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弓形虫又称刚地弓形虫(Toxoplasma gondii,T.gondii),寄生于温血脊椎动物的有核细胞,是严格的专性细胞内原虫,只有侵入细胞内的弓形虫虫体才能进行增殖。隐性感染,大多数情况下是没有明显感染症状的,通常发生在免疫功能正常的生物体。当器官移植患者或艾滋病患者这些免疫功能低下或缺陷的个体感染弓形虫后会引起严重症状,速殖子或包囊在胞内大量增殖,引起急性或慢性的弓形虫病。
弓形虫病属于人畜共患寄生虫病,此病严重危害人类的健康,对社会公共的安全和经济发展均造成威胁,在全球各地都会发生不同类型的弓形虫病。目前为止,临床上的治疗手段有限,且尚未发现理想的疫苗和治疗性药物。天然化合物是一个巨大的化合物库,它可以作为抗弓形虫药物研发的重要来源。本研究首先选取了7种具有抗炎、抗寄生虫感染和抗肿瘤的天然化合物提取物进行体外抗弓形虫增殖的筛选,并结合细胞毒性选出了体外抗弓形虫的两种优秀的天然产物——姜黄素和青蒿琥酯,进一步研究了体内外抗弓形虫感染的效果,初步探索两者联合抗弓形虫的功能机制,向临床治疗弓形虫病提供了新药研发的思路和理论依据。
目的:探究姜黄素和青蒿琥酯体内外抗弓形虫的效果及作用机制,初步探索姜黄素联合青蒿琥酯对弓形虫速殖子感染小鼠的免疫治疗作用。
方法:首先,在体外实验中,通过细胞毒性实验检测7种天然化合物对细胞的毒性。其次,将选出的姜黄素和青蒿琥酯进行了细胞的安全浓度测定和虫株的半抑制浓度的测定,通过吉姆萨染色,荧光显微镜观察和透射电镜拍照观察了弓形虫速殖子在药物作用下的荧光变化和虫体形态变化。同时检测了在不同药物浓度作用下弓形虫线粒体膜电位的变化。在体内实验中,我们建立了弓形虫急性感染的小鼠模型,对其进行了姜黄素和青蒿琥酯的灌胃处理,观察并记录小鼠的存活时间。然后把小鼠抗弓形虫感染免疫后的肝脏和脾脏取出做成了石蜡切片,对病理切片进行分析,又对脾脏进行研磨得到脾淋巴细胞。使用流式细胞术检测脾脏中T淋巴细胞的亚群分布,统计CD4+和CD8+比值的变化。我们对弓形虫入侵细胞后的EGFR分子的表达情况用qPCR和Westernblot进行验证,预测可能的宿主抵御弓形虫感染的机制。
结果:7种天然化合物在体外抗弓形虫作用的强弱顺序为甘草酸>姜黄素>磺胺嘧啶>黄岑苷>青蒿琥酯>黄芩素>黄芪多糖。在受试药物浓度中,姜黄素的安全浓度范围定在31.25μg/ml~250μg/ml,青蒿琥酯定在31.25μg/ml~500μg/ml。姜黄素对弓形虫的半抑制浓度为179.6±36.5μg/ml,青蒿琥酯对弓形虫的半抑制浓度为271.6±30.9μg/ml。经姜黄素和青蒿琥酯作用的速殖子绿色荧光度降低,虫膜、细胞器和胞质都受到了不同程度的损坏。随着药物浓度的升高线粒体膜电位发生变化,FITC/PE的值越来越高,说明虫体凋亡的越来越多。姜黄素和青蒿琥酯会延长被弓形虫感染的小鼠的寿命,经姜黄素治疗后的感染小鼠最长的能活到第13天;经青蒿琥酯治疗后的感染小鼠最长的能活到第14天,而经两者联合治疗的感染小鼠在第12天开始死亡,最后一只在第15天死亡。被感染小鼠的肝脏和脾脏都受到了严重损坏,经过治疗的小鼠空泡数量减少,细胞和组织结构清晰,与药物单独治疗相比,淋巴组织更加完整。姜黄素、青蒿琥酯和联合药物组淋巴细胞中CD4+/CD8+的值分别为2.73±0.09、1.75±0.06和1.79±0.09。在qPCR和Westernblot结果中EGFR的表达量都降低,联合用药要比单独用药表达量低。
结论:综上所述,姜黄素联合青蒿琥酯体内外抗弓形虫实验效果要比单独用药效果好。本研究从细胞免疫方面深入探讨了宿主抗弓形虫的作用机制,为临床干预弓形虫病提供新的治疗方向,为新型抗弓形虫药物的研发提供重要参考。
弓形虫病属于人畜共患寄生虫病,此病严重危害人类的健康,对社会公共的安全和经济发展均造成威胁,在全球各地都会发生不同类型的弓形虫病。目前为止,临床上的治疗手段有限,且尚未发现理想的疫苗和治疗性药物。天然化合物是一个巨大的化合物库,它可以作为抗弓形虫药物研发的重要来源。本研究首先选取了7种具有抗炎、抗寄生虫感染和抗肿瘤的天然化合物提取物进行体外抗弓形虫增殖的筛选,并结合细胞毒性选出了体外抗弓形虫的两种优秀的天然产物——姜黄素和青蒿琥酯,进一步研究了体内外抗弓形虫感染的效果,初步探索两者联合抗弓形虫的功能机制,向临床治疗弓形虫病提供了新药研发的思路和理论依据。
目的:探究姜黄素和青蒿琥酯体内外抗弓形虫的效果及作用机制,初步探索姜黄素联合青蒿琥酯对弓形虫速殖子感染小鼠的免疫治疗作用。
方法:首先,在体外实验中,通过细胞毒性实验检测7种天然化合物对细胞的毒性。其次,将选出的姜黄素和青蒿琥酯进行了细胞的安全浓度测定和虫株的半抑制浓度的测定,通过吉姆萨染色,荧光显微镜观察和透射电镜拍照观察了弓形虫速殖子在药物作用下的荧光变化和虫体形态变化。同时检测了在不同药物浓度作用下弓形虫线粒体膜电位的变化。在体内实验中,我们建立了弓形虫急性感染的小鼠模型,对其进行了姜黄素和青蒿琥酯的灌胃处理,观察并记录小鼠的存活时间。然后把小鼠抗弓形虫感染免疫后的肝脏和脾脏取出做成了石蜡切片,对病理切片进行分析,又对脾脏进行研磨得到脾淋巴细胞。使用流式细胞术检测脾脏中T淋巴细胞的亚群分布,统计CD4+和CD8+比值的变化。我们对弓形虫入侵细胞后的EGFR分子的表达情况用qPCR和Westernblot进行验证,预测可能的宿主抵御弓形虫感染的机制。
结果:7种天然化合物在体外抗弓形虫作用的强弱顺序为甘草酸>姜黄素>磺胺嘧啶>黄岑苷>青蒿琥酯>黄芩素>黄芪多糖。在受试药物浓度中,姜黄素的安全浓度范围定在31.25μg/ml~250μg/ml,青蒿琥酯定在31.25μg/ml~500μg/ml。姜黄素对弓形虫的半抑制浓度为179.6±36.5μg/ml,青蒿琥酯对弓形虫的半抑制浓度为271.6±30.9μg/ml。经姜黄素和青蒿琥酯作用的速殖子绿色荧光度降低,虫膜、细胞器和胞质都受到了不同程度的损坏。随着药物浓度的升高线粒体膜电位发生变化,FITC/PE的值越来越高,说明虫体凋亡的越来越多。姜黄素和青蒿琥酯会延长被弓形虫感染的小鼠的寿命,经姜黄素治疗后的感染小鼠最长的能活到第13天;经青蒿琥酯治疗后的感染小鼠最长的能活到第14天,而经两者联合治疗的感染小鼠在第12天开始死亡,最后一只在第15天死亡。被感染小鼠的肝脏和脾脏都受到了严重损坏,经过治疗的小鼠空泡数量减少,细胞和组织结构清晰,与药物单独治疗相比,淋巴组织更加完整。姜黄素、青蒿琥酯和联合药物组淋巴细胞中CD4+/CD8+的值分别为2.73±0.09、1.75±0.06和1.79±0.09。在qPCR和Westernblot结果中EGFR的表达量都降低,联合用药要比单独用药表达量低。
结论:综上所述,姜黄素联合青蒿琥酯体内外抗弓形虫实验效果要比单独用药效果好。本研究从细胞免疫方面深入探讨了宿主抗弓形虫的作用机制,为临床干预弓形虫病提供新的治疗方向,为新型抗弓形虫药物的研发提供重要参考。