抗疟疾药物如何真正起作用?核磁共振揭示了这个关键问题
抗疟疾药物如何真正起作用?核磁共振揭示了这个关键问题
疟疾是全世界最严重的公共卫生问题之一，每年造成约50万人死亡1．
疟疾的影响
它是许多发展中国家死亡和疾病的主要原因，其中幼儿和孕妇是受影响最大的群体。疟疾给个人和政府带来重大的社会和经济代价，直接代价(例如疾病、治疗、过早死亡)估计每年至少达120亿美元2．
其中的一个联合国的17个可持续发展目标是到2030年消灭疟疾等流行病，但这一目标面临的一个关键挑战是对一线抗疟药物具有耐药性的疟疾日益流行。因此，有必要发现新的抗疟疾化合物，以帮助在全球范围内对抗这种疾病。核磁共振(NMR)正在帮助科学家解开这一发现。
导致人类疟疾病例一半以上的寄生虫是单细胞原生动物恶性疟原虫。大多数寄生虫，包括恶性疟原虫，都有复杂的生命周期，包括通过一系列不同的形式发展。一旦它侵入一个红细胞(RBC)，它将经历48小时的发育周期，最终导致红细胞的分解，释放出新的寄生虫，这些寄生虫可以直接入侵另一个红细胞。
这一发育过程需要大量的能量资源，因此与高糖代谢相关，使代谢活性成为寄生虫生存能力的良好指标。生命周期中代谢活性较高的阶段更容易受到抗疟药物的影响，而代谢活性较低的阶段则能更好地抵抗抗疟药物。因此，了解抗疟干预措施对寄生虫生命周期不同阶段的影响对于开发有效的治疗方法至关重要。
值得信赖的技术
既往研究表明，利用核磁共振波谱技术可以实时监测感染恶性疟原虫的活红细胞的糖酵解活性。研究人员现在已经使用这种技术来研究抗疟化合物对RBCs3内疟疾寄生虫不同阶段的影响。核磁共振光谱显示，感染恶性疟原虫的红细胞消耗的葡萄糖是休眠期疟原虫的20倍左右。然后研究了氯喹、阿托伐醌、克拉多孢素、DDD107498和青蒿素等不同作用模式的抗疟药物对糖酵解水平的影响。
这项研究发现，蛰伏期的寄生虫对抗疟药物的耐受性比寄生虫生命周期中代谢活跃的阶段更强——而正是这种蛰伏期可能导致耐药疟疾。因此，对代谢活性较低的寄生虫具有活性的新型快速抗疟化合物是一项研究重点。
我们在这项研究中使用的核磁共振分析是正在进行的全球抗击疟疾的有力工具，有助于联合国实现其2030年目标。ADVANCE NMR谱仪有助于筛选，以确定潜在的新药候选药物，降低更多耐药寄生虫的生存能力，最终阻止疾病的发生。
参考文献
1.世界卫生组织《世界疟疾报告》http://www.who.int/malaria/publications/world-malaria-report-2017/en/(2017)。
2.美国疾病控制与预防中心https://www.cdc.gov/malaria/malaria_worldwide/impact.html．
3.Shivapurkar R，等人。利用核磁共振波谱跟踪恶性疟原虫的糖酵解来评估抗疟功效。科学报告，2018;8:文章号:18076。https://www.nature.com/articles/s41598-018-36197-3#Sec8