本刊編輯/薛惠莉
對青蒿素的認(rèn)知與應(yīng)用
——由屠呦呦獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎?wù)勂?/p>
本刊編輯/薛惠莉
前 言:北京時間10月5日下午5點30分,瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院在斯德哥爾摩宣布,中國女科學(xué)家屠呦呦獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎,實現(xiàn)了中國科學(xué)家獲諾獎零的突破。青蒿素的發(fā)現(xiàn)讓屠呦呦站在了國際主流學(xué)術(shù)的最高舞臺,朋友圈也被青蒿素和瘧原蟲所刷屏。我們知道,屠呦呦是一名藥學(xué)家,多年從事中藥和中西藥結(jié)合的研究,她的研究發(fā)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)拯救了數(shù)以百萬人的生命,但在獸醫(yī)界、在養(yǎng)豬業(yè)青蒿素又有哪些應(yīng)用,它給養(yǎng)豬業(yè)帶來了多少價值,為此,小編咨詢了河北農(nóng)業(yè)大學(xué)中獸醫(yī)學(xué)系主任史萬玉博士和中國植物學(xué)會藥用植物和植物藥專業(yè)委員會委員、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所副所長戴好富研究員,讓我們共同走進青蒿素的世界,看其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用。
青蒿為菊科植物,青蒿素(artemisinin)別名黃花素,是從黃花蒿葉中提取分離到的一種具有過氧橋的倍半萜內(nèi)酯類化合物,其衍生物主要有雙氫青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚和蒿乙醚等。明朝李時珍《本草綱目》認(rèn)為是“治瘧疾寒熱”之要藥,《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載“青蒿治骨蒸熱勞之為最”,而且在1950年代和1960年代,中國民間也有使用的記錄。
2.1 有效抑制瘧原蟲
瘧原蟲是一種很頑固的寄生蟲,它是導(dǎo)致瘧疾的直接原因,治療瘧疾的藥物也比較多,比如氯喹和乙胺嘧啶等,但瘧原蟲已經(jīng)對這些藥物產(chǎn)生了耐藥性。青蒿素是國際上公認(rèn)的抗瘧疾特效藥,能殺死瘧原蟲配子體。青蒿素的抗瘧作用機制復(fù)雜,主要是作用于瘧原蟲的膜系結(jié)構(gòu),使核膜和泡膜破壞,線粒體腫脹皺縮,內(nèi)外膜剝離[1]。
青蒿及青蒿素化學(xué)結(jié)構(gòu)圖
2.2 抗腫瘤作用
誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是青蒿素的作用之一,青蒿素本身及其衍生物對多種腫瘤細(xì)胞具有抑制和殺傷作用,且其耐受性好,毒副作用少。Beekman等[2]研究報道,雙氫蒿素對白血病、結(jié)腸癌、前列腺癌、黑色素瘤和乳腺癌細(xì)胞株高度敏感,而對非小細(xì)胞肺癌、中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、卵巢癌和腎癌細(xì)胞株的活性較低。其抗腫瘤作用可能同青蒿素與Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生大量自由基以及烷基化作用有關(guān)。Zhou等[3]研究發(fā)現(xiàn),報道雙氫青蒿素能夠顯著抑制Lewis 肺癌小鼠肺癌的生長,且能提高化療藥物對肺癌的療效。張晉等[4]通過研究青蒿素對人白血病細(xì)胞株和原代細(xì)胞的影響及機制,結(jié)果發(fā)現(xiàn)青蒿素能使白血病細(xì)胞內(nèi)鈣濃度升高,促使白血病細(xì)胞凋亡。杜幼芹等[5]研究發(fā)現(xiàn),青蒿琥酯能顯著抑制小鼠宮頸癌U14細(xì)胞的生長,且大劑量抑瘤效果明顯優(yōu)于小劑量組。
2.3 提高豬的生產(chǎn)性能和抗病能力
西南農(nóng)業(yè)大學(xué)玉永熊[6]教授曾做過這樣一個試驗:在研究青蒿素活性成分對斷奶仔豬和生長豬生產(chǎn)性能和免疫性能的影響中展開了2個試驗,分別以生長豬和斷奶仔豬為實驗動物,在生長豬飼料中添加不同青蒿活性提取物對其生產(chǎn)性能和抗病力的影響,以及在斷奶仔豬飼糧中添加不同青蒿活性提取物對其生產(chǎn)性能、免疫機能、血液生化指標(biāo)和血清激素水平的影響。把從青蒿葉中分離出的4種有效活性物質(zhì)(RY16、RY17、RY18、RY19),分別添加到仔豬飼糧中,結(jié)果顯示,4種提取物均能提高仔豬的生產(chǎn)性能。其原因青蒿活性提取物促進了仔豬生長血清中激素的分泌,并且提高了仔豬的生產(chǎn)性能,減少了仔豬腹瀉,這樣仔豬的胃腸道得到了調(diào)節(jié)和改善,促進了仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與消化。但試驗結(jié)果同時也表明青蒿活性提取物對斷奶仔豬的免疫功能沒有顯著影響,其不能增強動物的免疫能力。在生長豬日糧中添加2種青蒿活性提取物RY08和RY16,都能促進生長豬的生長,其中添加RY16可以顯著提高生長豬的日增重,比對照組提高了15.83%。
2.4 抗寄生蟲青蒿素能殺滅進入宿主體內(nèi)的幼蟲,對接觸者具有保護作用,用于感染日本血吸蟲尾蚴后的早期治療,可降低血吸蟲感染率和感染程度,并可預(yù)防血吸蟲病發(fā)生[7]。孫志偉等[8]研究報道,青蒿素衍生物ME-908可抑制弓形蟲核酸代謝,而且用雙氫青蒿素聯(lián)合磺胺嘧啶鈉治療小鼠急性弓形蟲感染可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),更有效防止停藥后的復(fù)發(fā),且比單獨使用雙氫青蒿素的療效好。廖琳等[9]通過將陰道毛滴蟲與不同質(zhì)量濃度的雙氫青蒿素共同孵育24~72 h后,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其最低殺滅劑量為2.5 mg/mL,最低抑制劑量為1.25 mg/mL。
2.5 治療豬附紅細(xì)胞體病
豬附紅細(xì)胞體病是由附紅細(xì)胞體寄生于豬的紅細(xì)胞表面或游離于血漿、組織液及腦脊液中引起的人、畜共患病,嚴(yán)重威脅著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。宋霜等[10]將青蒿素分高(40 mg/ kg)、中(20 mg/kg)、低(10 mg/kg)3個劑量組,分別作用于豬附紅細(xì)胞體病昆明小鼠動物模型上,采用腹腔注射,1次/ d,連用3 d,采用血液壓滴標(biāo)本、血液涂片染色鏡檢及PCR等方法檢測藥物療效,結(jié)果發(fā)現(xiàn)青蒿素高劑量組的作用效果最好。程富勝等[11]給附紅細(xì)胞體感染豬(斷奶仔豬)肌注青蒿素新制劑(2 mg/kg),結(jié)果發(fā)現(xiàn)其治療有效率達95%,治愈率為82%,且作用速度快,時效長,副作用小。楊國亮[12]采用2 mL/kg復(fù)方青蒿注射液,500 mg/頭維生素B12注射液,混合肌肉注射,2次/d,連用5 d即可治愈豬附紅細(xì)胞體病。程秀荀等[13]研究報道,將150 g新鮮青蒿加水倒汁,灌服或喂豬,1次/ d,3 d后可治愈豬附紅細(xì)胞體?。挥谙那锛竟?jié)采集青蒿或黃花蒿,切斷陰干粉碎備用,每100 kg飼料加1 kg青蒿粉混合喂豬,可有效預(yù)防附紅細(xì)胞體和增強抗病能力。
在屠呦呦獲得諾貝爾獎之后,我們在交流中沈陽農(nóng)大一不愿意透漏姓名的研究生告訴我說,屠呦呦之所以能獲得諾貝爾獎,很大一部分原因在于評審過程中屠呦呦能拿出試驗有效數(shù)據(jù),她做過的所有試驗過程和結(jié)果都整理在自己的工作本上,所以沈陽農(nóng)大研究生部給每位學(xué)生發(fā)了一本試驗記錄本,要求在每次試驗中都詳細(xì)記錄,在畢業(yè)前將試驗的所有記錄交給學(xué)校。在科研過程中,我們?nèi)鄙俚氖鞘裁??不是缺乏堅持,不是缺乏知識,而是缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和對工作的激情,我們要熱愛自己所做的試驗,要用心去記錄,去觀察,去總結(jié)。也許我們無法獲得諾貝爾獎,但通過研習(xí)使自己成為一名優(yōu)秀的學(xué)者是完全可以的。屠呦呦老師今年已85歲高齡,我們年輕的一代應(yīng)該把這個接力棒接過來,傳下去,將中國的科研工作做得更好!
[1] 陸宗陽,王依帆,周巖民.青蒿素在養(yǎng)殖中的應(yīng)用及提取工藝研究進展[J].飼料研究,2015,(07):13-14.
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[3] Zhou H J,Zhang JL, Li A,e t al.Dihydroar temisinin improves the efficiency of chemo therapeutics in lung carcinomas in vivo and inhibits murine Lewis lung carcinoma cell line g row thin vitro[J].Cancer Chemother Pharmacol,2009.[ Epub ahead of print]
[4] 周晉,孟然,李麗敏,等.青蒿素對人白血病細(xì)胞株和原代細(xì)胞的影響[J].中華內(nèi)科雜志,2003,42 (10):713-714.
[5] 杜幼芹,肖長義.青蒿琥酯對小鼠宮頸癌U14細(xì)胞體內(nèi)外抑制作用的研究[J].臨床和實驗醫(yī)學(xué)雜志,2009,8 (7):8-10.
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[11] 程富勝,胡庭俊,張霞,等.青蒿素治療豬附紅細(xì)胞體病[J].中國獸醫(yī)雜志,2009,45(12):45-46.
[12] 楊國亮.復(fù)方青蒿注射液治療豬病[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志,2011,(1):70-71.
[13] 程秀荀,陳麗紅,李玉強.應(yīng)用中藥青蒿治療附紅細(xì)胞體病[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2007,(11):90.
特別致謝:感謝河北農(nóng)業(yè)大學(xué)史萬玉教授、包永占教授,中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所副所長戴好富研究員,河北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士(在讀)段雪磊,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)博士杜琳在百忙之中提供的資料。