双氢青蒿素药理作用及其机制研究进展

毕军霞，李文清，李芷莹，李亚巍

(吉林医药学院，吉林 吉林 132013)

青蒿素是众所周知的抗疟疾药物，以其为基础的联合疗法在防治全球疟疾流行方面已的作用被证明。双氢青蒿素(dihydroartemisinin，DHA)是其衍生物中极其重要的一种，与青蒿素相比具有水溶性更好、生物利用度更高、更易代谢的特点，使其药效价值大大提高。DHA是一种含有过氧键的非生物碱倍半萜内酯类化合物，在Fe2+的催化作用下使得过氧键断裂影响其活性，是DHA抗疟疾、抗肿瘤等药理作用的关键部位，本文就DHA的多种药理作用及其机制的研究进行综述。

1 抗疟疾作用

1972年从黄花蒿中提取的青蒿素及其三种重要衍生物青蒿琥酯、蒿甲醚和DHA首次被鉴定为抗疟疾药物，而且对所有种类的疟原虫均有生物活性。DHA是青蒿素类药物中一种重要的预防和治疗疟疾的有效药，口服利用度为青蒿素的10倍以上，抗疟作用为青蒿素的4～8倍[1]，且不易产生耐药性。研究发现，DHA对疟原虫有良好的杀灭作用，可以迅速杀死体内的疟原虫，从而达到控制病情的目的。铁和过氧键都是DHA发挥抗疟疾作用中的关键部位。DHA也可以通过影响宿主的免疫调节作用抵抗疟原虫的侵袭。DHA已在临床上有所应用。Van der Pluijm等[2]在8个国家的18个医院和卫生所招募无并发症的恶性疟疾患者，给予联合抗疟疾药物，通过42 d的PCR校正结果表明，双氢青蒿素-哌喹及双氢青蒿素-哌喹加甲氟喹均有良好的抗疟疾效果。

2 抗肿瘤作用

研究发现，DHA对多种肿瘤细胞有明显的细胞毒作用，但对正常组织细胞的毒副作用很小。其关键因素是肿瘤细胞比正常细胞中具有更多的Fe2+[3]，DHA可以诱导铁蛋白的溶酶体降解，并以非自噬的方式即通过影响铁调节蛋白/铁反应元件控制的铁稳态从而增加细胞游离铁水平，使细胞对铁下垂更加敏感[4]，可以定向选择并杀死肿瘤细胞。除此之外，DHA还可以通过调控细胞周期，诱导肿瘤细胞凋亡、抑制血管生成、调节多种通路相关蛋白的表达从而抑制癌细胞的侵袭和转移，被认为是有良好发展前景的抗肿瘤药。朱文赫等[5]用不同浓度的DHA处理人肝癌细胞SMMC-7721后，结果表明，SMMC-7721细胞周期阻滞于G2/M，细胞的死亡率与药物浓度成呈正相关，并且呈现一定的计量依赖，其作用机制可能与线粒体途径及促凋亡基因Bax的表达有关；孙卉等[6]也研究发现，DHA可以促进A549/DDP细胞凋亡，在一定程度上能逆转肺癌A549/DDP细胞株对顺铂的耐药性，其作用机制与抑制PI3K/Akt通路有关；Liu等[7]研究了DHA对卵巢癌细胞和人卵巢表面上皮细胞(HOSEPICs)细胞活力和凋亡的影响，证实了DHA可以通过抑制Hh信号通路增强GANT61(hedgehog信号通路抑制剂)诱导的细胞凋亡，并抑制了细胞活力、迁移能力和侵袭能力。近年来，对青蒿素进行修饰加工，已经设计合成了数百个具有抗肿瘤活性的青蒿素衍生物，他们也几乎都以DHA为母核[8]。

3 抗病毒作用

此外，青蒿素及其衍生物还可以抵抗多种类型的病毒。李志萍[9]研究发现，将不同浓度的DHA作用于经PRRS病毒感染的Marc-145细胞，在最佳用药浓度范围内，随用药量浓度的增加，DHA对PRRSV病毒NSP-9 mRNA和N蛋白的表达具有明显的抑制作用，且呈现良好的剂量依赖关系，而不影响细胞的生长状态，说明DHA可能通过抑制病毒感染Marc-145细胞的不同阶段发挥抗病毒作用。杨霞[10]建立H1N1毒株细胞体外感染模型首次发现DHA具有显著的体外抗病毒的活性，其对H1N1毒株在A549细胞内的增殖有抑制作用且可以抑制流感病毒NP mRNA和蛋白质在A549细胞内的表达。

4 免疫调节作用

在一些因素作用下，机体的免疫功能可能会出现紊乱。青蒿素类药物除了具有抗寄生虫活性外，还可以有效调节机体的免疫应答，以维持内环境的相对稳定。研究表明DHA在红斑狼疮等疾病中均有免疫调节的作用。Zhang等[11]研究小鼠免疫系统的调节作用发现，DHA可以抑制B细胞和促进CD8+T细胞反应来调节免疫抑制肿瘤细胞的生成。占敏霞等[12]构建超敏反应小鼠模型，研究发现将DHA与火把花配伍可以通过降低γ干扰素(interferon-gamma，IFN-γ)含量、升高白介素4(interleukin-4，IL-4)含量，以及调节Th1/Th2免疫平衡从而发挥免疫作用，明显抑制DTH反应。Yu等[13]研究发现，DHA通过提高小鼠诱导CD8+CTL的增多，抑制CD4+、CD25+、Foxp3+调节性T细胞和IL-10和IL-6的活性，降低IL-10和IL-6的表达,增加了肿瘤和脾脏中IFN-γ的表达，提高小鼠抗肿瘤免疫能力。

5 抗炎作用

炎症反应是生物体进化出的一种防御反应，但不当时可引起多种疾病如癌症等。DHA可以通过调节炎症反应过程中宿主细胞的免疫应答，多种细胞因子如IFN-γ、肿瘤坏死因子-α、IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、IL-22、IL-23以及NF-κB、ERK、AMPK/SIRT1、ROS-JNK1/2、mTOR/S6K1、PI3K/Akt等多种信号调节通路和相关蛋白的表达等多种方式来抑制炎症的发生，保护机体避免疾病的侵袭[14-15]。魏强[16]等也通建立咪喹莫特诱导银屑病的小鼠模型证实DHA通过诱导MAPK/NF-κB信号通路抑制分泌细胞因子及角质形成细胞的过度增殖来抑制银屑病皮肤炎症。

6 抗其他寄生虫作用

6.1 抗血吸虫作用

自20世纪80年代初以来，研究发现青蒿素及其多种衍生物对血吸虫的幼虫有很好的杀灭效果，广泛适用于预防和治疗血吸虫感染，可以有效降低血吸虫感染率并预防血吸虫病的发生。青蒿素衍生物在我国人类血吸虫病的防治中发挥了十分重要作用，作用机理可能是青蒿素通过过氧键结构影响血吸虫的糖代谢从而将其杀灭[17]。Liu等[18]研究发现DHA的抗血吸虫作用在感染的动物实验模型中对幼虫和成虫均有杀灭作用。李洪军等[19]也通过实验证实DHA对日本血吸虫的童虫和幼虫均有杀灭作用。

6.2 治疗弓形虫感染作用

弓形虫病可导致孕妇流产、死胎、畸形，也是各种免疫功能低下的人致死的重要原因。研究证实，青蒿素类药物可以通过Ca2+-ATP酶破坏弓形虫钙稳态杀灭弓形虫[20]。张婷研究发现，DHA可以通过免疫调节作用抑制弓形虫ME49虫株感染小鼠的脾脏指数和促炎分子的数量，避免免疫系统的过度反应，上调TH细胞及CD8+T的数量、下调B细胞的数量抵抗弓形虫的感染[15]。

6.3 抗毛滴虫作用

滴虫性阴道炎是由阴道毛滴虫引起的一种性传播疾病，可以引起人泌尿道生殖道炎症等多种病症。治疗的首选药物为甲硝唑，但其使用时可引起多种不良反应，因此人们开始探索低毒且同样具有毛滴虫杀灭功能的DHA药用价值。汤自豪等[21]用荧光光度计法测定DHA对阴道毛滴虫膜流动的影响，结果显示DHA浓度为0.8 g/L时，随着用药时间的延长膜流动性增大，黏度降低，表明DHA可以通过影响膜流动来抑制和治疗毛滴虫的感染。

7 抗纤维化作用

内脏纤维化是影响人类健康的常见疾病之一，天然产物DHA具有确切的抗多种器官纤维化的作用。陈琴[22]构建经典肝纤维化模型发现，DHA能保护胆管结扎诱导的肝损伤，还可以抑制肝星状细胞(hepatic steuate cell,HSC)的增殖以及诱导其发生凋亡，显著降低肝纤维化指标，其促凋亡机制可能与PDK/AKt信号通路有关。此外，DHA还具有治疗多种纤维化疾病的作用。梁春娜等[23]进行大鼠体内实验发现，DHA给药中、高剂量组肾纤维化大鼠体内的Fibronectin、P-Samd 3、Samd 3、TGF-β1蛋白比对照组低，而E-Cadherin蛋白表达则比对照组高，由此证明DHA延缓纤维化、保护肾脏的作用可能与TGF-β1/Samd通路有关。王保兰等[24]实验表明，DHA可能通过抑制TGFβ1-SMAD2/3通路来抑制其相关基因和蛋白的表达，从而进行肺纤维化的干预治疗。

8 降压作用

门静脉高压是肝损伤如肝纤维化和肝硬化时最常见的并发症之一，是肝损伤时HSC活化收缩诱导的门静脉高压形成的，靶向抑制HSC在治疗肝纤维化过程中也具有应用潜能。许文萱[25]研究发现，DHA可以调节胆汁酸受体的表达来调节HSC的活化收缩，从而降低大鼠门静脉压力以及抑制肝脏中纤维化的形成。

作为青蒿素类药物中的一种重要化合物，DHA凭借其丰富的药理作用逐渐成为人们的研究热点，为多种疾病的治疗提供了全新方案。截至目前，DHA潜在的药理作用及其机制仍待进一步探究，其他的活性研究也处于基础阶段，这也限制了它的进一步开发应用。因此，今后应进一步明确DHA各项药理作用的机制，以及提高它的生物活性，使其在医疗领域拥有更广阔的应用前景，同时加强DHA衍生物的研究并应用于临床也是今后的研究方向。