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Malaria：发现抗青嵩素疟疾寄生虫基因新线索
2013年05月22日
生物谷

摘要：一组来自国际的研究者通过对825组样品分析，阐明了恶性疟原虫的遗传密码，样品采集的范围较为广阔，包括布基纳法索、冈比亚、加纳、马里、泰国、越南及柬埔寨东北部和西部等国家的人口。

    一组来自国际的研究者通过对825组样品分析，阐明了恶性疟原虫的遗传密码，样品采集的范围较为广阔，包括布基纳法索、冈比亚、加纳、马里、泰国、越南及柬埔寨东北部和西部等国家的人口。

    研究小组将他们的研究结果发表在《自然遗传学》杂志上，在对所有供试样品研究后，科学家发现来自柬埔寨西部的166个样品与众不同。因为这些疟疾寄生虫包含三个亚群，亚群中发生了明显的基因突变，正是这些基因突变导致他们对青嵩素产生了抗性。这些对疟疾抗生素青嵩素产生抗性的种株成为将该寄生虫散播到其他国家中的根源。文章中说：“疟疾寄生虫对青嵩素产生的临床上的抗性及其衍生物已经在柬埔寨西部的恶性疟原虫中发现，这类疟原虫有在附近其他国家散播蔓延的趋势”。

    当前的研究对于公共健康来说具有重大的意义，因为在世界范围内青嵩素衍生物都是治疗疟疾的中流砥柱。研究者声称，西柬埔寨已经在全球范围内连续发出抗疟药物耐受性信号。

    上个世纪50年代末期，当氯喹（疟疾特效药的一种）还未在世界范围内被应用之前，就已经在西柬埔寨发现抗这种药的种株，因此对抗乙胺嘧啶和磺胺多辛等抗疟药物产生耐药性的种株通常也被认为在这里产生。文章中对在这么一个如此狭小的地理区域中出现这样不同寻常的变异提出了几点原因。寄生虫通过疟蚊传播给人类，当寄生虫感染蚊子的过程中，其中有一个关键性的过程是它们之间可发生基因之间的交换。在柬埔寨疟疾寄生虫分析过程中，科学家发现了这些寄生虫通过近亲交配产生抗药性突变家系群体。这类近亲交配是由于隔离所造成的。

    论文中还描述了一群寄生虫被隔离在一个偏远的丛林中的场景。另一个场景是，在1979年—1998年期间，西柬埔寨对红色高棉（柬埔寨左派势力）的抵抗使人们限制在本土范围内。因为寄生虫无法通过感染人类使它们轻易传播到受限区域以外，这种情况下为寄生虫之间产生自交提供了绝佳的条件。

    据联合国世界卫生组织（WHO）报道，疟疾每年可造成650000人死亡，绝大多数为非洲儿童。九年前，就已经在泰国和柬埔寨边境发现抗青嵩素寄生虫，随后在西柬埔寨，缅甸和越南发现这类寄生虫。

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2000多种流感病毒基因组测序完成
2007-02-26 08:46:00　
来源: 天津日报

　　新华社华盛顿2月24日电（记者张忠霞）美国国家变应性疾病和传染病研究所日前宣布，由该所资助发起的“流感基因组测序计划”已完成了2000多种流感病毒的基因组测序工作，有关数据全部开放使用，将有助于各国科研人员开发新的流感治疗方法和流感疫苗。

　　据这家研究所介绍，完成基因组测序的病毒既有人类流感病毒，也包括禽类流感病毒，病毒样本取自世界各地。病毒的基因组测序数据将纳入美国的互联网基因测序公共数据库“基因银行”，供各国科研人员通过网络免费获取使用。

　　研究所所长安东尼·福奇说，世界各地的科学家都可以利用这个数据库中的测序数据，来比较不同毒株的流感病毒，鉴别出决定病毒毒性的遗传因子等。这些信息将帮助科学家们理解流感病毒是如何进化和传播的，并有助于研发新型流感疫苗、新的流感诊断方法和治疗方案。

　　“流感基因组测序计划”于2004年启动，具体测序工作由设在马里兰州的美国基因研究所微生物测序中心负责。据介绍，随着测序能力不断增强，该中心目前每月可测序200多种病毒的基因组。

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流感病毒是引起急性病毒性呼吸道传染病的主要病原体，具有传染性高、传播迅速、易发生流行等特点。由于病毒只能在活细胞生长、流感病毒的亚型变异速度快而疫苗研究和生产速度较慢，使得化学药物和流感病毒疫苗难以发挥其最佳治疗和预防效果，而且，目前又无法有效预测流感爆发的时间和周期，因此，抗流感病毒药物研究受到广泛重视。中药具有抑制病毒复制、阻止病毒致细胞病变、调节免疫功能、改善肺循环、镇痛抗炎等综合功效，因此，中药在防治流感方面具有独特的优势和广阔的发展前景。
　　
　　1 流感病毒的近况
　　
　　1.1 流感病毒的结构
　　流感病毒为包膜的RNA病毒，属于正粘科病毒科，依据其核蛋白(NP)抗原性的差异分成A、B、C三型，分别在基因组结构、多肽组成、感染性和致病性等方面存在差异；其包膜分内、外两层，内膜由基质蛋白M1构成；外层包膜由一脂质双层构成，其上面嵌有三种病毒蛋白，即具有血凝素活性的蛋白(HA)、神经氨酸酶活性蛋白质(NA)和基质蛋白(M2)。病原基因组由7个(C型病毒)或8个(A、B型)分片段的单股负链RNA构成，每个RNA节段的两端都有相对保守的非编码序列[1]。流感病毒A型又分许多亚型，至今HA有15个亚型，NA有9个亚型。流感病毒的基因组分节段，易发生基因重配，即不同来源的流感病毒基因节段包被在一起形成新的毒粒。流感病毒的基因突变率很高，尤其HA、NA基因极易发生点突变，导致其编码的蛋白质氨基酸序列的改变，从而逃避宿主的免疫系统的识别和清除。此外，HA蛋白分子上个别关键氨基酸位点的突变，尤其是受体结合部位的氨基酸发生替换，就有可能造成毒粒致病性和传播能力的改变。流感病毒的宿主界限表现为不同宿主中流感病毒亚型的分布不同。在自然界中，流感病毒的宿主范围相当广，有鸟类及哺乳类。鸟类中存在所有的HA、NA亚型。猪中为H1N1和H3N2亚型及C型流感病毒，人群出现H1~H3，N1~N2的亚型组合，H5N1亚型和B型流感病毒[2]。
　　1.2 流感病毒的致病机制
　　流感病毒大多在宿主细胞核中，其基因组通过质膜或细胞器膜芽形成成熟的病毒颗粒。流感病毒侵入宿主细胞依赖于HA的凝集素位点与宿主细胞表面的唾液酸的结合。HA介导病毒包膜与内体膜的结合，使病毒衣壳释放进入胞质[3]。当病毒脱壳，颗粒核蛋白体(vRNP)在ATP供能的条件下，很快通过宿主细胞核孔复合物(NPC)向核内转运。vRNP向宿主细胞核内转运的调控与NP和胞质因子NPI-1、核转运受体等有关。只有当vRNA与核蛋白体(NP)同时存在时，vRNA才可转运到细胞核内。流感病毒蛋白的合成，NP、RNA聚合酶亚基和NS1(RNA片段)在感染后最初数小时即生成，其它蛋白质如HA、NA合成较晚。对病毒蛋白合成时间的控制在病毒感染周期中具有重要作用，与病毒核衣壳的组装、vRNP的成熟和释放等相关。流感病毒在特定时间内合成的蛋白成分均要通过宿主细胞的介入进入核内完成vRNP的组装。构成vRNP的主要蛋白成分是NP，为子代vRNP的合成所必需。在RNA复制的同时，子代vRNA与NP形成具有高级结构的子代vRNP，病毒vRNP合成后3小时，vRNP开始通过NPC由核内向胞质转移，持续数小时。M1是vRNP向核外转运的动力，只在细胞中合成M1，并且进入核后才发生vRNP的核外转运[4]。
　　1.3 流感病毒感染发病机制
　　流感病毒感染和病毒复制主要在上呼吸道上皮细胞。但常引起机体局部炎症和全身性反应。机体反应主要与炎症性细胞因子、趋化因子、诱导性一氧化氮合酶、粘附分子和微小纤溶酶表达与活化有关。Reye氏综合征是世界性医学难题，近年报道85%以上病例与病毒的感染有关，特别是流感病毒和水痘感染[5~6]。
　　
　　2 中药抗流感病毒的有效成分与部位
　　
　　该类药物大多数为清热解毒类中药，所含成分复杂，主要为黄酮类，生物碱，多糖，氨基酸，挥发油等，其中黄酮或类黄酮类物质可以抑制流感病毒唾液酸酶的活性和抑制膜融合作用[7]。
　　2.1 挥发油
　　2.1.1 连翘 张海燕[8]报道了连翘种子挥发油对亚甲型流感病毒京科68-1株的效价为1：655，连翘挥发油在鸡胚内能抑制流感病毒亚甲型、副流感仙台株的增殖。
　　2.1.2 莪术 莪术油为姜科植物蓬莪术、广西莪术或温郁金的根茎经水蒸气蒸馏而得到的挥发油，主要含有莪术醇、莪术二酮等。夏泉[9]以流感病毒和小鼠感染RSV肺炎模型，观察了莪术油体外和胃肠给药的抗病毒作用。发现莪术油有抗流感病毒和呼吸道合胞病毒的作用，能明显减轻感染病毒动物的肺部感染体征，对病毒感染小鼠的肺指数有明显抑制作用。
　　2.1.3 石香薷 严银芳[10]通过硅胶柱层析法分离石香薷挥发油各组成成分，对抗病毒活性成分进行初步追踪研究，用小鼠流感病毒性肺炎模型作进一步评估。结果显示，石香薷挥发油、中性石香薷挥发油和硅胶柱层析分离后的洗脱液(C部分)均具有抗流感A3型病毒作用，以洗脱液C部分抗病毒活性最高。
　　2.1.4 独活 俄罗斯学者[11]对伞形科独活属的18种植物果实中挥发油的抗流感作用作了较深入研究，发现Heracieum lehmannianum，H.ponticum，H.stevenii 3种植物果实中的挥发油对A型流感病毒有效。
　　2.2 黄酮类
　　2.2.1 连翘 赵文华等[12]对连翘抗流感病毒作用的物质基础进行了研究，结果发现黄酮类、苯乙醇苷类及木脂素类成分是连翘抗流感病毒作用的主要物质基础。
　　2.2.2 黄芩 黄芩及其有效成分黄芩苷、黄芩苷元、汉黄芩素和汉黄芩苷等黄酮类化合物都具有抗病毒作用。据报道[13]，从黄芩的根和叶中提取黄酮类物质，并对其中5，7，4�-三羟-8-甲氧黄酮和5，7，8，4�-四氢黄酮两种化合物进行体内外实验，结果具有抑制流感病毒生长及抑制流感病毒唾液酸酶活性的能力，前者还具有抑制膜融合的作用。
　　2.2.3 北柴胡 从北柴胡茎叶中提取的总黄酮是主要有效部位，其主要有效成分为槲皮素(Quercetin)、异鼠李素(Isorhamnetin)等。实验证明：北柴胡茎叶中的黄酮成分具有较强的抗流感病毒作用，其茎叶总黄酮高剂量组抗病毒作用优于已知的抗病毒西药利巴韦林胶囊和抗病毒颗粒[14]。
　　2.2.4 甘草 Utsunomiya等[15]甘草皂苷可以提高流感病毒感染小鼠生存率，延长生存时间，降低肺病毒滴度；但体外实验表明，甘草皂苷对于病毒生存和复制无影响。从甘草皂苷治疗的病毒感染小鼠体内分离脾T细胞转输给病毒感染小鼠，可增加生存率；当甘草皂苷与抗IFN-γ单克隆抗体同用时，不显示抗病毒作用。提示甘草皂苷保护小鼠流感病毒感染是通过刺激T细胞产生IFN-γ起作用的。

　　2.2.5 银翘散 石钺等[16]对银翘散(金银花、连翘、桔梗、薄荷、淡竹叶、甘草、荆芥、淡豆豉、牛蒡予等9味药)各单味药相应部位有效成分进行测定，发现抗流感病毒有效部位群中的主要成分是木脂素类和黄酮类，且牛蒡子和甘草在9味药中起着主要的作用。
　　2.3 生物碱类
　　2.3.1 苦参 樊宏伟等[17]对苦参碱类生物碱的研究发现，这种广泛存在于山豆根中的主要有效成分，对流感病毒也具有抑制作用，不仅可以直接抑制病毒，且可诱生干扰素，而后者则为抗病毒感染的重要因素。
　　2.3.2 十大功劳 据冯书晓等[13]报道，从十大功劳中提取分离出几十种生物碱，如尖刺碱、小檗碱、异汉防己碱等活性成分。粗提的异汉防己碱对小鼠有较好的预防、治疗作用，直接从十大功劳根中提取分离出异汉防己碱，经鸡胚试验证明该组分在体外有强的抗流感病毒作用。
　　2.4 多糖类
　　2.4.1 人参 人参多糖的药理作用很多，其中对免疫系统的作用是多方面的，既有调节细胞及细胞因子的功能，又表现众多的免疫生物学效应，两者密切相关。由于人参调节免疫功能强，故临床上常用其治疗感染性疾病和白细胞减少症等[18]。
　　2.4.2 黄芪 李丽娅[19]通过黄芪多糖抗流感病毒的研究发现，黄芪多糖200g/L浓度组在体外细胞水平有广谱抑制呼吸道病毒的作用，直接在鼻咽和口咽部给予抗病毒药物，可以直接作用于感染靶位。认为黄芪抗流感病毒的作用机制可能为：膜稳定作用与通过诱导干扰素、NK细胞活性，从而杀灭部分病毒，减轻对心肌细胞的损害。
　　2.4.2 紫菜 肖美添[20]的鸡胚实验表明紫菜多糖具有一定的抗甲1型流感病毒活性，低分子量的酸性多糖抗病毒活性要优于高分子量的酸性多糖，二者与金刚烷胺均表现出明显的协同抗甲1型流感病毒作用。
　　2.4.3 香菇 据报道[13]，香菇多糖经鼻给药，能减少流感病毒感染小鼠肺病毒滴度；经静脉给药，能延长小鼠生存时间，增强肺泡灌洗液巨噬细胞释放NO等活性。
　　2.5 结合氨基酸类
　　胡兴昌等[21]用丙酮脱脂提取板蓝根生药的凝集素对流感病毒进行的体外抑制试验，结果表明，板蓝根凝集素对流感病毒具有显著的直接杀灭作用和预防作用及较好的治疗作用，并且抑制流感病毒的效果与板蓝根凝集索血凝活性的高低相关。张大志等[22]采用鸡胚体外培养法对不同浓度的板蓝根提取成分进行抗流感病毒的效能测定，结果表明，板蓝根提取液可有效抑制流感病毒。刘思贞等[23]利用系统溶剂分离法和阳离子树脂吸附交换法分离得到的板蓝根各化学成分，进行鸡胚羊膜腔半体内法抗流感病毒活性试验，发现活性部位是亲水性的、被阳离子吸附的结合氨基酸部分。
　　
　　3 结语
　　
　　目前，中药抗流感病毒的有效成分与部位的研究较多，但抗病毒的机制研究并不多见、更不深入。随着流感病毒致病机制研究的逐渐深入，结合中药药源丰富、价格低廉且作用靶点多样等优势，遵从中医辨证施治原则，按照“分子中药学”和“方证组方”理论，以抗流感病毒为主攻方向，兼顾扶正固本治则，合理组方，在研制高效低毒的抗流感病毒和防治流行性感冒药物中，中药及其有效成分与部位将展现更广泛的适应性和优越性，并具有广阔的研究前景。
　　

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