千百年来始终困扰着人类，并一直是全球重大医疗健康问题之一。本文概述阿维菌素对防治寄生虫病的作用。

1 阿维菌素

阿维菌素是由美国科学家坎贝尔和日本科学家大村智发现的，阿维菌素由链霉菌中灰色链霉菌(Streptomycesavermitilis)发酵产生，其由一组十六元大环内酯化合物组成。

1975年，大村智收集了大量的土壤样品，从中培养、筛选和寻找新型的抗微生物的活性物质。经过努力，在万份土壤样品中分离到一株链霉菌，经发酵后的发酵液几乎无毒，但有很高的驱肠道寄生虫的活性。这是一类全新的抗寄生虫的化合物。新发现很快引起时任美国Merck(默克)公司研发部高级研究员兼主任坎贝尔的兴趣，他对该菌株进行更深入研究，在1976年分离出活性物质，并将其命名为Avermactin，中文名为阿维菌素。1981年，阿维菌素真正商品化，默克公司将其投放兽药市场，当年获得巨大成功。虽然阿维菌素是一种优秀的兽用驱虫剂，但是，人们发现它经皮肤的毒性很低，而口服的毒性较高。为了改善这一不足，坎贝尔对其化学结构进行改造，从中筛选出两个新的化合物，即伊维菌素和埃玛菌素。伊维菌素能明显降低口服毒性。所以，现在兽用的阿维菌素驱虫剂一般都是伊维菌素成份。后来发现阿维菌素能够治疗人类的河盲症和象皮病，由此在非洲、拉美地区广泛使用，有效抗击了线虫类寄生虫引发的疾病。

2 寄生虫病

寄生虫对人体的危害，主要包括其作为病原引起寄生虫病及作为疾病的传播媒介两个方面。寄生虫病对人体健康和畜牧家禽业生产的危害均十分严重。

寄生是生物界中两种生物建立起来的一种生态关系，就是指两种生物生活在一起，其中一方受益，另一方受害。通常将受害一方称为宿主，受益一方称为寄生物。非动物性寄生物有细菌、病毒等微生物。凡长期或暂时地寄生于另一种生物体内或体表，获得营养并给对方造成伤害的多细胞无脊椎动物和单细胞原生生物则称为寄生虫[1]。人体寄生虫指以人作为宿主之寄生虫，大多属原生动物、线形动物、扁形动物、环节动物和节肢动物。人类的河盲症和淋巴丝虫病都是由丝虫类寄生虫引起的。

2.1 河盲症 河盲症由旋盘尾线虫(隶属于线虫动物门，胞管肾纲，旋尾目)感染所致，可引起慢性皮肤疾病和眼睛病变，后者可导致失明。这种疾病主要分布于热带和非洲撒哈拉地区，在也门、墨西哥南部、危地马拉、厄瓜多尔、哥伦比亚、委内瑞拉和巴西亚马逊流域也存在小的流行灶区。本病经雌性蚋(又称黑蝇，隶属于节肢动物门，昆虫纲，双翅目，蚋属)吸血时传播，雌蚋的唾液中含有具感染性的第三期幼虫，叮咬人时将幼虫接种入皮肤。幼虫约1年发育为成虫，受精后的雌虫每天可产下1～3000个卵，且可在人体内存活长达15年。卵成熟后形成的第一期幼虫将在下一次受到蚋叮咬时被带走，然后在蚋体内发育形成第三期幼虫。值得注意的是，人类对旋盘尾线虫而言是唯一的最终宿主[2]。由于雌虫产卵数目较多，因而，一旦感染，治疗时程漫长。

2.2 淋巴丝虫病 淋巴丝虫病又称象皮病、丝虫病，是因班氏丝虫(隶属于线虫动物门，胞管肾纲，旋尾目)感染所造成的。该病通过蚊子(如库蚊、按蚊)叮咬传播。班氏丝虫的幼虫在人体的淋巴系统内繁殖，使淋巴结发炎肿大；炎症反复发作致使淋巴管管壁增厚，管腔缩小或阻塞；再加上成虫死亡，使淋巴循环受阻。患者的结缔组织增生，皮肤及皮下组织加厚、粗糙，呈象皮样。男性的象皮病多发生在腿、臂和阴囊的末端；女性普遍发生在腿和臂。患者的下肢外观类似于大象的腿和大象的皮肤。

抗生素多西环素虽然可以杀死班氏丝虫的幼虫，但是对于成虫效果有限。这意味着这些疗法可以防止这种疾病的传播，但是不能治愈已经携带该寄生虫的患者症状。目前，班氏丝虫感染了发展中国家约1.2亿人，这些感染者需要有能够消灭成虫的药物来治疗[2]。阿维菌素的推广使用从根本上降低了河盲症和淋巴丝虫病的发病率，对其他寄生虫疾病也有出色的控制效果。

3 阿维菌素的作用机理

阿维菌素是一种神经性毒剂，其作用机制是：作用于寄生虫等无脊椎动物神经元突触或神经肌肉突触的γ-氨基丁酸系统，激发神经末梢释放神经传递抑制剂γ-氨基丁酸，促使γ-氨基丁酸门控的Cl-通道延长开放，大量Cl-涌入造成神经膜电位超极化，致使神经膜处于抑制状态，从而阻断神经冲动传导而使线虫等无脊椎动物麻痹、拒食、死亡[3]。

脊椎动物与寄生虫等无脊椎动物的神经系统有所不同，两者神经系统的主要区别在于神经递质的不同，寄生虫具有的γ-氨基丁酸门控的Cl-通道是哺乳类动物所没有的。该Cl-通道可由阿维菌素和谷氨盐来调节。因此，阿维菌素在防治寄生虫疾病方面的应用，对人和牲畜是安全的。