青蒿素及其衍生物抗寄生虫药理作用研究进展

张 婷，赵 旭，桑晓宇，杨 娜，冯 颖，王 瑶，陈启军，姜 宁

(沈阳农业大学，辽宁沈阳 110866)

青蒿素及其衍生物抗寄生虫药理作用研究进展

张 婷，赵 旭，桑晓宇，杨 娜，冯 颖，王 瑶，陈启军，姜 宁*

(沈阳农业大学，辽宁沈阳 110866)

青蒿素是从中药青蒿中提取出的有过氧基团的倍半萜内酯药物，其分子式是C15H22O5，抗疟的主要活性基团为过氧基团，易溶于丙酮、苯、氯仿、乙酸乙酯，可溶于乙醚、乙醇，不溶于水。青蒿素在体内的作用特点为分布广、吸收快、排泄快、代谢迅速。青蒿素类药物包含青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素、蒿乙醚。近年来有研究报道青蒿素及其衍生物对除疟原虫外其他寄生虫同样具较好的杀虫效果，例如日本血吸虫、弓形虫、肺孢子虫、球虫、锥虫等。论文就近些年来关于青蒿素类药物对寄生虫药理作用的研究进展做一综述。

青蒿素；青蒿素衍生物；寄生虫；药理作用

以青蒿素为代表的倍半萜类化合物是中药青蒿中最具活力的领域。青蒿素杀灭疟原虫是因为其作用于疟原虫的食物泡膜，阻断了摄取营养的最早阶段，氨基酸饥饿很快在疟原虫体内，形成自噬泡，然后连续排出虫体外，使得疟原虫由于失去大量胞浆而死亡。在世界各地，青蒿素及其衍生物的耐药性已经产生并且逐渐蔓延。在东南亚大湄公河流域已被确定出现了耐药的恶性疟原虫虫株，首例青蒿素耐药病例出现在泰国-柬埔寨边界[1]，最主要还是大湄公河流域国家医疗条件差以及国情等一系列原因造成的。虽然非洲境内尚未发现对青蒿素类药物联合用药产生耐药性的病例，但是非洲和南美洲已展开耐药性监控[2]。从2010年开始， 使用不同组成的ACTs联合用药治疗疟原虫，3 d后虫体检测呈现阳性的区域已经蔓延至缅甸的西南部、越南南部和泰国缅甸边境等处[3-5]。2013年有数据显示，使用蒿甲醚-苯芴醇医治疟疾患者，发现3 d后患者体内依然存在疟原虫的达到了22.2%[6]。Ariey F等[7]通过全基因组技术对恶性疟原虫青蒿素耐药性虫株进行分析， 发现了K13等位基因的突变与体内疟原虫的清除率和体外疟原虫存活率间存在较强的遗传关联性[8-9]。青蒿素类药物还有抗肿瘤作用、免疫调节作用、抗炎作用、抗血吸虫作用等，可以说青蒿素类药物具有很好的潜在药用价值。

1 抗日本血吸虫作用

徐明生等[10]为了观察蒿甲醚在血吸虫流行地区的预防效果，于1996年的4月至11月，选择2个村为试点，村民年龄在6岁～65岁之间，随机分为为蒿甲醚组和对照组。在服蒿甲醚前20 d，经粪便检查，阳性及未检查者按50 mg/kg口服治疗，健康人按40 mg/kg治疗。在5月下旬按剂量6 mg/kg口服第1剂蒿甲醚，每半个月服1次，共服10次，健康人组以相同方法口服安慰剂。结果表明，蒿甲醚组433例经粪检后全部呈阴性，没有急性病例出现；对照组中452例的粪检感染率为8. 9% ，并且出现1例急性病例。说明在整个传播季节每半个月按剂量6 mg/kg口服1次蒿甲醚，对该地流行区人群有很好的预防作用。

吡喹酮是治疗血吸虫病的特效药，对血吸虫成虫有较好的杀灭效果，但对钻入皮肤的童虫除早期以外的童虫效果不明显。而蒿甲醚恰恰相反，所以两者联合应用可提高疗效[11]。

李洪军等在双氢青蒿素抗日本血吸虫效果的试验中发现，双氢青蒿素具有一定的抗日本血吸虫作用，对7 d童虫和35 d成虫较为敏感。之后李洪军等[12]发现，在血吸虫的童虫期和成虫期采用双氢青蒿素持续给药的方法可增强该药对日本血吸虫的治疗疗效，并且双氢青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯连续给药及配伍使用治疗小鼠血吸虫病的效果无显著差异[13]。

华海涌等[14]经研究发现青蒿琥酯对血吸虫的早期治疗和血吸虫再感染的预防有较好效果，一次剂量为6 mg/kg，每周1次，连续4周给药疗效较好。

高思佳等[15]通过试验得出，白头翁总皂苷与吡喹酮及青蒿琥酯的联合用药可以明显提高杀灭虫体的效果，并且减缓对肝脏的损伤，可能会成为治疗血吸虫病的一种新方法。

卢萍等[16]通过动物试验得出，日本血吸虫吡喹酮抗性株对青蒿素类衍生物依然敏感，在治疗日本血吸虫时青蒿素衍生物与吡喹酮不产生交叉抗药性。Wang W等[17]通过研究也证实，二氢青蒿素对吡喹酮耐药的日本血吸虫的治疗效果的灵敏度不会减少。

研究表明，青蒿素对寄生虫的幼年阶段表现出最高的活性。这些发现在随机对照试验中得到一致证实；重复口服施用蒿甲醚或青蒿琥酯在预防日本血吸虫感染中是安全和有效的。过氧桥是青蒿素类药物抗血吸虫的活性基团，作用机制是影响虫体的糖代谢，如肝期血吸虫在蒿甲醚处理后会发现虫体的糖原、蛋白质含量减少、生殖腺退化，雌虫变化尤其明显[18]。

2 抗弓形虫作用

早在1996年，刘杨等在兔的腹腔注射RH株弓形虫速殖子观察蒿甲醚疗效，主要测量血清中循环抗原(CAg)的变化。结果显示，兔感染弓形虫后1 d，在血清中可测到CAg, 未治疗组兔血清CAg在感染后4 d开始升高，7 d急剧上升达峰值，而后较快下降至低水平，到30 d，只有部分兔血清CAg开始转阴。而经蒿甲醚治疗的兔，血清CAg水平于感染后4 d即达到峰值，然后很快下降，在7 d～23 d相继全部转阴。提示蒿甲醚可以作为治疗弓形虫的一种新药。之后，刘杨等为了研究蒿甲醚体外抗弓形虫速殖子的作用效果,用最低有效浓度为0.1 μg/mL蒿甲醚抗弓形虫，结果表明,抑制效果随着浓度的升高而增加，当其浓度为4 μg/ mL,作用速殖子48 h 后,有些虫体胞质内出现颗粒、空泡、其中胞核与胞质界限模糊、纳虫泡界限不清，大多数虫体形态出现变化。说明蒿甲醚对体外弓形虫速殖子的繁殖有抑制作用。试验表明，水解稳定的青蒿素衍生物，可以抑制弓形虫在体外培养中的复制。

通过试验观察发现，小鼠感染弓形虫后未用蒿甲醚治疗的小鼠于感染后6 d～7 d 内全部死亡，但是经蒿甲醚治疗的感染小鼠，存活天数增加，疗效较好的为每天给药300 mg/kg，治疗14 d ，同时发现增加剂量反而会使治疗效果下降。

尹卫东等[19]在动物试验中发现，用双氢青蒿素治疗感染弓形虫速殖子期的小鼠，治疗96 h后，随机取1只小鼠腹水，分离弓形虫速殖子，常规制备透射电镜标本，观察其超微结构变化，发现弓形虫速殖子细胞膜结构模糊，出现水肿，有少量断裂或破损。细胞质脂滴增多、形成空泡，空白对照组未出现该种现象。

王卫群等[20]发现青蒿琥酯单独给药抗体内弓形虫效果并不理想，但是将青蒿琥酯与阿奇霉素配伍则有很好的疗效，提示如果患者得了严重的弓形虫病，可考虑青蒿琥酯与其他药物联合使用，从而提高药效。

3 抗肺孢子虫作用

双氢青蒿素抑制肺孢子虫(Pc)的作用比青蒿琥酯高，两者对Pc包囊的抑制率均低于对Pc滋养体的抑制率。刘成伟等也同样证实了双氢青蒿素是一种治疗大鼠卡氏肺孢子虫肺炎的有效药物。王建成等[21]用肺重/体重、肺活量及肺泡卡氏肺孢子虫(Pc)感染率3项指标考核双氢青蒿素对肺孢子虫肺炎(PCP)防治效果，结果同样证实了双氢青蒿素能有效防治大鼠的PCP。

李文桂等[22]通过光镜和电镜观察用剂量为60 mg/kg的双氢青蒿素治疗卡氏肺孢子虫肺炎(PCP)后，大鼠肺部的病理学变化结果发现，肺印片中卡氏肺孢子虫(Pc)包囊数目显著减少，Pc包囊中也出现空泡，滋养体核膜和表膜破裂，囊内小体变性坏死。说明双氢青蒿素可杀死Pc包囊和滋养体，从而减轻肺部组织的炎症反应。应用扫描电镜和透射电镜对其超微结构进行研究，结果相同。李文桂等还分别观察了双氢青蒿素对PCP大鼠血清和肺巨噬细胞上清液IL-1、NO、TNF-α和脾细胞上清液NO水平的影响。结果显示感染组和治疗组大鼠血清和肺巨噬细胞上清液IL-1、NO、TNF-α和脾细胞上清液NO水平均高于正常对照，治疗组大鼠血清和肺巨噬细胞上清液IL-1、NO、TNF-α和脾细胞上清液中NO水平则低于感染组；说明卡氏肺孢子虫感染可能导致大鼠的肺泡巨噬细胞分泌高水平IL-1、NO、TNF-α，其中脾细胞分泌的NO也很高；经双氢青蒿素治疗PCP后这些指标均降低。说明卡氏肺孢子虫(Pc)感染可能引起大鼠脾细胞分泌高水平NO，大鼠肺巨噬细胞分泌高水平的IL-1、NO、TNF-α；发挥对Pc的杀伤作用，同时宿主的组织炎症反应也加重，宿主的免疫应答被抑制，但经双氢青蒿素治疗后，PCP大鼠脾细胞分泌NO、肺巨噬细胞分泌的IL-1、NO、TNF-α降低，组织炎症反应减轻，使宿主的免疫应答接近正常状态[23]。

4 抗利什曼原虫作用

杜氏利什曼原虫感染会引起鼠内脏利什曼病，马莹等[24]在观察双氢青蒿素对该病治疗疗效的试验中发现，双氢青蒿素大小两个治疗组治疗鼠内脏利什曼病的有效率均为80%，两个剂量组肝脏和脾脏的抑虫率均无显著性差异。

双氢青蒿素对杜氏利什曼原虫前鞭毛体DNA合成具有较强的抑制作用。Sen R等[25]报道了青蒿素使磷脂酰丝氨酸外部化，并导致线粒体膜电位的损失，在G0/G1期的细胞周期停滞，最终导致杜氏利什曼原虫前鞭毛体出现程序性细胞死亡。研究表明，在感染利什曼原虫Balb/c小鼠体内，青蒿的叶和种子引起Th1细胞产生的IFN-γ细胞因子增加，Th2细胞产生的IL-4和IL-10细胞因子减少。

5 抗阴道毛滴虫作用

探讨双氢青蒿素对阴道毛滴虫的杀伤效果及作用机制过程中，通过在体外培养虫体过程中加入双氢青蒿素发现,双氢青蒿素可以通过破坏滴虫的微丝结构来实现对其的杀灭作用。在观察双氢青蒿素体外抗阴道毛滴虫作用效果的试验中，同样得出双氢青蒿素体外对阴道毛滴虫具有较强的杀灭作用。

通过电镜观察双氢青蒿素对阴道毛滴虫超微结构的影响试验中发现，经双氢青蒿素作用后的滴虫，其膜系结构遭到破坏，导致虫体裂解死亡。

2008年汤自豪等[26]观察体外阴道毛滴虫经双氢青蒿素、甲硝唑和两药联合应用后发现，虽然杀虫的机制不同，但两药联合应用有增加药效、减少药物用量、减少杀虫时间等优点。2年后汤自豪等研究双氢青蒿素、甲硝唑及两药联合应用对体外阴道毛滴虫超微结构的影响，通过扫描电镜和透射电镜观察后发现，虫体的细胞膜是双氢青蒿素的主要作用部位；而细胞内结构是甲硝唑的主要作用部位；两药联合应用会出现细胞膜破损，胞质溢出，内质网肿胀，细胞核变形，核膜破损，从而加快了杀虫的效果。

6 抗球虫作用

郭红斌等[27]通过动物试验研究青蒿素与青蒿水提取液对感染柔嫩艾美耳球虫肉鸡的疗效试验时发现，青蒿素与青蒿水提取液治疗后可使肉鸡血清中的一氧化氮(NO)和一氧化氮合酶(NOS)含量降低，对柔嫩艾美耳球虫有很好的抑制效果。

宋萍等[28]等报道，青蒿素与柳氮磺吡啶对柔嫩艾美耳球虫有良好的抑制作用，两者联合用药效果更好，均能提高鸡群的抗感染指数，降低NO的水平。 Thφfner I等[29]利用二氯甲烷提取的青蒿提取物治疗感染球虫的鸡，发现该提取物对球虫感染的鸡有很好的治疗效果，且治疗所需的药物随着感染的严重程度而增加。

7 抗锥虫作用

青蒿素类药物杀灭锥虫活性的机制之一是提取物中的亲脂性化合物，例如亲脂性倍半萜烯提取物可以增加膜的流动性，这可导致锥虫离子和代谢物不受控制的流出，导致虫体细胞死亡[30]。杀灭锥虫活性的另一种机制是在钙的存在下抑制ATP酶。研究表明，青蒿琥酯可以在体外抑制拉丁美洲不同地区的3种克氏锥虫株细胞内无鞭毛体的复制[31]。据报道，2.3 mg/kg和4.6 mg/kg蒿甲醚能够抑制和减少布氏锥虫寄生虫的数量，并延长大鼠在感染早期和晚期的寿命。蒿甲醚和青蒿琥酯治疗后，小鼠黏膜暗淡和褐变的临床症状消失。然而，在治疗5 d后与青蒿琥酯相比，蒿甲醚对完全清除体内寄生虫更有效。在另一项研究中，青蒿琥酯单独用于减少克氏锥虫感染的Balb/c小鼠中的寄生虫是无效的，并且未能治愈感染，这表明青蒿琥酯不适合在克氏锥虫感染的体内治疗。

8 结语

青蒿素类药物刚发现的时候就用于治疗疟疾，药物学家在不断探讨该类化合物的其他药理作用的同时，双氢青蒿素和青蒿琥酯抗肿瘤作用较好[32]，青蒿素类药物还有抗炎、护肝、抗心律失常、抗病毒、抗哮喘和抗孕等作用，青蒿素对实验性自身免疫性重症肌无力大鼠有免疫调节作用[33]，但是一些治疗疾病的机制尚不明确。可以看出青蒿素类药物在临床上有很大的潜在价值，而且该药还有高效、低毒、速效、副作用低、不易产生交叉耐药等特点。但是由于近些年，单一用药和不规范用药等原因，使得某些地区出现了对青蒿素类药物耐药的恶性疟原虫虫株[34]，为了防止耐药性进一步蔓延，这就要求我们治疗疾病时要联合用药，不要单一用药，否则会加快虫株的耐药性。其次要加强青蒿素抗性虫株传播流行的监测以及相关技术的研发，特别是加强新型抗药性检测和监测方法的研究。

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AdvancesinPharmacologicalEffectsofArtemisininandItsDerivativesAgainstParasites

ZHANG Ting,ZHAO Xu,SANG Xiao-yu,YANG Na,FENG Ying,WANG Yao,CHEN Qi-jun,JIANG Ning

(ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang,Liaoning,110866,China)

Artemisinin is a sesquiterpene lactone drug extracted fromArtemisiaannuaL.with peroxy radicals.Artemisinin molecular formula is C15H22O5.The main active groups of antimalarials are peroxy groups and are easily soluble in acetone,benzene,chloroform and acetic acid ester,soluble in ether,ethanol,insoluble in water.The characteristics of artemisinin in the body are widely distributed,fast absorption,rapid excretion,rapid metabolism.Artemisinin drugs contain artesunate, artemether, dihydroartemisinin,artemether.In recent years,artemisinin and its derivatives were found to have better antiparasitic effects other than malaria parasites,such asSchistosomajaponicum,Toxoplasmagondii,Pneumocystis,coccidia,Trypanosoma.In recent years,the progress of pharmacological effects of artemisinin on parasites was reviewed.

artemisinin；derivatives of artemisinin；parasite；pharmacological action

2017-03-13

沈阳农业大学人才引进项目(8804/880415001)

张 婷(1992-)，女，辽宁锦州人，硕士研究生，主要从事寄生虫学研究。*

S852.723;S853.74

A

1007-5038(2017)10-0098-05