珠光香青乙醇提取物通过线粒体功能障碍与宿主组织保护发挥强效抗旋毛虫活性

《International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance》:Anaphalis margaritacea ethanol extract exhibits potent anti-Trichinella spiralis activity via mitochondrial dysfunction and host tissue protection

【字体: 时间:2026年05月20日 来源:International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance 4.1

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  旋毛虫病是一种由旋毛虫(Trichinella spiralis)引起的食源性人兽共患病,目前针对其肌肉幼虫阶段的有效治疗手段仍十分有限。为从药用植物中挖掘新型抗旋毛虫候选药物,研究人员对30种具有文献报道或潜在抗寄生虫活性的植物提取物进行了体外筛选。其中,珠

  
旋毛虫病是一种由旋毛虫(Trichinella spiralis)引起的食源性人兽共患病,目前针对其肌肉幼虫阶段的有效治疗手段仍十分有限。为从药用植物中挖掘新型抗旋毛虫候选药物,研究人员对30种具有文献报道或潜在抗寄生虫活性的植物提取物进行了体外筛选。其中,珠光香青(Anaphalis margaritacea)80%乙醇提取物(AMEE)表现出最强的杀幼虫活性,在100 μg/mL浓度下72小时内可完全杀灭肌肉幼虫,并呈明显的剂量依赖性效应。采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)对AMEE进行初步化学成分表征,共鉴定出8种主要成分,主要为有机酸和黄酮类化合物。在旋毛虫感染小鼠模型中,口服AMEE能够以剂量依赖方式减少肌肉幼虫负荷,最高降幅达59.7%。AMEE处理还可减轻感染肌肉中的肌纤维损伤及炎性浸润,伴随白细胞介素-6(IL-6)、IL-13及转化生长因子-β(TGF-β)水平下降,以及NAD(P)H醌氧化还原酶1(Nqo1)和锰超氧化物歧化酶(Sod2)mRNA表达降低。为探索其抗寄生虫作用机制,研究人员整合蛋白质组学、线粒体酶活性检测及透射电子显微镜观察,发现AMEE显著抑制肌肉幼虫线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的活性,降低复合物Ⅴ活性,并诱导线粒体肿胀及嵴结构破坏。上述结果表明,AMEE在体内外均具有显著的抗旋毛虫活性,其作用机制与肌肉幼虫线粒体功能障碍及感染相关肌肉病理损伤的缓解密切相关。
研究背景
旋毛虫病是全球范围内的重要食源性人兽共患病,近年来野生动物传播在人类病例中的比例不断上升,尤其在伊朗、土耳其、中国西南地区及日本等地均有暴发记录。当前临床一线药物苯并咪唑类(如阿苯达唑,albendazole,ABZ)对肠道期成虫有效,但对已寄生于骨骼肌中的肌肉幼虫杀伤力不足,且存在口服生物利用度低及耐药性问题。因此,亟需开发针对肌肉幼虫的新型治疗药物。药用植物及其天然产物因化学成分多样、作用机制广泛,被认为是抗寄生虫药物研发的重要来源。已有研究显示多种植物提取物对旋毛虫不同阶段有效,但其具体分子靶点和机制仍不明确。在此背景下,本研究旨在筛选具有强效抗旋毛虫肌肉幼虫活性的植物提取物,并探讨其作用机制及对宿主组织的保护作用。该研究成果发表于《International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance》。
主要关键技术方法
研究选取30种具传统药用或潜在抗寄生虫活性的植物材料,制备水提物和80%乙醇提取物;采用昆明小鼠建立旋毛虫感染模型,人工消化法回收肌肉幼虫;通过体外存活率测定筛选活性提取物,并利用UPLC-Q-TOF-MS/MS对活性提取物进行化学成分初步鉴定;在体内实验中设置不同剂量AMEE治疗组及ABZ阳性对照组,评估肌肉幼虫负荷变化;结合组织病理学、酶联免疫吸附实验(ELISA)、实时荧光定量PCR(qPCR)、串联质谱标签(TMT)定量蛋白质组学、线粒体呼吸链复合物活性检测及透射电子显微镜(TEM)技术,系统分析AMEE对寄生虫及宿主组织的影响。
研究结果
3.1 植物提取物体外杀幼虫活性
对30种植物提取物的初筛显示,8种80%乙醇提取物和3种水提物在500 μg/mL浓度下具有明显杀幼虫活性,其中珠光香青80%乙醇提取物(AMEE)活性最强,且在较低浓度下仍保持显著效果,因此被选作后续研究对象。
3.2 AMEE的化学成分分析
UPLC-Q-TOF-MS/MS分析初步鉴定出AMEE中8种主要成分,包括酚酸类、其他有机酸及黄酮类,如原儿茶醛、奎宁酸、迷迭香酸、圣草酚、木犀草素、芹菜素、黄芩苷和染料木苷,表明有机酸和黄酮类是其主要化学组成。
3.3 AMEE体内减少肌肉幼虫负荷
在感染小鼠模型中,高、中、低剂量AMEE分别使肌肉幼虫负荷下降59.67%、44.77%和26.78%,呈剂量依赖性,但效果低于ABZ组的84.48%。
3.4 AMEE改善感染小鼠肌肉组织病理变化
组织学分析显示,AMEE治疗组较模型组和ABZ组炎性浸润减少,肌纤维坏死程度减轻,仅见局灶性囊肿周围轻微炎症反应,呈现剂量依赖性的组织保护作用。
3.5 AMEE减轻感染小鼠的炎症反应
AMEE显著降低感染肌肉中IL-6、IL-13及IL-18的mRNA和蛋白水平,高剂量组效果最为明显,提示其可缓解旋毛虫感染引发的局部炎症。
3.6 AMEE减轻感染小鼠氧化应激
AMEE处理降低了感染肌肉中Nqo1和Sod2的mRNA表达,尤其是高剂量组,表明其可部分逆转感染诱导的抗氧化防御基因上调。
3.7 AMEE减轻感染小鼠纤维化反应
AMEE显著降低促纤维化因子TGF-β的表达,并提高基质金属蛋白酶-9(MMP-9)水平,同时降低幼虫抗原TSL-1的表达,提示其可缓解感染相关的纤维化重塑。
3.8 蛋白质组学分析
定量蛋白质组学显示AMEE处理后共有238个蛋白差异表达,主要涉及细胞代谢及线粒体相关过程,包括线粒体膜组织和运输功能下调。
3.9 蛋白质组候选基因的验证
qPCR验证了部分差异表达基因的变化趋势,如WAP基因显著下调,nas-8、TXNDC11、Dnase2在高剂量组显著上调,Fcn1表达模式与ABZ组相反。
3.10 AMEE对线粒体呼吸链复合物活性的影响
AMEE显著抑制复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ及Ⅴ的活性,且呈剂量依赖性,但复合物Ⅲ活性无明显一致变化。
3.11 AMEE对线粒体超微结构的影响
透射电子显微镜观察显示,AMEE处理导致肌肉幼虫线粒体肿胀、嵴断裂或消失,核形态不规则及核仁结构破坏,证实线粒体及相关亚细胞结构的损伤。
讨论与结论
研究讨论指出,旋毛虫病防治难点在于肌肉幼虫阶段难以被现有药物彻底清除,苯并咪唑类药物虽为一线方案,但针对肌肉幼虫的效果有限,且存在耐药风险。AMEE在体内外均显示出显著的抗旋毛虫活性,高剂量可减少近六成幼虫负荷,并在减轻宿主肌肉炎症、氧化应激及纤维化方面具有附加益处。化学成分分析提示有机酸和黄酮类可能是其主要活性成分,但具体单一活性成分仍需进一步分离鉴定。机制研究表明,AMEE可能通过干扰线粒体呼吸链功能、破坏线粒体结构,引发能量代谢障碍,从而导致幼虫死亡。这一作用模式不同于苯并咪唑类靶向微管蛋白的机制,为抗旋毛虫药物研发提供了新方向。研究人员同时指出本研究的局限性,包括动物模型及虫株单一、提取物为粗提物、缺乏直接的ATP含量及线粒体膜电位检测等,建议后续开展活性单体分离及更全面的线粒体功能验证。总体而言,该研究首次系统揭示了珠光香青乙醇提取物通过线粒体功能障碍与宿主组织保护双重途径发挥抗旋毛虫作用,为天然产物抗寄生虫药物研发提供了实验依据。
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