青蒿素类药物的作用机制:一个长久未决的基础研究挑战

青蒿素是中国自主研制的抗疟良药,高效、低毒,许多基于青蒿素研发的衍生物具有良好的抗疟效果,近年来已成为抗疟的一线药物,受到世界医疗卫生界的充分肯定.虽然青蒿素结构奇特,抑疟效果显著,但40年来其生物作用机制之谜一直未被彻底破解.针对青蒿素类药物的作用机制,提出了不同的假说,如血红素参与青蒿素的激活并被烷基化从而起到抑疟作用,线粒体参与青蒿素的激活和作用过程,某些特定的蛋白是青蒿素作用靶点等.除抑疟外,青蒿素类药物在杀灭其他种类寄生虫、抑制某些癌症细胞以及抗病毒、治疗类风湿等方面也有一定作用.本文将对青蒿素类药物作用机制的研究进行综述及展望,包括抗疟疾过程中的药物激活、作用靶点以及简要的青蒿素抑制肿瘤细胞作用机制,以期为今后的研究提供帮助.     

青蒿愈伤组织的诱导分化及青蒿素含量的变化

青蒿素是青蒿(Artemisia annua L.)中分离出来的一种新型的倍半萜内酯化合物,其化学结构完全不同于喹啉类药物,具有高效、速效和低毒的抗疟性能,对凶险型疟疾和抗氯喹株的患者疗效更为突出。青蒿虽然分布很广,但不同产地植株的青蒿素含量差异较大。青蒿素化学结构复杂,人工合成难度较大。通过组织培养方法阐明青蒿素形成途径及其与环境条件的关系对提高有效含量和指导人工合成都是很有意义的。本文报道诱导青蒿愈伤组织及分化再生成植株过程中青蒿素含量的变化。     

青蒿素及其衍生物抗肿瘤的研究进展

青蒿素类药物是治疗疟疾的主要药物,其衍生物有青蒿琥酯、蒿甲醚和二氢青蒿素等.近年来研究发现,青蒿素及其衍生物具有明显的抗肿瘤作用.研究表明:青蒿素及其衍生物可以抑制或杀伤肿瘤细胞;抑制肿瘤细胞增殖与诱导肿瘤细胞凋亡;抑制血管生成;选择性杀伤肿瘤细胞;逆转肿瘤细胞的多重耐药;具有放射增敏效应.因青蒿素及其衍生物安全低毒,有望成为新型的广泛、高效、低毒的抗癌药物.     

青蒿素类药物全球研发概况分析

正青蒿素是一类倍半萜,从传统中药青蒿中提取,对疟疾尤其是耐药性强的恶性疟有显著疗效。目前,青蒿素联合疗法在全球范围内广泛应用。文章从文献和专利两个方面简要分析青蒿素类药物的全球研发概况。2015年10月5日,瑞典诺贝尔医学奖评委会宣布,中国女科学家屠呦呦凭借在青蒿素及双氢青蒿素的创制过程中的突出贡献与其他两位科学家共享2015年诺贝尔生理学或医学奖。     

青蒿素类药物抗柯萨奇B组病毒的体外实验研究

柯萨奇病毒B组 3型 (CVB3 )可以引起人类病毒性心肌炎等多种疾病 ,严重危害人类健康 ,但目前尚无有效的抗病毒药物和治疗手段。青蒿素类药物是目前疗效最佳和稳定的抗疟疾药物 ,并且具有比较明显的抗肿瘤、抗心律失常及一定的抗疱疹病毒和乙型肝炎病毒等作用。为探讨青蒿素类药物的抗柯萨奇病毒作用 ,本研究以柯萨奇病毒B组 3型 (CVB3 )感染HeLa细胞为实验模型 ,采用微量细胞病变抑制法 ,观察与分析青蒿素、蒿甲醚等药物对CVB3 的直接灭活、阻断吸附和抑制复制的作用。本研究以青蒿素和蒿甲醚为实验用药 ,以病毒唑为对照药 ,并将各种…     

青蒿素及其衍生物抗肿瘤作用研究进展

青蒿素及其衍生物是治疗疟疾的首选药。近年来大量体内外研究显示青蒿素及其衍生物具有良好的抗肿瘤活性,其中,一些结构新颖的衍生物抗肿瘤活性大大增强,甚至优于常用的化疗药物。其抗肿瘤机制主要包括氧化损伤反应、抑制肿瘤细胞增殖以及抗新生血管生成等。青蒿素类药物毒副作用小、成本较低,对多药耐药细胞有效,对放、化疗具有增效作用,预示其极可能成为具有临床应用价值的抗癌新药。     

多孔淀粉负载青蒿素微球的溶出、生物利用度和组织分布研究

探讨多孔淀粉负载青蒿素微球(ART-PS)在体外溶出实验中,相比于青蒿素原药的溶出效果以及在大鼠体内的生物利用度和组织分布规律。在体外溶出实验中,分别在水、人工胃液和人工肠液三种溶出介质中,与青蒿素原药的溶出效果进行比较分析。在体内生物利用度实验中,通过对18只大鼠分别灌胃青蒿素原药与多孔淀粉负载青蒿素微球后,检测不同时间点的血药浓度,考察药物在大鼠体内的吸收和代谢差异。在组织分布规律的研究中,对98只大鼠分别灌胃多孔淀粉负载青蒿素微球和青蒿素原药,在不同时间点检测大鼠心、肝、脾、肺、肾、脑,共6个组织器官中的药物浓度。多孔淀粉负载青蒿素微球的体外溶出率在水、人工胃液、人工肠液中分别是青蒿素原药的4.04、3.59和3.82倍。多孔淀粉负载青蒿素微球在大鼠体内的血药浓度明显高于青蒿素原药,生物利用度提高为青蒿素原药的2.90倍。在组织分布的结果中,多孔淀粉负载青蒿素微球和青蒿素原药都主要分布在心脏和肝脏中,其中多孔淀粉负载青蒿素微球在不同时间各个组织中的相应含量都比原药高。多孔淀粉负载青蒿素微球相比于青蒿素原药,在体外的溶出效果更好,在体内的吸收释放效果更佳,在各组织器官中的药物含量明显高于原药,为解决青蒿素因难溶于水而在实际应用中受限提供了重要的理论依据。     

不同产地与类型及采收方法对黄花蒿中青蒿素含量的影响

以来源于重庆、广西、湖南、广东、江苏、陕西等省区的72分种质资源为试验材料,研究不同产地与类型及采收方法对黄花蒿中青蒿素含量的影响,为良种的选育和药材的采收提供科学的依据。结果表明:(1)早熟型与中、晚熟型青蒿素含量的差异显著,其顺序为:中熟型>晚熟型>早熟型;(2)在同一管理条件下不同茎秆颜色的青蒿素含量之间差异显著,其顺序为:白杆型>黄绿秆型>紫秆型>绿秆型;(3)不同产地的黄花蒿青蒿素含量动态变化规律一致,青蒿素含量最高时期为孕蕾期,是最佳采收期;(4)不同部位之间青蒿素含量差异显著,以叶片的青蒿素含量最高。     

青蒿不同组织采集时期和干燥方式对青蒿素含量影响研究

实验研究了不同采收时期、不同组织、不同干燥方式对青蒿中青蒿素含量的影响.结果表明,山西忻州7月初到8月中旬为青蒿生长盛期,这一段时间内阳光充足、空气湿度适宜,温度成为青蒿素累积的主要因素.最佳采收时期生长盛期至花期之前,在青篙植株及叶片中青蒿素含量均呈现茎、根、老叶、新叶依次递增的规律,晒干的样品青蒿素平均含量比烘干的样品含量高.     

线粒体通透性转移孔与青蒿素抗疟机制研究

目的:为增进对青蒿素作用机制的了解,探讨参与调节线粒体体积的线粒体通透性转移孔在青蒿素抗疟机制中的作用.方法:分离线粒体,采用分光光度法检测青蒿素能否直接作用于离体线粒体导致线粒体体积变化;利用等效应图分析线粒体通透性转移孔抑制剂是否拮抗青蒿素的抗疟作用.结果:青蒿素可以直接导致离体疟原虫线粒体肿胀,而不会影响鼠肝线粒体体积;两种不同的线粒体通透性转移孔抑制剂均可拮抗青蒿素的抑疟效果.结论:青蒿素可以直接作用于离体疟原虫线粒体导致线粒体肿胀,且青蒿素导致线粒体肿胀的物种选择性与细胞毒性的物种选择性一致.此外,利用抑制剂阻断线粒体通透性转移孔的开放可以拮抗青蒿素的抗疟效果,证明线粒体通透性转移孔在青蒿素抗疟过程中起重要作用.     

黄花蒿中青蒿素含量的RP-HPLC法测定

建立黄花蒿中青蒿素的高效液相色谱测定方法,采用柱前衍生RP-HPLC法测定黄花蒿中青蒿素的含量,采用ZORBAXXDB-C18(4.6mm×150mm,5μm)色谱柱,甲醇-0.01mol/L醋酸钠-醋酸缓冲液(pH5.8,体积比62∶38)为流动相;检测波长:260nm;流速:0.8mL/min;柱温:30℃。对广西、沈阳、北京、郑州、苏州和杭州等不同产地的野生黄花蒿样品、以及同一产地不同采集时间黄花蒿样品进行检测,结果表明不同地区青蒿素含量差异很大,同一地区不同采集时间黄花蒿样品的青蒿素含量也有差异。该法准确可靠、重现性好,能准确地反映青蒿素含量的检测。     

多孔淀粉负载青蒿素微球的抗肿瘤活性研究

探讨多孔淀粉负载青蒿素微球(ART-PS)与青蒿素原药(ART)在不同浓度下的抗肿瘤活性,以及分别联合全铁转铁蛋白后对肿瘤细胞的生长抑制作用。在体外实验中,取对数生长期的人肝癌细胞和正常肝细胞接种于96孔板中,不同浓度(0、50、100、150、200μmol·L^-1)给药处理24h后,用MTT法分别检测多孔淀粉负载青蒿素微球与青蒿素原药对细胞的生长抑制作用。MTT结果显示,同等处理浓度下,多孔淀粉负载青蒿素微球对肿瘤细胞Hep G2和SMMC-7721的抑制效果都高于青蒿素原药,但与盐酸阿霉素相比,都具有较低的细胞毒性,对正常细胞HL7702的毒副作用非常低,结果与分别联合全铁转铁蛋白后对肿瘤细胞的生长抑制作用一致。多孔淀粉负载青蒿素微球对人肝癌细胞的增殖有明显的抑制作用,效果优于青蒿素原药,并对正常肝细胞的毒副作用非常低,为青蒿素在治疗癌症的应用与研究提供了重要的参考依据。     

广西地形对青蒿中青蒿素含量的影响

针对广西青蒿种植中适生地选择的迫切要求,在对广西31个样地155株青蒿中青蒿素含量测定的基础上,分析了青蒿素含量地理变异,不同地形条件下青蒿素含量变异,海拔高度、坡度、坡向等地形因子对青蒿素含量的影响,不同区域内青蒿素含量变异分析,并应用GIS技术开展了基于地形因子的青蒿种植区划分析.得到如下结果和结论:①各样地间的青蒿素含量存在显著性差异(P=0.000<0.05);②海拔高度和坡度是影响青蒿素含量变化的主要地形因子,生长在海拔较高、坡度较大的丘陵、山地区域内的青蒿,青蒿素含量高于生长在海拔较低、坡度较小的平原区域内的(P=0.000<0.05);③桂西南地区内的青蒿素含量最高,桂东南平原区域内的青蒿素含量最低,二者与其他区域的青蒿素含量差异显著(P=0.000<0.05);④青蒿素含量在(0.76%～0.93%)的为最适宜区,主要包括桂东北和西南地区的阳朔、都安、大化、苹果、马山、武鸣、隆安、南宁和崇左等县市.青蒿素含量在(0.61%～0.76%)的为较适宜区域.青蒿素含量在(0.47%～0.61%)的为适宜区.青蒿素含量在(0 32%～0.47%)的为不适宜区,主要包括北海市、钦州市、贵港市、贺州市、梧州市和岑溪市的部分地区.⑤桂北地区地形复杂"小地形"、"小气候"特征明显,从小尺度范围内研究青蒿的生态适宜性,更能得到较显著的效果.     

采用薄层层析─紫外分光光度法测定广西不同产地黄花蒿中青蒿素含量

采用薄层层析─紫外分光光度法测定不同地区黄花蒿中的青蒿素含量,并对照测定野生与人工栽培样品,结果人工栽培的黄花蒿中青蒿素含量较野生高。     

青蒿素对外生菌根真菌化感效应

青蒿素是治疗疟疾的首选药物,主要从黄花蒿(Artemisia annua L.)中提取,然而黄花蒿在生长过程中会向周围环境分泌青蒿素。为正确评估青蒿素对森林生态系统中的重要成分""外生菌根真菌的影响,试验以重庆地区有代表性的两株外生菌根真菌——褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)Sl 8和松乳菇(Lactarius delicious)Ld 3为材料,研究了青蒿素对菌丝生长,H+和有机酸分泌,以及养分吸收的影响。结果表明,在液体培养基中加入青蒿素,外生菌根真菌的生长受到明显抑制,菌丝生物量降幅高达26.89%(Ld 3)和89.13%(Sl 8);Ld 3分泌H+和草酸的能力增强,而Sl 8分泌量下降。随着青蒿素浓度的增加,菌丝的N、P、K含量及吸收量显著减少。当培养基中青蒿素达到80 mg/L时,Ld 3的N、P、K吸收量比不加青蒿素的处理分别降低了50.55%、46.30%和42.28%;Sl 8几乎丧失对N、P、K的吸收能力。说明青蒿素不同程度地抑制了外生菌根真菌的生长和养分吸收,但对H+和草酸的分泌作用因菌株不同而异。     

青蒿素在露水草毛状根中的生物转化

露水草毛状根培养系中加入青蒿素培养８ｄ后,青蒿素转化去氧青蒿素。根据光谱数据,对去氧青蒿素的结构进行了鉴定。结果表明,通过水草毛状根能将青蒿素进行选择性还原为去氧青蒿素。     

药用青蒿植株中青蒿素合成的若干生理因子的研究

同一天发芽的药用青蒿种籽生长在人工控制的环境中,只要青蒿的最基本生长营养条件得到满足,生长环境中营养物质的含量和生长基质对青蒿素含量没有影响。同一生长期的不同植株,在植株形态上有显著差异,但这种差异和青蒿素的含量无相关性。高温和短距离光照使青蒿素的含量成百倍地增长。     

青蒿素生物合成分子调控研究进展

青蒿素是目前世界上最有效的疟疾治疗药物。通过对青蒿素的生物合成途径,青蒿素生物合成途径的关键酶,青蒿素生物合成的分子调控的介绍,综述了青蒿素生物合成分子调控的最新研究进展。     

生物技术在青蒿素合成中的应用

青蒿素是迄今为止治疗疟疾的有效成分,主要从青蒿(黄花蒿)中提取获得。然而黄花蒿中青蒿素的含量很低,难以满足临床用药需求。本文归纳并总结了近年来用于提高青蒿素产量的生物技术方法,包括提高野生青蒿中青蒿素产量、使用转基因手段提高青蒿素产量以及青蒿素在其他生物中合成等方面的研究进展,为青蒿素合成相关研究提供理论依据,开拓研究思路。     

温度对青蒿毛状根生长和青蒿素生物合成的影响

本实验研究了不同温度(15℃～35℃)对青蒿毛状根生长和青蒿素生物合成的影响,发现25℃有利于毛状根生长,30℃促进了青蒿素生物合成。通过温度改变的二步培养技术(培养前20d温度控制在25℃,后10d温度提高到30℃),青蒿素的产量得到明显提高,高于在恒温培养时(25℃或30℃)的结果。