日本血吸虫柠檬酸代谢研究与抗血吸虫病药物的寻找

本文研究了日本血吸虫有氧代谢中的柠檬酸代谢酶系,测定了血吸虫该酶系统的各酶活力,进一步证明了有氧代谢在血吸虫能量代谢中的意义。并在此基础上发现了柠檬酸代谢抑制剂氟乙酸钠对血吸虫具有强烈的杀虫作用,给从生化研究寻找新药的工作增添了新的一例。     

日本血吸虫琥珀酸氧化酶的研究

应用測压法和分光光度法証明了日本血吸虫含有琥珀酸氧化酶,琥珀酸脫氫酶,琥珀酸-細胞色素c还原酶和細胞色素氧化酶等完整系統。血吸虫的琥珀酸氧化酶活力与細胞色素c浓度有关,浓度增加,酶活力上升,在0.4×10~(-5)—2×10~(-5)M之間与酶活力成直綫关系。酶活力与磷酸盐浓度亦有一定关系,浓度愈低,酶活力愈強。在酶作用的最适条件下(琥珀酸鈉,0.02M;細胞色素c,2×10~(-5)M;磷酸盐緩冲液,0.01M,pH7.4)測定合抱成虫匀浆的酶活力,結果为:氧耗量Qo_2=30.3微升/小时/毫克氮量;琥珀酸耗量Q_S=322微克/小时/毫克氮量;延胡索酸产生量Q_F=157微克/小时/毫克氮量。当雌雄虫分別測定时,在等氮量基础上,雌虫酶活力比雄虫高。丙二酸鈉,二乙基二硫代氨基甲酸鈉(銅試剂)和氰化物都能強烈地抑制琥珀酸氧化酶活力。治疗血吸虫病常用的几种銻剂在2×10~(-3)M时,体外試驗,对此酶活力无明显的抑制作用。此外,氰化物除抑制細胞色素氧化酶外,还能抑制琥珀酸脫氫酶(用甲烯蓝方法測定)。与細胞色素c相似,維生素K_3亦能刺激匀浆的呼吸。此外,我們发現了日本血吸虫匀浆經过加热处理后,可以分离出一种耐热的“还原物貭”,对細胞色素c有化学的还原作用。本文还討論了血吸虫琥珀酸的代謝途径和細胞色素系統在呼吸鏈中可能占有重要地位。     

日本血吸虫苹果酸脱氢酶的研究

本文报告了日本血吸虫存在苹果酸脱氢酶与延胡索酸酶。在采用的实验条件下(苹果酸钠,0.02M;细胞色素c,1×10~(-5)M;磷酸盐缓冲液,0.01M,pH 7.4)测定了血吸虫匀浆的酶活力。合抱成虫的酶活力为:氧耗量Q_o(?)=4.5微升氧/毫克氮量/小时;草酰乙酸产生量(以丙酮酸测定值表示)Q_p=O.26微克分子丙酮酸/毫克氮量/小时;延胡索酸产生量Q_F=2.5微克分子延胡索酸/毫克氮量/小时。当雌雄虫分别测定时,在等氮量基础上,雌虫酶活力较雄虫者为高。当苹果酸钠用作底物时,合抱成虫的氧耗量可因加入谷氨酸钠及NAD而增高110%。于此同时,用纸层析法证明血吸虫之苹果酸脱氢酶可与谷-草转氨酶相互联系而产生天门冬氨酸。加入NAD可使合抱成虫的氧耗量增高30%,同时发现有相当量乳酸产生(Q_L=0.44微克分子乳酸/毫克氮量/小时)。以上结果表明在血吸虫匀浆存在苹果酸脱氢酶与乳酸脱氢酶的交互作用。此外,研究了虫苹果酸脱氢酶的可逆作用。借助于虫自身的乳酸脱氢酶使加入的NAD还原为NADH,然后此NADH又可将底物草酰乙酸还原。在以上情况下,用纸层析法鉴定其产物为苹果酸及延胡索酸。二巯基丁二酸锑钠(Sb-58)在最后浓度为10~(-3)M及10~(-4)M时,分别抑制血吸虫苹果酸脱氢酶活力约65%及30%。甲状腺素及中酒石酸对该酶均呈抑制作用。酒石酸锑钾在10~(-3)M时对酶活力无显著影响。     

日本血吸虫精氨酸酶的研究

从人工感染的豚鼠中取得日本血吸虫,制成匀浆后在37℃与pH9.0,0.1M的L-精氨酸作用10分钟,用呫吨氫醇法测定生成的脲量,以求得精氨酸酶的活力,結果用微克分子脲/毫克氮/小时表示。虫龄31—54天的各批血吸虫間酶活力无显著差別,平均值雄虫为58.0±3.6,雌虫为67.2±18.3,合抱虫为55.6±10.7。血吸虫精氨酸酶的最适pH为9.0,但在pH8.7—9.5之間測定的結果差別不大。底物L-精氨酸的最后濃度为0.09M时,酶活力已达最高值;濃度再升高直至O.3M/时,活力維持在同一水平。錳离子和鈷离子能激活血吸虫的精氨酸酶,假使先将这两种离子与匀浆預温30分钟,可使激活作用明显增强。賴氨酸、白氨酸和南瓜子氨酸对血吸虫的精氨酸酶均有抑制作用。治疗血吸虫病新药F-30066对此酶的抑制强度因药物的水溶液曾否見光而异,光照过的F-30066溶液作用較强,在2×10~(-5)M的濃度下可抑制40%。酒石酸銻鉀在10~(-4)M/时对酶活力无影响。血吸虫体內的脲含量平均为1.4微克/毫克氮,用一般的方法于50—250对血吸虫中未能測出有脲酶的存在。     

氯喹对伯氏疟原虫摄取次黄嘌呤、甲硫氨酸、精氨酸及其氨基酸组成的影响

伯氏疟原虫氯喹敏感株和抗氯喹株感染的RBC,与0.4mmol/L氯喹一起培养2小时后,敏感和抗氯喹株感染的RBC,对[~3H]次黄嘌呤、[~(14)C]精氨酸和[~3H]甲硫氨酸的摄入量分别被抑制67.3％、41.8％和35.7％以及65.4％、45.6和46.9％。 感染疟原虫的小鼠,经氯喹10mg/kg肌注20小时后,各氨基酸组成,在敏感株疟原虫中普遍的较不服药的对照组上升,而在抗氯喹疟原虫中,升高的氨基酸主要是与多胺、谷胱甘肽有关,如精氨酸、鸟氨酸、甲硫氨酸、脯鼠酸、甘氨酸和半胱氨酸。     

日本血吸虫转氨酶的研究

用纸上层析法测定了日本血吸虫匀浆对22种氨基酸与α-酮戊二酸的转氨作用,当用丙氨酸、精氨酸及天门冬氨酸作底物时,可明显地测出谷氨酸的生成。日本血吸虫的谷氨酸-两酮酸转氨酶(谷丙酶)及谷氨酸-草酰乙酸转氨酶(谷草酶)的活力经用比色法多次测定,所得结果波动不大,雌雄合抱虫活力的平均值(微克分子/毫克氮量/60分)谷丙酶为20.1,谷草酶为16.9。在雌雄虫分别测定中,雌虫的酶活力较高。二种酶的最适pH均为7.2—7.5,底物最适浓度α-酮戊二酸为0.02M,DL-丙氨酸及DL-天门冬氨酸同为0.2-0.4M。吐酒石、Sb-58及(月弟)芬对日本血吸虫的谷丙酶有明显的抑制作用,当吐酒石的浓度为10~(-4)M时正逆二个方向的反应均被抑制约5O%,这种抑制作用能被二巯基丁二酸钠所解除。锑剂对小白鼠肝脏的谷丙酶无作用,但对肝吸虫的作用与血吸虫相似。血吸虫的谷草酶亦能被Sb-58所抑制,但不受其他二种锑剂的影响。     

日本血吸虫酚酶的研究

日本血吸虫成虫取自人工感染的豚鼠,磨成匀浆后用Warburg呼吸仪測定其酚酶活力。在pH6.8时,对所試4种酚类均有显著的氧化作用,耗氧量以对甲酚为最強,其次为3,4-二羟苯丙氨酸和酪氨酸,邻苯二酚最弱。酶作用后反应液呈灰黑色(3,4-二徑苯丙氨酸,酪氨酸)或赭紅色(对甲酚,邻苯二酚),氧耗越強,色泽越深。以酪氨酸作为底物在pH8.0,最后浓度为4mM时酶活力已接近最高峯;在所試的pH范围(6.5—8.8)內,酶活力随着pH的上升而增高,在pH 8.0—8.8时活力无大差別。肝片吸虫中亦存在着酚酶,但对上述四种底物的相对活力与血吸虫不同,对邻苯二酚和对甲酚的活力远較3,4-二羟苯丙氨酸和酪氨酸为高。血吸虫的酚酶仅存在于雌虫中,雄虫匀浆无此酶作用。治疗血吸虫病的有效药物酒石酸銻鉀对血吸虫的酚酶有显著的抑制作用,最后浓度为10~(-4)M时,酶活力被抑制約60%。以20毫克/公斤体重的酒石酸銻鉀注射感染血吸虫的豚鼠,1小时后解剖取得血吸虫,其酚酶活力較不注射对照低40—70%。由于酚酶在吸虫产卵功能中的重要性,这种抑制作用亦可部分地解释酒石酸銻鉀的作用机制。     

日本血吸虫柠檬酸代谢研究与抗血吸虫病药物的寻找

本文研究了日本血吸虫有氧代谢中的柠檬酸代谢酶系,测定了血吸虫该酶系统的各酶活力,进一步证明了有氧代谢在血吸虫能量代谢中的意义。并在此基础上发现了柠檬酸代谢抑制剂氟乙酸钠对血吸虫具有强烈的杀虫作用,给从生化研究寻找新药的工作增添了新的一例。     

几种抗血吸虫药物对日本血吸虫雄虫体表膜液内K~+,Na~+,H~+转递的影响

本文采用Oak＇s脱膜方法与火焰光度测定经吡喹酮,吐酒石和敌百虫作用后的日本血吸虫体表膜液内的K~+,Na~+的含量实验结果,吡喹酮和吐酒石能刺激K~+从虫体表膜内向外流,分别降低K~+浓度约50%和20%,但对Na~+转运无显著影响.敌百虫的作用是减少膜内K~+外流,导致了膜内K~+浓度升高.这些结果是与体外~(86)Rb渗入虫膜实验一致的.我们也测定了药物作用后虫体表膜液内的H~+,其结果是K~+的外流与H~+的内流有关.     

日本血吸虫精氨酸转氨酶及鸟氨酸转氨酶的研究

从人工感染的家兎中取得日本血吸虫成虫,制成匀浆后在37℃测定鸟氨酸转氨酶活力,底物L-鸟氨酸及α-酮戊二酸的浓度各为0.017M,pH8.O。测定结果用微克分子/ 毫克氮/小时表示,测得酶活力的平均值雄虫为33.9,雌虫为29.0。此酶的最适pH为8.O—8.2。在对此测定中合抱虫的鸟氨酸转氨酶活力为谷氨酸丙酮酸转氨酸活力的1.5倍,谷氨酸草酰乙酸转氨酶活力的2.4倍。当用鸟氨酸分别与α-酮戊二酸、丙酮酸、草酰乙酸及乙醛酸进行测定时,测得的酶活力比值依次为100:6.2:1.8:4.2。磷酸吡哆醛能增高酶活力,羟胺则使之降低。氯化铜及对氯汞苯甲酸具有很强的抑制作用,在2×10~(-5)M的浓度下前者抑制78.5%,后者抑制31.6%。正缬氨酸及缬氨酸对此酶的抑制作用是竞争性的,当底物鸟氨酸的浓度减低时,抑制作用增强。南瓜子氨酸的抑制是非竞争性的,在O.017M的浓度下抑制酶活力29.5%。酒石酸锑钾(10~(-3)M)及呋喃丙胺(10~(-4)M)对酶活力无影响。在日本血吸虫中测不出精氨酸转氨酶的存在,以精氨酸为底物作转氨酶测定时所产生的谷氨酸是由于精氨酸酶和鸟氨酸转氨酶相继作用的结果。