甘草查尔酮类化合物光甘草定通过诱导自噬和线粒体功能障碍抑制弓形虫速殖子和缓殖子的研究

本研究针对弓形虫(T. gondii)感染治疗中现有药物对缓殖子无效且副作用大的问题，研究人员系统评估了20种黄酮类化合物的抗弓形虫活性，发现光甘草定(GLA)能显著抑制弓形虫速殖子的入侵和增殖，破坏其裂解周期；更重要的是，GLA还能有效减少缓殖子数量和抑制包囊生长。通过透射电镜和荧光探针染色证实，GLA通过诱导自噬、线粒体功能障碍和膜破裂发挥抗虫作用，为开发新型抗弓形虫药物提供了重要理论依据。

　　

弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种严重危害人类健康的专性细胞内寄生原虫，全球约三分之一人口携带感染。虽然免疫健全者通常无症状，但该寄生虫可导致免疫功能低下者发生致命感染，并与多种中枢神经系统疾病相关。目前临床一线药物磺胺嘧啶和乙胺嘧啶(PYR)组合虽能有效治疗急性感染，但对缓殖子和包囊无效，且伴随骨髓抑制等严重副作用。面对这一治疗困境，天然产物因其丰富的生物活性和较低的毒性，成为抗寄生虫药物开发的重要来源。

中国农业科学院的研究团队在《Parasites》发表的最新研究中，系统筛选了20种黄酮类化合物的抗弓形虫活性。通过细胞计数试剂盒(CCK)-8法评估化合物毒性，利用表达β-半乳糖苷酶的RH-2F虫株评估抑制效果，结合吉姆萨染色、斑块实验和免疫荧光等技术，发现源自甘草的光甘草定(GLA)展现出最强的抗弓形虫活性。研究还创新性地采用透射电镜(TEM)和多种荧光探针染色，深入揭示了GLA的作用机制。

关键技术方法包括：1) 使用CCK-8法评估化合物细胞毒性；2) 通过β-半乳糖苷酶活性测定评估药物抑制效果；3) 吉姆萨染色观察虫体形态；4) 斑块实验分析裂解周期；5) 免疫荧光技术检测缓殖子；6) TEM观察超微结构；7) 单丹磺酰尸胺(MDC)染色检测自噬；8) MitoTracker? red CMXRos等荧光探针评估线粒体功能。

研究结果显示：在抗弓形虫活性筛选中，GLA在5μg/mL浓度下即表现出显著活性，且细胞存活率达91.24%。抑制实验测得GLA对RH-2F的EC₅₀为1.27μg/mL，选择性指数(SI)达4.82。通过吉姆萨染色观察到，GLA处理组寄生虫数量显著减少，其抗增殖效果优于5μg/mL的PYR。斑块实验证实GLA能完全阻断弓形虫的裂解周期。更令人振奋的是，GLA还能显著减少PRU株缓殖子数量，并抑制包囊生长，使包囊面积明显缩小。

超微结构分析揭示了GLA的作用机制：TEM显示GLA处理导致弓形虫细胞器降解，线粒体肿胀、嵴消失，并出现膜破裂和自噬溶酶体。MDC染色证实GLA诱导81%的虫体发生自噬，显著高于对照组的51.9%。线粒体功能检测发现，GLA处理24小时后，虫体线粒体膜电位显著降低，同时线粒体超氧化物和活性氧(ROS)水平升高。

这项研究首次系统阐明了GLA对弓形虫速殖子和缓殖子的双重抑制作用，并创新性地揭示了其通过诱导自噬和线粒体功能障碍发挥抗虫作用的分子机制。研究发现GLA不仅能有效抑制急性感染期的速殖子，还能显著影响慢性感染期的缓殖子和包囊，这一特性使其成为极具开发潜力的抗弓形虫候选药物。特别是GLA源自传统中药甘草，具有较好的安全性基础，为开发低毒高效的抗弓形虫药物提供了新思路。该研究不仅为临床治疗弓形虫病提供了新的候选化合物，也为深入研究黄酮类化合物的抗寄生虫机制奠定了重要基础。