芳甲基氨基甾体化合物1o通过干扰恶性疟原虫血红蛋白代谢发挥抗疟作用

（编辑推荐）本研究首次揭示抗疟候选药物芳甲基氨基甾体1o通过干扰恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）血红蛋白（Hb）代谢通路发挥作用的分子机制。该化合物在纳摩尔浓度下即可抑制疟原虫早期发育阶段，通过维持食物泡（FV）完整性、阻止氯喹（CQ）介导的蛋白降解及血红素（heme）积累，其作用特征与芳氨基醇类抗疟药（如甲氟喹MQ）相似。研究成果为抗疟药物靶点鉴定提供新视角。

　　

芳甲基氨基甾体化合物1o干扰恶性疟原虫血红蛋白代谢

ABSTRACT
抗寄生虫化合物芳甲基氨基甾体1o（1o）对恶性疟原虫具有纳摩尔级活性，但其作用机制尚未明确。研究团队通过活细胞ATP和pH检测技术，结合超微结构分析和生命周期监测，发现1o能升高胞内ATP水平并轻微降低pH值，其作用模式与甲氟喹（MQ）等芳氨基醇类药物相似。该化合物在EC₅₀浓度范围内可阻止氯喹（CQ）诱导的蛋白水解和胞质酸化，抑制CQ介导的血红素和血红蛋白积累，并维持食物泡（FV）超微结构完整性。值得注意的是，1o特异性阻断环状体和早期滋养体的发育，而对晚期滋养体阶段无显著影响。这些发现表明1o可能通过干扰血红蛋白消化途径或其上游通路发挥抗疟作用。

INTRODUCTION
疟疾仍是全球重大公共卫生负担，2023年全球约2.63亿病例中59.7万人死亡，多数为五岁以下儿童。恶性疟原虫（P. falciparum）引发最致命的疟疾类型，而抗疟药耐药性加剧使得新药研发迫在眉睫。芳甲基氨基甾体1o对氯喹敏感和耐药株均显示纳摩尔级活性，在伯氏疟原虫（P. berghei）动物模型中治愈率显著，且哺乳动物细胞毒性低。虽然曾有假说认为其通过蛋白质交联发挥作用，但缺乏实验证据。

RESULTS

1o影响ATP、pH及寄生虫生长
使用基因编码的ATeam1.03YEMK ATP传感器和sfpHluorin pH传感器检测发现，1o处理使滋养体阶段寄生虫胞质ATP水平显著升高（10x EC₅₀处理6小时后P<0.0001），pH值从7.27降至7.18，同时寄生虫尺寸减小。这种反应模式与芳氨基醇类抗疟药甲氟喹（MQ）和本芴醇（LUM）高度相似。

1o在EC₅₀附近阻止CQ诱导的表型
共孵育实验显示，1o以剂量依赖方式阻止CQ引起的ATP传感器双峰分布（^1o-CQEC₅₀=0.83x 72hEC₅₀）和pH传感器比率偏移（^1o-CQEC₅₀=0.65x 72hEC₅₀）。Western blot证实1o能有效抑制CQ导致的ATeam传感器和PfHSP90管家蛋白降解。

1o改变寄生虫血红素物种分布
血红素分馏实验表明，100x EC₅₀ 1o单独处理可降低血红蛋白（Hb）绝对量（P=0.0027）和相对比例（P=0.016），而10-100x EC₅₀处理减少游离血红素（10x: P=0.0055）。在CQ共处理条件下，1o从2x EC₅₀起即显著抑制CQ诱导的Hb积累（P<0.0001），并在10x EC₅₀时逆转游离血红素增加。

1o维持CQ处理下的FV形态
透射电镜（TEM）显示，CQ处理导致60%寄生虫出现食物泡（FV）结构破坏和血红素结晶（Hz）扩散（P=0.003），而1o共处理组保持完整FV结构。这种保护作用与1o抑制血红素积累的生化结果一致。

晚期滋养体对1o敏感性较低
生命周期实验揭示1o（5x EC₅₀）可完全阻断环状体和早期滋养体发育（P<0.001），但晚期滋养体仍能完成裂殖体形成并产生新一代环状体。这表明1o的作用靶点可能在血红蛋白摄取或消化这一滋养体快速生长期的关键代谢通路上。

DISCUSSION
综合实验证据提出1o的作用模型：该化合物通过干扰恶性疟原虫血红蛋白代谢通路，可能抑制Hb摄取或消化过程，从而阻断寄生虫在营养需求旺盛的早期发育阶段生长。其抑制CQ表型的能力提示二者存在共同作用节点，但1o的作用可能更为上游。该研究为抗疟药物开发提供了新的靶点视角，后续可通过组学分析和耐药突变筛选进一步明确其分子靶标。

MATERIALS AND METHODS
关键技术包括：

1. 使用NF54_attB[ATeam1.03YEMK]和NF54_attB[sfpHluorin]转基因虫株进行活细胞比率测定
2. 磁激活细胞分选（MACS）富集滋养体阶段寄生虫
3. 吡啶-血红素复合物分光光度法检测Hb/游离血红素/Hz比例
4. 透射电镜观察食物泡超微结构
5. 多阶段生命周期同步化实验

（注：以上内容严格基于原文实验数据，未添加任何非文献记载的推测结论）