張同超
(河北大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,河北 保定071000)
剛地弓形蟲(toxoplasmagondii)是一種細(xì)胞內(nèi)寄生原蟲,呈世界性分布。研究顯示,它可感染所有溫血動物,引起嚴(yán)重的人畜共患弓形蟲病(toxoplasmosis),其感染可導(dǎo)致孕婦的異常妊娠。另外,它與精神分裂癥、艾滋病的發(fā)病也有密切關(guān)系。隨著城市狗、貓等的數(shù)量增多,同時,人們飲食習(xí)慣及行為方式也發(fā)生了改變,弓形蟲感染率在我國正呈上升的趨勢。我國弓形蟲血清陽性率約為7.88%,其感染所帶來的危害正受到越來越多的關(guān)注[1]。
目前,有關(guān)宿主抗弓形蟲的機(jī)制尚未完全了解,但是基于對小鼠細(xì)胞模型的研究結(jié)果顯示,宿主細(xì)胞分泌的NO被認(rèn)為在其中起著非常重要的作用。機(jī)體細(xì)胞內(nèi)NO的合成和釋放是一個復(fù)雜的過程,能夠有效接受病原體刺激并產(chǎn)生NO起到抗弓形蟲作用的宿主細(xì)胞主要是巨噬細(xì)胞。而巨噬細(xì)胞的NO表達(dá)水平越高,小鼠對弓形蟲的抵抗力越強(qiáng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),NO的表達(dá)依賴于誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide Synthase,iNOS)的高水平表達(dá)。高等動物體內(nèi)催化合成NO的酶統(tǒng)稱為一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS),包括四種同工酶:內(nèi)皮細(xì)胞型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)、神經(jīng)型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)以及線粒體型一氧化氮合酶(mitochondrial nitric oxide synthase,miNOS)。它們催化生成一氧化氮的過程都需要利用還原型黃素單核苷酸(flavin mononucleotide,F(xiàn)MN)、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)、黃素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleofidedinucleotide,F(xiàn)AD)和鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)等輔助因子[2]。NO合成酶需要LPS或IFN-γ等物質(zhì)的誘導(dǎo),需要四氫生物嘌呤、谷胱苷肽等物質(zhì)的存在,NO的生成需要的原料是 L-精氨酸[3]。
NO在弓形蟲感染中的作用主要表現(xiàn)為:①在弓形蟲感染急性期,NO在保持蟲體與宿主之間的動態(tài)平衡中起著關(guān)鍵作用。NO可以控制弓形蟲感染急性期反應(yīng),殺滅細(xì)胞內(nèi)的速殖子,或使速殖子向緩殖子轉(zhuǎn)換。同時,NO對宿主的免疫系統(tǒng)有一定的抑制作用,可以抑制淋巴細(xì)胞的增生,而且還可減輕宿主的抗蟲作用,以避免免疫病理反應(yīng)的發(fā)生。②在弓形蟲感染慢性期,作為外部的刺激因子,IFN-γ介導(dǎo)生成的NO可以穩(wěn)定弓形蟲的包囊期,限制弓形蟲的復(fù)制,從而抑制蟲體的生長繁殖,降低弓形蟲的感染率。③NO可以降低孕期宿主對弓形蟲感染的易感性,同樣可減少弓形蟲的感染,這可能與NO抑制淋巴細(xì)胞的增殖有關(guān)[4]。
黃芪可能通過IFN-γ以外的途徑激活更多的巨噬細(xì)胞合成iNOS。速殖子進(jìn)入腹腔后經(jīng)由肝臟包膜和血管先到達(dá)匯管區(qū),在局部繁殖引起iNOS生成抑制。黃芪能夠克服RH速殖子引起的iNOS生成抑制,增強(qiáng)對速殖子的免疫反應(yīng)[5]。對黃芪研究表明,其可通過提高NOS的活性增加NO的合成,黃芪含有銅、鐵、鋅等離子,尤其是鋅、銅的含量較高,鋅離子、銅離子等對促進(jìn)NO合成的酶類有調(diào)節(jié)作用,在細(xì)胞免疫效應(yīng)表達(dá)過程中不可缺少。
2.1.1 鐵(亞鐵)離子 鐵(亞鐵)離子是血紅蛋白的組成成分,參與氧和二氧化碳的轉(zhuǎn)運。鐵又是細(xì)胞色素系統(tǒng)和過氧化氫酶、過氧化物酶的重要組分[6],還影響動物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成和免疫機(jī)能[7]。在NO的生成過程中,需要氧自由基以及活性氧的供應(yīng)。氧自由基與活性氧的產(chǎn)生是由紅細(xì)胞運送氧氣至細(xì)胞內(nèi),通過代謝產(chǎn)生,運送氧能力的大小取決于氧血紅蛋白,其中最重要的是亞鐵離子含量,直接決定著氧的含量,從而影響NO的表達(dá)水平。
2.1.2 鋅離子 主要表現(xiàn)為對細(xì)胞因子分泌的影響[8]。早期很多研究發(fā)現(xiàn),鋅缺乏時IL-1、IL-2、IL-4和IFN-γ的分泌受抑制。實驗證實培養(yǎng)體系加鋅后,單核細(xì)胞分泌IL-1,IL-6、IFN-1和TNF-Ⅱ等增多。人與動物的自然殺傷細(xì)胞的數(shù)量也與血清鋅濃度呈正相關(guān),鋅缺乏時活性受抑制。鋅缺乏對單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的功能同樣有影響,缺鋅鼠的單核細(xì)胞殺傷寄生蟲能力降低。缺鋅動物可使其巨噬細(xì)胞對念珠菌的吞噬作用減弱。鋅能減少鐵離子進(jìn)入細(xì)胞,并抵制鐵在羥自由基引發(fā)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中的催化作用,鋅也能終止自由基引起的脂質(zhì)過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng),一定濃度可抑制NADPH依賴的cytp450以及還原酶的活性,從而影響NOS的合成,進(jìn)而降低NO的生成。
2.1.3 銅離子 銅在機(jī)體免疫過程中起著重要的作用,銅的免疫作用是與其生化功能密切相關(guān)的,銅缺乏會使免疫系統(tǒng)產(chǎn)生補(bǔ)體以及細(xì)胞因子等的能力減弱,因而機(jī)體對寄生蟲、病毒等感染的體抗力大為下降,機(jī)體的免疫功能受到損害[9]。
檳榔對多種寄生蟲有抑制或殺滅作用,較低濃度的檳榔堿可增加釘螺足跖平滑肌的收縮活動,這與檳榔堿直接開放鈣通道,促使鈣離子內(nèi)流有關(guān)[10]。甘草有著非特異性免疫加強(qiáng)作用[11],甘草含有鉀、鈣離子,甘草酸還有增強(qiáng)宿主吞噬細(xì)胞吞噬功能、調(diào)節(jié)特異性免疫功能和抗炎等作用,中醫(yī)在治療感染性疾病時經(jīng)常使用甘草[12]。其中,鈣離子是細(xì)胞內(nèi)重要的第二信使之一,在弓形蟲入侵宿主細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著關(guān)鍵性的作用。鈣離子除了通過形成Ca2+/CaM復(fù)合物起作用外,還可形成鈣依賴性鉀、氯、鈣通道等[13]。
NO可通過依賴性鈣通道介導(dǎo)的胞外鈣內(nèi)流或胞內(nèi)鈣庫釋放,引起胞漿游離鈣濃度增加,啟動細(xì)胞凋亡途徑[14]。
有學(xué)者認(rèn)為H2S是繼一氧化氮和一氧化碳之后的一種新的氣體信號分子,是一種毒性很強(qiáng)的分子,小劑量就可殺死細(xì)胞,在抗原蟲感染中發(fā)揮重要作用[15]。目前,弓形蟲的研究涉及H2S分子的很少,可以著重向以下幾點來研究:①小劑量的H2S就可以對細(xì)胞產(chǎn)生殺傷作用,其對人體細(xì)胞、弓形蟲蟲體的作用是否相同;②H2S在作用時,是否會對人體產(chǎn)生傷害;③在抗弓形蟲的過程時,它的有效劑量是多少,這個劑量是否會對人體產(chǎn)生傷害;④有關(guān)中藥與H2S的研究展望,如中醫(yī)藥提取物中哪些含有H2S,怎樣產(chǎn)生的,在體內(nèi)轉(zhuǎn)化過程等。
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