付巖松,李春宇,鐘 越,張宸豪審校
(吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗(yàn)學(xué)院,吉林 吉林 132013)
青蒿為菊科植物的地上干燥部分。青蒿素是從青蒿中提取的抗瘧性藥物,經(jīng)四氫硼鈉的氧化作用成為雙氫青蒿素。實(shí)驗(yàn)研究表明其具有抗瘧、抗腫瘤、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等藥理作用,并且與多種抗腫瘤藥物聯(lián)合使用可以降低抗腫瘤藥物的副作用。因此雙氫青蒿素是青蒿素家族成員中目前研究的熱點(diǎn),本文對(duì)其最新的研究進(jìn)展作一綜述。
雙氫青蒿素喹啉片是雙氫青蒿素磷酸喹啉和磷酸喹啉的化合物。喹啉是4-氨基喹啉的抗瘧藥,其抗瘧作用與氯喹非常相似。原生動(dòng)物線(xiàn)粒體腫脹,使瘧疾寄生蟲(chóng)的生理功能受損,用這種方法可以殺死原蟲(chóng),兩種藥物聯(lián)合后沒(méi)有明顯的毒副作用,臨床療效更為顯著。熊紅霞[1]等對(duì)治療組口服雙氫青蒿素喹啉片治療,與對(duì)照組口服奎寧治療相比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組總有效率為76.0%,治療組為95.0%;不良反應(yīng)發(fā)生率對(duì)照組為12.7%,治療組為2.7%。隨訪(fǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)治療組復(fù)發(fā)率明顯降低,表明雙氫青蒿素喹啉抗瘧效果更為顯著,不良反應(yīng)發(fā)生率和復(fù)發(fā)率更低。2007年在撒哈拉以南非洲地區(qū)有三千萬(wàn)以上孕婦,懷孕期間的瘧疾據(jù)估計(jì)是高達(dá)20%的分娩時(shí)出生體重低的原因,導(dǎo)致每年超過(guò)10萬(wàn)例嬰兒死亡。世界衛(wèi)生組織建議在非洲流行惡性瘧原蟲(chóng)的所有國(guó)家的孕婦中實(shí)施瘧疾預(yù)防措施。這些措施包括在懷孕期間使用持久性農(nóng)藥處理的蚊帳和間歇性使用磺胺多辛-乙胺嘧啶預(yù)防。然而隨著對(duì)磺胺多辛-乙胺嘧啶的耐藥性的擴(kuò)散,需要新的干預(yù)措施。KAKURU[2]等通過(guò)流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)間歇使用雙氫青蒿素-哌喹對(duì)瘧疾感染發(fā)病率控制較好,妊娠期瘧疾感染和臨床瘧疾發(fā)病率均低于磺胺多辛-乙胺嘧啶。懷孕期間用雙氫青蒿素-哌喹進(jìn)行的間歇預(yù)防性治療在高度傳播的環(huán)境中具有比磺胺多辛胺-乙胺嘧啶具有更好的抗瘧性,使用較高劑量的雙氫青蒿素-哌喹(早在16周妊娠每4周開(kāi)始一次)就可起到保護(hù)孕婦不受瘧疾感染。
炎癥反應(yīng)是一種復(fù)雜的生物反應(yīng),長(zhǎng)期過(guò)度炎癥會(huì)引起身體亞健康狀態(tài)并導(dǎo)致組織損傷。據(jù)報(bào)道雙氫青蒿素抑制促炎細(xì)胞因子(IL-6、IL-1β、IL-10、TNF-α)的釋放并介導(dǎo)人體的免疫調(diào)節(jié),如牙周炎、口腔炎等慢性炎癥反應(yīng)性疾病。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),雙氫青蒿素抑制Th分化,促進(jìn)Treg的產(chǎn)生,這表明雙氫青蒿素可以用于炎癥性疾病治療。ZHAO[3]等發(fā)現(xiàn),在合適的劑量下雙氫青蒿素可以影響T細(xì)胞的特異功能:它抑制Th分化,但促進(jìn)Treg細(xì)胞的產(chǎn)生。盡管雙氫青蒿素消除Th17分化,但不影響白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)或轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)的信號(hào)傳遞,并且不影響IL21/IL23-RORγt,IL22-Ahr信號(hào)軸。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素不能影響STAT-3激活,但僅影響STAT-3下游的信號(hào)。因此,雙氫青蒿素的作用與STAT-3無(wú)關(guān),其抗炎機(jī)制主要通過(guò)調(diào)節(jié)TGF-β/Smad和mTOR途徑。因此,雙氫青蒿素是促進(jìn)炎性疾病的抗原特異性和非特異性治療有希望的藥物。最新研究表明自噬也是防御機(jī)制,包括肝纖維化。因此,自噬可能是治療肝纖維化的新藥物靶點(diǎn)。郭永澤等[4]研究了雙氫青蒿素對(duì)自噬的影響,并進(jìn)一步研究了抗炎作用的分子機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素在控制過(guò)度炎癥中起著至關(guān)重要的作用。在肝纖維化模型中,雙氫青蒿素抑制炎癥并抑制活性肝細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。雙氫青蒿素增加活化的肝細(xì)胞的自噬作用,這是雙氫青蒿素的抗炎活性的潛在機(jī)制。自噬損耗降低了雙氫青蒿素的抗炎作用,而自噬對(duì)雙氫青蒿素具有協(xié)同作用??傊?,這些結(jié)果提供了新的啟示,即使用雙氫青蒿素類(lèi)的藥物很可能用于治療炎癥性疾病。
雙氫青蒿素主要通過(guò)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,阻斷細(xì)胞周期,介導(dǎo)Fe2+直接殺死腫瘤細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn),雙氫青蒿素對(duì)胃癌、白血病、結(jié)腸癌、前列腺癌、卵巢癌和乳腺癌細(xì)胞具有顯著的殺傷作用。劉玉翠[5]等采用MTT法檢測(cè)不同濃度的雙氫青蒿素作用U87細(xì)胞24、48、72 h,結(jié)果表明,不同濃度的雙氫青蒿素可顯著抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng),雙氫青蒿素對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用隨著藥物濃度和時(shí)間的增加而更加明顯。林芳等[6]通過(guò)細(xì)胞周期測(cè)定發(fā)現(xiàn)1 μmol/L雙氫青蒿素作用MCF-7細(xì)胞24 h,周期分析表明G0和G1期、S期細(xì)胞明顯減少。姚麗[7-8]等研究,采用雙氫青蒿素作用K562細(xì)胞24 h,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)被抑制,顯微鏡下可見(jiàn)明顯凋亡。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明藥物作用細(xì)胞后細(xì)胞生長(zhǎng)受抑,表示K562細(xì)胞的增殖被雙氫青蒿素顯著抑制,通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè),發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞阻滯在G2期,表明雙氫青蒿素可能影響K562細(xì)胞G2期向M期的轉(zhuǎn)化,使細(xì)胞不能有絲分裂。細(xì)胞周期蛋白B1、細(xì)胞周期蛋白D1、cdk4、cdk2、E2F1、PCNA和chk1的表達(dá)與細(xì)胞周期有關(guān)。雙氫青蒿素可以降低細(xì)胞周期蛋白B1的表達(dá),使得G2/M期細(xì)胞周期蛋白B1蛋白的合成較少,不足以與Cdc2組合形成MPF(成熟促進(jìn)因子),MPF是從G2到M的驅(qū)動(dòng)細(xì)胞運(yùn)行一個(gè)重要因素。由于藥物的作用,產(chǎn)生的MPF的量間接減少,使得腫瘤細(xì)胞顯示出G2期至M期的抑制作用。雙氫青蒿素下調(diào)細(xì)胞周期蛋白E1的表達(dá),抑制細(xì)胞周期蛋白E1蛋白與cdk2的結(jié)合,影響腫瘤細(xì)胞的G1/S轉(zhuǎn)換,抑制細(xì)胞周期。雙氫青蒿素也可以調(diào)低cdk2的表達(dá),對(duì)以上作用起到協(xié)同作用。最近的研究表明,雙氫青蒿素在嚴(yán)重的缺氧條件下具有顯著的抗腫瘤作用,由于其藥物作用的復(fù)雜性,具體的抗腫瘤機(jī)制需要進(jìn)一步的探索。
肺纖維化是一種高死亡率的呼吸系統(tǒng)疾病,其發(fā)病率涉及多種機(jī)制,包括上皮細(xì)胞損傷、成纖維細(xì)胞增生、炎癥和膠原凝固。我們以前發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素可以抑制大鼠肺纖維化的發(fā)展。最新研究發(fā)現(xiàn)[9],博來(lái)霉素誘導(dǎo)的肺纖維化中雙氫青蒿素顯著減少炎癥細(xì)胞因子和膠原合成,抑制成纖維細(xì)胞增殖。腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致肺纖維化的發(fā)展。將巨噬細(xì)胞和其他炎性細(xì)胞暴露于二氧化硅或博來(lái)霉素以在肺中產(chǎn)生TNF-α。IL-1是激活RhoA信號(hào)通路的另一個(gè)關(guān)鍵的炎性細(xì)胞因子,可引起Rho依賴(lài)性細(xì)胞骨架重組,而雙氫青蒿素減少了肺組織中的TNF-α、IL-1,這與通過(guò)組織病理學(xué)方法評(píng)估的肺纖維化程度相關(guān)。雙氫青蒿素對(duì)肺纖維化的減少至少部分是由于其對(duì)成纖維細(xì)胞因子的產(chǎn)生的抑制作用,從而調(diào)節(jié)膠原合成。因此,雙氫青蒿素有望成為治療肺纖維化的新藥。
寄生蟲(chóng)病對(duì)人類(lèi)健康和家畜生產(chǎn)危害十分嚴(yán)重。在大部分的發(fā)展中國(guó)家,寄生蟲(chóng)病呈上升趨勢(shì),對(duì)人們的健康與生命帶來(lái)嚴(yán)重威脅。陳培泉等[10]認(rèn)為,雙氫青蒿素的總劑量為360 mg,治療惡性瘧原蟲(chóng)有性生殖期5 d有顯著抑制作用,可以打斷未成熟的配子體發(fā)育,并可以殺死惡性瘧原蟲(chóng)配子體的早期階段。李紅軍等[11]用日本血吸蟲(chóng)小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)感染了雙氫青蒿素對(duì)日本血吸蟲(chóng)體內(nèi)抗性的影響,結(jié)果表明,二代青蒿素對(duì)7 d幼蟲(chóng)和35 d成蟲(chóng)的影響均十分有效,減蟲(chóng)率分別為64.8%和60.5%,減雌率分別為73.8%和90.5%。但隨著劑量的增加,效果并不隨之提高,表明當(dāng)使用雙氫青蒿素時(shí)劑量效應(yīng)關(guān)系不明顯。余源等[13]通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到,藍(lán)氏賈第鞭毛蟲(chóng)滋養(yǎng)體蛋白質(zhì)在雙氫青蒿素的作用下被明顯殺傷,包括對(duì)細(xì)胞骨架蛋白的損傷。湯自豪等[13]使用掃描電子顯微鏡和電子顯微鏡觀(guān)察雙氫青蒿素對(duì)陰道毛滴蟲(chóng)的影響。雙氫青蒿素對(duì)滴蟲(chóng)的作用后,細(xì)胞膜受損,表面褶皺加深;細(xì)胞膜受損,細(xì)胞質(zhì)流出;細(xì)胞膜剝落后,許多結(jié)構(gòu)暴露出來(lái),蟲(chóng)體最終死亡。表明雙氫青蒿素可以損傷陰道毛滴蟲(chóng)膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致昆蟲(chóng)死亡。進(jìn)一步的研究表明,雙氫青蒿素與甲硝唑聯(lián)用可顯著提高體外抗陰道滴蟲(chóng)的療效。因此,雙氫青蒿素具有治療寄生傳染病的良好應(yīng)用前景。
雙氫青蒿素除上述藥理作用外還,具有免疫調(diào)節(jié)等作用。除了用于瘧疾的治療,抗腫瘤效應(yīng)已成為研究的熱點(diǎn)。雖然抗腫瘤機(jī)制尚未完全了解,但逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥和緩解傳統(tǒng)化療藥物毒性等方面已達(dá)成共識(shí)。相信隨著其藥物機(jī)制研究的不斷深入,在將來(lái)臨床治療癌癥的過(guò)程將發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 熊紅霞,李新萍,徐友高.國(guó)產(chǎn)雙氫青蒿素哌喹片治療非洲惡性瘧疾效果評(píng)價(jià)[J].深圳中西醫(yī)結(jié)合雜志,2016,26(11):54-56.
[2] KAKURU A,JAGANNATHAN P,MUHINDO M K,et al.Dihydroartemisinin-Piperaquine for the Prevention of Malaria in Pregnancy[J].N Engl J Med,2016,374(10):928-939.
[3] ZHAO Y G,WANG Y Q,GUO Z L,et al.Dihydroartemisinin ameliorates inflammatory disease by its reciprocal effects on Th and regulatory T cell function via modulating the mammalian target of rapamycin pathway[J].J Immunol,2012,189(9):4417-4425.
[4] 郭永澤,單鐵英,任海霞,等.雙氫青蒿素對(duì)實(shí)驗(yàn)性小鼠肝纖維化的抑制作用[J].河北醫(yī)學(xué),2016,38(6):824-826.
[5] 劉玉翠,楊陽(yáng),金嵩,等.雙氫青蒿素抗惡性腦膠質(zhì)瘤作用的研究[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào),2016,37(1):23-25.
[6] 林芳,錢(qián)之玉,薛紅衛(wèi),等.青蒿素和青蒿琥酯對(duì)人乳腺癌MCF-7細(xì)胞的體外抑制作用比較研究[J].中草藥,2003,34(4):347-349.
[7] 姚麗,何敬和,謝紅,等.青蒿琥酯和二氫青蒿素抑癌作用機(jī)理研究[J].武警醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,19(1):13-16.
[8] ZHANG Z S,WANG J,SHEN Y B,et al.Dihydroartemisinin increases temozolomide efficacy in glioma cells by inducing autophagy[J].Oncol Lett,2015,10(1):379-383.
[9] YANG D X,YUAN W D,Lü C Y,et al.Dihydroartemisinin supresses inflammation and fibrosis in bleomycine-induced pulmonary fibrosis in rats[J].Int J Clin Exp Pathol,2015,8(2):1270-1281.
[10] 陳沛泉,郭興伯,李廣謙,等.雙氫青蒿素對(duì)惡性瘧原蟲(chóng)有性生殖期的影響[J].中藥新藥與臨床藥理,1999,10(6):333-336.
[11] 李洪軍,梁幼生,戴建榮,等.雙氫青蒿素抗日本血吸蟲(chóng)作用的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察[J].中國(guó)血吸蟲(chóng)病防治雜志,2009,21(6):468-472.
[12] 余源,陳陽(yáng),王衛(wèi)亮,等.雙氫青蒿素對(duì)藍(lán)氏賈第鞭毛蟲(chóng)滋養(yǎng)體蛋白質(zhì)的損傷[J].中國(guó)人獸共患病學(xué)報(bào),2010,26(11):995-999.
[13] 湯自豪,劉可越,梅鈞,等.雙氫青蒿素與甲硝唑體外抗陰道毛滴蟲(chóng)的電鏡觀(guān)察[J].中國(guó)寄生蟲(chóng)學(xué)與寄生蟲(chóng)病雜志,2010,28(6):416-420.