抗疟疾药物到底是如何起作用的?核磁共振揭示了这个关键问题
抗疟疾药物到底是如何起作用的?核磁共振揭示了这个关键问题
疟疾是世界上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，在这些国家，幼儿和孕妇是最受影响的群体。疟疾给个人和政府带来巨大的社会和经济成本，而直接成本(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个可持续发展目标目标是到2030年结束疟疾等流行病，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发病率越来越高。因此，有必要发现新的抗疟化合物，以帮助在全球范围内抗击这种疾病。核磁共振(NMR)正在帮助科学家解开这一发现。
引起人类半数以上疟疾病例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形式的发育。一旦它入侵红细胞(RBC)，它将经历一个48小时的发育周期，最终导致红细胞分解，释放新的寄生虫，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，因此与高糖代谢有关，代谢活动是寄生虫生存能力的良好指标。生命周期中代谢较活跃的阶段更容易受到抗疟药物的影响，而代谢较不活跃的阶段则能够更好地抵御它们。因此，了解抗疟干预措施对疟原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
以前已经证明，感染恶性疟原虫的活红细胞的糖酵解活性可以用核磁共振波谱实时监测。研究人员现在已经使用这种技术来研究抗疟化合物对RBCs3内疟原虫不同阶段的影响。核磁共振谱显示，感染恶性疟原虫的红细胞消耗的葡萄糖约为休眠期寄生虫的20倍。研究了氯喹、阿托伐酮、克拉孢素、DDD107498和青蒿素等不同作用方式的抗疟药物对糖酵解水平的影响。
该研究发现，休眠期的寄生虫比其生命周期中代谢更活跃的阶段对抗疟药更耐受性——而正是这种休眠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速效抗疟化合物是研究的重点。
我们在这项研究中使用的核磁共振分析是当前全球抗击疟疾斗争中的一个强大工具，有助于联合国实现其2030年目标。ADVANCE核磁共振波谱仪有助于筛选识别潜在的新药候选药物，这些新药可以降低耐药寄生虫的生存能力，最终阻止疾病的发生。
参考文献
1.世卫组织世界疟疾报告，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。利用核磁共振波谱追踪恶性疟原虫的糖酵解，评估抗疟疗效。科学通报，2018;8:文章编号:18076。https://www.nature.com/articles/s41598-018-36197-3#Sec8